Влияние длительного заводнения на состав и свойства нефтей девонских отложений : на примере Ромашкинского месторождения

• Автор: Барская, Екатерина Евгеньевна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений и условных обозначений

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Структурообразоваиие в нефтяных дисперсных системах

Литературный обзор

1.1. Дисперсное строение нефтей различного состава

1.2. Устойчивость нефтяных дисперсных систем

1.3. Процессы фазообразования в нефтяных дисперсных системах

1.4. Реология как метод определения структурообразования в нефтяных системах

ГЛАВА 2. Экспериментальная часть

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования
2.3. Определение структурнореологических свойств нефтей
ГЛАВА 3. Особенности состава и свойств техногенноизмененных
3.1. Влияние состава нефтей на их физикохимические свойства
3.2. Перераспределение нефтяных компонентов при выпадении АСПО в скважинном оборудовании
3.3 Устойчивость техногенноизмененных нефтей к выпадению асфальтенов
3.4 Изучение процессов структурирования нефтей в динамических условиях
ГЛАВА 4. Влияние состава неподвижной части остаточной нефти на ее
вязкость
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Работы, посвященные этим исследованиям, являлись до недавнего времени в основном экспериментальными, и лишь в последнее время начали развиваться теоретические представления о взаимодействии молекул в нефтяных системах, о механизмах превращений нефтей и нефтяных фракций в процессах переработки и добычи нефти, о процессах зарождения и развития новой фазы в НДС. Первое тщательное исследование коллоиднохимических свойств НДС было выполнено Нелленштейном 6, 7. Он рассматривал асфальтовый битум как масляный золь углерода, причем углеродные ядра, окруженные высоконасыщенными полициклическими углеводородами со значительным содержанием 8 и О, образуют мицеллы. Свойства такой системы, по мнению Нелленштейна, зависят от соотношения между мицеллой и ядром. Позже Пфайффер и Сааль 8 утверждали, что НДС состоит из мицелл, в ядрах которых находятся асфальтены, окруженные смолами, которые могут адсорбироваться на поверхности ядра и внутри между молекулами асфальтенов. При этом степень ароматичности углеводородов, составляющих мицеллу, уменьшается по мере удаления от ядра к периферии мицеллы. В е годы ХХого столетия появляется ряд новых теорий о строении нефтяных систем, среди которых зарядовая концепция сил, стабилизирующих НДС 9, молекулярная теория природы асфальтенов , теория пачечного строения асфальтенов и ряд других, среди которых и такие как теория Поймана , . В е годы Леонтаритис и Менсури , изучая флоккуляцию асфальтенов, создали свою термодинамическую коллоидную модель НДС, основанную на предположении, что асфальтены существуют в нефти как суспензия. Эти частицы стабилизированы от агрегации смолами, адсорбированными на их поверхности, которые составляют стерический энтропийный барьер. Кроме того, они утверждали, что могут быть и другие силы отталкивания между частицами, удерживающие частицы от ассоциации, силы отталкивания вследствие одинаковости электрических зарядов ядер мицелл асфальтенов рис. Рис. В настоящее время существует несколько способов описания структур в нефтяных системах. На первом Международном Симпозиуме по углеводородным дисперсным системам, проводимом в году , было решено отказаться от термина мицелла, и для обозначения элемента дисперсности таких систем был принят термин сложная структурная единица . В составе ССЕ различают внутреннюю часть ядро и сольватную оболочку, окружающую ядро. Внутренняя часть, которая может быть представлена кристаллитом, ассоциатом или пузырьком газовой фазы табл. Распределение САК и других гетероорганических компонентов ССЕ от центра к периферии частицы происходит согласно уменьшению энергии их межмолекулярных взаимодействий ММВ. Строение и свойства ССЕ зависят от компонентной основы, формирующей надмолекулярную структуру табл. Так ССЕ с ядрами из карбенов и карбоидов являются необратимыми образованиями, и их размеры не зависят от внешних условий. В том случае, когда ядра ССЕ парафиносодержащих нефтяных систем образованы высокомолекулярными апканами, структурные единицы НДС являются несферическими и обратимыми образованиями, в качестве сольватной оболочки которых выступают смолистоасфальтеновые компоненты. Таблица 1. Асфальтеиы , би, полициклнческнс арены, смолы 1. Сферическисимметричная 4 2. Для НДС, ядрами ССЕ которых являются асфальтены, предложены две модели ядра пачечноблочная и сферическисимметричная i i луковая кожура 4, . В соответствии с первой моделью, разработанной Йеном, ядро ССЕ составлено из пластин конденсированных ароматических колец рис. По данным рентгеноструктурного анализа приблизительно 5 таких пластин ассоциируются между собой посредством различных межмолекулярных взаимодействий ионных, донорноакцепторных, водородных, 7С7С связей. Ядро ССЕ вследствие этого представляет собой пачки толщиной А, состоящие из блоков, расположенных на расстоянии3,3, А друг от друга . Предположение о самоассоциации 26 асфальтеновых молекул было подтверждено методами гельпроникающей хроматографии и осмометрии . В показано, что размеры ассоциатов, т. Рис. Согласно второй модели дисперсная фаза НДС состоит из ядра парамагнитных молекул радикалов с большими потенциальными энергиями взаимодействия и оболочек различных диамагнитных молекул, располагающихся от ядра к периферии в соответствии с уменьшением их взаимных потенциалов рис. Следовательно, вокруг ядра послойно фуппируются ароматические, нафтеновые и парафиновые углеводороды.