Научная деятельность Изабеллы Карловны Ивановой посвящена исследованию способов борьбы с осложнениями, которые возникают при разработке нефтяных залежей, расположенных в криолитозоне. Известно, что самым важным сырьем в промышленно развитых странах остается нефть, поскольку используется для производства автомобильного и авиационного топлива. Компоненты, из которых состоит нефть, используются в производстве почти любой химической продукции, например пластмасс, моющих средств, лаков и лекарств. Поэтому очень важно развивать технологии добычи этого ценного сырья, чтобы осваивать новые запасы и повышать нефтеотдачу действующих месторождений. Без нефти невозможно себе представить нашу современную жизнь. В мире ежедневно потребляется почти 14 миллиардов литров нефти.

Иванова Изабелла Карловна, кандидат химических наук, доцент, ведущий ученый по выполнению Государственного задания МОН РФ

Областью основных научных интересов И.К. Ивановой является изучение процессов, осложняющих работу геологоразведочных и добывающих скважин. К числу таких процессов в частности относятся: образование асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), гидратообразование, а также формирование комплексных отложений сложного состава.

И.К. Иванова успешно сочетает научную работу с педагогической деятельностью, являясь доцентом кафедры высокомолекулярных соединений и органической химии Института естественных наук Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. Иванова И.К. является руководителем научно-исследовательской деятельности аспиранта и студентов химического отделения ИЕН. В разные годы, по специальности «011000-химия» под руководством И.К. Ивановой студенты защитили выпускные квалификационные работы.

Мы попросили Изабеллу Карловну рассказать о научных исследованиях и результатах  выполнения научного проекта  по Государственному заданию МОН РФ:

«Основной причиной образования отложений парафина в системах нефтедобычи считается образование в потоке жидкости мелкокристаллических частиц парафинов, их транспортация к подходящим местам аккумуляции и осаждение с образованием твердых осадков. Особую актуальность эта проблема приобретает при разработке нефтяных залежей, расположенных в зоне многолетнемерзлых пород, поскольку низкие пластовые температуры интенсифицируют процесс кристаллизации парафинов, что может привести к образованию глухих парафиновых пробок. По химическому составу парафиновые отложения представляют собой сложную смесь, которая может в себя включать собственно парафины – углеводороды от С₁₆Н₃₄ до С₃₆Н₇₄ и церезины С₃₆Н₇₄ и выше. Парафиновые отложения содержат также асфальто-смолистые вещества. В борьбе с такими отложениями применяются различные методы: механические – удаление скребками, физические – тепловое воздействие, воздействие ультразвуковым или магнитным полем, и химические – использование присадок, ПАВ, ингибиторов и композиционных растворителей различного состава. Следует подчеркнуть, что химические методы с использованием растворителей получили наиболее широкое распространение в нефтедобывающей практике. На сегодняшний день выбор растворителей осуществляют на основе общей теории растворимости: «подобное растворяется в подобном». Это связано, во-первых, с трудностями изучения механизма взаимодействия нефтяных дисперсных систем с растворителями, во-вторых, с недостатком информации о свойствах реагентов, входящих в композиционный состав растворителя. Следовательно, окончательному выбору эффективного композиционного растворителя для удаления парафиновых отложений в нефтяных скважинах, особенно в скважинах, расположенных в криолитозоне, должны предшествовать предварительные лабораторные испытания потенциальных реагентов на определение температур начала кристаллизации/плавления парафинов в этих растворителях, что требует проведения исследований по изучению влияния химической природы компонентов, входящих в состав композита, на температуры фазовых переходов парафина в этих системах.

Таким образом, совместно с Институтом проблем нефти и газа СО РАН были исследованы фазовые переходы нефтяных парафинов и промысловых отложений парафина в алифатических и композиционных углеводородных растворителях методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Обнаружено, что степень кристалличности парафина увеличивается в ряду алифатико-нафтеново-ароматические→алифатико-ароматические→алифатико-нафтеновые→алифатические растворители. Установлено, что температуры процессов кристаллизации и плавления парафина в алифатических и алифатико-нафтеново-ароматических растворителях характеризуются максимальными значениями, по сравнению с таковыми в алифатико-ароматических. На основе данных ДСК-анализа определены температурные зависимости количества кристаллической фазы парафина, выпавшего из различных реагентов, что позволяет оценить их эффективность для удаления парафина при разных температурах. Полученные экспериментальные результаты могут послужить основой для разработки рецептур компонентного состава реагентов, наиболее эффективных для удаления отложений парафина, образующихся при разработке нефтяных месторождений, расположенных, в том числе в условиях криолитозоны».