ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 101
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования«Казанский (Приволжский) федеральный университет»ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОРМоделирование катализаторовИнститут геологии и нефтегазовых технологийКафедра разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородовСтатья [1] "Об использовании металлических наночастиц катализаторов для повышения качества нефти в пласте" представляет собой исчерпывающий обзор применения различных металлосодержащих наночастиц для модернизации тяжелых нефтей. Особое внимание уделяется катализаторам, используемым для инситу модернизации с использованием различных методов термической обработки с целью более эффективного извлечения тяжелых нефтей. В статье идентифицированы различные типы катализаторов, такие как монометаллические (Mg, Al, Si, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Mo, Ce и W), несвязанные биметаллические (Ti/Zr), несвязанные полиметаллические (различные смеси Co, Mo, Ni, W, Al, Zn, Cu) и поддерживаемые (различные металлы на силике, алюмине, углероде, цеолите, биогенных частицах, сложных неорганических и органических соединениях). Из-за большого разнообразия наночастиц катализаторов (тип, содержание металла, метод синтеза, размер частиц) и условий оценки (экспериментальная установка, условия реакции, тип подачи), невозможно сделать прямое сравнение их производительности. В статье выделены некоторые результаты, касающиеся эффективности катализаторов для модернизации тяжелых нефтей в терминах адсорбции асфальтенов, снижения вязкости, увеличения API гравитации и образования кокса. Рассмотренная литература указывает на необходимость проведения дальнейших исследований по этой теме для разработки более эффективных катализаторов не только для повышения коэффициента извлечения, но и для постоянной модернизации качества тяжелой и сверхтяжелой нефти.
Во введении статьи поднимается вопрос о росте мировой экономики и увеличении глобального энергетического спроса, в то время как предсказывается снижение спроса на нефть. Тяжелая нефть является одним из нестандартных источников нефти и составляет значительную часть глобальных нефтяных запасов. Тем не менее, у тяжелой нефти высокая вязкость и плотность, что затрудняет ее добычу и эксплуатацию. Статья обсуждает различные методы термической обработки, такие как инситу сжигание (ISC) и инжекция пара (SAGD, CSC, паровое затопление и т. д.), применяемые для извлечения тяжелых нефтей. В статье подробно рассматриваются различные методы катализаторов для повышения эффективности этих термических процессов и достижения постоянной модернизации нефти на месторождении.Статья проводит обзор и анализирует результаты применения монометаллических, биметаллических, полиметаллических и поддерживаемых наночастиц-катализаторов для модернизации тяжелых нефтей. Она предоставляет сводку оценок эффективности этих катализаторов, включая адсорбцию асфальтенов, снижение вязкости, увеличение API гравитации и образование кокса.В заключении статьи указывается, что наночастицы на основе металлов являются одной из самых многообещающих технологий для инситу модернизации нефти. Однако существуют значительные вызовы для модернизации и добычи тяжелых нефтей, требующие дальнейшего развития в этой области. Обзор предоставляет систематический обзор последних достижений в каталитической модернизации нефти и восстановлении с использованием различных методов термической обработки. Он также освещает преимущества использования наночастиц в нефтяной промышленности и обсуждает некоторые ограничения и вызовы, с которыми сталкиваются эти технологии.Статья [2] "Underground Upgrading of the Heavy Crude Oil in Content-Saturated Sandstone with Aquathermolysis in the Presence of an Iron Based Catalyst" исследует возможности подземной модернизации тяжелой нефти в насыщенных песчаниках с использованием акватермолиза в присутствии катализатора на основе железа. Работа проведена авторами Sergey A. Sitnov, Irek I. Mukhamatdinov, Dmitry A. Feoktistov, Yaroslav V. Onishchenko, Vladislav A. Sudakov, Marat I. Amerkhanov и Alexey V. Vakhin.Статья изучает использование акватермолиза как метода модернизации тяжелой нефти прямо на месторождении. Акватермолиз - это реакция нефти с водой при повышенной температуре и давлении, что приводит к снижению вязкости и улучшению качества нефти. В данной работе использован катализатор на основе железа, который помогает ускорить процесс акватермолиза и повысить его эффективность.
Авторы провели серию экспериментов, чтобы исследовать влияние различных параметров, таких как температура, давление и концентрация катализатора, на результаты акватермолиза. Они оценили изменения в физико-химических свойствах нефти, таких как вязкость, содержание смол и асфальтенов, а также состав газовой фазы. Были проведены анализы с использованием различных методов, включая газовую хроматографию и масс-спектрометрию.В результате экспериментов авторы пришли к выводу, что использование железосодержащего катализатора значительно повышает эффективность акватермолиза. Катализатор способствует уменьшению вязкости нефти, снижению содержания смол и асфальтенов, а также увеличению содержания легких фракций. Это делает нефть более подвижной и улучшает ее транспортабельность.Кроме того, авторы обсуждают возможности применения данного метода модернизации на месторождении, что может привести к сокращению затрат и улучшению эффективности добычи тяжелой нефти. Они также указывают на необходимость дальнейших исследований для оптимизации условий акватермолиза и разработки более эффективных катализаторов.Статья "Underground Upgrading of the Heavy Crude Oil in Content-Saturated Sandstone with Aquathermolysis in the Presence of an Iron Based Catalyst" представляет интересные результаты и открывает перспективы для применения акватермолиза с использованием катализатора на основе железа для модернизации тяжелой нефти на месторождении.Статья [3] "Опыт реализации пароциклической обработки горизонтальных скважин на месторождениях высоковязкой нефти в Самарской области" представляет интересный обзор на технологию пароциклической обработки скважин и ее применение на месторождениях с высоковязкой нефтью. Авторы статьи проводят анализ опыта реализации данной технологии и выделяют основные факторы эффективности закачки теплоносителя, а также особенности освоения скважин после обработки.Статья основана на использовании гидродинамического моделирования в программном обеспечении CMG (Computer Modelling Group), которое позволяет определить оптимальные параметры для пароциклической обработки горизонтальных скважин. Авторы исследуют влияние объема закачки теплоносителя и рекомендуемого времени выдержки после обработки на эффективность процесса.Одним из значимых результатов статьи является выявление основных факторов, которые влияют на эффективность закачки теплоносителя. Это позволяет оптимизировать технологию и достичь наиболее полного извлечения нефти из месторождений высоковязкой нефти. Также авторы обращают внимание на особенности освоения скважин после обработки, что может быть важным аспектом для практического применения данной технологии.
В целом, статья представляет ценный вклад в изучение технологий обработки горизонтальных скважин на месторождениях с высоковязкой нефтью. Она предоставляет аналитический обзор опыта реализации пароциклической обработки, исследует факторы эффективности и особенности освоения скважин после обработки. Полученные результаты могут быть полезны для инженеров и специалистов в нефтепромысловой отрасли, занимающихся разработкой месторождений с высоковязкой нефтью и поиском оптимальных технологических решений.В статье [4] "Экспериментальное исследование повышения эффективности вытеснения нефти при совместном использовании пара, растворителя и катализатора" представлены результаты физического моделирования процесса паровой стимуляции с инъекцией растворителя и катализатора на модели ядра для увеличения коэффициента извлечения высоковязкой нефти с месторождения тяжелой нефти Майоровское. Проведены серии фильтрационных экспериментов для выбора оптимальных режимов и условий инъекции. Процесс обработки паровой стимуляцией высоковязкой нефти Майоровского месторождения был проведен в автоклавном реакторе при температуре 300°C в течение 24 часов в атмосфере азота с добавлением прекурсора катализатора на основе переходных металлов железа и никеля в соотношении 85:15. В качестве оптимальной дозировки катализатора было выбрано 0,2 масс.% (растворимый в нефти прекурсор катализатора), вводимого в предварительно нагретую модель, которая моделирует инъекцию катализатора между циклами процесса циклической паровой стимуляции, что позволяет сформировать активную форму катализатора. Прекурсор катализатора превращается в ультрамелкие частицы, содержащие оксиды и сульфиды переходных металлов. Согласно данным SEM, диаметр частиц активной формы катализатора составляет менее 80 нм. Совместная инъекция растворителя с паром и смеси растворителя и катализатора с паром приводит к увеличению эффективности вытеснения по сравнению со стандартным методом инъекции пара. Дополнительное выдерживание раствора растворителя и катализатора в нагретой модели позволяет значительно увеличить эффективность вытеснения, связанную с повышением степени модификации нефти с Майоровского месторождения. Установлено, что инъекция катализатора наиболее эффективна при предварительном нагреве пласта и его выдержке перед паровой обработкой.Статья [5] "Practical Kinetic Coupling to Multi-Component and Multi-Phase Flow Transport During In-Situ Heavy Oil Upgrading Processes Using an Equation of State-Based Numerical Reservoir Simulation" представляет собой интересное исследование, посвященное проблеме интеграции кинетической моделирования в численное моделирование резервуаров для процессов нефтедобычи с интенсивным модифицирующим воздействием в пласте.
Авторы статьи предлагают практический подход к связыванию кинетического моделирования с многокомпонентным и многофазным транспортом потоков при процессах интенсивного модифицирующего воздействия на месторождениях с тяжелой нефтью. В исследовании используется численное резервуарное моделирование на основе уравнения состояния для описания физико-химических свойств флюидов в пласте.Целью работы является разработка практического метода для включения кинетических моделей в численное моделирование резервуаров с целью достижения более точных и реалистичных результатов. Авторы предлагают использование уравнения состояния как основы для моделирования флюидов, учитывающего их состав и фазовые изменения, а также взаимодействия с реагентами и катализаторами.Статья включает описание методологии моделирования, включая выбор уравнения состояния, параметры реакций и кинетических моделей. Проведены численные эксперименты для проверки эффективности предложенного подхода и анализа его влияния на процессы модификации тяжелой нефти в пласте.Исследование представляет значимый вклад в область численного моделирования резервуаров и процессов интенсивного модифицирующего воздействия на месторождениях с тяжелой нефтью. Разработанный практический метод связывания кинетических моделей с численным моделированием позволяет улучшить точность и реалистичность моделей, что может быть полезным для принятия решений в области нефтедобычи и оптимизации процессов интенсивного модифицирующего воздействия.В статье разработана численная модель симуляции, которая позволяет оценить возможности применения диспергированных нанокатализаторов для обновления нефти прямо в пласте. Реакции акватермолиза представлены практической кинетической моделью на основе анализа SARA (Saturates, Aromatics, Resins, and Asphaltenes), которая согласуется с термодинамической характеристикой. С помощью этой упрощенной модели было воспроизведено увеличение API гравитации в испытаниях фильтрации ядра. Математическая формулировка модели связывает уравнения переноса массы и энергии с жестким уравнением состояния трехфазового равновесия. Кроме того, в модель включено уравнение переноса наночастиц для учета обратимой и необратимой неравновесной ретенции и разделения воды и нефти.Данные PVT (Pressure-Volume-Temperature) успешно согласовались, включая API гравитацию и вязкость нефти. Скорости реакции были отрегулированы с использованием информации из пакетного реактора, в то время как удержание наночастиц было проверено с помощью отчетов о фильтрации ядра в однофазных испытаниях. Воспроизведены различные испытания фильтрации ядра из литературы для настройки параметров переноса фаз и дальнейшего масштабирования до условий резервуара. Проверка модели с экспериментальными данными показывает, что схема уплотнения на основе анализа SARA и моделирование переноса и удержания наночастиц успешно улавливают наиболее важные явления, происходящие в процессах инситу-обновления с использованием нанокатализаторов.
Во введении статьи поднимается вопрос о росте мировой экономики и увеличении глобального энергетического спроса, в то время как предсказывается снижение спроса на нефть. Тяжелая нефть является одним из нестандартных источников нефти и составляет значительную часть глобальных нефтяных запасов. Тем не менее, у тяжелой нефти высокая вязкость и плотность, что затрудняет ее добычу и эксплуатацию. Статья обсуждает различные методы термической обработки, такие как инситу сжигание (ISC) и инжекция пара (SAGD, CSC, паровое затопление и т. д.), применяемые для извлечения тяжелых нефтей. В статье подробно рассматриваются различные методы катализаторов для повышения эффективности этих термических процессов и достижения постоянной модернизации нефти на месторождении.Статья проводит обзор и анализирует результаты применения монометаллических, биметаллических, полиметаллических и поддерживаемых наночастиц-катализаторов для модернизации тяжелых нефтей. Она предоставляет сводку оценок эффективности этих катализаторов, включая адсорбцию асфальтенов, снижение вязкости, увеличение API гравитации и образование кокса.В заключении статьи указывается, что наночастицы на основе металлов являются одной из самых многообещающих технологий для инситу модернизации нефти. Однако существуют значительные вызовы для модернизации и добычи тяжелых нефтей, требующие дальнейшего развития в этой области. Обзор предоставляет систематический обзор последних достижений в каталитической модернизации нефти и восстановлении с использованием различных методов термической обработки. Он также освещает преимущества использования наночастиц в нефтяной промышленности и обсуждает некоторые ограничения и вызовы, с которыми сталкиваются эти технологии.Статья [2] "Underground Upgrading of the Heavy Crude Oil in Content-Saturated Sandstone with Aquathermolysis in the Presence of an Iron Based Catalyst" исследует возможности подземной модернизации тяжелой нефти в насыщенных песчаниках с использованием акватермолиза в присутствии катализатора на основе железа. Работа проведена авторами Sergey A. Sitnov, Irek I. Mukhamatdinov, Dmitry A. Feoktistov, Yaroslav V. Onishchenko, Vladislav A. Sudakov, Marat I. Amerkhanov и Alexey V. Vakhin.Статья изучает использование акватермолиза как метода модернизации тяжелой нефти прямо на месторождении. Акватермолиз - это реакция нефти с водой при повышенной температуре и давлении, что приводит к снижению вязкости и улучшению качества нефти. В данной работе использован катализатор на основе железа, который помогает ускорить процесс акватермолиза и повысить его эффективность.
Авторы провели серию экспериментов, чтобы исследовать влияние различных параметров, таких как температура, давление и концентрация катализатора, на результаты акватермолиза. Они оценили изменения в физико-химических свойствах нефти, таких как вязкость, содержание смол и асфальтенов, а также состав газовой фазы. Были проведены анализы с использованием различных методов, включая газовую хроматографию и масс-спектрометрию.В результате экспериментов авторы пришли к выводу, что использование железосодержащего катализатора значительно повышает эффективность акватермолиза. Катализатор способствует уменьшению вязкости нефти, снижению содержания смол и асфальтенов, а также увеличению содержания легких фракций. Это делает нефть более подвижной и улучшает ее транспортабельность.Кроме того, авторы обсуждают возможности применения данного метода модернизации на месторождении, что может привести к сокращению затрат и улучшению эффективности добычи тяжелой нефти. Они также указывают на необходимость дальнейших исследований для оптимизации условий акватермолиза и разработки более эффективных катализаторов.Статья "Underground Upgrading of the Heavy Crude Oil in Content-Saturated Sandstone with Aquathermolysis in the Presence of an Iron Based Catalyst" представляет интересные результаты и открывает перспективы для применения акватермолиза с использованием катализатора на основе железа для модернизации тяжелой нефти на месторождении.Статья [3] "Опыт реализации пароциклической обработки горизонтальных скважин на месторождениях высоковязкой нефти в Самарской области" представляет интересный обзор на технологию пароциклической обработки скважин и ее применение на месторождениях с высоковязкой нефтью. Авторы статьи проводят анализ опыта реализации данной технологии и выделяют основные факторы эффективности закачки теплоносителя, а также особенности освоения скважин после обработки.Статья основана на использовании гидродинамического моделирования в программном обеспечении CMG (Computer Modelling Group), которое позволяет определить оптимальные параметры для пароциклической обработки горизонтальных скважин. Авторы исследуют влияние объема закачки теплоносителя и рекомендуемого времени выдержки после обработки на эффективность процесса.Одним из значимых результатов статьи является выявление основных факторов, которые влияют на эффективность закачки теплоносителя. Это позволяет оптимизировать технологию и достичь наиболее полного извлечения нефти из месторождений высоковязкой нефти. Также авторы обращают внимание на особенности освоения скважин после обработки, что может быть важным аспектом для практического применения данной технологии.
В целом, статья представляет ценный вклад в изучение технологий обработки горизонтальных скважин на месторождениях с высоковязкой нефтью. Она предоставляет аналитический обзор опыта реализации пароциклической обработки, исследует факторы эффективности и особенности освоения скважин после обработки. Полученные результаты могут быть полезны для инженеров и специалистов в нефтепромысловой отрасли, занимающихся разработкой месторождений с высоковязкой нефтью и поиском оптимальных технологических решений.В статье [4] "Экспериментальное исследование повышения эффективности вытеснения нефти при совместном использовании пара, растворителя и катализатора" представлены результаты физического моделирования процесса паровой стимуляции с инъекцией растворителя и катализатора на модели ядра для увеличения коэффициента извлечения высоковязкой нефти с месторождения тяжелой нефти Майоровское. Проведены серии фильтрационных экспериментов для выбора оптимальных режимов и условий инъекции. Процесс обработки паровой стимуляцией высоковязкой нефти Майоровского месторождения был проведен в автоклавном реакторе при температуре 300°C в течение 24 часов в атмосфере азота с добавлением прекурсора катализатора на основе переходных металлов железа и никеля в соотношении 85:15. В качестве оптимальной дозировки катализатора было выбрано 0,2 масс.% (растворимый в нефти прекурсор катализатора), вводимого в предварительно нагретую модель, которая моделирует инъекцию катализатора между циклами процесса циклической паровой стимуляции, что позволяет сформировать активную форму катализатора. Прекурсор катализатора превращается в ультрамелкие частицы, содержащие оксиды и сульфиды переходных металлов. Согласно данным SEM, диаметр частиц активной формы катализатора составляет менее 80 нм. Совместная инъекция растворителя с паром и смеси растворителя и катализатора с паром приводит к увеличению эффективности вытеснения по сравнению со стандартным методом инъекции пара. Дополнительное выдерживание раствора растворителя и катализатора в нагретой модели позволяет значительно увеличить эффективность вытеснения, связанную с повышением степени модификации нефти с Майоровского месторождения. Установлено, что инъекция катализатора наиболее эффективна при предварительном нагреве пласта и его выдержке перед паровой обработкой.Статья [5] "Practical Kinetic Coupling to Multi-Component and Multi-Phase Flow Transport During In-Situ Heavy Oil Upgrading Processes Using an Equation of State-Based Numerical Reservoir Simulation" представляет собой интересное исследование, посвященное проблеме интеграции кинетической моделирования в численное моделирование резервуаров для процессов нефтедобычи с интенсивным модифицирующим воздействием в пласте.
Авторы статьи предлагают практический подход к связыванию кинетического моделирования с многокомпонентным и многофазным транспортом потоков при процессах интенсивного модифицирующего воздействия на месторождениях с тяжелой нефтью. В исследовании используется численное резервуарное моделирование на основе уравнения состояния для описания физико-химических свойств флюидов в пласте.Целью работы является разработка практического метода для включения кинетических моделей в численное моделирование резервуаров с целью достижения более точных и реалистичных результатов. Авторы предлагают использование уравнения состояния как основы для моделирования флюидов, учитывающего их состав и фазовые изменения, а также взаимодействия с реагентами и катализаторами.Статья включает описание методологии моделирования, включая выбор уравнения состояния, параметры реакций и кинетических моделей. Проведены численные эксперименты для проверки эффективности предложенного подхода и анализа его влияния на процессы модификации тяжелой нефти в пласте.Исследование представляет значимый вклад в область численного моделирования резервуаров и процессов интенсивного модифицирующего воздействия на месторождениях с тяжелой нефтью. Разработанный практический метод связывания кинетических моделей с численным моделированием позволяет улучшить точность и реалистичность моделей, что может быть полезным для принятия решений в области нефтедобычи и оптимизации процессов интенсивного модифицирующего воздействия.В статье разработана численная модель симуляции, которая позволяет оценить возможности применения диспергированных нанокатализаторов для обновления нефти прямо в пласте. Реакции акватермолиза представлены практической кинетической моделью на основе анализа SARA (Saturates, Aromatics, Resins, and Asphaltenes), которая согласуется с термодинамической характеристикой. С помощью этой упрощенной модели было воспроизведено увеличение API гравитации в испытаниях фильтрации ядра. Математическая формулировка модели связывает уравнения переноса массы и энергии с жестким уравнением состояния трехфазового равновесия. Кроме того, в модель включено уравнение переноса наночастиц для учета обратимой и необратимой неравновесной ретенции и разделения воды и нефти.Данные PVT (Pressure-Volume-Temperature) успешно согласовались, включая API гравитацию и вязкость нефти. Скорости реакции были отрегулированы с использованием информации из пакетного реактора, в то время как удержание наночастиц было проверено с помощью отчетов о фильтрации ядра в однофазных испытаниях. Воспроизведены различные испытания фильтрации ядра из литературы для настройки параметров переноса фаз и дальнейшего масштабирования до условий резервуара. Проверка модели с экспериментальными данными показывает, что схема уплотнения на основе анализа SARA и моделирование переноса и удержания наночастиц успешно улавливают наиболее важные явления, происходящие в процессах инситу-обновления с использованием нанокатализаторов.