Исследование свойств асфальтенов адсорбционного слоя

Прочность межфазной пленки на границе раздела нефть — вода зависит не только от состава и свойств содержащихся в нефти эмульгаторов, но и от pH водной фазы. Обычно в водной фазе нефтяной эмульсии содержатся ионы соединений, которые оказьшают влияние на свойства адсорбированной пленки. Для каждой системы сырая нефть - вода существует оптимальный интервал pH, в пределах которого адсорбционный слой проявляет минимальные стабилизирующие свойства. Влияние pH водной фазы на прочность межфазной пленки объясняется тем, что полярные фракции нефти содержат кислотные и основные группы, а следовательно, pH водной фазы влияет как иа количество, так и на тип веществ, образующих межфазную пленку. Исследования позволили установить, что жесткие межфазные пленки, образованные асфалыенами, более прочны в кислой среде, менее в нейтральной и становятся очень слабыми или превращаются в подвижные пленки в щелочной среде. Асфальтены обладают как кислотными, так и основными свойствами в кислой среде они проявляют основные свойства, в щелочной - слабокислотные. Эмульгирующие свойства асфальтенов выше в кислой среде, а смол — в щелочной среде, поэтому прочность эмульсий, стаоилизированных одновременно смолами и асфальтенами изменяется в зависимости от pH водной фазы. [c.25]

Впервые понятие о сольватном слое, асфальтеновых частиц ввел Нейман [118]. Образование межфазных слоев в асфальтенсодер-жащих системах определяется природой и адсорбционными свойствами асфальтенов. Все асфальтены обладают низкой адсорбционной активностью по отношению к алканам. С увеличением степени ароматичности асфальтенов повышается их адсорбционная способность к аренам и гетероциклическим соединениям. Путем независимых калориметрических исследований установлено влияние состава дисперсионной среды, природы и концентрации твердых частиц асфальтенов на их склонность к сольватации, определяемой по теплоте сорбции асфальтенов аренами [126]. Так, теплота сорбции аренов асфальтенами вторичного происхождения значительно превышает соответствующую величину для нативных асфальтенов. Поверхность асфальтенов независимо от их природы энергетически неоднородна, мозаична. В отличие от поверхности асфальтенов вторичного происхождения, характеризующейся преобладанием лиофобных участков, поверхность нативных асфальтенов по характеру менее лиофобна, что существенно влияет на структуру образуемых вокруг асфальтеновых частиц сольватных слоев. [c.32]

Исследование свойств асфальтенов адсорбционного слоя [c.61]

Было установлено, что оптические свойства асфальтенов, извлеченных из адсорбционных слоев, отличаются от свойств асфальтенов, выделенных из объемной нефти. Причем с уменьшением толщины слоя нефти для всех исследованных нефтей уменьшается коэффициент светопоглощения асфальтенов, выделенных из эффективных граничных слоев нефти (рис. 54) [76]. [c.113]

Сравнительные исследования бронирующих оболочек, выделенных из промысловых эмульсий нефтей различных месторождений, показали, что даже нефти с близкими характеристиками могут иметь существенные отличия по устойчивости и составу таких оболочек [48, 55]. В состав бронированных оболочек наряду с основными стабилизаторами нефтяных эмульсий - асфальтенами и смолами - могут входить высокоплавкие парафиновые компоненты (до 70 %) и различные неорганические примеси (до 40 %). В зависимости от природы нефти и условий ее добычи компоненты защитного слоя в количественном отношении могут быть представлены в различных сочетаниях. Устойчивость водонефтяных эмульсий зависит как от общего значения адсорбции природных стабилизаторов, образующих защитные оболочки на глобулах воды, эмульгированной в нефти, так и от типа стабилизатора. Кинетически стабилизирующим действием обладают все адсорбционные слои, независимо от их природы. Стабилизация эмульсий, обусловленная особыми структурно-механическими свойствами адсорбционных слоев, может привести к практически неограниченному повышению устойчивости эмульсии. Гидрофильные эмульгаторы (глина, мел, гипс) стабилизируют нефтяные эмульсии типа нефть -вода, а гидрофобные - эмульсии типа вода — нефть. [c.44]

Закономериост изменения молекулярной массы асфальтенов и их коэффициентов светопоглощения по глубине граничного слоя . Изучение группового углеводородного состава эффективного граничного слоя нефти различной толщины показало, что основными структурообразующими элементами граничного слоя являются смолы и асфальтены. Для выяснения процесса формирования граничного слоя были исследованы смолы и асфальтены, выделенные из эффективных граничных слоев различной толщины, а также адсорбированные асфальтены. Было установлено, что оптические свойства асфальтенов, извлеченных из адсорбционных слоев, отличаются от свойств асфальтенов, вьщеленных из объемной нефти. Причем с уменьшением толщины слоя нефти для всех исследованных нефтей уменьшается коэффициент светопоглощения асфальтенов, вьщеленных из эффективных граничных слоев нефти (рис. 22). Эти данные показывают, что при формировании граничного слоя происходит своеобразное распределение асфальтенов по их свойствам. Данное предположение подтверждается результатами измерения молекулярной массы асфальтенов, вьщеленных из эффективных граничных слоев нефти различной толщины (рис. 23). [c.65]

Анализ зависимостей = /(Л) и Л/ = f И) указывает на то, что в первую очередь адсобрируются асфальтены с наименьшей молекулярной массой, имеющие в своем составе большее количество металлопорфириновых комплексов [49]. По-видимому, именно эти асфальтены являются базой для построения граничного слоя. Коэффициент светопоглощения смол (рис. 24) по мере приближения к твердой поверхности растет, а коэффициент светопоглощения асфальтенов падает, т.е. в адсорбционном слое находятся асфальтены, не растворимые в н-гексане, но обладающие свойствами, близкими к свойствам смол. По рез лыатам исследований можно ориентировочно оценить толщину адсорбционного слоя. При экстраполировании кривой М =/(А) в область меньших значений А до [c.65]

До последних лет исследования процессов деэмульгирования сырой нефти с целью отделения эмульгированной воды или рассола носили чисто эмпирический характер. Хотя патентная литература по этому вопросу весьма обширна, в научной и технической литературе было опубликовано относительно небольшое число статей. Позднее было предпринято несколько попыток изучить причины, способствующие образованию природных эмульсий нефти, и определить состав соединений, стабилизирующих эти эмульсии. Устойчивость многих природных эмульсий часто связана с наличием мелко раздробленных неорганических веществ, а также асфальтенов и смол. В других случаях эта стабилизация обусловлена присутствием таких полярных соединений, как карбоновые кислоты и их соли [53] . В ряде интересных работ, посвященных этому вопросу [54], сообщалось о выделении из сырой нефти поверхностноактивных компонентов, адсорбционные слои которых, по-видимому, стабилизируют природные эмульсии нефти. Эти поверхностноактйвные вещества представляют собой металлсодержащие комплексы или сложные производные пор-фиринов и окисленных порфиринов. Интересно отметить, что эти циклические соединения, являющиеся типичными растительными пигментами, оказались химически устойчивыми в течение многих геологических эпох, прошедших со времени образования нефти. Авторам удалось расшифровать состав этих веществ и определить их поверхностноактйвные свойства. В этих комплексах были найдены цинк, медь, никель, кальций, магний, железо, титан и ванадий. Эти металлические комплексы порфиринов как сами по себе, так и в сочетании с парафинами и смолами способствуют образованию защитных пленок и, таким образом, облегчают взаимное эмульгирование сырой нефти и воды (или бурового рассола). [c.497]