КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-79-10129

НазваниеИсследование и разработка технологического решения по очистке устья нефтяных скважин от асфальтосмолопарафиновых отложений с использованием сверхкритических флюидных технологий

Руководитель Хабриев Ильнар Шамилевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" , Республика Татарстан (Татарстан)

Конкурс №71 - Конкурс 2022 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-207 - Термодинамические процессы в технических системах

Ключевые слова асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО), фазовое равновесие, растворимость, сверхкритический флюид, диоксид углерода, пропан-бутановая смесь, парафины, церезин

Код ГРНТИ29.17.00

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Проект направлен на переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи углеводородного сырья, формирование новых источников энергии и развитие таких приоритетных направлений науки как " Рациональное природопользование" . Актуальность темы исследований определяется масштабностью решаемой проблемы и эффективностью применения новой технологии. Совершенствование эффективности технологии добычи тяжелых и парафинистых нефтей является одной из основных задач нефтедобывающего комплекса России. При добыче парафинистых нефтей, образование асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) является серьезной проблемой, вызывающей снижение производительности системы и эффективности работы насосных установок. АСПО представляют собой сложную углеводородную смесь: асфальтены, смолы, парафины, масла, сера, металлы, растворы солей органических кислот, комплексные соединения, коллоидно-диспергированные минеральные вещества, а также воду и механические примеси. К настоящему времени разработаны и применяются различные методы борьбы с АСПО: механические методы; тепловые методы; физические методы; использование различных защитных покрытий. Не смотря на большое количество разработанных методов борьбы с АСПО отложениями, все они на данный момент являются дорогостоящими, малоэффективными и экологически не безопасными. Для решения вышеописанных проблем авторами проекта предлагаются новые подходы, связанные с использованием СКФ технологий. В случае СКФ сред отсутствует граница раздела фаз, поверхностное натяжение, а, соответственно, и капиллярный эффект. Что в совокупности определяет их высокую проникающую способность в пористые структуры и значимые перспективы в задачах переработки разнообразных твердых матриц применительно к самому широкому спектру технологических задач. Интенсивно развивающиеся сверхкритические флюидные (СКФ) технологии в мире реализованы практически с использованием лишь двух сред в СКФ состоянии: СО2 и Н2О, тогда как, большой группе задач в нефтедобыче, нефтепереработке и нефтехимии предпочтительным экстрагентом являются углеводороды и прежде всего, н-алканы и конечно в СКФ состоянии. В настоящее время можно констатировать практически полное отсутствие информации по ключевым характеристикам процессов для СКФ технологий, как растворимость веществ в углеводородах, вязкость, теплоемкость, теплопроводность и др. в СКФ состоянии. Одно из самых перспективных и наукоемких приложений СКФ технологий связано с рынком нефтедобычи и нефтепереработки. Пропан и бутан являются «родственными» углеводородами с нефтью. Сырьем для их получения являются в основном нефтяные попутные газы, получаемые в процессе переработки нефти. Еще одним немаловажным преимуществом этих веществ является относительно низкие значения критических параметров, особенно давление. С учетом выше описанного, в рамках данного проекта в качестве СКФ экстрагента и растворителя выбраны н-алканы, а именно пропан и бутан. В последние 10-15 лет интерес к суб- и сверхкритическим флюидным средам, как к одному из важнейших направлений реализации принципов «зеленой химии», существенным образом возрос. Данный проект тоже направлен на рациональное природопользование и на соблюдение принципов «зеленой химии». Если традиционные технологии предусматривают очистку скважин от АСПО и их утилизацию, то данный проект направлен не только на эффективную очистку, но и на получения ценной продукции.С одной стороны АСПО является серьезной проблемой, вызывающей снижение эффективности нефтедобычи, но с другой стороны это ценный продукт. Основной составной частью парафиновых отложений являются церезины. Гибридные углеводороды (церезины) – углеводороды смешанного строения: парафино–нафтенового, парафино–ароматического, нафтено–ароматического. В основном, это твёрдые алканы с примесью длинноцепочечных УВ, содержащих циклановое или ароматическое ядро. Область применения церезина разнообразна: при производстве сапожных кремов, медицинского вазелина, разнообразных лекарственных мазей, сургуча, типографских чернил, в свечном производстве, для выработки копировальной вощеной бумаги, в производстве консистентных смазок, а также в качестве изоляционного материала в радио- и электротехнике, гальванопластике, для предотвращения разъедания емкостей щелочами и кислотами. Научная новизна: Имеется множество лабораторных, а где-то и промышленных реализаций, однако, научные основы, условия и принципы наиболее эффективной (оптимальной) реализации СКФ процессов практически не изучены. Предполагается получение отсутствующих в литературе данных по равновесным, переносным и кинетическим характеристикам описанных выше систем. Полученные данные являются фундаментальной основой сверхкритических флюидных технологий направленных на решение проблем применительно к задачам очистки устья нефтяных скважин от асфальтосмолопарафиновых отложений с использованием сверхкритических флюидных технологий. Разработка оригинальных технических решений для аппаратов с интенсивным тепло- и массообменном в рамках реализации процесса очистки устья нефтяных скважин от асфальтосмолопарафиновых отложений с использованием сверхкритических флюидных технологий также актуальны. Подобная постановка нова и результаты несомненно будут обладать новизной.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---