ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные физико-химические свойства нефтей и природных углеводородных газов из "Геология и геохимия нефти и газа" Нефть представляет собой вязкую жидкость темно-коричневого, чаще черного цвета, а иногда почти бесцветную, жирную на ощупь, состоящую из смеси различных углеводородных соединений. В природе нефти очень разнообразны по консистен ции — от жидких до густых, смолообразных. [c.12] Плотность нефти — наиболее важное свойство, зависящее, главным образом от содержания в ней легких фракций, смол, асфальтенов, от количества и состава растворенных газов и углеводородов (УВ), входящих в состав нефти, и может меняться в широких пределах — от 0,75 до 0,99 т/си и более. [c.12] Поверхностным натяжением называется сила, с которой жидкость, в данном случае нефть, сопротивляется изменению своей поверхности. [c.12] Оптическая активность нефтей — это способность нефтей и нефтепродуктов вращать плоскость поляризации светового луча. Так как ранее полагали, что оптической активностью обладают только вещества органического происхождения, это свойство нефтей приводили в качестве дополнительного доказательства органического происхождения нефти. Однако исследования последних лет показывают, что имеются и неорга нические оптически активные соединения. [c.12] С точки зрения химического состава нефть представляет собой смесь УВ, содержащую кислородные, сернистые и азотистые соединения. [c.13] Основными элементами нефтей являются углерод (83— 89%) и водород (12—14%). Кислород, сера и азот присутствуют в небольших количествах (1—2% и редко более). [c.13] Отношение углерода к водороду (С/Н) для нефтей колеблется в пределах от 5,8 до 8, в то время как для горючих ископаемых угольного ряда оно значительно больше (до 38). Поэтому отношение С/Н является весьма характерным показателем для отнесения горючего ископаемого к нефтяному или угольному ряду. [c.13] Исследованиями советских химиков внесен большой вклад в изучение химического углеводородного состава нефтей. Установлено, что нефти в основном состоят из смеси углеводородных соединений трех групп метановых, или парафиновых, УВ (алканы) нафтеновых УВ (цикланы) и ароматических, или бензольных, УВ (арены). [c.13] В зависимости от преобладания той или иной группы УВ в составе нефтей последние делятся на метановые, нафтеновые и ароматические. Кроме того, выделяются промежуточные типы нефтей метано-нафтеновые, нафтено-метано-ароматические, нафтено-ароматические и др. [c.13] Указанные углеводородные соединения составляют основную массу нефти, хотя кроме них в ней присутствуют смолы и ас-фальтены, содержащие кислород и серу. В некоторых нефтях (например, в нефтях миоценовых отложений Кубани) содержание смолистых и асфальтеновых веществ достигает 10—20 % (подробно химический состав нефтей рассматривается в гл. [c.13] Процессы окисления нефтей довольно широко распространены в природе. Окисление нефтей происходит на дневной поверхности при их соприкосновении с кислородом атмосферы (при обнажении нефтесодержащих толщ на поверхности, при просачивании нефти по трещинам и разрывам и т. д.). Кроме того, окисление может происходить в результате проникновения в нефтяные залежи инфильтрационных вод, содержащих растворенный кислород и сульфаты, а также в зоне водонефтяного контакта под влиянием микроорганизмов, восстанавливающих сульфаты и окисляющих УВ. На то, что этот процесс действительно происходит в нефтяных и газовых местоскоплениях, указывает давно известный факт — отсутствие сульфатов в водах нефтяных местоскоплений в зоне водонефтяного контакта, а также увеличение плотности нефти от свода структур к их крыльям. [c.14] Физико-химические свойства нефтей могут изменяться и под влиянием других процессов испарения, фильтрации, осернения и т. д. [c.14] При выветривании нефть теряет легкие фракции и обогащается смолисто-асфальтеновыми компонентами. Этот процесс приводит к образованию сначала густой тяжелой нефти, а затем мальт и асфальтов. При фильтрации через горные породы происходят изменения в другом направлении — нефть очищается от смолисто-асфальтеновых компонентов, плотность ее уменьшается, она становится светлой (белая сураханская нефть на Апшероне). Таким образом, следует признать, что разнообразие нефтей часто обусловлено их вторичными изменениями, связанными с геологическими условиями формирования залежей и дальнейшей историей их существования в течение геологического времени. [c.14] По мнению одних исследователей главную роль при преобразовании нефтей играют процессы окисления, по мнению других процессы восстановления. Однако, как показывают исследования Н. Б. Вассоевича, Г. А. Амосова, А. А. Карцева, на изменение физико-химических свойств нефтей в природе влияют процессы и окисления, и восстановления (в зависимости от конкретных геологических и геохимических условий). На материале нефтяных местоскоплений Апшеронского полуострова А. А. Карцев наглядно показал, что изменение свойств нефтей главным образом обусловлено окисляющим действием сульфатных вод наряду с восстановительными процессами под влиянием температуры, катализаторов (алюмосиликатов) и радиоактивных элементов. Правда, некоторые исследователи не разделяют точку зрения А. А. Карцева и предполагают, что основную роль в формировании свойств нефтей играли процессы фильтрации (Н. А. Еременко, А. Я- Креме и др.). [c.14] Говоря об изменениях физико-химических свойств нефтей (прежде всего плотности) следует отметить, что эти изменения обусловлены не только вторичными явлениями. Еще И. М. Губкин совершенно справедливо указывал, что различия свойств нефтей могут объясняться и первичными причинами, зависящими от состава исходного ОВ, геохимической обстановки образования нефти и литологических особенностей нефтематеринских пород. [c.15] Углеводородные газы в основном представлены метаном (на 90—95 %), в значительно меньших количествах присутствуют гомологи метана этан, пропан, бутан, а иногда (при определенных условиях) и пентан. Метан — это бесцветный газ значительно легче воздуха. Он является не только неотъемлемой частью природных горючих газов, но и обязательным спутником нефтяных залежей метан также встречается в угольных месторождениях. Так называемый болотный газ представляет собой не что иное, как метан. Однако метан поверхностного происхождения по изотопному составу (он обогащен легким изотопом С) существенно отличается от метана глубинного генезиса (нефтяного). [c.15] Природные горючие газы кроме углеводородных компонентов содержат углекислый газ, азот, сероводород, кислород. В зависимости от происхождения горючие газы иногда содержат до 60 % углекислого газа и азота. В незначительных количествах также встречаются гелий, аргон и другие инертные газы. Свойства и химический состав газообразных УВ подробно рассматриваются в гл. ХП1. [c.15] В зависимости от содержания метана и тяжелых УВ газы делятся на сухие (бедные) и жирные (богатые). В случае преобладания в составе газов метана их называют сухими и, наоборот, при значительном содержании наряду с метаном тяжелых гомологов — жирными. Примерами сухих могут служить газы Северо-Ставропольского, Шебелинского и других местоскоплений, где содержание метана достигает 97%, жирных — газы местоскоплений Кубани и других районов. [c.15] Вернуться к основной статье