ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ по проекту РНФ № 15-19-00119 Стабильность и физико-химические превращения углеводородных дисперсных систем в тяжелых нефтях в условиях интенсивных внешних воздействий по данным современных методов in situ (окончательный)

Цель: исследовать особенности процесса агрегации асфальтенов, сопровождающиеся их седементацией и формированием депозитов, в динамических условиях (в проточном режиме) с использованием разработанного метода «химический визуализации», основанного на использовании ИК-Фурье спектроскопии с пространственным разрешением in situ. Предполагается изучить особенности химического строения и пространственное распределение асфальтенов, формирующих различные типы осадков в проточных условиях, в частности проанализировать соотношение в них различных функциональных групп; с использованием разработанного метода ИК-Фурье спектроскопии с пространственным разрешением исследовать в режиме in situ поведение асфальтенов в многокомпонентных системах (нефтяных блендах) при инжектировании в них сверхкритического СО₂, что принципиально с точки зрения понимания процессов, происходящих в реальных условиях при использовании СO₂ для интенсификации процессов добычи и извлечения нефти. Планируется изучить особенности процесса агрегации асфальтенов в присутствии различных оксидов, моделирующих компоненты горных пород природных нефтяных резервуаров и характеризующихся существенно различными кислотно-основными свойствами поверхности, что приводит к избирательной адсорбции различных компонентов, нарушая фазовое равновесие в нефтяных системах; с использованием методов ядерного магнитного резонанса исследовать особенности температурного изменения локальной динамики асфальтенов в широком диапазоне их концентраций в системе с учетом возможного температурно-индуцированного изменения строения и архитектуры агрегатов асфальтенов, а также изучить влияние частиц различной природы с ненулевым эффективным зарядом на процессы перегруппировки агрегатов асфальтенов, на кинетику процесса образования асфальтенсодержащих отложений в целом. С использованием развитых методов анализа кривых малоуглового рентгеновского рассеяния (МУРР) предполагается изучить влияние различных гетероциклических (кислород-, азот-, серосодержащих) соединений на процессы агрегации/дезагрегации асфальтенов. На основе прецизионного анализа спектров электронного магнитного резонанса комплексов ванадила, входящих в состав тяжелых компонентов нефтей, планируется предложить подходы к изучению особенностей их локального окружения. Будет исследован процесс трансформации асфальтенов тяжёлой нефти в СК этаноле в присутствии металлических (биметаллических) частиц, проявляющих каталитическую активность (на примере никеля Ренея), с целью поиска эффективных процессов десульфирования и деазотирования, а также существенного увеличения доли растворимых фракций в продуктах превращений в СК спиртах.