ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химическая типизация нефтей из "Углеводороды нефти" Успехи органической геохимии и геохимии нефти создали предпосылки для разработки новых схем классификации (химической типизации) нефтей, основанных на применении результатов анализа нефтей на молекулярном уровне. При этом наиболее удовлетворительные результаты могли быть получены при оптимальном сочетании индивидуальных и структурно-групповых методов анализа. Одной из таких классификаций является химическая типизация нефтей, разработанная в лаборатории геохимии нефти (ИГиРГИ) и основанная на сочетании данных ГЖХ по распределению важнейших реликтовых алканов и масс-спектрометрических данных по количественному распределению насыщенных молекул в соответствии с числом циклов в молекуле [8]. Предлагаемая далее схема типизации является дальнейшей разработкой схемы типизации нефтей, предложенной нами в монографии Химия алканов [9]. [c.11] Определяемое методом масс-спектрометрии [10] распределение насыщенных молекул в соответствии с числом циклов в молекуле (0—5 циклов) дает достаточно подробную характеристику насыщенных углеводородов в исследуемых нефтях. При желании можно провести соответствующий масс-спектрометрический анализ и ароматических углеводородов (см. главу 4). Кроме того, масс-спектро-метрия позволяет определять общее содержание алканов отдельно нормального и отдельно разветвленного строения. Близкая схема анализа была использована также в работах Французского института нефти, посвященных характеристике большого числа нефтей [5]. [c.11] По упомянутой выше методике было исследовано около 400 нефтей различных месторождений Советского Союза, принадлежащих практически ко всем известным нефтегазоносным бассейнам Южно-Каспийскому, Западно-Сибирскому, Тимано-Печорскому, Волго-Уральскому, Прикаспийскому, Днепрово-Донецко-Припятскому, Восточно-Сибирскому и ряду других. По возможности нефти отбирались из многопластовых месторождений, с тем чтобы проследить изменение состава нефтей как в зависимости от глубины залегания и возраста вмещающих пород, так и от термобарических условий. [c.11] Примечание. В скобках приведены наиболее часто встречающиеся значения. [c.17] Результаты исследований суммированы в табл. 1, где приведены результаты анализа 100 типичных нефтей различных нефтегазоносных бассейнов Советского Союза. На рис. 1 представлены хроматограммы нефтей различных химических типов, о которых более подробно будет сказано далее. [c.17] Данные по групповому составу нефтей показывают, что основ-ную часть углеводородов, выкипающих в интервале 200—430 С. составляют насыщенные углеводороды (алканы - - цикланы), на долю которых приходится 60—80% всей фракции. Соотношение же между концентрациями алканов и цикланов весьма различно. Так, например, концентрация алканов изменялась в пределах от 6 до 60%, поэтому следует предположить, что эта величина является определяющим фактором в разнообразии углеводородного состава нефтей. В то же время среднее содержание алканов, цикланов и аренов приблизительно равное, что хорошо согласуется с работами Французского института нефти, в которых, также в среднем (для 517 изученных нефтей), было найдено для фракций с т. кип. 210° С равное соотношение углеводородов этих трех типов [5]. Вместе с тем отдельно взятые нефти различаются большим разнообразием группового состава. В табл. 2 приведены пределы изменения и наиболее часто встречающиеся значения группового состава для нефтей различных химических типов, рассмотренных в табл. 1. [c.17] Цифры показывают число атомов углерода в молекулах. Знаком х отмечены пики изопреноидных алканов. [c.18] Рассмотрим теперь фиксируемое ГЖХ-анализом различие нефтей четырех типов, указанных в табл. 1, 2 и на рис. 1 (т. е. нефтей А , А , и Б ). Как уже указывалось, в основу типизации положено распределение нормальных и изопреноидных алканов. В общем виде все нефти можно разделить на две большие группы нефти категории А, на хроматограммах которых проявляются аналитически определяемые количества нормальных и изопреноидных алканов, и нефти категории Б, на хроматограммах которых пики нормальных алканов отсутствуют. В свою очередь, в зависимости от относительной концентрации нормальных и изопреноидных алканов в нефтях А и от наличия или отсутствия изопреноидных алканов в нефтях Б нефти каждой из категорий разбиваются еще на два типа А А и Б Б . [c.19] На хроматограммах нефтей типа А на относительно небольшом нафтеновом фоне (состоящем из неразделяемых ГЖХ углеводородов) четко прослеживаются пики нормальных и изопреноидных алканов, причем пики нормальных алканов заметно преобладают. При переходе к нефтям тина А несколько увеличивается высота фона, пики нормальных алканов заметно уменьшены, а преобладают пики изопреноидных алканов. На хроматограммах нефтей тина Б над фоном, величина которого еще более увеличена, проявляются четко только ники изопреноидных алканов. На хроматограммах нефтей типа Б полностью отсутствуют пики как нормальных, так и изопреноидных алканов. Фактически эти хроматограммы нредстав-ляют сплошной фон, образованный неразделяющимися углеводородами всех трех классов. Далее (в главе 6) будет показана генетическая взаимосвязь нефтей всех четырех указанных типов, в составе которых отражены различные этапы биохимической эволюции нефтей в земной коре. Наблюдается достаточно четкая связь между химическим типом нефтей (А , А , Б , Б ) и соотношением в них алканов и цикланов (рис. 3). [c.19] Ниже приведена краткая характеристика всех четырех рассматриваемых химических типов нефтей. [c.19] Фон — расстояние от нулевой линии до начала рассматриваемого ника. [c.19] Пока еще нет убедительных доказательств особенностей строения большей части разветвленных алканов во фракциях, кипящих выше 200° G. Во всяком случае, разветвленные алканы, находящиеся в горбе , представлены структурами, имеющими значительное число разветвлений, так как все монометилзамещенные алканы элюируются в виде достаточно хорошо разделяющихся пиков. [c.21] По характеру концентрационного распределения нормальных алканов нефти типа А часто различаются между собой. Одна из групп нефтей характеризуется максимумом в области Н.С20 H. 23I в другой группе нефтей этот максимум сдвинут к алканам н.С в—н.С в третьей группе максимум сдвинут в сторону еще более легких углеводородов. Типичные диаграммы распределения нормальных алканов в нефтях этих групп приведены на рис. 6. Добавим также, что большой материал по закономерностям распределения нормальных алканов в нефтях приведен в обстоятельной монографии Сафоновой [11 ]. [c.21] Значения колеблются в пределах 4—70 (чаще всего в пределах 6—15) для нефтей типа и в пределах 0,1 — 6 (чаще 0,5—4) для нефтей типа А . [c.25] Понятно, что величина Яф связана с относительными концентрациями нормальных алканов и может служить дополнительной характеристикой рассматриваемых нефтей. [c.25] Нефти типа Б встречаются чаще, чем нефти А , и распространены в основном в кайнозойских отложениях на глубинах 1000— 1500 м. Типичными представителями таких нефтей являются нефти Грузии (Норио, Мирзаани), Северного Кавказа (Старо-Грозненское, Анастасиевско-Троицкое) и др. [c.25] Нефти тиаа по групповому составу относятся к нефтям нафтенового или нафтено-ароматического основания. Они, как правило, содержат мало легких фракций. Характерной чертой нефтей этого тина является полное отсутствие нормальных и изопреноидных алканов и малое количество других разветвленных алканов (4— 10%). Среди циклоалканов наблюдается преобладание бицикличе-ских над моноциклическими углеводородами. Нефти типа Б чаще распространены в кайнозойских отложениях многих нефтегазоносных бассейнов Советского Союза на глубинах 500—1000 м. Наиболее характерными нефтями являются нефти Южного Каспия и Севера Западной Сибири (месторождения Грязевая Сопка, Сураханы, Балаханы, Русское и др.). По классификации Карцева [12], они относятся к кайнотипным нефтям. [c.25] Вернуться к основной статье