№ 2 (2024)

Исследовано влияние ультразвуковой обработки, полимерной присадки и их совместного воздействия на структурно-реологические свойства высокопарафинистой малосмолистой нефти и состав выделенных осадков. Нефть обрабатывалась в ультразвуковом поле (интенсивность поля 6 Вт/см², частота 22 кГц, время 1–10 мин). Процесс осадкообразования проводился при температуре среды 30°C и температуре “холодного стержня” 5°C. Вязкостно-температурные параметры нефти определялись с использованием ротационного вискозиметра Brookfield DV-III ULTRA. Ультразвуковая обработка в течение 1 мин и добавка 0.05 мас. % присадки приводит к снижению вязкости в 5 раз, температуры застывания – на 8°C. Введение присадки и комплексное воздействие способствует изменению молекулярно-массового распределения н-алканов в осадках: сдвиг второго максимума распределения в область более высокомолекулярных компонентов и увеличение содержания н-алканов ∑С₁₇Н₃₆–С₃₃Н₆₈.

С помощью вольтамперометрического метода электровосстановления кислорода проведен анализ антиоксидантной активности выделенных из двух нефтей различного состава смолисто-асфальтеновых компонентов до и после воздействия магнитного поля. Для исследуемых асфальтенов, слабополярных и полярных смол с увеличением концентрации образца в растворе фонового электролита наблюдается рост или снижение антиоксидантной активности. Нефтяные антиоксиданты являются частью сложной коллоидно-структурной системы и связаны с ней ассоциативными взаимодействиями, протекающими за счет изменения размера и активности ассоциатов нефтяной системы в целом.

Изучено влияние продолжительности термического воздействия на состав продуктов крекинга смол и асфальтенов и их смеси, выделенных из тяжелой метановой нефти Зюзеевского месторождения. Крекинг проведен при 450°С и продолжительности 60, 90 и 120 мин в закрытом реакторе. Получены данные по материальному балансу процесса, составу углеводородов и серосодержащих соединений в продуктах крекинга. Показано, что с увеличением продолжительности процесса при крекинге всех объектов происходит увеличение выхода кокса. Совместное присутствие в смеси смол и асфальтенов меняет направленность термических превращений этих компонентов в процессе крекинга.

Изучен состав продуктов крекинга горючего сланца (ГС) Кашпирского месторождения, а также керогена, выделенного из него. Показано влияние минеральных компонентов ГС на материальный баланс и качественный состав продуктов крекинга. Установлено, что в продуктах крекинга керогена снижается количество газообразных и твердых продуктов, выход жидких продуктов увеличивается. Удаление минеральных компонентов из ГС приводит к увеличению содержания масел и снижению асфальтенов в жидких продуктах крекинга, содержание смол изменяется незначительно, увеличивается доля светлых фракций. Установлены особенности влияния минеральных компонентов на структурно-групповые характеристики смол и асфальтенов жидких продуктов крекинга. Отсутствие минеральных компонентов приводит к укрупнению молекул смол, молекулы асфальтенов, напротив, становятся более компактными.

Исследовано взаимодействие гуминовых кислот (ГК), выделенных из окисленного бурого угля, с полиароматическим углеводородом нафталином. Оценка электронодонорных свойств ГК осуществлялась по интенсивности электронных переходов в УФ-области и рассчитанным дескрипторам. Модификацию структуры ГК проводили методом механоактивации (МА) в щелочных и окислительных условиях. Значительное увеличение доли ароматических и окисленных фрагментов в структуре ГК после МА в окислительных условиях повысило интенсивность связывания ГК с нафталином. Показано значительное увеличение адсорбционной способности механоактивированных ГК в дисперсионной водной среде с нафталином.

Изучен состав биомаркеров верхнеюрских пород разведочной скважины Восточно-Пайдугинского разреза марьяновской и наунакской свит. Охарактеризованы условия осадконакопления органического вещества (ОВ) по данным об особенностях углеводородного состава: распределению нормальных и изопреноидных алканов, фенантренов, стеранов, гопанов, алициклических и ароматических углеводородов. Установлено, что ОВ по всему исследованному разрезу отлагалось в окислительных условиях. Осадки наунакской свиты формировались в неглубоком бассейне при отсутствии в бассейне сероводородного заражения, а ОВ марьяновской свиты – в озерных условиях. Наличие невысоких концентраций гаммацерана в марьяновской свите и низах наунакской указывают на слабосоленые воды бассейна седиментации в этот период. Об участии высших растений в формировании состава ОВ пород наунакской свиты свидетельствуют высокие концентрации кадалена, ретена, наличие симонеллита и н-алканов С₂₅ и С₂₇.

Исследованы образцы криогелей на основе водных растворов поливинилового спирта разной молекулярной массы от 25 × 10³ до 60 × 10³. Установлено, что с увеличением молекулярной массы полимера предел прочности сухих брикетов возрастает от 1.2 до 3.7 МПа. Полученные брикеты могу быть использованы, например, в качестве полноценного топлива для бытовых и производственных целей.