Как
при научном моделировании, так и в практических приложениях природные
нефтегазовые флюиды и их компоненты (в том числе, дисперсные фазы)
обычно принято рассматривать как системы, для поведения которых
характерен термодинамический
контроль. Иными словами, принято считать, что физико-химические
характеристики нефти/газа полностью определяются термодинамическими
условиями (прежде всего, давлением и температура) в данный момент
времени. На основе этих представлений прогнозируют эффекты практической
деятельности при осуществлении технологических операций – термического
воздействия в продуктивных пластах, трубопроводах и хранилищах; сброса
давления в пласте в результате отбора флюидов; смешения разнородных
флюидов при их миграции в процессе разработки месторождения и т.п.
Наши же исследования позволили сделать вывод, что для формирования
наблюдаемого в данных момент состояния (конфигурации, структуры)
дисперсной фазы нефтяных сред принципиальную важность имеет кинетический
контроль. При одних и тех же термодинамических условиях возможно
долговременное существование различных состояний дисперсной фазы,
каждое из которых было достигнуто в результате особой «личной
истории» (в результате специфической последовательности
реакций/превращений).
Наши эксперименты показали, что для дисперсий асфальтенов критически
важны особенности их «термической истории» в диапазоне
технологически значимых температур. Например, даже кратковременный
прогрев до 28-30оС приводит к коренной перестройке коллоидов
асфальтенов – возрастают размеры коллоидных частиц, усиливаются связи
между ними, ослабевает взаимодействие с другими компонентами системы.
При более низких температурах новое состояние коллоидов является
термодинамически неравновесным, однако, вследствие кинетического
контроля, измененные свойства сохраняются на протяжении нескольких
месяцев (наблюдается своеобразный эффект «долговременной
термической памяти»).
|