Kazakhstan journal for oil & gas industryKazakhstan journal for oil & gas industry2707-42262957-806XKMG Engineering8895010.54859/kjogi88950Научная статьяАкватермолиз высоковязкой нефти терригенных отложений в присутствии оксида железа (II, III)ВахинАлексей Владимирович<p>канд. тех. наук, старший научный сотрудник; Институт геологии и нефтегазовых технологий, НИЛ «Внутрипластовое горение»</p>vahin-a_v@mail.ruСитновСергей Андреевич<p>канд. хим. наук, старший научный сотрудник; Институт геологии и нефтегазовых технологий, НИЛ «Внутрипластовое горение»</p>vahin-a_v@mail.ruМухаматдиновИрек Изаилович<p>канд. тех. наук, старший научный сотрудник; Институт геологии и нефтегазовых технологий, НИЛ «Внутрипластовое горение»</p>vahin-a_v@mail.ruКазанский (Приволжский) федеральный университет301120213375812411202124112021Copyright © 2021, Вахин А.В., Ситнов С.А., Мухаматдинов И.И.2021<p>Данная работа посвящена изучению преобразования тяжелой нефти Ашальчинского месторождения в процессе каталитического акватермолиза. Образцы нефти представляли собой экстракты из песчаника, который подвергался паротепловому воздействию в реакторе высокого давления при температуре 200 и 250°C в течение 24 ч. В качестве каталитической композиции применяли наноразмерный оксид железа (II, III) в комплексе с донором водорода. По результатам SARA-analysis установлено, что при температуре 200°C оксид железа не проявляет свои каталитические свойства, заметного улучшения компонентного состава тяжелой нефти не происходит. Разрушение смол и асфальтенов наблюдается после термокаталитической обработки при 250°C. Это приводит к обогащению нефти более легкими углеводородами, что подтверждается данными по ГХ-МС насыщенной фракции нефти. Всё это обеспечивает существенное снижение вязкости тяжелой нефти по сравнению с некаталитическим процессом с 1140 сП до 37 сП Образование адсорбированных на песчанике коксоподобных веществ в результате термокаталитического воздействия при 250°C выявлено по результатам ТГ-ДСК.</p>heavy oiliron oxidecatalytic aquathermolysisin-situ refinementreservoir rockауыр мұнайтемір оксидікаталитикалық акватермолизқойнауқаттық тазартутау жынысы-коллектортяжелая нефтьоксид железакаталитический акватермолизвнутрипластовое облагораживаниепорода-коллектор1.Maity S. K., Ancheyta J., Marroquın G. Catalytic Aquathermolysis Used for Viscosity Reduction of Heavy Crude Oils: A Review. – Energy & Fuels, 2010, v.24, p. 2809–2816. DOI: 10.1021/ef100230k.2.Siskin M., Brons G., Vaughn S. N. Aqueous Organic Chemistry. 31,2. Aquathermolysis: Reactivity of Ethers and Esters. – Energy &Fuels, 1990, v.4, p. 488–492. DOI: 10.1021/ef00023a014.3.Feoktistov D.A., Kayukova G.P., Vakhin A.V., Sitnov S.A. Catalytic aquathermolysis of high-viscosity oil using iron, cobalt and copper tallates. – Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 2018, v. 53(6), p. 905-912. DOI: 10.1007/s10553-018-0880-4.4.Khelkhal M.A., Eskin A.A., Sharifullin A.V., Vakhin A.V. Differential scanning calorimetric study of heavy oil catalytic oxidation in the presence of manganese tallates. – Petroleum Science and Technology, 2019, v. 37(10), p. 1194–1200. DOI: 10.1080/10916466.2019.1581814.5.Liu X., Yang Z., Li X., Zhang Z., Zhao M., Su C. Preparation of silica-supported nanoFe/Ni alloy and its application in viscosity reduction of heavy oil. – Micro and Nano Letters, 2015, v. 10(2), p. 167-171. DOI: 10.1049/mnl.2014.0524.6.Galukhin A.V., Nosov R., Eskin A., Khelkhal M.A., Osin Y. Manganese oxides nanoparticles immobilized on silica nanospheres as a highly efficient catalyst for heavy oil oxidation. – Industrial & Engineering Chemistry Research, 2019, v. 58(21), p. 8990-8995. DOI: 10.1021/acs.iecr.9b00080.7.Noorlaily P., Nugraha M.I., Khairurrijal M.A., Iskandar F. Ethylene Glycol Route Synthesis of Nickel Oxide Nanoparticles as a Catalyst in Aquathermolysis. – Materials Science Forum, 2013, v. 737, p. 93–97. DOI: 10.4028/www.scientific.net/ MSF.737.93.8.Sahar A., Mohammad R., Mohammad N., Emad R. Effect of Fe2O3 and WO3 nanoparticle on steam injection recovery. – Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2018, v. 40(3), p. 251–258. DOI: 10.1080/ 15567036.2013.870612.9.Zaidullin I.M., Lakhova A.I., Ivanova I.A., Petrov S.M., Ibragimova D.A., Bashkirtseva N.Yu. Geothermal transformatiom of organic matter in supercritical water with magnetite and coal particles. – Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 2017, v. 52(6). p. 756–761. DOI: 10.1007/s10553-017-0770-1.10.Sitnov S.A., Vakhin A.V., Mukhamatdinov I.I., Onishchenko, Y.V., Feoktistov, D.A. Effects of calcite and dolomite on conversion of heavy oil under subcritical condition. – Petroleum Science and Technology, 2019, v. 37(6), p. 687-693. DOI: 10.1080/10916466.2018.1564766.11.Mukhamatdinov I.I., Sitnov S.A., Slavkina O.V., Bugaev K.A., Laikov A.V., Vakhin A.V. The aquathermolysis of heavy oil from Riphean-Vendian complex with iron-based catalyst: FT-IR spectroscopy data. – Petroleum Science and Technology, 2019, v. 37(12), p. 1410–1416. DOI: 10.1080/10916466.2019.1587464.12.Vakhin A.V., Onishchenko Y.V., Chemodanov A.E., Sitnov S.A., Mukhamatdinov I.I., Nazimov N.A., Sharifullin A.V. The composition of aromatic destruction products of Domanic shale kerogen after aquathermolysis. – Petroleum Science and Technology, 2019, v. 37(4), p. 390–395. DOI: 10.1080/10916466.2018. 1547760.13.Sitnov S.A., Mukhamatdinov I.I., Vakhin A.V., Ivanova A.G., Voronina E.V. Composition of aquathermolysis catalysts forming in situ from oil-soluble catalyst precursor mixtures. – Journal of Petroleum Science and Engineering, 2018, v. 169, p. 44–50. DOI: 10.1016/j.petrol.2018.05.050.14.Sitnov S.A., Mukhamatdinov I.I., Shmeleva E.I., Aliev F.A., Vakhin A.V. Influence of nanosized iron oxides (II, III) on conversion of biodegradated oil. – Petroleum Science and Technology, 2019, v. 37(8), p. 971–976. DOI: 10.1080/ 10916466.2019.1575872.15.Mukhamatdinov I.I., Salih I.S., Vakhin A.V. Changes in the subfractional composition of heavy oil asphaltenes under aquathermolysis with oil-soluble CO-based catalyst. – Petroleum Science and Technology, 2019, v. 37(13), p. 1589–1595. DOI: 10.1080/10916466.2019.1594287.16.Kayukova G.P., Kiyamova A.M., Mikhailova A.N., Kosachev I.P., Romanov G.V., Sitdikova L.M., Plotnikova I.N., Vakhin A.V., Petrov S.M. Generation of Hydrocarbons by Hydrothermal Transformation of Organic Matter of Domanik Rocks. – Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 2016, v. 52(2), p. 149–161. DOI: 10.1007/s10553-016-0685-2.17.Yusuf A., Al-Hajri R.S., Al-Waheibi Y.M., Jibril B.Y. Upgrading of Omani heavy oil with bimetallic amphiphilic catalysts. – Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 2016, v. 67(1), p. 45–53. DOI: 10.1016/j.jtice.2016.07.020.18.Vakhin A.V., Sitnov S.A., Mukhamatdinov I.I., Aliev F.A., Kudryashov S.I., Afanasiev I.S., Petrashov O.V., Varfolomeev M.A., and Nurgaliev D.K. Aquathermolysis of heavy oil in reservoir conditions with the use of oil-soluble catalysts: part III–changes in composition resins and asphaltenes. – Petroleum Science and Technology, 2018, v. 36(22), p. 1857–1863. DOI: 10.1080/10916466.2018.1514413.