高黏度石油难题：俄科学家找到增产方法

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粘性石油

俄罗斯喀山（伏尔加河沿岸）联邦大学的科学家与“RITEK萨马拉石油”和“卢克石油工程”公司合作，发明了一种以铁、镍、钴、铬和铜为基础的催化剂，能显著增加高黏度石油开采量。高黏度石油即所谓重质原油，是一种在世界能源领域发挥重要作用的自然资源，尤其是目前广泛使用的轻质原料储量枯竭的情况下。研究人员说，据不同估计，重质石油全球总储量达6万亿桶，其中2万亿桶被认为可供开采。科学家表示，高黏度石油开采和加工是个复杂过程。重质原油非常粘稠和稠密，从油田中抽取它，必须用复杂技术，如蒸汽热处理，即往含油层注入热蒸汽，使石油被加热并获得更大流动性。

但这种方法需消耗大量能源，而且不适用于所有类型的含油层。替代方法之一是催化水热裂解，能借助催化剂破坏石油中较重大分子，将其分解为更轻的小分子。这样不仅使黏度降低，还能改善成分，使其更适合后续加工。实验表明，基于钽酸铜（铜与钽酸或其衍生物的化合物）的催化剂将原油黏度降低62%。此外，基于铁镍混合物催化剂将原油中高分子化合物含量（尤其是各种树脂）降低8%。钽酸铁使轻质烃含量增加17%。

科学家们最终选择了最合适的催化剂成分——比例为85:15的铁镍混合物。俄罗斯研究人员在萨马拉州阿克谢诺夫油田野外条件下对其进行测试。用催化剂采油四个月后，原油含水率从99%降至30%。科学家强调，高含水量是个严重问题，会使原油净化过程更复杂，并导致设备磨损。项目负责人、工科副博士、喀山大学采油率提高方法科学实验室高级研究员伊列克·穆哈马季诺夫（Irek Mukhametdinov）说：“我们计划继续研究，改进催化剂成分，并扩大其应用范围。未来这种方法可应用于其他高黏度油田，使其开发更具经济效益。” 

市场需求

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喀什大学研究人员说，用新催化剂使石油产量增加，证明该方法非常有效。此外，用催化水热裂解方法不仅提高了石油产量，而且降低了开采过程能源消耗。因此，开发基于碘丙酸金属的新催化剂为开采高黏度原油提供了新的可能，这种原油以前被认为难以开采。能源项目咨询公司Implementa的顾问茹拉夫廖夫（Nikita Zhuravlev）指出，重质石油需求问题与其说需要这种石油，不如说是对燃料的整体需求。他说：“增加重质石油开采的合理性在于，石油公司至少需要维持当前生产水平，但产量中传统石油份额不断下降并将继续下降，相应地，难采石油（包括重质石油）份额不断增长。石油公司根本没有其他方法维持已探明储量的必要开采水平，因此必须开发难采储量。”独立石油天然气分析机构NAANS-MEDIA总经理萨福诺娃（Tamara Safonova）说，目前俄罗斯科学家提出的所有催化剂技术成果都非常重要，可以提供给俄罗斯公司对其有效性进行评估，并根据全球市场形势和地缘政治因素评估油井数量恢复期。

俄罗斯政府直属财经大学副教授安德利亚诺夫（Vasily Andrianov）接受《消息报》采访说，根据现有评估，目前俄罗斯20%以上的石油资源基础是高黏度和超高黏度石油，其在产量结构中仅占约3%。传统（低黏度）石油储量枯竭条件下，尤其是西西伯利亚，开发这些资源的必要性愈发明显。他说：“此外，一些地区，如鞑靼斯坦共和国和科米共和国，这类石油占储量和开采量的很大一部分，因此有效开发相应油田，还是保持工作岗位和维持地方预算收入的问题。高黏度石油可用于生产沥青混凝土，这与俄罗斯道路建设发展息息相关。它们也可以加工成‘传统’燃料，但需要更复杂的技术流程。”

该专家强调说，总体而言OPEC+协议限制俄罗斯石油产量条件下，大幅增加高黏度原料开采不能被称为超级紧迫。俄国内石油行业还有其他维持甚至大幅增加产量的可能。同时，开发高黏度石油的新开采技术，可以提高这一潜在资源的吸引力。这项研究得到俄罗斯科学基金会（RSCF）资助，结果发表在《分析与应用热解杂志》上。

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玛丽亚·涅久克（Mariya Nedyuk）、伊琳娜·克济克（Irina Kezik）