Экспериментальные исследования теплофизических свойств и фазового поведения сложных углеводородных систем при высоком давлении

• Автор: Кучеров, Владимир Георгиевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 211 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АБИОГЕННОГО СИНТЕЗА УГЛЕВОДОРОДОВ ПРИ ДАВЛЕНИИ ДО МПА

1.1. Современные данные о глубинных источниках углеводородного сырья.

1.2. Методика проведения экспериментов и описание экспериментального оборудования

1.3. Результаты экспериментального исследования абиогенного синтеза углеводородов при давлении до 5 ГПа
1.4. Теория абиогенного глубинного происхождения нефти о новых критериях поиска нефтегазовых месторождений.

Выводы по главе I

ГЛАВА II. ОБЗОР ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СВОЙСТВ И ФАЗОВОГО ПОВЕДЕНИЯ НЕФТЯНЫХ СИСТЕМ.

П.1. Исследование теплофизических свойств нефтяных систем

П. 1.1. Теоретические работы.

.1.2. Эспериментальные работы по исследованию теплофизических свойств нефтей,
нефтяных фракций и водонефтяных эмульсий.
П.2. Исследования фазового поведения нефтяных систем.
II.2.1. Современные представления о процессах кристаллизации и стеклования в сложных
жидкосгных системах
П.2.2. Экспериментальные исследования фазового поведения сложных углеводородных
систем.
Выводы по главе II.
ГЛАВА Ш. ВЫБОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, ПОДБОР И ОПИСАНИЕ ОБРАЗЦОВ
III. 1. Объекты исследования и диапазон изменения параметров состояния.
Ш.2. Выбор экспериментального оборудования.
Ш.З. Метод нагретой нити
1.4. Метод сканирующей калориметрии
Ш.5. V установка.
III.6. Метод коаксиальных цилиндров.
Щ.7. Критерии отбора и описание исследованных образцов.
Выводы по главе Щ
ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ФАЗОВОГО ПОВЕДЕНИЯ НЕФТЯНЫХ СИСТЕМ
IV. 1. Стеклование неф гей под давлением
IV.2. Кристаллизация и стеклование в нефтяных системах под давлением
IV.3. Изучение взаимовлияния процессов кристаллизации и стеклования.
IV.4. Регулирование процесса стеклования.
IV.5. Регулирование процесса кристаллизации
Выводы но главе IV.
ГЛАВА V. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕФТЯНЫХ СИСТЕМ
V.. Исследование плотности нефтей, нефтяных фракций и водонефтяных эмульсий .5 V.2. Исследование теплопроводности и удельной теплоемкости нефтей, нефтяных фракций
и водонефтяных эмульсий
V.2.1. Теплопроводность нефтей и нефтяных фракций
V.2.2. Теплопроводность водонефтяных эмульсий
V.2.3. Удельная теплоемкость нефтей и нефтяных фракций.
V.2.4. Удельная теплоемкость водонефтяных эмульсий.
V.3. Связь теплофизических и акустических свойств в нефтях.
Выводы но главе V
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Условия синтеза в проведенных экспериментах и фазовый состав продуктов приведены в табл. Результаты экспериментов представлены на на рис. На рис. К, полученные на массспектрометре для опыта табл. В табл. К. Полученные результаты однозначно свидетельствуют о том, что в исследованной системе из неорганических компонентов при высоких давлениях и температурах, сходных с термобарическими условиями верхней мантии Земли, синтезирована смесь углеводородов начальных членов алканового, алкенового и арснового гомологических рядов углеводородов до Сц включительно. Рис. Концентрация углеводородов на поверхности пустой ампулы. Данные проведенного ренгенографического анализа позволяют говорить о двух различных схемах реакции синтеза. При давлении МПа на первой стадии при температуре 00 К образуются кальцийюрганические соединения в жидком или твердом состоянии, а затем при дальнейшем повышении температуры до К в ячейке происходит образование углеводородов. СаСОг 9Ее02Н 0. СаС2Н6О20. СаОН2 3 Л4 1. Са7Н2 0. СаОН2 СНг 1. При давлении МПа реакция синтеза проходит при температуре К в один этап. СаСС 9лЪРеО 2пН пСсОН2 Зл17,3 СпНг1г2 1. Экспозиция при заданных параметрах составляла 1 час, в течение которого устанавливалось равновесие. Гидроксид кальция и оксиды железа в исследованной рТ области не имеют полиморфных превращений. Карбонат кальция кальцит в этих условиях переходит в фазу высокого давления арагонит. Поэтому, достаточно уверенно можно считать, что результаты закалки отражают равновесные соотношения твердых фаз в этих условиях. Обнаруженные в продуктах реакции арагонит и монооксид железа свидетельствуют об участии некоторого количества воды в формировании флюидной фазы, что подтверждается результатами массспектроскопии рис. Процессы, происходящие на каждом из перечисленных этапов, заслуживают специального исследования, выходящего за рамки данной работы. Можно лишь предположить, основываясь на данных о температурах плавления и кипения углеводородов, что при высоких рТ параметрах устойчива флюидная фаза, которая, в соответствии с реакцией 1. СН2. Закалка под давлением, повидимому, переводит всю углеводородную фракцию в твердое состояние, поскольку наиболее легкоплавкий метан при комнатной температуре затвердевает уже при 1. ГПа 6. Материальный баланс, основанный на контроле массы ампулы на разных стадиях эксперимента показал следующие результаты в опыте 7 зафиксированный выход углеводородов составил 3. В опыте получен выход 2. Контрольные опыты, в которых использовались платиновые реакционные ячейки, подтвердили, что химическое взаимодействие материала ячейки с водой не влияет на фазовый состав продуктов реакции. Эксперименты, в которых в качестве восстановителя вместо монооксида железа использовалось чистое железо, демонстрируют качественно аналогичную роль элементарной и закисной форм железа в исследованных реакциях табл. В табл. К для опытов и табл. Белый Тигр Вьетнам 2. Данные, представленные в табл. Это убедительное подтверждение тому факту, что в результате абиогенного синтеза в результате описанных выше экспериментов получена смесь углеводородов, сходная по своему составу с природной нефтью. Полученные экспериментальные результатгл впервые убедительно подтвердили возможность абиогенного синтеза углеводородов в глубинных условиях верхней мантии Земли. Теории абиогенного глубинного происхождения нефти о новых критериях поиска нефтегазовых месторождений. Теория абиогенного происхождения нефти позволяет по новому взглянуть на известные критерии поиска нефтеносных структур. Наличие источников нефти на больших глубинах и нефтяных месторождений в осадочном слое говорит о возможности вертикального переноса нефти из глубины на поверхность по глубинным геологическим разломам. Двигаясь по разломам, нефть заполняет все встречаемые на пути коллекторы. При этом нефть сохраняется только в тех из них, где термобарические условия позволяют ей избежать термической деструкции, а плотность и проницаемость пород, соответствуют условиям образования залежей.