Лаборатория. Как в ТПУ выжимают соки из камней и разбирают их по составу
16 ноября 2020 / Партнерский материал / Фото: Владимир Дударев
Лаборатория
Нефтяникам часто нужно определить свойства как самих нефти и газа, так и породы, в которой они зародились. Где находится источник той или иной нефти? Как найти интервалы, которые насыщены углеводородами? Это помогает эффективнее разведывать новые месторождения и рациональнее эксплуатировать действующие скважины.
Такой детальный геохимический анализ делают в Томском политехническом университете, в лаборатории геологии месторождений нефти и газа. Здесь дробят и «выжимают» горную породу, «разбирают» ее по составу. Как именно это происходит — смотрите в нашем фоторепортаже.
Подготовка образцов
Образцы шлама, керна и нефти — то, что поступает в лабораторию. Нефть не плещется в подземных бассейнах, как думают некоторые, а находится в порах горной породы
Каждому образцу в лаборатории присваивают уникальный номер, по которому можно узнать откуда, с какой глубины получена порода, когда и даже кто ее отбирал
Чтобы получить экстракт, жидкую вытяжку из твердой породы, ее сначала надо измельчить. Это делают в обычной ступке
А затем просеивают — тоже при помощи обычного сита
Пробовали использовать шаровую мельницу, но она измельчает породу в пыль, а это создает проблемы при экстракции
Экстракция
Чтобы порода отдала исследователям все, что у нее есть, ее подвергают экстракции. Для этого каменную крошку засыпают в специальные патроны и оставляют под воздействием сильного растворителя — хлороформа
Хлороформ вытягивает из керна всю органику: от легких фракций (насыщенная и ароматическая) до смол и асфальтов
Потом с помощью роторного испарителя инженер-исследователь Ирина Оберемок концентрирует экстракт и удаляет из него остатки хлороформа
Если образец бедный, его хватает только на то, чтобы «заколоть» в хроматограф. Если богатый, его можно разделить на фракции, что даст возможность провести более точный анализ
Четыре фракции имеют разные цвета. Например, насыщенная выглядит как парафин, недаром ее называют парафино-нафтеновой фракцией, ароматическая — золотистая, смолы имеют цвет от оранжевого до коричневого, а вот асфальтены всегда черные
Наталья Смирнова, заведующая лабораторией: «Знать, в каких пропорциях фракции содержатся в нефти, важно для разработчиков. Например, высокое содержание асфальто-смолистых компонентов приводит к появлению зон АСПО (отложений асфальто-смолистых компонентов на трубах)»
Инженер-исследователь Дарья Чекменева взвешивает сосуды с разными фракциями на аналитических весах
...а потом высчитывает, в каких процентных отношениях они содержатся в образце
Анализ
Заключительный этап исследования — хроматографические виды анализа. В лаборатории для этого используются разные виды хроматографов: газовый хроматограф с простейшим пламенно-ионизационным детектором, газовый хроматограф для анализа газов и три хроматомасс-спектрометра
Терехов Данил, инженер-исследователь, вводит пробу в хроматограф. В лаборатории говорят «вкалывает»
Пробу вводят с помощью специального микрошприца для хроматографии
Прибор анализирует пробу, и на экран компьютера выводится хроматограмма
Каждый пик показывает присутствие того или иного вещества
Но это сырые данные, с которыми нужно еще поработать исследователю
Задача Данила сейчас — интегрировать, проидентифицировать каждый пик, определить компоненты и рассчитать биомаркерный анализ
Все анализы, которые проводит лаборатория, хоздоговорные. То есть их проводят по заявкам заказчиков крупных нефтяных компаний: ООО «Газпромнефть-Восток», ООО «Газпромнефть НТЦ», ООО «НОВАТЭК НТЦ», ООО «ИНК, «РН-БашНИПИнефть», АО «ТомскНИПИНефть» и др. Результаты исследований в компании используют как для разработки новых месторождений, так и для эксплуатации действующих скважин
Текст: Катерина Кайгородова
Фото: Владимир Дударев
Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».