НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ         ( Страница 11 )
  НАЗАД                                                                                        На главную страницу                                                                                     ВПЕРЕД     

Непосредственная связь свойств природных нефтей
с фазовым состоянием наноколлоидов.


    "Скептику" можно ответить,
что действительно, в настоящий момент мы еще не имеем никаких сведений о фазовом поведении наноколлоидов в «живой» нефти, в реальных пластовых условиях – это потребует более сложных и дорогостоящих экспериментов. Тем не менее, анализ свойств «мертвых» (обезгаженных) добытых нефтей из разных частей мира обнаруживает удивительную связь этих свойств с критическими границами фазовой диаграммы наноколлоидов асфальтенов.
       
    Так, некоторое время назад, мы собрали и проанализировали базу данных свойств нескольких сотен нефтей мира с различным содержанием асфальтенов [53]. Построение фазовой диаграммы асфальтенов позволило выявить и объяснить некоторые новые закономерности поведения характеристик нефтей .
       
    В качестве первого примера, на левом слайде внизу показан график зависимости вязкости от концентрации асфальтенов (в логарифмических координатах) для более чем 200 нефтей мира различного географического и геологического происхождения. Сплошная линия на слайде не имеет особого значения и нарисована лишь для того, чтобы визуально выделить явные максимумы вязкости. Для бесспорного статистического подтверждения необходим еще больший объем данных (особенно для низких концентраций); несмотря на это, даже «сырые» данные рисунка показывают четкое совпадение аномалий вязкости со всеми концентрационными границами (кроме границы 1) фазовой диаграммы асфальтенов (слайд внизу, справа). Фазовая граница 1 соответствует концентрации асфальтенов в нефти порядка 0,001 масс. %, а в большинстве баз данных все концентрации менее 0,01 масс. % классифицируются как «отсутствие асфальтенов». Отметим, на левом слайде видно фактическое отсутствие в природе подвижных нефтей с содержанием асфальтенов выше фазовой границы 5, которая, как уже обсуждалось, может быть естественным «пределом растворимости» асфальтенов в природных нефтях.














      
     Как известно, между вязкостью и плотностью нефти существует тесная взаимосвязь. Действительно, плотности нефтей из нашей базы данных также проявляют максимумы при концентрациях асфальтенов, соответствующих фазовым границам наноколлоидов, как показано на нижнем слайде слева.














   
    Фактически, эффекты «нанофаз асфальтенов» настолько устойчивы и постоянны, что легко обнаруживаются даже в очень ограниченных выборках нефтей. Например, на сайте, посвященном проблемам отложения асфальтенов, размещена таблица «Содержание смол и асфальтенов в различных нефтях» [54]. В таблицу внесены свойства лишь 20 нефтей с ненулевым содержанием асфальтенов, добытых в разных частях мира (Канада, Венесуэла, Мексика, США, Россия, Бразилия, Ирак, Франция, Алжир). График зависимости относительной плотности этих нефтей от концентрации асфальтенов показан на левом слайде внизу. Сравнение с более содержательной базой данных (см. верхние слайды) позволяет отнести всплески относительной плотности к тем же фазовым границам асфальтенов (граница 3b не видна на нижнем слайде из-за небольшого числа точек в необходимом диапазоне концентраций).














 НАЗАД                                                                                  На главную страницу                                                                                ВПЕРЕД
      Обновление : 20.11.2006