Приведены результаты изучения адсорбции нефтяных реагентов из водной эмульсии на разных углях с размером зерен от 0.10 до 0.15 мм, силикагеле марки АСК (фракция 0.10 мм) и оксиде алюминия (фракция 0.10 мм). Получено представление о структурном типе исследуемого адсорбента и адсорбционных характеристиках реагентов. Полученные данные использованы для определения флотационной активности аполярных реагентов и выдачи рекомендации по их использованию для флотации углей.

Методом численного моделирования анализируются процессы деформирования и разрушения угольного композита, содержащего заполненную газом полость сложной геометрии. Показано, что в зависимости от глубины залегания угольного пласта происходят качественное изменение напряженно-деформированного состояния и смена механизмов разрушения горной породы. Рассмотрена возможность использования данного эффекта при разработке газовых (нефтяных) месторождений.

В монографии изложены результаты исследований по использованию химических реагентов в процессах добычи нефти и газа. Дан анализ современного состояния физико-химических методов воздействия на призабойную зону пласта. Приведены результаты экспериментальных исследований по изучению свойств граничных слоев нефти и влиянию аномалий вязкости на нефтеотдачу. Предложен комплекс методов, позволяющий оценивать эффективность новых химических веществ в процессах нефтедобычи. Представлены результаты лабораторных исследований новых химических веществ класса ацеталей для интенсификации притока нефти к скважинам. Приведены решения различных задач вытеснения нефти оторочками химических реагентов и растворителей. Описан новый метод контроля за процессом физико-химического воздействия на нефтяные пласты. Для инженерных и научно-технических работников.

В книге рассмотрены методики дегазации и анализа газа при разработке нефтяных, газовых и угольных месторождений. Изложены основы процесса дегазации, влияние различных факторов на этот процесс и условия образования побочных продуктов при дегазации. Описаны различные виды отечественных и зарубежных дегазаторов и дана их сравнительная оценка для различных видов работ. Рассмотрены газоанализаторы, применяемые для непрерывного суммарного определения углеводородных газов. Изложены различные методы компонентного анализа и дана сравнительная оценка новейших хроматографических приборов для различных видов геохимических исследований. Книга рассчитана на техников и инженеров, работающих в области разведки нефти, газа, угля и других полезных ископаемых. Она представляет также интерес для широкого круга специалистов, занимающихся изучением газосодержания вод и горных пород.

Первый раздел книги посвящен общим требованиям, предъявляемым к планированию методов ОПЗ, здесь даны рекомендации по выбору объема и концентрации кислотных растворов в зависимости от конкретных условий обрабатываемого пласта, физико-химические свойства кислот и некоторых реагентов, применяемых при кислотных обработках. Приводится оценка влияния различных факторов на производительность скважин и успешность обработки ПЗП. Во втором разделе описаны различные методы ОПЗ, их назначение, режимы осуществления технологий. Книга предназначена для специалистов нефтяного профиля, а также может быть полезна студентам нефтяных институтов и техникумов для пополнения своих профессиональных знаний.

Данный сборник содержит материалы теоретических и экспериментальных исследований, а также результаты исследования на практике ряда законченных разработок института, касающихся особенностей технологии и техники ведения процессов добычи, сбора, подготовки нефти, газа и воды на нефтяных месторождениях Куйбышевской и Оренбургской областей, вступивших в позднюю стадию их эксплуатации. Учитывая, что в настоящее время многие нефтяные месторождения Казахстана, Азербайджана, Урало-Поволжья, ряда месторождений Западной Сибири вступают в завершающую стадию разработки, основные результаты и выводы исследований, проведенных на примере эксплуатации высокообводненных нефтяных месторождений Куйбышевской и Оренбургской областей, могут быть использованы в других нефтяных районах страны, с учетом их специфических особенностей. Сборник предназначен для научных и инженерно-технических работников, занимающихся вопросами разработки, проектирования и эксплуатации нефтяных и нефтегазовых месторождений, а также для студентов вузов, обучающихся соответствующим специальностям.

Приведены рекомендации по применению химических реагентов для увеличения дебитов скважин, ограничения водопритока в добывающие скважины и повышения нефтеотдачи пластов. Описаны свойства химических реагентов и рабочих растворов. Особое внимание уделено технике безопасности и охране окружающей среды при использовании химических методов на промысле. Для специалистов, занятых разработкой и эксплуатацией нефтяных месторождений, транспортом и промысловой подготовки нефти, газа и воды.

Отражены последние достижения научно-технического прогресса в области промывки и крепления скважин; освещены методические вопросы определения экономической эффективности внедрения новых рецептур буровых и тампонажных растворов, реагентов, материалов. Приведены расчеты экономической эффективности новых видов техники и технологии бурения скважин на нефтяных и газовых месторождениях Советского Союза. Для инженерно-технических работников и экономистов нефтяной и газовой промышленности.

В реакции каталитического синтеза ацетонитрила аммонолизмом уксусной кислоты рассмотрено влияние температуры реактора, соотношения реагентов (аммиака и уксусной кислоты), состава реакционной смеси и промотирования оксида алюминия фосфорной кислотой на селективность и производительность по целелвому продукту. Предложена кинетическая модель лимитирующей стадии реакции - дегидратации ацетамида до ацетонитрила. Показано, что использование промотированных катализаторов, соотношения NH2:CH3COOH=(3+4):1 при температуре реактора 360-400 оС в процессе аммонолиза уксусной кислоты позволяет достичь производительность по ацетонитрилу 700-800 кг/(м3*ч) и снизить образование побочных продуктов до 0,1 % на прореагировавшую кислоту.

Изучены поверхностно-активные и адгезионные свойства продуктов, образующихся при озонировании высокомолекулярных соединений нефти с последующим гидролитическим расщеплением озонидов. Установлена возможность получения указанным способом из тяжелого нефтяного сырья реагентов-деэмульгаторов, по эффективности не уступающих синтетическим поверхностно-активным веществам, использующимся при обезвоживании нефти на промыслах. Разработан новый способ промысловой деэмульсации, основанный на озонировании небольшой части добытой нефти и применении полученного продукта в качестве деэмульгатора. Описаны принципиальная технологическая схема и результаты испытаний непрерывно действующей проточной опытной установки для озонолиза нефти и деэмульсации. Показано, что благодаря высокой адгезионной способности по отношению к минеральным частицам водорастворимые продукты озонолиза высокомолекулярных соединений нефти могут служить высокоэффективными структураторами почв, способными одновременно стимулировать жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, а также органическими связующими для приготовления формовочных и стержневых смесей в литейном производстве, обеспечивающими получение прочных форм и стержней, высокое качество отливок из цветных и черных металлов, возможность регенерации после литья и повторного использования формовочной земли и непрогоревшей части органического связующего.

В первой части обзора [1] были описаны изменения химической природы и свойства компонентов нефти при озонировании и последующем разрушении продуктов реакции. Озонолиз нефтяного сырья может быть с успехом использован не только для увеличения объемов производства дистиллятных моторных топлив и эффективной переработки тяжелых нефтяных остатков, природных битумов, асфальтов и бурых углей. Во второй части обзора описаны некоторые экспериментально подтвержденные возможности применения процесса озонолиза для других целей.

Изучены ингибирующие и термостабилизирующие свойства нефтяных асфальтитов и влияние их добавок на физико-механические характеристики термопластичных полимеров. С использованием метода планирования эксперимента установлена область оптимальных групповых составов асфальтитов, по эффективности действия превосходящих существующие промышленные синтетические стабилизаторы.

Асфальтены, выделенные из Усинской нефти, методом дробного осаждения разделены на отдельные фракции. Проведен термолиз исходных асфальтенов и их фракций. По данным исследования элементного и группового состава продуктов термолиза и определения молекулярных масс рассчитано сдержание сульфидной, тиациклановой и ароматической типов серы в молекулах исходных асфальтенов и их фракций. Показано, что количество алкилсульфидного функционального типа серы зависит от ММ асфальтенов и влияет на выход продуктов термолиза.

Рассматриваются две основные причины образования целиков - неподвижных нефтяных включений в нефтяном пласте после заводнения. Первая, гидродинамическая, связана с вязкостной неустойчивостью вытеснения нефти водой. Вторая, геологическая, обусловлена неоднородностью пласта. Для одномерного и двумерного движения обсуждаются условия динамического равновесия целика нефти в фильтрационном потоке воды. Проводятся численные расчеты задачи распределения насыщенности нефти для целиков различной формы. Из критериев динамического равновесия следует, что количество остаточной нефти, содержащейся в целике, зависит от соотношения между действующими местными градиентами давления в фильтрационном потоке закачиваемой в пласт воды и величиной характерного капиллярного давления на границе несмешивающихся фаз. Применение химических реагентов может существенно уменьшить действие капиллярных сил, способствуя вовлечению нефти из целиков в общий поток.

Проведены исследования региональной изменчивости содержания серы, смол, парафинов и фракций в нефтях с применением методов статистического и кластерного анализов. Использована информация из базы данных по химии нефти, которая в настоящее время включает более 8000 элементов нефтяной физико-химической и геологической информации по всем основным нефтеносным бассейнам Евразии. Выявлены меридианальные и широтные зависимости содержания перечисленных показателей состава нефти. Исследована региональная изменчивость свойств нефтей по совокупности показателей: содержания серы и смол, содержания серы и асфальтенов, содержания серы, смол и асфальтенов. Результаты исследований представлены на компьютерной карте Евразии.

Рассмотрено поведение масел, загущенных атактическим полипропиленом (АПП) при низких температурах. Показано положительное влияние наличия кристаллической фазы в АПП на вязкостно-температурные свойства загущенных масел при низких температурах.

Разработана методика выделения кислот из нефтей по двухступенчатой схеме. Первоначально методом градиентно-вытеснитильной хроматографии выделяется наиболее полярная фракция кислых смол и обрабатывается диазометаном. Далее проводится повторное хроматографирование этого образца с выделением фракции сложных эфиров кислот. Методика позволяет извлекать кислоты из малых количеств образца. Состав кислот, выделенных предложенным методом, незначительно отличается от состава кислот, полученных хроматографией на силикогеле, модифицированном силикатом калия.

Показано, что отдельные компоненты нефти, их более узкие по групповому, функциональному составу и молекулярно-массовому распределению фракции, а также некоторые синтетические соединения, моделирующие структурные фрагменты нефтяных компонентов, существенно изменяют спектральные характеристики никель- и ванадил-этиопорфирина – моделей нефтяных металлопорфиринов. Наибольшие искажения аналитического сигнала никель- и ванадилэтиопорфиринов наблюдаются в ближней УФ-области спектра поглощения. Среди изученных веществ максимальный спектральный эффект наблюдался в присутствии концентратов высокомолекулярных нефтяных азотистых оснований, карбазола, фенантрена, антрацена. Интенсивность аналитического сигнала в этом случае падает практически до нуля. Отмечается зависимость эффекта искажения аналитического сигнала от количества добавки и времени контакта. Полученные результаты свидетельствуют о возможности проявления при количественном анализе нефтяных металлопорфиринов не только аддитивных, но и мультипликативных помех.

Предложен лабораторный хроматограф для анализа следовых количеств нефтепродуктов в воде, использующий водяной пар в качестве газа носителя. Приведена оригинальная конструкция концентратора для пробоподготовки на основе твердофазной микроэкстракции. Проведены измерения для модельного раствора бензола, толуола, этилбензола, о-ксилола в воде в диапазоне концентраций 3...100 мкг/дм3. Измерена растворимость в воде бензина АИ-92 и дизельного топлива. Показано, что растворимость дизельного топлива в воде при комнатной температуре не превышает 12.9 ± 0.7 мг/дм3. Измерена растворимость декана в воде, которая составляет 0.18 ± 0.01 мг/дм3.

Изучено влияние вибрационного воздействия на реологические свойства высокоструктурированных нефтяных дисперсных систем. Максимальное снижение значений реологических характеристик высокопарафинистой высокосмолистых нефтей было получено при 20 мин, а мазута - при 5 мин виброобработки. Отмечено, что вибровоздействие оказывается наиболее эффективным для нефтей с повышенным содержанием парафинов. Показано, что магнитная обработка способствует снижению температуры застывания нефти.

С использованием метода Монте-Карло разработана программа для построения структур молекул нефтяных смол и асфальтенов. С помощью данной программы на основе параметров структурно-группового анализа, рассчитанных на аналитических данных элементного состава, молекулярной массы и ПМР-спектроскопии, получены молекулярные структуры смол и асфальтенов тяжелых нефтей Зуунбаянского и Усинского месторождений. Термодинамическая устойчивость рассчитанных и построенных структур молекул смол и асфальтенов оценена с использование расчета молекулярной механики.

Изучен процесс крекинга тяжеловй нефти в отсутствии и присутствии цеолитов структурног типа - ZSM-5, морденит, y,b - в активной водородной форме. Процесс проводили при температуре 450 оС, давлении 0,5...0,7 МПа и продолжительности реакции 60 и 120 мин. Установлено, что наибольший выход дистиллятных фракций, выкипающих до 350 оС, наблюдается при крекинге нефти с добавкой 7 % цеолита HY в течении 60 мин. Получены и обсуждены данные элементного, группового и вещественного состава продуктов термического и каталитического крекинга тяжелой нефти.

Представлены результаты анализа компонентного состава органических соединений в донных отложениях озер Республики Хакасия. Отмечено, что основными компонентами озерных осадков являются алканы, полициклоароматические углеводороды, кислородсодержащие соединения. Молекулярно-массовое распределение и содержание органических соединений в донных отложениях свидетельствуют как о природных, так и антропогенных источниках их происхождения.