В сборнике приведены тексты докладов, представленные ведущими специалистами стран СНГ в области материаловедения на VIII сессии Научного совета по новым материалам Международной ассоциации академий наук.

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.

Проведены экспериментальные исследования по влиянию нефтяных загрязнений на окислительную активность почвенной микрофлоры в процессах деструкции углеводородов. Концентрация нефти в почве до 5 % стимулируент рост и активность почвенного биоценоза. Хроматографический анализ проб остаточной нефти после 60 суточного контакта с почвенной микрофлорой показал значимые изменения в молекулярно-массовом распределении насыщенных углеводородов С9-С32. Введение стимулирующего питательного субстрата повышает биохимическую активность микроорганизмов. За 60 суток контакта с активизированной микрофлорой деструкция нормальных алканов и изопренанов нефти в почве составляет 80-95 %. Максимальной деструкции подверглись н-алканы С9-С15 и С20-С31. Загрязнение нефтью почвы в концентрации 10 % оказывает угнетающее действие на аборигенную микрофлору и процессы окисления углеводородов незначительны.

Исследовано влияние модифицирования высококремнеземного цеолита типа ZSM-5 оксидами галлия, цинка, кадмия и смесью редкоземельных элементов на его кислотные и каталитические свойства в реакции ароматизации смеси алканов С3-С4. Показано, что модифицирование приводит к увеличению силы кислотных центров цеолита и селективности образования ароматических углеводородов по сравнению с Н-ВКЦ. Энергии активации десорбции аммиака на цеолитных катализаторах составляют для низкотемпературной формы I 28-43 кДж/моль, высокотемпературных форм II - 30-110 и III - 250 кДж/моль.

Выделены и методами масс-спектрометрии и ИК-спектроскопии изучены концентраты высокомолекулярных нефтяных фенолов и их триметилсилильных производных. В исследованных концентратах идентифицированы гомологические ряды многоатомных фенолов - бис-гидроксифенилметанов и других классов фенольных соединений с неконденсированными ароматическими ядрами с брутто-формулами СnH2n-14O2, CnH2n-16O2 и CnH2n-22O3, о присутствии которых в составе концентратов нефтяных фенолов ранее не было известно.

В сборник включены доклады (тезисы докладов), представленные на конференцию государственным научными центрами, научно-исследовательскими институтами, высшими учебными заведениями, промышленными предприятиями. Часть 1 содержит доклады (тезисы докладов), представленные на пленарные заседания, на тематические секции 1 (производство керамики на основе ультрадисперсных и тонкодисперсных порошков оксидов металлов) и 2 (производство высокоэнергетических магнитов). Часть 2 содержит доклады (тезисы докладов), представленные на тематические секции 3 (производство неорганических фторидов, в том числе получаемых по технологии ВОУ-НОУ, компонентов химических источников тока, стабильных изотопов) и 4 (производство фторорганических соединений). Материалы, представленные авторами на конференцию, размножены прямым репродуцированием.

Установлен индивидуальный состав биореликтовых насыщенных углеводородов, содержащихся в типичных мезозойских нефтях Восточно-Гобийского и Тамсагского нефтеносных районов Монголии. Обсуждены вероятные биологические источники изученных нефтей и пути формирования их углеводородного состава.

Методические рекомендации дают возможность качественно выполнять корреляцию разрезов скважин - наиболее трудный этап детального изучения месторождений. Показана центральная роль корреляции при геологическом моделировании месторождений, говорится о границах применимости и использовании ее совместно с сейсмическими исследованиями. На примере отечественного комплекса AutoCorr рассмотрены основные этапы автоматической и автоматизированной корреляции, поясняется геолого-геофизический смысл заложенных в них алгоритмов. Преложен комплекс методических приемов, позволяющих в интерактивном режиме добиваться объективных результатов корреляции путем распознования образов геофизических кривых в скважинах. На основе схем корреляции и результатов сейсмических исследований даны примеры для распознования образов геологических моделей сложнопостроенных объектов. С помощью разнообразных методических приемов корреляции разрезов скважин распознаются условия залегания и формирования отложений на объектах разного уровня в пределах различных нефтегазоносных регионов страны на примере: пермокарбоновой залежи высоковязкой нефти Усинского месторождения Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции; терригеновой толщи нижнекаменноугольных отложений и вмещающих ее карбонатных пород Самарского региона Камско-Кинельской системы прогибов, а также врезов на месторождениях Южно-Татарского свода и Бирской седловины Урало-Поволжья; ачимовских клиноформ и аномальных разрезов баженовской свиты на месторождениях Западной Сибири. Для специалистов в области газонефтяной геологии. Книга полезна студентам, магистрантам и аспирантам соответствующих специальностей.

Представлены новые результаты лабораторных исследований, промысловых испытаний и промышленного использования технологий увеличения нефтеотдачи залежей высоковязких нефтей. В 2007-2012 гг. на пермокарбоновой залежи Усинского месторождения по технологиям ИХН СО РАН обработаны 172 скважины. Прирост дебита по нефти составил от 3 до 24 т в сутки на скважину, дополнительная добыча нефти 980 т на скважино-обработку. Результаты геофизических исследований в паронагнетательной и пароциклической скважинах в 2011 г. до и после закачки композиции ГАЛКА®-C показали, что происходит перераспределение фильтрационных потоков и увеличение охвата пласта паротепловым воздействием. Показана перспективность комплексных технологий чередующейся закачки водяного пара, термотропных гелеобразующих и нефтевытесняющих композиций.

В работе представлены критерии выделения трудноизвлекаемых нефтей (ТИН). Изучены особенности физико-химических свойств и условия залегания ТИН.

В работе представлена схема покомпонентной закачки гелеобразующей композиции ГАЛКА для выравнивания профиля приемистости, снижения обводненности и увеличения нефтеотдачи на месторождении Шушуфинди, Эквадор. Дана краткая характеристика месторождения, произведено обоснование выбора композиции и способа ее применения. Составлена схема закачки с обоснованием объемов реагентов. Приведен прогноз эффективности закачки.

Проведена ультразвуковая обработка растворов полигексена, полиэтилена и нефтяного парафина. Показано уменьшение вязкости высокомолекулярных полигексена и полиэтилена в акустическом поле. Ультразвуковое воздействие на растворы нефтяного парафина влияет на надмолекулярную структуру.

Продукты селективной химической деструкции эфирных и сульфидных мостиков в маслах высоковязкой мальты Ашальчинского месторождения охарактеризованы методов хроматомасс-спектрометрии. Показано, что алкилциклогексаны, гопаны, алкилтриметилбензолы, фенантрены и дибензотиофены присутствуют в маслах не только в молекулярной форме, но и в «связанном» виде в составе компонентов так называемой «неразделяемой сложной смеси». Причем, связь алкилциклогексанов и алкилтриметилбензолов с другими структурными фрагментами осуществляется как через эфирные, так и сульфидные мостики. Для гопанов, фенантренов и дибензотиофенов характерна только «серосвязанная» форма.

Показана возможность получения более глубокой информации о составе и структуре компонентов масел тяжелых высоковязких нефтей путем их предварительного разделения на узкие фракции по молекулярной массе с использованием гель-хроматографии. По результатам анализа полученных фракций комплексом методов исследования, включающих определение содержания химических элементов, ИК-, ЯМР 1Н- и ГХ/МС-спектрометрию, они существенно отличаются элементным составом, содержанием функциональных групп, соотношением ароматических и алифатических структурных фрагментов в их молекулах. А также групповым и молекулярным составом идентифицированных типов соединений.

В работе изучен процесс разложения нефтяных суспензий газовых гидратов метана и этана. Описано проявление эффективной самоконсервации гидратов в рассматриваемых системах.

Представлены результаты исследования состава жидких, летучих продуктов и остатка конверсии высокосернистого природного асфальтита потоке сверхкритической воды при 400 оС, 30 МПа без и при добавлении в асфальтит алюминиевой и цинковой стружки (Al и Zn). Продукты исследованы с помощью методов элементного и рентгенодифракционного анализа, ИК-, ЯМР 1Н и масс-спектрометрии и ГХ/МС. Выделение тепла и водорода при окислении металлов сверхкритической водой обеспечило более глубокую конверсию и десульфуризацию асфальтита за счет его термической деструкции и гидрирования. Доля нерастворимого остатка конверсии уменьшилась при добавлении Al и Zn от 44,5 до 11,3 и 26,3 %, соответственно. Степень десульфуризации асфальтита при СКВ конверсии в присутствии Al составила более 70 %, а в присутствии Zn − более 60 %. Установлено, что при добавлении металлов к асфальтиту увеличилось содержание масел в жидких продуктах конверсии. Эти жидкие продукты характеризуются меньшим содержанием карбонилсодержащих веществ и сульфоксидов. Смолы и асфальтены жидких продуктов, полученных при СКВ конверсии в присутствии добавок, содержали больше азота и ароматических фрагментов, но меньше серы, чем полученные при конверсии без добавок. Добавление металлов привело к увеличению в жидких продуктах содержания полициклических ароматических углеводородов и гетероатомных соединений. В частности, в маслах увеличилось содержание таких соединений с общим числом колец от 3 до 6.

В работе представлены результаты определения различных спектральных характеристик тяжелых нефтей, природных битумов и фракций их экстракционно-хроматографического и гель-хроматографического разделения. Выявлена взаимосвязь удельного показателя поглощения растворов изученных образцов со спектральными характеристиками, отражающими относительное содержание ароматических, полициклических ароматических и алифатических структурных фрагментов в их составе.

Предложен оригинальный способ определения различных углеводородных примесей в воде. Используя твердофазную микроэкстракцию элюирование веществ осуществляется микроколичеством экстрагента с помощью центрифуги. Исследовано влияние различных типов растворителей и сорбентов (Porapak Q и Tenax ТА) на твердофазную микроэкстракцию веществ в условиях центрифугирования.

В работе представлены результаты эксперимента по снижению вязкостно-температурных свойств высокопарафинистой нефти после виброструйной магнитной обработки. Полевые испытания показали, что для наилучшего эффекта нефть необходимо обрабатывать при температурах ниже температуры застывания на 5 ÷ 7 °С.

Проведено изучение влияния присадки бинарного действия в процессе низкотемпературной очистки нефтей сжиженными углеводородными газами при соотношении нефть:сжиженный газ 1:3 и температуре минус 25 оС. Показано, что добавление присадки при очистке нефтей сжиженным газом снижается количество осадка в 1,5-2 раза. Это происходит за счет снижения количества вовлеченных в осадок легких углеводородов. Показано влияние присадки Flexoil на структурные параметры молекул смол и асфальтенов.

В работе представлены результаты эксперимента по снижению вязкостно-температурных свойств высокопарафинистой нефти после виброструйной магнитной обработки. Полевые испытания показали, что для наилучшего эффекта нефть необходимо обрабатывать при температурах ниже температуры застывания на 5 ÷ 7 °С.

В работе представлены результаты исследования активности Zn-содержащих катализаторов, приготовленных на основе цеолитов, синтезированных с разной структурообразующей добавкой и без неё, в процессе превращения этана в ароматические углеводороды. Установлено, что наибольшей активностью в процессе ароматизации этана обладает катализатор, приготовленный на основе цеолита, синтезированного с использованием гексаметилендиамина в качестве темплата.

Показано изменение выхода газа, жидких продуктов и кокса в зависимости от условий крекинга природных битумов Ашальчинского и Кармальского месторождений (Татарстан). Установлены изменения вещественного и фракционного составов продуктов крекинга в зависимости от условий процесса. Выявлены характерные отличия состава жидких продуктов крекинга, полученных в стационарных проточных условиях.

В работе представлены результаты экспериментов по термическому ожижению горючих сланцев после предварительной механоактивации. Установлено, что предварительная механообработка сланцев в среде этанола позволяет увеличить выход жидких продуктов до 98 мас. % на ОВ. Рассчитаны константы скоростей и эффективные энергии активации образования вещественных компонентов (углеводородов, смол и асфальтенов) при акватермолизе горючих сланцев.

Проведена ультразвуковая обработка растворов октадекана в гексане. Показано влияние продолжительности акустического воздействия, смол и высокосмолистой нефти на процесс кристаллизации, кинематическую вязкость и температуру застывания растворов октадекана.

Изучено влияние магнитной обработки на вязкостно-температурные характеристики, кинетику осадкообразования и микроструктуру двух малосмолистых парафинистых нефтей Томской области. Изменение структурно-реологических свойств магнитообработанных нефтей сопровождается полным или частичным разрушением кристаллической структуры парафинового осадка.

Показана возможность эффективной очистки углеводородов от сероводорода. Конверсия сероводорода при его удалении из метана находится в диапазоне 94-100 % об., из пропан-бутановой смеси – 45-55 % об. Величина энергозатрат на удаление сероводорода не превышает 3,5 кВт•ч/кг.

В работе рассматривается нагрузка зонда вибрационного вискозиметра в процессе формирования геля в измерительных узлах прямоугольной и цилиндрической геометрии. Приводится график зависимости расхождения численных решений соответствующих волновых уравнений от величины упругого модуля.

В работе представлены результаты экспериментов по дисперсии жидкости в пористой среде в процессе фильтрации, для среды с неоднородностью сечения перпендикулярно оси потока жидкости. Сделан вывод о наличии постоянного объемного коэффициента дисперсии, частным случаем которого является линейный коэффициент для однородной среды. Результаты данного исследования могут использоваться для расчетов покомпонентной закачки композиций для повышения нефтеотдачи. Также, возможно использование объемного коэффициента дисперсии для получения дополнительной информации по охвату пласта из результатов трассерных исследований.

В работе представлены данные о распределении и структурно-групповом составе азотсодержащих оснований и серосодержащих соединений в тяжелых высокопарафинистых нефтях. Установлено, что парафинистость и смолистость нефти не влияет на качественный состав гетероатомных соединений. Показано, что c увеличением парафинистости нефти в составе этих соединений повышается доля структур с развитым алкильным замещением.

Результаты анализа сепарированных нефтей м\р Белый Тигр показывают, что за 25 лет разработки этого месторождения состав и физико-химические свойства сепарированной нефти не претерпели существенных изменений. Пластовые нефти, в основном нефти в трещиноватом фундаменте, изменили свои свойства за счёт снижения в них доли растворённого газа.

В работе представлены результаты исследования термических превращений масел нефтей двух различных типов. Углеводородный состав масел проанализирован методом ХМС. Показаны изменения в групповом углеводородном составе масел в результате их термолиза.

Исследована кинетика адсорбции смеси алифатических, ароматических и непредельных углеводородов из газовой фазы на полипропилене, содержащем в его молекулярной кристаллической решетке 5, 18 и 40 масс. % атактического стереополимера. Выявлены некоторые закономерности в изменении кинетических и ёмкостных параметров в зависимости от состава адсорбентов и цикличности процесса адсорбции.

В работе представлены результаты исследования влияния силикатного модуля высококремнеземного цеолита на превращение н-октана. Полученные цеолитные катализаторы охарактеризованы методами ИК-спектроскопии и термодесорбции аммиака. Установлено, что наибольший выход изоалканов наблюдается на цеолитах с силикатным модулем 20 и 40 при температуре процесса 320-340 °С.

С использованием космических снимков и геоинформационных технологий осуществляется выявление, картографирование и оценка изменения техногенно нарушенных территорий в районах размещения нефтегазового сектора Западной Сибири. В статье представлено применение продуктов MODIS, космических снимков Landsat с 2000 по 2012 гг. и геоинформационных систем ERDAS Imagine, ArcGIS, ArcView для оценки экологического состояния территорий с нефтепроводами с целью предотвращения риска неблагоприятных воздействий на компоненты окружающей природной среды.

В работе представлены исследования влияния времени механоактивации ??на активность массивных сульфидных катализаторов??.

В работе исследован процесс биодеструкция разных концентраций высоковязкой нефти месторождения Тамсагбулаг с применением композиции на основе поверхностно-актвных веществ (ПАВ). Показано, что после периода адаптации, микроорганизмы приспосабливаются к углеводородам высоковязкой нефти и их численность возрастает на 3-4 порядка, ферментативная активность увеличивается в 4-6 раз. За 60 суток эксперимента утилизация нефти составила от 50 до 85 % в зависимости от первоначальной концентрации. Биодеструкция насыщенных углеводородов прошла на 80-95 %. Деструкции подверглись не только н - алканы, но и ароматические соединения.

В работе представлены результаты исследования влияния содержания и минерализации водной фазы на дисперсные и реологические свойства обратных водонефтяных эмульсий на основе высокопарафинистой смолистой нефти.

В работе проведен анализ состояния разработки на Северном участке месторождения «Белый тигр», с целью планирования работ по повышению нефтеотдачи с применением покомпонентной закачки гелеобразующей композиции ГАЛКА. Дана краткая характеристика месторождения, произведено обоснование выбора композиции и способа ее применения. Представлены результаты лабораторного моделирования физико-химических процессов в пласте при закачке композиции.

Монголия обладает сравнительно небольшими запасами нефти в Восточно-Гобийской (Юго-Восточная Монголия) и Тамсагской (Восточная Монголия) нефтеносных провинциях, где извлекаемые запасы нефти составляют около 1.5 млрд. баррелей, при этом все они относятся к вязким нефтям [1, 2]. Вязкие нефти Монголии малосернистые. Нефти месторождения Тамсагбулаг содержат смолисто-асфальтеновых веществ 5-7% мас, месторождений Зуунбаян и Цагаан-Элс (Восточно-Гобийский бассейн) - 9-12% мас. Физико-химические характеристики нефтей приведены в таблице 1. По содержанию н-алканов нефти Монголии относятся к высокопарафинистым, содержащим не менее 11% мас. твердых углеводородов (УВ) [3, 4]. Из-за высокого содержания н-парафинов Монгольские нефти застывают при 20 - 29 С, что существенно осложняет и удорожает процессы ее добычи, транспортировки и переработки.

Для рекультивации нефтешламов разработан состав моющей композиции на основе биоразлагаемых поверхностно-активных веществ и щелочной буферной системы. Специально подобранное соотношение компонентов является оптимальным в результате синергетического эффекта их взаимодействия. Отмытые нефтешламы и грунты визуально чистые, не требуют дополнительной очистки и могут быть переработаны в строительные материалы или использованы для посыпки кустовых площадок и дорог. Загрязненный водный раствор после отмыва нефтешлама подвергается микробиологической очистке коммерческим биопрепаратом. Биодеструкция насыщенных углеводородов в отработанном растворе составляет более 90%. После биодеструкции, вода применяется в рецикле для отмыва новой порции нефтешлама и других хозяйственных нужд.

Изложены основы теории, техника и способы инфранизко-частотного импульсно-волнового воздействия на призабойную зону скважины с целью выбора оптимального способа обработки призабойной зоны. Описаны и классифицированны известные технологии со ссылками на патенты, произведено сравнение их свойств и эффективности воздействия. Приведены результаты теоретических и промысловых исследований методов импульсно-волнового воздействия с поверхности. Предложены направления и методы совершенствования технологий. Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся вопросами разрушения горных пород и ремонта скважин.

Для условий нефтегазовых месторождений Западной Сибири научно обоснованы и разработаны методика, новые водогазоизолирующие композиции и физико-химические методы воздействия на прискважинную зону пласта, а также комплекс высокоэффективных технологий ограничения водогазопритоков в нефтяные скважины и интенсификации притоков и добычи нефти в условиях двухфазной фильтрации. Для инженерно-технических работников, занятых разведкой месторождений и эксплуатацией нефтегазовых скважин.

В основу сборника положены лекции, прочитанные на факультете повышения квалификации ГАНГ им. И.М. Губкина инженерно-техническим работникам масляного производства АООТ ЯНОС непосредственно на заводе. Кроме ведущих профессоров факультета химической технологии и экологии ГАНГ по новым направлениям науки, техники и технологии в области производства масел и улучшения их качества, лекции прочитали начальник департамента нефтепереработки Минтопэнерго России В. В. Шелихов и начальник отдела ВНИИ НП В. Д. Резников. В сборник включены материалы совместных работ сотрудников ГАНГ и АООТ ЯНОС по следующим основным направлениям: - состав сырья масляного производства при переработке смеси нефтей разной категорийности; - проблемы, связанные с заменой фурфурола на N-метилпирролидон при селективной очистке; - интенсификация процесса депарафинизации с помощью модификаторов; - разработка гидропроцессов для получения высокоиндексных низкозастывающих масел; - разработка масел высшей категории качества на АООТ ЯНОС; - новые методы контроля качества моторных масел.

В ежегодно обзоре рассмотрено социально-эколого-экономическое состояние Томской области. Освещены концепции экологической безопасности и управления охраной окружающей среды в целях устойчивого развития области; количественная и качественная оценка природных ресурсов, их значение для социально-экономического развития территории. Представлены данные о состоянии окружающей среды в районах области. Для специалистов органов государственной власти, научных работников, преподавателей и студентов вузов, учителей и учеников старших классов, широкого круга читателей.

В учебнике геология нефти и газа представляется как одна из фундаментальных проблем естествознания, имеющая большое практическое значение для решения задач развития экономики нашей страны. Подчеркивается необходимость углубленного изучения геохимии и химии углеводородов для развития геологии нефти и газа. Типизация осадочных бассейнов проведена с позиций современной геодинамики, с использованием новейших представлений о строении земной коры и нелинейности процессов тектогенеза и литогенеза. Для студентов, обучающихся по специальности "Геология и геохимия горючих испопаемых".

Изучены спектральные свойства гуминовых кислот методами электронного поглощения и флуоресценции. Проведено сравнение спектров поглощения и флуоресценции образцов гуминовых кислот с различной степенью гумификации. Показано, что в процессе гумификации сначала наблюдается уменьшение интенсивности электронного поглощения по всему спектру, а в дальнейшем - снова ее увеличение в области 220-360 нм. Интенсивность флуоресценции в процессе гумификации падает, область же флуоресценции существенно не изменяется. Получено, что значительная фотодеструкция гуминовых кислот происходит под действием коротковолнового облучения эксилампой (220 нм). Обсуждено влияние излучения оптического диапазона (прежде всего ультрафиолетовая часть спектра) на водные растворы, содержащие гуминовые и фульвокислоты и органические экотоксиканты (фенол). Проведено сравнение между источниками с различными длинами волн возбуждения (эксилампа, ртутная лампа). Получено, что гуминовые и фульвокислоты могут оказывать как фотостабилизирующее, так и фотосенсибилизирующее влияние на органические микропримеси в зависимости от характеристик источника возбуждения.