Импортоопережение. Мы способны и на это

Казанский федеральный университет в пику западным санкциям разрабатывает прорывные технологии добычи и переработки нефти

…В одной из лабораторий КФУ нас встречает улыбчивый темнокожий молодой человек. Представляется: Аль-Мунтасер Амин Ахмед Мохаммед, младший научный сотрудник Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета. Как выяснилось, он уроженец Йемена и уже давно служит во благо российской науки. Но мы ещё вернёмся к нему.

НАУЧНЫЙ ЦЕНТР МИРОВОГО УРОВНЯ

В 2020 году КФУ выиграл конкурсный отбор на создание на своей базе научного центра мирового уровня (НЦМУ). Таких центров в России создано десять, и каждый из них курирует определённую область – медицину, цифровые технологии, сельское хозяйство и другие. Нефтегазовым направлением и энергетикой занимается НЦМУ Казанского университета. Основная цель данной структуры – создание пула отечественных технологий, которые позволяют повысить эффективность добычи нефти, делают этот процесс более экологичным и технологичным.

В центре функционирует международный наблюдательный совет, его возглавляет Президент РТ Рустам Минниханов, по поручению которого и был организован наш пресс-тур по научным лабораториям НЦМУ.

В качестве гида выступает Михаил Варфоломеев, заведующий кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов КФУ, руководитель направления методов увеличения нефтеотдачи НЦМУ.

– Зарубежные компании прекратили поставки реагентов в Россию, но, на самом деле, мы их разработками занимаемся довольно давно, – рассказывает он. – И сейчас есть решения, созданные в наших лабораториях, которые позволяют заместить ряд реагентов. И некоторые из них мы уже связываем даже не с импортозамещением, а с импортоопережением. Это, в частности, катализаторы, которые используются непосредственно на нефтяных месторождениях.

Вернёмся к нашему новому знакомому из Йемена Аль-Мунтасеру. Его лаборатория оказалась в числе первых на нашем пути.

– Здесь проводим исследования нетрадиционного углеводородного сырья, в том числе высоковязкой нефти, природных битумов и сланцев, – говорит он. – Разрабатываем различные технологические подходы с целью облагораживания и превращения тяжёлой нефти в более лёгкий, качественный и ценный продукт.

Аль-Мунтасер признался корреспонденту «РТ», что пока не планирует возвращаться в Йемен. «Для меня Россия – вторая родина. Я окончил Казанский национальный исследовательский технологический университет, факультет нефти и нефтехимии. Отучился в аспирантуре и намерен в ближайшее время в КФУ защитить кандидатскую диссертацию. Казанский университет, имеющий обширную инфраструктуру, открывает большие перспективы. Думаю, любой молодой учёный мечтает о таких возможностях, чтобы реализовать свои идеи и развиваться дальше», – заявил наш собеседник.

ВСЁ НАЧИНАЕТСЯ С ХИМИИ

По словам Эмиля Сайфуллина, руководителя лаборатории методов увеличения нефтеотдачи, запасы нефти становятся всё более трудноизвлекаемыми, поэтому для её добычи необходимо применять специальные методы повышения нефтеотдачи, так что на передний план выходит синтез химических реагентов. «Мы разрабатываем реагенты, которые закачиваются в скважины и позволяют добывать больше нефти и снижать затраты на этот процесс. Среди них поверхностно-активные вещества (ПАВ). В принципе, мы с вами знакомимся с ними, когда обрабатываем на кухне посуду моющими средствами», – поясняет Эмиль Сайфуллин.

Раньше многие реагенты были зарубежного производства (из Германии, Франции, США). На сегодня учёные КФУ смогли фактически полностью заместить их. Наши технологии востребованы практически всеми российскими нефтяными компаниями. Есть опыт внедрения отечественных разработок в Южной Америке, Китае, на Кубе, Ближнем Востоке.

РАЗРАБОТКИ НОВОГО ТИПА

В следующей лаборатории младший научный сотрудник Азат Халилов рассказал об очередном ноу-хау – получении водорода (источника зелёной энергетики) нетрадиционным способом. Обычно его производят в заводских условиях методами парового риформинга, пиролиза. В КФУ разрабатывают технологии, при которых водород можно извлекать из сложных (с точки зрения тяжёлой нефти) месторождений. В итоге нерентабельные, неэффективные скважины могут получить вторую жизнь.

А ведущий научный сотрудник лаборатории внутрипластового горения Института гео­логии и нефтегазовых технологий КФУ Алексей Ивахин отметил, что здесь создаётся импортоопережающая технология по закачке в пласт органорастворимых соединений, которые под землёй формируют наноразмерный катализатор.

Раньше многие реагенты были зарубежного производства (из Германии, Франции, США). На сегодня учёные КФУ смогли фактически полностью заместить их. Наши технологии востребованы практически всеми российскими нефтяными компаниями

– Это то, в чём мы являемся лидерами в мире, – подчёркивает он. – Технология нового типа позволяет те процессы, которые происходят в заводских условиях, частично осуществить в самом пласте. За счёт этого облагораживается нефть, в ней снижается доля тяжёлых компонентов и уменьшается нагрузка на нефтеперерабатывающие предприятия. Под каждое месторождение подбирается свой состав катализатора. Первая закачка проведена в Татарстане, вторая – на Кубе по заказу компании «Зарубежнефть» и третья – буквально недавно в Самарской области «Лукойлом». На Кубе получены уникальные результаты. Ранее на одной скважине добывали 900 тонн нефти за один цикл, а после использования каталитических композиций удалось увеличить добычу до более двух тысяч тонн.

На арендованной у казанского технополиса «Химград» площадке университет развернул собственное производство катализаторов, общий объём которых уже достиг нескольких десятков тонн. Сейчас руководство КФУ подбирает место для создания дополнительного производства.

О ГИДРАТАХ И ОТЛОЖЕННОЙ МОНЕТИЗАЦИИ

Младший научный сотрудник Юлия Зарипова информировала о разработке в её лаборатории гидратов, в которых можно хранить и транспортировать природный газ.

– На один объём небольшого гидрата может приходиться до 180 объёмов газа, – подчёркивает она, демонстрируя нам одну такую форму, похожую на кусок трубы. – При определённом соотношении количества перевозимого газа и расстояния, на которое его нужно доставить, эта технология может быть выгоднее, чем сжижение, сжатие и транспортировка голубого топ­лива в трубопроводах. Но у газовых гидратов есть один недостаток – они медленно образуются. В нашей лаборатории создаются специальные химические добавки, которые ускоряют процесс гидрато­образования.

Правда, в России пока нет примеров промышленного использования технологий хранения и транспортировки природного газа при помощи гидратов. А вот, допустим, в Китае и Японии это делается.

Также объектами исследований лабораторий являются газоконденсатные и нефтяные месторождения с высоким газовым фактором. При добыче нефти выделяется попутный газ, который раньше либо сбрасывали в атмосферу, либо сжигали

Александр Болотов, старший научный сотрудник лаборатории по тестированию газовых и тепловых методов увеличения нефтеотдачи Химического института имени Бутлерова КФУ, говорит, что всё чаще нефтяные компании интересуются разработками в области добычи нефти в осложнённых условиях.

– Объектом исследований, как правило, является добыча высоковязкой нефти. Или генерация синтетической нефти, когда она вообще непо­движна, и её невозможно добыть, – констатирует он. – Мы изучаем структуру месторождения, историю разработки объекта и далее анализируем, какой из методов воздействия на пласт будет более эффективным.

Также объектами исследований лабораторий являются газоконденсатные и нефтяные месторождения с высоким газовым фактором. При добыче нефти выделяется попутный газ, который раньше либо сбрасывали в атмосферу, либо сжигали.

– В настоящее время мы изучаем процесс закачки газа обратно в пласт, – продолжает Александр Болотов. – Это экологично. К тому же в дальнейшем при создании соответствующей трубопроводной логистики этот газ можно транс­портировать и продавать потребителям. В данном случае мы говорим об отложенной монетизации газа.

АЛМАЗЫ В ШОТЛАНДСКОМ ВИСКИ

В завершение пресс-тура нам преподнесли сюрприз – привели в лабораторию био­химии Института геологии и нефтегазовых технологий. Её руководитель Булат Гареев рассказал много интересного об изотопных исследованиях, которые проводятся с помощью специфических приборов, созданных в стенах данного научного учреждения. Не вдаваясь в химические премудрости происхождения и действия изотопов, Булат Гареев констатировал, что они помогают в поисках нефти и газа.

Специалисты лаборатории не ограничиваются вопросами нефтегазохимии. Например, в своё время они посредством изотопного оборудования смогли определить, что рачки Арктики, которые считались одним видом, на самом деле принадлежат к разным семействам, о чём информировала зарубежная пресса. А ещё вывели на чистую воду продавцов спиртного, которое выдавалось за виски с шотландского завода Chivas Regal. Ведь каждый напиток имеет определённый изотопный состав, поэтому можно определить географическое происхождение жидкости, из какого вида спирта она изготовлена – пшеничного, виноградного, кукурузного или прочего.

– Приборы такого класса задействованы и на всех крупных спортивных мероприятиях, – дополняет руководитель лаборатории. – Гормон тестостерон есть у всех нас, он вырабатывается организмом. Спортсмены догадались, что, накачиваясь тестостероном, они улучшают свои физические данные. И доказать, что это не твой гормон, только по его составу нельзя – он всегда есть в крови. Однако изотопное соотношение тестостерона, который синтезировали в пробирке, сильно отличается от человеческого. Таким образом выявляют допинг.

– Сейчас готовим весьма интересное исследование, – продолжает Булат Гареев. – Мы закупили все разновидности воды, которая продаётся в наших магазинах. Это около ста наименований. И если обычно определяется только содержание в ней различных солей, то есть пригодна ли она для питья, то никто не исследует её изотопный состав, который уж точно может показать, действительно ли эта вода с кавказских гор или из-под крана в одном из районов Казани…