Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Нефть
Нефть — природное минеральное образование; горючая маслянистая жидкость со специфич. запахом, способная перемещаться в недрах, не смешиваясь с водами, насыщающими горные породы. Среди горючих ископаемых (каустобиолитов) нефть является начальным звеном ряда нафтидов, генетически представляя собой обособившиеся в самостоятельные скопления жидкие продукты преобразования в осад. толще Земли захороненного ОВ. В физическом отношении Нефть – коллоид.-дисперс. сложноорганизованная система.
Специфическим свойством нефти является ее оптическая активность. Почти все нефть вращают плоскость поляризации вправо, по часовой стрелке; величина вращения в градусах пересчитывается на уд. вращение.
Сред. молекуляр. масса – 220–300. Молекулярная массы входящих в состав нефти органических соединений варьируют в очень широких пределах: от 100 до 40000. В химическом отношении нефть – сложная смесь УВ и гетероатомных (преимущественно серо-, кислород- и азотсодержащих) органических соединений. Сред. элемент. состав (мас. %): C – 85,0; H – 13,5; O – 0,7; N – 0,3; S – 0,5.
Вот как добывают Нефть в России, и вот куда продают
В соответствии с отечеств. технологич. классификацией нефти по содерержанию серы (%) делятся на малосернистые, сернистые и высокосернистые (соответственно < 0,50; 0,51–2,00 и >2,00). 70–90% серы сосредоточено в высших фракциях нефти и особенно в асфальто-смолистых веществах, поэтому наиболее высоким содер. серы характеризуются обычно тяжелые нефти и асфальты. Согласно современным представлениям содер. серы в нефти может определяться как характером исходного живого в-ва и условиями его преобразования в седиментогенезе и диагенезе (первичное осернение), так и условиями нахождения нефти в залежи, в частности, контактом с сульфатсодержащими п. и водами (вторичное осернение). Вторичное осернение происходит гл. обр. в результате биохимич. восстановления сульфатов сульфатвосстанавливающими бактериями. УВ легких фракций нефти представлены алканами, цикланами и аренами.
В зависимости от преобладающей гр. УВ в дистиллатной части нефти подразделяются на классы:
- а) метановые малосмолистые (с содер. алканов (%): в бензиновых фракциях – > 50; в масляных – > 30);
- б) метаново-нафтеновые малосмолистые (соизмеримые кол-ва алканов и цикланов при содер. аренов ≤ 10%,);
- в) нафтеновые (с содер. 60% и более цикланов во всех фракциях при низком содер. алканов);
- г) нафтеново-метаново-ароматические (примерно равное содер. всех гр. УВ при содер. асфальто-смолистых компонентов около 10%);
- д) нафтеново-ароматические (преобладание цикланов и аренов, алканы присутствуют только в легких фракциях, содер. асфальто-смолистых компонентов до 20%);
- е) ароматические (крайне редко встречающийся класс нефти с повышенным содер. аренов во всех фракциях).
Основную массу сред. и высш. фракций составляют алканы с длинной углеродной цепью (н-алканы) и гибридные УВ, молекулы которых содержат как алкановые цепи, так и алициклические и ароматические циклы. Большая часть этих УВ по структуре углеродного скелета близка к природ. липидам, составляя вместе с порфиринами важнейшую в геохимич. отношении гр. соединений нефти – биомаркеров, или «химических ископаемых», широко используемых в современной орг. геохимии для определения исходного материала нефтеобразования, корреляций ОВ – нефть, нефть – нефть и т. д. Для выявления генезиса Н. разработаны разл. геохимич. показатели (коэффициент метаморфизма нефти, коэффициент нечетности, соотношения между биомаркерами и т. д.), позволяющие с той или иной достоверностью восстановить эту историю. Н., находящуюся в первичном залегании, т. е. возникшую в той серии отл., к которой она приурочена, называют нефтью первичной. В этом смысле она противопоставляется нефти вторичной, т. е. находящейся вне тех отл., где происходило ее образование. В зависимости от того, какой именно фактор нефтеобразования рассматривался как доминирующий, в качестве первичной нефти принимались либо тяжелые циклические, способные вследствие термокаталитических процессов в самой залежи превращаться в легкие алкановые нефти, либо легкие алкановые, способные под действием гипергенных процессов превращаться в тяжелые высокосмолистые нефти.
Как добывают нефть. Инфографика. Роснефть. How is oil produced?
Многочисленные гипотезы происхождения нефти, высказанные начиная с XVII в., укладываются в две гр. – органического и неорганического происхождения. Все гипотезы органического происхождения нефти при значительном расхождении в частных вопросах рассматривают ее как продукт преобразования исходного живого в-ва биосферы. Изучение стадийности, глубины зональности и количественной стороны процессов нефте- и газообразования при катагенезе РОВ материнских п. и геолого-историч. развития этих процессов в ходе формирования бассейнов позволило создать осад.-миграционную теорию нефтегазообразования, позволяющую определять время формирования основных масс нефти и газа, вести раздельный прогноз зон преимущественного нефте- и газонакопления и количественно оценивать потенциальные ресурсы нефти и газа в осадочных бассейнах и их частях. Особенности химич. состава нефти, в первую очередь обнаружение в ее составе биомаркеров, наряду с оптич. активностью также рассматривается как одно из неоспоримых доказательств генетической связи нефти с живым веществом.
Гипотезы неорганического происхождения нефти объединяет идея неорганического синтеза сложных компонентов нефти из простых исходных в-в – C, H2, CO, CO2, CH4, H2O и др. простейших углеродистых соединений, будь то в космосе, в зем. коре или в мантии Земли. Основные доводы в пользу этой гипотезы сводятся:
- а) к наличию углеродистых соединений, в т. ч. УВ, во внеземном (космич.) в-ве, из которого произошла аккреция Земли;
- б) к термодинамически доказанной возможности существования метана в условиях мантии Земли;
- в) к наличию углеродистых соединений в продуктах магматизма мантийного происхождения;
- г) к существованию явления углеводород. дегазации в-ва мантии, проявляющейся как в горячих, связанных с магматизмом, так и в холодных (амагматич.) условиях;
- д) к связи ресурсов нефти и газа с осадочным бассейнами, тяготеющими к глубокопогруженным (6–10 км и более) краям литосферных плит, а также генетическая связь многих нефтегазоносных бассейнов с грабенами и глубинными разломами;
- е) к существованию парагенеза эндогенной средне- и низкотемператур. рудной минерализации (полиметаллы, ртуть, уран и др.) с непром. проявлениями УВ на складчатой периферии бассейнов;
- ж) к распространению Н. и газа по разрезу нефтегазоносных районов до фундамента включительно (т. н. закономерность Н. А. Кудрявцева);
- з) к молодому кайнозойскому возрасту залежей природ. газа и постпалеозойскому, преимущественно кайнозойскому возрасту залежей нефти древних платформ, не согласующемуся со временем проявления нефтегазообразования во вмещающих нефти отл.
Сегодня нефть является одним из важнейших для человечества полезных ископаемых.
Нефть известна с древнейших времен. Более 6,5 тысяч лет назад люди, проживавшие на территории нынешнего Ирака, добавляли данную жидкость в цементирующий материал, а также в стройматериалы. Жители древнего Египта применяли ее для освещения. Еще она использовалась ими в целях герметизации лодок.
В Древнем Вавилоне нефть продавалась очень активно. В то далекое время на торговле этим природным ресурсом выросли многие города. При сооружении Висячих садов Серамиды было использовано именно это полезное ископаемое. Нефть и сейчас во многих регионов является мощьным двигателем для роста.
В Китае для добычи нефти раньше использовали стволы бамбука. Причем изначально такие стволы создавались для того, чтобы добыть соль.
Путешественник Марко Поло рассказывал в своих трудах, что он видел, как нефть использовали обитатели Апшеронского полуострова. Они использовали ее в качестве топливного сырья для ламп, а также как медикамент от различных кожных недугов.
На территории современной России о нефтяных месторождениях впервые узнали в XV столетии. Впервые этот ресурс был найден на р. Ухта. Использование нефти сводилось к качественым лекарствам, и для хозяйственных нужд.
Месторождения и запасы
Месторождения нефти есть в Азербайджане, Алжире, Бразилии, Венесуэле, Ираке, Иране, Казахстане, Катаре, Китае, Кувейте, Ливии, Мексике, Объединенных Арабских Эмиратах, Норвегии, России, Саудовской Аравии, Узбекистане, а уж сколько стран хотели бы обладать запасами нефти трудно себе даже представить.
Нефть — ресурс невозобновляемый. Запасы нефти до определенного момента росли. Но с 1984 года годовой объем добычи нефти в мире превышает объем обнаруженных запасов этого природного ископаемого.
Особенности использования
Нефть в ее первозданном виде почти не используется. В целях получении из этой жидкости ценных продуктов, ее подвергают переработке. Из нефти создают преимущественно моторное топливо и разнообразные масла.
Также из нефти изготавливают пластмассы, синтетические волокна и каучук, красители, присадки, пластификаторы, моющие средства и многое другое.
Свойства органогенного минерала
| Форма выделения | жидкость |
| Цвет | красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть |
| Прозрачность | полупрозрачный просвечивает непрозрачный |
| Удельный вес | 0,73-1,04 |
| Год открытия | известен с древних времён |
| Происхождение названия | предположительно от мидийского naphta – просачивающаяся, вытекающая, или от аккадского напатум – вспыхивать, воспламенять |
| горение | Да |
Каталог Минералов
Посмотреть органогенный минерал Нефть в магазинах минералов
Фото органогенного минерала
Статьи по теме
- Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция
Первая советская геологическая экспедиция прибыла на югорскую землю в феврале 1935 года. Возглавил ее 24-х летний инженер-геолог Виктор Григорьевич Васильев.
Райян Карлайл, бакалавр наук в области химического машиностроения, работающий в нефтедобывающей компании инженером по управлению оборудованием для глубоководного бурения, в течении этой недели рассказывает нам пять основных фактов, которые все должны знать про нефть и о компаниях ее добывающих.
Сегодня углеводороды это не просто продукт, добываемый из недр земли, их по праву можно назвать кровью человеческой цивилизации.
Источник: catalogmineralov.ru
Добыча нефти по странам
Нефть — ценное полезное ископаемое, горючее химическое соединение с маслянистой консистенцией, легче воды, в разных местах добычи может быть чёрного цвета или иметь вишнёвый, коричневый, жёлтый и зеленоватый оттенки, реже всего встречается почти прозрачная разновидность.
По своему составу это сложная углеводородная смесь, может содержать разнообразные примеси соединений азота, серы, металлов (меди, никеля, хрома, молибдена, железа и др.), солей (хлоридов натрия, магния, кальция) и т.д. Запах зависит от наличия в ней сернистых и ароматических углеводородов. Соотношение твердых, жидких и газообразных углеводородов влияет на качество продукта, чем больше газов в составе, тем выше возможности теплоотдачи. «Чёрное золото» бывает различным по своей консистенции, зависящей от квантитативного соотношения входящих в её состав углеводородов: бесцветная и текучая или чёрного цвета и вязкая.
Некоторые разновидности обретают твердость при температуре +20 градусов, а другие даже при -30 остаются текучими. В природном «сыром» виде нефть в промышленности не используется, она подвергается переработке для получения различных нефтепродуктов: дизельное и реактивное топливо, бензин различной степени очистки, керосин, смазочные материалы, битум, котельное топливо. «Побочным эффектом» переработки нефти можно назвать пластик и полиэтилен, полиэстер, нейлон. Углеводороды широко используются в косметологии (вазелин, губная помада), и медицине (аспирин) в производстве жевательной резинки, солнечных батарей и многого другого, в списке более 6000 наименований.
Для большего удобства нефть классифицируют на сорта по плотности: легкая, средняя и тяжелая. Чем больше примесей в сырой нефти, тем более дорогостоящей будет последующая очистка и переработка, поэтому наибольшим спросом пользуются именно легкие сорта нефти, которые дают на выходе большее количество высококачественного продукта.
Историческая летопись добычи нефти
Процесс образования месторождения этого сложного химического продукта протекает в несколько этапов и растягивается на долгий промежуток времени до 350 миллионов лет. Месторождения нефти находятся на глубине от нескольких метров до 6 километров. Горные породы в которых залегает нефть называется коллекторами.
Современная историческая летопись нефтедобывающего промысла берёт начало в 1847 году в городе Баку, входящего в то время в состав Российской империи. На побережье Каспийского моря начала функционировать первая в мире нефтяная скважина, чуть позднее в этой же области пробурили множество скважин, с тех пор Баку стал известен как «Чёрный город».
В 1853 году польский химик-фармацевт Лукасевич предложил использовать керосин в качестве источника света. Ему принадлежит открытие метода извлечения керосина из нефти, изобретение керосиновой лампы и строительство первого завода по нефтеперегонке на территории Австрии.
В августе 1859 года в США Э. Дрейком была не просто пробурена первая скважина для добычи нефти, был получен нефтяной приток с фиксированным дебитом (г. Тайтусвиль, штат Пенсильвания). В этом районе бурение водяных скважин нередко сопутствовало появлением нефти, что давало возможность обрести довольно недорогой доступ к важному сырью, о ценности которого знали все.
1864 год стал переворотным для всех работников нефтяной отрасли. На Кубани способ ручного бурения был заменён на более эффективный механический ударно-штанговый с применением паровой машины в качестве привода бурового станка. Переход с тяжелого ручного труда на механический ознаменовал начало рождения нефтяной и газовой промышленных отраслей.
Февраль 1866 год – забил первый нефтяной фонтан в России и на Кавказе (Кудакинский промысел).
Добыча нефти – это разработанный комплекс производственных и технологических процессов для извлечения нефти на поверхность земли, её последующего сбора и рассортировке по качеству. Добыча «чёрного золота» — почти безальтернативного энергетического сырья – эквивалентна его использованию. Мировые запасы нефти к XX веку составляли 1 триллион 46 миллиардов баррелей.
Баррель (от английского слова бочка) универсальная мера объема жидкостей и сыпучих тел. Нефтяной баррель равен 159 литрам.
За эталон качества нефти принято использовать сорт Brent, так было установлено организацией ОПЕК (постояннодействующей межправительственной организацией стран-экспортеров). Чем сильнее различаются характеристики производимой нефти от эталона, тем ниже ее качество и стоимость.
Добыча нефти в современном мире
Нефть используется человеком уже в течение 6 тысяч лет, её добыча в промышленном масштабе берёт начало с XIX века. Большая часть нефтяного сырья добывается при помощи закреплённых стальными трубами нефтяных скважин. Для поднятия нефти и сопутствующих ей продуктов (газа, воды) на поверхность используются сверхпрочные герметичные механизмы, способные выдерживать высокое давление.
Страны, лидирующие по объёму добычи нефти (на 2014г)
1. США – 12,4 (объём добычи баррелей в день)
2. Саудовская Аравия – 11,6
В десятке лучших – Иран, Ирак, Объединённые Арабские Эмираты, Мексика, Кувейт.
Самые крупные импортёры нефти – Китай и США.
Обработка нефти
Большинство предпринимателей стремятся к получению максимальных прибылей, поэтому производят в основном дорогостоящие светлые нефтепродукты (бензин и подобные), а количество темных (мазут, дизтопливо, смазочные) уменьшить. Современные заводы, специализирующиеся на глубокой переработке нефти способны получить максимум светлых продуктов даже из тяжелых сортов нефти. Естественно, что процесс выходит более дорогостоящим, повышая цену на конечный продукт.
Первым шагом в преобразовании нефти-сырца становится первичная перегонка (сепарация), в ходе которой нефть разделяется на фракции с различной температурой кипения без каких-либо химических изменений состава. Далее ее очищают от различных примесей, воды и газообразных углеводородов и отправляют в ректификационные колонны для перегонки при атмосферном давлении. В результате получается несколько фракций: бензиновые (легкая и тяжелая), керосиновая, дизельная. Мазут является остаточным продуктом данного процесса. Если качество не соответствует требованиям, нефтепродукты подвергаются вторичной переработке.
Нефтяная промышленность в Российской Федерации
Россия – единственная из промышленно развитых стран мира, полностью обеспеченная нефтью и экспортирующая это топливо в другие государства. Значительна её доля во всемирном балансе топливно-энергетических ресурсов – 10%. На нашей территории сосредоточено более 6% мировых запасов нефти, что не могло не отразиться на экономике.
Россия поставляет на мировой рынок 5 сортов нефти и стремится расширить ассортимент. Добыча и переработка нефти являются одним из базовых секторов торговых отношений с другими государствами, вследствие чего бюджет России получил жесткую привязку к цене на нефтепродукты. Колеблется стоимость или количество экспорта – значит, колеблется вся экономическая система нашей страны.
В России добыча нефти сложный и тяжелый труд. До начала ХХ века нефть добывалась через колодцы, с приходом более современных технологий производится бурение скважин. Скважинами называют приникающее вглубь земли отверстие круглого сечения диаметром до 400 мм. Они могут быть вертикальными или иметь необходимый для более эффективной разработки наклонный угол. Для различных видов нефти существуют разные техники добычи:
1. Путем фонтанирования (характерно при избыточном внутреннем давлении в нефтяных пластах);
2. С помощью мощных электрических насосов;
3. Обеспечивая приток нефти путем искусственного понижения давления.
Естественно, способ добычи определяется после разведки расположения нефтяного месторождения, глубиной залегания и характера окружающих его почв и камня. В частности, в Западной Сибири не применяются электробуры из-за неустойчивых к осыпанию пород.
«Черного золота», как и других полезных ископаемых, много, но добраться до них очень нелегко. По большей части нефть залегает в болотистой местности с суровыми климатическими условиями, далеко от цивилизации, что доставляет немало проблем. Подготовка к бурению всегда одинакова: сначала вырубаются леса и осушается болото. Освободившаяся площадь отсыпается песком и только после этого начинается непосредственно бурение. Скважины стараются располагать в одном месте, группируя рядом до 10-12 скважин, такое расположение называется «куст».
Для большего удобства скважины бурятся под различным наклоном, охватывая большую часть нефтеносного участка и уходя на глубину до 6 км. При этом дно каждой из них может находиться на удалении до нескольких километров от надземной ее части.
Например, в Западно — Сибирском округе глубина скважин в среднем уходит на расстояние от 1,5 до 2,5 км, в Восточно — Сибирском от 2 до 3 км, в Поволжье до 4,5 км. Абсолютным лидером можно назвать скважины Сахалина, есть такие, которые уходят на 12 км. Основную работу выполняют буровые установки, они имеют колоссальный размер, вес доходит до 1000 тонн.
На самом верху буровой установки (вышки) надежно закреплена огромная лебедка с крюком, передвигающимся вверх и вниз за счет мощного электродвигателя. Эта часть конструкции называется верхним приводом. Для выполнения буровых работ в скважину опускается долото.
Оно выглядит как металлическая болванка с 3 вращающимися деталями-шарошками, которые и осуществляют процесс проникновения в толщу земли. Долото, по сути, является наконечником утяжеленной бурильной трубы, которая имеет удельный вес 135 кг на погонный метр. Утяжеленная бурильная труба продолжает собой обычную бурильную трубу.
Вся система называется «бурильной колонной» и приводится в движение электродвигателем верхнего привода. Бурильная колонна получает вращательно-поступательное движение, опускаясь вниз всем немалым весом (3 км = 100-150 тонн). Частота спуска и подъема колонны зависит от быстроты истирания долота и необходимости его замены.
Если это необходимо, внутренние стены скважины укрепляются обсадными трубами, после чего размер долота меняется на меньший. От устья (начала скважины) до забоя (ее конца) диаметр плавно меняется: 393 мм – 295 мм – 215 мм – 143 мм. Через трубы под давлением от 50 до 150 атмосфер пропускается буровой раствор. У него двойное назначение, во-первых, он охлаждает долото, во-вторых, выносит на поверхность земли шлам (остатки разрушенной породы). Раствор очищается и снова используется, а шлам по окончании буровых работ засыпается грунтом и засеивается травой.
После того, как скважина пробурена на необходимую длину, в нее спускают обсадную трубу (колонну) и закачивают цементный раствор для предотвращения оседания и обрушения стен. После этого буровая установка перебрасывается на другой объект, а вглубь скважины опускается заряд взрывчатого вещества, который побивает отверстия в бетоне, после чего можно опускать электрический насос и приступать к выкачиванию нефти через насосно-компрессорные трубы.
Обычно расстояние между соседними скважинами около 5 метров, каждая оснащена замерной установкой, позволяющей держать под контролем ежесуточное количество неочищенной нефти (дебит). Чаще всего нефть выходит в смеси с водой, например, 30/70, поэтому в холодное время года трубы необходимо оборачивать теплоизоляционными материалами. Еще одним «попутчиком» нефти является газ.
Раньше его не подвергали очистке, так как это достаточно дорого, его просто сжигали. В результате атмосфере наносился большой урон. В 2012 году всем нефтедобывающим компаниям было предписано не сжигать, а очищать и продавать газ.
Учитывая огромные расстояния, различия в климатических условиях и геологических характеристиках регионов РФ, к организации работ помимо буровиков привлекаются ремонтники, сейсмологи, геологи. По хронологии происходит примерно так: после геологоразведчиков приходят сейсмологи, проводят исследования почвы. За ними «освоенцы», работа которых заключается в выполнении подготовительных работ и буровики нескольких направлений. Одни из них являются специалистами по телеметрии и геофизическим исследованиям, другие относятся к службам буровых растворов, долотного сервиса, работники службы капремонта скважин, добычи.
Не обойтись и без различной спецтехники и обслуживающего ее персонала. Востребованы сопутствующие профессии: электрики и сварщики, строители и т.д., ведь люди не могут спать на земле и жить без каких-либо элементарных удобств. Для прохода техники нужны дороги, для обеспечения работы буровой станции необходима электроэнергия, нужны столовые и прачечные.
Финансирование и управление возглавляет нефтедобывающая компания, которая владеет лицензией на разработку и привлекает для работы различных подрядчиков.
Бурение одной только скважины может длиться от месяца до года, в зависимости от многих факторов. Это старание и ответственность работников, качество используемого оборудования, погода, длина прокладываемой скважины, геологические особенности данной местности и даже плотность добываемой нефти.
Соединенные Штаты Америки
В последние несколько лет подняли добычу нефти на 43% благодаря открытию 2-х богатейших месторождений. С одной стороны, это прибыли и рабочие места для людей, с другой – резкое снижение цены на нефть в связи с перенасыщением рынка товаром. Помимо этого, в Соединенных Штатах все больший интерес проявляется к добыче нефти в Арктике и разработке сланцевых месторождений. По заявлению некоторых маститых ученых, ее залежи намного превышают количество обычной и равномерно распределены по всему земному шару. Эта разновидность нефти добывается из залежей сланца растительного и животного происхождения шахтным способом с дальнейшей переработкой или путем бурения множества скважин горизонтального направления с последующим разрушением всего пласта.