О САЙТЕ
Добро пожаловать!

Теперь вы можете поделиться своей работой!

Просто нажмите на значок
O2 Design Template

ФЭА / Прикладная химия / Удельный вес нефти

(автор - student, добавлено - 13-02-2014, 12:21)


Удельный вес нефти зависит от нескольких причин: во-пер­вых, от содержания легкокипящих фракций, обладающих низ­кими удельными весами, во-вторых, от содержания смолистых веществ с высокими удельными весами (около 1) и, в-третьих, от типа преобладающих в нефти углеводородов. В количествен­ном отношении влияние легкокипящих компонентов значитель­нее, чем влияние смол, так как разница в удельных весах легко­кипящих компонентов и средних фракций нефти выше, чем раз­ница между плотностями смол и средних фракций. Третья при­чина — характер преобладающих в нефти углеводородов, имеет значение главным образом для сравнения более или менее широ­ких нефтяных фракций с одинаковыми границами кипения.

Удельный вес нефти в среднем колеблется от 0,82 до 0,90, хотя известно много примеров, когда величина удельного веса поднимается почти до 1 или падает до 0,76. Последние случаи относятся к так называемым фильтрованным нефтям, или нефтям газоконденсатного происхождения; в таких нефтях отсутствуют высококипящие фракции, а сами нефти не могут рассматриваться как обладающие нормальными свойствами.

Величина удельного веса нефти и ее продуктов всегда опре­деляется при 20° С и относится к воде при 4° С. Температурный коэффициент расширения нефти довольно значителен и обычно выше для нефтей низкого удельного веса. Поправка, необходимая для приведения удельного веса к стандартной температуре в 20° С, различна для разных фракций нефти. Она может достигать вели­чины в 0,000897 для фракций с удельным весом около 0,70 и до 0,00063 для фракций с удельным весом около 0,90 на 1°. Для ароматических углеводородов эта поправка очень высока: для бензола 0,001067 на один градус и для толуола 0,000916. Если для какого-либо нефтяного продукта найден удельный вес при 14° С, равный 0,8244, то для вычисления удельного веса при 20° С надо вычесть из найденной величины ту, которая соответ­ствует для этого удельного веса поправке на 1°, помноженной на разность температур в градусах. Поправка по табл. 1 соста­вляет 0,000738, поэтому окончательный итог выражается:

  8244 — 0,000738 (20—14) = 0,8200 г/мл.

Таблица 1

Температурные поправки удельных весов нефтяных фракций на 1° С

Уд. вес

Поправка

Уд. вес

Поправка

0,700-0,710

0,000897

0,850—0,860

0,000699

0,710-0,720

0,000884

0,860—0,870

0,000686

0,720-0,730

0,000870

0,870-0,880

0,000673

0,730—0,740

0,000857

0,880—0,890

0,000660

0,740-0,750

0,000844

0,890-0,900

0,000647

0,750-0,760

0,000831

0.900-0,910

0,000633

0,760—0,770

0,000818

0,910—0,920

0,000620

0,770—0,780

0,000805

0,920—0 930

0,000607

0,780—0,790

0,000792

0,930— 0,940

0,000594

0,790—0,800

0,000778

0,940—0,950

0,000581

0,800—0,810

0,000765

0,950—0,960

0,000567

0,810—0,820

0,000752

0,960—0,970

0,000554

0,820—0,830

0,000738

0,970—0,980

0,000541

0,830-0,840

0,000725

0,980-0,990

0,000528

0,840—0,850

0,000712

0,990—1,000

0,000515

 

Для приведения удельного веса, определенного при темпера­туре выше 20° С, поправка прибавляется.

Данные приведенной таблицы имеют приблизительный харак­тер и ими пользуются в технических целях. Для узких нефтяных фракций, состав которых неизвестен, удобнее пользоваться пря­мым определением, так как табличные данные не учитывают химическую природу исследуемой фракции, хотя хорошо изве­стно, что поправка зависит от природы углеводородов.

Очень большое научное значение имеет удельный вес нефти из различных горизонтов одного и того же месторождения, т. е. отнесенный к различным глубинам. В этом отношении нефти можно разбить на три класса: 1) нефти, показывающие падение удельного веса с глубиной нефтяного горизонта; 2) нефти, пока­зывающие повышение удельного веса с глубиной, и 3) нефти, в которых удельный вес то падает, то повышается, т. е. не показывает определенной тенденции к изменению. Давно было подмечено, что во многих случаях удельный вес падает с глубиной. Статистическая обработка по материалам 250 место­рождений, проведенная А. А. Карцевым, показала, что к пер­вому классу из 250 нефтей относится 175 (70%), ко второму всего 30, или 12 %. Остальные относятся к третьему классу.

Таким образом, закономерность падения удельного веса с глу­биной проявляется весьма отчетливо. Причина этого явления усматривалась, в случае нефтей первого класса, в испарении нефтей, близких к поверхности, что должно было привести к уве­личению удельного веса. Наоборот, повышение удельного веса с глубиной рассматривалось как результат насыщения верхних нефтяных горизонтов газами и парами легких углеводородов из нижних горизонтов. Обе эти гипотезы не в состоянии объяс­нить причину перемежающихся удельных весов, хотя таких нефтей третьего класса известно достаточно много. Высказанные гипотезы, возможно, и имеют частичное значение в отдельных случаях, но их трудно распространить на все нефтяные месторо­ждения, так как ни испарение нефти, по существу дела явление вообще довольно сомнительное, ни обогащение ее легкими фрак­циями не могут иметь регионального характера, так как в луч­шем случае зависят от местных геологических условий.

Весь вопрос получил совершенно иное освещение, когда на ряде примеров было установлено, что удельный вес древних нефтей почти всегда ниже, чем у нефтей молодого геологического возраста. В связи с тем, что древние нефти имеют преимуще­ственно метановый тип, высказано было предположение, что на больших глубинах залегает нефть, в большей мере испытавшая метаморфизм под влиянием различных факторов вроде темпера­туры, каталитических влияний вмещающих пород и фактора времени, т. е. продолжительности существования нефти, которое, естественно, должно быть выше в случае древних нефтей.

Такой чисто геологический подход к решению вопроса об удельном весе нефти едва ли соответствует действительности. Известно, например, что нефти Северного Кавказа относятся к метановому типу, хотя возраст их не выше третичного. С другой стороны, известны и такие случаи, когда нефть залегает в очень древних отложениях и тем не менее обладает высоким удельным весом. Наконец, случаи, когда удельный вес по мере углубления то повышается, то понижается, трудно объяснить одними гео­логическими причинами, и в частности, фактом продолжитель­ности существования. Поэтому один геологический возраст сам по себе не может иметь решающего значения и имеет лишь стати­стический характер, так как понятно, что нефти, пролежавшие в недрах громадные промежутки времени, отделяющие наше время от древних геологических периодов, в большей мере могла испытать влияние и других факторов, кроме чисто геологических (в смысле возраста). Факторы превращения нефти могли иметь и случайный характер, но в течение громадных промежутков времени эта случайность неизбежно должна была превратиться в вероятность. В настоящее время уже известны и ближайшие причины падения удельного веса с глубиной: это, прежде всего, накопление легких фракций и появление в нефти возрастающих количеств метановых углеводородов.

Изменение удельного веса нефти в сторону его повышения в некоторых частных случаях можно объяснить осмолением нефти независимо от ее поверхностного испарения. Дело в том, что в нефтяных водах, сопровождающих нефть, могут развиваться особые виды анаэробных микроорганизмов, частично питающихся углеводородами, которые при этом частично превращаются в смо­листые вещества. Поэтому нефти, находящиеся в контакте с во­дами особого солевого состава, иногда показывают повышение удельного веса по глубине или по простиранию месторождения.

Такой механизм осмоления с некоторыми допущениями может быть приемлем для небольших залежей. Однако для крупных залежей, содержащих большие запасы нефти с ограниченной поверхностью водо-нефтяного контакта, трудно допустить бак­териальную переработку всей массы углеводородов.

Сейчас все более становится ясным, что тяжелая нефть на поверхности раздела с водой предохраняет основную массу от воздействия окислительных факторов. Обычно зона тяжелых нефтей в краевых частях залежи имеет очень ограниченное про­тяжение, за пределами которой располагается нефть с меньшим удельным весом.

В тех случаях, когда углеводородный состав не испытывает серьезных изменений от краевых к центральным частям залежи, механизм утяжеления нефти может быть хорошо объяснен грави­тационными причинами. Часть смолистых веществ, находящихся в субколлоидальном состоянии, склонна под действием сил тяго­тения опускаться вниз по падению нефтяного пласта к водо­нефтяному компоненту.

 


Ключевые слова -


ФНГ ФИМ ФЭА ФЭУ
Copyright 2018. Для правильного отображения сайта рекомендуем обновить Ваш браузер до последней версии!