Нефть как коллоидный раствор

Изучение состояния асфальтово-смолистых веществ в нефтях и нефтепродуктах, произведенное в ГрозНИИ, показало, что высокомолекулярные составные части смол — асфальтены — образуют в нефтях коллоидные растворы. [c.54]

Изучение состояния асфальто-смолистых веществ в нефтях и нефтяных остатках, произведенное в ГрозНИИ з, показало, что асфальтены образуют в нефтях коллоидные растворы и осаждение их петролейным эфиром следует рассматривать как явление свертывания коллоидов, [c.86]

Значительную стойкость природным нефтяным эмульсиям придает обычно присутствующий в нефти эмульгатор, который адсорбируется на поверхности диспергированных частиц. Эмульгаторами для нефтяных эмульсий являются коллоидные растворы смолы, асфальтены, мыла нафтеновых кислот, а также тонко диспергированные глины, мелкий песок, суспензии металлов и др. Они обладают способностью прилипать к поверхности раздела двух фаз) эмульсии, образуя защитную броню глобулы. Эмульгаторы, которые способствуют образованию эмульсии масла в виде глобул в дисперсионной среде —воде (гидрофильные эмульгаторы), представляют собой коллоидные растворы веществ, активных в воде, т. е. растворяющихся или разбухающих в ней (например, щелочные мыла, белковые вещества, желатин). Вещества, растворимые в маслах (например, смолы, известковые мыла, окисленные нефтепродукты), носят названия гидрофобных, или олеофильных эмульгаторов. В этой эмульсии вода содержится в виде глобул, взвешенных в дисперсионной среде — нефти. [c.11]

Объяснение этого явления может заключаться в том, что при малых скоростях фильтрации становится существенным силовое взаимодействие между твердым скелетом породы и фильтрующимся флюидом, которое может дать преобладающий вклад в фильтрационное сопротивление. При весьма малых скоростях потока сила вязкого трения пренебрежимо мала, тогда как сила межфазного взаимодействия остается при этом конечной величиной, поскольку она не зависит от скорости и определяется только свойствами контактирующих фаз. В результате такого взаимодействия нефть, содержащая поверхностно-активные компоненты, в присутствии пористого тела с развитой поверхностью образует устойчивые коллоидные растворы ( студнеобразные пленки, частично или полностью перекрывающие поры). Чтобы началось движение, нужно разрушить эту структуру, приложив некоторый перепад давления. 24 [c.24]

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]

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]

Вопрос об истинных значениях массы молекул асфальтенов, или об их молекулярном весе, имеет принципиальное научное значение для понимания важнейших физических свойств самых сложных по химическому составу и наиболее высокомолекуляр-ных по размерам молекул неуглеводородных составляющих нефти. Не менее важное значение имеет и знание истинных величин их молекулярных весов для решения вопроса о химической структуре и физическом строении этих твердых аморфных компонентов нефти. Неудивительно поэтому, что разработкой методов определения молекулярных весов асфальтенов и установлением связи между размерами их молекул и рядом фундаментальных физических их свойств, прежде всего реологическими свойствами и растворимостью, с образованием как истинных, так и коллоидных растворов, занимались многие исследователи на протяжении более 50 лет. Накоплен большой экспериментальный материал по изучению молекулярных весов смол и асфальтенов, выделенных из сырых нефтей, из тяжелых остатков продуктов переработки, из природных асфальтов. Если для нефтяных смол нет существенного расхождения в значениях молекулярных весов, полученных разными исследователями (обычно значения молекулярных весов лежат в пределах 400—1200), то для асфальтенов уже можно наблюдать большие расхождения. Данные, полученные различными методами, лежат в весьма широких пределах от 2000—3000 до 240 000—300000. Совершенно ясно, что самые низкие значения должны быть отнесены к собственно молекулам асфальтенов, т. е. истинным молекулярным их величинам. Значения же молекулярных весов в пределах от 10000 до 300 ООО соответствуют надмолекулярным частицам асфальтенов, т. е. ассоциатам молекул асфальтенов различной степени сложности. Значения молекулярных весов этих ассоциатов, или мицелл, зависят от многих факторов, но прежде всего от растворяющей способности и избирательности применяемых растворителей и концентрации асфальтенов в растворах. Весьма существенно на значениях найденных молекулярных весов частиц сказываются чистота и степень разделения по размерам молекул [c.69]

Многие исследователи считали, что нефти и нефтяные про- дукты являются коллоидными растворами смолистых и асфальтовых веществ в углеводородах. Изучение состояния асфальто-смолистых веществ в нефтях и нефтяных остатках, проведенное ГрозНИИ [1], показало, что асфальтены находятся в нефти в коллоидно-растворенном состоянии, и осаждение их петролейным эфиром следует рассматривать как явление свертывания коллоидов. [c.87]

Полученные тем или иным способом дисперсные системы обычно очищают от примесных молекул или ионов. Очищают также и дисперсные системы естественного происхождения (ла-тексы, сырую нефть, вакцины, сыворотки и др.). Среди методов очистки наиболее распространенным и важным является диализ, разработанный Грэмом. Для этой цели коллоидный раствор, подлежащий очистке, наливают в сосуд, который отделен мембраной от другого сосуда с чистой дисперсионной средой. В качестве полупроницаемой (проницаемой для молекул и ионов, но непроницаемой для частиц дисперсной фазы) мембраны применяют пергамент, целлофан, коллодий, керамические фильтры и другие тонкопористые материалы [3, с. 43]. В результате диффузии все растворимые молекулярные компоненты удаляются через мембрану во внешний раствор. Необходимый градиент концентрации поддерживают путем смены внешнего раствора. Очистка диализом длится обычно несколько суток повышение температуры способствует ускорению процесса, вследствие увеличения скорости диффузии. [c.24]

Нефть представляет собой по отношению к асфальтенам смесь растворителей, лиофобных (метановые углеводороды и, возможно, нафтены) и лиофильных (ароматические углеводороды и, вероятно, тяжелые масла и особенно смолы). Поэтому легкие нефти, бедные ароматическими углеводородами, и их мазуты содержат в растворенном состоянии лишь ничтожное количество асфальтенов, небольшое количество их находится иногда еще во взвешенном, грубодисперсном состоянии. Напротив, тяжелые, богатые смолами, нефти и особенно их гудроны могут содержать значительное количество асфальтенов в виде устойчивого коллоидного раствора. Содержание асфальтенов в нефтях колеблется от нуля до нескольких процентов. Особенно богаты асфальтенами нефти восточных районов. [c.29]

Время же коалесценции глобул воды в нефти во многом зависит от вязкости нефти. Большое противодействие коалесценции в этом случае оказывает наличие в нефти веществ, образующих на поверхности глобул адсорбционные слои, обладающие структурно-механическими свойствами. Эти вещества носят название эмульгаторов. Те из них, которые молекулярно растворены в углеводородах нефти, например смолы, образуют молекулярные слои на границе раздела фаз. Но обычно вместе с ними бывают растворены и другие кислородсодержащие вещества асфальтены, органические кислоты и т. д., придающие нефти свойства коллоидного раствора. Эти вещества более активны, чем смолы. Они подавляют адсорбцию последних и адсорбируются сами на границе раздела фаз нефть — вода, образуя коллоидно-адсорбционные слои, обладающие высокими структурно-механическими свойствами. Особенно прочные структуры образуют асфальтены. [c.92]

Наибольший интерес среди высокомолекулярных веществ представляют асфальтены..Асфальтены весьма близки но элементарному составу и вероятно, по строению к нефтяным смолам, но отличаются от последних более высоким (в 2—3 раза) молекулярным весом Ц]. В зависимости от химической природы нефти и концентрации асфальтенов последние могут находиться в нефтях в виде истинных или коллоидных растворов. В этих коллоидных системах асфальтены являются дисперсной фазой, а углеводороды и смолы — дисперсионной средой. Состояние таких коллоидных систем зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются химическая природа и молекулярный вес углеводородов, смол и асфальтенов, входящих в состав нефти, концентрация асфальтенов, количественное соотношение углеводородов, смол и асфальтенов в системе [2, 31. [c.33]

Значительную часть нефти составляют углеводороды - предельные H2 -г , нафтеновые (С Н2 ), ароматические (С Н2 2). Молекулярные массы углеводородов, входящих в состав нефти, самые разнообразные, как и их свойства. Основную массу составляют жидкие углеводороды. Но кроме них в нефти содержатся и твердые углеводороды - парафины. Парафины либо растворены в нефти, либо образуют коллоидный раствор или сравнительно грубую суспензию. Полностью в растворенном состоянии парафины находятся в пластовой нефти, когда пластовая температура выше температуры кристаллизации парафина. [c.2]

Нефть как коллоидный раствор [c.5]

Течение некоторых жидкостей (коллоидных растворов, нефтей с большим содержанием асфальтенов и парафинов, растворы полимеров и т.д.) не подчиняются закону Ньютона. Такие жидкости в реологии принято называть неньютоновскими или аномальными. [c.11]

В смолисто-асфальтеновой фракции нефтей содержатся также элементарная сера, находящаяся в виде коллоидного раствора (до 1 % в нефти), сероводород, меркаптаны и т. п. [c.241]

Асфальтены — это темно-бу( ые или черные порошки. Они не плавятся при нагреве, не растворимы в спирте и бензине, но легко растворимы в бензоле, хлороформе, сероуглероде. Асфальтены содержаться, главным образом, в тяжелых нефтях в виде коллоидного раствора. По сравнению со смолами асфальтены содержат больше углерода и меньше водорода. Асфальтены являются веществами более высокой степени конденсации. Асфальтены и смолы, выделяемые из нефти, в условиях, исключающих изменения их состава и структуры, обозначаются термином нативные, а претерпевшие изменения или образовавшиеся в процессе технологической переработки нефти называются вторичными. [c.92]

Квазипланарпая пли гроздевидная, а точнее пространственно не упорядоченная структура характерна для молекул асфальтенов пз нефтей, не подвергшихся существенным катагенным изме-непням из-за сравнительно небольшого возраста и/или залегания на малых глубинах. В основе таких молекул лежат от одного до нескольких ароматических ядер, содержащих в среднем не более трех-четырех сконденсированных бензольных колец каждое значительно выше роль в молекуле нафтеновых циклов и алифатических цепей. Такие асфальтены почти не отличаются от смол той же нефти по фрагмептно.му составу, построены из таких же углеводородных скелетов и гетероатомных функций в близких средних пропорциях, но обладают большими молекулярными массами и габаритами молекул. В зависимости от состава углеводородной части нефти (чаще всего нафтенового) эти асфальтены могут давать в ней как истинные, так и коллоидные растворы. [c.200]

Как указьшалось выше, основным стабилизирующим фактором нефтяных эмульсий В/Н является прочный структурно-механический барьер вокруг глобул воды, образованный в результате адсор щи на межфазной поверхности гнщюфобных веществ - эмульгаторов и стабилизаторов, содержащихся в нефти преимущественно в виде коллоидного раствора - олеофильного золя или в виде выоокодиспергированных частиц. [c.22]

Интересно отметить, что выделенные из нефти вещества обладают свойством обратимо коллоидно растворяться в нефти и нефтепродуктах. При помощи ультрацентрифугирования исследовано также влияние различных деэмульгаторов на коллоидно-диспергированные вещества - эмульгаторы. В выделенных коллоидно-диспергированных веществах спектрофотометрически определено содержание металлопорфи-риновых комплексов, обладающих довольно высокой поверхностной активностью и являющихся одним из компонентов эмульгаторов. Для эмульгаторов нефтяных эмульсий определены изотермы межфазного натяжения на границе вода - нефть (ромашкинская). Эмульгаторы растворяли в бензоле и различное количество раствора вносили в нефть. Изотермы межфазного поверхностного натяжения были определены и для диспергированных веществ, выделенных из той же нефти на ультрацент-рифуге с разделительной способностью 80 ООО. [c.30]

Имеются основания считать, что эмульгаторами и стабилизаторами эмульсий В/Н являются все вещества, содержащиеся в нефти в виде к(1нлоидного раствора или высокодисперсной суспензии. Это подтверждается тем, что если значительную часть эмульгаторов перевести из коллоидного раствора в истинный, то эмульгируемость нефти резко снизится. Так, если нефть, склонную к образованию устойчивых эмульсий, разбавить ароматическими углеводородами, то такая смесь уже не даст устойчивых эмульсий. Очевидно, это происходит потому, что асфальтены, смолистые вещества, порфирины, микрокристаллы парафина и церезина хорошо растворяются в ароматических углеводородах, образуя истинный раствор. Вещества же, образующие истинный раствор в нефти (например, нафтеновые кислоты), могут быть эмульгаторами только в том случае, если они вступают в реакцию с солями, содержащимися в эмульгированной воде, с образованием соединений, не растворимых в нефти. [c.20]

В щелочных отходах, получающихся в результате обработки нефтяных дистиллятов или нефтей водными растворами щелочей п предстапляющих собой коллоидный раствор натриевых солей нафтеновых кислот и углеводородов, м(П ут содери аться и фенолы в том случае, если опи содерзкалпсь в исходном дистилляте. [c.458]

Многие свойства асфальтов, тяжелых нефтей и нефтяных остат- ков объясняются склонностью асФяльтенов образовывать коллоидные растворы в смолах и некоторых углеводородах. Отдельные из этих положений, так же как и вз ЩГЖаркуссона [15] па химическую природу асфальтенов и смол, не потеряли своего значения II в настоящее время, хотя эти положения дают лишь чисто внешнюю, качественную характеристику свойств. За последние 30 лет мы не очень далеко продвииулись в познании химического строения и свойств смолисто-асфальтеновых веществ нефтей. [c.439]

Асфальтены представляют собой наиболее высокомолекулярные вещества из всех выделенных до настоящего времени комнонентов нефтн. Это — гетероорганические соединения нефти, весьма близкие по элементарному составу и, вероятно, по строению, к нефтяным смолам, но отличаются от иоследних более высоким (в 2—3 раза) молекулярным весом. Асфальтены — твердые аморфные вещества, окрашенные в темный цвет — от темно-бурого до черного. В зависимости от химической ирироды нефти и концентрации асфальтенов последние могут находиться в нефтях в виде истинных или коллоидных растворов. [c.493]

По всей вероятности, это объясняется двумя причинами сдвигом в благоприятную сторону отношения подвижностей фаз из-за снижения проницаемости в обводненной зоне н образования коллоидного раствора (загущенной, воды) и изменением структуры пористой среды, в частности, сокращением открытой пористости. Заметим, что из гидрофильной пористой среды при уменьшении порпстостп вытесняется преимущественно менее смачивающая фаза (нефть), [c.34]

После прокачки трех иоровых объемов (п. о.) соленой воды предельный коэффициент нефтеотдачи (по отношению к первоначальному количеству нефти) оказался равным 61 %, что характеризует нефтеотдачу в условиях ненарушенного равновесия системы глина—пластовая вода. После этого в образец закачивалась дистиллированная вода, которая вступала в активное взаимодействие с монтмориллонитами. Замеры показали, что проницаемость образца резко уменьшилась до 0,005 мкм . После прокачки 1 п. о. дистиллированной воды КНО увеличился на 15,6%, Это объяснялось T iM, что при закачке дистиллированной воды вследствие отслаивания верхних слоев глинистых частиц в пористой среде образуется коллоидный раствор вяз- [c.34]

Фазовое состояние, в котором находятся асфальтены, будет определяться природой нефти, количеством смолисто-асфальтеновых веществ, температурой системы [220]. В высокоароматизированной углеводородной среде, при небольшой концентрации асфальтенов сравнительно невысокой молекулярной массы образуется истинный раствор. Увеличение молекулярной массы и концентрации, снижение температуры и ароматично сти дисперсионной среды приводят к появлению ассоциатов и образуется термодинамически неустойчивая лиофобная система. Образуют ли выделившиеся асфальтены дисперсную фазу и коллоидный раствор или, агрегируясь, образуют самостоятельную псевдофазу [219] будет зависеть от концентрации и растворяющей способности смол, вязкости среды [218]. Смолистые фракции, играя роль поверхностно-активных веществ, образуют в ассоциате сольватный слой, так как они ориентированы к асфальтеновому ассоциату полярными фрагментами, а углеводородными к дисперсионной среде. Они представляют собой барьер, препятствующий укрупнению частиц. Устойчивость таких систем будет определяться толщиной сольватной оболочки. Неустойчивые системы стремятся к разделению фазы. Результатом этого может быть расслоение продукта в процессе хранения и компаундирования, при нагреве в змеевиках и др. [c.94]

Асфальтены растворимы в бензоле, высших углеводородах нефти, в хлорорганических растворителях и в сероуглероде, но нерастворимы в легкокипящих метановых углеводородах, которыми осаждаются из растворов в маслах. Таким образом, асфальтены лиофильны по отношению к одной группе растворителей и лиофобпы — к другой. В лиофильных растворителях асфальтены сперва набухают, как каучук, затем диспергируются по всей массе растворителя, образуя коллоидный раствор. Возможно, что переменное содержание асфальтенов в нефтях связано с плохой растворимостью в метановых углеводородах и вообще большой физико-химической сложностью строения растворов асфальтенов. Во всяком случае нет никакой зависимости между типом нефти и содержанием в ней асфальтенов. Легкая грозненская нефть удельного веса 0,84 содержит до 1,5% асфальтенов, тогда как смолистая нефть с удельным весом около 0,90—0,95% только 0,5%. [c.150]

Поскольку нефти содержат в тех или иных количествах асфальто-смолистые вещества, т. е. являются коллоидными растворами, то, следовательно, они обладают определенной величиной предельного напряжения разрушения но с/ вигу Р. Величина его при прочих равных условиях должна, очевидно, зависет-ь от времени старения раствора нефти. На рис. 49 приведена зависимость Рг от времени старения для трех нефтей. [c.108]

Девликамов В. В. Взаимодействие нефти с растворами ПАВ и СО,/ Коллоидная химия нефти и нефтепродуктов//Всесоюзная школа. Тез. докл.— Уфа.—1985.—С. 46—48. [c.386]

Нефть представляет собой коллоидный раствор смеси неполярных и полярных молекул. Гидрофобизация поверхности породы, в основном, связывается с адсорбцией асфальтенов [1]. Асфальтовосмолистые вещества относятся к классу нейтральных полициклических соединений, содержащих кислород, серу или п то и другое. В химическом отношении смолистые вещества неа тивны, в то же время присутствие кислорода и серы придает им пол. рность, в силу чего эти вещества являются поверхностно-активными. [c.26]

Возникновение электрических полей в нефтегазоводяной смеси изменяет дисперсность частиц в флюиде, что проявляется в изменении проницаемости за счет кольматации-декольматации поровых каналов твердыми частицами или газовыми микропузырьками и компенсирования капиллярного гистерезиса. Высокая чувствительность процессов коагуляции и пептизации к электрическим полям, возможно, является более важным фактором для фильтрации нефтегазоводяной смеси. Образование объемных зарядов порождает электрические поля, которые распространяются со скоростью света и изменяют условия движения флюида на далеких расстояниях от места первичного формирования, что может вызывать диспергирование нефти вдали от контакта нефть—закачиваемая вода ввиду сильной чувствительности коллоидных растворов к внешним воздействиям, а также возможной необратимости изменений, происходящих в таких системах под действием внешних факторов. [c.27]

Нефтяные битумы в среде жидких углеводородов, содержащих некоторое количество ароматики, растворяются с образованием истинных растворов. Для получения коллоидных растворов необходимо наличие высокомолекулярных асфальтенов, образующихся при окислении. По имеющимся данным, температура размягчения окисленных битумов должна быть 130—160° С (но методу кольца и шара ) и ненетрация — 5—10, соответствующая переходу в хрупкое состояние, позволяющее измельчать битумы в тонкий порошок. Окисление осуществляют продуванием воздуха через расплавленный битум. При этом происходит последовательное укрупнение молекул. Масла частично переходят в смолы, а часть смол (растворимая в феноле фракция) образует асфальтены. Последние в процессе окисления и конденсации также укрупняются и частично дают карбены и карбоиды. Предпочтительным сырьем для получения окисленного битума являются гудроны асфальто-смолистых нефтей. Менее желательны крекинг-остатки и гудроны сернистых нефтей. [c.378]

Исследования, выполненные авторами, свидетельствуют в пользу применения коллоидных растворов для селективной и глубокой изоляции пропластков повышенной проницаемости в слоисто-неодно-родном пласте с целью максимального снижения их участия в фильтрации воды, вытесняющей нефть, по всей длине фильтрационного пути в пористой среде. Механизм указанного воздействия связан с коагуляцией, образованием крупных нерастворимых агрегатов в больших порах и поровых каналах - с одной стороны, а с другой - с сорбцией дисперсной фазы на поверхности более мелких пор и поровых каналов. Указанный механизм выгодно отличается от жесткого тампонирования промытых зон и каналов при дискуссионности кольмати-рующего воздействия на нефтенасыщенные зоны и поровые каналы в известных до сих пор потокоотклоняющих технологиях МУН. [c.202]

Девликамов В. В. Взаимодействие нефти с растворами ПАВ и СО2 // Тез. докл. Всесоюз. школы по проблемам коллоидной химии нефти и нефтепродуктов.— Уфа УНИ, 1985.— С. 46. [c.217]

Нефтерастворимые деэмульгаторы образуют в нефти истинные или коллоидные растворы и почти совсем не растворяются в воде. В дренажную воду они переходят на 10 - 15%. К этим деэмульгаторам относятся дипроксамин 157, оксафоры 1107 и 43, прохинор 2258 и др. Характеристики этих деэмульгаторов приведены в табл. 7.2. [c.343]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология