Главная -> Словарь

Цикличности процессов

Повышение цикличности ароматических, углеводородов приводит к значительному повышению нагарообразования, понижению термоокислительной стабильности и ухудшению других свойств топлив, имеющих важное эксплуатационное значение.

Ароматические углеводороды масляных фракций растворяются как в парафино-нафтеновых углеводородах, так и в полярном растворителе, за счет действия однотипных дисперсионных сил. В последнем случае при контакте с нелолярной частью молекул растворителя ароматические углеводороды растворяются в нем вследствие дисперсионного притяжения; при соприкосновении с функциональной группой в молекулах этих углеводородов индуцируется дипольный момент и растворение происходит в результате ориентации диполей. Следовательно, преимущественное растворение ароматических углеводородов в полярном растворителе объясняется большей энергией притяжения диполей по сравнению с энергией взаимодействия наполярных соединений и, кроме того, наличием дисперсионных сил между неполярной частью молекул растворителя и молекулами этих углеводородов. В связи с вышеизложенным растворимость ароматических углеводородов в полярных растворителях при прочих равных условиях уменьшается по мере увеличения длины боковых цепей и усложнения их структуры , так как при этом затрудняются индуцирование в их молекулах дипольного момента и ассоциация с молекулами растворителя . В этом случае растворение является в основном следствием дисперсионного взаимодействия молекул. Повышение степени цикличности ароматических углеводородов приводит к увеличению их растворимости в результате большей поляризуемости таких молекул, и энергия притяжения диполей превышает энергию дисперсионного притяжения молекул.

Ароматические углеводороды масляных фракций растворяются как в парафино-нафтеновых углеводородах, так и в полярном растворителе, за счет действия однотипных дисперсионных сил. В последнем случае при контакте с неполярной частью молекул растворителя ароматические углеводороды растворяются в нем вследствие дисперсионного притяжения; при соприкосновении с функциональной группой в молекулах этих углеводородов индуцируется дипольный момент и растворение происходит в результате ориентации диполей. Следовательно, преимущественное растворение ароматических углеводородов в полярном растворителе объясняется большей энергией притяжения диполей по сравнению с энергией взаимодействия неполярны-х соединений и, кроме того, наличием дисперсионных сил между неполярной частью молекул растворителя и молекулами этих углеводородов. В связи с вышеизложенным растворимость ароматических углеводородов в полярных растворителях при прочих равных условиях уменьшается по мере увеличения длины боковых цепей и усложнения их структуры , так как при этом затрудняются индуцирование в их молекулах дипольного момента и ассоциация с молекулами растворителя . В этом случае растворение является в основном следствием дисперсионного взаимодействия молекул. Повышение степени цикличности ароматических углеводородов приводит к увеличению их растворимости в результате большей поляризуемости таких молекул, и энергия притяжения диполей превышает энергию дисперсионного притяжения молекул.

Исследование химической стабильности фракций углеводородов и их смесей, выделенных хроматографией на силикагеле из дистиллята бакинских нефтеи , показало следующее: 1) с повышением цикличности ароматических углеводородов повышается их стабилизирующий эффект; 2) смолистые вещества дистиллятов балаханской масляной и бузовнинскои нефтеи стабилизируют парафино-нафтеновые фракции, будучи добавлены только в малой концентрации; смолистые вещества дистиллятов нефтеи месторождения «Нефтяные Камни» и балаханской тяжелой не обладают стабилизирующим эффектом; 3) смолы парализуют стабилизирующее действие ароматических углеводородов; 4) качество масел из нефтеи балаханской масляной, бузовнинскои и месторождения «Нефтяные Камни» можно повысить при полном удалении из них смол; 5) для получения стабильных масел из дистиллятов

при одном и том же содержании нафтенов и ароматики в грозненской 'беспарафиновой и калужской нефтях, удельный вес фракции последней значительно выше, чем первой. Причина этого заключается в большей цикличности ароматических и нафтеновых углеводородов из калужской нефти и меньшей длины их цепей, чем из грозненской беспарафиновой.

а) с увеличением цикличности ароматических углеводородов индекс вязкости их падает;

По мере увеличения степени цикличности ароматических фракций адсорбционного разделения арланских дистиллятов, что характеризуется повышением коэффициента преломления этих фракций, увеличивается в них содержание серы . Особенно высоким содержанием серы обладают тяжелая и бензольная •{7,3—5,7%) ароматика.

При нагревании ароматической фракции образуется значительное количество нерастворимых осадков и смол, а также карбоновых кислот. Увеличение цикличности ароматических углеводородов

продуктов. Вообще следует отметить, что с увеличением цикличности ароматических углеводородов количество образующихся нерастворимых продуктов окисления возрастает , а растворимых продуктов — уменьшается.

Таким образом, установлено, что склонность к ассоциации возрастает, во-первых, с увеличением цикличности ароматических структур и, во-вторых, при переходе от циклановои среды к алкановои и с уменьшением разветвленности алканов. Это явление объясняется следующим. Чистые ароматические углеводороды, когда они не окислены, длительно существующих ассоциатов не образуют. Попадая в силовое поле друг друга, ароматические структуры вследствие большой склонности к ориентационной поляризуемости ориентируются друг относительно друга, однако из-за воздействия соседних молекул мгновенно возникшие ассоциаты так же быстро и распадаются. На отсутствие ассоциатов в неокисленных ароматических углеводородах указывает практически отсутствие дисимметрии рассеяния.

Исследование химической стабильности фракций углеводородов и их смесей, выделенных хроматографией на силикагеле из дистиллята бакинских нефтей , показало следующее: 1) с повышением цикличности ароматических углеводородов повышается их стабилизирующий эффект; 2) смолистые вещества дистиллятов балаханской масляной и бузовнинской нефтей стабилизируют парафино-нафтеновые фракции, будучи добавлены только в малой концентрации; смолистые вещества дистиллятов нефтей месторождения «Нефтяные Камни» и балаханской тяжелой не обладают стабилизирующим эффектом; 3) смолы парализуют стабилизирующее действие ароматических углеводородов; 4) качество масел из нефтей балаханской масляной, бузовнинской и месторождения «Нефтяные Камни» можно повысить при полном удалении из них смол; 5) для получения стабильных масел из дистиллятов

При нагреве ароматических углеводородов образуется значительное количество нерастворимых осадков и смол, а также кар-боновых кислот. Возрастает коррозия бронзы. Сравнением термоокислительной стабильности ароматических фракций, частично очищенных от серы перекисью водорода и на никеле Ренея, можно установить, что присутствие ароматических соединений с боковыми ненасыщенными связями приводит к увеличению осадко- и смолообразования . С увеличением цикличности ароматических углеводородов термоокислительная стабильность уменьшается. Так как ароматические углеводороды образуют осадки и смолы при нагреве, а алкано-циклановые углеводороды осадков и смол не образуют, то естественно, что с увеличением содержания ароматических углеводородов в топливах возрастает количество образующихся смол и нерастворимых продуктов окисления . Особенно интенсивное отрицательное влияние на

В основу данной работы положены результаты многолетних исследований автора, связанных с генетической типизацией нефтей. Эта проблема возникла в 50—60-е годы нашего столетия, когда начали развиваться исследования по цикличности процессов нефтегазообразования, проводимые под руководством НА. Еременко и С.П. Максимова при непосредственном участии автора и Р.Г. Панкиной.

Генетическая типизация чрезвычайно важна для изучения цикличности процессов нефтегазообразования. При этом решаются вопросы генетической неоднородности нефтей, т. е. наличия в разрезе нескольких генетических типов нефтей, а также генетического родства нефти и ОВ пород в пределах определенного стратиграфического комплекса.

III.4. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ТИП НЕФТИ КАК КРИТЕРИЙ ЦИКЛИЧНОСТИ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕГАЗООБРАЗОВАНИЯ

Процессы нефтегазообразования характеризуются определенной периодичностью во времени и в пространстве: отложения, содержащие значительные запасы нефти и газа, чередуются с комплексами пород, в которых очень мало скоплений УВ или они полностью отсутствуют. Как правило, в каждой нефтегазоносной провинции такие чередования повторяются неоднократно, что свидетельствует о цикличности процессов нефтегазообразования, т. е. о наличии в регионе нескольких циклов нефтегазообразования. Нами вслед за Н.А. Еременко и С.П. Максимовым было применено понятие — цикл нефтегазообразования, под которым понимается совокупность взаимосвязанных процессов образования нефти: накопления материнского 0В и осадках и его преобразование в нефтяные и газовые УВ, формирование залежей нефти и газа и их разрушение. Так же как и в геологических явлениях, цикл нефтегазообразования — процесс необратимый — от прошлого к будущему. Цикл нефтегазообразования, как и любой другой цикл, включает несколько стадий или, как мы назвали, этапов. С.П. Максимов, Н.А. Еременко, Т.Д. Ботнева в цикле нефтегазообразования выделяют четыре этапа:

Различия в составе УВ из ОВ различного фациального генетического типа, обусловленные неодинаковым составом исходного органического материала и в первую очередь разными условиями его захоронения и преобразования, наследуются нефтями. В связи с этим каждому циклу нефтегазообразования соответствуют нефти со своими специфическими чертами, свой генетический тип. Следует, однако, отметить, что в одном и том же цикле нефтегазообразования, но протекавшем в разных нефтегазоносных бассейнах, состав ОВ даже одного фациально-генетического типа может быть неодинаков. Например, битуминозные вещества, генерированные гумусовым ОВ визейских нефтематеринских толщ Вол го-Уральской и Днепровско-Донецкой НГП, различаются по количеству и составу серо-органических соединений, количеству порфиринов и другим параметрам. Поскольку нефти наследуют от ОВ нефтематеринских пород специфические черты а, как было показано выше, нефтематеринские породы разных циклов по составу ОВ неодинаковы, то и нефти, генерированные этими ОВ, также различаются. Поэтому одним из главных критериев цикличности процессов нефтегазообразования является наличие в разрезе нефтей разных генетических типов.

С позиции цикличности процессов нефтегазообразования нельзя оценивать всю территорию в целом без оценки потенциальных возможностей нефтематеринских пород каждого отдельного цикла. Представления некоторых исследователей о том, что У В из материнских пород перемещаются на неограниченно далекое расстояние как по горизонтали, так и в особен-

Разработанная нами методика прогнозирования типа углеводородных флюидов и их состава .основывается на теории цикличности процессов нефтегазообразования.

Прогнозирование состава нефтей в отложениях Предкавказья уже проводилось , поэтому остановимся на нем очень кратко. Следует отметить, что именно в этом регионе была разработана методика выделения генетических типов нефтей и прогнозирования их состава с позиций цикличности процессов нефтегазообразования. В основу прогнозирования состава нефтей в этом регионе впервые был положен генетический тип нефти, а также впервые для этой цели применен корреляционно-регрессионный анализ для выявления связи между составом нефти и условиями ее залегания. На примере этого региона были разработаны понятия как о зонах генерации, так и о палеотемпературных максимальных зонах и рассмотрены возможные изменения нефтей при миграции их из зон генерации в зоны накопления.

14. Максимов С.П., Ботнева Т.А., Панкина Р.Г. Прогнозирование перспектив нефтегазоносности с позиций цикличности процессов нефтеобразования. — Труды ВНИГНИ, вып. 154, 1974, с. 22-34.

111.4. Генетический тип нефти как критерий цикличности процессов нефтегазообразования ................................ 102

цикличности процессов генерации и аккумуляции углеводородов в Днепровско