Специалисты Казанского федерального университета (КФУ) и Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина представили принципиально новый подход к очистке «чёрного золота» от вредных примесей. Предложенная технология базируется на методе интенсивного перемешивания и сочетает в себе сразу три ключевых преимущества: высочайшую эффективность, экологическую безопасность и доступную стоимость. Практическую ценность разработки уже подтвердили испытания, проведённые на мощностях компании «РИТЭК».
Источник фото: пресс-служба Казанского федерального университета (КФУ)
Почему сероводород — главная головная боль нефтяников?
Проблемы поздних стадий добычи
Как пояснил руководитель научно-исследовательской лаборатории «Внутрипластовое горение» при Институте геологии и нефтегазовых технологий КФУ Алексей Вахин, при эксплуатации месторождений на поздних этапах в попутных газах накапливается критический объём сероводорода (H2S). Это вещество не только крайне токсично, но и разрушительно действует на металл, провоцируя коррозию.
Существующие нормативы жёстко ограничивают содержание H2S в нефти уровнем в 20 ppm (частиц на миллион). Однако используемые сегодня методы дегазации либо демонстрируют низкую производительность, либо «съедают» огромные бюджеты на энергию и реагенты. Российские исследователи нашли решение, позволяющее снизить концентрацию ядовитого газа до отметки ниже 10 ppm прямо на этапе первичной промысловой подготовки. Уникальность метода в том, что он не требует продувки углеводородами или применения химии — в его основе лежит кавитационная обработка.
Как работает новая установка?
Трёхступенчатая система очистки
Сероводород традиционно вынуждает предприятия тратить колоссальные средства на ремонт и замену трубопроводов и оборудования. Вдобавок опасные свойства вещества ужесточают требования к охране труда и экологическому мониторингу, что ещё больше увеличивает издержки.
Для борьбы с этими проблемами инженеры сконструировали мобильный комплекс, состоящий из трёх ключевых модулей:
- Гидродинамический кавитатор.
- Акустический полочный дегазатор.
- Вакуумметрическая система.
Ведущий научный сотрудник лаборатории Владимир Катнов раскрыл принцип работы: проходя через кавитатор, нефть подвергается мощному перемешиванию, порождающему микропузырьки. Эти пузырьки буквально разрывают молекулярные связи растворённых газов. Затем смесь перекачивается в резервуар с пониженным давлением (0,02–0,05 МПа), где удаляется до 80% всех вредных примесей. Финальная «зачистка» осуществляется при прохождении потока через специальные акустические панели.
Результаты испытаний: цифры, которые впечатляют
Промышленный эксперимент в Татарстане
Первые масштабные тесты системы прошли на объекте ТПП «ТатРИТЭКнефть» в городе Нурлат (Республика Татарстан). Установку подключили параллельно действующей инфраструктуре. Результат превзошёл ожидания: уровень сероводорода удалось снизить с 210 ppm до 2,8 ppm. Это в 75 раз ниже установленного санитарного лимита! Итоги этой работы уже были опубликованы в авторитетном отраслевом издании «Нефтяное хозяйство».
Планы на будущее и стратегическое значение
Новые рубежи испытаний
Доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтяных месторождений РГУ имени И.М. Губкина Алексей Деньгаев сообщил, что в 2026 году запланирован следующий этап испытаний — теперь на промыслах ТПП «РИТЭК-Самара-Нафта». Отличительная особенность этих объектов — сверхвысокая исходная концентрация сероводорода, превышающая 600 ppm.
Финансирование и господдержка
Исследовательский проект реализуется при финансовой поддержке ООО «РИТЭК». Работа учёных ведётся в соответствии с приоритетами научно-технического развития РФ, закреплёнными Указом Президента № 529 от 18 июня 2024 года, а также в рамках федеральной программы «Приоритет–2030».
Ранее журнал «Химагрегаты» рассказывал о том, как учёные КФУ обнаружили новые запасы нефти. А также читайте как а также в Казанском федеральном университете, используя изотопные индикаторы, раскрыли детали процесса «подземной переработки» нефти, происходящего под воздействием каталитического гидротермального метода. Подробности — по ссылке.
