Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время значительно возросло количество месторождений, вступивших в поздние и завершающие стадии разработки, характеризующиеся значительной выработкой запасов и высокой обводненностью продукции. При этом увеличивается объем трудноиэвлекаемых нефтей. Так по Западной Сибири за последние двадцать лет их количество увеличилось в 21 раз. Особого внимания среди остаточній нефтей заслуживают нефти, сорбированные на породе, на долю которых может приходится до 32 об.% порового пространства.
Информация о составе, структурных особенностях и химических свойствах таких нефтей, которые далее называем остаточными, может быть полезна как при разработке новых и усовершенствовании существующих способов добычи и переработки этого вида углеводородного сырья, так и при создании технологических методов извлечения отдельных составляющих компонентов с целью их дальнейшего использования.
Важное условие /спешного применения новых ыетодов увеличения нефтеотдачи пластов - знание свойств остаточной нефти, которые могут отличаться от свойств извлекаемой нефти вследствие сорбцкон-ного контакта с породой, расслоения нефти на извлекаемые легкие и остающиеся в пласте тяжелые компоненты, вторичного изменения свойств нефти под действием внесенных в пласт с водой кислорода и микроорганизмов и.др. "
Данные о природе, строении компонентов и закономерностях их распределения в остаточных нефтях играют немаловажную роль в геохимических исследованиях. В случае остаточных нефтей на геохимические показатели, отражающие степень метоморфизма нефти, влияют процессы биодеградации.
На сегодня известно, что по сравнению с извлекаемыми, остаточные нефти имеют более высокие значения плотности и вязкости, более высокое содержание смол и асфальтенов. Информация о составе остаточных нефтей единична, и касается лишь их углеводородной части.
Дель работы. Целью работы является изучение природы и поверх- ностно-активных свойств смолисто-асфальтеновых компонентов и азотистых соединений остаточных нефтей из заводненных пластов , образованных песчаными отложениями различного возраста.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд
задач:
разработать метод количественного выделения остаточной нефти из кернового материала;
изучить структурно-групповой состава смолисто-асфальтено-вых компонентов и азотистых соединений остаточных нефтей;
изучить поэерхностно-ачтизные свойства остаточных нефтей и их химических компонентов.
Научная новизна. В результате проведенных исследований предложен экстракционный метод количественного выделения остаточной нефти из кернового материала песчаных отложений, отличающийся от существующих условиями проведения процесса (отсутствие нагрева, снижение временных затрат). Впервые получены данные о составе а поверхностно-активных свойствах остаточных нефтей, залегающих в песчаных коллекторах заводненных пластов ряда месторождений Западной Сибири и Урало-Поволжья. На основе сравнительного анализа извлекаемых и остаточних нефтей, с привлечением современных физико-химических методов анализа, впервые выявлены особенности структурно-группового состава смолисто-асфальтеновых компонентов и азотистых соединений остаточных нефтей и определены их отличительные' свойства.
Практическая значимость. Предложенный лабораторный способ выделения остаточной нефти из кернового материала песчаных отложений - вошел составной частью в комплекс методик, подготовленный в соответствии с заказом МНТК "Нефтеотдача" и рекомендуемый Министерством нефтяной промышленности для оценки характера распределения и свойств остаточной нефти в заводненных пластах. Метод выделения остаточной нефти нашел эффективное применение в исследовательской практике в лаборатории азотистых соединений нефти ИХН СО РАН.
Полученные в работе данные о составе и свойствах высокомолекулярных- и азотистых соединений остаточных нефтей являются полезной информацией для лабораторных исследований в области разработки методов извлечения остаточных запасов нефти, а так ае при создании технологических схем переработки тяжелого нефтяного сырья.
На зашиту выносятся .
- Сравнительная характеристика извлекаемых и остаточных неф-
'"ей, залегающих в -есчаных коллекторах.
Особенности состава химические компонентов остаточных нефтей.
Распределение и структурно-групповой состав азотистых сое-
дикений остаточных нефтей.
- Поверхностно-активные свойства остаточных нефтей и их компонентов.
Апробация работы. Основное содержание диссертационной работы докладывалось и обсуждалось на :
1.Школе-семинаре "Совершенствование методов увеличения нефтеотдачи", Звенигород, 1989г.
2.Конкурсах молодых ученых Института химии нефти СО РАН, Томск, 1990г, 1993г.
3. 1 и П Международных конференциях по химии нефти, Томск, 1991Г. 1994г.
4.Всесоюзной конференции по проблемам комплексного освоения природных битумов и высоковязких нефтей, Казань, 1991г.
5.Международной конференции "Minchim 92", Киев, 1992г.
6. The 16-th International Meeting on Org-anic Geochemistry, Stavanger, Norway-Oslo:Falch Hurtigtrykk, 1993r
7.Международной конференции по проблемам комплексного освоения трудноизвлегеаемых запасов нефти и природных битумов (добыча и переработка), Казань, 1994г.
Публикации: по результатам выполненных исследований опубликованы: статьи - 2, материалы докладов - 4 , тезисы докладов - б , информационный листок - і.
Объеп работы: Диссертационная работа изложена на 135 страницах машинописного текста, иллюстрируется 30 рисунками, 23 таблицами, состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы из 99 наименований, из которых 7 на иностранном языке.
Автор выражает глубокую признательность сотрудникам лаборатории АСН ИХН СО РАН, чья помощь способствовала выполнению работы. Автор искренне благодарен д.х.н. Камьянову В.Ф., д.х.н. Унгеру Ф.Г., принявших активное участие в обсуждении данной работы и высказавшим ряд ценных замечаний к советов в процессе ее подготовки.