Оцінка технологічної ефективності та можливості внутрішньопластової регенерації гетерогенного каталізатора у складі пропанту для гідравлічного розриву нафтових пластів
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2026.358340Ключові слова:
важковидобувні вуглеводні, гідророзрив пласта, пропант, каталіз, цеоліт, карбонат хрому, інтенсифікаціяАнотація
Об’єктом дослідження є процес внутрішньо-пластового каталітичного перетворення нафти після проведення гідророзриву пласта з використанням каталітично-активного пропанту. Предметом дослідження є механізм та умови внутрішньо-пластового каталізу нафти, ефективність та регенерація гетерогенного каталізатора «цеоліт + CrCO3», введеного у суміші пропанту при гідророзриві пласта.
У дослідженні вирішувалася проблема покращення вилучення нафт з підвищеною густиною, в’язкістю та значним вмістом асфальтосмолопарафінистих речовин за рахунок проведення внутрішньо-пластового каталізу з використанням гетерогенного каталізатору, що подається в пласт разом з пропантом при проведенні гідророзриву пласта. Робота спрямована на висвітлення технології приготування каталітично-активних гранул, обґрунтування робочого циклу каталізатору, дослідження його регенеративної здатності в пласті та надання пропозиції щодо технології проведення регенерації.
У ході дослідження проведено аналіз попередніх експериментів з визначення ефективності гетерогенного каталізатора «цеоліт + CrCO3» та запропонована технологія його приготування у вигляді гранул для подальшого додавання до пропанту у кількості 20%. Визначено, що одна тонна каталітично-активних гранул забезпечує каталітичну обробку приблизно 7–8 тис м3 нафти до моменту необхідності регенерації. Проведено лабораторні дослідження регенерації каталізатора на фільтраційній установці в динамічному режимі, які показали достатність 6 циклів відмивання розчинником на основі авіаційного гасу з додавання поверхнево-активної речовини. Також у роботі наводиться технологія відмивання каталізатора після погіршення роботи свердловини.
Отримані результати можуть бути ефективно використані при проєктуванні та проведенні гідророзриву пласта для видобування нафт у діапазоні температур 100–120°C. Запропонована технологія дозволяє суттєво збільшити дебіти свердловин та ефективність експлуатації родовищ.
Посилання
- Dong, X., Liu, H., Chen, Z., Wu, K., Lu, N., Zhang, Q. (2019). Enhanced oil recovery techniques for heavy oil and oilsands reservoirs after steam injection. Applied Energy, 239, 1190–1211. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.01.244
- Katende, A., O’Connell, L., Rich, A., Rutqvist, J., Radonjic, M. (2021). A comprehensive review of proppant embedment in shale reservoirs: Experimentation, modeling and future prospects. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 95, 104143. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2021.104143
- Moroz, L., Zhekalo, A., Hryhorash, B. (2023). Study of problems and prospects for increasing hydrocarbon production using hydraulic fracturing. Prospecting and Development of Oil and Gas Fields, (3), 68–78. https://doi.org/10.69628/pdogf/3.2023.68
- Zezekalo, I., Kovalenko, V., Lartseva, I., Dubyna, O. (2021). Application of in-plastic catalysis for extraction of hard-to-recover hydrocarbons. Technology Audit and Production Reserves, 6 (3 (62)), 6–10. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.247262
- Egan, C. J., Langlois, G. E., White, R. J. (1962). Selective Hydrocracking of C9- to C12-Alkylcyclohexanes on Acidic Catalysts. Evidence for the Paring Reaction. Journal of the American Chemical Society, 84 (7), 1204–1212. https://doi.org/10.1021/ja00866a028
- Podoliak, M., Zezekalo, I. (2025). Conducting research on in-reservoir catalytic destruction of oil. Bulletin of the National Technical University “KhPI”. Series: Chemistry, Chemical Technology and Ecology, 2 (14), 62–71. https://doi.org/10.20998/2079-0821.2025.02.10
- Mandari, V., Devarai, S. K. (2021). Biodiesel Production Using Homogeneous, Heterogeneous, and Enzyme Catalysts via Transesterification and Esterification Reactions: a Critical Review. BioEnergy Research, 15 (2), 935–961. https://doi.org/10.1007/s12155-021-10333-w
- Carrasco Saavedra, A., Timoshev, V., Hauck, M., Hassan Nejad, M., Dang, T. T., Vu, X. H. et al. (2022). Binder Selection to Modify Hydrocarbon Cracking Properties of Zeolite-Containing Composites. ACS Omega, 7 (19), 16430–16441. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c00446
- Zimin, O., Zezekalo, I. (2024). Methodology and features of research of filtration properties of compacted deep-seated rocks. Bulletin of the National Technical University “KhPI”. Series: Chemistry, Chemical Technology and Ecology, 1 (11), 17–24. https://doi.org/10.20998/2079-0821.2024.01.03
- Kurovets, I. M., Hrytsyk, I. I., Prykhodko, O. A., Kucher, Z. I., Kurovets, S. S. (2025). Geothermobaric criteria for oil-and-gas bearing in the Dnieper-Donets Graben. Geofizicheskiy Zhurnal, 47 (2). https://doi.org/10.24028/gj.v47i2.322468
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Ivan Zezekalo, Mykola Podoliak, Iryna Lartseva
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
