Исследование тяжелых нефтей и их компонент методом ЯМР

ОГЛАВЛЕНИЕ
2
ВВЕДЕНИЕ.......................................................... 5
ГЛАВА 1. АСФАЛЬТЕНЫ, СМОЛЫ И ПАРАФИНЫ В СТРУКТУРЕ НЕФТИ............................................................... 16
1.1 Классификация нефтей........................................... 16
1.2 Состав и свойства углеводородов нефти.......................... 17
1.3 Самоорганизация асфальтенов и смол. Надмолекулярная структура
нефти.......................................................... 21
1.4 Высокомолекулярные парафины в надмолекулярной структуре
нефти.......................................................... 35
1.5 Особенности выделения асфальтенов из нефти...................... ^
1.6 Надмолекулярная структура асфальтенов с точки зрения ЯМР-
релаксацин..................................................... 39
1.7 Проблемы регистрации твердотельной компоненты сигнала ЯМР ^
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.............................. 44
2.1 Метод ядерного магнитного резонанса............................. 44
2.1.1 Классическое описание явления ЯМР........................ 44
2.1.2 Времена релаксации. Феноменологические уравнения Блоха 46
2.1.3 Влияние движения на времена ЯМІ5 релаксации.............. 48
2.2 Объекты исследования и методики их получения................... 51
2.2.1 Образцы нефти............................................ 51
2.2.2 Разделение нефтей на компоненты.......................... 53
2.2.3 Получение асфальтенов и их фракций....................... 55
2.2.3.1 Методика прямого осаждения...................... 55
2.2.3.2 Методики “прямого” и “обратного” дробного растворения............................................. 57
2.2.4 Приготовление деасфальтенизированных и опорных нефтей 58
2.2.5 Выделение твердых парафинов.............................. 60
2.3 Методики эксперимента и обработка результатов................... ^
2
2.3.1 Обработка сигналов поперечной релаксации................. 64
2.3.1.1 Сигнал ССИ......................................... 64
2.3.1.2 Сигнал твердотельного эхо.......................... 65
2.3.2 Температурные зависимости релаксационных характеристик 66
2.3.2.1 Обработка температурных зависимостей доли твердотельной компоненты сигнала ЯМР....................... 67
2.3.2.2 Пример анализа температурной зависимости доли
твердотельной компоненты сигнала ЯМР............ 71
2.3.3 Обработка спектров стационарного ЯМР..................... 76
2.3.4 Обработка спектров ЯМР высокого разрешения............... 78
2.3.5 Определение плотности р и “нулевой’' вязкости //о образцов
нефти...................................................... 80
ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ АСФАЛЬТЕНОВ, СМОЛ И ПАРАФИНОВ В НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЕ НЕФТИ 82
3.1 Твердотельная компонента в сигнале ЯМР нефти...................... ^2
3.1.1 Форма твердотельной компоненты в сигнале ЯМР нефти ^
3.1.2 Корреляция доли твердотельной компоненты с физикохимическими характеристиками нефти.............................. 86
3.2 Возможности исследования методом ЯМР структурно-
динамической организации асфальтенов в блоке...................... 92
3.2.1 Доказательство применимости методики 8оПс1-ЕсЬо для
исследования асфальтенов в блоке......................... 92
3.2.2 Анализ температурных зависимостей релаксационных
характеристик твердотельной компоненты в сигнале ЯМР асфальтенов............................................... 101
3.3 Роль смол в формировании твердотельных образований нефти........
3.3.1 Твердотельная компонента в сигнале ЯМР для бензольных и
спиртобензольных смол.................................... 111
3.3.2 Анализ температурных зависимостей релаксационных характеристик твердотельной компоненты для смол в
блоке..................................................... 116
3.3.3 Способность смол к формированию твердотельных
образований в смеси с маслами............................. 118
3
3.4 Высокомолекулярные н-парафины в надмолекулярной структуре нефтяных систем............................................. 119
3.4.1 Твердотельная компонента в сигнале ЯМР для масел...... 119
3.4.2 Сравнительный анализ и-парафинов в составе различных нефтяных систем.............................................. 125
3.4.3 Молекулярно-массовое распределение н-парафинов в нефти 133
3.5 Надмолекулярная структура нефтяных систем...................
3.5.1 Надмолекулярная структура нефти при высоких температурах................................................. 138
3.5.2 Надмолекулярная структура деасфальтенизированной нефти.
3.6 Заключение...........................:....................... 245
ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ОСАЖДЕНИЯ АСФАЛЬТЕНОВ В
СИСТЕМАХ н-АЛКАН-НЕФТЬ.......................................... 148
4.1 Анализ фрагментарных составов и массовых долей асфальтеиов, осаждаемых в различных системах н-алкан-нефть............... 148
4.1.1 Взаимосвязь фрагментарного состава асфальтеиов и структурно-группового состава исходной нефти................. 148
4.1.2 Массовая доля асфальтенового осадка в зависимости от применяемого н-алканового растворителя....................... 1*1
4.2 Верификация принципа аддитивности применительно к образованию осадка в системах н-алкан-нефть................. 152
4.2.1 Дробное растворение асфальтеиов в условиях последовательного увеличения молекулярной массы растворителя................................................. 152
4.2.2 Дробное растворение асфальтеиов в условиях последовательного уменьшения молекулярной массы растворителя .’.............................................. 157
4.3 Сравнительный анализ фрагментарных составов н-гсптан-нерасгворимых асфальтеиов и асфальтеновых фракций, полученных дробным растворением........................................ 159
4.4 Заключение..................................................
вывода........................................................... 167
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..................................... 169
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ............................ 180
4
ВВЕДЕНИЕ
Нефть представляет собой неныотоновскую жидкость и относится к разряду коллоидных систем. Коллоидная структура нефти обусловлена наличием в ней таких высокомолекулярных компонент, как асфальтены и смолы, которые способны формировать надмолекулярные агрегаты. Высокое содержание таких структур в нефти обуславливает особенности ее реологических свойств, в частности, высокую вязкость. К характерным представителям высоковязких нефтей огносяг тяжелые нефти и природные битумы.
Характерной особенностью современной нефтедобычи является увеличение в мировой структуре добываемого углеводородного сырья доли трудноизвлекаемых запасов высоковязких нефтей. Мировые запасы высоковязких нефтей значительно превышают запасы легких и маловязких нефтей и по оценкам специалистов составляют около 1.5 трлн. тонн. В промышленно развитых странах месторождения высоковязких нефтей рассматриваются не столько как резерв для перспективной разработки, сколько в качестве основной базы для развития нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей в ближайшие годы. Россия также обладает значительными запасами трудноизвлекаемых нефтей, которые составляют около 55% от общих запасов российской нефти. В частности, на территории республики Татарстан сосредоточено около 13% российских запасов тяжелых нефтей и природных битумов. Технологические проблемы добычи, транспортировки и переработки высоковязких нефтей обуславливают необходимость привлечения физических исследований их надмолекулярной организации.
Актуальность диссертационного исследования. У лее в течение многих лет применение метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) к исследованиям таких сложных молекулярных систем, как нефти, фокусируется [1], как правило, на анализе жидкофазной компоненты сигнала
ЯМР нефти и не охватывает область малых (порядка 10 мкс) времен спин-спиновой релаксации, характерных для твердых тел. Однако, по мере естественного смещения фокуса интересов в сторону исследования свойств тяжелой нефти и природных битумов, ситуация в части уже зарекомендовавших себя подходов и возможностей метода ЯМР становится все более сложной. В частности, в этих объектах уже не наблюдается так явно, как для легких нефтей, корреляция между вязкостью нефти и временами ядерной магнитной релаксации, а применение методов ЯМР высокого разрешения (ЯМР ВР) становится все более проблематичным. В этой связи представляется возможным допустить, что возникающие проблемы обусловлены не только усложнением исследуемой системы как таковой, но и неполнотой анализа сигнала ЯМР в области малых времен релаксации. Причем, последнее вызвано не только ограничениями со стороны аппаратуры, но и недостаточным, на наш взгляд, вниманием исследователей к анализу сигнала поперечной релаксации в микросекундном диапазоне. В настоящей диссертационной работе представлены экспериментальные результаты впервые проведенного систематического исследования микросекундного диапазона времен поперечной релаксации сигнала ЯМР как природных нефтей, так и продуктов их разделения на составляющие различных углеводородных групп.
Многие, и, в том числе, реологические, характеристики нефти связывают с их химическим составом. Причем, в большинстве случаев основное внимание уделяется асфальтенам, отличающимся способностью [2 - 4] к надмолекулярной организации. Несмотря на обширную литературу, посвященную исследованиям структуры асфальтенов и их способности к агрегированию, вопросы, касающиеся характеризации асфальтенов и методов их выделения из нефти, представляются весьма не простыми. Однозначно понятно только то, что для асфальтенов характерен чрезвычайно богатый набор химических и надмолекулярных структур.
6
Как правило, асфальтены выделяют из осадка растворов нефти. В качестве растворителя рекомендовано [5] использовать н-гептан, однако на практике могут применяться не только н-гептан, но и н-гексан, н-пентан, или их смеси (пстролейные эфиры). При этом известно [6], что в ряду н-алканов -н-пентан, н-гексан и н-гептан, наилучшим качеством растворения асфальтеиов обладает н-гептан* В связи с гипотезой о доминирующем влиянии асфальтеновых фракций на свойства тяжелой нефти и, вытекающей отсюда необходимости их исследования, в научном сообществе до сих пор остается актуальным вопрос стандартизации методики выделения асфальтеиов из нефти. В частности, этот вопрос активно обсуждался на 10-ой международной конференции “Petroleum Phase Behavior and Fouling” (Рио-де-Жанейро, 2009). Очевидно, что решение этой проблемы предполагает проведение детальных исследований и сравнительного анализа
характеристик асфальтеиов, полученных разными способами.
Целью данной диссертационной работы является экспериментальное исследование ряда образцов тяжелой нефти и их компонент (масла, смолы, асфальтены) методом ЯМР, основываясь, в том числе, на анализе сигнала ЯМР в микросекундном диапазоне времен поперечной релаксации.
Основные задачи диссертации состоят в следующем:
1. Поиск наиболее значимых для исследования свойств тяжелой нефти параметров сигнала ЯМР;-
2. Экспериментальное исследование методом ЯМР образцов тяжелой нефти и продуктов их разделения на составляющие (прежде всего асфальтены, смолы и парафины) в условиях варьирования температуры в широком диапазоне;
3. Экспериментальное исследование свойств асфальтеиов и их фракций, получаемых путем осаждения из систем нефть/растворитель в условиях варьирования молекулярной массы н-алканового растворителя.
7
Научная новизна работы:
1. На примере исследования широкого набора образцов нефти установлен факт наличия в сигнале 'Н ЯМР компоненты с временем поперечной релаксации, характерным для твердотельных образований. Установлено, что эта часть сигнала может служить характерным признаком наличия в нефти асфальтенов и/или смол в стеклообразном состоянии, и/или парафинов в кристаллической фазе.
2. Показано, что для каждой из указанных фракций нефти характерен свой температурный диапазон существования твердотельной компоненты в сигнале ЯМР, что дает возможность из анализа температурной зависимости доли Р$ получить количественную информацию о содержании в нефти асфальтенов, смол и парафинов.
3. Установлено, что массовая доля, а также фрагментарный состав асфальтенов и их фракций, зависят как от состава нефти, так и от способа их получения - осаждение в системе н-алкан/нефть или осаждение в результате последовательной промывки в ряду н-алканов.
4. На базе полученных экспериментальных данных сделан вывод, согласно которому процесс осаждения асфальтенов из нефти не подчиняется принципу аддитивности и контролируется не только растворяющей способностью растворителя по отношению к молекулярным компонентам исходной нефти, но и, прежде всего, растворяющей способностью растворителя по отношению к надмолекулярным образованиям асфальтенов, формирующимся непосредственно в системе н-алкан/нефть.
Практическая значимость:
1. Для задач характеризации свойств и состава тяжелых нефтей методом ЯМР продемонстрирована высокая информативность релаксационных характеристик, извлекаемых из анализа сигнала в микросскундном диапазоне времен релаксации. Установлено наличие корреляции между долей Рх твердотельной компоненты в сигнале ЯМР и “нулевой” вязкостью /7о (динамическая вязкость, приведенная к нулевой
скорости смещения) для всех исследованных образцов тяжелой нефти. На основе результатов анализа сигнала ЯМР в области малых времен релаксации предложен более простой, по сравнению с существующими, способ определения в нефтях количества парафинов и асфальтенов (“Способ определения содержания парафинов и асфальтенов в нефти”, патент №2333476).
2. На основе результатов исследования температурных зависимостей доли Р5 твердотельной компоненты в сигнале ЯМР для образцов исходной нефти и выделенных из них асфальтенов, смол и масел разработана методика определения состава нефти. Показано, что одним из оптимальных способов анализа температурных зависимостей доли является их представление в виде суперпозиции функций Ферми. Поданы две заявки на изобретения: “Способ определения содержания жидкофазных и твердотельных компонент в смеси углеводородов” (заявка №2008148990, положительное решение о выдаче патента от 26.10.2009) и “Способ определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса” (заявка №2009144083).
3. На основе сравнительного анализа спектров !Н ЯМР 1 %-ных растворов в СС14 н-гептан-нерастворимых асфальтенов, выделенных из трех разных образцов нефти, отличающихся между собой содержанием асфальтенов, смол и парафинов, показано существование взаимосвязи между фрагментарным составом выделяемых асфальтенов и структурно-групповым составом исходной нефти.
4. Экспериментально установленный факт невыполнения в системах н-алкан/нефть принципа аддитивности в механизме разделения компонент нефти на растворимую и нерастворимую части позволяет утверждать, что процесс выделения асфальтенового осадка включает в себя такой важный этап, как формирование нерастворимых надмолекулярных образований асфальтенов непосредственно в системе растворитсль/нефть и,
следовательно, специфичных только для нее. Это обстоятельство имеет важное значение для выработки рекомендаций по стандартизации процедуры получения асфальтенов из нефти.
На защиту выносятся положения, сформулированные в выводах.
Достоверность экспериментальных результатов обеспечивается надежностью используемых - экспериментальных методов, высокой точностью измерений, тщательностью обработки полученных экспериментальных данных, воспроизводимостью и внутренней самосогласованиостыо получаемых результатов и выводов.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции “Структура и динамика молекулярных систем” (Яльчик, 2006, 2007, 2009), на
Международной научной молодежной школе “Актуальные проблемы магнитного резонанса и его применений” (Казань, 2006, 2007), на 4-ой Зимней молодежной школе-конференции “Магнитный резонанс и его приложения” (Санкт-Петербург, 2007) и на семинарах кафедры физики молекулярных систем Казанского государственного университета имени В.И. Ульянова-Ленина.
Тематика диссертации связана с одним из основных научных направлений кафедры физики молекулярных систем Казанского государственного университета имени В.И. Ульянова-Ленина в области исследования структурно-динамической организации тяжелых нефтей. Данное направление явилось результатом научно-исследовательского сотрудничества с фирмой Schlumberger в 2005-2007 годах по проекту GAP № RUP 1331, финансируемого при посредничестве Американского фонда гражданских исследований и развития (CRDF). Исследования в данном направлении были связаны также с работами по проекту “Разработка методики характеризации состава и свойств нефти, основанной на анализе микросекундного диапазона времен спин-спиновой релаксации ('Н ЯМР)” при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм
предприятий в научно-технической сфере в рамках программы “Участник молодежного научно-инновационного конкурса” (государственный контракт № 6207р/8552) и Инвестиционно-венчурного фонда республики Татарстан в рамках программы “Молодежный инновационный проект” (договор целевого финансирования № 18/12).
Личный вклад автора. Диссертационная работа выполнялась во время учебы автора в аспирантуре Казанского государственного университета имени В.И. Ульянова-Ленина. Полученный экспериментальный материал и его анализ являются результатом деятельности диссертанта. Автор принимал непосредственное участие в формировании идей, планировании и проведении соответствующих экспериментов, обсуждении и обработке экспериментальных данных, написании статей, а также подготовке и представлении докладов на конференциях.
С г рук 1 у ра д исее рта ц и н; Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Во Введении указана и обоснована актуальность выбранной научной темы, сформулирована цель диссертации, приведены защищаемые научные положения и отмечена научная новизна.
В первой главе изложено современное состояние основных исследований по теме диссертации. Приводятся известные особенности надмолекулярной организации природной нефти, а также общепризнанные модели асфальтсновых агрегатов. Приводится критический анализ литературных данных об особенностях осаждения асфальтенов из растворов нефти в н-алканах. Обсуждены проблемы регистрации сигнала ЯМР в микросекундном диапазоне врсм.ен релаксации.
Вторая глава посвящена описанию объектов и методов исследования. Кратко изложены основы метода ЯМР. Представлены основные характеристики аппаратуры и описаны методические аспекты применения импульсных методик ЯМР, используемых в исследованиях по теме диссертации. Представлена оригинальная методика обработки сигналов
твердотельного эхо, регистрируемых с помощью импульсной последовательности 8оНс1-ЕсЬо, с помощью двух-параметрической функции. Представлен оригинальный подход к анализу температурной зависимости доли твердотельной компоненты в сигнале ЯМР, основанный на ее представлении в виде набора составляющих, описываемых функциями Ферми. Приведены основные характеристики исследованных образцов и детальное описание процедур их приготовления.
Третья глава посвящена результатам характеризации как исходных нефтей, так и продуктов их разделения на составляющие (фракции) различных углеводородных групп, путем анализа твердотельной компоненты сигнала ЯМР.
Представлены результаты исследования ряда образцов тяжелой нефти месторождений Татарстана и Вьетнама методом ЯМР с использованием импульсной последовательности ЯоНё-ЕсЬо. Представлены результаты о наличии в сигнале ЯМР исследованных образцов нефти твердотельной компоненты, характеризующейся временем Т2$ поперечной релаксации порядка 10 мке и формой линии, характерной для твердого тела. Приведена установленная на примере исследованных образцов нефти корреляционная зависимость между “нулевой” вязкостью ро нефти и долей Р± твердотельной компоненты в ее сигнале ЯМР.
На примере исследования ядерной магнитной релаксации асфальтенов, выделенных из трех различных нефтей, установлена корреляция между характерными для асфальтенов параметрами поперечной релаксации и структурно-групповым составом исходной нефти. Основываясь на сравнительном анализе данных импульсного и стационарного ЯМР, показано, что наиболее корректная информация о доле Р5 может быть получена путем регистрации формы сигнала твердотельного эхо при разных значениях г и последующей экстраполяции извлекаемых из нее параметров на время г = 0. Представлены возможности детектирования по температурной зависимости доли Р5 твердотельной компоненты в сигнале ЯМР
свойственных асфальтенам равновесных фазовых переходов 1-го рода и неравновесных фазовых переходов 2-го рода (жидкость-стекло). Оценены средние температуры стеклования боковых алифатических цепей асфальтеновых молекул. Установлено, что асфальтены могут содержать в своем составе кристаллическую фазу алифатического происхождения. Сформулирована гипотеза о возможности кристаллизации боковых алифатических цепей молекул асфальтенов.
Анализ релаксационных характеристик твердотельной компоненты сигнала Н ЯМР для смол (в блоке) в условиях варьирования температуры показал, что смолы формируют некристаллические твердотельные структуры и не содержат в своем составе примеси парафинов. Сравнительный анализ соответствующих характеристик для бензольных и спиртобензольных смол, а также для асфальтенов, выделенных из одной и той же нефти, при одинаковых температурных условиях показал, что смолы, в целом, по сравнению с асфальтенами характеризуются наличием твердотельных образований с меньшей плотностью упаковки, причем твердотельные образования в спиртобензольных смолах характеризуются более высокой плотностью упаковки по сравнению с таковыми в бензольных смолах.
В широком температурном диапазоне проведены исследования фазовых состояний н-парафинов, находящихся в составе исходной нефти, выделенных из нее масел и твердых парафинов, выделенных из масел этой же нефти. Результаты исследования позволяют сделать заключение об отсутствии в природной нефти кристаллитов и-парафинов, невзаимодействующих с присутствующими в ней иными надмолекулярными образованиями. Сделан вывод о том, что дисперсная фаза, обуславливающая коллоидную структуру природной нефти, формируется в условиях совместного агрегирования 11-парафинов с другими высокомолекулярными компонентами нефти.
На базе экспериментальных результатов по исследованию твердотельной компоненты в сигнале ЯМР для исходных нефтей, а также для деасфальтенизированных и опорных нефтей, полученных из исходных путем
удаления асфальтенов и легких фракций, сделано заключение о том, что асфальтены играют важную роль в формировании надмолекулярных образований, характеризующихся твердотельной структурой. При этом стоит подчеркнуть важность роли не только высокомолекулярных соединений в формировании твердотельных структур в нефти, но и безусловное участие низкомолекулярных соединений, характеризующихся определенной способностью к растворению этих структур.
Сравнительный анализ температурных зависимостей доли Р$ твердотельной компоненты для исходных нефтей, а также для выделенных из них асфальтенов, смол и масел, позволил сформулировать утверждение о том, что твердотельные структуры в нефти при высоких температурах (Т> 145 °С) обусловлены исключительно твердотельными образованиями асфальтенов, из структуры которых исключены молекулы парафинов и смол. Это утверждение хорошо согласуется с установленной корреляцией между содержанием асфальгенов в нефти и значением доли Ръ твердотельной компоненты в ее сигнале ЯМР при температуре +145 °С.
В четвертой главе представлены результаты исследования н-пентан-, н-гексан- и н-гептан-нерастворимых асфальтенов, полученных по стандартной методике путем осаждения из растворов нефти в н-пентаие, н-гсксане и н-гептане, а также и-пеитан/н-гексаш'н-гептан-нерастворимых и н-гептан/н-гексан/н-пенган-нерастворимых фракций асфальтенов, полученных путем последовательной промывки (дробное растворение) н-пентан-нерастворимых асфальтенов в н-гексане и и-гептане, а н-гептан-иерастворимых асфальтенов - в н-гексане и н-пентане, соответственно. Проведен анализ данных !Н ЯМР-спектроскопии растворенных в четыреххлористом углероде (ССЦ) асфальтенов и их фракций, выделенных из трех характерных образцов нефти, которые отличаются высоким содержанием асфальтенов, смол, и парафинов, соответственно. Установлено, что массовая доля и фрагментарный состав асфальтенов и их фракций зависят как от состава нефти, так и от способа их получения - осаждение в
14
системе н-алкан/нефть или осаждение в результате последовательной промывки в ряду н-алкапов.. Полученные экспериментальные факты позволили сформулировать гипотезу, согласно которой процесс осаждения асфальтенов из нефти контролируется не только растворяющей способностью растворителя по отношению к молекулярным компонентам исходной нефти, но и, прежде всего, растворяющей способностью растворителя по отношению к надмолекулярным образованиям асфальтенов, формирующимся непосредственно в системе н-алкан/нефть.
Общий объем диссертационной работы составляет 182 страницы машинописного текста, включая 65 рисунков, 18 таблиц и список литературных ссылок из 105 наименований.
Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 11 работ (2 статьи в центральной печати, 3 - в электронных журналах, 6 - во всероссийских сборниках статей и в трудах научных конференций). Две статьи приняты к публикации в центральной печати. По результатам диссертационного исследования получен один патент и поданы две заявки на изобретения, по одной из которых получено положительное решение о выдаче патента.
15
Глава 1. Асфальтены, смолы и парафины в структуре нефти.
1.1. Классификации нефтей
В 1982 году на XI Международной конференции по тяжелой нефти и битумам в городе Каракасе впервые была предложена классификация нефтей, основанная на вязкости и плотности углеводородного сырья. Отмечено, что к битумам относятся углеводороды с вязкостью более 10 Пас в условиях залегания (пластовая температура в большинстве случаев не превышает 125 °С, а пластовое давление - 30 МПа). Битумы не текут и являются полутвердым веществом. Углеводороды с вязкостью менее 10000 мПа-с относятся к тяжелой нефти.
В 1987 году на XII Нефтяном мировом конгрессе в городе Хьюстоне была рекомендована общая схема классификации природного углеводородного сырья:
• легкие нефти характеризуются плотностью мсттее 870.3 кг/м3;
• средние - 870.3 т- 920.0 кг/м3;
• тяжелые - 920.0 -г 1000 кг/м3;
• сверхтяжелые - более 1000 кг/м3 при вязкости менее 10 ГГа-с;
• природные битумы - более 1000 кг/м3 при вязкости свыше 10 Пас.
Плотность является одним из наиболее общих показателей, характеризующих свойства нефти. По плотности можно ориентировочно судить об углеводородном составе нефти, поскольку ее значение для углеводородов различных групп различно. Так, в ряду парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов наибольшей плотностью характеризуются ароматические углеводороды, а наименьшей - парафиновые. Поэтому высокая плотность нефти указывает на высокое содержание ароматических углеводородов, а низкая - на высокое содержание парафиновых углеводородов, соответственно.
Принципиальное отличие природных битумов и тяжелых нефтей от легких нефтей заключается в том, что в них содержится большое количество
16