Асфальтены ванадийсодержащих нефтей : На примере нефтяных объектов месторождений Татарстана

• Автор: Тагирзянов, Марсель Ильгисович
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 128 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ литературный обзор.

1.1. Общность локализации месторождений ванадиеносных нефтей

1.2. Соединения ванадия в нефтях и их распределение

по компонентам

1.3. Структура нефтяных асфальтенов.

1.3.1. Состав и структура полициклических и алифатических фрагментов структуры асфальтенов

1.3.2. Особенности организации высокомолекулярных компонентов нефтяных систем.

1.4. Ванадиловые комплексы и свободные стабильные радикалы

в нефтях и нефтяных компонентах.

1.5. Задачи исследования
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования и реактивы
2.2. Методики анализа и аппаратура
2.2.1. Определение группового состава нефтей
и нефтеподобных систем
2.2.2. Методика выделения ванадилпорфириновых комплексов
2.2.3. Определение концентрации ванадилпорфириновых комплексов
2.2.4. Определение содержания ванадия.
2.2.5. Определение содержания серы
2.2.6 Определения вязкости нефтей и нефтеподобных систем
2.2.7. Методика определения содержания ВК и СР в нефтях и асфальтенах методом ЭПР
2.2.8. Обработка ИК Фурье спектров.
3. ХАРАКТЕР ВЗАИМОСВЯЗИ СОДЕРЖАНИЯ ВАНАДИЛОВЫХ КОМПЛЕКСОВ, СЕРЫ И СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ В НЕФТЯХ
И АСФАЛЬТЕНАХ
3.1. Закономерности взаимосвязи содержания ванадиловых комплексов с содержанием серы, асфальтенов и свободных радикалов в нефтях
и асфальтенах
4. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕФТЕПОДОБНЫХ СИСТЕМ ТЕХНОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ.
4.1. Компонентный состав тяжелой смолы пиролиза и полиалкилбензольной смолы
4.2. Фсналенильный радикал в составе тяжелой смолы пиролиза
и особенности техногенных асфальтенов
5. ПРИРОДА ВЗАИМОСВЯЗИ ВАНАДИЛОВЫХ КОМПЛЕКСОВ
С АСФАЛЬТЕНОВЫМИ АССОЦИАТАМИ.
5.1. Исследование степени возможного взаимодействия ВК и СР
5.2. Изучение взаимосвязи содержания ВК и СР в нефтях
и асфальтенах
6. СТУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АСФАЛЬТЕНОВ НЕФТЕЙ
С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ВАНАДИЯ
6.1. Степень извлечения свободных стабильных радикалов и ванадиловых комплексов асфальтенами из нефтей
6.2. Сопоставление спектральных характеристик асфальтенов
6.3. Структурные типы асфальтенов с различным содержанием
ванадия.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Выявление структурных особенностей асфальтенов нефтей с различным содержанием ванадия нефти месторождений Татарстана по содержанию ванадия различаются в сотни раз от 0, до 0, мас. Актуальность темы диссертации подтверждается также тем, что работа выполнена в соответствии с планами научноисследовательских работ ИОФХ КазНЦ РАН по программе Нефтехимия , проблема 2. ГР 0. Установить природу связей ванадиловых комплексов с асфальтеновыми ассоциатами и выявить особенности структуры асфальтенов нефтей с различным содержанием ванадия. Показано, что в зависимости от содержания ванадия, асфальтены нефтей месторождений Татарстана разделяются на два основных структурных типа. Асфальтены с относительно низким содержанием ванадия менее 0,1 мас. Асфальтены, обогащенные ванадием более 0,3 мас. Установлено, что взаимодействие ванадиловых комплексов с фрагментами асфальтснов, содержащими неспаренные электроны, не приводит к образованию диамагнитных комплексов. Выявлено, что тенденция к обратной зависимости содержания свободных радикалов от содержания ванадиловых комплексов в асфальтенах нефтей, обогащенных ванадием, преимущественно обусловлена изменением соотношения полиароматической и нафтеноалифатической частей в составе структуры асфальтенов. Показано структурное сходство полиароматических фрагментов техногенных асфальтенов из остатков нефтехимических процессов пиролиза и синтеза этилбензола с аналогичными фрагментами нефтяных асфальтенов. Разработан новый методический подход для анализа парамагнетиков в нефтях и асфальтенах, заключающийся в унификации относительных единиц измерения концентрации ванадиловых комплексов и свободных радикалов в нефтях и асфальтенах. Предложены новые спектральные коэффициенты для оценки степени конденсированности ароматической системы и алифатичности асфальтенов. Показана возможность использования техногенных асфальтснов из остатков нефтехимических процессов в качестве упрощенной модели свободных радикалов нефтяных асфальтенов. Определены пути оптимизации применения химических реагентовстабилизаторов нефтяных дисперсных систем в зависимости от структурных особенностей асфальтенов нефтей и обоснована перспективность применения экстракционных методов концентрирования нефтяных ванадий содержащих соединений. Закономерности взаимосвязи содержания парамагнетиков в нефтях с различной концентрацией ванадия. Природа связи ванадиловых комплексов со свободными радикалами асфальтенов. Методический подход для анализа парамагнетиков в нефтях и асфальтенах. Выявление локализации фрагментов, содержащих неспаренный электрон в структуре молекул асфальтенов. Структурные особенности асфальтенов, различающихся содержанием ванадия. Ад роб а щи . Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научнопрактической конференции Новые идеи поиска, разведки и разработки нефтяных месторождений г. Казань, г. Международной конференции студентов и аспирантов Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений г. Казань, г. Новейшие методы увеличения нефтеотдачи пластов теория и практика их применения г. Казань, г. Европейском симпозиуме Повышение нефтеотдачи пластов г. Казань, г. Менделеевском съезде по общей и прикладной химии г. Казань, . Публикация работы. Опубликовано 7 статей, 1 тезисы докладов. Автор выражает особую благодарность за помощь в освоении методик по комплексному анализу нефтей и в обсуждении результатов работы научному сотруднику лаборатории химии и геохимии нефти, к. Якубову М. Р., за помощь в освоении тонкостей метода ЭПР спектроскопии научному сотруднику лаборатории радиоспектроскопии, к. Морозову В. И., а также за поддержку и ценные замечания по оформлению работы заведующему лабораторией химии и геохимии нефти, д. АНТ Романову Г. Наиболее крупные из известных в настоящее время скоплений ванадийсодержащих нефтей и битумов на земном шаре сконцентрированы в ЗападноКанадском Канада, Оринокском Венесуэла, Маракаибском Венесуэла нефтегазоносных бассейнах и в ВолгоУральской нефтегазоносной провинции Россия 1,2. Поясним указанные черты на примере нефтяных месторождений Татарстана.