Дисперсность - асфальтен
Cтраница 3
 |
Влияние растворенного азота на коэффициент светопоглощения нефти скв. 71. [31] |
Легко заметить, что растворение в нефти очень небольшого количества азота вызывает значительное снижение ее коэффициента светопоглощения. Это объясняется снижением степени дисперсности асфальтенов в присутствии растворенного азота. Следовательно, азот, растворяясь в нефти, вызывает десольватацию мицелл асфальтенов и их ассоциацию. [32]
Для вое-проницаемости пород продуктивных пластов, и пептиза-агрегатов асфальтенов могут быть использованы углеводороды и циклические ацетали. При заводнении пластов воздействия на дисперсность асфальтенов и аномалии вязкости нефти следует отдать предпочтение водонефтерастворимым гям с преобладающей растворимостью в нефти. Такие могут быть успешно доставлены: попутно с нагнетаемой водой в ос-нефть. [33]
Однако из этого не следует, что все составные компоненты нефти дают в ней истинный раствор. Несомненно, асфальтены являются типичными коллридами, которые находятся в тонко дисперсном состоянии в нефтях. Степень дисперсности асфальтенов зависит от состава углеводородной части нефтей, и в особенности от температуры. [34]
Детально был изучен остаточный битум, выделенный из нефтей Среднего Востока. Детальное изучение вязкостных свойств битума при различных температурах показало, что эта система является коллоидной. Ухудшение дисперсности асфальтенов с повышением концентрации их в растворе и с понижением температуры является причиной перехода от золь-коллоидной структуры к гель-структуре. Знание равновесных концентраций основных компонентов битумов ( асфальтенов, смол, углеводородов) при разных температурах, которые определяют основные эксплуатационные свойства их, имеет очень большое значение для успешного управления технологическими процессами производства битумов, а также при определении технических требований ( стандартов) для битумов различного технического назначения. [35]
 |
Коэффициенты светопоглощення реком-бннированнои пробы нефти скв. 71 при разном газосодержании. Начальный газовый фактор 3.| Коэффициенты светопоглощения. [36] |
Очевидно, в насыщенной легкими парафиновыми углеводородами нефти асфальтены имели низкую степень дисперсности. В соответствии с изменением степени дисперсности асфальтенов менялся и коэффициент светопоглощения нефти: увеличение степени дисперсности вызывает увеличение светопоглощения нефти. Частицы асфальтенов имеют черный цвет и, следова - тельно, очень сильно поглощают световые лучи. [37]
РНО, зависит от соотношения ароматических, нафтеновых и парафиновых углеводородов. Асфальтены, наиболее полезная часть битума, растворяются только в ароматических углеводородах. Изменяя их содержание, можно регулировать дисперсность асфальтенов. [38]
Высокая дисперсность асфальтенов создает избыток поверхностной энергии, вследствие чего такие системы термодинамически неустойчивы и стремятся к расслоению на две фазы. При недостаточном стабилизирующем действии окружающей дисперсионной среды частицы асфальтенов предварительно ассоциируются, сцепляясь под действием молекулярных сил в агрегаты, что приводит к потере кинетической устойчивости системы. В значительной степени свойства нефтяных остатков как коллоидных систем зависят от степени дисперсности асфальтенов, а в случае крекинг-остатков также от степени дисперсности карбенов и карбоидов. В обычных условиях коллоидная система, состоящая из дисперсной фазы ( асфальтены, механические примеси) и дисперсионной среды ( высокомолекулярные углеводороды, смолы), термодинамически и кинетически неустойчива; тем не менее, расслоение на фазы происходит медленно, что обусловлено в основном свойствами самой системы. Коагуляцию асфальтенов могут вызвать изменение состава дисперсионной среды, изменение температуры, механические воздействия и другие факторы. [39]
В пластовых условиях в нефти в растворенном состоянии находится значительное количество газообразных парафиновых углеводородов: от метана до пентана. Так, например, в нефтях месторождений Башкирии объемное содержание газообразных парафиновых углеводородов при давлении насыщения меняется от 5 % в нефтях угленосной толщи нижнего карбона до 29 % в нефтях пласта Д4 Шкаповского месторождения. Очевидно, растворенные в нефти газы оказывают десольватирующее и агрегирующее действие на асфальтены, и можно сделать вывод, что в пластовых условиях дисперсность асфальтенов меньше, чем в поверхностных, когда некоторая часть газов выделяется из нефти. [40]
 |
Схема строения мицеллы асфальтенов по Пфейферу 129 ]. [41] |
Ароматические кольца притягиваются за счет полярных сил. Наоборот, в низкополярных растворителях, например в парафиновых углеводородах, асфаль-тены будут ассоциироваться. В результате ассоциации возрастают силы притяжения полярных ароматических колец. Таким образом, степень дисперсности асфальтенов сильно зависит от свойств окружающей среды. [42]
Реологические свойства таких систем определяются соотношением между конденсирующимися, полимеризующимися и дисперсно-структурными компонентами; регулированием количества этих компонентов достигается не-обходимая структурно-механическая прочность нефтяных остатков. Высокая дисперсность асфальтенов создает избыток поверхностной энергии, вследствие чего такие системы термодинамически неустойчивы и стремятся к расслоению на две фазы. В значительной степени свойства нефтяных остатков как коллоидных систем зависят от степени дисперсности асфальтенов, а в случае крекинг-остатков также от степени дисперсности карбенов и карбоидов. Коагуляцию асфальтенов могут вызвать изменение состава дисперсионной среды, изменение температуры, механические воздействия и другие факторы. [43]
Для деасфальтизации нефтей широко используют коагулирующее действие на асфальтены парафиновых углеводородов. В пластовых условиях в нефти в растворенном виде находится значительное количество газообразных парафиновых углеводородов от метана до пентана. Например, в месторождениях Башкирии объемное содержание газообразных парафинов при давлении насыщения меняется от 5 % в нефтях угленосной толщи нижнего карбона до 29 % в нефтях пласта Дху Шкаповского месторождения. Следует ожидать, что растворенные в нефти углеводородные газы оказывают десольватирующее и агрегирующее действие на асфальтены. Отсюда следует, что в пластовой нефти степень дисперсности асфальтенов должна быть ниже, чем в дегазированной. [44]
Большое влияние на свойства растворов на нефтяной основе оказывает химический состав его компонентов. Нефтяная основа - дизельное топливо - является не только средой, но и агентом, обеспечивающим диспергирование битума. Поэтому существен ее групповой состав, приближенно характеризующийся анилиновой точкой и кислотным числом. Асфальтены, наиболее полезная часть битума, хорошо растворяются в ароматических углеводородах, но не растворяются и даже не набухают в парафиновых и нафтеновых углеводородах. Изменяя соотношение ароматических, нафтеновых и парафиновых углеводородов, можно регулировать дисперсность асфальтенов от коллоидальной до молекулярной, соответствующей истинным растворам. Для обеспечения низкой фильтрации необходимо, чтобы величина частиц асфальтенов соответствовала размерам пор разбуриваемых пород. Жигача и Л. К. Мухина с сотрудниками [19, 45] показали, что фильтрация снижается по мере уменьшения содержания ароматики в дизельном топливе, но при этом сильно возрастает вязкость. Соответственно при большом содержании парафиновых углеводородов частицы асфальтенов образуют тиксотропные структуры. Было установлено, что оптимальны 12 - 18 % - ные битумные растворы в высокопарафи-нистом дизельном дистилляте, содержащем около 10, но не более 20 % ароматики, и имеющем анилиновую точку не менее. [45]
Страницы: 1 2 3 4