Нафту - карыснае выкапень. Паклады нафты. Здабыча нафты

Нафту - адно з найважнейшых сусветных карысных выкапняў (вуглевадародную паліва). Гэта сыравіна для вытворчасці гаруча-змазачных і іншых матэрыялаў. За свой характэрны цёмны колер і вялікае значэнне для сусветнай эканомікі нафту (карыснае выкапень) празваны чорным золатам.

Агульныя звесткі

Утворыцца названае рэчыва сумесна з вуглевадародамі газападобнага тыпу на пэўнай глыбіні (у асноўным ад 1,2 да 2 км).

Максімальную колькасць нафтавых пакладаў размешчана на глыбіні ад 1 да 3 км. Побач з зямной паверхняй дадзенае рэчыва становіцца густой Мальты, паўцвёрдых асфальтам і іншымі матэрыяламі (да прыкладу, бітумінозных пяском).

Па своеасаблівых паходжання і хімічнага складу нафту, фота якой прадстаўлена ў артыкуле, падобная з натуральнымі гаручымі газамі, а таксама з азакерыту і асфальтам. Часта ўсё гэтыя гаручыя выкапні аб'ядноўваюць пад адной назвай - петролиты. Яшчэ іх адносяць да больш шырокай групе - каустобиолиты. Яны з'яўляюцца гаручымі мінераламі біягенных характару.

У гэтую групу ўключаюцца і такія выкапні, як торф, сланцы, каменныя і бурыя вуглі, антрацыт. Па здольнасці растварацца ў вадкасцях арганічнага тыпу (хлараформе, серавуглярод, спиртобензольной сумесі) нафту, як і іншыя петролиты, а таксама рэчывы, якія здабываюць дадзенымі растваральнікамі з торфу, вугалю ці прадуктаў іх перапрацоўкі, адносяць да бітум.

выкарыстанне

У сапраўдны момант 48% спажываных на планеце энергарэсурсаў прыпадае на нафту (карыснае выкапень). Гэта з'яўляецца даказаным фактам.

Нафту (карыснае выкапень) - крыніца мноства хімічных рэчываў, якія ўжываюцца ў розных галінах пры вытворчасці паліва, змазак, палімерных валокнаў, фарбавальнікаў, растваральнікаў і іншых матэрыялаў.

Рост спажывання нафты прывёў да павышэння цэн на яе і да паступовага знясілення нетраў. Гэта прымушае задумацца аб пераходзе на альтэрнатыўныя энерганосьбіты.

Апісанне фізічных уласцівасцяў

Нафту ўяўляе сабой вадкасць ад светла-карычневага да цёмна-бурага (амаль чорнага) колеру. Часам сустракаюцца смарагдава-зялёныя асобнікі. Малекулярная сярэдняя маса нафты складае ад 220 да 300 г / моль. Часам гэты параметр вагаецца ў дыяпазоне ад 450 да 470 г / моль. Паказчык яе шчыльнасці вызначаецца ў раёне 0,65-1,05 (у асноўным 0,82-0,95) г / см³. У гэтым плане нафту падпадзяляюць на некалькі тыпаў. А менавіта:

• Лёгкая. Шчыльнасць - менш за 0,83 г / см³.
• Сярэдняя. Паказчык шчыльнасці ў дадзеным выпадку - у раёне ад 0,831 да 0,860 г / см³.
• Цяжкая. Шчыльнасць - звыш 0,860 г / см³.

Дадзенае рэчыва утрымлівае значную колькасць разнастайных арганічных рэчываў. У выніку гэтага нафта прыродная характарызуецца не па сваёй уласнай тэмпературы кіпення, а па пачатковым узроўні гэтага паказчыка ў вадкасных вуглевадародаў. У асноўным гэта> 28 ° C, а часам і ≥100 ° С (у выпадку нафты цяжкай).

Глейкасць дадзенага рэчыва змяняецца ў значных межах (ад 1,98 да 265,9 мм? / С). Вызначаецца гэта нафтавым фракцыйным складам і яе тэмпературай. Чым вышэй тэмпература і лік лёгкіх фракцый, тым глейкасць нафты ніжэй. Таксама гэта яшчэ абумоўліваецца наяўнасцю рэчываў смаліста-асфальтенового тыпу. То бок, чым іх больш, тым вышэй глейкасць нафты.

Удзельная цеплаёмістасць дадзенага рэчыва - 1,7-2,1 кДж / (кг ∙ К). Параметр удзельнай цеплыні згарання адносна нізкі - ад 43,7 да 46,2 МДж / кг. Дыэлектрычная пранікальнасць нафты - ад 2 да 2,5, а яе электраправоднасці - ад 2 ∙ 10-10 да 0,3 ∙ 10-18 Ом-1 ∙ см-1.

Нафту, фота якой прадстаўлены ў артыкуле, з'яўляецца лёгкаўзгаральныя вадкасці. Ўспыхвае яна пры тэмпературы ад -35 да +120 ° C. Гэта залежыць ад яе фракцыйнага складу і зместу раствораных газаў.

Нафту (паліва) у звычайных умовах не раствараецца ў вадзе. Аднак яна здольная ўтвараць з вадкасцю ўстойлівыя эмульсіі. Раствараецца нафту пэўнымі рэчывамі. Робіцца гэта пры дапамозе растваральнікаў арганічнага тыпу. Для таго каб аддзяліць ад нафты ваду і солі, праводзяць пэўныя дзеянні. Яны з'яўляюцца вельмі значнымі ў тэхналагічным працэсе. Гэта обессоливание і абязводжванне.

Апісанне хімічнага складу

Пры раскрыцці названай тэмы варта ўлічваць усе асаблівасці разгляданага рэчывы. Гэта агульны, вуглевадародны і элементная склады нафты. Далей разгледзім кожны з іх падрабязней.

Агульны склад

Прыроднае выкапень нафту ўяўляе сабой сумесь прыблізна 1000 рэчываў рознага характару. Асноўнымі кампанентамі з'яўляюцца наступныя:

• Вуглевадароды вадкія. Гэта 80-90% па масе.
• Арганічныя гетероатомные злучэння (4-5%). З іх пераважаюць сярністыя, кіслародныя і азоцістыя.
• Металлоорганические злучэння (пераважна нікелевыя і ванадиевые).
• Раствораныя газы вуглевадароднай тыпу (C1-C4, ад дзесятых доляй да 4 працэнтаў).
• Вада (ад слядоў да 10%).
• Солі мінеральныя. Большай часткай хларыды. 0,1-4000 мг / л і вышэй.
• Растворы соляў, арганічных кіслот і механічныя прымешкі (часціцы гліны, вапняка, пяску).

вуглевадародны склад

У асноўным нафту валодае парафінавыя (звычайна 30-35, рэдка - 40-50% ад агульнага аб'ёму) і нафтеновых (25-75%) злучэннямі. У меншай ступені прысутнічаюць злучэння араматычнага шэрагу. Яны займаюць 10-20%, а радзей - 35%. Гэта ўплывае на якасць нафты. Таксама ў разгляданы рэчыва ўваходзяць злучэння змешанага або гібрыднага будынкі. Да прыкладу, Нафта-араматычныя і парафінавыя.

Гетероатомные кампаненты і апісанне элементнага складу нафты

Разам з вуглевадародамі ў склад прадукту ўваходзяць рэчывы з прымесных атамамі (меркаптаны, ды- і моносульфиды, тиофаны і тиофены, а яшчэ поліцыклічныя і таму падобныя). Яны істотна ўплываюць на якасць нафты.

Таксама ў склад нафты уваходзяць рэчывы, якія змяшчаюць азот. Гэта ў асноўным гамолагі індол, пиридина, хинолина, пиррола, карбазола, порфириты. Канцэнтруюцца ў большасці сваёй яны ў рэштках і цяжкіх фракцыях.

У склад нафты ўваходзяць Кіслародзмяшчальныя рэчывы (кіслоты нафтеновых, смаліста-асфальтеновые, фенолы і іншыя рэчывы). Звычайна яны знаходзяцца ва фракцыях высококипящего тыпу.

Усяго ў нафце выяўлена звыш 50 элементаў. Разам з згаданымі рэчывамі прысутнічаюць у дадзеным прадукце V (10-5 - 10-2%), Ni (10-4-10-3%), Cl (ад слядоў да 2 ∙ 10-2%) і гэтак далей. Змест названых прымешак і злучэнняў у сыравіну разнастайных радовішчаў вагаецца ў вялікіх межах. У выніку гэтага казаць аб сярэдняй нафтавым хімічным складзе даводзіцца толькі ўмоўна.

Як класіфікуецца азначанае рэчыва па складзе вуглевадародаў?

У гэтым плане маюцца пэўныя крытэры. Падзяляюць віды нафты па класе вуглевадародаў. Іх павінна быць не больш за 50%. Калі адзін з класаў вуглевадародаў складае не менш за 25%, то вылучаюць змешаныя віды нафты - Нафта-метановые, метана-нафтеновых, Нафта-араматычныя, араматычныя-нафтеновых, метана-араматычныя і араматычных-метановые. Першага кампанента ў іх утрымліваецца больш за 25%, а другога - больш за 50%.

Сырая нафта не ўжываецца. Для атрымання тэхнічна каштоўных прадуктаў (у асноўным гэта маторнае паліва, сыравіна для хімпрамысловасць, растваральнікі) яе перапрацоўваюць.

Метады даследавання прадукту

Якасць названага рэчывы ацэньваецца з мэтай дакладнага выбару самых рацыянальных схем яго перапрацоўкі. Гэта ажыццяўляецца пры дапамозе комплексу метадаў: хімічных, фізічных і спецыяльных.

Агульныя характарыстыкі нафты - глейкасць, шчыльнасць, тэмпература застывання і іншыя фізіка-хімічныя параметры, а таксама склад раствораных газаў і адсотак утрымання смол, цвёрдых парафінаў і смаліста-асфальтеновых рэчываў.

Галоўны прынцып паэтапнага даследаванні нафты зводзіцца да камбінаванне спосабаў яе падзелу на пэўныя кампаненты з паслядоўным спрашчэннем складу некаторых фракцый. Іх затым аналізуюць разнастайнымі фізіка-хімічнымі метадамі. Самымі распаўсюджанымі спосабамі вызначэння першаснага фракцыйнага нафтавага складу з'яўляюцца разнастайныя тыпы дыстыляцыі (перагонка) і рэктыфікацыі.

Згодна з вынікамі праведзенага адбору на вузкія (выкіпала ў раёне 10-20 ° С) і шырокія (50-100 ° С) фракцыі, будуецца крывая (ППК) праўдзівых тэмператур кіпеньня дадзенага рэчыва. Затым праводзяць ўсталяванне патэнцыялу зместу асобных элементаў, нафтапрадуктаў і іх кампанентаў (керосиногазойлевых, бензінавых, алейных дыстылятаў, дызельных, а таксама гудрону і мазуту), вуглевадароднай складу, а таксама іншых таварных і фізіка-хімічных характарыстык.

Дыстыляцыі ажыццяўляюць на звычайных перагонных апаратах. Яны забяспечаныя рэктыфікацыйнай калонкамі. У дадзеным выпадку погоноразделительная здольнасць адпавядае 20-22 штукам тэарэтычных талерак.

Фракцыі, якія вылучылі ў выніку дыстыляцыі, далей падзяляюць на кампаненты. Затым пры дапамозе разнастайных метадаў праводзяць вызначэнне іх утрымання і усталёўваюць ўласцівасці. Згодна з спосабам выказвання нафтавага складу і фракцый, адрозніваюць яе групавы, індывідуальны, структурна-групавой і элементная аналізы.

Пры групавым аналізе вызначаюць асобна ўтрыманне нафтеновых, парафінавых, змешаных і араматычных вуглевадародаў.

Пры структурна-групавым аналізе вуглевадародны склад нафтавых фракцый вызначаюць у выглядзе сярэдняга ўтрымання ў іх нафтеновых, араматычных і іншых цыклічных структур, а таксама ланцугоў парафінавых элементаў. У дадзеным выпадку праводзіцца яшчэ адно дзеянне - разлік адноснай колькасці вуглевадароду ў нафтенах, парафін і арэнах.

Персанальны вуглевадародны склад вызначаецца выключна для бензінавых і газавых фракцый. Пры элементнай аналізе нафтавай склад выказваюць колькасцю (у працэнтах) З, О, S, Н, N і мікраэлементаў.

Галоўным метадам аддзялення араматычных вуглевадародаў ад нафтеновых і парафінавыя і падзелу арэне на полі- і моноциклические з'яўляецца вадкасная адсарбцыйнай храматаграфіі. Звычайна паглынальнікаў у дадзеным выпадку служыць пэўны элемент - двайны сарбент.

Склад вуглевадародны нафтавых шматкампанентных сумесяў шырокага і вузкага дыяпазону звычайна расшыфроўваюць з дапамогай спалучэння храматаграфічных (у вадкай або газавай фазе), адсарбцыйных і іншых метадаў падзелу са спектральным і мас-спектраметрычнага спосабамі даследаванняў.

Паколькі ў свеце намеціліся тэндэнцыі далейшага паглыблення такога працэсу, як распрацоўка нафты, істотнае значэнне набывае яе дэталёвы аналіз (асабліва высококипящих фракцый і рэшткавых прадуктаў - гудрон і мазуту).

Асноўныя радовішча нафты ў Расіі

На тэрыторыі РФ пакладаў названага рэчывы маецца значная колькасць. Нафту (карыснае выкапень) - гэта нацыянальнае багацце Расіі. Яна з'яўляецца адным з асноўных прадуктаў экспарту. Здабыча і перапрацоўка нафты - крыніца значных падатковых паступленняў у бюджэт Расіі.

Распрацоўка нафты ў прамысловых маштабах была пачата ў канцы XIX стагоддзя. На цяперашні момант у Расіі маюцца буйныя функцыянуюць раёны здабычы нафты. Яны размешчаны ў розных рэгіёнах краіны.

Найменне месца нараджэння	Дата адкрыцця	вымаемыя запасы	Раёны здабычы нафты
вялікае	2013 г.	300 млн т	Астраханская вобласць
Самотлорское	1965 г.	2,7 млрд т	Ханты-Мансійская АТ
Ромашкинское	1948 г.	2,3 млрд т	Рэспубліка Татарстан
Приобское	1982 г.	2,7 млрд. Т	Ханты-Мансійская АТ
Арланское	1966 г.	500 млн т	Рэспубліка Башкартастан
Лянторское	1965 г.	2 млрд т	Ханты-Мансійская АТ
Ванкорское	1988 г.	490 млн т	Краснаярскі край
Федароўскага	1971 г.	1,5 млрд т	Ханты-Мансійская АТ
рускае	1968 г.	410 млн т	Ямала-Ненецкая АТ
Мамонтовское	1965 г.	1 млрд т	Ханты-Мансійская АТ
Туймазинское	1937 г.	300 млн т	Рэспубліка Башкартастан

Сланцавы нафту ў ЗША

У апошнія гады на рынку вуглевадароднай паліва адбыліся сур'ёзныя змены. Адкрыццё сланцавага газу і распрацоўка тэхналогій яго здабычы ў кароткія тэрміны вывелі ЗША ў лік буйных здабытчыкаў названага рэчыва. Гэта з'ява было ахарактарызавана экспертамі як «Сланцавы рэвалюцыя». У сапраўдны момант свет стаіць на парозе не менш грандыёзнай падзеі. Гаворка ідзе пра масавую распрацоўцы нафтавых сланцавых радовішчаў. Калі раней спецыялісты прадракалі хуткі канец эры нафты, то цяпер яна можа працягнуцца на нявызначаны тэрмін. Такім чынам становяцца неактуальнымі размовы аб альтэрнатыўнай энергетыцы.

Аднак інфармацыя аб эканамічных аспектах распрацоўкі нафтавых сланцавых радовішчаў вельмі супярэчлівая. Паводле дадзеных выдання «Аднак», якая здабывае сланцавы нафту ў ЗША (штат Тэхас) абыходзіцца прыблізна ў 15 даляраў за 1 барэль. Пры гэтым цалкам рэальным уяўляецца далейшае патанненне працэсу ўдвая.

Сусветны лідэр здабычы «класічнай» нафты - Сірыя - мае добрыя перспектывы і ў сланцавай галіны: сабекошт барэля складае тут усяго 7 даляраў. Расея ў гэтых адносінах прайграе. У РФ 1 барэль сланцавай нафты абыйдзецца прыкладна ў 20 даляраў.

На думку вышэйзгаданага выдання, сланцавай нафты можа здабывацца ва ўсіх сусветных рэгіёнах. Кожная краіна мае значныя яе запасамі. Аднак дакладнасць прыведзеных звестак выклікае сумненні, так як інфармацыі аб пэўнай кошту сланцавай нафтаздабычы пакуль няма.

Аналітык Г. Бирг прыводзіць зваротныя дадзеныя. На яго думку, сабекошт барэля сланцавай нафты складае 70-90 долараў.

Па дадзеных аналітыка Банка Масквы Д. Барысава, сабекошт здабычы нафты ў Мексіканскім і Гвінэйскі залівах дасягае 80 даляраў. Гэта прыкладна роўна цяперашняй рынкавай цане.

Г. Бирг таксама сцвярджае, што паклады нафты (сланцавай) размеркаваны па планеце нераўнамерна. Больш за дзве траціны ўсяго аб'ёму засяроджана ў ЗША. На долю Расіі прыпадае толькі 7 адсоткаў.

Для здабычы разгляданага прадукту прыпадае перапрацоўваць вялікія аб'ёмы горнай пароды. Вядзенне такога працэсу, як здабыча сланцавай нафты, ажыццяўляецца кар'ерным метадам. Гэта сур'ёзна шкодзіць прыродзе.

На думку Бирга, складанасць такога працэсу, як здабыча сланцавай нафты, кампенсуецца распаўсюджанасцю дадзенага рэчыва на Зямлі.

Калі выказаць здагадку, што тэхналогіі здабычы сланцавай нафты выйдуць на дастатковы ўзровень, то сусветныя цэны на нафту могуць проста абваліцца. Але пакуль ніякіх кардынальных змен у гэтай сферы не назіраецца.

Пры існуючых тэхналогіях здабыча сланцавай нафты можа быць прыбытковай ў пэўным выпадку - толькі тады, калі цэны на нафту складаюць 150 даляраў за барэль і вышэй.

Расіі, на думку Бирга, так званая Сланцавы рэвалюцыя пашкодзіць не зможа. Справа ў тым, што дадзенай краіне выгадныя абодва сцэнара. Сакрэт просты: высокія цэны на нафту прыносяць вялікія даходы, а прарыў у здабычы сланцавага прадукту дазволіць павялічыць экспарт за кошт распрацоўкі адпаведных радовішчаў.

Д. Барысаў у гэтым плане не гэтак аптымістычны. Развіццё здабычы сланцавай нафты, на яго думку, абяцае абвал цэн на нафтавым рынку і рэзкае падзенне экспартных даходаў Расіі. Праўда, у бліжэйшай перспектыве гэтага баяцца не варта, паколькі сланцевые распрацоўкі ўсё яшчэ застаюцца праблемнымі.

заключэнне

Карысныя выкапні - нафта, газ і падобныя ім рэчывы - з'яўляюцца здабыткам кожнай дзяржавы, у якім яны здабываюцца. У гэтым можна пераканацца, азнаёміўшыся з артыкулам, прадстаўленай вышэй.