Т а б л и ц а 15 Плотность и теплота сгорания нефтей

Месторождение	Плотность, г/см9	Теплота сгора­ния, ккал
Сураханы	0,7932	10 91 5
Бибиэйбат	0,8974	10 610
Бинагады	0,9218	10 430

Цвет нефти. Цвет нефтей изменяется в очень широких пределах. Нефть может быть бесцветной (из верхних горизонтов среднего плиоцена месторождения Сураханы), светло-желтой (из кембрнйских отложений Марковского месторождения), желтой (из юрских отложений Эмбы), темно-коричневой (из девонских отложений Ромашкинского месторождения) и почти черной (из отложений ордовика Гусевского месторождения). Некоторые нефти при дневном

 

§ 2. Физические и физико-химические свойства нефтей и природных газов 79

 

свете дают зеленоватый отлив (грозненские, пенсильванские), дру­гие — синеватый (бакинские).

Люминесценция. Под люминесценцией (или холодным свечением вещества) понимают свечение, вызванное различными причинами и испускаемое холодным (нераскаленным) веществом. В зависимости от причин, вызывающих холодное свечение, выделяют различные типы люминесценции. Люминесценция вещества под действием света называется фотолюминесценцией. Последнюю, так же как и дру­гие виды люминесценции, принято разделять на флюоресценцию и фосфоресценцию.

Флюоресценцией называют свече­ние вещества непосредственно при возбуждении или в продолжении не более 10-7⁷ сек после прекращения возбуждения. Если же после пре­кращения возбуждения вещество продолжает светиться некоторое время (более 10-7⁷ сек), то говорят о фосфоресценции. Нефть и большая часть нефтяных продуктов, за ис­ключением самых легких фракций, флюоресцируют как сами по себе, так и в большинстве органических растворителей при облучении их даже дневным светом. Цвет свечения в ультрафиолетовых лучах легких нефтей интенсивно голубой, тяже­

лых смолистых — желто-бурый и бу­рый. При геологических исследова­ниях очень часто применяют мас­совые люминесцентные анализы

для сопоставления различных нефтей между собой. При этом для характеристики нефтей используют цвет и яркость люминесценции, а также капиллярные свойства нефтей, определяемые по высоте подъема на фильтровальной бумаге. Как показали работы Р. Г. Панкиной, выделенные на основании этих данных типы нефтей довольно хорошо отражают изменение их физических и химических свойств (рис. 16).

Для определения цветовых (люминесцентных) характеристик применяются визуальные фотометры с поляризационной головкой. Для определения цветовой характеристики и яркости люминесцен­ции А. А. Ильина предложила замерять интенсивность свечения по отношению к стандарту с белой люминесценцией через три свето­фильтра: синий (СС-5,3), зеленый (ОС-12 + ЗС-10) и красно-оранжевый (ОС-14,2). Яркость люминесценции определяется по интенсивности люминесценции, измеренной через зеленый

 

80 Гл. IV. Состав и физические свойства нефтей и газов80

 

 

светофильтр, а цветовая характеристика высчитывается по отношению интенсивности люминесценции, замеренной через синий светофильтр, к интенсивности люминесценции, измеренной через красно-оранже­вый. В последние годы широкое распространение получили спек­трально-люминесцентные исследования нефракционированных неф­тей как в Советском Союзе, так и за рубежом (Р. Е. Риккер, США).

По данным Т. А. Ботневой и А. А. Ильиной спектры люминесцен­ции нефракционированных нефтей Волго-Уральской области и Кав­каза, представленных в виде кривых спектрального распределения энергии люминесценции, имеют существенные различия.

Разная конфигурация спектров нефтей связана с особенностью состава и структуры смолисто-асфальтеновых компонентов, а поло­жение максимума спектра — с их количеством. Спектральные ис­следования нефтей проводятся при изучении характера изменения неф гей в широком региональном плане в разных стратиграфических комплексах и при изучении путей и масштабов миграции.

Оптическая активность. Обнаружена около 70 лет назад В. В. Марковииковым и В. Н. Оглоблиным. Оказалось, что нефти Способны слабо вращать плоскость поляризации светового луча и почти всегда вправо. Угол удельного вращения колеблется от нескольких градусов до нуля. Удельное вращение

где С — концентрация; I — толщина слоя раствора, через который проходит поляризованный луч света.

При группировке нефтей по их геологическому возрасту выяви­лось снижение величины оптического вращения с увеличением воз­раста (табл. 16).

Нефти и нефтепродукты являются диэлектриками, т. е. не про­водят электрический ток.

Молекулярный вес нефти отвечает арифметическому средне­взвешенному молекулярных весов ее фракций. Молекулярный вес сырой нефти колеблется в пределах 240—290. При значительном содержании смолистых веществ он превышает указанный максимум. В табл. 17 приведены молекулярные веса различных фракций нефти (по А. Ф. Добрянскому).

Коэффициент теплового расширения нефти. Коэффициент тепло­вого расширения характеризует способность нефти увеличиваться в объеме при нагревании. Он изменяется с изменением веществен­ного состава нефти. В результате присутствия в нефти твердых угле­водородов зависимость ее плотности и коэффициента теплового рас­ширения, как показали исследования П. Ф. Андреева и С. П. Мак­симова, имеет нелинейный характер.

Растворимость газов. Углеводородные газы по своим химическим свойствам мало отличаются друг от друга. По данным В. А. Соколова

 

 

§ 2. Физические и физико-химические свойства нефтей и природных газов 81

Таблица 16