УГЛЕВОДОРОДНЫЙ СОСТАВ НЕФТИ АСКИНСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Нефть, газ и другие полезные ископаемые определяют изначальный экономический потенциал любой страны мира, в том числе и России Запасы черного и голубого «золота» позволяют не только занимать лидирующие позиции по производству энергии и продуктов их переработки, но и диктовать свои условия при решении мировых конфликтов, что особенно актуально в последние годы. Большая часть добываемой в мире нефти (80-90%) перерабатывается в различные виды топлива (бензины различных марок, топлива для воздушно-реактивных и дизельных двигателей, речных и морских судов), масла и пластичные смазки, парафины, церезины, мазут, битум, кокс. Не менее важно использование нефти как сырья для органического синтеза

Нефть – это ископаемое топливо, маслянистая жидкость темного цвета, представляющая смесь различных углеводородов, рассеянных органических соединений и небольшого количества иных примесей. В нефти обязательно содержатся пять элементов – С, Н, S, O, N. Углерод и водород являются основными элементами, входящими в состав компонентов нефти: содержание углерода колеблется в пределах 83-87%, водорода – 11-14%

Углеводороды с различной молекулярной массой составляют основную массу любой нефти. При низких молекулярных массах порядка 250-300 в нефть входят углеводороды, содержащие до 20 атомов углерода, имеющие температуры кипения до 350 °С

В зависимости от месторождения нефти содержание в ней углеводородов будет сильно различаться. В нефти встречаются следующие группы углеводородов:

метановые (парафиновые) с общей формулой СnН2n+2

нафтеновые - СnН2ni

ароматические - СnH2n-6

Согласно преобладающему содержанию (более 50%) соответствующих углеводородов нефти дают соответствующие наименования: метановая, нафтеновая или ароматическая. Чаще всего встречаются смешанные названия нефти, например, метаноароматические или метанонафтеновые, так как к преобладающему компоненту добавляют название второго по содержанию углеводорода (более 25%)

Изучение углеводородного состава нефти и рассеянного органического вещества имеет огромное значение при поисках, разведке и разработке нефтяных месторождений. В частности, позволяет решать теоретические и практические вопросы нефтепереработки, например, выбор метода переработки и составления материальных балансов некоторых процессов переработки. Также исследование углеводородов нефти на молекулярном уровне дает возможность определять происхождение и геологический возраст нефтей

В данной работе представлено исследование углеводородного состава нефти трех месторождений: Кунгаковского, Биавашевского и Сухоязовского, расположенных в Аскинском районе Республики Башкортостан.

Отбор и подготовка проб нефти выполнены согласно требованиям ГОСТ 2517-2012

Подготовку пробы к анализу осуществляли следующим образом: нефть из колбы отбирали в пикнометр объемом 25 мл и добавляли 5 мл бензола. Содержимое пикнометра перемешивали 5 минут, центрифугировали, затем после отстаивания и полного визуального расслоения микрошприцем МШ-10М отбирали аналитическую навеску и проводили её дозирование в хромато-масс-спектрометрометр.

Исследование индивидуального углеводородного состава нефтей выполнено хроматомасс-спектрометрическим методом, как одним из эффективных методов разделения и идентификации компонентов нефтяных фракций. Хромато-масс-спектрометрия сочетает в себе высокую эффективность разделения методом газожидкостной хроматографии и возможность определения полной структуры органических соединений методом масс-спектрометрии

Для анализа углеводородного состава нефти применялся газовый хроматомасс-спектрометр GCMS-QP2010S Ultra фирмы SHIMADZU – это многоцелевая автоматизированная система, состоящую из газового хроматографа модели GC-2010Plus (Колонка Restek Rtx-5MS, 30 m x 0.25 mm ID, 0.25 µm), квадрупольного масс-спектрометра, форвакуумного насоса, персонального компьютера, специализированного программного обеспечения и дополнительных аксессуаров. Источник ионов масс-спектрометра работает в режиме электронного удара, а также в режимах положительной и отрицательной химической ионизации. Разделение ионов осуществляется квадрупольным масс-фильтром, детектирование - вторичным электронным умножителем с обращённым динодом.

Управление хромато-масс-спектрометром осуществляется от персонального компьютера с использованием компьютерных программ GCMSSolution Software Ver. 2 и выше или LabSolutions Software всех версий.

Обзорная карта района с непосредственным расположением месторождений представлена на рис. 1.

Рисунок 1 - Обзорная карта района месторождений

DOI:10.23670/IRJ.2023.132.135.1

Краткая характеристика объектов приведены в табл. 1. Все установки предварительного сброса (УПС) введены в эксплуатацию по проекту ПСГ НГДУ «Южарланнефть»

[23]

,

[24]

,

[25]

.

Результаты исследований по определению углеводородного (УВ) состава представлены в табл. 2.

Как видно из полученных результатов, нефть УПС Биаваш имеет относительно однородный углеводородный состав, нефть УПС Кунгак имеет относительно однородный углеводородный состав с преобладанием тяжелой фракции, нефть УПС Сухояз существенно отличается от предыдущих образов – в ее составе преимущественно содержится фракция С14.

По углеводородному составу нефти УПС Биаваш можно отметить преобладание алканов нормального строения (69,48%). Максимальное содержание приходится на С9 (9,08%), С13 (9,67%), С15 (20,18%), С27 (6,92%), С28 (8,89%); минимальное – на С16 (1,78%), С29 (1,78%), С43 (1,4%).

Углеводородный состав нефти УПС Кунгак – преобладание алканов нормального строения (83,16%). Максимальное содержание приходится на С9 (9,07%), С15 (12,23%), С26 (9,18%); минимальное – на С16 (2,55%), С29 (3,21%).

В нефти УПС Сухояз содержание алканов нормального строения составляет до 69,27%. Максимальное содержание приходится на С12 (16,67%), С14 (11,63%), С15 (27,73%); минимальное – на С7 (3,32%), С8 (3,33%), С9 (3,29%), С11 (3,88%), С13 (1,39%), С16 (1,2%), С20 (2,13%), С24 (1,86%), С44 (2,15%). Также обнаружено высокое содержание компонента C12H16O (15,51%).

Таким образом, методом хромато-масс-спектрометрии исследован углеводородный состав нефти трех месторождений Аскинского района Республики Башкортостан. По каждому образцу определено максимальное и минимальное содержание компонентов. Можно отметить, что нефть изученных месторождений достаточно низкого сорта и не дотягивает до уровня марки Urals.