Состав битумов на месторождениях определили по сигналам ядер атомов под воздействием переменного магнитного поля
В Казанском федеральном университете (КФУ) научились определять состав природных битумов в кернах с помощью ядерного магнитного резонанса. На анализ уходит полчаса, образцы породы при этом не разрушаются. Метод позволяет выяснить химическое строение вещества по сигналам ядер атомов, находящихся под воздействием переменного магнитного поля. Метод также используется в медицине при проведении магнитно-резонансной томографии.
Применяемые сегодня традиционные методики анализа керна либо разрушают образец породы, либо занимают продолжительное время — недели или месяцы, отмечает ведущий научный сотрудник Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ Михаил Варфоломеев. «Метод ЯМР-релаксации позволяет быстро и без ущерба для образца определить важные параметры прямо в керне. Эта методика очень важна, прежде всего, для нефтедобывающих компаний. Интерес к работе уже есть со стороны российской нефтяной индустрии», — говорит ученый.
Для апробации методики казанские ученые выбрали керн со скважины битумного месторождения Бока де Харуко на Кубе. Они определили состав и содержание битума на разной глубине и сравнили данные с результатами, полученными традиционными способами. По их словам, метод продемонстрировал высокую эффективность.
«Мы помещаем образец битумонасыщенной породы, содержащий протоны, в прибор с постоянным магнитным полем. Магнитный момент протонов ориентируется по направлению магнитного поля. После ориентировки мы запускаем импульс, который меняет магнитный момент протонов, на определенный угол. Когда импульс проходит, протоны начинают ориентироваться обратно по магнитному полю прибора. Время, за которое происходит процесс, и называется временем релаксации. Битум состоит из компонентов, каждый из которых имеет свое собственное время релаксации. На основе этого явления мы можем разложить спад релаксации на несколько компонентов — асфальтены, смолы, насыщенные и ароматические углеводороды — и оценить их количество в образце», — объясняет Михаил Варфоломеев.