О формировании нефтей расскажут асфальтены

Младший научный сотрудник и аспирантка Института химии нефти СО РАН Дарья Остапенко с помощью метода окислительной деструкции, воздействуя на асфальтены перекисью водорода и уксусной кислотой, извлекает из них окклюдированные, или захваченные соединения. Это позволяет не только узнать о том, как формировалась нефть в конкретном месторождении, но и оценить влияние типа нефти на состав и структуру асфальтенов.

Асфальтены представляют собой конгломераты с полыми структурами, в которых физически захватываются низкомолекулярные соединения, появившиеся в породе еще до формирования асфальтенов. Они-то и играют роль некой летописи, изучив которую, можно получить ответ о происхождении самой нефти, узнать, какие именно химические процессы протекали в нефтяном пласте. Для достижения этой цели необходимо осуществить селективное выделение окклюдированных соединений из структуры асфальтенов путем разрушения межмолекулярных связей.

Для этого асфальтены растворяются в хлороформе до жидкой фракции, после чего наступает черед окислительной мягкой деструкции – воздействия перекисью водорода и уксусной кислотой в пропорциях один к трем. В течение суток при комнатной температуре в результате их взаимодействия образуется перуксусная кислота, которая играет роль катализатора в реакции разрушения межмолекулярных связей – путь к низкомолекулярным соединениям свободен! После промывки водой до нейтральной среды и осаждения гексаном их удается отделить от асфальтенов, не разрушив структуру последних.

Как поясняет исследователь, процесс формирования нефти многостадийный, он длится миллионы лет. Самым первым является этап накопления органического вещества осадочных пород под действием температуры, давления и других геохимических факторов. После наступает черед диагенеза, в течение которого происходит преобразование разных видов органики; именно в ходе этого этапа появляются асфальтены, которые впоследствии и захватывают низкомолекулярные соединения. Находясь внутри асфальтенов, как в надежной банковской ячейке, они защищены от всех процессов, протекающих в нефтяном пласте во время следующих этапов формирования нефти – катогенеза и метагенеза.

Рассчитывая геохимические показатели при помощи метода хромато-масс-спектрометрии для низкомолекулярных соединений, извлеченных из асфальтенов, ученые получают знания о формировании нефтей, а также о протекавших в нефтяном пласте химических процессах. В планах Дарьи Остапенко – выявить факторы, влияющие на образование нефтяных залежей, и определить роль окклюдированных соединений в этом процессе.

Дарья Остапенко выбрала для себя нефтехимию еще на третьем курсе университета, ее научным руководителем стала старший научный сотрудник ИХН СО РАН Татьяна Викторовна Чешкова. Увлеченность наставника темой асфальтенов и повлияла на решение молодого специалиста поступить в аспирантуру и вести исследования в этом направлении.

© Пресс-служба ТНЦ СО РАН