ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нефть как коллоидный раствор из "Реология углеводородов" Как уже указывалось, коллоидные свойства нефти могут придавать парафины и асфальтены. [c.5] Парафинами называют смесь метановых углеводородов, в молекулах которых содержится более 16 атомов углерода, с молекулярной массой от 240 и выше (в среднем 400-430). Выделенный из нефти парафин представляет собой белое вещество плотностью 850-950 кг/м Температура плавления парафина в зависимости от его состава может быть от 40 до 100 С, но чаще близка к 50 С. [c.5] Парафин в нефтях бывает в разных количествах - от долей массовых процентов до 20% и даже больше - у нефтей месторождения Узень. Растворимость парафина в нефти зависит от содержания в нефти легких углеводородов, от температуры и давления. С дегазацией нефти, по мере ухода из нее углеводородов от этана до пентана, растворимость парафина заметно уменьшается. [c.5] Сильно влияет на растворимость парафина в нефти температура. Со снижением температуры растворимость парафина уменьшается и при достижении температуры насыщения или кристаллизации парафин выделяется из раствора в виде мельчайших частиц коллоидных размеров. Давление сравнительно слабо влияет на растворимость парафина. Снижение давления несколько улучшает растворимость парафина в нефти. С увеличением давления растворимость парафина в нефти несколько уменьшается. [c.5] В химическом отношении парафин весьма инертен, даже очень активные окислители, такие как серная (НзЗОд) и азотная (НЫОз) кислоты, при низкой температуре не действуют на него. [c.5] Состояние парафина в нефти зависит от условий -температуры, содержания и состава растворенных газов, давления и т.д. [c.5] Агрегативная неустойчивость парафиновых углеводородов с большим молекулярным весом объясняется особенностями строения их молекул они имеют цепную зигзагообразную форму. [c.5] На рис. 1.1 приведена схема строения молекул таких углеводородов и части ее с указанием расстояния между соседними атомами углерода и величины валентного угла а между углеродными связями СН2-СН2. Три фуппы СНз образуют звено. [c.5] В молекуле углеводорода сохраняется неизменным расстояние между связями, при которых обеспечивается минимум потенциальной энергии молекулы. [c.6] Молекула высокомолекулярного парафинового углеводорода похожа на зигзагообразную нить. При температуре выше температуры насыщения нефти парафином его молекулы похожи на закрученные в клубок нити. Эти клубки нитей очень слабо взаимодействуют. Но со снижением температуры клубок -молекула парафина постепенно раскручивается. Удлиненные молекулы сильнее взаимодействуют друг с другом. Дальнейшее понижение температуры приводит к слипанию отдельных молекул, к образованию пространственной сетки. Нефть, содержащая такие укрупненные молекулы парафина, становится структурированной коллоидной системой. Из-за теплового движения молекул нефти структура разрушается, но тут же вновь восстанавливается. В целом при данной температуре парафинистая нефть является структурированной системой с определенной степенью прочности структуры. Повышение температуры, наоборот, увеличивает степень разрушения структуры, уменьшает ее прочность. [c.6] Начальная пластовая температура нефтяных залежей, как правило, выше температуры кристаллизации парафина. Следовательно, парафин в нефти образует истинные растворы, пока пластовая температура не понизится, например из-за закачки в пласт холодной воды для поддержания пластового давления. [c.6] Перемешивание жидкости, сдвиг ее слоев, естественно, нарушает наиболее энергетически выгодное расположение частиц дисперсной фазы, что приводит к ослаблению взаимодействия их и к уменьшению прочности структуры. Подобные дисперсные системы принято называть тиксотропнообратимыми. [c.8] Пластовая нефть содержит более или менее значительное количество растворенных попутных газов. Эти газы в основном состоят из метана и этана. Часто в попутном газе содержится много азота. Эти газы, как показали исследования, находясь в растворенном состоянии в пластовой нефти, вызывают десольватацию частиц асфальтенов. Адсорбируясь, на частицах асфальтенов, этан, метан и азот уменьшают толщину сольватного слоя. (Адсорбция - поглощение вещества из газовой или жидкой среды поверхностным слоем твердого тела - адсорбента. Абсорбция - поглощение вещества из газовой или жидкой среды всей массой другого вещества - абсорбента.) Наиболее сильное влияние на этот слой оказывает азот, по силе действия за ним стоят метан и этан. В пластовой нефти в присутствии азота, метана и этана десольватированные частицы асфальтенов сильно взаимодействуют и образуют пространственные структуры, прочность которых выше, чем у той же нефти, но частично или полностью дегазированной. [c.8] В пластовых условиях будут четко проявляться тиксотропные свойства ас-фальтеносодержащей нефти. До начала разработки нефть в пласте неподвижна. При этом структура в нефти оказывается наиболее упорядоченной и прочной. Но й при эксплуатации залежи скорость движения нефти в наибольшей части объема пор пласта, за исключением призабойных зон скважин, очень низкая. Она измеряется микронами и десятком микронов в секунду. Изменения режима работы эксплуатационных и нагнетательных скважин будут приводить на отдельных участках пласта к значительному уменьшению и так незначительных скоростей движения нефти. Это приведет к тиксотропному упрочнению структуры. [c.8] Вернуться к основной статье