Нефтегазовая геология

Чем пахнет нефть. Температуры помутнения и застывания нефти

Запах нефти

 Приятный (для нефтепромышленников!) бензиновый запах некоторых нефтей, например таких, как пенсильванские, обусловлен содержанием в них легких углеводородов - алканов и нафтенов. Некоторые нефти Индии, Калифорнии и СССР отличаются значительным содержанием ароматических углеводородов, также придающих нефтям приятный запах. Ненасыщенные углеводороды, сернистые и некоторые азотистые соединения обычно являются причиной неприятного запаха. К этим веществам относятся и содержащие серу меркаптаны; именно поэтому их часто вводят в качестве добавки в газопроводы, по которым перекачивают природный газ для промышленных целей, так как очень неприятный запах меркаптанов предупреждает об утечке газа из труб. Запах нефтей обычно ухудшает также присутствие в них сероводорода. Нефти с сероводородным запахом, связанным, очевидно, с содержанием H₂S в попутном газе, характерны для некоторых залежей южного Техаса и Мексики.

Температуры помутнения и застывания. Большое значение имеет определении влияния на свойства нефтей низких температур, а также количества содержащихся в них твердых парафинов. Небольшой стеклянный сосуд, заполненный примерно 35 см³ нефти, с термометром, вставленным в верхнюю его часть, помещают в морозильную камеру или погружают в охлаждающую смесь, время от времени извлекая его оттуда и опрокидывая. Температурой, или точкой помутнения, называется температура, при которой в нефти появляются первые признаки помутнения. Последнее обусловлено выпадением из раствора твердых парафинов; не содержащие парафина нафтеновые нефти не мутнеют. Температура застывания, которая на 2-5° ниже температуры помутнения, представляет собой температуру, при которой нефть перестает быть флюидом и утрачивает способность течь. Температуры застывания некоторых типичных нефтей приведены в табл. 5-18. Если температура застывания нефти выше температуры земной поверхности, как это случается в зимние месяцы, а иногда и в другое время, то при достижении поверхности земли нефть осаждает содержащийся в ней парафин и лишается текучести, пока ее не подогреют. Добыча таких нефтей часто связана с большими материальными расходами, так как приходится тратить много времени и усилий на поддержание бесперебойной работы скважины. Температуры точки застывания нефтей изменяются от ‑70°F до +90°F и выше. Необычная нефть, характеризующаяся плотностью 34°API и температурой застывания между 105° и 110°F, обнаружена на месторождении Лирик, центральная Суматра. Ее точка застывания на 10° выше средней атмосферной температуры, и поэтому требуется устройство специальных трубопроводов, снабженных подогревом, для транспортировки этой нефти в морские порты [86].

Температуры вспышки и воспламенения. Температурой (точкой) вспышки называется температура, при которой происходит кратковременная вспышка паров, поднимающихся с поверхности подогреваемой нефти, при соприкосновении их с огнем. Когда нефть нагревается до более высокой температуры, она воспламеняется и горит на поверхности устойчивым пламенем. Минимальная температура, при которой происходит подобное воспламенение, известна как точка воспламенения. Определение этих точек важно для принятия мер предосторожности при транспортировке и хранении нефти, газа и их продуктов, а пределы соответствующих параметров устанавливаются государственным законом.

Коэффициент расширения. Коэффициент расширения нефтей при увеличении температуры гна 1°F колеблется в пределах от 0,00036 до 0,00096; для большинства нефтей его значения изменяются от 0,00040 до 0,00065. Средний коэффициент расширения нефтей из месторождений Пенсильвании равен 0,000840, а бакинским нефтям свойственна средняя величина 0,000817. Более тяжелые нефти (с низкой плотностью в градусах API) характеризуются пониженным коэффициентом расширения, более легкие нефти (с высоким значением плотности в градусах API) обладают соответственно повышенным коэффициентом расширения (см. также .табл. 5-16).

Теплотворная способность. Калория - это количество тепла, которое изменяет температуру 1 г воды от 3,5° до 4,5°С. Эта единица иногда называется еще малой калорией, а 1000 малых калорий составляют одну большую калорию. Количество тепла, необходимое для того, чтобы повысить температуру 1 фунта воды на 1°F, и равное 252 малым калориям, называется британской тепловой единицей (В.Т.U.). Теплотворная способность нефтей уменьшается с увеличением их удельного веса (или с уменьшением значений плотности в градусах API). В общем виде зависимость между плотностью и теплотворной способностью нефтей показана в табл. 5-19. Теплотворная способность 1 фунта нефти составляет около 18 300-19 500 британских тепловых единиц, в то время как сгорание 1 фунта битуминозных углей дает 10 200-14 600 британских тепловых единиц.

Таблица 5-19

Зависимость между плотностью и теплотворной способностью нефтей