Молодой ученый Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ стал лауреатом Премии Президента РФ в области науки и инноваций

7 февраля объявили лауреатов Премии Президента России в области науки и инноваций для молодых ученых. Среди них — старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории методов увеличения нефтеотдачи Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета Ирек Мухаматдинов.

Ирек Изаилович совместно с группой ученых, под руководством ведущего научного сотрудника НИЛ методов увеличения нефтеотдачи Алексея Вахина и заведующего кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов Михаила Варфоломеева занимается исследованиями в области термокаталитических процессов при освоении нетрадиционных углеводородных ресурсов.

Работы в этой области начались в КФУ с 2014 года по программе «ППК 5-100». На сегодняшний день от стадии поисковых исследований пройден путь до внедрения принципиально новой технологии добычи высоковязкой нефти.

«На соискание премии Президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых ученых за 2022 год я подал заявку по теме: «Разработка катализаторов акватермолиза для повышения нефтеотдачи пластов», — рассказывает Ирек. — В основе технологии лежит применение каталитических комплексов (катализаторов акватермолиза), закачиваемых в пласт перед обработкой пласта паром. В пласте инициируется ряд реакций, обеспечивающих химическое преобразование нефти. Это приводит к повышению подвижности нефти в пористой минеральной среде пласта, повышению дебита скважины. Вязкость добытой нефти необратимо снижается, в ней снижается содержание серы и трудноперерабатываемых компонентов. Таким образом, процесс переработки тяжёлого углеводородного сырья начинается уже на стадии добычи, в пласте».

«Непростым этапом при создании новой технологии является промышленное внедрение, — отмечает Алексей Вахин. — Ирек Мухаматдинов вместе с коллективом НИЛ «Внутрипластовое горение» и кафедры разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов Института геологии и нефтегазовых технологий провел работы по оценке эффективности каталитического акватермолиза в пластовых условиях, масштабированию синтеза катализаторов акватермолиза и отладке технологии производства в заводских условиях».

Первая закачка катализатора была проведена в 2018 году на Ашальчинском месторождении по заказу ПАО «Татнефть». Это первый в России и один из первых в мире промысловый эксперимент по применению катализаторов в пласте для добычи нефти. Получен бесценный опыт, позволивший далее развивать новую технологию. Сейчас проведено уже 5 таких закачек. Две закачки катализатора сделаны на месторождении Бока де Харуко на Кубе по заказу АО «Зарубежнефть». Прошедшим летом проведены две закачки в Самарской области по заказу ООО «РИТЭК». Промысловые данные показывают значительное повышение дебита и снижение вязкости добытой нефти.

Сейчас работы по дальнейшему совершенствованию технологии каталитического акватермолиза и исследованию механизма протекания каталитических внутрипластовых процессов продолжаются в рамках Научного центра мирового уровня «Рациональное освоение жидких углеводородов планеты», а также поддерживаются проектами Российского научного фонда. Иреком Мухаматдиновым подготовлена программа исследований по изучению преобразования серосодержащих соединений в пластовых условиях и разработке способов их нейтрализации на стадии добычи.

Впереди запланированы новые работы по исследованию каталитических явлений на стадии освоения различных видов нетрадиционного углеводородного сырья. Помимо месторождений высоковязкой нефти это сланцевые образования Волго-Уральского региона и Баженовская свита в Западной Сибири. Проводимые исследования станут основой новых технологий добычи углеводородных ресурсов. Уже сейчас эти наработки активно используются Иреком Мухаматдиновым и другими сотрудниками НЦМУ в образовательном процессе. Студенты направления «Нефтегазовое дело» Казанского университета получают уникальные компетенции по каталитическим технологиям повышения эффективности разработки месторождений трудноизвлекаемых углеводородов.

«Примечательно, что прошло всего четыре года с момента начала исследований до первого практического применения технологии, — говорит проректор по направлениям нефтегазовых технологий, природопользования и наук о Земле, директор Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета Данис Нургалиев. — Такие короткие сроки обусловлены наличием мощного лабораторного оборудования мирового уровня и талантливой группы ученых под руководством Алексея Вахина, Михаила Варфоломеева, где Ирек Мухаматдинов занимался внедрением и сам непосредственно ездил на закачки. Можно смело сказать, что в данном направлении эта научная группа одна из самых продуктивных в мире! Они опубликовали сотни статей в высокорейтинговых научных журналах, получили десятки патентов на катализаторы и способы добычи, провели пять успешных испытаний: одно на месторождении ПАО «Татнефть», два на кубинском месторождении Бока де Харуко совместно с АО «Зарубежнефть», две закачки на месторождении ООО «РИТЭК» (ПАО «ЛУКОЙЛ»). И сегодня у нас есть заказы от ПАО НК «Роснефть», ПАО «Татнефть» и АО «Зарубежнефть».
Интересно, что технология применения катализаторов для облагораживания нефти внутри пласта дала несколько не предсказанных, но очень важных эффектов. Во-первых, уменьшилось содержание серы и увеличился выход светлых компонентов нефти. Во-вторых, разжиженная нефть сама стала работать как растворитель: протекая по пласту, она растворяет и захватывает нефть. Мы этого не предполагали в начале исследований. Мы сегодня эти эффекты изучаем, будем совершенствовать и повышать эффективность технологии. Сегодня использование катализаторов внутри пласта дополняется воздействием не только пара, но еще СВЧ и акустики. Первые результаты очень обнадёживающие. Уверен, что научная группа будет и дальше плодотворно работать в этом направлении, так как появились новые горизонты для исследований!»

«Я намерен и дальше работать в этой области исследований, комбинировать катализаторы с различными физическими полями, в том числе СВЧ-излучением, а также разрабатывать технологии с термогазохимическим воздействием, в частности с щелочными металлами. В планах участвовать во внедрении уже разработанной технологии на других месторождениях, участвовать в производстве катализаторов, проводить опытно-промысловые испытания совместно с нефтедобывающими компаниями», — подытожил молодой ученый.