Ультразвук позволил улучшить качество нефти прямо на месторождении
Российские ученые из РГУ нефти и газа имени Губкина разработали технологию облагораживания нефти с помощью ультразвуковой кавитации. Метод позволяет снижать вязкость и содержание серы прямо на промысле без энергоемкого нагрева, что радикально удешевляет подготовку сырья для транспортировки.
Технология уже запатентована и открывает перспективы для разработки труднодоступных месторождений в Арктике и на шельфе.
Главные мысли за 1 минуту:
- Ультразвуковая кавитация разрывает молекулы тяжелых углеводородов, смол и асфальтенов.
- Технология не требует нагрева нефти до 60–80 °C, сокращая затраты в десятки раз.
- Процесс организован прямо на месторождении — без транспортировки на НПЗ.
- Снижается содержание серы, что удешевляет дальнейшую переработку.
- Патент уже получен; разработка особенно актуальна для Арктики и вечной мерзлоты.
- Вовлечение в разработку трудноизвлекаемых запасов, добыча которых ранее была нерентабельна.
Как это работает
В основе технологии лежит явление кавитации. Ультразвуковой генератор преобразует электрическое напряжение в высокочастотные механические колебания заданной амплитуды. Колебания передаются в жидкую среду, где образуются микроскопические газовые пузырьки.
При их схлопывании в локальной точке возникает давление в десятки тысяч атмосфер и температура до нескольких тысяч градусов — этого достаточно, чтобы разорвать прочные связи внутри молекул высокомолекулярных углеводородов, смол и асфальтенов. В результате нефть становится легче и менее вязкой, а содержание серы снижается.
«Это открывает новые возможности для разработки нефтяных месторождений в Арктической зоне, на шельфе и в других труднодоступных районах», — подчеркнул руководитель научного проекта профессор Александр Максименко.
Экономический эффект
Ключевое преимущество — возможность облагораживать нефть прямо на промысле, минуя дорогостоящую транспортировку на удаленные НПЗ. Обычно для перекачки вязкой нефти ее нагревают до 60–80 °C, что требует огромных энергозатрат. Кроме того, удаление серосодержащих компонентов — традиционно дорогой процесс. Новая технология позволяет решать обе задачи на месте.
«Новый подход сократит затраты на подготовку продукции в десятки раз», — отметил заведующий лабораторией физико-химических исследований углеводородных систем, доцент Губкинского университета Алексей Деньгаев.
Перспективы для Арктики и трудноизвлекаемых запасов
Мировые запасы легкой нефти истощаются, растет доля трудноизвлекаемых запасов с высоким содержанием смол и асфальтенов. Их разработка сдерживается высокой стоимостью подготовки и транспортировки.
Ультразвуковая технология может сделать такую добычу рентабельной. Особенно важна она для Арктической зоны, где традиционный нагрев нефти не только дорог, но и вреден для вечной мерзлоты. Снижение энергопотребления уменьшает экологический след. На разработку уже получен патент.