Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию облагораживания нефти с использованием энергии кавитационных полей, возникающих под воздействием ультразвука. Новый метод позволяет изменять структуру нефтяных молекул, корректируя физико-химические свойства сырья и снижая содержание нежелательных компонентов. Для проведения полевых испытаний технология была реализована в мобильном формате с применением управляемых ультразвуковых полей.
Читайте: Россиянам готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
Разработанное исследовательское оборудование может использоваться на любых месторождениях, включая удаленные и труднодоступные районы. По словам руководителя научного проекта, профессора Александра Максименко, в отличие от существующих мировых технологий облагораживания нефти новый российский подход не требует значительных энергозатрат и позволяет проводить обработку непосредственно на промысле. Это создает дополнительные возможности для освоения месторождений в Арктической зоне, на шельфе и в других сложных для работы регионах.
Основой технологии стало явление кавитации, возникающее при воздействии на жидкость мощных акустических колебаний. Ультразвуковой генератор преобразует электрическое напряжение в высокочастотные механические колебания заданной амплитуды, которые передаются в жидкую среду. В результате образуются микроскопические газовые пузырьки, а при их схлопывании в локальных точках возникают давление в десятки тысяч атмосфер и температура до нескольких тысяч градусов.
Как отмечают разработчики, таких условий достаточно для разрушения прочных связей внутри молекул высокомолекулярных углеводородов, смол и асфальтенов, входящих в состав нефти. На созданную технологию уже получен патент.
Возможность проводить облагораживание сырья непосредственно на месторождении без его отправки на удаленные нефтеперерабатывающие заводы способна существенно изменить процесс подготовки нефти к дальнейшей транспортировке и переработке. Заведующий лабораторией физико-химических исследований углеводородных систем, доцент Губкинского университета Алексей Деньгаев напомнил, что сегодня вязкую нефть для транспортировки нагревают до 60–80 градусов, что значительно увеличивает затраты. Кроме того, снижение содержания серосодержащих компонентов в продукции скважин также остается дорогостоящей процедурой, особенно если перерабатывающие мощности находятся на большом расстоянии от месторождения.
По оценке разработчиков, новый подход позволит сократить расходы на подготовку продукции в десятки раз. Технология также открывает возможности для вовлечения в разработку трудноизвлекаемых запасов, освоение которых ранее считалось экономически нецелесообразным.
Ученые обращают внимание, что крупнейшие месторождения легкой нефти в мире уже в значительной степени выработаны. На этом фоне растет доля трудноизвлекаемых запасов, включая нефть с повышенным содержанием высокомолекулярных углеводородов, смол и асфальтенов. Такое сырье требует сложной подготовки перед транспортировкой и переработкой, которая традиционно проводится на нефтеперерабатывающих заводах с применением энергоемкого нагрева.
Дополнительные сложности возникают при добыче в районах вечной мерзлоты, где использование нагрева оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Разработанная технология позволяет проводить обработку нефти непосредственно на месте добычи, снижая потребность в подобных операциях и сокращая объем энергозатрат.
Читайте также:
- Россиянам грозят новые начисления за ЖКХ: вступили в силу важные изменения
- Пенсии в России резко вырастут с 1 августа: кто получит прибавку уже летом
- Раскрыт главный секрет отношений: секс оказался не таким важным, как считалось
