Настоящий сборник содержит материалы Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы прогнозирования, поисков, разведки и добычи нефти и газа в России и странах СНГ. Геология, экология, экономика". Тексты публикуются в соответствии с авторским оригиналом.

Материалы сборника посвящены проблеме увеличения темпа добычи нефти и нефтеотдачи пласта, рассматриваются вопросы применения ПАВ, СО2, тепловых методов, рационального использования водных ресурсов, использования промстоков, вопросы экономики.

В реакции окислительного каталитического превращения природного газа изучено влияние высших углеводородв С2-С3 и сероводорода на процесс синтеза этилена. Показано, что присутствие высших углеводородов увеличивает производительность по этилену. При осуществлении реакции димеризации метана и дегидрирования С2-С3 углеводородов наблюдается перегрев реактора со снижением селективности процесса. Предложен способ реализации конверсии природного газа в этилен.

Приведена общая характеристика азоторганических соединений куонамского сланца из отложений среднего кембрия и нафтидонасыщенного песчаника, отобранного с Буур-Оленекской площади. Показано, что азотистые соединения битумоида сланца представлены слабоосновными и нейтральными веществами. В составе азотистых соединений битумоида песчаника присутствуют сильные и слабые основания и нейтральные компоненты.

Изучен групповой и молекулярный состав азоторганических соединений битумоидов куонамского сланца из отложений среднего кембрия и нафтидонасыщенного песчаника. Сильные основания представлены производными хинолина, тиофенохинолина, слабые основания - производными хинолона, их гидрированных аналогов - лактамов, тиахинолона, нейтральные компоненты - производными карбазола, тиофенокарбазола. Среди всех типов азотистых соединений присутствуют карбоксилсодержащие структуры.

Методами ИК- и 1Н ЯМР-спектроскопии проведено исследование стандартных, использованных индустриальных, моторных масел, выделенных из них смол в сравнении с модельными соединениями. Показано, что смолистые соединения в процессе термических и механических деформаций масел образуются в основном за счет полимеризации (димеризации и тримеризации) протонированных алифатических углеводородов, молекулы которых предварительно претерпели возмущение и искажение исходной пространственной структуры. Небольшая часть смол образуется в результате конденсации окисленных углеводородов.

В работе рассмотрены некоторые проблемы экологического катализа. Особое внимание уделено вопросам, связанным с применением новых, экологически чистых и более эффективных компонентов каталитических систем, которые улучшают качество получаемых топлив.

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.

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.

Представлены результаты исследования физико-химических и реологических свойств вязких парафинистых нефтей месторождений Монголии - Тамсагбулаг, Цагаан-Элс, Зуунбаян и юга Западной Сибири - Майского и Фестивального месторождений в интервале температур 20 - 90 С при различных скоростях сдвига, их взаимодействия с нефтевытесняющими композициями на основе ПАВ и щелочных буферных систем. Установлено, что композиции оказывают деэмульгирующее действие на исследованные вязкие парафинистые нефти, вне зависимости от состава и структуры ПАВ. Зависимость температур начала кристаллизации парафинов в нефтях от температуры предварительного прогрева имеет экстремальный характер, при этом максимальные температуры начала кристаллизации парафинов соответствуют температурам предварительного прогрева 50 -60 С. Исследована способность неионогенных ПАВ - оксиэтилированных алкилфенолов с различной степенью оксиэтилирования, от 12 до 90, проявлять депрессорные свойства по отношению к парафинистым нефтям, снижать вязкость нефтей и температуру начала кристаллизации парафинов.

В монографии представлены результаты анализа и обобщения экспериментальных исследований особенностей физико-химических свойств и сверхвязких нефтей пермских отложений Республики Татарстан и методов извлечения их из пласта, проведенных в ТатНИПИнефть. Проведен краткий обзор работ по реологическому изучению и попыток организации добычи природных битумов в XVIII-XIX веках. Дан анализ результатов опытно-промышленных работ на Сугушлинской, Мордово-Кармальской и Ашальчинской залежах шешминского горизонта уфимских отложений. Представлена новая классификация углеводородов, более полно учитывающая рекомендации Нефтяного конгресса и показатели из проекта "Методические рекомендации по применению "Классификации запасов и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов", а также существующие налоговые стимуляторы федерального и регионального законодательств. Рассмотрены особенности определения фильтрационно-емкостных свойств коллекторов СВВН. Сформулированы направления совершенствования скважинных методов добычи сверхвязких нефтей. Издание предназначено для широкого круга ученых и специалистов, связанных с проблемами освоения залежей сверхвязких, сверхтяжелых нефтей. Книга представляет интерес также для студентов и аспирантов нефтяных вузов.

С использованием методов экстракции, адсорбционной хроматографии показано, что в составе макромолекул асфальтенов усинской нефти присутствуют относительно низкомолекулярные соединения, представленные нормальными и разветвленными алканами, моно- и полициклическими нафтенами, моно-, би-, три-, тетра_ и пентациклическими ароматическими углеводородами, их фенил- и нафтенопроизводными, бензо-, дибензо- и нафтобензотиофенами, карбазолами и бензокабазолами, этиловыми эфирами высших жирных кислот, дибензофуранами и флуоренонами, а также кислотами, амидами и сульфоксидами.

Проведено изучение состава насыщенных циклических углеодородов (цикланов или нафтенов) в нефтях разновозрастных отложений, месторождения которых расположены на территориях различных нефтегазоносных бассейнов. Установлено, что содержание цикланов в нефтях уменьшается от кайнозойских отложений к палеозойским. Для нефтей кайнозойских и мезозойских отложений в пределах одного возраста содержание цикланов тоже уменьшается по мере увеличения их глубины залегания. Групповой состав насыщенных циклических углеводородов нефтей разновозрастных отложений имеет схожий характер, где концентрации цикланов укладываются в ряд: моноцикланы бицикланы трицикланы тетрацикланы пентацикланы.

В предлагаемой книге на основании системного комплексного анализа оригинальных данных автора и последних литературных данных освещены практически все аспекты многоплановой проблемы нефтяного загрязнения различных районов Мирового океана. Учитывая, что основу нефтей составляют углеводороды, в книге в основном рассматривается поведение углеводородов во всех формах миграции и во всех океанских внешних сферах: (атмо-, крио-, био-, гидро-, латосфере) с учетом просачивающихся углеводородов из осадочной толщи. Проведена подробная инвентаризация источников поступления ангропогенных и природных углеводородов. На основании биогеохимического подхода описаны закономерности количественного и качественного распределения углеводороов: алифатических (в том числе алкановых) и полициклических ароматических. Установлены особенности распределения углеводородв в экосистемах высокоширотных акваторий Арктики и Антарктики, в импактных и фоновых районах. Особое внимание уделено их поведению в морях, где в настоящее время уже происходит добыча и интенсивная транспортировка нефти: в Баренцевом, Карском, Белом, Балтийском, Черном и Каспийском. Установлено, что антропогенные углеводороды, выносимые реками, оседают в области смешения речных и морских вод (маргинальных фильрах) и не попадают в открытые морские воды. При таком подходе представляется возможным получить достаточно объективное представление о нефти как о токсическом факторе, а также о реальных и потенциально возможных последстивиях нефтяного загряжнения морских акваторий. Результаты работы могут быть использованы для решения экологических задач: в процессе экспертизы и при мониторинговых исследованиях, для рекомендаций по применению средств и методов предотвращения и борьбы с нефтяным загрязнением.

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".

С применением методов ИК-спектрометрии и хромато-масс-спектрометрии исследованы процессы биоокисления углеводородов нефти и определены наиболее значимые биоиндикаторы. характеризующие активность биодеструктивных процессов в условиях глубинных скважин Вахского месторождения.

Исследовано влияние высоковязкой нефти месторождения Цагаан Элс (Монголия) на оксигеназную активность аборигенной почвенной микрофлоры. Показано, что после адаптации микроорганизмов к углеводородам их численность возрастает на два порядка, а ферментативная активность увеличивается в 2-3 раза. За 180 сут. эксперимента утилизация вязкой нефти составляет 78%. Анализ нефти после биодеградации показал, что в ней содержится большое количество кислородсодержащих соединений - промежуточных продуктов окисления при микробиологической ассимиляции нефтяных углеводородов. В составе исследуемой высоковязкой нефти все углеводороды затронуты биохимическим окислением почвенными микроорганизмами.

Изучен состав биомаркеров 8 образцов палеозойских нефтей Западной Сибири отобранных с месторождений, приуроченных к Пулинскому мегавалу, Нюрольской впадине, их зоне сочленения и Красноленинскому своду. Выявлено несколько показателей состава нефтей, значение которых изменяется в зависимости от геологической структуры, в пределах которой располагается месторождение. Эти отличия могут являться свидетельством различных локальных условий образования нефтяных углеводородов (УВ). По данным о составе ароматических УВ исходное органическое вещество (ОВ) всех исследованных нефтей отлагалось в морских условиях, а накопление ОВ Нюрольской впадины и зоны сочленения протекало в фотической зоне эвксинного бассейна, о чем свидетельствует наличие арил-изопреноидов. Данные о составе насыщенных УВ указывают на солоноватоводные прибрежно-морские субокислительные условия седиментации и основные биопродуценты - морские водоросли.

С использованием современных масс-спектральных и радиоспектрометрических методов установлен структурно-групповой состав мезозойских нефтей Восточно-Гобийского (Дзунбаянского) и Тамсагского нефтеносных районов, а также содержащихся в них углеводородов, смол и асфальтенов. Показаны доминирующая роль алканов, алкилмоноцикланов и алкилмоноаренов среди углеводородов и высокая распространенность алифатических структурных фрагментов в составе высокомолекулярных гетероорганических компонентов нефтей. Эти особенности состава свидетельствуют о том, что описанные нефти практически не были затронуты процессами микробиальной деградации.

Определены групповые углеводородные составы типичных нефтей важнейших месторождений Монголии, а также их бензиновых, дизельных и масляных фракций. Оценены товарно-технические характеристики этих фракций, намечены пути дополнительной переработки прямогонных фракций с целью доведения их качества до требуемых кондиций.

Рассмотрены теплофизические и физико-химические процессы, происходящие при тепловом воздействии на нефтенасыщенные пласты. Описаны источники и способы нагрева продуктивных горизонтов, технология ввода в пласт теплоносителя. Дана методика расчета потерь тепла. Приведено описание внутрискважинного и промыслового оборудования для термического воздействия на пласт. Рассмотрены конкретные примеры проведения работ по повышению нефтеотдачи термическими методами. Для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием разработки нефтяных месторождений и добычей нефти.

Описаны причины потерь углеводородов в процессах сбора, подготовки и транспортирования нефти и нефтяного газа на промыслах. Дан анализ технологических методов разгазирования нефти: многоступенчатой сепарации, стабилизации в реактификационной колонне, однократного испарения при повышенной температуре. Рассмотрены методы отбензинивания нефтяных газов и возможность их использования на промысле. Предложена технология глубокой дегазации нефти на основе однократного испарения и абсорбционного отбензинивания нефтяных газов. Дана экономическая оценка промысловой стабилизации нефти как эффективного средства предотвращения потерь углеводородов. Для инженерно-технических работников, занимающихся добычей нефти и нефтяного газа.

В сборнике приведены результаты научных исследований и промысловых испытаний, направленных на усовершенствование методов добычи и подготовки нефти в Западной Сибири. Рассмотрены вопросы обоснования способов добычи нефти, эксплуатации наклонных скважин и применения периодического газлифта. Обобщен опыт подготовки нефти с применением электродегидраторов, разработаны новые технические решения по сепарации нефти на месторождениях с обширными подгазовыми зонами. В сборнике затронуты проблемы сокращения технологических потерь нефти при сборе и подготовке, уменьшения расхода реагентов-деэмульгаторов, совершенствования способов промысловой подготовки газа. Большое внимание уделено исследованию физико-химических свойств продукции скважин. Сборник предназначен для широкого круга специалистов-нефтяников, занимающихся добычей и промысловой подготовкой нефти.

В монографии изложены результаты физико-химических и хроматографических исследований нефтей, газов и конденсатов из месторождений Таджикистана, открытых и находящихся в разведке и разработке. Рассматрнваются физико-химические свойства, групповой углеводородный состав я показателя индивидуальных структур углеводородов нефтей в конденсатов. Обсуждаются вопросы промышленного использования нефтей я конденсатов в Таджикистане. В работе излагаются подробные сведения о геологическом строении месторождений республики и геолого-геохимических условиях залегания залежей нефти я газа. Монография в своей большей чести имеет справочный характер, поэтому сведения, изложенные в ней, будут полезны широкому кругу исследователей в области химии и геохимии нефти, а также для специалистов по поискам, разведке я добыче нефти и газа.

В сборнике помещены доклады, представленные на совещании по проблеме "Время формирования залежей нефти и газа", которое состоялось в Новосибирске с 26 по 30 августа 1974 г. В докладах ведущих советских ученых рассмотрены теоретические аспекты проблемы, критерии определения времени формирования залежей, приведены материалы по конкретным нефтегазоносным районам Сибири, Предкавказья, Средней Азии и др..

Рассмотрены основные физические, геологические и геохимические процессы, обусловливающие накопление нефти и газа, а также процессы, контролирующие механизм миграции углеводородов в воднорастворенном и свободном состоянии, условия выделения углеводородов из растворов и накопление их в ловушках. Проанализированы улавливающие способности различных природных резервуаров, продолжительность формирования скоплений нефти и газа различного химического состава и фазового состояния. Для геологов-нефтяников и геологов-газовиков. Может быть полезна преподавателям и студентам высших учебных заведений нефтяного профиля.

Приведены сравнительные данные по характеру распределения углеводородов, металлопорфири-нов и серосодержащих соединений в нефтях вымского (ааленский ярус) и малышевского (батский ярус) горизонтов из среднеюрского нефтегазоносного комплекса Западной Сибири. Показано, что эти нефти характеризуются широкими вариациями в составе алканов, содержании тиофенов, сульфидов, дисульфидов, меркаптанов, металлопорфиринов и периленов. Содержание в среднеюрских нефтях Западной Сибири серосодержащих соединений находится в обратной зависимости от величины соотношения пристана к фитану, и чем больше эта величина, тем выше содержание сульфидов и ниже - тиофеновых структур.

Изучен состав углеводородов и гетероорганических соединений нефтей нижнеюрского комплекса юго-востока Западной Сибири. Показаны отличия в распределении алканов, периленов, металло-порфиринов, сульфидов, меркаптанов, тиофенов в нефтях Нюрольской и Усть-Тымской впадин и Колтогорского мегапрогиба.

Установлены молекулярно-массовые распределения (ММР) членов 24 изобарно-гомологических рядов ароматических углеводородов (УВ) в нефтях из нижнемелового горизонта на Дзунбаянском и из юрского — на Тамсагбулагском месторождениях. Определены концентрации индивидуальных биаренов С10-С14 и триаренов С14—C17 в тех же нефтях, вскрыты основные закономерности в изомерном составе этих УВ, показана его связь с термодинамической устойчивостью соединений.

В статье приведены данные исследования кернов Нюрольской впадины методом электронного парамагнитного резонанса. Судя по соотношению ванадия и углерода в кернах, они являются вторично-сцементированным палеозойским разрушенным материалом. Интенсивность "пика углерода" в спектрах ЭПР коррелирует с содержанием углеводородов, определенным другими методами. Применение ЭПР для исследования пород дает возможность определения парамагнитных примесей в них.

Книга содержит систематическое и полное описание нефтегазовых технологий и сопряженных с ними дисциплин. Сведения по общей и нефтепромысловой геологии включают динамику земной коры. Рассмотрены состав и свойства нефти и природных газов, звенья глобального цикла углерода и эволюция органического вещества в осадочных породах. Изложение основных стадий производства буровых работ, испытания и обустройства нефтяных и газовых скважин дополнено сведениями о механике разрушения горных пород и инженерном обеспечении бурения на континентальном шельфе. Рассмотрены физика нефтяного пласта и процессы разработки месторождений. Описаны способы эксплуатации скважин, системы промыслового сбора и подготовки углеводородов к транспортировке. Вводятся реологические модели для нефти, нефтепродуктов, буровых и тампонажных растворов. Дается анализ течения `неньютоновской` нефти в трещинах горных пород. Описаны нефте- и газохранилища, сооружения и оборудование магистральных нефте- и газопроводов. Изложены способы переработки нефти и газа. Проанализировано техногенное воздействие процессов добычи и использования углеводородов на геосферы Земли. Для студентов и преподавателей нефтегазовых и геологических факультетов, специалистов - технологов и инженеров, разработчиков оборудования.