геология и геохимия нефти и газа Электронное издание
.pdf
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
•При повышении давления жидкость может перейти в
парообразное состояние и раствориться в газе.
Явления перехода нефтегазовой смеси в парообразную, а при снижении давления – вновь в жидкую, называются ретроградными. Залежи, в которых УВ (нефть) находится в парообразном состоянии и насыщает этими парами газ, называются газоконденсатными. Конденсатность газов измеряется в весовых процентах или в см3/м3. В газоконденсатных залежах содержание конденсата изменяется от 50 до 300–400 см3/м3. На севере Западной Сибири гигантские запасы газоконденсата.
•Содержание неуглеводородных компонентов в природном газе изменяется в очень широких пределах. Так, примесь азота варьирует от 1–2 до 30 % и более (соленосные толщи, "эффект Сеченова"); содержание сероводорода – от 0,001 – 1 % до 40%.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
•Азот обычно попадает в подземные воды вместе с поверхностной (инфильтрационной водой) водой и из глубинных недр Земли.
•Среднее содержание азота в природных газах с возрастом вмещающих пород изменяется от 1 % в
неогене, до 5 % – в мезозое и до 15 % – в палеозое. Это указывает на образование значительной части азота в процессе метаморфизма горных пород и рассеянного органического вещества. В палеозойских соленосных толщах встречаются залежи газа на 90–100% состоящие из азота (пермские залежи юга Центрально–Европейского бассейна).
•Высокие концентрации сероводорода (от 5–6 до 30–40 % на отдельных месторождениях Средней Азии, Западного Приуралья, Канады и других районов) связываются с микробиологической редукцией сульфатов и с разложением сероорганических соединений нефтей.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
•Изотопы – это химические элементы с одинаковым зарядом атомных ядер и поэтому занимающие одно место в Периодической системе (классификации!) Д.И. Менделеева, но отличающиеся числом нейтронов (массовым числом). Число протонов – это атомный номер.
•Протоны и нейтроны имеют одинаковую массу.
•Атомный вес – это сумма масс протонов и нейтронов. Известно 264 стабильных изотопов, примерно 50 естественных радиоактивных и более 1000 искусственных изотопов.
•Все атомы углерода (С) сложены шестью протонами, однако среди них известны 3 изотопа, содержащие соответственно 6, 7 и 8 нейтронов и имеющие атомные массы 12, 13 и 14.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
•С12 и С13 называются стабильными, а С14 трансформируется в N14. С14 распадается в азот с постоянной скоростью 5570 лет (период полураспада). И это его свойство используется для определения абсолютного возраста пород, в основном молодого возраста (четвертичных).
Читайте Дж. Ханта, 1982, с. 41–46/
•Нефти характеризуются отношением С12/С13 = 91–94. Это отношение меняется в нефтях различного возраста (облегчение и увеличение возраста) и фациального (исходного) состава органического вещества (морское, сапропелевое или гумусовое, континентальное), а также во фракциях нефти.
•Отношение H1 (протия) и H2 (дейтерия) в нефтях меняется от 3895 до 4436, H2 увеличивается с возрастом
пород. 
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
•Изомеры (изо – равный, метрос – доля, часть) – это химические соединения, имеющие равный элементный состав и молекулярный вес, но отличающиеся композицией., структурой атомов.
•Изолинии, изогипсы, изопахиты, изобары, изобаты, изотермы, изобазы (линии равных вертикальных движений) и т. д.
•Структурные, пространственные (стереоизомеры)
•Например: С5H12 (СnH2n+2) – алканы
•1) H-пентан: CH3 – CH2 – CH2 – СH2 – CH3
t° кипения = + 36,1°С;
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
• 2) метил-бутан: CH3 – CH – CH2 – CH3
|
CH3
t° кипения = + 28°С;
• 3) тетра-метил–метан: |
CH3 |
• |
| |
• |
CH3 – С – CH3 |
• |
| |
• |
CH3 |
t° кипения = + 9,5°С; |
|
•Пример одинакового элементного состава, но различной структуры: графит – алмаз.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Основные углеводородные структуры (групповой состав нефтей)
•Алканы (парафины) – СnH2n+2, от C1 (метан) по С35 и
даже до С100 (редко и в небольших концентрациях). Представлены насыщенными соединениями УВ
• СН4 (метан), С2H6, C3H8 и т. д.
• |
Н |
С1 – С4 - газы |
• |
| |
|
• |
Н-С-Н |
С5 – С15Н32 (пентодекан) – жидкие |
• |
| |
|
• |
Н |
С16 и более – твердые |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Цикланы (циклопарафины, циклические УВ),
CnH2n – насыщенные УВ с одним или несколькими циклопентановыми кольцами или их сочетаниями (моно-,би-, три- и поли-). В большей части смазочные масла Арены (ароматические) в нефти представлены бензолом и его гомологами, гомологами нафталина и другими (до 6 колец).
Бензол |
Нафталин |
Фенатрен |
|
|
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943Содержание углеводородов, %
Типы (классы) |
|
|
|
нефтей |
метановых |
нафтеновых |
ароматическ |
|
|
|
их |
Метановый |
60–80 |
15–30 |
5 |
Нафтеново- |
50–60 |
30–40 |
5–10 |
метановый |
|
|
|
Метаново- |
30–40 |
50–60 |
10–15 |
нафтеновый |
|
|
|
Нафтеновый |
15–20 |
60–70 |
15–20 |
Нафт –аром |
10–15 |
60–70 |
20–30 |
Таб. 5. Примерная
классификация нефтей по углеводородному составу
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Лекция 5
5.1.Гипотезы происхождения нефти:
5.1.1.Гипотеза органического происхождения нефти.
•XVII век – М.В. Ломоносов (1733), Ж. Бюффон, Дж. Геттон, Ч. Ляйль, Г. Абих, П. Потанье, Д. Уайт и др.
•XIX век – Д. Ньюбери (1859), американский ученый Венчем в 1863 г. ввел понятие о нефтематеринских свитах. Позже это направление поддержали и развивали Г.П. Михайловский, П.А. Андрусов, А.Д. Архангельский, И.М. Губкин. В США в 30-х годах этого столетия значительный вклад в изучение нефтематеринских свойств осадочных пород внесен Ф. Траспом и П. Потанье.
5.1.2.Гипотеза неорганического происхождения нефти.