Ученые КФУ разработали новую кинетическую модель. Исследование проведено при поддержке Российского научного фонда, а его результаты опубликованы в журнале Journal of Petroleum Science and Engineering.
Процесс паротеплового воздействия является одним из основных методов добычи тяжелой нефти. Как отмечает научная группа КФУ, к сегодняшнему дню проведено множество исследований по изучению степени облагораживания нефти в различных условиях. Однако, несмотря на использование созданных катализаторов и даже без участия дополнительных реагентов, состав жидких фракций в процессе паротеплового воздействия оставался до конца неясным. Научно-техническая литература утверждает, что между асфальтенами и смолами не происходит явных изменений.
Ученые из Казанского федерального университета провели обширную работу по разработке новой кинетической модели процесса паротеплового воздействия (акватермолиза) тяжелой нефти, которая учитывает изменения группового состава нефти (SARA анализ). Эти кинетические модели принимают во внимание конверсию тяжелой нефти, тяжелых фракций с образованием газов. Разработка кинетической модели имеет большое значение для дальнейшего численного моделирования скважин, кроме того, созданная модель позволяет успешно подобрать необходимый вид катализаторов, спрогнозировать природу реакций и расход реагентов.
Научная новизна исследования заключается в новом подходе к анализу изменений тяжелых компонентов (асфальтенов) с различной структурой и составом. Работа обеспечивает понимание взаимодействия нефти с водяным паром при ее внутрипластовом облагораживании. Проведение исследования прошло под руководством специалиста из Мексиканского института нефти, профессора Анчиты Хорхе. Зарубежный специалист подчеркивает острую необходимость в скорейшем внедрении данной разработки для дальнейшего численного моделирования скважин. Более того, результаты работы найдут применение в определении наиболее оптимальных условий улучшения состава и свойств тяжелой нефти в пласте для ее транспортировки.
«В работе проведен анализ распределения продуктов реакции с использованием методологии статистических методов для оценки кинетических параметров, обеспечивающих наилучшее соответствие экспериментальным данным», — отметил научный сотрудник НИЛ «Внутрипластовое горение» Феликс Гильермо.
«Мы детально рассмотрели изменения различных фракций нефти — насыщенные, ароматические, смолы и асфальтены. Инновационная составляющая кинетической модели заключается в обширном раскрытии состава жидких фракций тяжелой нефти, которая до сегодняшнего дня оставалась неизвестной при реакциях акватермолиза», — пояснил Анчита Хорхе.
«Разработанная нами кинетическая модель может быть использована для прогнозирования изменений дебитов и состава жидких продуктов при внутрипластовом облагораживании нетрадиционных ресурсов, в том числе тяжелой, сверхтяжелой нефти и природных битумов, а также для создания подходящей гидродинамической модели скважины», — поделился младший научный сотрудник НИЛ «Внутрипластовое горение» Амин Аль-Мунтасер.
Говоря о результатах, предложенная кинетическая модель успешно подтверждает экспериментальные данные, проведенные в выбранной области, со средней абсолютной погрешностью менее 5%, — подвел итоги работы научный коллектив ИГиНГТ.
Источник: РНФ