Нефтегазовое дело. Тесты для студентов

 направление: Нефтегазовое дело, 

_________________________________________________________________ 

ТЕСТ ПО ДИСЦЕПЛИНЕ 

ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ НЕФТИ

 

1. Округлить до третьей значащей цифры: 19,075765

а) 19,07 

в) 19,1 

б) 19,076 

г) 19,0758 

2. Перевести 10,1 кг/кмоль в г/моль:

а) 10,1 

в) 1,01 

б) 101 

г) 17,85 

3. Измерения плотности нефти и нефтепродуктов в градусах API позволяют

определить:

а) сорт нефти 

в) концентрацию смолисто-
асфальтеновых компонентов 

б) удельный вес 

г) относительную плотность нефти по 
отношению к плотности воды при той 
же температуре 

4. Формула  для расчета плотности нефти в зависимости от температуры:

а) 

в) 

б) 

г) 

5. Кинематическая вязкость:

а) 

в) 

б) 

г) 

6. С повышением давления вязкость нефти ….

а) возрастает 

в) остается неизменной 

б) понижается 

г) становится динамической 

7. При  одновременном  изменении  давления  жидкости  в  трубопроводе  и

температуры  изменение объема трубопровода рассчитывают по формуле 

а) 

в) 

б) 

г) 

8. Физическая  величина,  характеризующая  свойства  материала  сопротивляться

растяжению/сжатию при упругой деформации 

а) модуль Юнга 

в) коэффициент динамической вязкости 

б) касательное напряжение 

г) стоксовское сопротивление 

_________________________________________________________________ 

 

 
 
9.  Плотность зимнего дизельного топлива при температуре 15°С составляет  

867 кг/м

3

. Какова будет его плотность при температуре 18°С? 

а) 835,6 кг/м

3

 

в) 987,1 кг/м

3

 

б) 864,1 кг/м

3

 

г) 746,5 кг/м

3 

 

 

10. Округлить до второй значащей цифры: 0,10475 

а) 0,1 

в) 0,1048 

б) 0,14 

г) 0,10475 

 
 

11. Перевести 15 Ст в м

2

/с: 

а) 1,5 

в) 0,015 

б) 0,15 

г) 0,0015 

 

12. Международная межправительственная организация, созданная 

нефтедобывающими странами в целях стабилизации цен на нефть - .. 

а) ОПЕК 

в) Сургутнефтегаз 

б) REBCO 

г) API 

 

13. Формула  для расчета плотности нефти в зависимости от давления: 

а)  

в) 

 

б) 

 

г) 

 

 

14. Прибор  представляет  собой  U-образную  трубку.  Принцип  действия  основан  на 

измерении во времени истечения определенного объема исследуемой нефти через 
капиллярную трубку 

а) вискозиметр 

в) пикнометр 

б) ареометр 

г) весы Вестфаля-Мора 

 

15. Динамическая вязкость: 

а) 

 

в) 

 

б) 

 

г) 

 

 

16. С повышением температуры вязкость нефти …. 

а) возрастает 

в) остается неизменной 

б) понижается 

г) становится динамической 

 

17. Плотность газонасыщенной нефти определяют по методу Стендинга и Катца: 

а) 

 

в) 

 

б) 

 

г) 

 

 
 

_________________________________________________________________ 

 

 
 
 

18. От колебания температуры зависит и изменение объема нефти. Для оценки этого 

изменения введено понятие коэффициента теплового объемного расширения   

а)  это  относительное  изменение  объема 
жидкости  при  изменении  температуры 
на 1 градус 

в)  это  изменение  удельного  веса  при 
изменении температуры на 1 градус 

б)  это  коэффициент  динамической 
вязкости 

г) отношение 1 барреля к 1 м

3

 

 

 

19. Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при 

температуре 20°С. Температура нефти: 26,5°С, показание ареометра 831 ,6 кг/м

3

. 

Найти плотность нефти в градусах API. 

а) 36,95 

в) 46,2 

б) 138,3 

г) 18,3 

 

20. Округлить до первой значащей цифры: 0,00197 

а) 0 

в) 0,002 

б) 0,1 

г) 0,2 

 

21. Перевести 21,5 П в Па·с: 

а) 21,5 

в) 2115 

б) 2,15 

г) 215 

 

22. Отношение плотности исследуемого вещества к плотности эталонного вещества 

– это… 

а) удельный вес 

в) кажущаяся плотность 

б) относительная плотность 

г) насыпная плотность 
 

 

23. Формула  для расчета удельного веса нефти: 

а) 

 

в) 

 

б) 

 

г) 

 

 

24. Cредняя квадратичная погрешность результата n измерений: 

а) 

 

в) 

 

б) 

г) 

 

_________________________________________________________________ 

 

 

 

25. Модель идеальной и модель вязкой жидкости отличаются .. 

а) влиянием касательных напряжений 

в) индексом вязкости 

б) количеством растворенных газов 

г) изменением удельного веса 

 

26. Для измерения плотности нефти используют: 

а) 

ареометры, 

вискозиметры, 

плотномеры 

в) ареометры, пикнометры, плотномеры 

б) 

термометры, 

пикнометры, 

плотномеры 

г) 

штангенциркули, 

пикнометры, 

плотномеры 

 
 

27. Объемный  расход  вязкой  несжимаемой  жидкости  в  горизонтальной  трубе 

кругового сечения под действием разности давления определяется по формуле 

а)

 

 

в) 

 

 

б)

 

г) 

 

 

28. Неправительственная организация США, занимающаяся исследованием всех 

аспектов и обеспечивающая деятельность по регулированию вопросов в области 
нефтяной и газовой промышленности, разработкой стандартов – это… 

а) American Petroleum Institute 

в)National Aeronautics and Space Administra-
tion 

б)  The  Organization  of  the  Petroleum  Ex-
porting Countries 

г) United Nations 
 

 

29. Определить динамическую вязкость нефти (867 кг/м

3

), если известно, что 210 мл 

этой нефти вытекают из камеры капиллярного вискозиметра через 
вертикальную цилиндрическую трубку с внутренним диаметром 3 мм за 350 с. 

а) 0,02817 П 

в) 2,82 кг/(м·с) 

б) 2,82 сП 

г) 2,82·10

-6

 м

2

/с 

 
30. Объем природного газа (µ=18,4 кг/кмоль) в стандартных условиях составляет 
230 тыс. м

3

. Какова его масса? 

а) 173,811 кг 

в) 0,174 кг 

б) 173811 кг 

г) 17,3 кг 

 
31. Перевести 1100 кг/м

3

 в г/см

3

: 

а) 1,1 

в) 1100 

_________________________________________________________________ 

 

б) 0,11 

г) 11 

 
32. Нефть плотностью 850 кг/м

3

 относится к следующему классу: 

а) тяжелая 

в) очень тяжелая 

б) легкая 

г) средняя 

 

33. Формула для расчета плотности нефти в градусах API: 

а) 

 

в) 

 

б) 

 

г) 

 

 
34. С понижением температуры вязкость нефти …. 

а) возрастает 

в) остается неизменной 

б) понижается 

г) становится динамической 

 

 

 

 
35.  Выразите  коэффициент  кинематической  вязкости  жидкости  с  помощью 
символов размерностей ISQ 

а)   

в) 

 

б) 

 

г) 

 

 
36. Для измерения вязкости нефти и нефтепродуктов используют: 

а) вискозиметры 

в) ареометры 

б) вязкозиметры 

г) штангенциркули 

 
37.  Объемный  расход  вязкой  несжимаемой  жидкости  в  вертикальной  трубе 
кругового сечения под действием силы тяжести определяется по формуле 

а)

 

 

в) 

 

 

б)

 

г) 

 

 
38. Тяжелые нефти имеют повышенную концентрацию … 

а) метановых углеводородов 

в) керосиновых фракций 

б)смолисто-асфальтеновых компонентов  г) бензиновых фракций 

 

 

_________________________________________________________________ 

 

39. Определить объем нефти в баррелях по значениям массы и плотности (M=17т, 

, t=20

°С

)

 

а) 131,8 

в) 132,6 

б) 0,13 

г) 13 

 
40. Газовая смесь состоит из 94% метана, 4% этана и 2% азота. Определить 
коэффициент сверхсжимаемости смеси при давлении 5,9МПа и температуре 27°С. 
а) 890 

в) 0,45 

б) 0,89 

г) 8,9 

 
41. Относительную погрешность измерений вычисляют по формуле 

а)

 

в) 

 

б) 

 

г) 

 

 
42. Что такое относительная плотность нефти? 

а)  отношение  плотности  вещества  к 
плотности эталонного вещества 

в)  отношение  веса  вещества  при 
температуре 

определения 

к 

весу 

дистиллированной воды 

б) 

отношение 

веса 

вещества 

к 

занимаемому им объёму 

г)  масса  вещества,  заключенная  в 
единице объема 
 

 
 
 
 
 
43. В формуле 

 температурная поправка введена для учета .. 

а)  относительного  изменения  объема 
жидкости  при  изменении  температуры 
на 1 градус 

в) 

перевода 

единицы 

измерения 

плотности из кг/м

3

 в градусы API 

б)  изменения  вязкости  жидкости  при 
изменении температуры на 1 градус 

г)  изменения  удельного  веса  при 
изменении температуры на 1 градус 

 
44.  Если  внутри  потока  нефти  мысленно  выделить  две  параллельные  плоскости, 
имеющие одинаковые площади S и отстоящие одна от другой на расстояние y , то 
при  относительном  их  перемещении  потребуется  преодолеть  силу  внутреннего 
трения жидкости F, которая равна 

а) 

 

в) 

 

_________________________________________________________________ 

 

б) 

 

г) 

 

 
45. Величина обратная вязкости называется 

а) текучестью 

в) коэрцитивностью 

б) плотностью 

г) хрупкостью 

 
46. Плотность газонасыщенной нефти можно рассчитать, используя методику 

а)

 

Стендинга - Катца

 

в) 

 

б) Грея - Симса

 

г) Сарема 

 
47. Легкие нефти имеют повышенную концентрацию … 

а) метановых углеводородов 

в) серы 

б)смолисто-асфальтеновых компонентов  г) порфиринов 

 
48. Определить кинематическую вязкость нефти, если известно, что 70 мл этой 
нефти вытекает из камеры вискозиметра через вертикальный цилиндрический 
капилляр с внутренним диаметром 3 мм за 5 мин. 

а) 9,3 м

2

/с 

в) 8,4 Ст 

б) 93,75 сСт 

г) 13 10

-6

 м

2

/с 

 
49. Газовая смесь состоит из 90% метана, 6% этана, 2% пропана и 2% азота. 
Определить молярную массу газовой смеси и значение ее газовой постоянной. 

а) 17,6 г/моль и 471,1 Дж/кгК 

в) 0,176 г/моль и 471,1 Дж/кгК 

б) 471,1 г/моль и 17,6 Дж/кгК 

г) 17,6 г/моль и 47,1 Дж/кгК 

 
50. Объем природного газа (µ=18,2 кг/кмоль) в стандартных условиях составляет 
210 тыс. м

3

. Какова его масса? 

а) 170737 т 

в) 0,171 т 

б) 170,737 т 

г) 17,1 т 

 
51. Определить динамическую вязкость нефти при известной кинематической 
вязкости 4,7 сСт и плотности 754 кг/м

3

. 

а) 3543,8·10

-6 

кг/м·с 

в) 0,35·10

-6 

кг/м·с 

б) 35,44·10

-6 

кг/м·с 

г) 354,38·10

-6 

кг/м·с 

 
 
52. Кинематическая вязкость нефти при температуре 20 °С равно 40 сСт, а при 
температуре 70 °С - 8 сСт. Определить вязкость этой нефти при температуре 40 °С. 

а) 0,208 сСт 

в) 20,8 сСт 

б) 20800 сСт 

г) 208 сСт 

 
53. Определить объем нефти в баррелях по значениям массы и плотности (M=21т, 

, t=20

°С

)

 

а) 163,8 

в) 132,6 

б) 0,13 

г) 7,8 

 

_________________________________________________________________ 

 

54. Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при 
температуре 20°С. Температура нефти: 31,6°С, показание ареометра 810 кг/м

3

. 

Найти плотность нефти в градусах API. 

а) 168,5 

в) 0,82 

б) 41,1 

г) 18,3 

 
55. Плотность зимнего дизельного топлива при температуре 13°С составляет  
842 кг/м

3

. Какова будет его плотность при температуре 17°С? 

а) 839 кг/м

3

 

в) 987,1 кг/м

3

 

б) 841 кг/м

3

 

г) 834 кг/м

3

 

 

ПРОВЕРОЧНЫЙ ТЕСТ ПО ТЕМЕ:  «Нефть»

 

1. В каком состоянии находится нефть в природе?

 

1) Жидкое

 

2)  Газообразное 

 

3) Твердое

 

4)  Может быть в разных состояниях

 

2. В какой отрасли промышленности используют нефтепродукты? 

 

1)  Медицина

 

 2) Сельское хозяйство 

 

3) Легкая промышленность 

 

4) Используют во всех сферах 

 

3. Расскажите, кто первыми догадался добывать нефть при помощи 

 

бурения и объясните как. __________________________________________

 

__________________________________________________________________

 

4.

 

На ком или на чём перевозили добытую нефть в России   в середине 19 веке. 

_______________________________________________

 

5. Что это?

 

   ________________

 

6.Что такое нефть:

 

1) 

 

горючая маслянистая жидкость со специфическим запахом, распространенная в 

осадочной оболочке Земли и являющаяся важнейшим полезным ископаемым.

 

2) горная порода магматического происхождения

 

7. Как называются сооружения, на которых нефть перевозят по воде:

 

1)  самолёты

 

2) подводные лодки

 

3) бункеры

 

4) танкеры.

 

8. Что это:  

 

        1) вода

 

        2) нефть

 

        3) бензин                                       

 

9. Как 

называются специальные металлические баки  

для хранения нефти и получаемых из нее нефтепродуктов:

 

1)резервуары

 

2)бункеры

 

3)цистерны

 

10. Перечислите  применение нефти:_________________________________

 

__________________________________________________________________

 

 

 

Переработка нефти. Часть А (задания с выбором ответа)

 

А1.  Нефть – это смесь, состоящая 

Только из жидких углеводородов 
Только из газообразных углеводородов 
Только из твердых углеводородов 
Из жидких и растворенных в них газообразных и твердых 

углеводородов 

А2.  Укажите свойство, которое не относиться к нефти 

Легче воды 
Растворима в воде 
Густая темная жидкость 

Не имеет постоянной температуры кипения 

А3.  Укажите верное суждение: А) перегонка нефти – это физический 
процесс; Б) крекинг – это физический процесс 

Верно только А 
Верно только Б 
Верны оба суждения 

Оба суждения неверны 

А4.  С увеличением числа атомов углерода в молекулах углеводородов 
температура кипения этих углеводородов 

Уменьшается 
Увеличивается 
Не изменяется 

Сначала увеличивается, потом уменьшается 

А5.  Укажите фракцию нефти с наибольшей температурой кипения 

Керосин 
Бензин 
Лигроин 
Мазут 

А6.  Укажите фракцию нефти с наименьшей температурой кипения 

  бензин

 

 мазут

 

  лигроин

 

 керосин

 

А7.  При термическом крекинге из одной молекула алкана образуются 
две молекулы 

Алканов 

Алкана и алкина 
Алкенов 
Алкана и алкена 

А8. Детонационная устойчивость будет  наименьшей у бензина, который 
содержит углеводороды 

Циклические 
Линейного строения 
Ароматические 

Разветвленного строения 

А9.  Наилучшую детонационную устойчивость имеет бензин со 
следующим октановым числом 

96

 

80

 

76

 

92

 

А10.  Укажите углеводород, детонационную устойчивость которого 
принимают за 100 

Н-гептан 
2,3-диметипентан

 

Н-октан 

изооктан 

 «Учет нефти». Тесты» 

 

1

 

 
 

 

 

УЧЕТ НЕФТИ 

 

ТЕСТЫ 

 

 «Учет нефти». Тесты» 

 

2

 

 
 

 
 

1. Какой из ниже перечисленных методов не является методом учета количества нефти и 
нефтепродуктов? 

1.  Объемный. 
2.  Массовый. 
3.  Визуальный. 

 
2. Какой из метод нашел широкое применение при определении количества бензина на 
АЗС?  

1.  Объемный. 
2.  Массовый. 
3.  Визуальный. 

 
3. Какой из метод нашел широкое применение при определении количества нефти в 
нефтедобыче?  

1.  Объемный. 
2.  Массовый. 
3.  Объемно-массовый. 

 
4. Какой из способов определения количества нефтепродуктов не характерен для НГДУ? 

1.  Измерение объема нефти в резервуарах. 
2.  Измерение  объема  нефти  с  помощью  специальных  узлов  учета  нефти  с  турбинными 

расходомерами. 

3.  Оба характерны. 

 
5. Как обычно называется некоторое количество воды, механических примесей и солей в 
подготовленной нефти?  

1.  Излишек. 
2.  Балласт. 
3.  Некондиция. 

 
6. По какой массе ведется учет товарной нефти? 

1.  Нетто. 
2.  Брутто. 
3.  По любой, по усмотрению руководства предприятия. 

 
7. Какой документ используется при резервуарной сдаче нефти? 

1.  Таблица коэффициентов. 
2.  Таблица размеров резервуара. 
3.  Градуировочная таблица. 

 
8. С помощью чего определяют уровень нефти в резервуаре при сдаче нефти? 

1.  С помощью уровнемера. 
2.  С помощью мерной ленты. 
3.  С помощью линейки. 

 
 
 
 
9. Какую пробу отбирают из резервуара при сдаче нефти? 

 «Учет нефти». Тесты» 

 

3

 

 
 

1.  Нижнюю. 
2.  Среднюю. 
3.  Верхнюю. 

 
10. Какой документ составляется по результатам анализа пробы нефти? 

1.  Паспорт качества на нефть. 
2.  Справку о качественном составе нефти. 
3.  Справку о фракционном составе нефти. 

 
11. По какой формуле рассчитывается фактический объем нефти, находящийся в 
резервуаре с учетом температуры? 

1. 

Vt

V

V







ф

 

2. 

Vt

V

V







ф

 

3. 

Vt

V

V







ф

 

 
12. По какой формуле вычисляют массу нефти брутто в резервуаре?   

1. 

н

ф

бр







V

G

 

2. 

н

-

ф

бр



V

G



 

3. 

н

ф

бр



V

G



 

 
13. Каким будет фактический объем нефти, находящийся в резервуаре с учетом 
температуры стенки, если объем нефти в нем 1500 м

3

, а поправка на объем нефти от 

изменения температуры стенки составляет 0,18 м

3

? 

1.  1500,18м

3

. 

2.  1499,82м

3

. 

3.  1518м

3

. 

 
14. Какой будет масса нефти брутто в резервуаре, если фактический объем нефти, 
находящийся в резервуаре с учетом температуры стенки равен 1518 м

3

, а средняя 

плотность нефти, приведенная к температуре 20

о

С равна 850 кг/м

3

? 

1.  668 т. 
2.  1290,3 т. 
3.  2368 т. 

 
15. Что определяют при снятии показаний по счетчику НОРД, установленному на узле 
учета нефти? 

1.  Объем нефти. 
2.  Массу нефти. 
3.  Количество нефти в тоннах. 

 

2.  СОСТАВ, СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИИ НЕФТЕЙ 

 
 

Ц е л ь   и з у ч е н и я   –  получить  знание  о  нефти  как  сложной  коллоидной  системе,  состоящей  из 

углеводородных  и  неуглеводородных  (гетероатомных)  компонентов  разного  фазового  состояния, 
содержащих биологические метки (хемофоссилии) и способной изменять свой состав и свойства вслед за 
изменением термобарических и геохимических условий. 

 
Задачи – изучить: 
  элементный и компонентный состав; 
  физические свойства; 
  фракционный состав; 
  факторы, влияющие на изменение состава и свойств нефтей. 
 
У м е т ь : 
  определять  физические  свойства  и  товарные  качества  нефтей  по  их  компонентному  составу  и 

содержанию: серы, светлых фракций, содержанию масел, содержанию параина; 

  определять фракционный состав нефтей по пределам температур кипения; 
  определять химический тип нефтей по групповому составу. 

 

2.1 Элементный и компонентный состав нефтей 

 

Нефть  –  это  сложная  коллоидная  гидрофобная  система,  состоящая  из 

углеводородов  различного  строения  и  гетероатомных  или  неуглеводородных 
соединений  (кислородных,  сернистых,  азотистых  и  высокомолекулярных 
металлорганических смолисто-асфальтеновых соединений), которая распространена в 
породах  осадочного  чехла  и  фундамента  осадочных  бассейнов.  Среди 
углеводородных и неуглеводородных компонентов нефти содержатся так называемые 
реликтовые  структуры  или  хемофоссилии,  которые  по  своему  составу  близки  к 
некоторым  биологическим  веществам  или  их  фрагментам.  Обычно  нефть  имеет 
черный  или  темно-коричневый  цвет,  иногда,  при  солнечном  свете,  зеленовато-
желтый оттенок и реже она почти бесцветная. 

При  химическом  анализе  нефти  определяют  её  элементный,  изотопный, 

компонентный и фракционный состав. 

В нефтях обнаружено свыше 70 элементов таблицы Д.И. Менделеева, которые 

разделяются на главные и основные элементы, а также на микроэлементы. 

Главными  химическими  элементами  нефти  являются  углерод  и  водород. 

Содержание  углерода  составляет  82-87  %,  а  водорода  12-14  %.  В  сумме  их 
содержание составляет 96-99 %. 

Основные  элементы  представлены  кислородом,  серой  и  азотом.  Их  общее 

содержание  составляет  от  0,5  до  2  %,  но  может  достигать  8  %  и  более,  главным 
образом, за счет серы. 

Микроэлементы  содержатся  в  количестве  от  одной  десятой  до  одной 

десятимиллионной доли процента. В сумме они составляют менее 1 %. Главное место 
среди микроэлементов занимают металлы - это: ванадий (V), никель (Ni), железо (Fe), 

цинк  (Zn)  и  другие  металлы.  Содержатся  также  и  неметаллы  -  галогены:  хлор  (Cl)



 

бром  (Br)



  йод  (I)  и  другие  элементы-неметаллы:  фосфор  (P)



  кремний  (Si),  мышьяк 

(Аs).  Наибольшим  содержанием  выделяется:  фосфор,  до  0,1  %,  ванадий  (V)  -  0,03-
0,004 %, никель (Ni) - 0,03-0,05 %, железо (Fe) - 0,012-0,0003 % и цинк (Zn) - 0,0036-
0,0004  %.  При  этом ванадий  и никель  концентрируются  в  золе  некоторых  нефтей в 
количествах, соизмеримых с их содержанием в промышленных рудах. 

В  изотопном  составе  соединений  нефтей  преобладают  легкие  изотопы 

элементов. 

В  общем,  в  нефтях  определено  около  1300  индивидуальных  химических 

соединений,  которые  разделяются  на  две  группы:  углеводородную,  состоящую 
примерно из 900 индивидуальных УВ и неуглеводородную, состоящую примерно из 
370 гетероорганических соединений. В обобщённом виде состав нефтей представлен 
в таблице 2. 

Основными 

компонентами 

нефти 

являются 

углеводороды, 

которые 

представлены  алкановыми,  нафтеновыми,  ароматическими  и  гибридными 
соединениями.  В  последнее  время  в некоторых  нефтях  обнаружены  этиленовые УВ 
или алкены. 

Алкановые  УВ,  они  же  метановые,  парафиновые,  алифатические  УВ  или 

алканы  (Al)  соответствуют  общей  формуле  C

n

H

2n+2

,  где  n  –  количество  атомов 

углерода,  которое  может  изменяться  от  одного  до  нескольких  десятков.  Их 
содержание в нефтях составляет от 10 до 70 %.  

Химическое строение простейших алканов – метана, этана и пропана – показывают их 
структурные формулы, из которых видно, что в алканах имеются два типа химических 
связей: С–С и С–Н. Образование ковалентных связей в алканах за счет общих электронных 
пар атомов углерода и водорода можно показать с помощью электронных формул: 

 

 

 

 

Пространственное строение  зависит от направленности атомных орбиталей (АО). В 
углеводородах главную роль играет пространственная ориентация атомных орбиталей 
углерода, поскольку сферическая 1s-АО атома водорода лишена определенной 
направленности.  

Насыщенный атом углерода в алканах связан с четырьмя другими атомами. Каждая из четырех 
sp

3

-гибридных АО углерода образует 



-связи С-Н или С-С.  

 

Четыре 



-связи углерода направлены в пространстве под углом 109

о

28', что соответствует 

наименьшему отталкиванию электронов. Поэтому молекула простейшего представителя 
алканов – метана СН

4

 – имеет форму тетраэдра, в центре которого находится атом углерода, а в 

вершинах – атомы водорода:  

 

Валентный угол Н-С-Н равен 109

о

28'. Пространственное строение метана можно показать с 

помощью объемных (масштабных) и шаростержневых моделей.  

 

Для записи удобно использовать пространственную (стереохимическую) формулу.  

 

В молекуле следующего гомолога – этана С

2

Н

6

 – два тетраэдрических sp

3

-атома углерода 

образуют более сложную пространственную конструкцию: 

 

Для молекул алканов, содержащих свыше 2-х атомов углерода, характерны изогнутые формы. 
Это можно показать на примере н-бутана или н-пентана: 

 

 

 
Алканы  кроме  н-алканов  содержат  и  изо-алканы.  При  этом  среди  изо-алканов 

выделяются  изопреноидные  алканы,  метильные  группы  СН

3

,  которых  имеют 

регулярное чередование, что видно на примере пристана: (С

19

Н

40

): 

 

СН

3

-СН-СН

2

-СН

2

-СН

2

-СН-СН

2

-СН

2

-СН

2

-СН-СН

2

-СН

2

-СН

2

-СН-СН

3.

 

| 

 

 

 | 

 

 

  | 

 

 

   | 

СН

3

 

 

         СН

3

   

 

СН

3

   

 

СН

3

. 

 

Если атом углерода в молекуле связан с четырьмя различными атомами или атомными 
группами, то возможно существование двух соединений с одинаковой структурной формулой, 
но отличающихся пространственным строением. Молекулы таких соединений относятся друг к 
другу как предмет и его зеркальное изображение и являются оптическими изомерами или 
оптическими антиподами:  

 

Молекулы оптических изомеров несовместимы в пространстве (как левая и правая руки), в них 
отсутствует плоскость симметрии. Таким образом, оптическими изомерами называются 
пространственные изомеры, молекулы которых относятся между собой как предмет и 
несовместимое с ним зеркальное изображение. Оптические изомеры имеют одинаковые 
физические и химические свойства, но различаются отношением к поляризованному свету. 
Такие изомеры обладают оптической активностью (один из них вращает плоскость 
поляризованного света влево, а другой - на такой же угол вправо). Различия в химических 
свойствах наблюдаются только в реакциях с оптически активными реагентами. Оптическая 
изомерия проявляется в органических веществах различных классов и играет очень важную 
роль в химии природных соединений. 

 

 

Алканы, содержащие от одного до четырех атомов углерода (С

1

-С

4

), при 

нормальных условиях являются газами, от пяти до 15 (С

5

-С

15

) – жидкостями, больше 

16 (С

16

) - твердыми веществами. При этом твердые алканы от С

16

-С

32

 называются 

парафинами, а от С

32

 и выше церезинами. 

 
 
Таблица 2. Состав нефти (В.В. Доценко; 2007) 
 

Элементный состав 

Главные 

элементы: 

С – 82-87 %, 

Н – 12-14 % 

Основные  

гетероэлементы: 

S – до 6-8 %, 

О – до 3,6 %, 

N - до 1,7 % 

S+О+N – от 0,5-2 до 8 

и более % 

Микро- 

гетероэлементы: 

Металлы: V, Ni, Fe, Zn, Mо, 

Co, W, Hg, U, и др. 

Галогены: Cl, Br, I 

Неметаллы: Р, Si, Аs 

Всего более 70 элементов, с 

содержанием от 10

-1

 до 10

-7

 

% 

Компонентный (групповой) состав (около 1300 химических соединений) 

Углеводородные (УВ) компоненты 

(более 900 химических соединений): 

алканы – от 10 до 70 %, 

цикланы – от 25 до 80 %, 

арены – от 10 до 25 %, иногда до 50 %, 

гибридные УВ – от 20 до 50 %, 

алкены (олефины) – иногда до 8-10 % 

Неуглеводородные компоненты (около 

370 химических соединений): 

сернистые соединения (более 250), 

кислородные соединения (более 70), 

азотистые соединения (более 50), 

смолы, 

асфальтены 

Реликтовые соединения (хемофоссилии) 

Углеводородные структуры: 

нормальные и изопреноидные алканы; 

полициклические изопреноидные УВ 

(стераны, терпаны, гопаны) 

Неуглеводородные структуры: 

металлопорфирины 

Фракционный состав 

Легкие светлые 

фракции УВ 

(температура кипения 

(т.к.) 35-350 °С): 

бензин – УВ С

5

-С

10

 

(т.к.35-200 °С), 

керосин – УВ С

11

-С

13

 

(т.к.200-250 °С), 

газойль – УВ С

14

-С

21

 

(т.к.250-350 °С) 

Тяжелые темные фракции 

или мазут (температура 

кипения (т.к.) 350-600 °С): 

масла соляровые - УВ  

С

22

-С

25

, 

масла смазочные - УВ  

С

26

-С

35

, 

гудрон или нефтяной пек -  

смолы, асфальтены и УВ 

С

36

-С

60

 и более 

Остаток после 

термической обработки 

гудрона: 

технический битум, 

кокс 

 

Алканы обладают сильным токсическим и наркотическим действием, особенно 

нормальные алканы с короткой углеродной цепью. 

Нафтеновые 

УВ, 

они 

же 

циклановые, 

циклоалкановые, 

циклопарафиновые,  полиметиленовые  УВ  или  нафтены  (Nf)  состоят  из 
замкнутых в цикл метиленовых групп СН

2

.  

Атомы углерода в циклоалканах, как и в алканах, находятся в sp

3

–гибридизованном состоянии 

и все их валентности полностью насыщены.  

Простейший циклоалкан – циклопpопан С

3

Н

6

 – представляет собой плоский трехчленный 

карбоцикл:  

 

Остальные циклы имеют неплоское строение вследствие стремления атомов углерода к 
образованию тетраэдрических валентных углов.  

 

По правилам международной номенклатуры в циклоалканах главной считается цепь 
углеродных атомов, образующих цикл. Название строится по названию этой замкнутой цепи с 
добавлением приставки "цикло" (циклопропан, циклобутан, циклопентан, циклогексан и т.д.). 
При наличии в цикле заместителей нумерацию атомов углерода в кольце проводят так, чтобы 
ответвления получили возможно меньшие номера. Так, соединение  

 

следует назвать 1,2-диметилциклобутан, а не 2,3-диметилциклобутан, или 3,4-
диметилциклобутан.  

Молекулы циклоалканов содержат на два атома водорода меньше, чем соответствующие 
алканы. Напpимеp, бутан имеет фоpмулу С

4

Н

10

, а циклобутан – С

4

Н

8

. Поэтому общая формула 

циклоалканов С

n

H

2n

. Структурные формулы циклоалканов обычно изображаются сокращенно 

в виде правильных многоугольников с числом углов, соответствующих числу атомов углерода 
в цикле.  

 

 
 
Нафтены  имеют  моноциклическое  би-,  три-  и  полициклическое  строение.  В 

моноциклической молекуле может быть от трех до шести метиленовых групп. 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

Общая  формула  моноциклических  нафтенов  имеет  вид:  C

n

H

2n

,  а  би-  и 

трициклических структур: C

n

H

2n-2

 и C

n

H

2n-4

 соответственно. 

Нафтены,  кроме  моноциклических  могут  иметь  неконденсированное  и 

конденсированное  строение.  В  неконденсированных  структурах  нафтеновые  циклы 
отделены  (изолированы)  друг  от  друга  метиленовыми  группами  (СН

2

),  которых 

может  быть  несколько.  Смежные  структуры  конденсированных  нафтенов  содержат 
два общих атома углерода и состоят из различных комбинаций пяти- и шестичленных 
циклов,  которые  часто  содержат  также  ароматические  кольца  и  алкильные  цепи. 
Нафтены  С

3

-С

4

  являются  газами,  С

5

-С

7 

жидкостями,  С

8

  и  выше  –  твердыми 

веществами. 

Содержание нафтенов в нефтях колеблется в широких пределах, от 25 до 80 %. 

Среди  соединений  нефти  нафтены  наименее  токсичны  и  даже  обладают 
стимулирующим действием на живые организмы. 



 

Ароматические УВ или арены (Аr) – это класс УВ

, молекулы которых содержат 

устойчивые циклические группы атомов (бензольные ядра) с замкнутой системой 
сопряженных связей.  

Простейшие представители (одноядерные арены):  

 

Многоядерные арены: нафталин С

10

Н

8

, антрацен С

14

Н

10

 и др. 

 

Термин "ароматические соединения" возник давно в связи с тем, что некоторые представители 
этого ряда веществ имеют приятный запах. Однако в настоящее время в понятие 
"ароматичность" вкладывается совершенно иной смысл.  

Ароматичность молекулы означает ее повышенную устойчивость, обусловленную 
делокализацией 



-электронов в циклической системе. 

Бензол С

6

Н

6

 – родоначальник ароматических углеводородов. 

Каждый из шести атомов углерода в его молекуле связан с двумя 
соседними атомами углерода и атомом водорода тремя 



-связями. 

Валентные углы между каждой парой 



-связей равны 120



. Таким 

образом, скелет 



-связей представляет собой правильный шестиугольник, 

в котором все атомы углерода и все 



-связи С



С и С



Н лежат в одной плоскости: 

 

 

р-Электроны всех атомов углерода взаимодействуют между собой путем бокового 
перекрывания соседних 2р-АО, расположенных перпендикулярно плоскости 



-скелета 

бензольного кольца. Они образуют единое циклическое 



-электронное облако, 

сосредоточенное над и под плоскостью кольца. 

 

Все связи С



С в бензоле равноценны, их длина равна 0,140 нм, что соответствует 

промежуточному значению между длиной простой связи (0,154 нм) и двойной (0,134 нм). Это 
означает, что в молекуле бензола между углеродными атомами нет чисто простых и двойных 
связей (как в формуле, предложенной в 1865 г. немецким химиком 

Ф.Кекуле

), а все они 

выровнены (делокализованы). Поэтому структурную формулу бензола изображают в виде 
правильного шестиугольника (



-скелет) и кружка внутри него, обозначающего 

делокализованные 



-связи: 

 

Формула Кекуле также нередко используется, но при этом учитывается, что она лишь условно 
передает строение молекулы. 

 
 

Арены моноциклические, би-, три- и полициклические представлены на рисунке 

(рис. 3).  

Арены, по сравнению с алканами и нафтенами содержатся в нефти, как правило, 

в меньших количествах, в основном от 10 до 25 %. Иногда их содержание достигает 
50  %.  Ароматические  УВ  являются  наиболее  токсическими  компонентами  нефтей. 
Например, при концентрации в воде всего 1% они убивают все водные растения. 

Гибридные УВ. В молекулах УВ гибридного (смешанного) строения находятся 

различные  структурные  элементы:  ароматические  кольца,  нафтеновые  циклы  и 
алкильные  цепи  (см.  рис.  3).  Сочетание  этих  структурных  элементов  может  быть 
самым  разнообразным.  Гибридное  строение  в  нефтях  имеет  от  20  до  50  % 
высокомолекулярных УВ. 

Этиленовые УВ или алкены, олефины. Это - непредельные (ненасыщенные) 

УВ  с  открытой  цепью,  в  молекулах  которых  между  углеродными  атомами  имеется 
одна двойная связь. Как и предельные УВ, алкены образуют свой гомологический ряд 
с  общей  формулой  C

n

H

2n

.  Простейшим  представителем  этого  ряда  и  его 

родоначальником является этилен С

2

Н

4

 (Н

2

С=СН

2

). 

Алкены  обнаружены  во  многих  образцах  нефтей  только  в  конце  ХХ  века  в 

количестве  до  8-10  %.  Образуются  они  в  результате  радиолитического 
дегидрирования алканов при воздействии естественного радиоактивного излучения в 
недрах. 

Неуглеводородные 

компоненты 

нефти 

являются 

производными 

углеводородов и разделяются на две группы. 

В первую группу входят гетероорганические соединения, которые описываются 

точной  химической  формулой.  Называются  они  по  содержащемуся  или 
преобладающему  в  них  гетероатому  и  представлены  сернистыми,  кислородными  и 
азотистыми 

соединениями. 

 

 
 
 

Во  вторую  группу  веществ  входят  высокомолекулярные  соединения,  структура 

которых  сложна,  и  поэтому  определяется  неоднозначно.  Эта  группа  представлена 
смолами и асфальтенами или смолисто-асфальтеновыми веществами (САВ). 

Смолы  и  асфальтены  -  это  высокомолекулярные  конденсированные 

циклические  структуры, которые  содержат  гетероатомы  и боковые  алкильные  цепи, 
состоящие из одновалентных радикалов: метила (СН

3

), этила (С

2

Н

5

), пропила (С

3

Н

7

) и 

других. 

Смолы имеют молекулярную массу от 500 до 2000 единиц и обладают хорошей 

растворимостью в органических растворителях и УВ. 

Асфальтены – это продукты конденсации нескольких молекул смол, поэтому они 

являются твердыми веществами с кристаллоподобной структурой и не растворяются 
в алканах. Их молекулярная масса лежит в пределах от 1000-5000 до 10000 единиц. 
Однако имеются сведения, что она может доходить до сотен тысяч и даже миллионов 
единиц. 

Сернистые  соединения.  В  нефтях  содержится  более  250  индивидуальных 

органических  и  неорганических  соединений,  содержащих  серу.  Неорганические 
соединения  представлены  элементной  серой  –  S  и  сероводородом  -  H

2

S.  Основное 

количество серы, от 70 до 90 %, связано со смолами и асфальтенами. 

Пределы  изменения  концентраций  серы  в  элементном  составе  нефтей  очень 

широки: от сотых долей процента до 6-8 %, и более. 

Сернистые  компоненты  нефтей  разделяются  на  агрессивные  и  неагрессивные 

соединения. Присутствие агрессивных соединений весьма нежелательно, так как они 
активно  корродируют  металлы,  являются  сильнейшими  каталитическими  ядами, 
экологически  опасны  и  придают  нефти  неприятный  запах.  Например,  нефть 
Ишимбайского  месторождения,  содержащая  3,4  %  серы,  вызывает  коррозию 
нефтепромыслового и нефтезаводского оборудования, выполненного из углеродистой 
стали, со скоростью 6,88 мм в год. Агрессивная сера представлена органическими и 
неорганическими  соединениями,  которые  обладают  кислотными  свойствами.  К  ним 
относятся:  элементная  сера  -  S,  сероводород  -  H

2

S,  и  меркаптаны  -  тиолы  и 

тиофенолы. 

К  неагрессивным  сернистым  соединениям  относятся  сульфиды,  дисульфиды, 

тиофан, тиофен и тиопиран – С

5

Н

10

S. 

         Кислородные  компоненты  нефтей  представлены  70  индивидуальными 
соединениями кислого и нейтрального характера, которые содержат кислород в виде 
различных  функциональных  групп:  гидроксила  (-ОН),  карбоксила  (-СООН), 
карбонила  (>СО),  метоксила  (ОСН

3

),  оксигрупы  (=О),  пероксигруппы  (-О-О-)  и 

других. Кислород содержится в нефти в элементном составе в количестве от 0,05 до 
3,6 %, что соответствует примерно от 0,5 до 36 % кислородных соединений. 
       Соединения  кислого  характера  представлены  кислотами  и  фенолами.  Кислоты 
имеют  различное  строение:  алифатическое  (Аl-СООН),  нафтеновое  (Nf-СООН  или 
Nf-(СН

2

)

n

-СООН),  в  том  числе  и  стероидное  строение,  а  также  ароматическое  и 

гибридное строение. 

Кроме  фенола  С

6

Н

5

ОН  в  нефтях  присутствуют  его  гомологи,  содержащие  до 

шести конденсированных колец. 

 

 

 

 

Кислородные  соединения  нейтрального  характера  представлены  спиртами, 

алифатическими и циклическими кетонами и пероксидами. 

Азотистые  компоненты  нефтей  составляют  более  50  индивидуальных 

соединений, которые разделяются на три группы. 

Первая  группа  -  это  азотистые  основания,  которые  реагируют  с  кислотами, 

образуя  органические  соли,  поэтому  сравнительно  легко  выделяются  из  нефти. 
Представлены  они  ароматическими  гетероциклами:  пиридином  (С

5

Н

5

N),  анилином 

(С

6

Н

5

NН

2

), хинолином (С

9

Н

7

N), акридиномом (С

13

Н

9

N) и их гомологами. 

Вторая  группа  -  это  нейтральные  соединения,  которые  представлены 

ароматическими гетероциклами: пирролом (С

4

Н

4

NН), индолом (С

8

Н

6

NН), карбазолом 

(С

12

Н

8

NН) бензокарбазолом (С

16

Н

10

NН), а также их гомологами и производными. 

Третья  группа  -  это  порфирины,  которые  представляют  собой  сложные 

циклические металлоорганические азотсодержащие соединения. 

Содержание  азотистых  соединений  в  нефти  обычно  не  превышает  нескольких 

процентов от её состава, а концентрация азота в элементном составе нефти находится 
в пределах от 0,01 до 1,7 %. 

Реликтовые  соединения  или  хемофоссилии.  Эти  соединения  представляют 

особую группу веществ, которые одновременно присутствуют в углеводородном и в 
неуглеводородном составе нефтей, а также в ОВ осадочных пород. 

Реликтовые  химические  соединения  по  своей  структуре  близки  к  некоторым 

биологическим  веществам или их  фрагментам:  стероидам, терпенам  и  терпеноидам, 
порфиринам  (хлорофилл,  гем  крови),  аминокислотам  и  другим.  Ниже  на  рисунках 
представлены  химическая  структура  ванадилпорфирина,  присутствующего  в 
неуглеводородном  составе 

нефтей  

 
и его предшественника – хлорофилла. 
Хемофоссилии  являются  устойчивыми  соединениями,  поэтому  они  почти  в 

неизменном  виде  поступают  из  химических  остатков  организмов  в  осадки, 
сохраняются  при  литогенезе  и  переходят  в  состав  нефтей.  В  ходе  литогенеза  в 
строении  этих  биологических  веществ  происходит  небольшая  перестройка 
углеродной  структуры  молекул  и  потеря  функциональных  групп.  Поэтому 
хемофоссилии  несут  информацию  об  условиях  образования  и  преобразования 
нефтематеринского ОВ и заключающих их осадков и горных пород. 

Из  УВ  к  хемофоссилиям  относятся  высокомолекулярные  нормальные  и 

изопреноидные  алканы,  а  также  полициклические  нафтены,  а  из  неуглеводородных 
компонентов нефти - порфирины, амиды кислот. 

 

2.2 Физические свойства и фракционный состав нефтей 

 

Физические  свойства  нефти  косвенно  отражают  её  химический  состав  и 

определяют  товарные  качества  нефти.  Они  учитываются  при  составлении 
технологической  схемы  эксплуатации  залежей,  проектировании  нефтепроводов. 
Диэлектрические  свойства  нефти  и  её  способность  люминесцировать  используются 
при проведении поисково-разведочных работ. 

Плотность  нефти  определяется  ее  массой  в  единице  объема.  В  нормальных 

условиях она лежит в пределах от 0,73 до 1,04 г/см

3

. 

В  условиях  залежи  нефть  содержит  растворенный  газ  и  отличается  более 

высокой  температурой.  Поэтому  в  недрах  плотность  нефти  меньше,  чем  в 
стандартных условиях от 15 до 40 % и более и может составлять всего 0,3-0,4 г/см

3

. 

Газонасыщенность  нефти.  Нефть,  за  исключением  высоковязких  гипергенно 

измененных  нефтей,  всегда  содержит  в  своем  составе  растворенные  газы. 
Газонасыщенность  или  газовый  фактор  (Г

Ф

)  –  это  количество  кубических  метров 

природного газа, выделившегося в нормальных условиях при дегазации 1 м

3

 или 1 т 

пластовой  нефти.  Газонасыщенность  нефти  растет  с  ростом  давления  и  может 
достигать значений 600-750 м

3

/т и более. 

Обратная  (ретроградная)  растворимость  нефти  в  газах.  При  повышенном 

давлении и большом объеме газа жидкие УВ переходят в парообразное состояние и 
растворяются  в  газах.  Меньше  всего  нефть  растворяется  в  метане.  Растворимость 
компонентов нефти в газах падает с повышением молекулярной массы компонентов. 

Давление  насыщения  пластовой  нефти  газом.  Это  давление,  при  котором 

нефть  предельно  насыщена  газом,  или  давление,  при  снижении  которого 
растворённый газ начинает выделяться из нефти. 

Температура  застывания  и  плавления.  Эти  параметры  у  различных  нефтей 

зависят  от  их  состава  и  лежат  в  широких  пределах,  от  минус  35

 

до  плюс  40  °С. 

Высокая температура застывания обусловливается высоким содержанием парафинов, 
а низкая температура – высоким содержанием смол. 

Сила  поверхностного  натяжения.  Это  важнейшее  свойство  нефти.  От  неё 

зависит  способность  нефти  перемещаться  в  пористых  водонасыщенных  пластах.  С 
увеличением  поверхностного  натяжения  растёт  капиллярное  давление.  У  воды 
поверхностное  натяжение  почти  в  три  раза  больше,  чем  у  нефти,  поэтому  вода 
быстрее движется по мелким капиллярам. 

Молекулярные  силы  сцепления  между  водой  и  породами  также  больше,  чем 

между нефтью и породами, поэтому вода вытесняет нефть из мелких пустот пород в 
более крупные. Это обусловливает возможность самостоятельной струйной миграции 
нефти в водонасыщенных породах по системе сообщающихся крупных пор. 

Оптические  свойства.  Нефть  имеет  цвет,  обладает  свойством  вращать 

плоскость  поляризации  света,  люминесцировать,  преломлять  проходящие  световые 
лучи. 

УВ  бесцветны,  поэтому  цвет  нефти  зависит  от  содержания  в  ней 

неуглеводородных  компонентов  -  в  основном  смол  и  асфальтенов.  Чем  их  больше, 
тем темнее цвет нефти. 

Электрические  свойства.  Нефть  является  диэлектриком  и  при  трении 

электризуется.  Удельное  электрическое  сопротивление  обезвоженной  нефти  равно 
10

10

-10

14

 Ом·м. Сопротивление нефтегазонасыщенных пород зависит от соотношения 

в пласте нефти и воды. Например, глины имеют удельное сопротивление от 1 до 10 
Ом·м, а нефтенасыщенный песчаник – от 10-15 до 1000 Ом·м. Предельные значения 
электропроводности  пород  и  минералов  могут  различаться  в  10

10

  раз,  то  есть  в  10 

млрд. раз. 

Фракционный  состав  нефти.  Нефть  содержит  компоненты,  выкипающие  в 

широком  интервале  температур  –  от  35  до  600  °С  и  поэтому  по  степени  летучести 
разделяется на составные части или фракции. Фракционный состав является важным 
показателем качества нефти. 

На  нефтеперерабатывающих  заводах  нефть  подвергают  физической  и 

химической  переработке.  Процесс  физической  переработки  является  первичным  и 
основным.  При  этом  происходит  прямая  перегонка  нефти,  которая  заключается  в 
термическом  разделении  нефти  на  фракции.  Разделение  основано  на  различии 
температур кипения (ТК) разных фракций, которые имеют различную молекулярную 
массу. Процесс прямой перегонки нефти разделяется на две стадии. 

На  первой  стадии  нефть  перегоняют  при  атмосферном  давлении  и  получают 

легкие светлые нефтепродукты или дистиллятные фракции, выкипающие до 350 °С: 

1) бензин (УВ С

5

-С

10

) - ТК от 35 до 200 °С; 

2) керосин (УВ С

11

-С

13

) – ТК от 200 до 250 °С; 

3) газойль, дизельное топливо или легкие соляровые масла (УВ С

14

-С

21

) – ТК от 

250 до 350 °С; 

4) мазут. 
Мазут  является  остатком  при  переработке  тяжелых  нефтей.  Он  состоит из  УВ 

масляной  фракции,  смол,  асфальтенов  и  гетероатомных  соединений,  которые 
составляют тяжелые темные фракции нефти, выкипающие при температуре выше 350 
°С. 

Мазут поступает на вторую стадию переработки, которая идет в вакууме или с 

водяным  паром  во  избежание  осмоления,  то  есть  окисления  при  высокой 
температуре. При этом получают следующие фракции нефти:  

1) масла соляровые (УВ С

22

-С

25

); 

2) масла смазочные (УВ С

26

-С

35

); 

3) гудрон или нефтяной пек (смолы, асфальтены и УВ С

36

-С

60

 и более). 

Гудрон  является  остатком  термической  переработки  мазута.  Из  него 

вырабатывают  различные  марки  технического  битума,  широко  используемого  в 
строительстве, в том числе автомобильных  дорог, а также получают нефтяной кокс. 
Используют гудрон и как котельное топливо. 

Мазут  может  быть  переработан  и  по  топливному  варианту.  При  этом  его 

разгоняют  на  фракции,  идущие  на  термический  или  каталитический  крекинг  для 
получения бензинов. Остатком переработки также является гудрон. 

Кроме  названных  лёгких  фракций  выделяют  более  узкие,  особенно  в  составе 

бензиновой фракции. 

Нефти  разных  месторождений  сильно  отличаются  по  фракционному  составу, 

что связано со степенью их катагенного или гипергенного изменения. 
 

2.3 Геохимическая эволюция 

и физическая дифференциация нефтей 

 

Факторы  геохимической  эволюции.  Нефти,  находящиеся  в  залежах  могут 

изменять  состав  и  свойства.  Эти  изменения  происходят  под  влиянием  катагенных, 
гипергенных  и  миграционных  факторов  (рис.  7).  При  этом  катагенез  и  гипергенез 
определяют прямо противоположную направленность процессов изменения нефтей. 

Катагенез  нефтей.  Среди  категенных  факторов  главное  значение  имеет 

температура.  Под её воздействием  молекулярные  структуры  нефтей распадаются  на 
более  простые  и  устойчивы  соединения.  Это:  метан,  низкомолекулярные  гомологи 
метана и арены – бензол, нафталин. Наименее термоустойчивыми являются нафтены. 
В  общем,  этот  процесс  называют  метаморфизмом  или  метанизацией  нефтей.  При 
нормальных гидростатических давлениях он протекает в интервале температур от 120 
до 180 °С. 

В результате метанизации снижается плотность и вязкость нефтей, растет доля 

бензиновой  фракции  и  газонасыщенность.  В  пределе  жидкие  УВ  переходят  в 
газообразное  состояние,  а  смолисто-асфальтеновые  вещества  превращаются  в 
асфальтовые битумы термально-метаморфической линии: кериты и антраксолиты. 

Гипергенез  нефтей.  Гипергенез  нефтей  протекает  в  подзонах  идио-  и 

криптогипергенеза.  Связан  он  с  химическим  окислением  нефтей  свободным 
кислородом  и  кислородом,  растворенным  в  инфильтрационных  водах.  Гипергенез 
нефтей 

активно 

протекает 

также 

под 

воздействием 

анаэробных 

сульфатредуцирующих  бактерий.  Этот  процесс  биохимического  окисления  нефтей 
называется  биодеградацией  нефтей.  При  этом  в  первую  очередь  разрушаются 
алкановые УВ. 

При  гипергенезе  нефтей  в  них  увеличивается  содержание  нафтеновых  и 

ароматических УВ, смолисто-асфальтеновых веществ и гетероатомных соединений и 
одновременно уменьшается содержание алканов и бензиновой фракции. В результате 
растет плотность и вязкость нефти, и она превращается в высоковязкие нефти (ВВН) 
и  мальту,  а  затем  другие  природные  битумы  гипергенной  линии:  асфальты, 
асфальтиты, оксикериты и гуминокериты. 

Физическая  дифференциация  нефтей.  При  фильтрации  нефтей  в  порово-

трещинном  пространстве  горных  пород  происходит  адсорбция  их  тяжелых 
компонентов: смол, асфальтенов, гибридных и нафтеновых УВ, твердых парафинов. 
Происходит  она  также  и  за  счёт  опережающей  миграции  наиболее  легких 
компонентов – алканов бензиновой фракции. 

При этом химических превращений в нефтях не наблюдается, меняется только 

компонентный и фракционный состав нефтей. В результате в верхних частях разреза 
горных  пород  образуются  залежи  легких  светлых  нефтей  –  фильтратов,  а  на  путях 
миграции  образуются  природные  битумы  фазово-миграционной  линии:  озокериты, 
гатчетиты.  При  поступлении газов  или  лёгких  нефтей  в  залежи тяжёлых смолистых 
нефтей  нерастворимые  в  алканах  САВ  выпадают  в  осадок.  При  высоких 
температурах в порах пород-коллекторов таких залежей образуются твёрдые битумы 
- 

кериты

 
    

Рисунок - 7. Схема изменения нефтей и образования твердых битумов (по И.С. Гольдбергу, Б.А. Лебедеву) 

. 

1.2.4 Классификации нефтей 

 

Классификации  нефтей  используются  для  оценки  состава, 

качества,  технологических  свойств,  изучения  истории  образования  и 
преобразования  нефтей.  Для  этих  целей  составлены  различные 
химические,  генетические  и  геохимические  классификации,  а  также 
технологическая классификация. 

В  основе  технологической  классификации  принятой  в  России, 

лежат признаки, которые определяют технологические свойства нефти - 
это содержание: серы; светлых фракций, выкипающих до 350 ºС; выход 
базовых  масел;  индекс  вязкости  масел;  и  содержание  парафина. 
Каждому  признаку  присвоен  свой  индекс  и  подиндексы,  которые 
определяют количественные параметры признаков (табл. 3). 

 
Таблица 3. Технологическая классификация нефтей (ГОСТ 912-66) 
 

Класс нефтей 

по 

содержанию 

серы, % 

Тип нефтей по 

содержанию 

фракций, 

выкипающих до 

350 °С, % 

Группа нефтей 

по содержанию 

масел, % 

Подгруппа 

нефтей по 

индексу 

вязкости 

масел 

Вид нефтей 

по 

содержанию 

парафина, % 

I – менее 0,5 

Т

1

 – 45 и более 

М

1

 – 25 и более 

И

1

 - более 85 

П

1

 – до 1,5 

II – 0,51-2,0 

Т

2

 – 30,0-44,9 

М

2 

- 15-25 

П

2 

- 1,51-6,0 

М

3 

- 15-25 

И

2

 - 40-85 

III – более 2,0 

Т

3

 - менее 30 

М

4

 - менее 15 

П

3

 более 6,0 

 

Совокупность  индексов  образует  шифр  нефти,  например: 

IТ

2

М

3

И

1

П

3

 означает, что нефть содержит менее 0,5 % серы, 30,0-44,9 % 

лёгких  светлых  фракций,  способна  дать  15-25  %  базовых  масел  в 
расчёте  на  нефть  и  30-45  %  в  расчёте  на  мазут  с  индексом  вязкости 
выше  85  и  содержит  более  6  %  парафина.  Используя  эту 
классификацию,  можно  легко  представить  товарные  свойства  любой 
нефти,  технологическую  схему  её  переработки  и  выход  конкретных 
нефтепродуктов. 

В  основе  химических  классификаций  лежат  данные  о 

соотношении углеводородных компонентов в составе нефтей - алканов, 
нафтенов и аренов в целом или только в составе бензиновой фракции, а 
также  -  показатели  содержания  серы,  САВ,  твердых  парафинов  и 
плотности нефти. 

Общепринятой химической классификации в настоящее время нет. 

Это  отражает  сложность  данной  проблемы.  Среди  классификаций 
последних  десятилетий  выделяются  классификации  М.А.  Бестужева, 

Т.А. Ботневой (1987), А.Э. Конторовича, О.К. Стасовой. (1978) и Ал.А. 
Петрова (1984). 

Генетические  классификации  основаны  на  учете  признаков, 

которые характеризуют геолого-геохимические условия накопления ОВ 
и образования нефтей. Такую генетическую информацию несет состав и 
молекулярно-массовое  распределение  в  нефтях хемофоссилий,  а также 
фациально-генетический  тип  ОВ  и  степень  его  преобразования 
(окисленности или метаморфизма). 

Генетические  классификации  используются  для  установления 

генетической принадлежности или однородности нефтей как по разрезу, 
так  и  по  площади  нефтегазоносного  региона,  а  также  -  для  прогноза 
перспектив нефтегазоносности изучаемого региона. 

Геохимические  классификации  основаны  на  учёте  признаков 

вторичного  изменения  состава  нефтей  в  залежах,  которые 
контролируются  катагенетическими,  гипергенными  и  миграционными 
факторами.  Эти  классификации  также  используются  для  прогноза 
нефтегазоносности,  состава  нефтей  и  направления  их  миграции. 
Примерами 

геохимических 

классификаций 

нефтей 

являются 

классификация В.А. Успенского, О.А. Радченко (1964); А.Н. Резникова 
(1968); В.С. Соболева (1978) и другие. 

 

           Отвечаем письменно на контрольные вопросы на листочке. 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 

 

1.  Назовите главные и основные компоненты элементного состава нефтей и 

их содержание в процентах. 

1.  Какие  элементы  численно  преобладают  в  микроэлементном  составе 

нефтей (металлы, неметаллы, галогены)? 

2.  Какие  классы  органических  соединений  образуют  групповой  состав 

нефтей? 

3.  Какие  классы  углеводородов  (УВ)  чаще  преобладают  в  компонентном 

составе нефтей? 

4.  Алканы,  с  каким  числом  атомов  углерода  при  нормальных  условиях 

являются газами, жидкостями и твердыми веществами? 

5.  Какой тип УВ наиболее беден водородом? 
6.  Какие  соединения  нефти  называются  реликтовыми  структурами 

(хемофоссилиями) и почему? 

7.  Какие  факторы  определяют  плотность  нефти  независимо  от  условий  её 

нахождения  (пластовых,  поверхностных),  и  какие  факторы  определяют 
плотность нефтей в пластовых условиях? 

8.  Какую информацию несет цвет нефти? 
9.  Назовите фракционный состав нефти. 
10. Назовите  сущность  процесса  метаморфизма  и  гипергенного  изменения 

нефтей. 

 

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ(можно электронный вид мне выслать) 

 

1  Двумя главными и тремя основными химическими элементами нефтей являются: 

а- N,  б- V,  в- Сl,  г- Н,  д- Br,  е- О,  ж- Ni,  з- С,  и- S,  к- Si,  л- Р, м- Мg 

2  Какая группа элементов численно преобладает в микроэлементном составе нефтей 

а - металлы   

б - галогены   

в - неметаллы 

3  Углеводородные  компоненты  нефтей  представляют  следующие  четыре  группы 

органических соединений: 
а- алканы 

 

 

б- алкины 

 

 

в- арены 

г- алкены (олефин)   

д- нафтены   

 

е- углеводы 

4  Неуглеводородные компоненты нефтей представляют следующие пять групп 

гетероорганических соединений: 
а - кислородсодержаще 

б - алкены 

 

в - нафтены   

г - алкины 

д -фосфопротеиды   

е – арены 

 

ж – алканы   

з - липиды 

и - аминокислоты   

к – углеводы   

л – азотсодержащие 

м – серосодержащие 

н смолы 

 

о- сфальтены 

5  Алканы  со  следующими  числами  атомов  углерода  являются  в  нормальных 

условиях жидкими: 
а – С

4

-С

12

 

 

б – С

5

-С

15

 

 

в – С

6

-С

19

 

 

г - С

6

-С

21

 

6  В составе нефтей к хемофоссилиями относятся: 

а  -  химические  соединения,  близкие  по  структуре  к  некоторым  биологическим 

веществам или их основным фрагментам 

б – ароматические УВ 
в – сульфиды 

7  Лёгкие светлые фракции нефтей выкипают в следующем интервале температур: 

а – 35-350 °С  

б – 35-200 °С  

в - 35-250 °С   

г - 35-400 °С 

8  При температурах до 350 °С выкипают следующие три фракции нефтей: 

а – дизельное топливо (газойль)  б – керосин   

в – гудрон 

г –мазут 

 

 

 

д – бензин 

 

е - масла смазочные 

9  При  метанизации  (метаморфизме)  нефтей  их  изменения  идут  в  следующих 

четырёх направлениях: 
а – увеличении газосодержания. 
б – увеличении плотности и вязкости. 
в – распаде молекулярных структур на более простые и устойчивые соединения. 
г – увеличении содержания нафтенов. 
д – увеличении содержания УВ бензиновой фракции. 
е – увеличении доли гетероатомных соединений. 
ж - увеличении доли алканов и аренов за счёт нафтенов 

10  При биодеградации нефтей их изменения идут в следующих трёх направлениях: 

а – увеличение доли гетероатомных соединений, смол и асфальтенов. 
б – увеличение плотности и вязкости нефтей. 
в – распад молекулярных структур на более простые и устойчивые соединения. 
г – увеличение содержания нафтенов и аренов. 
д – увеличение содержания алканов и УВ бензиновой фракции.