В нефтях различных месторождений присутствует около 50 различных элементов в микроколическтвах, как металлов, так и типичных неметаллов:
| Группы элементов | Элементы | ©PetroDigest.ru |
|---|---|---|
| Щелочные металлы |
Li, Na, K | |
| Щелочноземельные металлы |
Ba, Ca, Mg | |
| Металлы подгруппы меди |
Cu, Ag, Au | |
| Металлы подгруппы цинка |
Zn, Cd, Hg | |
| Металлы подгруппы бора |
B, Al, Ga, In, Tl | |
| Металлы подгруппы ванадия |
V, Nb, Ta | |
| Металлы переменной валентности |
Ni, Fe, Mo, Co, W, Cr, Mn, Sn | |
| Неметаллы |
Si, P, As, Cl, Br, I | |
Не беря в расчет минеральные соли, основная часть микроэлементов нефти содержится в высококипящих фракциях, преимущественно в смолах и асфальтенах. Сами же соединения находятся в виде мелкодисперсных водных растворов солей, тонкодисперстных взвесей минеральных пород, или химически связаны с органическими веществами.
Соединения, имеющие в структуре как органическую составляющую, так и неорганические элементы разделяют на несколько классов:
- элементорганические соединения (наличие связи углерод - элемент)
- соли металлов органических кислот
- хелаты (внутримолекулярные комплексы металлов)
- комплексы, состоящие из нескольких однородных или смешанных лигандов
- комплексы с гетероатомами или п-системой полиароматических асфальтеновых структур
Элементорганические соединения и соли металлов изучены довольно мало. Строго говоря их существование даже не доказано. Однако предположительно элементорганика образуется с участием свинца (Pb), олова (Sn), мышьяка (As), сурьмы (Sb), ртути (Hg), германия (Ge), тантала (Ta), кремния (Si), фосфора (P), селена (Se), теллура (Te), а также галогенов. Соли же органических кислот, в том числе сложных кислот смолисто-асфальтеновой части нефти образованы такими элементами, как железо (Fe), молибден (Mo), магний (Mg) и др.
Интересно отметить, что наиболее распространенными металлами в нефти являются ванадий (содержание V в золе достигает 16%) и никель (до 6,5% в золе). В большинстве случаем ванадий превалирует в сернистых нефтях, а никель - в малосернистых. Наиболее изучены порфириновые комплексы данных элементов. В такие комплексы входит от 4 до 20% всего ванадия и никеля, присутствующих в нефти, а остальное их количество связано в более сложных соединениях, строение которых до конца не изучено.