Успехи и достижения научной школы академика АН Республики Башкортостан Д.Л. Рахманкулова в области прикладной и нефтепромысловой химии

В обзоре представлены достижения научной школы академика Академии наук Республики Башкортостан, профессора Уфимского нефтяного института (ныне УГНТУ) Д.Л. Рахманкулова в области прикладной и нефтепромысловой химии. Создав фундаментальную базу результатов теоретических и экспериментальных исследований строения, свойств и механизмов превращений замещенных циклических ацеталей и гетероаналогов, научная школа предложила использовать полученные результаты в различных отраслях народного хозяйства, в частности, в нефтепромысловой химии. Анализ авторских свидетельств, полученных представителями научной школы с 1970-х по 1990-е годы, связанных с разработкой реагентов класса циклических ацеталей, предназначенных для применения в нефтепромысловой химии, показал, что полученные реагенты могут эффективно применяться в качестве компонентов буровых растворов, ингибиторов сероводородной коррозии нефтепромыслового оборудования, реагентов-бактерицидов, подавляющих рост сульфатвосстанавливающих бактерий. При этом эффективность их применения заметно превышала аналогичные показатели известных промышленных реагентов. Отмечено, что водные композиции, содержащие 1,3-диоксациклоалканы, хорошо растворяют и удерживают в объеме частицы смол и асфальтенов в виде микроэмульсий, что позволяет повысить нефтеотдачу пластов и использовать циклические ацетали в качестве реагентов-растворителей асфальтосмолопарафиновых отложений. Найдено, что применение циклических ацеталей, например 4,4-диметил-1,3-диоксана, в составе буровых промывочных жидкостей позволяет значительно улучшить их смазочные, противоизносные и антикоррозионные свойства. В качестве сырьевого источника для получения соединений класса циклических ацеталей часто использовали побочные продукты нефтехимических производств, что одновременно решало проблему их утилизации. Так, было найдено, что кубовый остаток промышленного производства 4,4-диметил-1,3-диоксана, содержащий оксиметил-1,3-диоксаны, может успешно применяться для растворения гипсовоуглеводородных отложений в нефтяных скважинах. Для расширения ассортимента реагентов, подавляющих рост сульфатвосстанавливающих бактерий, Д.Л. Рахманкуловым с сотрудниками было предложено использовать в качестве бактерицидов водные растворы 1,3-диоксациклоалканов.

1. Вильданов Ф.Ш., Чанышев Р.Р., Латыпова Ф.Н., Злотский С.С. Химия ацеталей и их аналогов в работах научной школы Д.Л. Рахманкулова. Уфа: Гилем, 2015. 272 с.

2. Злотский С.С., Латыпова Ф.Н., Шавшукова С.Ю., Михайлова Н.Н. Результаты и перспективы научно-педагогической деятельности кафедры общей химии УНИ–УГНТУ за 50 лет. Уфа: Башкирская энциклопедия, 2020. 88 с.

3. Латыпова Ф.Н., Вильданов Ф.Ш., Чанышев Р.Р., Злотский С.С. Химия циклических ацеталей и их аналогов в работах научной школы Д.Л. Рахманкулова // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2015. Т. 58. N 8. С. 3–21.

4. Рахманкулов Д.Л., Бикбулатов И.Х., Шулаев Н.С., Шавшукова С.Ю. Интенсификация химических процессов в научных исследованиях и промышленности под воздействием микроволнового излучения. М.: Химия, 2003. 222 с.

5. Рахманкулов Д.Л., Злотский С.С., Зорин В.В., Сафиев О.Г., Сираева И.Н., Рольник Л.З. Межфазный катализ в химии 1,3-диоксацикланов. М.: Химия, 1993. 96 с.

6. Прогресс химии кислородсодержащих гетероциклов: сб. ст. / ред. Я. Ковач; сост. Д.Л. Рахманкулов, Я. Ковач, А. Крутошикова, Д. Иловский, С.С. Злотский, Л.З. Рольник [и др.]. Уфа: Реактив, 1992. 152 с.

7. Рахманкулов Д.Л., Злотский С.С., Кантор Е.А., Сафаров М.Г., Заиков Г.Е., Зорин В.В. [и др.]. Механизмы реакций ацеталей. М.: Химия, 1987. 291 с.

8. Синтез и биологическая активность 1,3-дигетероциклоалканов / сост. Д.Л. Рахманкулов, Ф.Н. Латыпова, С.С. Злотский [и др.]. М.: НИИТЭХим, 1985. 24 с.

9. Rakhmankulov D.L., Zlotskii S.S., Zorin V.V., Imashev U.B., Karakhanov R.A. Radical-chain reactions of acetals in solution // Russian Chemical Reviews. 2981. Vol. 50. Issue 8. P. 762–774.

10. Rakhmankulov D.L., Zorin V.V., Latypova F.N., Zlomskii S.S., Karakhanov R.A. The synthesis, structure, and reactions of 1, 3oxathiacycloalkanes // Russian Chemical Reviews. 1983. Vol. 52. Issue 4. P. 350–360. https://doi.org/10.1070/RC1983v052n04ABEH002822

11. Алтунина Л.К., Кувшинов В.А. Увеличение нефтеотдачи месторождений на поздней стадии разработки физико-химическими методами // Нефть. Газ. Новации. 2013. N 8 (175). С. 18–25.

12. Птицин Н.П., Сырятов Р.В., Касимов А.С. Методы увеличения нефтеотдачи на месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов // Новая наука: Стратегии и векторы развития. 2015. N 6-2. С. 129–131.

13. Коршунов Н.В. Методы увеличения нефтеотдачи на нефтяных месторождениях: преимущества и недостатки, область применения // Современные инновации. 2019. N 6 (34). С. 16–18.

14. Павельева О.Н. Применение современных методов увеличения нефтеотдачи на примере месторождений центра Оренбургской области // Новые технологии – нефтегазовому региону: материалы Всерос. с междунар. участием науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Т. 1. Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. С. 118–122.

15. Султанов Ш.Х., Андреев В.Е. Структура запасов и перспективы увеличения нефтеотдачи месторождений Дюртюлинской группы с применением микробиологических методов: тез. докл. 3-й Международной конференции по химии нефти (Томск, 02–05 декабря 1997 г.). Томск: Издательство Института химии нефти СО РАН, 1997. С. 15-16.

16. Беляева А.С., Никитина А.А., Кунакова Р.В., Мовсум-заде Э.М. Хронология развития и применения методов увеличения нефтеотдачи пластов на примере месторождений республики Башкортостан // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2016. Т. 59. N 4. С. 88–93.

17. Воробьев А.Е., Щесняк К.Е. Повышение нефтеотдачи на основе кислотной обработки продуктивного пласта // Вестник Атырауского университета нефти и газа им. С. Утебаева. 2019. N 2 (50). С. 7–19.

18. Рахманкулов Д.Л., Злотский С.С., Узикова В.Н., Исагулянц В.И. Радикальная изомеризация циклических ацеталей пентаэритрита // Журнал органической химии. 1973. Т. 9. N 6. С. 1309.

19. Рахманкулов Д.Л., Максимова Н.Е., Костюкевич Л.Л., Кантор Е.А., Злотский С.С., Королева Т.И. Взаимодействие пяти-, шестии семичленных циклических ацеталей с н-амиловым спиртом в присутствии катионита КУ-2 //. N 6. С. 1410–1411.

20. Кравец Э.Х., Злотский С.С., Мартемьянов В.С., Рахманкулов Д.Л. Жидкофазная свободнорадикальная изомеризация циклических ацеталей // Химия гетероциклических соединений. 1976. Т. 12. N 9. С. 1171–1176.

21. Брудник Б.М., Злотский С.С., Имашев У.Б., Рахманкулов Д.Л. Влияние строения на реакционную способность циклических ацеталей в реакции с озоном // Доклады Академии наук СССР. 1978. Т. 241. N 1. С. 129–131.

22. Рахманкулов Д.Л., Мусавиров Р.С., Кантор Е.А., Мартемьянов В.С. Кинетика взаимодействия 2-изопропил-4-метил-1,3-диоксана с 4-метил-1,3-диоксоланом // Reaction Kinetics and Catalysis Letters. 1980. Т. 14. N 2. 175–180. https://doi.org/10.1007/BF02061283

23. Авт. св. SU 1027373 A1. Реагент для очистки призабойной зоны терригенных пластов в газовых скважинах / О.В. Пешкин, В.И. Мархасин, В.И. Павлюченко, С.С. Злотский, У.Б. Имашев, Д.Л. Рахманкулов [и др.]; заявитель Уфимский нефтяной институт; заявл. 30.10.1981; опубл. 07.07.1983.

24. Шарафиева Р.Р., Умарова Н.Н. Разработка композиционного состава для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений методами математического планирования эксперимента // Вестник Технологического университета. 2018. Т. 21. N 5. С. 182–186.

25. Авт. св. SU 1609980 A1. Микроэмульсия для вытеснения нефти / Д.З. Шаихов, О.В. Пешкин, В.И. Павлюченко, С.С. Злотский, Д.Л. Рахманкулов; заявитель Уфимский нефтяной институт; заявл. 11.08.1988; опубл. 30.11.1990.

26. Ты Т.Н., Велиев М.М., Ле В.З. Удаление асфальтосмолопарафиновых отложений воздействием различных кислотно-щелочных систем на газожидкостный поток // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2014. N 2 (96). С. 97–106.

27. Пат. № 2552434, Российская Федерация. Состав для удаления отложений из нефтяных скважин и призабойной зоны пласта / Л.К. Алтунина, В.А. Кувшинов, Н.И. Родионова; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти СО РАН; заявл. 17.04.2014; опубл. 10.06.2015. Бюл. № 16.

28. Авт. св. SU 1283359 A1, Российская Федерация. Способ обработки призабойной зоны водонагнетательных скважин / О.В. Пешкин, В.И. Мархасин, Д.Л. Рахманкулов, В.В. Девликамов, Р.М. Еникеев, С.С. Злотский [и др.]; заявитель Уфимский нефтяной институт; заявл. 21.06.1985; опубл. 15.01.1987. Бюл. № 2.

29. Авт. св. SU 655715 A1. Состав для удаления смолисто-асфальтеновых отложений / У.М. Байков, Ш.С. Гарифуллин, Р.Х. Хазипов, Н.Н. Силищев, Д.Л. Рахманкулов, Е.А. Кантор [и др.]; заявители Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Уфимский нефтяной институт; заявл. 06.07.1977; опубл. 05.04.1979. Бюл. № 13.

30. Авт. св. SU 707954 A1. Состав для удаления смолисто-асфальтеновых отложений / У.М. Байков, Ш.С. Гарифуллин, Р.Х. Хазипов, Д.Л. Рахманкулов, Н.Н. Силищев, Е.А. Кантор; заявители Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Уфимский нефтяной институт; заявл. 22.09.1977; опубл. 05.01.1980.

31. Авт. св. SU 662700 A1. Реагент для удаления смолисто-асфальтеновых отложений / Р.Х. Хазипов, Н.Н. Силищев, У.Б. Имашев, В.Я. Щекотурова, Д.Л. Рахманкулов; заявители Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Уфимский нефтяной институт; заявл. 25.01.1978; опубл. 15.05.1979

32. Авт. св. SU 715602 A1. Реагент для удаления асфальто-смолистых и парафинистых отложений / Р.Х. Хазипов, Н.Н. Силищев, М.Г. Герасимова, Д.Л. Рахманкулов, Л.А. Сыркин, Е.А. Кантор [и др.]; заявители Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Уфимский нефтяной институт; заявл. 28.07.1978; опубл. 15.02.1980.

33. Авт. cв. SU 730784 A1. Реагент для удаления смолисто-асфальтеновых и парафинистых отложений / У.Б. Имашев, Р.Х. Хазипов, М.Г. Герасимова, С.А. Агишева, Д.Л. Рахманкулов; заявители Уфимский нефтяной институт и Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности; заявл. 13.10.1978; опубл. 30.04.1980.

34. Авт. св. SU 791942 A1. Реагент для удаления асфальто-смолистых и парафинистых отложений / У.М. Байков, Ш.С. Гарифуллин, Р.Х. Хазипов, Н.Н. Силищев, Ю.Д. Морозов, Д.Л, Рахманкулов [и др.]; заявители Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Уфимский нефтяной институт; заявл. 19.12.1977; опубл. 30.12.1980.

35. Авт. св. SU 651119 A1, Состав для удаления асфальто-смолистых и парафинистых отложений / У.М. Байков, Ш.С. Гарифуллин, Р.Х. Хазипов, Н.Н. Силищев, Д.Л. Рахманкулов, А.М. Сыркин А.М. [и др.]; заявители Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Уфимский нефтяной институт; заявл. 16.11.1077; опубл. 05.03.1979.

36. Авторское свидетельство SU 1303604 A1. Буровой раствор / Г.В. Конесев, М.Р. Мавлютов, В.Р. Рахматуллин, Д.Л. Рахманкулов, Г.К. Чуктуров, Р.Р. Хабибуллин [и др.]; заявитель Уфимский нефтяной институт; заявл. 25.12.1984; опубл. 15.04.1987. Бюл. № 14.

37. Авторское свидетельство SU 1379303 A1. Промывочная жидкость / В.Р. Рахматуллин, А.И. Спивак, М.Р. Мавлютов, Д.Л. Рахманкулов, Г.В. Конесев, З.М. Шахмаев [и др.]; заявители Уфимский институт нефти и Производственное объединение «Башнефть»; заявл. 26.03.1986; опубл. 07.03.1988. Бюл. № 9.

38. Авт. св. SU 666194 A1. Промывочная жидкость / М.Р. Мавлютов, Г.В. Конесев, А.А. Гареев, Д.Л. Рахманкулов, Р.Г. Ягафаров, С.С. Злотский [и др.]; заявитель Уфимский нефтяной институт; заявл. 02.06.1972; опубл. 05.06.1979.

39. Авт. св. SU 514011 A1. Стимулятор растворения гипсово-углеводородных отложений / Д.Л. Рахманкулов, В.Т. Пименова, М.А. Молявко, С.Т. Кочинашвили; заявитель Уфимский нефтяной институт; аявл. 12.08.1974; опубл. 15.05.1976. Бюл. № 18.

40. Рахманкулов Д.Л., Караханов Р.А., Злотский С.С., Кантор Е.А., Имашев У.Б., Сыркин А.М. Химия и технология 1,3-диоксациклоалканов. Итоги науки и техники. Сер. Технология органических веществ. Т. 5. М.: ВИНИТИ РАН, 1979. 287 с.

41. Рахманкулов Д.Л., Кантор Е.А., Караханов Р.А. Кислотно-катализируемые превращения 1,3-диоксацикланов в жидкой фазе. Алкоголиз. Тиолиз. Эфиролиз. // Основной органический синтез и нефтехимия. 1979. N 2. С. 3–4.

42. Булдакова Н.С., Новикова Н.В., Фахриева Г.В., Жуков А.Ю., Газизянова А.Р. Формирование подходов к подбору бактерицидов для подавления жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий // Нефтепромысловое дело. 2020. N 6 (618). С. 68–72. https://doi.org/10.30713/0207-2351-2020-6(618)-68-72

43. Авт. св. SU 812742 A1. Реагент для предотвращения роста сульфатвосстанавливающих бактерий / Р.Х. Хазипов, Д.Л. Рахманкулов, С.С. Злотский, О.И. Матыцина, Т.П. Котова, В.В. Зорин [и др.]; заявители Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Уфимский нефтяной институт; заявл. 13.06.1979; опубл. 15.03.19811981. Бюл. № 10.

44. Авт. св. SU 988776 A1. Реагент для подавления жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий / В.И. Вавер, А.М. Беклемишева, Г.К. Каратаева, В.В. Зорин, В.Н. Узикова, С.С. Злотский [и др.]; заявители Уфимский нефтяной институт и Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения «Нижневартовскнефтегаз»; заявл. 14.04.1981; опубл. 15.01.1983. Бюл. № 2.

45. Авт. св. SU 739218 A1. Реганет для предотвращения роста сульфатвосстанавливающих бактерий / Р.Х. Хазипов, Р.Н. Хлесткин, Д.Л. Рахманкулов, А.М. Сыркин, Е.А. Кантор, Н.В. Плошкина [и др.]; заявители Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Уфимский нефтяной институт; заявл. 20.06.1978; опубл. 05.06.1980. Бюл. № 21.

46. Авт. св. SU 986865 A1. Реагент для подавления сульфатвосстанавливающих бактерий / А.А. Лапшова, В.В. Зорин, В.Н. Узикова, С.С. Злотский, Д.Л. Рахманкулов, Р.А. Караханов; заявитель Уфимский нефтяной институт; заявл. 02.06.1981; опубл. 07.01.1983. Бюл. № 1.

47. Авт. св. SU 1211258 A1. 3-Циклогексил-5хлорметил-1,3-оксазолидин в качестве бактерицида для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий и способ его получения / Е.С. Курмаева, О.Б. Чалова, Р.Х. Хазипов, Т.К. Киладзе, Е.А. Кантор, Д.Л. Рахманкулов; заявители Башкирский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности и Уфимский нефтяной институт; заявл. 31.08.1983; опубл. 15.02.1986. Бюл. № 6.