19 2 Продукты гипергенного изменения нефтей Или это

19. 2 Продукты гипергенного изменения нефтей. Или это или см. вопрос 17(гипергенетическая линия нафтидогенеза)

Факторы гипергенеза. Зона гипергенеза подразделяется на две подзоны: скрытого гипергенеза – криптогипергенеза, протекающего в анаэробной обстановке, и собственного гипергенеза – идиогипергенеза, связанного с аэробными условиями. • • • Изменение нефтей в зоне гипергенеза происходит под влиянием следующих агентов: атмосферного воздуха, воды и микроорганизмов. По преобладающему действию того или иного агента можно различать следующие виды «выветривания» нефти (Муратов В. Н. , 1970): Физическое – а) процессы дегазации, т. е. выделение из нефти растворенных в ней газов; б) испарение легких фракций и низкокипящих масел - эти процессы в иностранной литературе называются «сгущением» нефти; в) вымывание водой. Химическое, заключающееся в окислении УВ в смолы О воздуха и О, растворенным в пластовых водах, и в дальнейшем конденсации смол в асфальтены, что приводит к уменьшению УВ-ной части и увеличению асфальтено-смолистой (САВ). Микробиальное, являющееся частным случаем химического, называют часто биохимическим окмслением или биодеградацией. Оно состоит в окислении и изменении нефти в результате жизнедеятельности аэробных и анаэробных, чаще углеводородокисляющих и сульфатредуцирующих бактерий, а также некоторых видов дрожжей и грибов.

Физическое выветривание. • Дегазация и испарение легких фракций. При этом меняется фракционный и групповой состав, увеличивается плотность и вязкость нефти. В составе нефти повышается содержание циклических УВ и гетероатомных соединений, за счет относительного их накопления. • Вымывание водой должно в конечном счете изменять состав нефти следующим образом: уменьшать содержание УВ бензиновых фракций; количество нафтенов относительно алканов; содержание аренов; относительно увеличивать количество тяжелых компонентов таких как смолы и асфальтены. • В результате уменьшения содержания легких компонентов; увеличивается плотность нефти.

Химическое окисление. Карцев А. А. и Бестужев М. А. придерживаются мнения, что «истинное» окисление состоит: • либо в окислении насыщенных алифатических УВ (алканов) с образованием СО 2 и воды, • либо превращении алифатических УВ в алициклические насыщенные УВ (нафтены) и далее в ненасыщенные ароматические УВ путем циклизации и дегидрогенезации. Абиогенные окислительные реакции тем или иным путем приводят к образованию нефтей, обогащенных полициклическими соединениями и обедненных алифатическими, иными словами нефтей смолистых и тяжелых и далее мальт, асфальтов, окси- и гуминокеритов – нафтидов гипергенного ряда.

Микробиальное окисление. Основные группы МО участвующие в биодеградации нефти: УВ-окисляющие бактерии, бродильные, сульфатредуцирующие, метаногенерирующие. • Метаболизм УВ-окисляющих бактерий является первым звеном в цепи процессов приводящим к биодеградации нефти. УВ окисляются через серию ферментативных реакций с образованием окисленных производных: спиртов, ЖК, кетонов, фенолов и т. д. , которые затем окисляются до СО 2. Эти кислородные соединения в дальнейшем используются в метаболизме других анаэробных бактерий. • Бродильные бактерии растут анаэробно, потребляя (разрушая) органические соединения без использования молекулярного кислорода, нитратов, сульфатов. Используют различные органические субстраты, образуя в процессе жизнедеятельности более простые органические вещества - органические кислоты, спирты, ацетон, Н и СО 2. • Развитие сульфатредукции (сульфатредуцирующие бактерии) в нефтяных залежах может приводить к осернению нефти за счет последующего окисления серными бактериями (род Tiobacillus) Н 2 S до элементарной S, которая хорошо растворяется в УВ нефти, что приводит к осернению нефтей. Метаболизм сульфатредуцирующих бактерий приводит к образованию Н 2 S, сульфидов металлов и элементарной серы, а в качестве побочного продукта кальцита. • Метаногенерирующие бактерии завершают анаэробное брожений ОВ. Преобразование УВ с образованием СН 4 отличается от метаногенного распада других органических субстратов тем, что первая ступень должна быть аэробной.

МИНИ-ВЫВОДЫ по микробиальному окислению!!! • При биодеградации нефти в залежи происходит последовательное участие главных групп МО: УВ-окисляющие бактерии, бродильные, сульфатредуцирующие, метаногенерирующие. • МО в нефтяных залежах живут в сообществах с конкурентными или комплементарными метаболическими потребностями. Конечным продуктом совместной деградации в трофических цепях могут быть Н, СН 4, СО 2 и Н 2 S. • СН 4 образуется в результате действия анаэробов бродильщиков и метаногенов. • Метаболизм сульфатредуцирующих бактерий приводит к образованию Н 2 S, сульфидов металлов и элементарной серы, а в качестве побочного продукта кальцита. • В результате биодеградации в нефтяных залежах уменьшается содержание углеводородных газов С 2+ и даже метана, жидких алканов, ароматических УВ, уменьшаются газовые шапки, увеличивается содержание серы, если она присутствовала в исходной нефти, азота, ванадия, никеля, нефть становиться тяжелой и вязкой.

Изменение свойств нефти в гипергенезе • При воздействии совокупности факторов (все виды «выветривания» ) на нефть в зоне гипергенеза изменяются физико-химические характеристики нефти: увеличивается плотность нефти, вязкость и содержание САВ • уменьшается количество легких фракций. НК- 216°С

• Последовательность уничтожения или устойчивость УВ при биодеградации [Перри и Сернилья, 1973]: Избирательность подразумевает следующее - любой обособленный микроорганизм, который может расти на УВ, расположенных ниже по списку, обычно растет и на соединениях, расположенных выше по списку. Устойчивость к переработке это количество видов микроорганизмов, которые могут расти на перечисленных смесях УВ, количество видов уменьшается сверху вниз.