Эксперимент проводился на термодиффузионной колонке (ТДК) типа Мельпольдера, изготовленной в Институте органической и физической химии АН Грузинской ССР с учетом опыта Пражского химико-технологического института. Разделение осуществлялось при разности температур между холодной и горячей стенками термодиффузионной колонки 90 °С в течение 24 ч. С целью накопления достаточного числа фракций термодиффузионное разделение конденсата Уренгойской площади проводилось 3 раза. Средняя навеска конденсата для загрузки в ТДК составила 57.1 г. В результате термодиффузионного разделения природного конденсата было получено по семь фракций в каждом эксперименте. Фракции отбирались последовательно сверху вниз из четырех кранов, расположенных равномерно по длине ТДК, и крана загрузки, причем из верхнего крана и крана загрузки по две, из остальных - по одной.

При термодиффузионном разделении в нижней части колонки концентрируются компоненты, накапливающиеся у холодной стенки, а в верхней - у горячей. Поэтому принято называть верхнюю часть ТДК "горячей" зоной, а нижнюю - "холодной" (Гурко Н.Н. и др., 1983; 1984).

Средний выход термодиффузионных фракций и некоторые их параметры приведены в табл. 1.

Для исходного конденсата и ТД-фракций был определен индививидуальный состав легких бензиновых фракций (НК - 125 °С) методом газоконденсатной капиллярной хроматографии [I]. Исследования проводились на хроматографе "Хром-41", неподвижная фаза - сквалан, эффективность капиллярной стальной колонки (l = 50 м} по гексану 50 000 т.т.

Индивидуальный состав ТД-фракций из верхней и нижней частей ТДК характеризуется значительной контрастностью. Так, в ТД-фракциях из верхней части ТДК увеличилось содержание н-алканов до 50,3-51,8 % при одновременном уменьшении нафтеновых углеводородов до 16,4-25,6 %. В индивидуальном составе легких бензиновых фракций из нижней части ТДК доминируют нафтеноаые углеводороды (82,9-85,9 %), причем доля циклогексановых структур возросла до 55,1-59,2 %. Содержание ароматических углеводородов изменяется в более узких пределах.

Общая направленность в изменении индивидуального состава легких углеводородов ТД-фракций по длине колонки от верха к низу характеризуется увеличением отношения изогексанов к н-гексану от 0,34 до 5,04 и изогептанов и н-гептану от 0,40 до 5,90. Также отмечается увеличение отношения 1.2 ДМЦП/1,3 ДМЦП от 0,92 до 2,00. Одновременно наблюдается уменьшение отношений изогексанов и изогептанов к нафтеновым углеводородам.

В процессе термодиффузионного разделения происходит существенное перераспределение как между основными классами углеводородов (преимущественна алканами и цикланами), так и внутри них. Анализируя данные по распределению изомеров гексана и гептана, можно отметить уменьшение содержания н-С6 и н-C7 от верхней к нижней части ТДК. Максимальное содержание гексана и гептана наблюдается во фракциях из верхней части ТДК.

Фракции из верхней части ТДК характеризуются также и наиболее низкими концентрациями моно- и дизамещенных алканов по сравнению не только с фракциями из нижней части ТДК, но и с исходным конденсатом. Максимальным содержанием дизамещенных гексанов и гептанов отличаются фракции нижней части ТДК, доля которых для гексанов составляет 35-44 %. для гептанов - 42-54 %. Одновременно в этих фракциях фиксируется рост содержания геминально-замещенных структур. Показателен факт, что характер относительного распределения углеводородов в ТД-фракциях из верхней части колонки носит черты сходства с бензинами нефтей типа А¹, из нижней - с типом Б. по классификации Ал.А. Петрова [2].

для характеристики степени зрелости исходного органического вещества, продуцирующего нефть или конденсат. Нами рассчитаны эти индексы для исходного конденсата и термодиффузионных фракций. Исходный конденсат характеризовался значениями индексов Томпсона I_I = 1.36 и I_II = 30,24, Значения индексов Томпсона I_I для ТД-фракций 1-7 составили 2,05; 1,92: 1,47:0,93; 0,48: 0,37: 0,10. Соответственно значения I_II для тех же ТД-фракций были получены следующие: 58.39: 48,18: 38,26: 26,81; 9,97; 4,57; 3,69.

Практически индексы Томпсона для ТД-фракций из нижней части ТДК ("холодной" зоны) соответствовали показателям, характерным для "незрелых" конденсатов, а ТД-фракций из верхней части ТДК ("горячей" зоны) - конденсатам, продуцированным органическим веществом высокой степени катагенеза. Можно предположить, что индексы Томпсона в значительной степени отражают влияние процессов термодиффузии на состав легких углеводородов флюидоа. Рассматривая значения индексов Томпсона для конденсатов севера Западной Сибири, приведенные по данным работы [З], можно отметить близость значений данных индексов для конденсатое из верхних горизонтов и ТД-фракций из "холодной" зоны ТДК. а для конденсатов, залегающих в погруженных горизонтах - с ТД-фракциями из "горячей" зоны ТДК (табл. 2).

1. В индивидуальном составе ТД-фракций из верхней части ТДК наблюдаются увеличение содержания н-алканов и уменьшение доли циклогексановых и циклогептановых углеводородов по сравнению с исходным конденсатом.

2. ТД-фракции из нижней части ТДК характеризуются высокими концентрациями нафтеновых углеводородов с преобладанием гексаметиленовых структур в индивидуальном составе. В гексаногептановой фракции отмечается значительное увеличение концентрации геминальнозамещенных углеводородов.

3. Аналогия в распределении основных классов углеводородов ТД-фракций "холодной" зоны и природных конденсатов, залегающих на небольших глубинах, позволяет предполагать участие термодиффузионных процессов в формировании их состава.

1, Брянская Э.К., Оленина Э.К-, Петров ал.л. Анализ прямогонных бензинов методом газожидкостной хроматографии с применением капиллярных колонок // Методы анализа органических соединений нефти, их смесей и производных. - М., 1969, - С.7-20.

2. Петров Ал.А. Углеводороды нефти. - М.; Наука, 1984,

3. Соколова И.М., Абрюгина Н.Н., Петров ал.а.. Углеводородный состав и химическая типизация нафтеновых газовых конденсатов и нафтеновых нефтей. - М.: ВНИИОЭНГ, 1989.