ИСТИНА

Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы, связанной с выяснения влияния крекинга сырой нефти и других углеводородов на состав и распределение в земных недрах нефтегазовых месторождений различного типа. Эта проблема имеет прямое отношение к более общим проблемам происхождения нефти и газовых углеводородов, их миграции и совершенствования технологий добычи и переработки. В последнее два десятилетия уделяется большое внимание крекингу углеводородов как одной из основных причин формирования различных типов нефтегазовых месторождений. Однако реальное влияние его на состав и зональное распределение в земных недрах различных типов углеводородов до сих пор не установлено. Очевидно, что решение этой проблемы, имеющей важное теоретическое и практическое значение, во многом определяется целенаправленностью, объемом и качеством экспериментальных исследований. Особенно перспективными в этом отношении представляются исследования, проводимые в комплексе с термобарогеохимическим изучением флюидных включений, захваченных кристаллами синтетических минералов, растущими одновременно с осуществлением водно-углеводородных взаимодействий. Для успешного решения проблемы планируется выполнение большого объема экспериментальных и термобарогеохимических исследований, которые позволят: 1 – установить минимальные термобарические параметры начала процесса крекинга сырой нефти и влияния на эти параметры типа и состава сырой нефти, присутствия в контакте с ней водных растворов и каталитически активных вмещающих пород и минералов. 2 – определить кинетику крекинга сырой нефти в изотермических и изобарических условиях в широком диапазоне температур (от 150 до 500оС) и давлениях насыщенного пара и выше (до 150 МПа) с характеристикой образующихся при этом промежуточных и конечных жидких, газообразных и твердых углеводородов и гетерогенных N-O-S- соединений. 3 – установить термобарическую и временную (кинетическую) устойчивость непредельных (алкены) и ароматических (арены) углеводородов, которые образуются в процессе крекинга сырой нефти и ее основных фракций, особенно в присутствии гидротермальных растворов и каталитически активных пород и минералов. 4 – осуществить всесторонний анализ полученных экспериментальных и термобарических данных с целью выяснения особенностей крекинга углеводородов в условиях, близких к природным, и влияния его на состав и распределение в земных недрах нефтегазовых месторождений различного типа. Именно такие исследования положены в основу представленного проекта. При проведении их будет использован новый подход, ранее не применявшийся при изучении крекинга нефти и других углеводородов. Подход основан на непосредственном (in-situ) ступенчатом или непрерывном наблюдении за появлением прямых и косвенных признаков крекинга нефти и ее основных фракций во флюидных включениях в кристаллах синтетических минералов, в основном кварца, при их нагревании и охлаждении. Кроме того, при изучении флюидных включений планируется использование широкого набора термобарогеохимических и битуминологических методов, определяющих достоверность и надежность полученных результатов.

The project is aimed at solving a fundamental scientific problem related to clarifying the effect of cracking crude oil and other hydrocarbons on the composition and distribution of various types of oil and gas deposits in the earth's interior. This problem has a direct bearing on the more general problems of the origin of oil and gas hydrocarbons, their migration and the improvement of mining and processing technologies. In the last two decades, much attention has been paid to cracking hydrocarbons as one of the main reasons for the formation of various types of oil and gas fields. However, its real effect on the composition and zonal distribution in the earth's interior of various types of hydrocarbons has not yet been established. Obviously, the solution of this problem, which is of great theoretical and practical importance, is largely determined by the purposefulness, scope and quality of the experimental studies. Particularly promising in this respect are investigations carried out in conjunction with thermobarogeochemical studies of fluid inclusions trapped by crystals of synthetic minerals growing simultaneously with the implementation of water-hydrocarbon interactions. To successfully solve the problem, it is planned to perform a large volume of experimental and thermobarogeochemical studies that will: 1) establish the minimum thermobaric parameters of the beginning of the cracking process of crude oil and the influence on these parameters of the type and composition of crude oil, the presence of aqueous solutions and catalytically active host rocks and minerals. 2 - determine the kinetics of cracking crude oil under isothermal and isobaric conditions over a wide range of temperatures (from 150 to 500oC) and saturated vapor pressure and above (up to 150 MPa) with the characteristic of intermediate and final liquid, gaseous and solid hydrocarbons and heterogeneous NOS - connections. 3 - to establish the thermobaric and temporary (kinetic) stability of unsaturated (alkene) and aromatic (arene) hydrocarbons that are formed during the cracking of crude oil and its main fractions, especially in the presence of hydrothermal solutions and catalytically active rocks and minerals. 4 - carry out a comprehensive analysis of the experimental and thermobaric data obtained in order to elucidate the characteristics of hydrocarbon cracking under conditions close to natural, and its influence on the composition and distribution of various types of oil and gas deposits in the earth's interior. Such studies are the basis for the presented project. When carrying out them, a new approach will be used that was not previously used in the study of cracking of oil and other hydrocarbons. The approach is based on direct (in-situ) step-by-step or continuous observation of the appearance of direct and indirect signs of oil cracking and its main fractions in fluid inclusions in crystals of synthetic minerals, mainly quartz, when they are heated and cooled. In addition, in the study of fluid inclusions, a wide range of thermobarogeochemical and bituminological methods are planned that determine the reliability and reliability of the results obtained.

К концу 2012 г будет завершен анализ опубликованных данных по проявлению процессов крекинга сырой нефти и других углеводородов в природных условиях, его характерным особенностям, подобию и отличию от промышленного термического, гидро- и каталитического крекинга. Будет проведено не менее 150 опытов продолжительностью от нескольких суток до одного года при температурах 150, 200, 250, 300 и 350оС и давлениях насыщенного пара. Это позволит решить принципиальный вопрос о возможности крекинга сырой нефти при относительно невысоких термобарических параметрах и влиянии на эти параметры типа самой нефти, вмещающих горных пород и слагающих их минералов, а также состава и плотности контактирующих с нефтью водных растворов.

Имеющийся у коллектива задел с учетом предложенного подхода и разработанных методических приемов создают реальную возможность достоверного определения нижней термобарической границы крекинга сырой нефти и установления влияния его на состав и размещение в земных недрах углеводородных скоплений различного типа. Ранее подобные исследования с привлечением флюидных включений не проводились.

В итоговом отчете отражены наиболее важные результаты, связанные с выяснением влияния крекинга сырой нефти на состав и распределение в земных недрах нефтегазовых месторождений различного типа. К ним относятся: – установление минимальных термобарических параметров и продолжительности теплового воздействия, при которых в нефти начинают проявляться процессы крекинга; – определение влияния на эти параметры типов самой нефти, контактирующих с ней водных растворов, вмещающих пород и некоторых минералов; – определение зависимости характера и особенностей крекинга нефти в интервале температур 240–500?С и давлений 5–150 МПа, соответственно; – установление основных причин, при которых прекращаются процессы крекинга нефти при высоких температурах. В результате была достигнута основная цель проекта: получены экспериментальные доказательства ведущего влияния процессов крекинга на формирование различных типов углеводородных скоплений в земных недрах. Это стало возможным благодаря проведению более 200 опытов продолжительностью от нескольких часов до 300 суток при температурах от 240 до 500°С и давлениях от 5 до 150 МПа, соответственно (в контрольных опытах – при 150/200 и 670/700°С и 3 и 180 МПа). В этих опытах было выращено 225 кристаллов кварца с многочисленными водно-углеводородными включениями. Было также осуществлено 45 опытов по вторичной автоклавной обработке водно-углеводородных включений при более высоких температурах и давлениях, чем они были получены ранее. В 12 опытах кварц с флюидными включениями выращивался при температурах 280/320 °С и давлениях 15–30 МПа в присутствии битуминозных глин, аргиллитов, горючих сланцев, доломита и отдельных минералов (кальцит, флюорит, монтмориллонит). При исследовании исходных и остаточных нефтей было записано 35 газожидкостных хроматограмм, 39 ИК-спектров жидких и твердых новообразованных продуктов, снято 24 рентгенограммы твердых фаз. Под обычным и люминесцентным микроскопами просмотрено несколько тысяч флюидных включений. Выборочно в них записано более 400 локальных FT-IR спектров поглощения жидких и газообразных фаз при комнатной температуре и 46 спектров – при температурах до 380 °С. Осуществлена микротермометрия 62 наиболее типичных и интересных флюидных включений со съемкой отдельных наиболее характерных и информативных кадров и 2–3-х минутных видеофильмов.