Что такое нефть: из чего образовалось и как выглядит это полезное ископаемое

Что такое нефть

Нефть — это минерал в виде маслянистой жидкости, которая включает смесь углеводородных компонентов. Само название на большинстве языков означает «гора» или «горная нефть».

Согласно Википедии, масло представляет собой природную маслянистую жидкость со специфическим запахом, состоящую из сложной смеси углеводородов с разным молекулярным весом и других химических соединений. В переводе с турецкого и персидского от слова неф. Запах зависит от количества соединений серы и ароматических углеводородов.

Проще говоря, масло — это маслянистая жидкость, используемая для производства топлива (бензина, керосина и т.д.), А также как источник сырья для бытовой химии, косметики и других продуктов. Цвет масла черный, коричневый, вишневый, зеленый, желтый. Также бывает бесцветным (прозрачным). Темный цвет чаще всего встречается в киноиндустрии и художественных фильмах, что послужило основой для фразеологизма «черное золото».

Фактически, масло используется почти во всех объектах вокруг нас, но об этом позже.

Этимология названия

Точное происхождение слова «нефть» в русском языке не установлено.

Есть версия, согласно которой это слово происходит из персидского языка. В древней Персии существовал ритуал поклонения огню под названием «нафта». Во время этой церемонии жрецы извлекали масло из углублений, вырытых возле его естественных обнажений, и поджигали его. Позже в турецком языке слово «нафт» было изменено на «нефт».

На многих языках «масло» переводится как «горное масло». В России, например, название «горное масло» использовалось до середины 19 века.

Ниже приведены примеры переводов слова «масло» на разные языки:

Язык Перевод оригинального слова

Английский	Нефть	Πέτρα — камень (греч) Oleum — масло (латиница)
Немецкий	Rdöl	Масло молотое
Японский	(Сэкию)	Каменное масло
Венгерский язык	Kőolaj	Каменное масло
Финский	Vuoriöljy	Горное масло

Происхождение

Образование масла — очень и очень долгий процесс. Это происходит в несколько этапов и, по некоторым оценкам, занимает 50–350 миллионов лет.

Наиболее проверенной и общепринятой на сегодняшний день является теория органического происхождения нефти, или, как ее еще называют, биогенная теория. Согласно этой теории, нефть образовалась из останков микроорганизмов, которые жили миллионы лет назад в обширных водоемах (в основном на мелководье). Умирая, эти микроорганизмы образовывали слои с высоким содержанием органического вещества на дне. По мере того, как слои опускаются все глубже и глубже (помните, что процесс занимает миллионы лет), на них влияет давление верхних слоев и повышение температуры. В результате биохимических процессов, происходящих в отсутствие кислорода, органическое вещество преобразовалось в углеводороды.

Некоторые из образовавшихся углеводородов находились в газообразном состоянии (самый легкий), некоторые — в жидком (более тяжелом), а третьи — в твердом состоянии. В результате подвижная смесь газообразных и жидких углеводородов под действием давления постепенно продвигалась через проницаемые породы к более низкому давлению (как правило, вверх). Движение продолжалось до тех пор, пока на своем пути они не натолкнулись на толщу непроницаемых слоев, и дальнейшее движение стало невозможным. Это так называемая ловушка, образованная резервуаром и закрывающим его водонепроницаемым уплотнением (фото справа). В этой ловушке постепенно накапливалась смесь углеводородов, образуя то, что мы называем нефтяным месторождением. Как видите, депо на самом деле не является местом рождения. Это отличное место. Но как бы то ни было, практика именования уже сложилась.

Поскольку плотность нефти обычно намного меньше плотности воды, которая всегда в ней присутствует (доказательство ее морского происхождения), нефть неизменно движется вверх и накапливается над водой. Если газ присутствует, он будет сверху, над нефтью.

В некоторых районах нефть и углеводороды, не встретив на своем пути ловушек, спустились на поверхность земли. Здесь они подверглись воздействию различных поверхностных факторов, в результате чего рассредоточились и разрушились.

Абиогенная или неорганическая теория

Сторонники абиогенной теории происхождения нефти считают, что образование жидких углеводородов связано с геологическими процессами, протекающими в недрах Земли, и не имеет никакого отношения к биологическим процессам.

Согласно этой теории, этан и более тяжелые углеводороды, содержащиеся в нефти, могут быть синтезированы из неорганических соединений, обнаруженных в верхней мантии Земли.

Ученые, придерживающиеся биогенной теории происхождения нефти, считают, что запасы этого ресурса невозобновляемые, поэтому их хватит только на следующие 100 лет. И наоборот, сторонники неорганического происхождения нефти утверждают, что если месторождения будут пробурены более глубоко, запасы будут обнаружены настолько большими, что существующие покажутся каплей в море.

Эта версия истории происхождения масла была впервые предложена французским химиком М. Бертло во второй половине XIX века. Он провел несколько экспериментов, в ходе которых обнаружил, что углеводороды на самом деле синтезируются из неорганических веществ.

Разновидностью абиогенной гипотезы является карбидная теория происхождения нефти. Он был предложен Д. Менделеевым и подразумевал, что этот ресурс формируется на больших глубинах в условиях высоких температур за счет взаимодействия воды с карбидами металлов.

Теория космического происхождения

Также существует вариант происхождения нефти в природе как космического.

Эта теория рассматривает процесс образования нефти следующим образом: углеводороды этого вещества образовались из разрозненных неорганических элементов, присутствующих в космосе и включенных в состав земного вещества еще в фазе образования планет.

Когда Земля остыла, эти вещества были поглощены расплавленной магмой. Таким образом, углеводороды проникали в осадочные породы в газообразном состоянии, после чего конденсировались с образованием нефти.

Пространственная теория происхождения нефти была предложена в конце 19 века В. Соколовым.

Альтернативные версии

Помимо трех основных теорий происхождения масла, существует несколько альтернативных версий. Это включает:

1. Гипотеза животных. Существует теория, которая кратко описывает происхождение масла как процесс накопления жира у морских животных. Сторонники этой гипотезы перегоняли жир китов и тюленей методом сухой перегонки, подвергая его в этот момент высокому давлению.
2. «Органическое в неорганическом». Эта теория неоднозначна и основана на особенностях тектоники плит Земли. Это подразумевает втягивание органического вещества в глубокие неорганические зоны;
   Магматическая теория происхождения нефти. Согласно этой гипотезе, нефть образуется в магме в небольших количествах, а затем поднимается по разломам и трещинам, заполняя пористые песчаники.
3. Климатический. Это одна из современных теорий происхождения нефти. Его суть заключается в том, что мировые запасы этого ресурса формируются под влиянием такого фактора, как круговорот углеводородов и воды на Земле. Сторонники этой гипотезы высказывают мнение, что для образования нефтяных месторождений требуется всего несколько десятилетий, а не миллионы лет.
4. Из метана. Известна гипотеза Томаса Голда о происхождении нефти из глубинного метана, исходящего из мантии Земли, основа которой была опубликована в 1979–1998 годах. Голд признал, что этот метан может частично перерабатываться с участием микроорганизмов (очень горячая биосфера), что, по его мнению, должно объяснить присутствие биомаркеров в нефти.

История добычи

Масло известно человеку с давних времен. Люди давно заметили черную жидкость, сочащуюся из-под земли. Есть свидетельства того, что еще 6500 лет назад люди, живущие на территории современного Ирака, добавляли масло в строительные материалы и цемент при строительстве домов, чтобы защитить свои дома от проникновения влаги. Древние египтяне собирали масло с поверхности воды и использовали его в строительстве и для освещения. Масло также использовалось для запечатывания лодок и в качестве составной части мумифицирующего агента.

В период древнего Вавилона на Ближнем Востоке шла довольно интенсивная торговля этим «черным золотом». Уже тогда некоторые города буквально росли благодаря торговле нефтью. Даже одно из семи чудес света — знаменитые Висячие сады Вавилона (по другой версии — Висячие сады Вавилона) — не могло обойтись без использования масла в качестве герметизирующего материала.

Не везде масло собирали только с поверхности. В Китае более 2000 лет назад небольшие ямы были пробурены с использованием бамбуковых стволов с металлическим наконечником. Колодцы изначально предназначались для добычи соленой воды, из которой добывали соль. Но при более глубоком бурении из скважин добывали нефть и газ. Неизвестно, использовалась ли нефть в древнем Китае, известно только то, что газ воспламенился для испарения воды и извлечения соли.

Около 750 лет назад знаменитый путешественник Марко Поло, описывая свои путешествия по Востоку, упоминал об использовании масла жителями Апшеронского полуострова в качестве лекарства от кожных заболеваний и в качестве топлива для освещения.

Первые упоминания о нефти в России относятся к 15 веку. Нефть была собрана с поверхности реки Ухта. Как и у других народов, здесь он использовался как лекарство и для домашних нужд.

Хотя, как видно, масло известно с древних времен, но нашло довольно ограниченное применение. Современная история нефти начинается в 1853 году, когда польский химик Игнатий Лукасевич изобрел безопасную и простую в использовании керосиновую лампу. Согласно некоторым источникам, он также открыл способ извлечения керосина из нефти в промышленных масштабах и в 1856 году основал нефтеперерабатывающий завод в окрестностях польского города Улашовице.

В 1846 году канадский химик Абрахам Геснер открыл, как производить керосин из угля. Но нефть дала возможность получить более дешевый керосин и в гораздо больших количествах. Растущий спрос на керосин, используемый для освещения, вызвал спрос на исходный материал. Это было началом нефтяной промышленности.

По некоторым данным, первая в мире нефтяная скважина была пробурена в 1847 году недалеко от города Баку, на берегу Каспийского моря. Вскоре после этого в Баку, в то время входившем в состав Российской империи, было пробурено так много нефтяных скважин, что его стали называть Черным городом.

Однако 1864 год считается рождением российской нефтяной промышленности. Осенью 1864 года на Кубани осуществлен переход от ручного метода бурения нефтяных скважин к механическому ударному штанге с использованием паровой машины в качестве привода буровой установки. Переход на этот метод бурения нефтяных скважин подтвердил его высокую эффективность 3 февраля 1866 года, когда было завершено бурение скважины № 1 Кудакинского месторождения и из нее хлынула нефтяная скважина. Это был первый нефтяной фонтан в России и на Кавказе.

Датой начала мировой промышленной добычи нефти, согласно большинству источников, считается 27 августа 1859 года. Это день, когда первая нефтяная скважина в США, пробуренная «полковником» Эдвином Дрейком, получила фиксированный дебит нефти. Скважина глубиной 21,2 м была пробурена Дрейком в Титусвилле, штат Пенсильвания, где водяные скважины часто пробуривались с нефтью.

Новости об открытии нового источника нефти путем бурения скважины распространились со скоростью лесного пожара по округу Титусвилл. На тот момент уже была отработана обработка, опыт с керосином и подходящим типом лампы для освещения. Бурение нефтяной скважины позволило получить достаточно дешевый доступ к необходимому сырью, завершив тем самым последний элемент в зарождении нефтяной промышленности.

Характеристики нефти

Физические свойства масла характеризуются молекулярной массой 220-400 г / моль и плотностью 0,65-1,05 г / см3. Масло легко воспламеняется. В зависимости от количества газа в его составе температура колеблется от -35 до +121 градуса Цельсия. Не растворяется в воде.

Основные физические свойства масла:

• вязкость — свойство жидких веществ сопротивляться вытеснению (средние значения 40-60 мм² / с);
• плотность — отношение массы к объему (как правило, оно составляет от 0,83 до 0,96);
• молекулярная масса (в среднем 220-400 г / моль);
• t ° закалки (-62… + 35);
• точка воспламенения (-35… + 121).

Другие физические свойства:

• тепловые свойства;
• электрические свойства;
• оптические свойства.

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.

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 — прибор для определения плотности жидкости по глубине погружения поплавка (трубки с градуировкой и грузиком на дне). На шкале ареометра есть деления, указывающие плотность тестируемого масла.

По плотности масло делится на 3 группы:

• легкая нефть (плотностью до 870 кг / м3) составляет около 60% мировой добычи (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%.

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 200 ° C 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 отношением динамической вязкости к плотности 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 колеблется 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 содержащихся асфальтено-смолистых веществ).

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

Пластовые условия

В пластовых условиях свойства нефти существенно отличаются от атмосферных. Движение нефти в пласте зависит от условий пласта: высокое давление, высокая температура, наличие растворенного в масле газа и т.д.

Наиболее характерной особенностью пластовой нефти является содержание в ней значительного количества растворенного в ней газа, который выделяется из нефти при понижении пластового давления (нефть становится более вязкой, а ее объем уменьшается).

В пластовых условиях плотность нефти меняется, она всегда меньше плотности нефти на поверхности.

По мере увеличения давления масло сжимается. Для пластовой нефти коэффициенты сжимаемости нефти bn колеблются в пределах 0,4 — 14,0 ГПа-1, коэффициент bn определяется пересчетом по формулам, точнее его получают лабораторным анализом пробы пластовой нефти.

Из-за наличия растворенного газа в пластовой нефти он увеличивается в объеме (иногда на 50-60%). Соотношение между объемом жидкости в пластовых условиях и ее объемом в стандартных условиях называется объемным коэффициентом «с». Величина, обратная объемному коэффициенту, называется коэффициентом преобразования: = 1 / дюйм

Этот коэффициент используется для приведения запаса масла к объему масла при стандартных условиях.
Используя объемный коэффициент, можно определить усадку масла, т.е насколько сильно изменяется его объем на поверхности по сравнению с глубокими условиями: И = (в-1) · 100% / в.

Важной характеристикой нефти в пластовых условиях является газосодержание, то есть количество газа, содержащегося в одном кубическом метре нефти. Для нефтяных месторождений России газовый фактор колеблется в пределах 20-1000 м3 / т.

Согласно закону Генри растворимость газа в жидкости при данной температуре прямо пропорциональна давлению. Давление, при котором газ находится в термодинамическом равновесии с нефтью, называется давлением насыщения. Если давление ниже давления точки кипения, растворенный в нем газ начинает отделяться от нефти.
Нефтяные и пластовые воды с давлением насыщения, равным пластовому давлению, называются насыщенными. Нефть при наличии газовой шапки обычно бывает насыщенной.

Из чего состоит нефть

Нефть содержит более 1000 различных веществ, в основном (90%) углеводороды. В связи с этим не существует единой формулы масла. Остальные 10% занимают:

• сера (до 5%);
• азот;
• кислород;
• допускается небольшое количество магния, железа, алюминия, меди и других химических элементов.

Что касается углеводородной части, то она составляет около 83-87% углерода, остальные 11-14% заняты водородом.

Кроме того, после более глубокого рассмотрения того, из чего состоит нефть, можно выделить несколько сотен углеводородных соединений:

• парафиновые (50%) — в большей степени это жидкие углеводороды, но в растворенном состоянии бывают как газообразные, так и твердые;
• нафтеновый;
• ароматный и так далее

Формула без учета атомов разных соединений выглядит так: CxHx, а для метана с одним атомом углерода и 4 атомами водорода — CH4.

Таким образом, нефть в основном состоит из углеводородов в жидкой форме с растворенными газами и твердыми частицами. Остальные компоненты не являются преобладающими, за исключением серы, которая может составлять до 5%.

Парафиновые углеводороды

Парафиновые углеводороды (общей формулы CnH2n + 2) относительно стабильны и не способны к химическим взаимодействиям.

Соответствующие олефины (CnH2n) и ацетилены (CnH2n — 2) обладают высокой реакционной способностью: минеральные кислоты, хлор и кислород реагируют с ними и разрывают двойные и тройные связи между атомами углерода и превращают их в простые одинарные связи; Возможно, из-за высокой реакционной способности такие углеводороды отсутствуют в природной нефти.

Соединения с двойными и тройными связями образуются в процессе крекинга при удалении водорода из парафиновых углеводородов при разрушении последних при высоких температурах.

Циклопарафины

Циклопарафины — важная часть масла. У них такое же относительное количество атомов углерода и водорода, как и у олефинов.

Циклопарафины (также называемые нафтенами) менее реакционноспособны, чем олефины, но в большей степени, чем парафины с открытой цепью.

Часто они являются основным компонентом низкокипящих дистиллятов (бензина, керосина и нафты), получаемых из сырой нефти.

Ароматические углеводороды

Ароматические углеводороды имеют циклическую структуру. Кольца состоят из 6 атомов углерода, попеременно соединенных одинарными и двойными связями.

В легких нефтепродуктах из дистиллятов каменноугольной смолы ароматические углеводороды присутствуют в больших количествах, чем в первичных и крекинг-нефтяных дистиллятах.

Они входят в состав бензина и могут быть получены дегидрированием нефтяных циклогексанов с использованием катализаторов и высоких температур.

Ароматические углеводороды нежелательны с экологической точки зрения.

Сернистые соединения

Помимо углеводородов, масла содержат органические соединения серы, кислорода и азота.

Соединения серы бывают открытого или закрытого контура. Примерами первых являются алкилсульфиды и меркаптаны.

Многие соединения серы в нефти являются производными тиофена, гетероциклического соединения, молекула которого состоит из бензольного кольца, где две группы CH заменены атомом серы. Большинство соединений серы сосредоточено в тяжелых нефтяных фракциях, соответствующих гидрированным тиофенам и тиофанам.

Сера значительно ухудшает качество масла и разрушает окружающую среду. Соединения серы обычно имеют сильный неприятный запах и часто вызывают коррозию как в природе, так и в виде продуктов сгорания.

Существует множество технологий обессеривания.

Кислородные соединения

Некоторые кислородные соединения, присутствующие в масле, представляют собой нафтеновые кислоты. Компаунды этого типа довольно распространены, и их содержание в некоторых российских маслах достигает более 1%.

Нафтены, содержащие медь, используются в качестве консервантов для древесины, а нафтены, содержащие кобальт, марганец и свинец, используются в качестве отвердителей для красок и лаков.

Фенолы (производные ароматических углеводородов, в которых присутствует гидроксильная группа ОН) обычно являются продуктом процессов крекинга, поскольку они находятся в основном в крекинг-дистиллятах и ​​лишь частично в первичных дистиллятах.

Промышленное производство креозолей (производных ароматических углеводородов, в которых присутствуют как гидроксильные, так и метильные группы) из дистиллятов крекинг-нефти является экономически выгодным, несмотря на их низкое содержание (менее 0,01%).

Азотсодержащие соединения

Содержание азота в масле колеблется от следовых до 3%.

Соединения азота в масле представлены соединениями хинолинового ряда, частично или полностью насыщенными водородом и другими органическими радикалами; эти соединения обычно находятся в высококипящих фракциях сырой нефти, начиная с керосина.

Почти все масла содержат небольшое количество неорганических соединений, которые остаются в виде золы после сгорания масла. Зола содержит оксиды кремния, алюминия, извести, железа и марганца. Используя такие методы, как экстракция растворителем, иногда полезно получить соединения ванадия из сажи, полученной при сжигании ванадийсодержащего масла. Однако, как правило, использование масляной золы сейчас очень ограничено.

Сорта нефти

Масло, которое готовится к отгрузке конечному потребителю с учетом правил действующих нормативных актов, называется товарным маслом. В ГОСТ Р 51858-2002 он разделен на виды, степени подготовки, классы, типы, группы, содержание меркаптанов и серы.

По количеству серы все продукты делятся на классы:

• 1-й класс: низкое содержание серы, содержание серы — 0,6%;
• 2 класс: сера, содержание серы — 0,61-1,8%;
• 3-й класс: повышенное содержание серы, содержание серы — 1,81-3,5%;
• 4 класс: особо высокое содержание серы, содержание серы — 3,6%.

По доле парафина, выходу фракций и плотности он подразделяется на 5 типов:

• особенно легкий;
• легкий;
• средняя;
• тяжелый;
• битумный.

По содержанию меркаптанов и сероводорода, уровню подготовки к транспортировке и переработке выделяют три группы: от 1 до 3.

Оборудование для трубопроводов подачи и нефтеперерабатывающих заводов обычно адаптируется к конкретному типу обрабатываемой рабочей жидкости, чтобы получить максимальную эффективность во время ее обработки. Самыми известными в мире являются следующие:

• WTI (содержание серы — 0,24%);
• Brent (содержание серы — 0,37%);
• Сибирский светлый (содержание серы — 0,57%);
• Урал (содержание серы — 1,3%);
• Dubai Crude (содержание серы — 2%).

На территории России нефть добывается в разных местах, после чего в определенной степени перемешивается. Главный из них — Урал, содержание серы в котором составляет 1,3%. Также производятся сорта ВСТО и Сибирский светлый. Последний образуется в результате смешения западносибирской нефти. ВСТО состоит из потомства, добытого в центральной, восточной и западной Сибири. Урал состоит из нефти Тимано-Печорской провинции, Урало-Поволжья и Западной Сибири.

Как добывают нефть

Нефть находится на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. Большое количество пластов залегает на глубине от 1 до 6 км и может содержать не только нефть. Но еще и газ.

Скалы, содержащие нефть, называются резервуарами. Вы можете представить его в виде твердой и плотной пористой губки, в порах содержится масло.

Методы добычи нефти можно резюмировать следующим образом:

1. Геологоразведочные работы. Уточняются координаты и границы месторождения, состав и количество нефти. Рентабельность разработки найденного месторождения определяется несколькими способами добычи: фонтан, компрессор или насос.
2. Бурение. В каждом методе просверливается отверстие толщиной от 10 до 100 сантиметров разной глубины.
3. Разработка. Самый простой и дешевый способ — фонтан. Он доступен на отдельных месторождениях только на ранней стадии разработки, когда давление в скважине высокое. Компрессор — означает нагнетание газа или воздуха в бак, в результате чего давление повышается и масло вытекает. Достоинством этого метода является простота использования и отсутствие в установке деталей, подверженных быстрому износу. Обратной стороной является дороговизна оборудования. Накачка — самая распространенная. Подбирается насос, необходимый для разработки в конкретном месте, в том числе на море. В России аналогично добывается 855 единиц.

Процесс добычи нефти имеет множество нюансов. Для начала кратко рассмотрим, как производится масло, на примере пошагового алгоритма:

1. Разведка и исследование месторождения (например, с использованием научных геофизических методов исследования земной поверхности с помощью колебаний);
2. Оценка бурения и экономической целесообразности;
3. Монтаж горно-шахтного оборудования;
4. Добыча сырой нефти и газовой смеси из скважины, как правило, происходит в так называемых «ловушках», то есть подземных резервуарах;
5. Отправка сырья по трубопроводу на дожимную насосную станцию ​​(ДНС);
6. Удаление разделением газа, промышленных вод и других объектов;
7. Отправка рафинированного масла в лабораторию подготовки и переработки (ЦПН);
8. Окончательная переработка и отгрузка «товарной» нефти по логистическим маршрутам по нужному адресу, например, на нефтеперерабатывающий завод (НПЗ).

известно, что добыча нефти обычно ведется в труднодоступных местах. Платформы можно размещать в море, на заболоченных участках и в других местах, даже вблизи ледников. Ниже приведен пример схемы работы оборудования платформы «Приразломная» для добычи нефти на месторождениях «Газпром нефть» и «Время Арктики» в России.

Как видите, длина скважины составляет около 8 км, а глубина (по вертикали) составляет около 2,3-2,7 км. Нефть окружена множеством других горных пород, глины и газа. Специальное разветвление в колодце позволяет добраться до самых недоступных источников.

Этот способ добычи нефти не единственный. Всего принято выделять три метода добычи:

1. Фонтана — из-за очень высокого давления бака масло само выходит на поверхность;
2. С помощью присоски — помимо елки устанавливается качалка, которая приводится в движение электродвигателем;
3. С помощью электроцентробежного насоса создает дополнительное давление за счет источника питания.

Геология нефти

Камни, содержащие нефть, имеют относительно высокую пористость и проницаемость, достаточную для подъема. Участки, в которых происходит свободное движение и скопление жидкости, называются коллекторами. Их пористость будет зависеть от степени сортировки зерна, а также от наличия цемента, характеристик упаковки и формы.

Основные месторождения нефти — это конгломераты, пески, известняки, доломиты и другие проницаемые породы, которые находятся между гипсом или глиной. При благоприятных условиях на них могут размещаться метаморфические элементы, которые устанавливаются в непосредственной близости от осадочных месторождений нефти.

Как ищут нефть

Поисково-разведочные работы проводятся до начала освоения скважины. Прежде всего, разведчики выбирают конкретный район для поиска залежей природного ресурса. Для этого определена потенциальная осадочная провинция, где уже ведутся более глубокие исследования.

После выявления структур (ловушек), которые могут содержать запасы нефти, бурятся скважины для изучения объемов залежей и расчета потенциала закачки. Количество локализованных ресурсов, свойства флюида и индикаторы породы, содержащей нефть, изучаются и анализируются, чтобы определить возможность дальнейших работ.

Размещение месторождений

Карта добычи нефти

Сегодня на планете около 600 нефтяных скважин разного размера. В общей сложности это примерно 80 миллионов квадратных километров. Только 160 из них сданы в производственный поток, остальные находятся в разработке.

Нефтяные месторождения выявлены на всех континентах Земли (за исключением Антарктиды) и на обширных территориях прилегающих вод:

• самые крупные находятся в Персидском заливе и на востоке;
• чуть меньше — в Индии, Австралии, Малайзии, Мьянме;
• самые молодые в Японии.

В Северной Америке открыто более 20 000 месторождений, которые находятся на Аляске, Тексасе, Оклахоме, Калифорнии и других штатах. В Южной Америке самый большой бассейн находится в Венесуэле. Одиночные крупные провинции определены в Колумбии и Аргентине, немного меньше — на острове Тринидад и в Бразилии.

В европейской части (за исключением территории РФ) крупные месторождения открыты только в Англии и Норвегии.

Нефть также была найдена в морях:

• Чернить;
• Каспийский;
• Средиземноморье;
• Север;
• Охотск;
• Японский;
• Яванский.

Сегодня поиск ресурсов расположения нефти в Мировом океане ведется в водах континентальных окраин на глубине более 1,5 тысячи метров.

Какими способами добывают нефть в России

Виды механизированного подъема нефти из скважины

На территории России в основном используются два метода добычи нефти:

1. Газовый лифт. В скважину закачивается газообразное вещество, которое снижает плотность нефти. Это помогает жидкости подняться наверх. При использовании сжатого воздуха также можно использовать газлифт без компрессора.
2. Прокачка. Всасывающие насосы в основном используются на территории Российской Федерации. Спецтехника устанавливается в колодец и питается с поверхности. Насосы работают на глубине до 400 м, производительность около 500 м3 / ч.

Также в России могут применяться винтовые насосы, роторы которых имеют спиралевидную форму.

Переработка нефти

Чтобы получить необходимое топливо и сырье, масло обрабатывают различными методами, каждый из которых имеет несколько этапов.

Первичная работа не предполагает изменения химической формулы, в этом случае имеет место только физическое разделение на фракции. Сначала масло очищается от примесей, воды и газа. Это так называемое первичное разделение.

Основными задачами вспомогательных заводов являются увеличение количества производимых видов моторного топлива. Процесс вызван значительным химическим изменением молекул углеводородов с дальнейшим преобразованием форм, что более удобно для последующего окисления.

Масштабы мировых запасов

Мировые запасы нефти и газа

Сегодня активно продвигается сланцевое масло. Его общий объем в мире составляет примерно 345 миллиардов баррелей. Однако добыча сланца экономически рентабельна только там, где пласт не превышает 30 м, а количество нефти составляет 90 литров на 1 тонну породы. Самая большая из этих территорий находится в Америке.

По добыче сырой нефти Россия входит в первую десятку с показателем 554,3 млн тонн, что составляет 12,7% от общего объема перекачиваемого сырья в мире. Лидером в этом смысле является Саудовская Аравия, которая ежегодно поставляет на рынок около 585,6 млн тонн, что на долю составляет примерно 13,5%. Американские показатели составляют около 545 млн тонн, включая горючие сланцы (12,5%).

В различных первоисточниках оценка штатов по запасам «черного золота» не совпадает с фактически добытым количеством.

Самые большие ресурсы — 17,7% или 300,8 млрд баррелей, включая тяжелую нефть из пояса Ориноко — находятся в Венесуэле. Затем идут Саудовская Аравия с 266,9 миллиардами баррелей, Канада — 171,6 миллиарда, Иран — 158,5 миллиарда, Ирак — 154 миллиарда, Россия — 109,6 миллиарда, Кувейт — 101,7 миллиарда, Объединенные Арабские Эмираты — 97,7 миллиарда.

Остальные государства, включая Ливию и Америку, имеют в общей сложности 347,8 миллиарда баррелей нефти.

Для чего используется нефть

Использование масла в качестве топлива широко известно в широких кругах:

• газ;
• керосин;
• дизельное топливо;
• топливо;
• смазочные материалы.

Однако топливо — далеко не единственное применение масла. Как уже было сказано, продукты нефтепереработки широко используются в производстве повсеместно:

• полиэтилен (пакеты, тубы, пленки и т д);
• полипропилен (автозапчасти, ковры, посуда, бытовая техника, медицинские инструменты и др);
• пенополистирол (утеплитель для корпуса, упаковки, пластиковых бочек и т д);
• поливинилхлорид (пластиковые окна, натяжные потолки и др);
• синтетический каучук (резина, обувь, одежда и т д).

Масло используется в различных отраслях промышленности, в том числе в косметологии. В сыром виде он необходим для строительства линий электропередач и трубопроводов.

Способы использования масел, исходя из их популярности и объемов переработки сырья:

1. Производство жидкого топлива — бензин, дизельное топливо, авиационный керосин, мазут.
2. Производство пластика, который используется для производства бытовой техники, проводов, канцелярских товаров, игрушек.
3. Создание лекарств. Всем известно: салициловая кислота, аспирин, антибиотики, противоаллергические средства и антивирус.
4. Текстильная продукция. Он является неотъемлемым элементом синтетических тканей, таких как акрил, нейлон, лайкра, полиэстер, из которых шьют обувь и сумки. Нижнее белье, одежда.
5. Косметология — лаки для ногтей, карандаши для подводки и бровей, парфюмерия.

А нефтепродукты также используются для изготовления украшений и красок.

Теперь вы понимаете, что от нефти зависит жизнь каждого человека, поскольку сфера ее применения огромна.

Интересные факты о нефти

С давних времен слово «нефть» переводится как «извергнутое из земли», нестандартные способы использования нефти и история ресурса поражают.

• Используется человеком более 6000 лет. Первоначально использовавшиеся в лампах как средство исцеления скота, они смазывали наконечники стрел и поджигали их для защиты территорий или при нападении врагов.
• По химическому составу соответствует углю и относится к тому же классу: каустобиолиты.
• В древности существовала теория, что нефтью была китовая моча, которая проникает через океан в отложения земли.
• Появление нефти спасло китов как вид животных. Китовый жир из-за его горючих свойств и отсутствия дыма использовался для освещения, смазки механизмов, изготовления свечей, лекарств и косметики. Гнездо оказалось более дешевым источником для всех этих целей, и киты больше не истреблялись.
• Пока автомобили не стали популярными, а двигатель внутреннего сгорания не был создан, бензин был очень дешевым, и они не знали, что с ним делать. Для удаления пятен и лечения вшей активно использовался только керосин.
• Себестоимость 1 барреля нефти в Саудовской Аравии составляет 2 доллара, а отпускная цена превышает 100. Кроме того, все компании, добывающие у арабов, являются государственными. В России с учетом затрат на переработку в 21 доллар собственники фабрик частные.
• В 1900 году Российская Федерация произвела 631,1 баррелей, что составляет 51,6% от всего мирового объема.
• Губная помада и подводка для глаз содержат пропиленгликоль и краситель каменноугольной смолы, а вазелин является прямым побочным продуктом.
• В результате обработки появился полиэстер, обеспечивающий ткани без морщин для одежды.
• В состав жевательной резинки входят натуральные латексы с нефтепродуктами, парафиновые и полиэтиленовые смолы. Спасибо маслу за свежее дыхание!
• Масляные ванны помогают эффективно бороться с артритом и болями в суставах. Процедура популярна в Азербайджане.
• Медицинский спирт изготавливают из этилена, а для приготовления настоек используют «нефтяной» спирт.

Кто и что влияет на цену нефти

Сейчас за ценой на нефть стоит обмен с колебаниями спроса и предложения, но, если оглянуться назад, до 1986 года только два картеля контролировали цены на нефть.

Международный нефтяной картель, известный как Семь сестер, имел влияние с 1940-х по 1970-е годы и был сформирован крупнейшими нефтяными компаниями того времени: British Petroleum, Exxon, Gulf Oil, Mobil, Royal Dutch Shell, Chevron и Texaco. Они контролировали более 80% мировых запасов нефти, поэтому вопрос о том, кто регулирует цены на нефть, не стоял.

Сама цена следовала простой логике и основывалась на двух вариантах: транспортировка нефти из Мексиканского залива и транспортировка из Персидского залива. В этой ситуации покупателя не волнует, где была физически добыта нефть, потому что партия пришла из одного из двух заливов. В этой стратегии был важный нюанс: чем короче расстояние от места добычи нефти до порта отгрузки, тем меньше затраты продавца на транспортировку. А поскольку цена на нефть была фиксированной и не зависела от места производства, каждый доллар, сэкономленный от транспортировки, уже был переведен на прибыль продавца.

ОПЕК. С 1970-х годов ситуация стала меняться в сторону доминирования ОПЕК — организации из 13 нефтедобывающих стран: Алжира, Анголы, Венесуэлы, Габона, Ирана, Ирака, Конго, Кувейта, Ливии, Объединенных Арабских Эмиратов, Нигерии, Саудовской Аравии и других стран. Экваториальная Гвинея.

Формирование ОПЕК было вызвано тем фактом, что развивающиеся страны, чей ВВП напрямую зависел от экспорта нефти, хотели сами распоряжаться своими территориальными резервами через национальные нефтяные компании. ОПЕК контролировала около 50 процентов мировых запасов нефти, в лучшем случае меньше, чем у монахинь. Организация устанавливала квоты на добычу нефти среди участников, контролировала поток добытой нефти на рынки, чтобы избежать резкого роста или падения цен в периоды нестабильности. Дважды в год ОПЕК проводит конференции, на которых анализирует нефтяной рынок и принимает соответствующие меры для поддержания ценового равновесия.

С 1986 года был добавлен еще один регулятор цен на нефть в виде рынка «бумажной нефти», на котором торгуются фьючерсы — ценные бумаги, по которым покупатель и продавец соглашаются на сделку в будущем.

Физическая нефть остается основой цен, но это не мешает торговать «бумажной нефтью» на объемы, которые вдвое превышают оборот реальной нефти. Нефть стала товаром, от которого люди хотят получать прибыль: 95% сделок с нефтью на фондовой бирже являются регулируемыми фьючерсами — они физически не связаны с доставкой нефти покупателю, все расчеты только на бумаге. Волатильные нефтяные фьючерсы стали отличным инструментом для спекулянтов, которые готовы вскочить на краткосрочные тренды в ожидании момента для закрытия позиции.

Фьючерсы на сырую нефть можно купить более чем на 80 биржах, но большинство сделок приходится на три крупных: Нью-Йоркская товарная биржа, Лондонская межконтинентальная биржа и Сингапурская товарная биржа. Биржи расположены в разных часовых поясах, поэтому нефть торгуется круглосуточно.

А чтобы купить настоящую нефть, заинтересованный покупатель не выходит на биржу: ему нужен прямой контакт с производителем нефти или нефтетрейдером. В этом случае биржа действует как индикатор для определения текущей цены на нефть.

Ценность нефти

Хотя ископаемое топливо, такое как уголь или торф, веками использовалось для производства энергии, крупномасштабное промышленное использование сырой нефти началось только в 19 веке.

Нефть — важнейший энергетический ресурс, на который сегодня приходится около одной трети мирового потребления энергии.

вполне логично, что в будущем доля «черного золота» в энергетике будет постепенно снижаться. Это произойдет благодаря развитию других отраслей, таких как атомная промышленность, а также прогрессу в использовании альтернативных источников энергии. Кроме того, запасы будут постепенно исчерпываться, и сложность их добычи будет возрастать. Однако такие качества, как высокая энергоемкость, простота транспортировки и уникальный состав, делают сегодня нефтяное сырье практически незаменимым источником энергии.

«Черное золото» или «кровь земли», как это вещество часто иносказательно называют, является не только стратегическим сырьем, но и инструментом государственной политики. Экономика целых государств зависит от цен на нее и, следовательно, от уровня жизни граждан. Но, к сожалению, часто это причина кровопролитных войн, вооруженных конфликтов, энергетических и политических кризисов.