Вещества в составе нефти

Асфальтосмолистые и парафиновые

Лекция № 9

Значительно меньше в нефти других элементов: серы, кислорода, азота и т.д. Хотя эти соединения в нефтях представлены в незначительных кол-вах, тем не менее они существенно влияют на свойство нефти и закономерности ее фильтрации. Это объясняется сравнительно высокой поверхностной активностью этих соединений, т.к. в результате их адсорбции на поверхностях раздела (жидкость-жидкость, жидкость - газ) изменяются их свойства. С этими веществами связаны процессы, имеющие важное промысловое значение: образование и разрушение водонефтяных эмульсий, выделение из нефти парафина в поровых каналах и на эксплуатационном оборудовании.

В очень малых кол-вах к нефти присутствуют и др элементы, главным образом металлы: ванадий, хром, никель, железо, кобальт, магний, титан, натрий и кальций, а также германий, фосфор и кремний. При дегозации пластовой нефти выделяют ее газообразные составляющие: УВ-ые газы, неУВ газы, N, СО₂, инертные газы: гелий и аргон.

Асфальтены, смолы, парафины являются высокомолекулярными соединениями входящими в состав нефти. Содержание их нефти обуславливает многие физические параметры нефти.

Смолы: в состав смол входи очень большое кол-во элементов, но основными из них являются: С, Н, О, S, N. Выделенные их нефти смолы имеют мазеобразную консистенцию и темно-коричневый цвет. Плотность смол колеблется в пределах → 1000...1070 кг/м³. А их молекулярная масса может доходить до 1200. Смолы хорошо растворяются в жидких УВ, входят в состав дисперсной среды. Масса смол в нефтях различных месторождений колеблется от долей % до 40 %.

Асфальтены: по химическому составу близки к смолам, но отличаются более высокой молекулярной массой. Молекулярная масса доходит до 10...12 тыс. Выделенные из нефти асфальтены представляют собой твердое вещество черного цвета с плотностью ρ_а = 1000...1200 кг/м³. В нефтях массовое содержание асфальтенов доходит до 15 %. Асфальтены и смолы относятся к активным компонентам нефти. Асфальтены в нефти образуют коллоидную систему, в которой они являются дисперсной фазой, а остальные жидкие компоненты в нефти, УВ и растворенные в них смолы – дисперсионной средой. Асфальтены образуют в нефти ассоциаты молекул, которые стабилизированы адсорбционно сольватными слоями смол и нефтеароматическими УВ.

Ассоциаты (мицеллы, агрегаты) в свою очередь образуют пространственную структуру коагуляционного типа, обладающую тиксотропными свойствами.

Тиксотропия – способность нефти восстанавливать внутреннюю структуру после прекращения действия внешних сил.

Нефть, содержащая значительное кол-во асфальтенов проявляет аномалии вязкости. Ее вязкость из-за структуры образованиянепостоянна и зависит от действующего напряжения сдвига (градиента давления, перепада давления). При движении такой нефти в пористой среде имеются отклонения от закона линейной фильтрации Дарси:

Увеличение содержания асфальтенов и смол в нефти приводит к увеличению плотности и вязкости нефти.

Высокосмолистые дегазированные нефти в РБ имеют вязкость превышающую 200 МПа · с

Парафины: УВ метанового ряда, с содержанием атомов углерода до С₁₆ и выше, выделенный из нефти парафин представляет собой белое вещество

ρ_n = 850...950 кг/м³ со средней молекулярной массой 400...430. Температура плавления в зависимости от состава нефти меняется в пределах от 40 до 100⁰ С, но чаще близка к 50 - 60⁰ С. Содержание парафина в нефти колеблется от долей % до 28 %.

Сера: содержание серы в нефтях России достигает 6 % и более %. Причем сера присутствует в свободном виде, в виде сероводорода, но часто входит в состав сернистых соединений и смолистых веществ.

К сернистым соединениям относятся следующие сераорганические соединения:

1) меркаптаны – легко летучие жидкости, с чрезвычайно сильным отвратительным запахом. Не растворяются в воде и обнаруживают слабокислотные свойства. Являются очень вредной примесью, т.к. вызывает коррозию нефтепромыслового оборудования.

2) сульфиды – жидкие в-ва с неприятным запахом, по химическому составу нейтральны и нерастворимы в воде. Также не реагируют со щелочью.

Кроме того в нефти содержатся: дисульфиды, тиофены и тиофаны.

Физические свойства нефти.

Речь будет идти о пластовой и дегазированной нефти.

Пластовая нефть – неокисленная, содержащая растворенный газ и находящаяся под пластовым давлением и температурой.

Дегазированная нефть – при подъеме нефти на поверхность снижается давление и температура, из нефти выделяется газ. Нефть может вступать во взаимодействие с кислородом. Такую нефть называют дегазированной или устьевой трапной нефтью.

Дата добавления: 2013-12-12