З.А. Темботов1,4, Н.А. Малышев2, В.Е. Вержбицкий2, А.А. Бородулин2, В.В. Обметко2, Д.К. Комиссаров2, А.А. Колюбакин3, А.В. Ступакова4, М.А. Большакова4, А.А. Суслова4, А.Г. Калмыков4, Н.В. Пронина4, Е.А. Краснова4,5, Р.М. Гилаев4, А.В. Мордасова4, И.В. Кувинов4 11ООО «Арктический Научный Центр», Москва 2ПАО «НК Роснефть», Москва 3ООО «РН-Эксплорейшн», Москва 4Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, геологический факультет, Москва 5Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
Ключевые слова: стратиграфическое бурение, новые скважины в Арктике, Лаптевоморский бассейн, нефтегазоматеринская толща, генерационный потенциал, органическое вещество, катагенетическая зрелость.
Лаптевоморский осадочный бассейн, расположенный в
восточной части российского Арктического шельфа, достаточно хорошо изучен
геофизическими методами, однако до недавнего времени данные бурения в нем
отсутствовали. В 2021 году по заказу ПАО «НК «Роснефть» были пробурены шесть
новых стратиграфических скважин на северо-востоке шельфа моря Лаптевых. В
результате получен уникальный керновый материал, который изучен широким
спектром аналитических методов. Данная статья посвящена анализу геохимических
характеристик нефтегазоматеринских пород (НГМП) мел-кайнозойского комплекса,
который в Лаптевоморском бассейне может рассматриваться как потенциальный для
генерации углеводородов (УВ). В работе представлены основные пиролитические
параметры, характеризующие долю свободных УВ в породе (S1), нефтегенерационный
потенциал (S2), зрелость (Tmax), а также мацеральный состав пород и показатели
отражения витринита (VR). В результате установлено, что углистые и
глинисто-алевролитовые породы палеоцен-эоценового комплекса обогащены
органическим веществом (ОВ), содержащим до 20% липидной составляющей, и
способны при достижении необходимой степени зрелости генерировать не только
газообразные, но и жидкие УВ. В отличие от ОВ пород палеоцен-эоценового
комплекса, ОВ нижнемеловых толщ находится на гораздо более высокой стадии
преобразования (градации катагенеза МК2-МК4), которая соответствует пику
главной фазы нефтеобразования (ГФН) и началу главной фазы газообразования
(ГФГ). Накопление ОВ происходило в различных литолого-фациальных условиях,
поэтому в породах встречается кероген гумусового и смешанного типов. На
основании результатов бурения и проведенных исследований в разрезе осадочного
чехла моря Лаптевых впервые получены фактические данные о характеристиках
нефтегазоматеринских пород, которые могут быть использованы для прогноза
нефтегазоносности как Лаптевоморского бассейна, так и для всего
восточно-арктического региона
Г.А. Леонова1, А.Е. Мальцев1, А.В. Сафонов2, Л.В. Мирошниченко1, С.К. Кривоногов1,3 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия 2Институт физической химии и электрохимии РАН, Москва, Россия 3Кызылординский университет им. Коркыт-Ата, Кызылорда, Казахстан
Исследованы рапа и длинный керн бурения (4.8 м) донных отложений гипергалинного оз. Малое Яровое. Впервые по разрезу изучен детальный химический состав поровых вод и микробное разнообразие донных отложений. Выявлен сложный минеральный состав осадков, отражающий эволюцию солености и изменение условий седиментации в голоцене. В верхних горизонтах в минеральном составе осадка доминируют галит, кварц, плагиоклаз, в химическом — Na и терригенные элементы (Si, Al, Fe, K), связанные с большей соленостью и высоким стоянием уровня озерных вод, тогда как в нижних интервалах отмечается рост гипса, кальцита, магнезита, а также Ca, Mg, Sr, U, Sобщ, S (VI), что указывает на падение солености и уровня озерных вод в прошлом. Аутигенные минералы (пирит, гидротроилит, сидерит, анкерит) формируются в восстановительных условиях среды, в процессе бактериальной сульфатредукции. Распределение биогенных элементов по разрезу стратифицировано: максимум Сорг
(до 3.2%) и N (до 0.52%) в верхних слоях осадка связан с накоплением ОВ планктонного генезиса, а снижение с глубиной отражает деструкцию ОВ в диагенезе и изменение биопродуктивности озера. В поровых водах, в сравнении с рапой, отмечается рост средних содержаний ионов SO42–, PO43–, Ca2+ и растворенных элементов — Si, Al, Fe, Mn, Mo. Наблюдается тренд на снижение с глубиной концентраций Cl– и увеличение в поровых водах HCO3–, Ca2+, Sr2+, Mn2+, что указывает на некоторое снижение солености озерных вод и более интенсивные процессы карбонатного осаждения. Цианобактериальные маты играют важную роль в биогеохимических циклах озера, они накапливают в своем составе Zn, S и Mg, а их микробные сообщества (Pseudomonadota, Cyanobacteriota, Rhodothermota) создают уникальные условия для образования сульфидов цинка, карбонатов меди, а также сульфидов и интерметаллидов благородных металлов (Ag-Au). Микробные процессы играют ключевую роль в формировании аутигенных минералов и деструкции органического вещества в диагенезе.
На основе новых седиментологических, литохимических и биостратиграфических данных охарактеризован представительный разрез иниканской свиты, входящей в куонамский комплекс нижнего и среднего кембрия Сибирской платформы. С помощью комплексного подхода (текстурный анализ, оптико-петрографические, изучение геохимии породообразующих оксидов и органического углерода, литохимические пересчеты, рентгеноструктурные исследования) предложена классификация углеродсодержащих пород иниканской и чайской свит, позволившая уточнить строение общего разреза и условия образования кембрийских отложений. Впервые установлено широкое влияние процессов синхронного вулканизма на осадконакопление при формировании куонамского комплекса на юго-востоке Сибирской платформы. Приведено распространение в разрезе палеосейсмических брекчий, горизонты которых представляют собой хорошие региональные стратиграфические маркеры. Выявлены ограничения в использовании модуля Страхова и показателя CIA Несбита-Янга при характеристике условий осадконакопления доманикоидов.
В.Б. Базарова1, М.А. Климин2, М.С. Лящевская1, Е.Н. Захарченко2, Т.Р. Макарова1 1Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток, Россия 2Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск, Россия
Ключевые слова: торфяные отложения, ботанический состав, диатомеи, споры и пыльца, фотосинтетические пигменты, зольность торфа, индекс влажности, радиоуглеродное датирование, Дальний Восток России
Восстановлена непрерывная запись палеогеографических событий голоцена по данным биостратиграфического изучения и радиоуглеродного датирования прибрежного торфяника в заливе Нерпичий, Охотское море. Развитие зональных ландшафтов с конца позднего плейстоцена шло от кустарниковой лесотундры к березовому криволесью с первыми проявлениями широколиственных в раннем голоцене около 10 тыс. кал. л.н., господству темнохвойной тайги с максимальным участием широколиственных в среднем голоцене, дальнейшему их сокращению в позднем голоцене и почти полному исчезновению в наше время. Торфонакопление на побережье началось при увеличении температур около 10.2 тыс. кал. л.н. Особенностью развития болотной экосистемы стал быстрый переход заболоченного лиственничника после масштабных пожаров к сообществу с доминированием зеленых мхов, а затем к кустарничково-травяно-сфагновым фитоценозам. Дальнейшие сукцессии проходили с постепенной сменой эвтрофно-мезотрофных сфагновых мхов на олиготрофный Sphagnum fuscum, для которого отмечены наибольшие скорости торфонакопления 7.2−6.1 тыс. кал. л.н., когда среднегодовая температура была приблизительно на 2° С выше современной, а многолетнее среднегодовое количество осадков примерно на 40 мм выше, чем в настоящее время. Наиболее выраженные периоды похолоданий в голоцене имели место 10.6−10.2, 9.2−8.9, 8.3−8.0, 5.2−4.8, 4.3−4.0, 3.5−3.3, 2.8−2.5, 1.5−1.0 и 0.6−0.4 тыс. кал. л.н. Выявленные в юго-западном Приохотье похолодания согласуются с последовательностью холодных событий голоцена как в регионе, так и в Северном полушарии.
Показана возможность получения сукцинамида бензокаина в условиях механохимической реакции между янтарным ангидридом и бензокаином (местным анестетиком). Установлено, что в результате механообработки в шаровой мельнице происходит аморфизация исходных веществ, способствующая адсорбции янтарного ангидрида на поверхности кристаллов лекарственного вещества, что приводит к химическому взаимодействию исходных веществ. Выявлено интенсивное развитие твердофазной реакции в течение 10 сут после снятия напряжения. Максимальная степень превращения (~90 %) была найдена при механообработке эквимолярной смеси бензокаина и янтарного ангидрида массой 4 г в шаровой мельнице в течение ~2 ч. При уменьшении массы смеси либо при повышении прилагаемой нагрузки максимальный выход достигается за меньший период времени. Установлено, что при более длительном механическом воздействии конверсия исходных реагентов во всех случаях снижается. Обнаруженная закономерность может быть связана с равновесностью процесса амидирования в условиях разогрева при длительном воздействии ударной нагрузки.
Выполнены высокотемпературные исследования строения композиционного материала состава La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-Ce0.8Sm0.2O2-δ (LSCF64-SDC) и изучена кислородная проницаемость микротрубчатых мембран на его основе. С помощью in situ высокотемпературной рентгеновской дифракции проведено исследование фазового состава композита LSCF64-SDC. Определено, что при 700 °С в условиях вакуума в оксиде LSCF64 происходит структурный переход в высокотемпературную кубическую фазу. Установлена зависимость кислородной проницаемости микротрубчатых мембран на основе LSCF64-SDC от парциального давления кислорода и температуры. Вычислена эффективная энергия активации процесса кислородного транспорта. Изучено влияние атмосферы СО2 на величину кислородных потоков через микротрубчатые мембраны на основе LSCF64-SDC.
Ц. ЦЗЯН, Д.А. ПИЧУГИНА
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия 464437160@qq.com
Ключевые слова: механизм, активный центр, нанокластер, катализ, золото, фенилэтанол
Страницы: 93-98
Проведено квантово-химическое моделирование адсорбции фенилэтанола на тетраэдрическом кластере Au20 методом функционала плотности DFT/B3LYP/LANL2DZ. Показано, что атомы золота, находящиеся в вершине кластера, обладают наибольшей активностью в адсорбции спирта. Исследованы возможные превращения фенилэтанола на кластере Au20, приводящие к образованию фенилацетальдегида. На основе рассчитанных термодинамических и кинетических величин сделан вывод о преимущественном протекании процесса через металлогидридный механизм.
Л.К. АЛТУНИНА, В.А. КУВШИНОВ
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия alk@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: увеличение нефтеотдачи, глубокие эвтектические растворители, ПАВ, нефтевытесняющие композиции, физико-химические характеристики, высоковязкая нефть, промысловые испытания технологий
Страницы: 99-129
Доля трудноизвлекаемых запасов нефти в мире и России постоянно растет. Разработка трудноизвлекаемых запасов, включая залежи высоковязких нефтей, низкопроницаемые коллекторы, сложные для добычи условия, например, Арктику, становится все более важным фактором поддержания высокого уровня добычи нефти. В Институте химии нефти СО РАН для эффективного освоения трудноизвлекаемых запасов созданы физико-химические и комплексные технологии увеличения нефтеотдачи на принципах “зеленой химии”, буферных саморегулирующихся систем и метода глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) с применением “интеллектуальных” композиций поверхностно-активных веществ (ПАВ), координирующих растворителей и комплексных соединений. Композиции химически эволюционируют в пласте с приобретением и длительным сохранением коллоидно-химических свойств, оптимальных для нефтевытеснения. К факторам, вызывающим химическую эволюцию, относятся термобарические пластовые условия, взаимодействие с породой коллектора и пластовыми флюидами. В обзоре представлены фундаментальные и прикладные аспекты созданных в Институте химии нефти СО РАН физико-химических и комплексных методов увеличения нефтеотдачи, результаты лабораторных исследований, промысловых испытаний и промышленного использования технологий увеличения нефтеотдачи месторождений с трудноизвлекаемыми запасами при естественном режиме разработки и паротепловом воздействии, включая залежи высоковязких нефтей. Разработанные технологии экологически безопасны и эффективны. Для реализации технологий созданы кислотные и щелочные нефтевытесняющие композиции на основе ПАВ и буферных систем с регулируемой вязкостью и высокой нефтевытесняющей способностью. Представлены результаты лабораторных исследований фазовых равновесий, физико-химических, кислотно-основных и реологических свойств в системах “ПАВ - ГЭР”, содержащих многоосновную кислоту, полиолы, карбамид, соли алюминия и аммония. Полученные композиции обладают следующими преимуществами: совместимы с пластовыми водами; являются низкозамерзающими (-20)-(-60) °С или твердыми; имеют низкое межфазное натяжение на границе с нефтью; применимы в широком интервале температур (10-200 °С). Промышленное использование технологий позволит продлить рентабельную эксплуатацию месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти в широком диапазоне климатических условий, включая Арктику.
Р.Н. ЯКУБОВ1, А.С. ПАВЛИК1, Л.Е. ЛЕНЧЕНКОВА1, В.А. СТРИЖНЕВ2, А.А. ПОЛИТОВ3, Е.И. ГУСАРОВА4, А.А. МАМЫКИН2, Г.А. ТЕПТЕРЕВА1, А.Г. ТЕЛИН2 1Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Россия rav_rb@bk.ru 2Уфимский научно-технический центр, Уфа, Россия strijnevva@ufntc.ru 3Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия anpolitov@yahoo.com 4Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия gusarovaei@ufntc.ru
Ключевые слова: полиакриламид, органический сшиватель, гидрогель, дисперсный наполнитель, волокнистый наполнитель, ремонтно-изоляционные работы, нефтяные скважины, органо-неорганические материалы
Страницы: 130-143
Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений зачастую сопровождается непредвиденными осложнениями, для ликвидации которых требуется проведение качественных ремонтно-изоляционных работ (РИР). В работе рассмотрены пути повышения эффективности проведения РИР в нефтяных и газовых скважинах с применением гелеобразующих тампонажных материалов. Предлагается использование различных гидрофильных и гидрофобных дисперсных и волокнистых наполнителей на основе полиакриламида и комплексного органического сшивателя в гидрогелях с целью улучшения их реологических свойств и увеличения блокирующей способности. Полученные таким образом органо-неорганические композиты демонстрируют разнообразие реологических свойств, что позволяет выбирать необходимые гелевые композиции для решения тех или иных задач РИР. Представлены результаты реологических (осцилляционных) и фильтрационных исследований, а также опытно-промысловых испытаний составов. В качестве дисперсных наполнителей при проведении осцилляционных исследований были использованы хризотил, черная сажа, гидрофильный нанокремнезем и механоактивированные древесная мука, шелуха риса, гидролизный лигнин. Среди волокнистых наполнителей рассмотрены полипропиленовая фибра, базальтовые и углеродные волокна. По результатам осцилляционных исследований определены величины модулей упругости (G') и вязкости (G''), точки кроссовера и линейного диапазона измерения для каждого из составов. Достигнуто увеличение модуля упругости до 48 % (G' = 53.3 Па) при добавлении черной сажи и до 50 % (G' = 54.2 Па) для состава с хризотилом и углеродным волокном по сравнению с базовым гидрогелем без наполнителей (G' = 36.1 Па). Добавление гидрофильного нанокремнезема позволило увеличить предел текучести (точка кроссовера) более чем на 300 % (до 210.4 Па). Фильтрационные исследования выполнены на модели идеальной трещины различной раскрытости (50, 100, 650 мкм) с использованием естественных образцов керна. Установлено, что при фильтрации воды гидрогель с добавками хризотила и полипропиленовой фибры имеет больший фактор остаточного сопротивления (ФОС = 167) в трещине с раскрытостью 100 мкм по сравнению с базовым гидрогелем (ФОС = 136) в трещине 50 мкм. При блокировании газонасыщенной модели идеальной трещины максимальный ФОС составил 2677. Опытно-промысловые испытания состава с дисперсным и волокнистым наполнителями для ликвидации катастрофических поглощений при бурении и проведении РИР прошли успешно.
Актуальной задачей является разработка высокотехнологичных методов утилизации лигнинов, образующихся в огромных количествах в промышленных процессах глубокой переработки лигноцеллюлозного сырья. Рассмотрены новые перспективные методы утилизации древесных лигнинов с получением ценных химических продуктов, разрабатываемые в Институте химии и химической технологии СО РАН (Красноярск). Ароматические альдегиды и органические кислоты получали каталитическим окислением лигнинов кислородом и пероксидом водорода, жидкие углеводороды - каталитической конверсией лигнинов в среде суперкритических спиртов. В процессе термоконверсии древесных лигнинов в сверхкритическом этаноле высокий выход жидких продуктов достигнут при использовании твердых катализаторов на основе сульфатированного диоксида циркония и высококремнеземных цеолитов в Н-форме. В среде сверхкритического бутанола высокую активность в конверсии лигнина в жидкие продукты проявляли нанесенные на SiO2 никельсодержащие катализаторы. Разработаны новые методы синтеза из лигнина нанопористых углеродных материалов, включая углеродные молекулярные сита и аэрогели с уникальными свойствами. Показано, что термощелочная активация лигнина способствует развитию в получаемых углеродных материалах удельной поверхности до 2700 м2/г и суммарного объема пор до 1.4 см3/г. Полученные нанопористые углеродные материалы обладают высокой сорбционной активностью и перспективны для разделения газообразных смесей и очистки газов и воды. Предложены методы синтеза нанопористых органических и углеродных аэрогелей на основе доступных и дешевых лигнинсодержащих композиций: лигнин-танин-формальдегидных и лигнин-фенол-формальдегидных. Получаемые аэрогели имеют широкие потенциальные области применения в качестве термоизоляционных материалов, сорбентов, катализаторов, электродов, электрохимических конденсаторов.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
