Склад нафти і газу

Нафта і газ - це теж гірські породи, але не тверді, а рідкі та газоподібні. Разом з іншими горючими осадовими породами (торф, буре та кам'яне вугілля, антрацит) вони утворюють сімейство каустобіолітів або - горючих органічних порід.

Основними її елементами є вуглець (83...87%) і водень (11...14%). Найбільш часто зустрічається домішка – сірка (до 7%), хоча в багатьох нафтах сірки практично немає. Кисень зустрічається не в чистому вигляді, а в різних з'єднаннях (кислоти, феноли, ефіри і т. д.); його в нафти не більше 3,6%.

Фракційний склад нафти визначається при поділі з'єднань по температурі кипіння. Фракцією(дистилятом) називається частка нафти, що википає в певному інтервалі температур. Початком кипіння фракції вважають температуру падіння першої краплі скондесувалися; кінцем кипіння – температуру, при якій випаровування фракції припиняється. Так, бензини википають в межах 35...205 ° С, гас - 150...315, дизельні палива - 180...350, масла - 350 і вище.

Вуглеводні являють собою хімічні сполуки вуглецю і водню. Вони бувають парафінові, нафтенові і ароматичні.

Парафінові вуглеводні (метан, етан, пропан і т. д.) Мають хімічну формулу С "Н_2n + 2 (і - число атомів вуглецю). При і =1….4 парафінові вуглеводні є газами, при і від 5 до 15 – рідинами, при і> 16 – при звичайних температурах твердими речовинами. Тверді вуглеводні метанового ряду називають парафинами. Температура їх плавлення становить в основному 52...62°С. У пластових умовах парафіни знаходяться в розчиненому стані. Однак при зниженні температури, тиску і виділення розчиненого газу парафін виділяється з нафти у вигляді кристалів, створюючи тим самим проблеми для її фільтрації в пласті і руху в трубопроводах. Залежно від будови і кількості рідких парафінових вуглеводнів в нафтах, властивості одержуваних з них нафтопродуктів можуть відрізнятися досить істотно.

Нафтенові вуглеводні (циклани) мають хімічну формулу СпН2п. На відміну від парафінових вуглеводнів вони мають циклічний будова. Нафтенові вуглеводні присутні у всіх фракціях нафт. Вони – найважливіший компонент моторних палив і мастил (покращують експлуатаційні властивості бензинів, зменшують залежність в'язкості масел від температури), а також сировина для отримання ароматичних вуглеводнів.

Ароматичні вуглеводні (арени) мають хімічну формулу С "Н2n-6 (при n> 6). Циклічне будова ароматичних вуглеводнів на відміну від нафтенових характеризується наявністю подвійних зв'язків. Вони також зустрічаються у всіх фракціях, мають гарну розчинюючої здатністю по відношенню до органічних речовин, але високотоксичні.

Крім вуглеводнів в нафті містяться кисневі, сірчисті і азотисті сполуки. До числа основних кисневих сполук, що містяться в нафтах, відносяться нафтенові кислоти і асфальто-смолистові речовини. Нафтенові кислоти викликають корозію металів. Асфальто-смолисті речовини – це складні високомолекулярні сполуки, що містять крім вуглецю і водню кисень (до 2%), сірку (до 7%) і азот (до 1%). При звичайних температурах вони малотекучі або тверді речовини з густиною, що перевищує щільність води. Частина асфальто-смолистих речовин, розчинна в бензині, називається смолою, а нерозчинна – асфальтом.

Азотисті сполуки представлені, зокрема, порфиринами, які, як вважалося, утворилися з хлорофілу рослин і гемоглобіну тварин. Прихильники теорії органічного походження нафти бачили в цьому підтвердження своїх поглядів.

Природні гази за місцем видобутку діляться на три групи:

• видобуваються з чисто газових родовищ;

• видобуваються з газоконденсатних родовищ;

• видобуваються разом з нафтою з нафтових родовищ.

Всі гази є сумішшю парафінових вуглеводнів з азотом, сірководнем, вуглекислим газом та іншими компонентами, але в різних пропорціях. Гази чисто газових родовищ найбільш легкі, вони на 90% і більше складаються з метану. Гази нафтових родовищ (їх також називають попутним нафтовим газом) найбільш важкі, метану в них від 30 до 70%. Гази газоконденсатних родовищ дещо більш важкі, ніж гази чисто газових родовищ, але легше, ніж нафтовий газ; метану в них від 80 до 90%. Природний газ безбарвний, а за відсутності в ньому сірководню – не має запаху.