Cтраница 2
Анализ изменения физико-химических свойств нефти от времени разработки и от обводненности продукции показал, что во всех случаях линии диаграмм на графиках имеют положительный наклон, что указывает на рост определяемых величин, то есть на ухудшение качества нефти. Происходит обогащение нефти такими компонентами, как сера, парафин, асфальтены, смолы. [16]
Большинство исследователей считает, что значительное число сернистых соединений, особенно в богатых серой нефтях, имеют вторичное происхождение. Возможно, обогащение нефти сернистыми соединениями в течение геологического времени явилось результатом реакции УВ с сероводородом или элементарной серой. [17]
При воздействии на пласт химреагентами наиболее часто применяются отходы производства серной кислоты, щелочи, ПАВ и другие сильнодействующие жидкости. В результате таких воздействий происходит обогащение нефти серой, парафинами, асфальтенами и смолами, уменьшение содержания легких фракций в составе нефтей, снижение газового фактора и давления насыщения растворенным газом, не говоря уже о происходящих изменениях состава воды в пласте. [18]
На ранних стадиях озонирования нефти быстро обедняются масляными фракциями и обогащаются смолоподобными веществами, часть которых вследствие ассоциации молекул обособляется в твердые продукты, выпадающие в осадок из нефтяной среды. Выход осадков растет по мере обогащения нефти кислородом в ходе озонолиза. Массовая скорость образования и седиментации осадков зависит от глубины озонолиза, вязкости и плотности нефти. Высокополярпые продукты реакции - этанол-толуолыше смолы и осаждающиеся твердые вещества - проявляют свойства типичных анионных ПАВ. [19]
Присутствие оптически активных веществ в нефти послужило в свое время важнейшим доводом в пользу ее органического происхождения. В настоящее время имеются данные, позволяющие допускать возможность вторичного обогащения нефти оптически активными компонентами за счет процессов биохимического окисления. [20]
Химически М.н. выражается, согласно существующим представлениям, в постепенном обогащении нефти алифатическими углеводородами при одновременном возрастании количества легких фракций. Соответственно этому М.н. сопровождается уменьшением плотности нефти, уменьшением количества смолистых веществ и увеличением содержания парафина. Конечным продуктом М.н. считается метан. [21]
Интенсивное развитие процессов восстановления сульфатов в контакте нефть - вода ведет к обильному накоплению в подземных водах сероводорода и к появлению элементарной серы. Последней, по-видимому, принадлежит весьма существенная роль в гипергенных процессах преобразования нефтей, начиная от возможности явлений дегидрогенизации нафтеновых углеводородов и кончая обогащением нефти сернистыми соединениями и смолистыми продуктами. [22]
Интенсивное развитие процессов восстановления сульфатов в контакте нефть - вода ведет к обильному накоплению в подземных водах сероводорода и к появлению элементарной серы. Последней, по-видимому, принадлежит весьма существенная роль в пшергсшшх процессах преобразования нефтей, начиная от возможности явлений дегидрогенизации нафтеновых углеводородов и кончая обогащением нефти сернистыми соединениями и смолистыми продуктами. [23]
Легкие парафиновые углеводороды при восстановлении сульфатов окисляются до двуокиси углерода и воды, а тяжелые, начиная с СюЙ22, превращаются в полинафтенаты. Однако независимо от конечных пунктов окисления углеводородов восстановление сульфатов во всех случаях приводит к потере легких фракций нефти, увеличению ее плотности и вязкости и обогащению нефти ( и воды) сероводородом и углекислым газом, что также снижает рН воды. [24]
Органические вещества в верхних горизонтах почти полностью состоят из непредельных ( нафтеновых) кислот. С увеличением глубины увеличивается количество предельных ( жирных) кислот, но все же при явном преобладании кислот нафтеновых. По этому поводу Ф. Ф. Герман высказывает предположение, что процесс обогащения нефти парафинами происходит путем образования их из жирных и нафтеновых кислот, приносимых водой, под влиянием а-излучения. [25]
К числу таких реакций относятся: термокаталитическая деградация, конденсация, перераспределение водорода и радикалов, изомеризация, осернение, окисление. По-видимому, наиболее общими и количественно превалирующими типами реакций являются деградация и конденсация. Именно благодаря этим реакциям происходит обогащение нефтей легкими бензиновыми фракциями и конденсированными продуктами типа высокомолекулярных смол и асфальтенов. [26]
Таким образом, и в нефтях и в битуме содержание серы увеличивается с увеличением их радиоактивности. Вполне правомерно предположение, что энергия радиоактивного распада, хотя и небольшая, но действующая в течение длительного геологического времени, может явиться одним из источников энергии, который способствует фиксированию серы в битумах и в органическом веществе. Поэтому сера первоначально, по-видимому, внедряется именно в органическое вещество на раннем этапе его преобразования в период накопления и диагенеза осадков, ибо общее содержание серы в органическом веществе и его радиоактивность выше, чем в нефтях. И тем более, что вторичное обогащение нефти радиоактивными элементами при аномальной радиоактивности не ведет к увеличению содержания серы. Наиболее вероятно унаследованность серы из материнского органического вещества. [27]
Таким образом, и в нефтях и в битуме содержание серы увеличивается с увеличением их радиоактивности. Вполне правомерно предположение, что энергия радиоактивного распада, хотя и небольшая, но действующая в течение длительного геологического времени, может явиться одним из источников энергии, который способствует фиксированию серы в битумах и в органическом веществе. Поэтому сера первоначально, по-видимому, внедряется именно в органическое вещество на раннем этапе его преобразования в период накопления и диагенеза осадков, ибо общее содержание серы в органическом веществе и его радиоактивность выше, чем в нефтях. И тем более, что вторичное обогащение нефти радиоактивными элементами при аномальной радиоактивности не ведет к увеличению содержания серы. Наиболее вероятно унаследованностьсеры из материнского органического вещества. [28]
Например, по Успенскому и Радченко [318, 279], как ванадиевые, так и никелевые комплексы порфиринов являются продуктами вторичных процессов, протекающих в нефти при воздействии особых бактерий. Геохимии порфиринов в нефтях и битумах посвящен ряд работ Радченко и Шешиной [318], по мнению которых основная масса никель-порфиринового комплекса связана с биохромами органического вещества нефтемате-ринских свит и горизонтов и этот комплекс образован до отделения нефти в коллектор. Что касается генезиса ванадий-порфириновых комплексов, то он связан с процессами аэробного окисления и осернения нефти в нефтяной залежи. Авторы также отмечают, что имеется параллелизм в возрастании содержания серы и порфиринов, что обогащение нефтей и их производных серой, ванадием и порфиринами является вторичным процессом, протекающим в залежи, и основной причиной его являются серобактерии. Но, как показывают работы многих исследователей, там, где эти бактерии обнаружены, ванадий-порфириновые комплексы или отсутствуют, или же находятся в незначительном количестве, а там, где имеются комплексы, отсутствуют отмеченные микроорганизмы. Не отрицая первичности происхождения никелевопорфириновых комплексов, Радченко и Шешина [319] все же считают, что ванадиевопорфириновые комплексы образовались вторично, в результате осернения нефти. [29]
Фазовые зависимости, определяющие этот процесс, представлены треугольной диаграммой на рис. XXXVI. Вначале в пласт, насыщенный нефтью А, нагнетается обогащенный газ состава С. Как показано линией, соединяющей эти две точки, исследуемые фазы не сразу смешиваются между собой. С с нефтью А промежуточные компоненты, сконденсировавшиеся из газа при каждом его соприкосновении с нефтью, абсорбируются последней, пока ее состав на фронте вытеснения не достигнет критического состава В. Важно отметить, что, когда начальный состав газа С соответствует области диаграммы, находящейся слева от линии JM, обогащение нефти до состава В невозможно. [30]