Главная -> Словарь

Алевролитами пористость

Если парциальные заряды еще удается оценить, то гораздо хуже обстоит дело с оценкой диэлектрической проницаемости среды е. Вообще говоря, s определяется атомными поляризуемостями взаимодействующих атомов, влиянием окружающего поля и растворителем. При малых расстояниях е должно быть близко к единице, но непременно больше единицы. Действительно в этом случае силовые линии проходят в основном от атома к атому , однако часть их все же должна пересечь другие атомы пептида и молекулы растворителя; с увеличением расстояния е должно увеличиваться, но неясно — до какого значения: например, если растворитель — вода, то надо полагать, что и на больших расстояниях е не должно достигать макроскопического значения— 81. Брант и Флори ,, как, впрочем, и другие авторы, считали е постоянным — не зависящим от расстояния между парой рассматриваемых атомов, и приняли для него значение 3,5, близкое к значению высокочастотной диэлектрической проницаемости пептида. В работах Шерага 15,41))) значения е варьировались от 1 до 4. Рамачандран , ссылаясь на успешные расчеты энергии решетки ионных кристаллов с вакуумным значением диэлектрической постоянной, предлагает остановиться на 1. Вопрос о выборе е мы рассмотрим подробнее на примере аланинового дипептида.

Рис. 7. Конформационная карта аланинового дипептида. Показаны разрешенные и частично разрешенные области, а также энергетические контуры, рассчитанные с атом — атом-потенциалами работы

Карта аланинового дипептида обнаруживает три разрешенные области, которые мы будем обозначать буквами R, В к L. Область R соответствует правой а-спирали, очень часто встречающейся в полипептидах и белках, а также включает некоторые другие типы спирали ; в большое пространство, занимаемое областью В, входят р-структура, характерная для многих белков, и ряд других структур, в частности, коллагена. Наконец, частично разрешенной оказывается и область левой а-спирали — L. Именно благодаря асимметрии аминокислотных остатков, как мы видим из рис. 7, правая а-спираль оказывается выгоднее левой, что подтверждается совокупностью экспериментальных данных. Разумеется, для правых аминокислотных остатков левые спирали были бы выгоднее.

Перейдем теперь к вопросу об относительной стабильности различных конформаций аланинового дипептида . На картах рис. 7 и 8, рассчитанных с учетом только невалентных и торсионных взаимодействий, области R и В имеют примерно одинаковую энергию. Флори и сотрудники со своими потенциалами тоже построили карту . Хотя энергии R и В довольно близки по величине , абсолютный минимум находится в области R. Дополнительные три небольших локальных минимума на вертикали фягЗО0 обусловлены, возможно, не вполне удачной параметризацией торсионной составляющей потенциальной функции . Аналогичную карту авторы построили с учетом электростатической энергии . Хотя положения локальных минимумов при введении электростатических взаимодействий, как и следовало ожидать, не изменились, для относительных стабильностей мы имеем противоположную картину — на этот раз глобальный минимум лежит в области В. Это нетрудно понять, ибо в конформаций В диполи двух пептидных групп почти анатипараллельны и притягиваются , тогда как в R они отталкиВ'аются.

Рассмотрим карту рис. 10 для аланинового дипептида в четыреххлористом углероде . Мы видим широкую область В, имеющую меньшую энтальпию, чем область R, и особенно глубокий минимум в области М. Отсюда следует заключить, что в растворе должны присутствовать в основном свернутые формы, немного развернутых типа В, а конформа-

Каковы же будут конформации аланинового дипептида в воде? Это легко представить, рассматривая рис. 8 и не обращая внимания на минимумы, соответствующие свернутым формам. Во-первых, в воде, как показывают и расчет и опыт, содержание свернутых форм практически исключено; во-вторых, энергии форм R и В становятся примерно равными, да и размеры соответствующих областей сравнимы.

Карта аланинового дипептида является наиболее подходящей для анализа двугранных углов ср и гэ в известных белках для миозина и лизоцима приведены в обзоре ), поскольку все аминокислоты, за исключением глицина •содержат атом Ср , ограничивающий конформационную свободу аланинового дипептида. В работах был проведен такой анализ: точки, соответствующие конформациям отдельных звеньев лизоцима и миоглобина были нанесены на карты — и при этом оказалось, что действительно громадное большинство точек попадает в разрешенные или частично разрешенные области. Для карты рис. 7 почти все точки заключены внутри контура 3 ккал/моль, для карты рис. 8 — 2 ккал1моль.

Однако довольно большое число точек оказывается в области, находящейся между R и В и запрещенной по критерию Рамачандрана. Большую вероятность попадания в эту область можно объяснить деформациями валентных углов, а также, как мы дальше увидим, образованием водородных связей в трипептидных фрагментах. На рис. 11 приведены карты аланинового дипептида, рассчитанные с потенциалами Шерага:

Конформациояные карты молекулы I, рассчитанные с параметрами, предназначенными для неполярных растворителей, например СС14 , приведены на рис. 17: слева — транс-кон-'фигурация амидных групп , справа — цис-конфигурация . Сравнение с картой соответствующего аланинового дипептида показывает,

Основные черты конформационных карт дипептидов, несомненно, должны сохраняться в полипептидах; разница состоит только в том, что благодаря взаимодействию пептидных единиц, находящихся в соседних витках спирали, разрешенные области несколько уменьшаются, а энергетические контуры сужаются. На рис. 25 приведена конформационная1 карта поли-?-аланина . Сравнение ее с аналогичной картой аланинового дипептида показывает, что границы допустимых областей — в особенности для форм R и L — резко-сузились; более того, полностью разрешенная область R состоит теперь уже из двух частей, и только область В осталась практически неизменной . Как и в случае дипептидов, закономерности, наблюдающиеся на конформационных картах полиаланина, являются общими для всех аминокислотных остатков, содержащих атом СР.

Как связаны те закономерности, которые мы рассматривали с пространственной структурой глобулярных белков? Кон-формационные карты дипептидов содержат разрешенные и запрещенные области и дают информацию о положении минимумов потенциальной энергии по ф и г). Структуры двух белков — миоглобина кашалота и лизоцима яичного белка . Как мы уже отмечали, Брант и Шиммель , Рамачандран и Саси-секхаран , а также Шерага рассматривали распределение точек, соответствующих углам

Промышленная нефтеносность приурочена к бобриковскому горизонту визейской терригенной толщи, сложенному сравнительно плотными песчаниками и алевролитами. Пористость и проницаемость коллекторов очень низкая.

Проницаемость пласта низкая, пористость достигает 12%. В известняках башкирского яруса имеется газонефтяная залежь на глубине 1300 м, пористость известняков достигает 17%, проницаемость до 80-10-15 м2. В яснополянском надгоризонте нефтеносность приурочена к верхней части толщи, глубина залегания которой 1600 м. Продуктивные пласты сложены песчаниками и алевролитами, пористость которых колеблется от 4 до 19%, проницаемость достигает 300-10~15 м2.

Пласты Тл(((а и Тл2б представлены песчаниками и алевролитами, пористость которых колеблется от 14,5 до 16,0%.

Пласт Д: представлен песчаниками и алевролитами. Пористость песчаников равна 20,8%, а проницаемость меняется от 58-Ю-15 до 1807Х

Промышленные залежи нефти обнаружены в терригенных коллекторах бобриковского горизонта и в карбонатных коллекторах турнейс-кого яруса. Литологически бобриковский горизонт представлен песчаниками, аргиллитами и алевролитами, пористость которых составляет 16%, а проницаемость 250- 1СН5 м2. Нефтеносный пласт турнейского яруса представлен известняками пористостью 9%, проницаемостью 6,2-Ю-15 м2.

Промышленная нефтеносность на месторождении установлена в пашийском горизонте живетского яруса верхнего девона . Пашийский горизонт представлен песчаниками и алевролитами. Пористость песчаников колеблется от 15 до 19%, а алевролитов от 3 до 9%, проницаемость достигает 81 • 10~15 м2.

Промышленная нефтеносность месторождения связана с отложениями верхнего отдела девонской системы: пласта ДШ0 шугуровских слоев и пластами Дни Дщпашийских слоев. Коллекторами нефти в продуктивных пластах служат песчаники , которые переслаиваются глинами и алевролитами. Пористость песчаников колеблется от 17 до 19,2% а проницаемость—от 100-10~15 до 500-10~15 м2. Глубина залегания нефтеносных пластов равна 1598—2054 м.

Пласты Ду и Дп сложены хорошо отсортированными песчаниками с высокими пористостью и проницаемостью -'5 м2). Пласты Д1Уб. Д!УЗ сложены песчаниками и алевролитами, пористость и проницаемость коллектора колеблется в больших пределах. Бобриковский горизонт представлен песчаниками с пропласт-ками почти черных глин. Пористость песчаников меняется от 17 до 24%, проницаемость в среднем составляет 870-10^15 м2.

Залежь нефти литологически ограниченного типа выявлена в пласте Дх. Песчаные пропластки литологически не выдержаны и в некоторых скважинах замещены алевролитами. Пористость коллекторов колеблется от 16 до 20%, средняя проницаемость составляет 870-10~15 м2.

Промышленная нефтеносность приурочена к отложениям нижнего карбона — визейскому ярусу, сложенному песчаниками и алевролитами, пористость которых колеблется от 8 до 30%, проницаемость достигает 5000-10~15 м2. Глубина залегания пласта около 1850 м.

На Рыбальском месторождении в отложениях среднего карбона промышленные притоки нефти получены из горизонтов Ks, Kg, Кэа, Кю и Kis. Перечисленные горизонты представлены песчаниками и алевролитами, пористость которых колеблется от 16 до 28%, проницаемость — от нескольких десятков до 500-10~15 м2.

Основным продуктивным горизонтом является пласт IX нижнемеловых отложений, представленный песчаниками и алевролитами. Пористость песчаников 22%, а проницаемость достигает 90-1(Н5 м2.