Тема 1. Состав пластовых нефтей.

Естественное скопление нефти в земле называется нефтяной залежью (нефтяной пласт). Практически вся нефтяная залежь содержит в составе нефтяной газ, который может находиться либо в свободном состоянии, либо полностью растворённым в нефти (нефтегазовая залежь).

Пластовая нефть, добываемая из скважин представляет собой сложную физическую смесь различных углеводородов. В большей степени в нефти содержатся следующие углеводороды:

1. Парафиновые C_nH_2n+2

2. Нафтеновые C_nH_2n

3. Ароматические (бензол, толуол, ксилол) C_nH_2n-6

Содержатся в некотором количестве кислородные, азотистые и сернистые соединения (гетероатомные). Кроме этого, отдельные углеводороды, выделенные из нефтегазовой смеси (добычи на поверхности) могут находиться либо в газообразном, либо в жидком, либо некоторые компоненты в твердом состоянии.

Смесь углеводородов в зависимости от пластового давления и температуры, а также глубины залегания находится в различных состояниях. При высокой температуре и давлении большое значение имеет взаимная растворимость жидких и газообразных углеводородов. С увеличением температуры и давления возрастает роль газовой фазы. Закономерности образования нефтяных и газовых месторождений:

1. Чисто газовые месторождения (вся залежь заполнена газом, состоящим, как правило, из одного метана (95-98%), природный газ)

2. В более низких слоях залегают газово-нефтяные месторождения, в которых над жидкой фазой находится газовая фаза; т.к. давление пласта невысокое, то газообразные углеводороды полностью не растворены в жидкой фазе и занимают верхнюю часть залежи – двухфазное месторождение)

3. На больших глубинах залегают однофазные жидкие газонефтяные смеси, т.к. при высоких давлениях все газообразные углеводороды полностью растворяются в жидкой нефти

4. В более глубоко залегающих месторождениях встречаются газоконденсатные залежи, где почти все жидкие углеводороды растворены в массе газообразных углеводородов; давление в этих пластах высокое – 20-25 МПа, образование газоконденсатной залежи определено невысоким содержанием жидких углеводородов, поэтому они полностью растворяются в газовой фазе

5. На ещё больших глубинах (при высоких давлениях и температуре) в газовую фазу переходит значительное количество жидких углеводородов.

Товарные качества нефти в значительной степени зависят от содержания высокомолекулярных компонентов – сера, асфальтены, смолы. Существует классификация нефтей по содержанию в ней указанных примесей:

1. По массовой доле парафина (малопарафинистые (до 1,5% парафина), парафиновые (1,5 – 6%), высокопарафинистые (более 6%))

2. По массовой доле серы (мало, сернистые и высокосернистые: до 0,5% серных соединений, 0,5 – 2%, более 2% соответственно)

3. По массовой доле смол (аналогично предыдущим, до 8%, 8 – 28%, более 28%)

В составе природных нефтей содержатся так называемые неуглеводородные соединения. К ним относятся кислородные соединения (нафтеновые кислоты, жирные кислоты, фенолы), азотистые соединения (пиридин, хинолин) и сернистые соединения (сульфиды, дисульфиды, меркаптаны, тиофенолы), а также содержатся асфальтеновые кислоты и минеральные компоненты

.