Физико-химические свойства нефти

Тяжелые нефти (с низким A.P.I) имеют высокие показатели преломления. Это объясняется тем, что плотная нефть создает плотную среду для проходящего луча света, который преломляется к нормали под малым углом (r). С другой стороны, легкие нефти имеют низкие показатели преломления.Оптическая активностьОптическая активность – это способность нефтей вращать плоскость поляризации поляризованного света. Она обычно выражается в градусах на миллиметр. Если нефть вращает плоскость поляризации вправо, то она называется «декстрораторной», а если влево – «леворотарной». Это свойство разрушается при высоких температурах (250-300°С).Оптической активностью обладают также некоторые организмы, содержащие холестериновые вещества (например, холестерин C26 H45 OH). Величина оптического вращения сырой нефти зависит в основном от содержания в ней стеранепентациклических и тритерпановых соединений. Это углеводородные соединения, получаемые в результате микробного декарбоксилирования органических веществ холестерина.Точки помутнения и застыванияТемпература застывания – это температура, при которой сырая нефть теряет текучесть, когда содержащая ее трубка сначала нагревается, чтобы растворить весь содержащийся в ней парафин, а затем постепенно охлаждается. При этой температуре нефть переходит в полутвердую или твердую форму и, следовательно, теряет текучесть. Немного выше этой температуры отсутствия текучести (температура застывания) в сырой нефти может появиться мутное вещество: это связано с оседанием твердых парафинов, содержащихся в сырой нефти. Эта температура называется температурой помутнения.Это свойство определяет влияние низких температур на сырую нефть. Одновременно оно дает информацию о количестве содержащихся в нефти твердых парафинов. Это свойство характерно для нефтей на парафиновой основе, а внафтеновыхнефтях, не содержащих парафинов, температура помутнения не проявляется. Если температура застывания нефти выше температуры поверхности, то при подходе к поверхности земли она выпадает в осадок, а парафины вытекают только при нагревании. Диапазон температур застывания нефти сильно варьируется от -407°С до +482°С и выше. ОбъемОбъем нефти в породе-коллекторе отличается от объема, занимаемого ею на поверхности. Это связано с пластовым газонефтяным отношением и пластовыми давлениями. Пластовое газонефтяное отношение выражает объем газа, содержащегося в одном барреле сырой нефти по мере ее поступления из породы-коллектора. При высоком пластовом давлении объем нефти в пласте увеличивается за счет влияния растворенных газов. Однако при снижении пластового давления растворенные газы улетучиваются, что приводит к уменьшению объема нефти на поверхности. ФлуоресценцияОна может быть желтой, зеленой или синей. Например, при воздействии ультрафиолетового флуоресцентного света на нефть на парафиновой основе (богатую бензином) она излучает желтый цвет, а нафтеновые нефти – коричневатый. Это свойство важно при испытании образцов разреза, керна и бурового раствора, а также при интерпретации каротажа скважин для определения местоположения различных нефтяных горизонтов. ЦветЭто свет, проходящий через сырую нефть. Для легких нефтей он желтовато-красный, для тяжелых (или нефтей с низкой плотностью A.P.I) – темный или даже непрозрачный. ЗапахЭтот показатель сильно варьируется в сырыхнефтях. Высокое содержание легких углеводородов (парафинов и нафтенов) в нефти приводит к появлению запаха, напоминающего запах бензина. Приятный запах появляется при наличии в нефти большого количества ароматических углеводородов. Но при большом содержании в нефти непредельных углеводородных соединений, серы и азота она приобретает отвратительный запах. Коэффициент объемного расширенияЭто мера увеличения объема сырой нефти при тепловом воздействии. Он увеличивается с ростом гравитации A.P.I. Высокими значениями коэффициента расширения обладают нефти, содержащие большое количество (растворенных) газов и, возможно, имеющие высокую гравитацию A.P.I. Тяжелые нефти (с низкой плотностью A.P.I) имеют более низкие коэффициенты расширения. Водная растворимостьВодная растворимость нефти и ее фракций линейно увеличивается с ростом температуры. Скорость растворимости становится значительной при температурах около 100°С. При температурах выше 180°Ссырая нефть находится в виде молекулярных растворов в смешанной фазе с водой. При таких высоких температурах природа фазы усиливает первичную миграцию нефти по механизму молекулярного раствора. А соленость около 150 000ppm хлорида натрия приводит к отделению жидких углеводородов от водной фазы. Эффект поверхностного натяженияНефти обладают некоторыми межмолекулярными силами когезии, выраженными в виде силы, приходящейся на единицу периферийного контура. Из-за этих сил нефть в диспергированном состоянии не может перемещаться через увлажненный водой песок и тем более мелкозернистые сланцы. Небольшие силы, создаваемые естественными гидродинамическими градиентами, не могут преодолеть силы поверхностного натяжения. В результате нефть диспергируется в виде глобул. Температура вспышкиЭто температура, при которой летучие вещества, поднимающиеся с поверхности нагретой нефти, воспламеняются со вспышкой при прохождении пламени над поверхностью. Это позволяет получить некоторое представление о содержании газообразных веществ в сырой нефти. ЗаключениеНекоторые физико-химические свойства нефтей в значительной степени объясняют генезис сырой нефти и дают информацию о вероятных условиях осаждения исходных пород. Они также служат корреляционными индексами, индикаторами геологического возраста.Нефть и газ все больше и больше используются не только в качестве топлива, но и в качестве ценного сырья для химической промышленности. Из нефти и газа в настоящее время вырабатывается огромное число продуктов, которые используются в промышленности, сельском хозяйстве, в быту (минеральные удобрения, синтетические волокна, пластмассы, каучук и т.д.).Несомненно, исследование природы нефти и газа играет важнейшую роль в настоящее время, и изучение их физических и химических свойств актуально для каждого специалиста.ЛитератураГордадзе Г. Н., Кошелев В. Н., Гируц М. В. Углеводороды нефти и их анализ методом газовой хроматографии. – 2010.Губкин И. М. Учение о нефти. – 1975.Ивашкина Е. Н., Юрьев Е. М., Бешагина Е. В. Химия нефти и газа. – 2022.Кондакова Е. С., Тер-Саркисова Е. В. Нефть, ее физические и химические свойства, влияние на живые организмы.Мозговой И. В., Давидан Г. М., Олейник Л. Н. Химия и физика нефти и газа. – 2004.Соболева Е. В., Гусева А. Н. Химия горючих ископаемых. Учебник. – 2010.Chinenyeze M. A. J., Ekene U. R. Physical and chemical properties of crude oils and their geologic significances //International Journal of Science and Research. – 2017. – Т. 6. – №. 6. – С. 1514-1521.