Файл: Розанова Е.П. Микрофлора нефтяных месторождений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 122

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Как указано у Сергеенко (1964), высокомолекулярные соеди­ нения с числом атомов углерода выше 30 представлены в нефти гибридными формами. Эти углеводороды составляют от 20 до 50% нефти. В парафино-нафтеновых нефтях среди углеводородов этого тина преобладают парафин-цпклопарафиновые структуры. В нафтеново-ароматических пефтях в состав молекул гибридного типа входят парафиновые цепочки, циклопарафииовые кольца и ароматические ядра. Процентное содержание ароматических и циклопарафпиовых колец и алкильных цепей, присоединенных к кольцу, используется для характеристики этих высококипящих соединений.

СС

Алкші-тстраліш Алкші-гидріііідез

С точки зрения биологического или органического происхож­ дения нефти, к наиболее важным составным частям сырой нефти следует причислить соединения, содержащие кислород, серу, азот, и соединения, обогащенные микроэлементами.

Смолисто-асфальтовые вещества (Сергеенко, 1964) являются неуглеводородными компонентами нефти и наиболее высокомоле­ кулярными. Это гетероорганические соединения, в состав кото­ рых как постоянные элементы входят углерод, водород, кислород, часто сера, азот п металлы. Углеродный скелет смол составляет 80—95% молекулы. В строении его решающую роль играют кон­ денсированные циклические структурные системы (ароматиче­ ские, ароматпко-цнклопарафпновые и ароматпко-циклопарафппо- во-гетероцнклические). Структуры наиболее полициклических высокомолекулярных углеводородов нефти и углеводородного ске­ лета молекул смол близки между собой, удельный вес смол близок к единице. Большую часть нефтяных смол составляют химически нейтральные вещества, меньшую — вещества кислого характера. Содержание активных кислородных группировок в смолах мало.

тт ..

I

I

I

.

Найдены группировки—С=0 и —С—О—С—, карооксильиые группы

 

 

 

I

I

встречаются редко. Примером молекул смол являются:

 

R

 

 

OR

10


R

I

-R

RO\ /

\

/ -(C H 3)n- \

/ \ / \ /

 

 

 

 

I

 

 

 

 

-(С Ы 2)Я

Генетическая связь

смол и асфальтенов

с углеводородами

выражается схемой:

углеводороды

смолы

асфальтены. Пере­

ход к асфальтенам сопровождается дальнейшим повышением числа атомов углерода ароматической природы и увеличением степени конденспрованности циклических систем. Асфальтены находятся в нефтях в виде истинных или коллоидных растворов.

Согласно Наметкину (1955) и Сергеенко (1964), большую часть кислородсодержащих соединений нефти составляют нафтеновые кислоты типа С„Н2„02Преобладают кислоты с ядрами циклопен­ тана и циклогексана, карбоксильная группа отделена одной или несколькими группами СН2 — циклопентануксусная, циклогексанпрошюновая и т. д. Так же как и нафтеновые углеводороды, кислоты, содержащие более 13 атомов углерода, имеют би- и поли­ циклические ядра. Содержащіе нафтеновых кислот в нефти до­ стигает 1—2%. В бакинской нефти найдены жирные кислоты — диэтилкапроиовая, изоамилуксусная, а также муравьиная, уксус­ ная, пропиоиовая, масляная и др. От общего содержания карбоно­ вых кислот количество жирных кислот составляет 10—15%, иногда их количество может достигать 50%. До 20% могут, со­ ставлять моно- и диароматпческпе кислоты.

В числе кислородсодержащих соединений нефти феполы со­ ставляют от 3 до 30 %.

Циклоалкилкетоны в сырой вильиингтопской нефти найдены Бранденбургом с соавторами (Brandenburg et al., 1964).

 

 

 

ОН

 

— СН..-СООН

 

 

 

и

I—СН>— СНо— с о о н

 

 

 

 

Фенол

 

Нафтеповые кислоты

 

Содержание серы в сырых нефтях колеблется от 0,1 % (легкие

пенсильванские) до 5%

(сырые

тяжелые асфальтеновые

нефти

Калифорнии и Мексики).

Ралл

с соавторами

(Rail et al.,

1962)

в некоторых сырых нефтях нашли более 7% серы. Нефти Второго Баку содержат 2—3% серусодержащих соединений. Как указы­

вает Наметкин

(1955), целый ряд сернистых органических соеди­

нений

нефти

являются

аналогами

кислородных

соединений:

RSH — меркаптаны, ROH — спирты,

RSR — сульфиды, ROR —

эфиры.

Представителями

циклических соединений,

содержащих

11


сору в кольцах, являются тиофены и тпофаны:

Оф

Тнофев іпофан

Кроме того, в нефти обнаруживаются сероводород и элементарная сера. Источником серы, по всей вероятности, служит сероводород, образовавшийся за счет деятельности сульфатредуцирующнх бак­ терий в осадках, вмещающих сырую рассеянную нефть.

В сырой нефти были найдены минимальные количества (сотые доли процента, реже 0,3—0,4%) азотсодержащих соединений, которые главным образом состоят из азотных оснований, алкиль­ ных производных хинолина и пнрпдпна и небольшого количества неароматическпх азотных оснований и аминов. Часто азотсодер­ жащие кольца гидрированы (Наметкин, 1955). Нужно добавить, что нахождение порфпрннов даже в очень малых количествах представляет интерес с точки зрения происхождения нефти.

Пиридин

Хиполин

Индол

Пиррол

Металлоорганические соединения

в сырой

нефти находятся

в очень малых количествах. Из них наиболее распространены соединения ванадия, никеля и железа (Добрянский, 1948), но наибольшее значение придается ванадию и никелю. Они образуют хелатные соединения с порфпрпиовыми кольцами п широко изуча­ лись как меченые соединения в связи с исследованиями генезиса нефти.

У Добрянского (1948) указано шесть классов нефтей, причем тип нефти определяется содержанием 50% углеводородов какоголибо одного класса, остальные 50% могут содержать углеводороды других классов:

1.

Метановые

 

4.На

2.

Метаново-нафтеновые

5.

Нафтеново-ароматические

3.

Нафтеновые

6.

Ароматические

Существует такжебольшое разнообразие других классификаций. Нефти различаются по содержанию парафина, смол и степени осерненности. По величине удельного веса различают легкие, средние и тяжелые нефти. Очевидно, состав нефтей влияет на до­ ступность их микробиологическому воздействию.

72


Закон ом ерн ост и р а сп р ед ел ен и я п л а ст о вы х вод в лит осф ере и их х а р а к т е р и с т и к а

Наличие водной фазы с растворенными в ней солями служит необходимым условием для развития микроорганизмов. Тот пли иной состав пластовых вод в разной степени способствует разви­

тию микробиологических процессов в толще земной коры.

 

Различают

следующие типы вод

(Толстихин

п др., цит. по

Карцеву, 1963): пресные — минерализация меиее

1 г/л, солонова­

тые — минерализация от 1 до

10, соленые — минерализация

10—

50, рассолы — минерализация выше 50 г/л.

составу

солей

Согласно

классификации

Сулина

(1946), по

пластовые воды делятся на четыре типа: сульфатно-натриевые, гидрокарбонатио-натриевые, хлормагниевые, хлоркальциевые.

Ниже приведены генетические типы вод по Сулину (г — про­ центы эквивалентов):

Отношение процентов эквивалентов

Сульфатно-натриевый.................r(Na+ — Cl- ) : r S ( V <

1

Гцдрокарбонатно-натриевый . . i-(Na+ — Cl") .• rSOp_>

1

Хлормагнневый.............................г(С1' — Na+) : rMg2+ <

1

Хлор кальциевый.........................г(СІ- — Na+) : rMg2+ >

1

Представление о главных составных частях воды дает формула

Курлова.

Формула представляет собой дробь, числитель которой

состоит

из процентов эквивалентов анионов, а

знаменатель —

из процентов эквивалентов катионов; проценты

эквивалентов

и тех и других проставляются в порядке убывающих чисел. Эле­ менты, присутствующие в количестве менее 10% эквивалентов,

не проставляются

(Резников и др., 1970). Слева от дроби простав­

ляется (в г/л) содержание газов и активных элементов и степень

минерализации (М), равная сумме всех

ионов

и

недиссоцииро-

ваниых молекул;

справа — температура

воды

(Т)

и дебит (Д)

в гектолитрах в сутки:

 

 

 

 

H C 0 3 4C S02 37C1 17

Г4ІД800.

 

С021,2Л/3,5

 

N a+57Ca2+33

Коэффициент г (Na : Cl) характеризует степень метаморфпзации воды: более 0,87 — малометаморфизованные, с уменьшением коэффициента степень метаморфизации вод увеличивается (Кар­ цев, 1963). Аналогичную характеристику дает величина коэффи­ циента гСІ : гВг.

Сулин (1948), суммируя данные геологов и свои наблюдения, пришел к выводу, что проблема образования подземных вод сво­ дится к решению двух основных вопросов: происхождения запа­ сов этих вод и закономерностей формирования их химического состава. Развивая идею гидрогеологической зональности, Сулин

13