Как появилась нефть — все теории происхождения нефти на сегодня

Что такое нефть

Масло — это минерал, представляющий собой жидкость маслянистой консистенции. Масло легковоспламеняющееся. Его цвет может варьироваться в зависимости от района, в котором он находится. Следовательно, цвет масла черный, коричневый, вишневый, а иногда это вещество прозрачное.

У масла специфический запах. Горючее вещество часто встречается в осадочных породах. Этот минерал находится на разных глубинах, от нескольких метров до 6 км, но максимальное количество залежей нефти находится на глубине 1-3 км. Нефть образуется в течение длительного периода времени: считается, что этот процесс занимает от 50 до 350 миллионов лет. Нефть, которая находится на небольшой глубине и естественным образом выходит на поверхность, превращается в полутвердый асфальт, битум и другие образования.

Этот природный ресурс известен с давних времен. Раскопки показывают, что около 6000 г до н.э масло использовалось как связующее в строительстве, а в Древнем Египте его использовали для бальзамирования мертвых.

Битуминозные пески (нефть) — горючий минерал, один из нетрадиционных видов нефти.

Стадии появления

В настоящее время существует 5 основных стадий осаждения и превращения органических веществ в нефть.

Первая стадия

Первый этап — седиментация, образование сапропеля. После увядания остатки растительных и животных организмов падают на дно морских или озерных бассейнов и накапливаются в илах, рассеиваясь среди минеральных отложений, внесенных или образовавшихся на месте.

Вторая стадия

Вторая стадия — биохимическая, аналогичная образованию торфа в процессах углеобразования. Органический осадок, накопившийся на дне бассейнов глубиной несколько метров, медленно трансформируется, уплотняется и частично обезвоживается за счет биохимических процессов в условиях ограниченного доступа к кислороду. Этот процесс сопровождается выделением углекислого газа, воды, сероводорода, аммиака и метана.

Осадок одновременно реинтегрируется, хотя и незначительно, с нефтяными углеводородами за счет их биосинтеза в бактериальных телах и образования из липидных компонентов. В керогене содержание углерода и водорода незначительно увеличивается за счет разрушения периферических гетероорганических функциональных групп молекулярной структуры органического вещества.

Третья стадия

Третий этап — протокатагенез. Слой органических отложений медленно движется со скоростью 50-300 м / млн лет, опускаясь на глубину 1,5-2 км из-за скорости проседания земной коры и возраста осадочного слоя. Слой покрыт сверху слоем новых молодых отложений. По мере погружения давление и температура в пласте медленно повышаются (повышение температуры на 1 ° C примерно за 60-400 тысяч лет).

Полностью затухают биохимические процессы из-за гибели микроорганизмов. При умеренных термобарических параметрах в резервуаре (температура 50-70 ° C) активного процесса нефтеобразования не происходит, так как более длительное геологическое время (до 400-600 миллионов лет) не может компенсировать недостаток температуры. Незначительно увеличивается концентрация битумных веществ.

Четвертая стадия

Четвертый этап — мезокатагенез: осадок опускается на глубину 3-4 км, температура повышается до 150 ° С. Органическое вещество подвергается активной термокаталитической деструкции с образованием значительного количества подвижных битумных веществ — до 30% массы на основе исходного керогена сапропелитового типа. Битумиоиды уже содержат почти весь комплекс углеводородов нефти. Эта стадия разрушения значительной части керогена с образованием преобладающей массы нефтяных углеводородов называется основной стадией нефтеобразования (ГЭФ).

Одновременно с образованием (генерацией) основного количества углеводородов в газовом газе происходит перегонка за счет перепада давления и эмиграция уносимых вместе с газом и водой керогенных битумоидов из уплотненных глинистых и карбонатно-глинистых отложений в проницаемых песчаных породах коллекторов и далее в макро-залежи естественной нефти. В начале ГФ скорость образования разлитой нефти все еще преобладает над скоростью миграции, в результате с увеличением глубины наблюдается значительное обогащение органического вещества битуминозными компонентами.

При дальнейшем погружении осадочных пород процесс генерации углеводородов постепенно затухает из-за расхода основной части керогена и увеличивается скорость их миграции. Следовательно, с дальнейшим увеличением глубины погружения нефтегазоносных пород интенсивность (скорость) образования микронефти снижается, и газовый фактор заканчивается.

При миграции микронефти из сланцевых пород нефтяного происхождения в соседние слои водонасыщенных пористых песчаников происходит хроматографическое разделение образующейся смеси жидких и газообразных углеводородов. Глиняная формация представляет собой естественную хроматографическую колонку, в качестве элюента выступают газы и низкокипящие углеводороды. В нем частично задерживаются асфальто-смолистые вещества. В песчаном пласте осуществляется смешение нефтяных углеводородов с содержанием битуминозных смолистых веществ 5-10%. По сути, это настоящая нефть.

Пятая стадия

Пятая стадия апокатагенеза керогена находится на глубине более 4,5 км, где температура составляет 180 — 250 ° C.Органическое вещество исчерпало свой потенциал образования нефти, потенциал генерации метана продолжает реализовываться, благодаря чему эта фаза имеет назвали основной фазой газогенерации. С увеличением глубины залегания осадочных пород ниже ГФ нефть становится светлее с преобладанием доли алканов, обогащается легкокипящими углеводородами; Нефтяные месторождения постепенно исчезают, заменяясь сначала конденсированным газом, затем месторождениями природного газа, состоящего в основном из метана. Нефть, подходя к поверхности во время эмиграции, теряет свои легкие фракции, окисляется и становится тяжелее. Он отличается высокой плотностью, низким содержанием бензиновых фракций и высоким содержанием асфальто-смолистых веществ.

Почему состав сырой нефти так важен?

  1. при обсуждении важно отметить, что состав сырой нефти имеет тенденцию диктовать использование очищенного продукта. Горючая жидкость обычно измеряется по объему, и для некоторых составов масел нецелесообразно превращать ее в топливо.
  2. Более легкая, менее плотная композиция сырой нефти с составом, содержащим более высокий процент углеводородов, намного более полезна в качестве источника топлива. В то время как другие более плотные нефтяные композиции с меньшим содержанием углеводородов и серы в топливе дороги для преобразования в топливо и, следовательно, более подходят для пластмасс и других применений.
  3. К сожалению, мировые запасы ископаемого топлива сильно истощены, и нефтеперерабатывающие заводы вынуждены перерабатывать все больше и больше тяжелой нефти и битума.
  4. В некоторых случаях в процессе рафинирования необходимо удалить углерод и добавить водород, что является дорогостоящим дополнительным этапом в процессе рафинирования. Это изменение связано с увеличением затрат на переработку и напрямую влияет на цены на нефтепродукты во всем мире.
Не углеводороды Состав веществ Особенности
Соединения серы Сероводород, меркаптаны Нежелательно из-за неприятного запаха от 0,5% до 7%
Соединения азота Хинолин, пиридин, пиррол, индол, карбазол Присутствие азота в бензине и керосине ухудшает цвет продукта при воздействии солнечного света.
Кислородные соединения Нафтеновые кислоты, фенолы Эти кислоты вызывают коррозию на различных этапах обработки и вызывают загрязнение окружающей среды

Сладость

Масло делает содержащуюся в нем серу сладкой или кислой.
Сладкое масло имеет очень низкий уровень серы, менее 1%.
В кислом масле — до 1-2% серы.

Состав

Состав топлива представлен тремя основными компонентами: углеводородным, битумно-смолистым и зольным. Каждая группа, в свою очередь, делится на дополнительные составные части. Ароматические углеводороды наиболее токсичны. В составе также есть сера и порфирины (соединения азота). Во время нефтепереработки необходимо удалить большую часть серы, поскольку она вызывает коррозию. Поэтому на выходе используются разные виды топлива (в зависимости от содержания серы), которые также различаются по стоимости.

Химический состав масла

Свежеприготовленная нефть из скважин считается сырой. Содержит воду, камни, газ, соли. Все эти примеси затрудняют транспортировку и хранение жидкости. Поэтому в первую очередь подвергается промышленной переработке. Ценные примеси выделяются и хранятся для дальнейшего использования, а остальные удаляются.

Присутствие порфиринов

Порфирины содержатся почти во всех маслах. Они также встречаются в асфальтах, которые образуются в результате встречи нефти с кислородом (его окисления). Порфирины также содержатся в угле. Это сложные полициклические соединения. Они могли образоваться только из-за разложения хлорофилла и связанных с ним пигментов. Как известно, хлорофилл — важнейший компонент растений, определяющий их роль в космосе на Земле.

именно благодаря хлорофиллу происходит создание органических белковых молекул, сшитых тонкими нитями солнечного света. Наличие в масле порфиринов — почти неопровержимое доказательство их прямой связи с растениями. В масле можно было найти не только головки молекул хлорофилла, но и их зигзагообразные хвосты. Эти фрагменты молекул принято сравнивать с отпечатками пальцев, которые преступники оставляют на месте преступления.

И все вещества, которые могли образоваться при распаде хлорофилла, были обнаружены в масле. Можно сказать, что ученые нашли в масле не отдельные кости и костные фрагменты ископаемого, а его полный и неповрежденный скелет. Это, конечно, облегчило их работу и сделало их вывод неопровержимым.

Углеводороды

В масле также можно было найти углеводороды, которые образовались в результате распада стероидов — органических веществ, характерных для живых и растительных организмов. Их представителем может быть известный многим холестерин. Тот самый холестерин, который в последнее время многие врачи считали прямой причиной сердечных приступов и других сердечно-сосудистых заболеваний и количество которого в крови пытались снизить. Некоторые углеводороды без малейших изменений превращаются в нефть.

Любой углеводород, обнаруженный в нефти, который является результатом разложения природных органических соединений, всегда можно объяснить случайными причинами. Но когда таких обломков сотни и тысячи, когда практически вся нефть состоит только из них, очевидно, что вопрос о происхождении нефти необходимо считать решенным. Ни в коем случае такие сложные молекулы не могут образоваться в результате взаимодействия морской воды с карбидами металлов. Но мы не должны отказываться от гипотезы Менделеева после того, как вопрос о происхождении земной нефти был решен без двусмысленности.

В конце XIX века русский ученый Н. Соколов высказал интересную гипотезу о космической диффузии нефти. Присутствие углеродно-водородных соединений в атмосферах планет, в некоторых метеоритах, в хвостах комет, именно в межзвездном газе указывает на повсеместное присутствие этого типа соединений не только в пространстве нашей Солнечной системы, но и в более широком смысле — в нашей Галактике. Почему не может быть встречи воды с карбидами металлов на планетах и ​​спутниках планет солнечной системы, что привело бы к образованию нефти?

Всем известен сероватый камень — карбид кальция. Часто используется для освещения карбидными лампами и для газовой сварки. В карбидных лампах вода капает на кусок карбида кальция, и в результате продолжающейся реакции выделяется ацетилен. Ацетилен — один из углеводородов. Это, конечно, может входить в состав масла, но это не типично. Углеводы в нефти имеют более длинные и сложные разветвленные молекулярные цепи.
Русский ученый Н. Соколов выдвинул гипотезу о космической диффузии нефти. И пусть масло, полученное Менделеевым, будет сильно отличаться от натурального. Однако вряд ли космонавты откажутся от него, наткнувшись на его поле, например, на одну из лун Юпитера! Недавние эксперименты, проведенные учеными, подтвердили органическое происхождение нефти Земли. При этом они не опровергли другие гипотезы о происхождении нефти, например, возможность неорганического пути образования нефти, на котором настаивал Менделеев. Природа отвечает только на те вопросы, которые ей задают.

Основные теории происхождения нефти

Первая скважина была пробурена в 1846 году в Бакинском крае. В то время о нефти было известно очень мало, но даже тогда ученые начали размышлять о том, как она могла бы выглядеть. Если внимательно изучить все известные версии, становится понятно, что в каждой из них есть доля правды.

Масло

Биогенная, или органическая

Поскольку масло — это органическое вещество, первая теория является классической. Ученые уверены, что этот продукт образовался в результате скопления остатков растений и животных на дне водоемов с пресной или морской водой. Курс обучения проходит в несколько этапов:

  1. По мере перемешивания вещество постепенно загустевает.
  2. Начинаются биохимические процессы.
  3. Затем часть вещества разлагается, а другая начинает выделять сероводород, диоксид углерода и другие соединения.
  4. Осадок проникает в почву.
  5. Углеводороды отделяются от органического вещества.
  6. Осадок перемещается в породах почвы.
  7. Бак подвергается воздействию высоких температур.
  8. Когда показатель уже превышает 200 градусов, выделение углеводородов прекращается, но начинается активное выделение газа.

Таким образом, происходит формирование месторождения полезных ископаемых. Эту версию впервые озвучил Михаил Ломоносов. Биогенная, или органическая, версия кажется правдоподобной, но тогда не совсем понятно, почему в одной части земного шара много отложений, а в других нет.

Абиогенная, или неорганическая

Согласно этой теории, образование жидких углеводородов связано с геологическими процессами. Когда тяжелые соединения синтезируются из неорганических веществ и отложения не возобновляются. После того, как скважина будет пробурена и откачана нефть, об этом месте можно забыть. Сторонники абиогенной версии утверждают, что если копнуть еще глубже в том же месте, легко найти дополнительные запасы этого вещества.

Впервые об этом заговорил французский химик Бертло в XIX веке. Он утверждал, что синтез углеводородов из неорганических веществ реален. Позже Менделеев развил эту идею и назвал свою теорию «карбидом». Он утверждал, что ресурс образуется на больших глубинах в условиях высоких температур из-за взаимодействия воды с карбидами металлов.

Космического происхождения

Космос всегда имел большое влияние на Землю. Многие считают, что нефть дала людям именно галактика. Это вещество образовалось из разбросанных неорганических элементов, обнаруженных в космосе. Эти соединения попали на планету несколько миллионов лет назад и проникли глубоко в почву. После того, как магма расплавила эти неорганические элементы, углеводороды проникли в осадочные породы и началось самообразование. Эта версия была представлена ​​в конце 19 века В. Соколовым.

Альтернативные версии

Альтернатива присутствует везде, теоретические споры по поводу формирования нефтяного ресурса — не исключение. Основные версии:

  1. Гипотеза животных состоит в том, что масло произошло из жира морских обитателей.
  2. Смешанная версия подразумевает влияние тектоники земных плит. Органическое вещество уносится в глубокие неорганические области.
  3. Некоторые считают, что магма образует этот природный ресурс, а затем выталкивает его по разломам и трещинам.
  4. Другие ученые считают, что всему виной изменение климата. Это круговорот углеводородов и воды. В этом случае для формирования изделия достаточно нескольких десятилетий.
  5. Теория Томаса Голда касается метана. Он заверил, что этот метан можно частично перерабатывать с участием микроорганизмов.

Это последнее утверждение звучит правдоподобно, потому что оно объясняет, почему биомаркеры присутствуют в нефтяных ресурсах.

Минеральные соли

Сырая нефть может содержать до 15 кг / т минеральных солей. Как правило, основными минеральными солями являются хлориды, гидрокарбонаты, йодиды, бромиды, в основном щелочных и щелочноземельных металлов. В результате гидролиза таких солей образуется HCl, которая, в свою очередь, вызывает коррозию оборудования. Поэтому при подаче сырой нефти на нефтеперерабатывающий завод ограничение по содержанию солей составляет до 50 мг / л, а при перегонке — не более 5 мг / л.

Как люди начали добывать нефть

из открытых источников известно, что о полезных свойствах масла люди узнали еще в древности:

  • 6000-4000 гг. До н.э. — вяжущее смолистое вещество, битум, было использовано при строительстве знаменитой Вавилонской башни на берегу реки Евфрат;
  • 2600 г до н.э. — этот же битум использовался при строительстве городов древней цивилизации в долине реки Инд;
  • VI век до н.э. — царь Вавилона Навуходоносор II разогрел гигантскую печь нефтяными материалами.

также известно, что масло было популярно в Древнем Египте, где его использовали для бальзамирования умерших. А в Древней Греции нефть была зажигательной смесью и топливом. В средние века масло также использовалось для обогрева и в качестве зажигательной смеси для освещения и в качестве военной силы. Очистка и перегонка нефти началась только в 18-19 веках, когда были созданы перегонный аппарат и указанный способ извлечения сырья.

Как нефть добывают и перерабатывают сейчас


Фото любезно предоставлено Chevron

Современная добыча нефти и сопутствующих ресурсов осуществляется следующими способами:

  • фонтан;
  • газовый лифт;
  • установка центробежных электронасосов или винтовых электронасосов;
  • установка вакуумного насоса с грунтовым насосом.

В тройку ведущих стран-производителей в 2019 году вошли: США (745 млн тонн нефти в год), Россия (568 млн тонн), Саудовская Аравия (557 млн ​​тонн). Из-за разницы в составе и местах добычи добываемая нефть делится на несколько стандартов: WTI и Light Sweet (это марки нефти в Западном полушарии), Brent (марки нефти в Европе и странах ОПЕК).

Для перегонки сырой нефти на чистое топливо и масла используется физическое разделение сырья на фракции. На первом этапе (сепарация) газ, вода и механические примеси отделяются от нефти технологической очисткой. На втором этапе количество моторных масел и топлива увеличивается за счет химической модификации молекул углеводородов в масле. Это помогает лучше окислить образующиеся элементы.

Сколько сейчас есть запасов нефти

Нефть — невозобновляемый ресурс. Поэтому его производство ограничено различными экономическими соглашениями стран. В 2004 году в мире было разведано 210 миллиардов тонн нефти, а предполагаемые запасы нефти составляют от 50 до 260 миллиардов тонн. С 1984 года мировая добыча нефти превышает объем доказанных запасов. С учетом действующих темпов добычи, уже открытого ресурса человечеству хватит на 40-50 лет, а нефтедобывающих запасов — еще на 50 лет. Но следует отметить, что и сейчас многие страны продолжают активные геологоразведочные работы. Например, в феврале 2021 года в Мангистауской области Казахстана было открыто крупнейшее за 30 лет нефтяное месторождение страны.

Лидерами по запасам нефти (данные за 2016 г.) являются следующие страны):

  • Венесуэла (запасы 301 млрд баррелей);
  • Саудовская Аравия (267 миллиардов баррелей);
  • Канада (172 миллиарда баррелей).

Вязкость

Вязкость — это свойство жидкости или газа сопротивляться движению одних частиц относительно других.
Это зависит от силы взаимодействия между молекулами жидкости (газа). Коэффициент динамической вязкости (m) используется для характеристики этих сил).
Единицей динамической вязкости является паскаль-секунда (Па · с), то есть вязкость такой жидкости, в которой сила, равная одному ньютону, действует на 1 м2 поверхности слоя, если скорость между слоями на расстоянии 1 см изменяется на 1 см / с. Жидкость с вязкостью 1 Па · с — это жидкость с высокой вязкостью.
В нефтяной промышленности, а также в гидрогеологии и многих других областях науки и техники для удобства принято использовать единицу вязкости, в 1000 раз меньшую — мПа · с.
Следовательно, пресная вода при температуре 200C ° имеет вязкость 1 мПа
С увеличением содержания растворенного газа в масле заметно снижается его вязкость.
Для большинства видов нефти, добываемой в России, вязкость при полном выделении из них газа (при постоянной температуре) увеличивается в 2 — 4 раза и резко уменьшается с повышением температуры.
Вязкость жидкости также характеризуется кинематическим коэффициентом вязкости, то есть соотношением между динамической вязкостью и плотностью жидкости.
В этом случае за единицу принимается м2 / с. На практике иногда используется понятие условной вязкости, которая представляет собой отношение времени, в течение которого определенный объем жидкости покидает вискозиметр, и времени, в течение которого такой же объем дистиллированной воды выходит при температуре 20 ° C.

Вязкость варьируется в широком диапазоне (при 50 С 1,2 — 55 10-6 м 2 / сек) и зависит от химического и фракционного состава нефти и смол (содержания в ней асфальтено-смолистых веществ).

Еще одно важное свойство масла — летучесть.
Масло теряет легкие фракции, поэтому хранить его необходимо в герметичных емкостях.

Искусственное «черное золото»

«Позволь мне!» — спросите вы, — «если нефть можно получить в лабораториях, то зачем тратить большие деньги на ее добычу изнутри земли?» Здесь не все так просто, и главная проблема в том, что стоимость искусственного масла очень высока. Другими словами, никто не будет покупать его по ценам, по которым он будет продаваться, и производство такого продукта не будет рентабельным. Получение этого продукта в лабораторных условиях было интересно только с научной точки зрения, поскольку сама возможность такого процесса еще раз подтвердила теорию Менделеева.

Как образуется природный газ?

Для сравнения рассмотрим происхождение этого драгоценного природного источника энергии. Согласно распространенному мнению, мертвые живые организмы, затонувшие на морском дне, оказались в среде, лишенной кислорода и микроорганизмов, поэтому их распад не происходил (из-за отсутствия окислительных процессов и воздействия микробов). В результате накопились илистые отложения. В ходе движения геологических слоев земной коры эти отложения опускались на все большую глубину, проникая в недра Земли.

В течение многих миллионов лет этот ил находился под воздействием высоких температур и высокого давления, что вызвало некоторые химические и физические процессы в этих отложениях. Углерод, содержащийся в этих отложениях, начал образовывать соединения с водородом (углеводородами). Углеводороды с высоким молекулярным весом — это жидкие вещества, входящие в состав нефти. А низкомолекулярные углеводороды — это всего лишь газообразные химические соединения, из которых образуется всем известный природный газ.

Именно поэтому в местах добычи нефти всегда есть углеводородные газы, называемые попутными газами, хотя на нашей планете есть месторождения чистого природного газа, без наличия в них жидкого нефтяного сырья. Эта теория лишь подтверждает биогенную гипотезу М.В. Ломоносова, поэтому однозначного ответа на вопрос о происхождении нефти до сих пор нет.

На данный момент ученые не могут точно сказать, как образуются углеводородные минералы. Обе гипотезы, существующие в современном научном мире, находят свое подтверждение, и окончательно опровергнуть одну из них пока не удалось.

Если теория Ломоносова верна, то человеческая цивилизация срочно нуждается в поиске альтернативных источников энергии, потому что в случае исчерпания запасов природных углеводородов мировая экономика столкнется с очень глубоким кризисом. Исходя из худшего, мировая наука активно работает в этом направлении. Мы уже научились производить топливо из растений, использовать энергию ветра и приливных волн для выработки электроэнергии, разработки в области электромобилей очень продвинуты, и работа в этой области неуклонно продолжается.

Что такое вымирание в нефтепереработке?

Однако до сих пор ученые не могут предложить эквивалентную замену нефти, а «черное золото» остается важнейшим источником естественной энергии для всей человеческой цивилизации.

Мало сомнений в том, что человеческий разум, запустивший ракету в космос и погрузившийся на дно мирового океана, найдет выход из этой ситуации, независимо от теории происхождения нефти и природного газа. Например, в водах Мирового океана очень много водорода, из которого можно сделать топливо.

Происхождение масла

Здесь вопрос в другом: когда научно-технический прогресс сделает альтернативные источники энергии такими же дешевыми и доступными, как углеводороды. А если это произойдет позже, чем истощатся обычные запасы энергоресурсов, переход мировой экономики на новые источники энергии может оказаться очень болезненным.

Что делают из нефти?

Сырая нефть практически нигде не используется. Уже после первичной обработки он становится драгоценным минералом, что позволяет получать различные нефтепродукты. Нефть представляет большой интерес в виде различных видов топлива. Жидкость проходит несколько стадий очистки, разделения на фракции, в результате чего можно получить бензин, керосин, дизельное топливо и мазут. Полученные вещества недостаточного качества.

Их использование требует дальнейшей очистки и переработки. Вторичные процессы переработки нефти могут быть разными. Все зависит от того, какой продукт вы хотите получить на выходе. Жидкость подвергается химическим процессам для получения высококачественного топлива, масел, битума и т.д.

Области применения

  • основным продуктом переработки являются различные виды топлива;
  • пластмассовые изделия;
  • искусственные (синтетические) ткани);
  • синтетические каучуки для изготовления шин;
  • трубопроводы, линии электропередач (используется сырая нефть);
  • солнечные панели;
  • пищевые продукты (синтетические белки, жевательная резинка и др.);
  • косметические средства;
  • медицина.

Интересный факт: до того, как человечество стало активно использовать продукты нефтепереработки, китовый жир пользовался большим спросом благодаря своим уникальным свойствам. Это привело к массовому истреблению китов в 19 веке. Таким образом, благодаря достижениям в нефтепереработке этим животным удалось избежать исчезновения.

Способы получения

Процесс добычи нефти начинается с разведки месторождений этого минерала. Их определяют геологи в первую очередь по внешним характеристикам: наличие следов нефти в подземных водах, выходы нефтяного пятна на поверхность. Но даже если присутствуют все признаки нефти, детальная разведка не обязательно выявляет резервуар с большими запасами.

Существуют следующие основные способы разработки нефтяных месторождений:

  • механический или насосный;
  • сланец (который считается более опасным из-за использования химикатов и стоит дорого);
  • фонтан.

Механический метод заключается в бурении скважины трубами на глубину пласта. Далее устанавливается насосное оборудование и масло прокачивается через компрессор.

Фонтанный способ добычи масла самый дешевый. Он основан на том, что нефтяное месторождение находится под воздействием давления горных пород, в результате чего одна жидкость поднимается на поверхность. В этом случае устанавливается оборудование, которое состоит из труб, установленных в колодце, и арматуры на поверхности, контролирующей прочность фонтана.

Сланцевый метод добычи черного золота — самый затратный. Существует два основных метода добычи сланцевой нефти: добыча сланцевой нефти на поверхности (нефтеносная порода подается вверх, где она перерабатывается на специальных установках, где она разделяется на масляные фракции) и производство глубинной сланцевой нефти с использованием гидроудар и гидроразрыв пласта. Этот метод используется при наличии нефтяных пород на больших глубинах. Для этого используется технология бурения горизонтальных скважин, при которой вода подается под давлением. Гидравлический разрыв пласта происходит под действием гидроудара. Из многочисленных трещин, проделанных в маслянистой породе, начинает выделяться содержащаяся в ней нефть, которая подается на поверхность. Такой способ добычи нефти, использование гидроразрыва пласта, несет в себе значительную опасность. Следствием этой технологии является проседание грунта, сейсмические удары, попадание нефти и метана в грунтовые воды.

В России, как и в арабских странах, нефть добывают механическим и фонтанным способами. Впервые в 1846 году была пробурена скважина для добычи нефти. Это произошло в селе недалеко от Баку, которое в то время входило в состав Российской империи.

Определение цены на нефть

Давайте также рассмотрим эту терминологию. Цена на нефть — это наличие денежного эквивалента отношения между спросом и предложением. Здесь есть определенная связь. То есть, если предложение уменьшается, стоимость возрастает до того, как согласовывается со спросом.

Цена на нефть также зависит от цены фьючерсов или контрактов на определенный продукт того или иного типа. Это существенный фактор. Из-за высоких цен на нефть иногда выгодно торговать фьючерсами на фондовые индексы. Стоимость данного товара указана в международном формате. То есть в долларах США за баррель. Таким образом, цена UKOIL в 45,50 означает, что 1 баррель указанного продукта Brent стоит 45,50 долларов $.

Цена на нефть — очень важный индикатор для российского фондового рынка. Его значение имеет большое влияние на развитие страны. В основном динамика этого показателя определяется экономической ситуацией в США. Это важно знать при принятии решения о том, как формируется цена на нефть. Чтобы эффективно прогнозировать динамику фондового рынка, вам нужен обзор стоимости данного минерала за определенное время (за неделю), а не только его текущая цена.

Вода и механические примеси

В процессе добычи нефти пластовая вода (или «нефть») также выходит на поверхность. В среднем сырая нефть содержит около 200-300 кг / т воды. При этом его содержание с момента начала добычи постепенно увеличивается, иногда достигая к концу эксплуатации скважины 90-98%.

Вода в масле содержится как в чистом виде, так и в виде эмульсий, поэтому ее разделение происходит в две фазы. Большая часть воды осаждается в специальных отстойниках, а для отделения эмульсий нефть обрабатывается специальными деэмульгаторами. Обезвоживание и окончательное обессоливание масла осуществляется на специальных установках подготовки нефти (УНП) и установках электрического обезвоживания, деминерализации (ЭЛОУ). Последние, как правило, связаны с установкой первичной перегонки нефти — трубчатой ​​атмосферно-вакуумной (ЭЛОУ — АВТ).

Механические масляные примеси представляют собой взвешенные частицы песка, известняка и глины.

Химический состав и физические свойства

Химический состав вещества состоит в основном из парафинов, нафтенов, ароматических и непредельных углеводородов, а также примесей: серы, азота и кислородсодержащих соединений. Физические свойства включают:

  • Фракционный состав.
  • Температура.
  • Относительная плотность.
  • Точка воспламенения и другие.

Изображение7

Вещество, добываемое из скважин, называется сырой нефтью. Хотя состав вещества различается в разных местах, пять химических элементов присутствуют во всех формах: углерод, водород, кислород, азот, сера. Особенно в масле, углероде и водороде — около 90% (84-87% первого и 11-14% второго), остальные три элемента присутствуют в пределах 5-8%.

Всего в «черном золоте» более 500 химических соединений. Основной компонент нефти — углеводород — находится в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом, газообразном. Углеводородные соединения делятся на парафиновые, нафтеновые, ароматические и смешанные.

Зола содержит никель, ванадий, серебро, натрий, медь, алюминий и другие. Однако при сгорании образуется очень мало золы — сотые доли процента.

Физические свойства основного масла сильно отличаются от дегазированного. Это связано с тем, что в пластовых условиях существует высокое давление, значительная температура, а также растворенный газ, который может составлять около 400 кубометров на 1 кубический метр нефти.

В обычных условиях плотность вещества колеблется от 700 до 1000 кг / м. По плотности все ресурсы делятся на три класса:

  • Легкий (до 860 кг / м³).
  • Средняя — до 900 кг / м³.
  • Тяжелая — все остальное.

Картинка8

При определении плотности обычно используется относительный вариант. Это отношение плотности масла при 20 градусах Цельсия к плотности воды при 4 градусах. Показатели средней плотности колеблются в пределах 0,82-0,92.

Также исключения составляют: фракционные дистилляты с плотностью 0,76, тяжелые и плотные остатки фракционирования с плотностью больше 1.

Температура застывания и температура плавления различаются. Чаще всего вещества находятся в жидком состоянии, но бывают случаи, когда они затвердевают при небольшом охлаждении. Если они содержат много парафинов, температура застывания увеличивается. Смолистые компоненты действуют в направлении, противоположном затвердеванию.

Изображение9

Важное технологическое свойство масла — вязкость. Это свойство учитывается при оценке скорости фильтрации, при определении типа агента-заменителя, при выборе насоса. Кроме того, это свойство определяет степень движения нефти и газа. Есть три типа вязкости: динамическая, кинематическая и относительная.

Неоднозначны и оптические свойства вещества. Цвет считается одним из самых надежных способов определения качества. Состав масла влияет на цвет вещества: черный, красноватый или светло-желтый. Сами углеводороды бесцветны, а смолисто-асфальтеновые соединения — нет. Чем их больше, тем чернее масло.

При освещении «черное золото» не только отражает падающий свет, но и светится само по себе. Это явление называется люминесценцией. Например, в Баку вещество светится голубоватым оттенком, а в Грозном — зеленоватым.

Гетероатомные органические соединения

Органические гетероатомные соединения нефти представлены следующими группами:

  • Соединения серы
  • Кислородные соединения
  • Соединения азота
  • Смолистые асфальтеновые вещества
  • Другие элементарные органические соединения

Плотность

Основным показателем товарного качества масла является его плотность (r) (соотношение массы и объема); служит для оценки качества.
Легкая нефть — самая ценная. Плотность (объемная плотность) — это масса единицы объема тела, то есть отношение массы тела в состоянии покоя к объему.
Единица измерения плотности в системе СИ выражается в кг / м3.
Плотность измеряется ареометром.
Ареометр — это прибор для определения плотности жидкости по глубине погружения поплавка (трубка с градуировкой и грузиком на дне).
На шкале ареометра есть деления, указывающие плотность тестируемого масла.
По плотности масло делится на 3 группы:

  • доля легкой нефти (плотностью до 870 кг / м3) в мировой добыче составляет около 60% (в России — 66%),
  • доля средней нефти (871 — 970 кг / м3) в России — около 28%, за рубежом — 31%;
  • доля тяжелых (более 970 кг / м3) — около 6% и 10% соответственно%.
Оцените статью
Блог про нефтепереработку