В статье приведены результаты анализа асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), образующихся при взаимодействии нефти и кислотных составов с применением ИК-фурье-спектроскопии. Для исследований на основе проб нефти, отобранных из трех скважин, готовили образцы с добавлением кислотных составов определенной концентрации. Исследования проводили при помощи ИК-фурье-спектрометра IRAffinity-1S с спектральным диапазоном по шкале волновых чисел от 7800 до 350 см-1. Спектральное разрешение составляло не менее 0,5 см-1. Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ±1,5 см-1. Получены спектры оптической плотности контрольной пробы исследуемой нефти и смесей нефти с кислотными составами в диапазоне 700-1700 см-1. По этим данным выполнен расчет коэффициентов алифатичности, разветвленности и ароматичности. Установлено, что коэффициенты алифатичности и разветвленности по мере реагирования составов возрастают, коэффициент ароматичности снижается, что указывает на существенное уменьшение содержания асфальтенов (их осаждения в кислотной эмульсии). Полученные результаты подтверждены фильтрацией кислотных составов через металлическое сито. Показано, что спектральные коэффициенты, рассчитанные на основе ИК-спектров нефти, позволяют описать ее групповой химический состав и дают дополнительную информацию о строении алифатической части углеводородов нефти при взаимодействии с кислотными составами. Сделан вывод, что применение рассмотренного метода исследований позволит предупреждать осложнения, вызванные образованием эмульсий, плохо фильтрующихся в нефтенасыщенной толще, и кольматацией призабойной зоны пласта вследствие образования АСПО при взаимодействии кислотного состава с пластовой нефтью.
Список литературы
1. Иванова Л.В., Сафиева Р.З., Кошелев В.Н. ИК-спектрометрия в анализе нефти и нефтепродуктов // Вестник Башкирского государственного университета. – 2008. – Т. 13. – №4. – С. 869–874.
2. Состав и свойства продуктов взаимодействия асфальтенов тяжелых нефтей с серной кислотой / М.Р. Якубов, С.Н. Миникаева, Д.Н. Борисов [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. – 2010. – № 7. – С. 227–233.
3. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. М: Иностранная литература, 1963. – 590 с.
4. Структурные особенности фракций асфальтенов и нефтяных смол / Л.М. Петрова, Н.А. Аббакумова, Т.Р. Фосс, А.Г. Романов // Нефтехимия.– 2011. – Т.51. – №4. – С.262–266.
5. Петрова Л.М. Состав и свойства остаточных нефтей (на примере месторождений Татарстана): дис. ... д-ра хим. наук. – Казань, 1998. – 290 с.
6. Сергиенко С.Р., Таимова Б.А., Талалаев Е.И. Высокомолекулярные неуглеводородные соединения нефти. Смолы и асфальтены – М.: Наука, 1979. – 269 с.
7. Поконова Ю.В. Химия высокомолекулярных соединений нефти. – Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1980. – 172 с.
8. Поконова Ю.В., Поташов В.А. Асфальтеновые концентраты как основа углеродных адсорбентов // Химия и технология топлив и масел. – 2002. – № 3. – С. 44–49.
9. Юркевич И.А., Разумова Е.Р. Сравнительное изучение высокомолекулярной части нефтей и битумов (в аспекте проблемы нефтеобразования) – М.: Наука, 1981. – 160 с.
10. Петрова Л.М. Формирование состава остаточных нефтей. – Казань: ФЭН, 2008. – 204 с.
11. Рыбаков А.А., Закиров Р.Р., Зимин В.Д. Обзор проведения кислотного гидравлического разрыва пласта, методики ИК-спектроскопии и промежуточные результаты исследований // Нефтяная провинция. – 2023. – №1(33). – С. 95–108. – https://doi.org/10.25689/NP.2023.1.95-108
12. Охлопков А.С. Свойства товарной сырой нефти, позволяющие идентифицировать источник нефтяного загрязнения окружающей природной среды: дис. ... канд. хим. наук. - Нижний Новгород, 2015. – 130 с.
13. Возможности метода ИК-спектроскопии в оценке нефтегенерационного потенциала нефтяных сланцев / Ю.Ю. Петрова, Н.Г. Таныкова, М.Ю. Спасенных, Е.В. Козлова // Вестник Московского университета. Сер. 2 Химия – 2020. – Т. 61. – № 1. – С. 34–42.
14. ИК-спектрометрия в анализе нефтей (на примере нефтей Волгоградской области) / Л.В. Иванова, В.Н. Кошелев, А.А. Васечкин, О.В. Примерова // Бутлеровские сообщения. – 2012. – Т.29. – № 3. – С. 120–124.
