俄罗斯科学家日前开发出一种新型金属催化剂，可显著提高重质石油开采效率。普通条件下，这种石油因黏度高难以开采。实验表明，新催化剂可使其黏度降低62%，开采量增加69%。据市场专家评估，目前在俄罗斯石油资源结构中，高黏度和超高黏度原油占20%以上，产量结构中仅占3%。

图片说明：在鞑靼斯坦共和国阿尔梅季耶夫斯克地区，一名工人正在Tatneft 公司移动钻井平台上工作。

黏性石油
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，尤其在目前广泛使用的轻质原油储量枯竭的情况下。研究人员说，据估计，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。重质原油非常黏稠，从油田中抽取，必须使用复杂技术，如蒸汽热处理。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）的催化剂能将原油黏度降低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进行测试。用催化剂采油4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：“我们准备继续研究，改进催化剂成分，扩大其应用范围。这种方法将来可应用于其他高黏度油田，使其开发更具经济效益。”
新的可能
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，用催化水热裂解法不仅能提高石油产量，还降低了开采过程中能源的消耗。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顾问茹拉夫廖夫（Nikita Zhuravlev）认为，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的生产水平，但产量中传统石油的份额不断下降，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。
市场需求
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》采访时说，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。”
该专家还强调，总体而言，OPEC+协议限制俄罗斯石油产量条件下，大幅增加高黏度原油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。本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊，内容由《俄罗斯报》提供。