ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Асфальтосмолистые компоненты нефти из "Физико-химическая механика нефтяного пласта" Асфальтосмолистые вещества являются наиболее сложными и наименее изученными компонентами нефти. Многие исследователи, констатируя увеличение поверхностной активности нефти, связывают это явление с ростом содержания асфальтенов [42, 168, 169]. [c.8] Содержание смол в тяжелых нефтях достигает 40—50% [168], содержание асфальтенов может быть 10% и более [132]. [c.8] Большую часть нефтяных смол составляют химически нейтральные вещества. В смолах сконцентрирована основная масса сернистых, кислородных и чаще всего азотистых соединений нефти. Этим объясняется довольно высокая полярность и поверхностная активность нефтяных смол [168]. Содержание кислорода и серы, а также суммарное содержание всех гетероатомов возрастает с увеличением полярности фракций смол, полученных при хроматографическом разделении. В этой же последовательности увеличиваются кислотность, поверхностная активность, диэлектрическая проницаемость и размеры молекул [168]. [c.8] Молекулярная масса смол колеблется от 600 до 1000. Размеры площади молекул, рассчитанные методами давления монослоя и растекания капли, составляют 0,10—0,80 нм . [c.9] Асфальтены легко выделяются из нефтей осаждением их пет-ролейным эфиром или индивидуальными парафиновыми углеводородами Сз—С . Это свойство асфальтенов послужило основанием для выделения их в отдельную классификационную группу [158, 161]. [c.9] В сложной многокомпонентной системе, какой является нефть,, нет резких переходов между полициклическими углеводородам и смолами, между смолами и асфальтенами, что объясняется небольшой разницей между размерами и типами их молекул. Поэтому в определенных условиях возможен процесс перехода смол в асфальтены. При осаждении асфальтенов из нефти более высокомолекулярные смолы, близкие по строению, тоже осаждаются в тех или иных количествах, поэтому для более надежного выделения асфальтенов их переосаждают. [c.9] Различие и сходство химического состава смол и асфальтенов,. возможность образования последних из смол позволяет предполагать, что асфальтены являются продуктами конденсации смол. Молекулы асфальтенов имеют полициклическую структуру, в которой ароматические кольца расположены друг над другом (размер кольца 0,85—1,50 нм). Кольца соединены между собок парафиновыми цепочкамии ли нафтеновыми группами. По данным рентгено-структурного анализа можно предположить, что расстояние между трехмерными алифатическими или нафтеновыми группами составляет 0,55—0,60 нм. Толщина пачки ароматических колец равна 0,16—2,0 нм. Сравнение растворимости асфальтенов и других высококонденсированных ароматических соединений в органических растворителях позволяет сделать вывод, что ароматические структуры молекул асфальтенов содержат меньше пяти бензольных колец. [c.9] Химические структуры асфальтенов чрезвычайно разнообразны от соединений с преобладанием алифатических элементов в молекулах до высококонденсированных ароматических систем - и от чистых углеводородов до гетероциклических соединений с различными полярными группами. Поэтому асфальтены рассматривают как класс веществ, объединенных не по химической природе, а по растворимости. Учитывая, что свойства нефтевмещающих пород и компонентный состав нефти изменяются и в пределах одной залежи, а также принимая во внимание физикохимическое воздействие пластовых вод, контактирующих с нефтью, и биохимические процессы, можно предполагать, что и физико-химические свойства асфальтенов различны. [c.9] В зависимости от химического состава нефти и концентрации в ней асфальтенов они могут находиться в виде истинных или коллоидных растворов. В высоковязких нефтях асфальтены находятся в коллоидном состоянии. В этих системах асфальтены — дисперсная фаза, а углеводороды и смолы — дисперсионная среда. [c.9] Степень дисперсности асфальтенов зависит от свойств дисперсионной среды. Радиус мицелл, определяемый по данным дифракции рентгеновских лучей в электронной микроскопии, составляет 5,0—15 нм. [c.10] Как указывает С. Р. Сергиенко, состояние коллоидных систем (золь или гель) зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются концентрация асфальтенов, количественное соотношение углеводородов и смол, молекулярная масса и химическая природа асфальтенов. Ассоциация или агломерация их сопровождается выпадением их в виде твердого осадка [168]. [c.10] Концентрирование асфальтенов на границе раздела нефть — порода может привести к тому, что в общем объеме нефти асфальтены будут находиться в истинном растворе, а в граничном слое — в виде коллоидного раствора. Концентрация асфальтенов, их химическая структура оказывают существенное влияние на физико-химические свойства граничного слоя и в первую очередь на его реологические свойства. [c.10] Основным параметром, характеризующим физические свойства асфальтенов, является их молекулярная масса. Однако существующие методы определения ее трудоемки и связаны со значительными погрешностями. При этом следует учитывать, что и методика подготовки асфальтенов и процесс определения их молекулярной массы значительно влияют на получаемую величину и потому в величинах молекулярной массы асфальтенов, определенных разными исследователями, имеются значительные расхождения (табл. 3). [c.10] Также обнаруживаются большие расхождения при определе-1П1И различными методами молекулярной массы асфальтенов, выделенных нз одного исходного продукта (табл. 4). [c.10] Приведенные данные показывают, что использование величины молекулярной массы асфальтенов при существующих методах ее определения не может быть приемлемым для выявления закономерностей, на основе которых разрабатывают рациональные технологические схемы добычи нефти. Поэтому необходимо найти другой параметр, характеризующий физико-химические свойства асфальтенов. [c.11] Таким параметром может служить цветность [151], поскольку она в определенной мерс отражает химическую структуру молекулы. [c.11] Коэффициент светопоглощения асфальтенов определяется их природой. Поэтому естественно предположить существование связи между коэффициентом светопоглощения асфальтенов и другими их свойствами. Для проверки этого были измерены коэффициенты светопоглощения и молекулярные массы асфальтенов нефтей различных месторождений. [c.11] Для выяснения взаимосвязи между коэффициентом светопоглощения и молекулярной массой асфальтенов были определены молекулярные массы и молярные коэффициенты светопоглощения асфальтенов—(/( спа), выделенных из нефтей разных скважин Арланской и Новохазинской площадей Арланского месторождения, Манчаровской площади Манчаровского месторождения и Шкаповского месторождения (табл. 5). [c.12] Молекулярные массы асфальтенов определяли криоскопичес-ким методом. В качестве растворителя использовали дважды сублимированный нафталин с температурой плавления 80,2° С. Концентрация растворов асфальтенов не превышала 2%, что исключало возможность ассоциации их молекул [161]. [c.13] Вернуться к основной статье