Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрены вопросы потепления климата и оттаивания многолетнемерзлых пород. Предложена методика оценки растепления арктических ландшафтов на основе расчета нормализованного разностного индекса снега NDSI (Normalized Difference Snow Index). Приведен фактологический материал по данным сети глобального мониторинга криолитозоны. Мониторинговые исследования показали, что по результатам расчета NDSI в 5 случаях из 23 наблюдаемых лет на метеостанции “Уренгой” и в 4 случаях из 23 лет на метеостанции “Тарко-Сале” выявлено аномально раннее снеготаяние. На техногенных площадках Уренгойского месторождения в 13 случаях и Тарко-Салинского месторождения в 8 случаях из указанного периода наблюдалось отсутствие снега. При раннем снеготаянии уменьшается индекс снега NDSI и увеличивается глубина сезонно-талого слоя на площадках Уренгойского месторождения. Индекс NDSI может применяться в оценке продолжительности залегания снежного покрова и раннего снеготаяния и косвенно - при изучении глубины сезонно-талого слоя. Полученные результаты важны для прогнозных оценок темпов и масштабов оттаивания и деформации вечной мерзлоты и предотвращения аварийных ситуаций в нефтегазовом комплексе.

Для увеличения нефтеотдачи и интенсификации разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами, в том числе залежей высоковязких нефтей, на принципах “зеленой химии” с применением метода глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) созданы кислотные нефтевытесняющие композиции пролонгированного действия на основе поверхностно-активных веществ, аддукта неорганической кислоты, полиола и карбамида. В результате экспериментальных исследований кислотно-основных равновесий в трехкомпонентных системах с донорно-акцепторными взаимодействиями “борная кислота - карбамид - полиол (глицерин, пентаэритрит)”, являющихся ГЭР, определены оптимальные составы и области концентраций компонентов кислотных композиций. Представлены результаты лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний технологии увеличения нефтеотдачи c применением кислотных композиций. Данные композиции совместимы с минерализованными пластовыми водами, имеют низкую температуру замерзания ((-20)-(-50) °С) или твердую товарную форму, низкое межфазное натяжение на границе с нефтью, применимы в широком интервале температур (от 10 до 200 °С), обеспечивают эффективное нефтевытеснение и пролонгированное воздействие на пласт. Кислотная композиция ГБК показала высокую эффективность в промысловых условиях при проведении опытно-промышленных работ на опытных участках пермокарбоновой залежи высоковязкой нефти Усинского месторождения, разрабатываемых на естественном режиме и с применением паротеплового воздействия, и была рекомендована для промышленного применения. Технология экологически безопасна и эффективна. Перспективно промышленное использование технологий увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти. Это позволит продлить рентабельную эксплуатацию месторождений, находящихся на поздней стадии разработки, вовлечь в разработку месторождения с трудноизвлекаемыми запасами нефти, в том числе залежи высоковязких нефтей, в широком диапазоне климатических условий, включая северные регионы и Арктику.

Представлены результаты сравнительного анализа методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС) состава насыщенных и ароматических углеводородов, а также гетероорганических соединений в маслах, выделенных из ряда нефтей и природных битумов, до и после осуществления реакций селективной химической деструкции (хемолиза) связей C-S и C-O сульфидных и эфирных мостиков соответственно. Выявленное различие в структурно-групповом и молекулярном составе некоторых типов соединений до и после хемолиза означает, что алканы, алкилтриметилбензолы, нафталины, фенантрены, тетра- и пентациклические ароматические углеводороды, дибензотиофены присутствуют в маслах не только в молекулярной форме, но и частично в виде структурных фрагментов, связанных через сульфидные и эфирные мостики с другими фрагментами в составе сложных высокомолекулярных образований. Среди “связанных” алканов преобладают эфирносвязанные высокомолекулярные гомологи (С₂₀-С₃₀). Среди алкилтриметилбензолов после хемолиза снижается доля гомологов состава С₁₃-С₁₆. Хемолиз сопровождается увеличением в маслах доли (С₃-С₄)-нафталинов. После хемолиза среди фенантренов меняется соотношение гомологов: как правило, незамещенное соединение преобладает над замещенными гомологами. Среди тетрациклических ароматических углеводородов возрастает отношение флуорантена и пирена к бензантрацену и хризену. Основным направлением изменения состава дибензотиофенов после хемолиза является резкое снижение доли незамещенного гомолога.

Предложены новые способы модифицирования цеолита HZSM-5 соединениями висмута. Выбор висмута в качестве модифицирующего агента обусловлен систематизацией и обобщением имеющихся литературных данных и экспериментальными результатами изучения химии и синтеза соединений висмута различного состава. Методом рентгенофазового анализа идентифицированы фазы в образовавшихся висмутсодержащих цеолитных системах и определено состояние висмута в химических соединениях. Методом температурно-программированной десорбции аммиака определены количество и сила кислотных центров в исходном и модифицированных образцах. Каталитическая активность цеолитов исследована в процессе безводородной переработки прямогонной бензиновой фракции нефти в высокооктановые бензины. Изучено влияние способов модифицирования и температуры процесса на структурно-групповой углеводородный состав, выход газообразных и жидких продуктов реакции, а также определены октановые числа полученных бензинов. Показано, что на висмутсодержащих цеолитных катализаторах, по сравнению с немодифицированным цеолитом, увеличивается выход целевого продукта - высокооктанового бензина с пониженным содержанием ароматических углеводородов, что делает его более экологичным. Установлено, что на модифицированных цеолитах получение высокооктановых бензинов, отвечающих современным требования к моторным топливам, возможно в более широком температурном интервале проведения процесса. На основании выполненных исследований предложены способы модифицирования цеолита HZSM-5 висмутом, позволяющие улучшить эффективность работы катализатора в процессе облагораживания прямогонной бензиновой фракции нефти.

Методом газовой хромато-масс-спектрометрии изучены содержание и состав органических соединений донных отложений и почв, отобранных на арктической территории, пострадавшей от разлива дизельного топлива. Исследован состав дизельного топлива. Выявлено, что характерные для дизельного топлива группы соединений - н-алканы, полициклические ароматические углеводороды, алкилбензолы и триметилалкилбензолы, сесквитерпаны, стераны и гопаны - обнаружены в основном в образцах, отобранных по течению реки в 0.5-20 км от источника загрязнения. Самая высокая концентрация идентифицированных соединений отмечена в образцах донных отложений и почве в 20 км от разлива, что связано с особенностями строения русла и береговой линии реки. В образцах, отобранных на более удаленных участках от разлива (40-90 км), следы компонентов дизельного топлива обнаружены только в донных отложениях.

Исследованы цитратные комплексы переходных металлов - кобальта и молибдена, применяемые в качестве активных компонентов при синтезе каталитических систем, нанесенных на оксид алюминия, для процессов гидроочистки тяжелых нефтяных фракций. В качестве исходных соединений использовали гексагидрат нитрата кобальта и полиоксомолибдат (молибденовая синь), последний получен методом механоактивации порошка дисульфида молибдена (MoS₂). Проведен термогравиметрический анализ образцов при их нагреве от 25 до 750 °С со скоростью 15 °С/мин в среде воздуха. Исследование методом термогравиметрического анализа показало, что порядок введения активных компонентов существенно влияет на термическую стабильность образца. Несмотря на общую схожесть профилей, в зависимости от порядка введения активных компонентов наблюдается сдвиг температурной области разложения цитратных комплексов. Предположительно, это может быть связано с различной степенью доступности Mo и Co к образованию соединений с цитратными лигандами. Показано, что наиболее термически стабильной является система, в которой первым вводили кобальтсодержащий компонент и лимонную кислоту, а затем - спиртовой раствор молибденовой сини; наименее стабильна обратная система, где первым вводили спиртовой раствор молибденовой сини, затем - лимонную кислоту и кобальтсодержащий компонент.

Методом хромато-масс-спектрометрии определены состав и распределение органических соединений в донных отложениях р. Томи в районе г. Юрги (Кемеровская область - Кузбасс) в 1995, 2005 и 2018 гг. В состав входили углеводороды (н-алканы, изоалканы, нафтены, алкилбензолы и полициклические ароматические углеводороды), кислородсодержащие соединения (карбоновые кислоты и их этиловые и пропиловые эфиры). Приведены данные по групповому составу наиболее опасных загрязнителей - полициклических ароматических углеводородов. Установлен характер изменений техногенной нагрузки предприятий Кузбасса на речную систему в разные годы. Наибольший вклад в загрязнение бассейна р. Томи пришелся на 2005 г. Он напрямую связан с производственной активностью предприятий Кузбасса.

Осуществлен и изучен процесс удаления серосодержащих соединений из дизельной фракции с использованием экстракционных систем на основе координирующих полярных растворителей (диметилформамид и диметилсульфоксид) и солей металлов (СuCl₂, CoCl₂, MnCl₂, Mn(ТФА)₂, Сu(ТФА)₂, где ТФА - трифторацетат). Установлено, что присутствие солей металлов в экстракционных системах увеличивает степень выделения серосодержащих соединений из дизельной фракции с 11 до 49 % и уменьшает содержание полициклических ароматических углеводородов на 33 %. Предполагается, что добавление солей металлов к растворителю усиливает акцепторные свойства последнего, что и проявляется в повышении его экстракционной способности.

Представлены результаты реокинетических измерений изменения текучести гелеобразующих составов различной природы, полученные методами ротационной и вибрационной вискозиметрии. Разработана методика обработки результатов измерений, полученных методом вибрационной вискозиметрии в измерительных сосудах разной величины. Рассмотрены два направления интерпретации немонотонных реокинетических зависимостей.

Проведено исследование рассеянного органического вещества пород разведочной площади Усть-Майская. Представлены данные об особенностях состава рассеянного органического вещества в интервале 2868.73-3057.68 м. В составе углеводородов, исследованных методом хромато-масс-спектрометрии, идентифицированы алканы, моно-, би-, три-, тетра- и пентациклические арены, би-, три-, тетра- и пентацикланы, тетрациклические нафтеноароматические углеводороды, дибензотиофены, а также спектрофотометрически определены перилен и следы никелевых металлопорфиринов. Показано, что исходное органическое вещество формировалось в восстановительных и субокислительных условиях при существенном вкладе как наземной растительности, так и фитопланктона. Присутствие никелевых комплексов порфирина и перилена на отдельных участках разреза свидетельствует о мелководности бассейна седиментации и близости береговой линии в период накопления органического вещества. Расчетная отражательная способность витринита указывает на соответствие исследованных интервалов разреза стадии катагенеза МК₂ - главной зоне нефтеобразования.