俄羅斯科學家日前開發出一種新型金屬催化劑，可顯著提高重質石油開採效率。普通條件下，這種石油因黏度高難以開採。實驗錶明，新催化劑可使其黏度降低62%，開採量增加69%。據市場專家評估，目前在俄羅斯石油資源結構中，高黏度和超高黏度原油佔20%以上，產量結構中僅佔3%。

    黏性石油

    俄羅斯喀山（伏爾加河沿岸）聯邦大學的科學家與“RITEK薩馬拉石油”和“盧克石油專案”公司合作，發明了一種以鐵、鎳、鈷、鉻和銅為基礎的催化劑，能顯著增加高黏度石油開採量。

    高黏度石油即重質原油，是一種在世界能源領域發揮重要作用的自然資源，尤其在目前廣泛使用的輕質原油儲量枯竭的情況下。研究人員說，據估計，重質石油全球總儲量達6萬億桶，其中2萬億桶被認為可供開採。科學家錶示，高黏度石油開採和加工是個復雜過程。重質原油非常黏稠，從油田中抽取，必須使用復雜技術，如蒸汽熱處理。但這種方法需消耗大量能源，而且不適用於所有類型的含油層。替代方法之一是催化水熱裂解，能借助催化劑破壞石油中較重大分子，將其分解為更輕的小分子。這樣不僅使黏度降低，還能改善成分，使其更適合後續加工。實驗錶明，基於鉭酸銅（銅與鉭酸或其衍生物的化合物）的催化劑能將原油黏度降低62%。

    此外，基於鐵鎳混合物催化劑將原油中高分子化合物含量（尤其是各種樹脂）降低8%。鉭酸鐵使輕質烴含量增加17%。科學家最終選擇了最合適的催化劑成分——比例為85:15的鐵鎳混合物。俄羅斯研究人員在薩馬拉州阿克謝諾夫油田野外條件下進行測試。用催化劑採油4個月後，原油含水率從99%降至30%。科學家強調，高含水量是個嚴重問題，會使原油凈化過程更復雜，併導致設備磨損。項目負責人、工科副博士、喀山大學採油率提高方法科學實驗室高級研究員伊列克·穆哈馬季諾夫（Irek Mukhametdinov）說：“我們准備繼續研究，改進催化劑成分，擴大其應用範圍。這種方法將來可應用於其他高黏度油田，使其開發更具經濟效益。”

    新的可能

    喀什大學研究人員說，用新催化劑使石油產量增加，證明該方法非常有效。此外，用催化水熱裂解法不僅能提高石油產量，還降低了開採過程中能源的消耗。因此，開發基於碘丙酸金屬的新催化劑為開採高黏度原油提供了新的可能，這種原油以前被認為難以開採。能源項目咨詢公司Implementa顧問茹拉夫廖夫（Nikita Zhuravlev）認為，重質石油需求問題與其說需要這種石油，不如說是對燃料的整體需求。他說：“增加重質石油開採的合理性在於，石油公司至少需要維持當前的生產水准，但產量中古早石油的份額不斷下降，難採石油（包括重質石油）份額不斷增長。石油公司根本沒有其他方法維持已探明儲量的必要開採水准，因此必須開發難採儲量。”

    獨立石油天然氣分析機構NAANS-MEDIA總經理薩福諾娃（Tamara Safonova）說，目前俄羅斯科學家提出的所有催化劑技術成果都非常重要，可以提供給俄羅斯公司對其有效性進行評估，併根據全球市場形勢和地緣政治因素評估油井數量恢復期。

    市場需求

    俄羅斯政府直屬財經大學副教授安德利亞諾夫（Vasily Andrianov）接受《消息報》採訪時說，根據現有評估，目前俄羅斯20%以上的石油資源基礎是高黏度和超高黏度石油，其在產量結構中僅佔3%。古早（低黏度）石油儲量枯竭條件下，尤其是西西伯利亞，開發這些資源的必要性愈發明顯。他說：“此外，一些地區，如韃靼斯坦共和國和科米共和國，這類石油佔儲量和開採量的很大一部分，因此有效開發相應油田，還是保持工作崗位和維持地方預算收入的問題。高黏度石油可用於生產瀝青混凝土，這與俄羅斯道路建設發展息息相關。它們也可以加工成‘古早’燃料，但需要更復雜的技術流程。”

    該專家還強調，總體而言，OPEC+協議限制俄羅斯石油產量條件下，大幅增加高黏度原油開採不能被稱為超級緊迫。俄國內石油行業還有其他維持甚至大幅增加產量的可能。同時，開發高黏度石油的新開採技術，可以提高這一潛在資源的吸引力。這項研究得到俄羅斯科學基金會（RSCF）資助，結果發錶在《分析與應用熱解雜誌》上。

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