Файл: Что входит в понятие каустобиолит, классификация каустобиолитов.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2023

Просмотров: 179

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

  1. Что входит в понятие «каустобиолит», классификация каустобиолитов

Горючие ископаемые нефтяного ряда, к которым относятся нефти и их производные, а также горючие газы, входят в состав каустобиолитов. Слово «каустобиолит» происходит от греческих слов: «каустос» – горючий, «литос» – камень, «биос» – жизнь, т.е. горючий камень органического происхождения. Каустобиолиты относятся к органогенным горным породам – биолитам.



  1. Элементный, групповой состав нефти. Классификация нефтей по содержанию смол, серы, асфальтенов.

Элементный состав нефти В нефтях обнаружено свыше 70 элементов таблицы Д.И. Менделеева, которые разделяются на главные и основные элементы, а также на микроэлементы. Главными химическими элементами нефти являются углерод и водород. Углерод (С) – 82-87%, водород (Н) – 11-14%. Кроме этого в основные элементы представлены кислородом, серой и азотом. Их общее содержание составляет от 0,5 до 2 %, но может достигать 8 % и более, главным образом, за счет серы. Большое значение для практики имеют некоторые классы органических соединений кислорода, азота, серы и других элементов. Эти соединения содержатся в небольших количествах, но из-за высокой поверхностной активности существенно влияют на свойства жидкостей на границах раздела фаз. Адсорбция этих компонентов на поверхности пород резко изменяет ее свойства, а на границах раздела жидкостей образуются прочные межфазные пленки. В результате этого увеличивается стойкость эмульсий, изменяются условия фильтрации пластовых жидкостей и т.д. Микроэлементы содержатся в количестве от одной десятой до одной десятимиллионной доли процента. В сумме они составляют менее 0,1 %. Главное место среди микроэлементов занимают металлы - это: ванадий (V), никель (Ni), железо (Fe), цинк (Zn) и другие металлы. Содержатся также и неметаллы - галогены: хлор (Cl), бром (Br), йод (I) и другие элементы-неметаллы: фосфор (P), кремний (Si), мышьяк (Аs). Ванадий (V) и никель (Ni), являясь микроэлементами в земной коре
, по содержанию в нефти занимают первое место среди металлов (маркеры нефтяных мест

Компонентный состав нефти. В нефтях определено около 1300 индивидуальных химических соединений, которые разделяются на две группы: углеводородную и неуглеводородную. Из углеводородных соединений в нефтях присутствуют три группы: Метановые или предельные (алканы, парафины) - (пентан, гексан и высшие –С5-С15 пентагексан - жидкие, С16 и выше - твердые). Чаще всего содержание парафинов колеблется от 20 до 50% масс. Парафинистые нефти содержат до 80% масс. Слабопарафинистые нефти могут содержать 1 – 2% масс. Нафтеновые – циклические (циклопентаны, циклогексаны) Нафтеновые углеводороды равномерно распределены в нефтях независимо от их геологического возраста. Нефти различных месторождений чаще содержат 30—50% масс. нафтенов. В слабопарафинистых и беспарафинистых нефтях могут достигать до 80% масс. Ароматические – циклические, где атомы углерода связаны двойными и простыми связями. Этот тип углеводородов слабо представлен в нефтях - обычно 15 – 20%, очень редко – до 35% масс. Арены представлены соединениями следующих рядов:  бензол и его гомологи, СnН2n-6 (бензиновые, керосиновые фр.)  нафталин и его гомологи: СnН2n-12 (керосиновые фракции)  сложные конденсированные системы, состоящие из 3, 4 и 5 конденсированных ядер (керосино-газойлевые , масляные фр.)  гибридные, или смешанные, углеводороды, состоящие из ароматических фрагментов, связанных с алифатическими остатками, нафтеновыми кольцами (смолы, асфальтены). Неуглеводородные соединения - это смолы – конденсированные циклические соединения с длинными алифатическими боковыми цепями. Густые вязкие вещества бурого цвета. Плотность выше, чем у воды (1100 кг/м3 ). В смолах сконцентрированы органических соединения, содержащие атомы кислорода, азота, серы. Растворимы в органических растворителях. Асфальтены – твердые вещества - полициклические ароматические сильно конденсированные системы с короткими алифатическими боковыми цепями. Не растворимы в низкомолекулярных алканах, содержат высококонденсированные УВ-структуры с гетероэлементами.

    1. Классификация нефтей по содержанию смол, серы, асфальтенов.

По содержанию смол и асфальтенов:

• малосмолистые (с содержанием до 5%),

• смолистые (5-15%),

• высокосмолистые (более 15%).

По содержанию серы: • малосернистые (до 0,5%),

• среднесернистые (0,5 – 1%),

• сернистые (1-3%)

• высокосернистые (более 3%).

По содержанию парафинов (твердых предельных углеводородов): С18Н38 (октадекан) до С35Н72 (пентатриоконтан). Температура плавления от 45°С до 65°С;


• малопарафинистые (парафина менее 1,5%),

• парафинистые (1,5-6%),

• высокопарафинистые (более 6%).

  1. Физические свойства нефти.

1.) Плотность нефти – это отношение массы к объёму.

Единицы измерения в системе СИ – кг/м3 , в системе СГС –

г/см3 . Изменяется плотность в пределах от 0,70–1,04 г/см3 .

Обычно плотность нефти меньше 1 и колеблется в пределах

0,82– 0,92 г/см3 .

По плотности нефти классифицируются следующим образом:

1) лёгкие (до 0,81 г/см3 );

2) средние (0,81–0,87 г/см3 );

3) тяжёлые (0,87–0,90 г/см3 );

4) очень тяжёлые (0,90–1,04 г/см3 ).

Относительная плотность - отношение плотности нефти при температуре –20 ºС к плотности воды при температуре 4 ºС.

В пластовых условиях плотность нефти меньше, чем на

земной поверхности, так как в пластовых условиях нефти содержат растворимые газы (в 1 м3 нефти может растворяться до

650 м3 газа).

Плотность нефти зависит от содержания в ней асфальто-

смолистых веществ.

2.) Вязкость нефти – свойство жидкости оказывать сопро-

тивление перемещению её частиц при движении.

Динамическая вязкость – сила сопротивления перемещению

слоя жидкости площадью в 1 см2 на 1 см со скоростью 1 см/с.

µ = P/F = S/v,

где P – сила; F – поверхность соприкосновения двух слоев; S –

расстояние между двумя слоями; v – приращение скорости дви-

жения первого слоя относительно второго.

Динамическая вязкость в системе СИ измеряется в паскалях

на секунду (Па·с).

В системе СГС динамическая вязкость измеряется в пуазах

(П, или г/см·с).

По динамической вязкости расчетным путём определяют

значения рациональных дебитов скважин.

Кинематическая вязкость – отношение динамической

вязкости к плотности жидкости.

γ = µ/ρ,

где µ – динамическая вязкость; ρ – плотность жидкости.

В системе СИ измеряется в квадратных метрах на секунду

(м2/с), в системе СГС – в стоксах (Ст = см2/с).

Данные кинематической вязкости используются в технологических расчётах.

Относительная вязкость – отношение вязкости нефти

к вязкости воды при одной и той же температуре.


Н = µн/ µв.

Приборы для определения вязкости называются вискози-

метрами.

Вязкость нефти меняется в широких пределах – в основном

от 0,1 до 2000 мПа·с, но бывает и выше (природные битумы).

Выводы :

1. Чем тяжелее нефть, тем она менее подвижная.

2. Вязкость нефти растет с увеличением в ней асфальто-

смолистых веществ.

3. С повышением температуры вязкость уменьшается.

4. С повышением давления вязкость увеличивается.

3.) Газонасыщенность (газосодержание) нефти – определяется количеством газа, растворённого в нефти в условиях

залежи.

Г = Vг/Vпл.ус.

Газонасыщенность определяется по глубинным пробам, которые отбирают при забойной части ствола скважин глубинными пробоотборниками.

4.) Оптическая активность нефти - способность нефтепродуктов вращать плоскость поляризации светового луча.

Установлено, что чем моложе нефть, тем больше угол поворота поляризованного луча.

5.) Люминесценция – это свечение под действием внешнего

облучения.

6.) Электропроводность.

Нефти являются диэлектриками, т.е. не проводят электрический ток. Нефти обладают высоким удельным сопротивлением (1010 – 1014 Ом·м).

7.) Температура кипения углеводородов.

Температура кипения углеводородов зависит от их строения. Чем больше атомов углерода входит в состав молекулы, тем выше температура кипения.

Природная нефть содержит компоненты, выкипающие в широком интервале температур – от 30 до 600 ºС.

Фракции нефтей, выкипающие при температуре 60 ºС, называются петролейным эфиром; до 200 ºС – бензином; от 200

до 300 ºС – керосином; от 300 до 400 ºС – газойлями; от 400

до 500 ºС – смазочными маслами; свыше 500 ºС – асфальтами.

8.) Температура застывания и плавления.

Температура застывания нефти зависит от её состава. Чем больше в ней твердых парафинов, тем выше температура застывания. Смолистые вещества оказывают противоположное влияние.

  1. Основные агрегатные состояния газа в земной коре, его состав.

Углеводородные газы – постоянный спутник нефти. В природе можно встретить чисто газовые залежи, но чисто нефтяных

залежей нет.

В земной коре газ может находиться в следующих видах:

1. В свободном состоянии (газы газовых шапок).


2. В растворённом состоянии (газы, растворённые в нефти

и в воде).

3. В твёрдом состоянии (при определённых температурах

и давлении молекулы газы, проникая в кристаллическую решётку воды, образуют гидраты).

4. В пустотах горных пород.

5. В газовых струях (вулканические, тектонические).

Природный газ представляет собой смесь предельных углеводородов: метан, этан, пропан, бутан, среди которых всегда

преобладает метан (СН4) – до 98 %. В небольших количествах

могут присутствовать другие газы (водород, сероуглерод, углекислый газ, азот, гелий).

Различают чистые и попутные газы.

Чистые (сухие) газы представлены в основном метаном

(98 %) и небольшим количеством его гомологов.

Попутные (жирные) – это газы, растворённые в нефтях,

отличаются от «сухих» значительным содержанием этана, пропана и бутана (до 50 %).

5. Физико-химические свойства природных газов.

Природный газ – смесь углеводородных (метан, этан, пропан, бутаны) и неуглеводородных (азот, сероводород, углекислый газ, и др.) компонентов.



Природный газ, в котором суммарное содержание углеводородных газовых компонентов превышает 50 %, называется углеводородным.

В земной коре газ может находиться в следующих видах:

1. В свободном состоянии (чисто газовые залежи, газовые шапки).

2. В растворенном состоянии (газы, растворенные в нефти и воде).

3. В адсорбированном виде в пустотах горных пород (сланцевый газ).

4. В твёрдом состоянии (газогидраты).

5. В газовых струях при дегазации мантии (вулканические, тектонические).

Различают чистые и попутные газы.

•Чистые (сухие) газы представлены в основном метаном (до 95- 98%) и небольшим количеством его гомологов.

•Попутные (жирные) - это газы, растворенные в нефтях, отличаются от «сухих» значительным содержанием этана, пропана и бутанов (до 50%).



По содержанию неуглеводородных компонентов в газе разделяют:

Смотрите также файлы