În funcție de compoziția într-o gamă largă a modifica proprietățile fizice și chimice ale uleiului. Schimbarea consistența uleiului din gazele ușoare, saturate la cleios groase grele. Prin urmare, culoarea uleiului variază de la lumină la roșu închis și negru. Aceste proprietăți depind de prevalența uleiului cu greutate moleculară mică în compoziția compușilor hidrocarbonați ușoare, structură complicată grele sau compuși macromoleculari.
Compoziția chimică a uleiului
Petrolul este un combustibil lichid mobil uleios de culoare galben deschis până la roșu închis, maro și negru constând dintr-un amestec de diferiți compuși de hidrocarburi. Natura uleiului este foarte diversă în funcție de calitatea lor, consistența și greutatea specifică de lichid și foarte volatil la un cleios gros.
Este cunoscut faptul că elementele chimice sunt interconectate în anumite proporții în funcție de valența lor. De exemplu, o moleculă de apă - H2O este format din doi atomi de hidrogen având o valență - 1, și un atom de oxigen divalent.
Cea mai simplă a compoziției chimice a compusului hidrocarbonat este metan - CH4. Este un gaz combustibil, care este componenta principală a combustibilului de gaze naturale.
Urmată de compus metan este etan - C2 H6,
După cum sa menționat mai sus, începând cu pentan, hidrocarburile gazoase trec în lichid, adică, în ulei. Formula pentan continuă aceeași serie continuă a compușilor hidrocarbonați care aparțin grupei de metan.
Carbonul în combinație cu hidrogen este capabil să formeze compuși hidrocarbonați nenumărate care diferă în structura lor chimică și prin urmare proprietățile.
Există trei grupe principale de compuși hidrocarbonați:
Primul grup - metan (sau alcani). Formula lor generală CnH2n + 2. Este acest grup de compuși menționați mai sus.
Ele sunt complet saturate, ca sunt utilizate toate legăturile de valență. Prin urmare, acestea sunt cele mai inerte chimic, nu sunt capabile să o reacție chimică cu alți compuși. Alcanii carbon sunt fie liniare Carcase (alcani normale) sau cu catenă ramificată (izoalcani).
Al doilea grup - naftenice (sau tsiklany). Formula lor generală este CnH2n. Principalele caracteristici ale acestora - prezența a cinci - sau ciclu cu șase atomi de atomi de carbon, adică, ele formează metan în contrast cu un circuit închis inel (aici - tsiklany):
Acest lucru este saturată (limitare compus). Prin urmare, ei practic nu reacționează.
A treia grupă - aromatică (sau scena). Formula lor generală CnH2n-6. Ei au format inele cu șase membri, care se bazează pe așa-numitul inel aromatic din benzen - C6 H6. Caracteristica lor distinctiv - prezența unor legături duble între atomii.
Dintre hidrocarburile aromatice sunt alocate monociclice, biciclice (adică, inel dublu) și compuși policiclici care formează multi-inel, cum ar fi în formă de fagure.
Hidrocarburi, inclusiv petrol și gaze, nu sunt substanțe definite și compoziția chimică constantă. Ele reprezintă un amestec natural complex de stare gazoasă, lichidă și solidă compuși hidrocarbonați metan, naftene și aromatică. Dar aceasta nu este un amestec simplu, și o soluție de hidrocarbură a unui sistem complex în care hidrocarburile ușoare sunt solvent și substanțe dizolvate - alți compuși macromoleculari, inclusiv asfaltene și rășini, adică și chiar compuși de hidrocarburi care sunt incluse în ulei.
O soluție dintr-un amestec simplu este caracterizat prin aceea că, componentele sale constitutive pot interacționa chimic și fizic, căpătând noi proprietăți care nu sunt inerente compușilor inițiali.
densitate de ulei
Printre cele mai importante proprietăți fizice ale uleiului este densitatea sau greutatea specifică. Această rată depinde de greutățile moleculare ale componentelor sale, adică predominanța uleiului în lumina concordat sau compuși de hidrocarburi grele din prezența impurităților gudroane, asfaltenele și gazul dizolvat.
Densitatea uleiului variază într-o gamă largă de 0.71 până la 1,04 g / cm 3. In situ datorită volumului mare de gaz dizolvat în ulei, densitatea sa este de 1,2 - 1,8 ori mai mică decât în condițiile de suprafață după degazare . În funcție de densitatea sunt următoarele clase de uleiuri:
- Foarte ușor (până la 0,8g / cm3);
- Lumina (0,80-0,84g / cm3)
- Medie (0,84-0,88g / cm3)
- Heavy (0,88-0,92g / cm3)
- Foarte severe (mai mult de 0,92g / cm3)
Vâscozitatea uleiului - această proprietate să reziste mișcării particulelor de ulei în raport cu celălalt, în cursul mișcării sale. Viscozitatea determină gradul de mobilitate al petrolului. Viscozitate măsurată cu un instrument - viscozimetru. In sistemul SI se măsoară în milliPascal pe secundă (mPa • s), în sistemul SGS - Poise, g / (cm • s).
Există două tipuri de viscozitate: dinamică și cinematică. vzyakost dinamică caracterizează o rezistență la forță la mișcarea stratului de lichid în zona de 1cm2 1cm la o viteză de 1 cm / sec. vâscozitate cinematică este proprietatea fluidului să asigure o rezistență la deplasarea unei părți în raport cu un alt fluid cu forța de gravitație.
Viscozitatea dinamică se determină prin formula:
unde: A - suprafața stratului în mișcare de lichid (gaz); F - forța necesară pentru a menține diferența de viteze între straturile de o cantitate DV; dy - distanța dintre stratul de lichid în mișcare (gaz); dv - diferența de viteză se deplasează strat de lichid (gaz).
vâscozitate cinematică este de asemenea utilizat în calcule, se determină prin următoarea formulă:
unde: μ - vâscozitatea dinamică; ρ - densitatea uleiului la determinarea temperaturii.
În ceea ce privește uleiul de suprafață sunt împărțite în:
- vâscozitate redusă - până la 5 mPa • s;
- vâscozitate ridicată - la 5 la 25 mPa • s;
- foarte vâscos - mai mult de 25 mPa • s.
Posedă ulei ușor cu vâscozitate mai mică și mai mult - sunt grele. Vâscozității uleiului in situ este de zece ori mai mică decât aceeași pe uleiul de suprafață după degazare, datorită saturării sale de gaz foarte mare în subteran. Această proprietate este de mare importanță în formarea depozitelor de hidrocarburi, ca determină gradul de migrare.
Reciprocă a viscozității caracterizează φ de curgere a fluidului:
- Redus de sulf - 0,5%;
- Sulful - 0.5-2.0%;
- Sour - mai mult de 2%.
ulei parafinic
Acesta este un alt importante proprietăți de petrol care afectează tehnologia de transport de producție și de conducte. uleiuri parafinice apare din cauza conținutului lor de solide - parafine (de la C17 la C35 H36 N72) și cerizină (de la C36 la C55 N74 N112).
Cu privire la conținutul de ulei de parafină sunt împărțite în:
- Maloparafinistye - mai puțin de 1,5%;
- Ceros - 1.5-6.0%;
- Vysokoparafinistyh - mai mult de 6,0%.
raportul gaz-petrol
GOR poate ajunge la 300 - 500 m 3 / t, dar de obicei - în intervalul 30 - 100 m 3 / t. Respectă sau mai puțin - 8 - 10 m3 / t, de exemplu, depozite de petrol greu zona Yaregskoye Ukhtinsky GOR au 1 - 2 m 3 / t.
presiunea de saturație
presiunea de saturație (sau la începutul vaporizarea) - este presiunea la care gazul începe să se separe de ulei. În condiții naturale, presiunea de saturație poate fi egală sau mai mică decât rezervorul.
In primul caz, tot gazul va fi dizolvat în ulei și petrol - gaz saturat. În al doilea caz, uleiul este subsaturat cu gaz.
compresibilitate ulei
Compresibilitatea uleiului datorită factorului de elasticitate și compresibilitate măsurat - βN.
unde V - volumul sursei de ulei, m3;
Av - modificarea volumului de ulei, m3;
Ap - modificarea presiunii, MPa.
Factorul de compresibilitate caracterizează variația volumului rezervor de petrol ca presiunea de 0,1 MPa. Acest factor este luat în considerare în stadii incipiente de dezvoltare, atunci când forța elastică a lichidelor și a gazelor nu a fost încă disipat, și, prin urmare, joacă un rol important în formarea energiei.
Coeficientul de dilatare termică:
unde 0 At - schimbare de temperatură de 1 ° C 0
Coeficientul de dilatare termică prezintă parte din volumul inițial variația volumului uleiului cu modificări ale temperaturii la 1 0 C. Acest factor este utilizat în proiectarea și aplicarea unor metode de stimulare termică.
Raportul volumetric de ulei
Acest raport indică care ocupă un volum în condiții de rezervor 1m 3 de ulei degazeificat datorită saturării cu gazul.
unde BH - rezervor raport volumetric ulei, unitatea de acțiune;
Vpl - volumul de ulei în condiții de rezervor, m 3;
Vdeg - același volum de ulei în condiții de suprafață după degazare, m 0;
ρpov - densitatea uleiului la condițiile de suprafață, t / m 3;
ρpl - densitatea uleiului în condiții de rezervor, t / m3.
Raportul volumetric este în general mai mare decât 1, de obicei în intervalul 1,2-1,8, dar uneori ajunge la 2-3 unități. Raportul volumetric utilizat la calcularea rezervelor în determinarea factorului de recuperare a petrolului.
ulei Contracția și factorul de conversie bazat pe raportul contracție de volum poate fi determinat la extragerea uleiului la suprafață - și, precum și factorul de conversie - Θ.
Acesta din urmă este utilizat în metoda volumetrică formula de calcul a stocurilor. Factorul de conversie Θ - este inversul factorului de volum - bH.
După cum se poate observa, această formulă este un raport volumetric formula inversata. Că ea reprezintă scăderea în ulei (contracției sale), în timpul tranziției de la suprafață la condițiile de rezervor.
punct de congelare
Punctul turnati al uleiului - aceasta este temperatura la care uleiul răcit într-un tub de testare nu se modifică nivelul său atunci când este înclinat la 45 °. punct de topire scăzut și uleiuri diverse. De obicei, are loc în rezervorul de ulei într-o stare lichidă, dar unele dintre ele se îngroașe, chiar și cu o ușoară răcire. Turnării crește puncte cu creșterea simultană conținutul său de parafină solidă și conținutul de gudron redus. Rășinile au efectul opus - cu o creștere a conținutului lor punctul de curgere scade.
Proprietățile optice ale uleiului
Activitatea optică este exprimată în capacitatea uleiului de a roti planul fasciculului de lumină polarizată spre dreapta (din stânga rar). substanțe optic active formate în timpul activității organismelor, și activitatea optică a uleiului indică legătura sa genetică cu sistemele biologice. Principalii transportatori de activitate optică în uleiul fosil sunt animale și vegetale molecula de origine - hemofossilii. Ulei din depozitele mai vechi mai puțin optic activ, comparativ cu uleiul din roci mai tinere.
ulei ușor atunci când este iradiat cu raze ultraviolete, adică sunt capabile de luminescență. rășină luminesce nu este, în principiu compuși luminescente - hidrocarburi. substanțe luminescente au spectre luminescenta anumite culori (maro, albastru, galben, etc.) și intensitatea luminescență depinde de concentrația. Ulei ușor sunt albastru și luminiscență albastru, grele - galben și galben-brun.