Меню

Почему нефть считается ценным полезным ископаемым

Нефть: происхождение самого ценного полезного ископаемого

Нефть, так же как уголь и природный газ, имеет органическое происхождение и образуется в процессе трансформации органики, миллионы лет назад осевшей в осадочных бассейнах.

Основная характеристика нефти — это теплоотдача, позволяющая использовать ее в качестве источника энергии. Кроме того, нефть является первоосновой мощной отрасли промышленности — нефтехимии.

Нефть пред­ставляет собой солнечную энергию, дошедшую до нас спустя миллионы лет: органическая материя, пре­вратившаяся позже в нефть, образовалась из останков живых существ, использовав­ших солнце для фотосинтеза, или из питав­шихся ими организмов.

Из нефти получают более 2000 раз­личных продуктов. Основной продукт переработки нефти — бензин для авто­мобилей.

Рыночная мера объема нефти —бар­рель. В одном барреле содержится 158,984 литра.

Чтобы представить себе, как появилась нефть, нужно перенестись на миллионы лет назад и взглянуть на неглубокое море, богатое живыми орга­низмами, водорослями и планктоном.

МЕДЛЕННОЕ ВЫЗРЕВАНИЕ

Останки населявших море живых организмов оседали в илистых донных отложени­ях. Век за веком формирова­лись новые пласты захороне­ний . Далее начинался про­цесс бактериального брожения при отсутствии кислорода, в результате чего получался кероген. Постепен­ное погружение, сопряженное с увеличением давления и тем­пературы, превращало керо­ген в нефть и природный газ.

В НЕДРАХ ЗЕМЛИ

Образовавшаяся в материнс­ких породах нефть переме­щается из зон с высоким дав­лением в области с понижен­ным давлением. Путями миграции являются порис­тые и трещиноватые породы, а также разломы. Попав в ло­вушку-коллектор, изолиро­ванную непроницаемой по­родой, нефть образует залежь.

Латинское слово «petroleum» в переводе означает «каменное масло».

Углеводо­роды обязаны своим назва­нием химичес­кому составу — смеси углеродов и водорода.

Газообраз­ные углеводо­роды обра­зуют природ­ный газ, а жидкие — нефть и ее производные: бензин,битум, гудрон.

Разведка нефти начинается с определения потенциально нефтегазоносных провинций и бассейнов. Для этой цели осуществляется спутниковая аэромагнитная съёмка, проводятся полевые исследования.

На дне морском.

В целом, подводное бурение на шельфе осуществляется так же, как и на суше. Раз­ница состоит в том, что на море бурение прово­дится с огромных платформ, заякоренных на шельфе, либо, если речь идет о незначительных глубинах, с больших барж, удерживае­мых на одном месте. В обоих случаях речь идет о полно­стью оборудованных комп­лексах, снабженных всем необходимым для добычи.

На фотографии запечат­лена нефтедобывающая платформа, расположенная в Мексиканском заливе.

Самым ответственным этапом в поиске нефти является сейсморазведка. Именно этот ме­тод позволяет с наибольшей уверен­ностью утверждать о наличии или отсутствии нефтяных ловушек в не­драх. Сейсморазведка осуществляет­ся посредством размещения на глубине зарядов взрывчатки, с тем чтобы вызвать не­значительные искусственные коле­бания земли.

ЭКГ НЕДР

Сейсмические волны, отражающие­ся от слоев горных пород, улавлива­ются сейсмоприемниками. Они фиксируют колебания земной коры, ко­торые вызваны искусственными взрывами. Анализ полученной сейсмозаписи дает возможность опреде­лить места установки бурового обо­рудования.

БУРЕНИЕ: ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

Единственный способ точно устано­вить наличие или отсутствие нефти на исследуемом участке это про­бурить скважину при помощи буро­вой установки. Пробуренная сква­жина крепится трубами, чтобы при­дать ей дополнительную прочность и облегчить добычу нефти.

Добытая из скважины нефть-сырец пред­ставляет собой теплую жидкость очень темного цве­та, с желтоватым, буроватым или зеленоватым оттенком и резким запахом. Она легче воды, состоит из жидких и, в меньшей части, твердых и газообразных углеводоро­дов. Последние влияют на ка­чество нефти: чем она легче, тем выше ее теплоотдача.

МНОГОЦЕЛЕВОЙ РЕСУРС

Основное применение неф­ти — это получение энергии из продуктов её перегонки: бензина, солярки, керосина, бутана и др. Кроме того, нефть используется для изго­товления пластиков, синтетических смол, каучука, рас­творителей, смазочных мате­риалов, моющих средств, искусственных волокон и т. д.

ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ

В промышленности исполь­зуются продукты перегонки нефти. Процесс заключается в разогреве нефти до 360°С. Затем в ректификационной колонне она разделяется на фракции: бензин, керо­син, мазут, солярку, гудрон.

Читайте также:  Чем полезна курага для организма для женщин

Нефть считается невозобновляемым энергетическим ресурсом, поскольку темпы ее восстановления ниже уровня ее потребления. Несмотря на это, зависимость современного общества от нефти продолжает расти.

Уголь также является невозоб­новляемым ресурсом. На протя­жении многих веков именно он использовался человечеством в качестве основного источника энергии. Несмотря на то что за последние 50 лет нефть и природный газ практически полностью вытеснили его, мно­гие эксперты полагают, что уголь вновь будет востребован, когда запасы его основных кон­курентов истощатся.

Нефть — основной исто­чник энергии совре­менного общества. Представим, что случится, если запасы нефти вдруг ис­сякнут: большая часть транс­портных средств (самолеты, корабли, машины, значи­тельная часть железнодо­рожного транспорта) и все ТЭС мгновенно прекратят свою работу.

Исчезновение нефти сильно ударило бы по экономике стран, живущих за счет ее экспорта.

МОЛОДОЙ РЕСУРС

Нефть не считалась значи­мым ресурсом вплоть до по­явления в начале XX века пер­вых автомобилей. До той по­ры она представляла лишь общий интерес, да и то боль­ше с медицинской точки зре­ния. В 1859 году полковник Эдвин Л. Дрейк смог добыть нефть с глубины 22 метра и тем самым спас жизнь мно­гим китам, которые в против­ном случае пали бы жертвой охотников за китовым жи­ром, использовавшимся в ка­честве горючего для ламп и основы для мыла и различ­ных косметических средств.

Полвека спустя потребность в бензине привела к резкому росту добычи нефти. И про­изошло это столь стреми­тельно, что за период с 1957 по 1966 год человечество до­было и переработало больше
нефти, чем за предыдущие сто лет.

Страны-производители нефти

Самой крупной ассоциацией нефтепроизводителей является Организация стран-экспортеров нефти (ОПЕК), в которую входят Сау­довская Аравия, Иран, Венесуэла, Арабские Эмираты, Нигерия, Кувейт, Ливия, Индонезия, Алжир, Ирак и Катар. Другие страны-производи­тели считаются независимыми . Основными независимыми произво­дителями являются Великобритания, Норвегия, Мексика, Россия и США.

США, кроме того, является крупней­шим мировым потребителем нефти.

Источник

Нефть, происхождение, свойства и состав

Нефть, происхождение, свойства и состав.

Нефть – это полезное ископаемое органического происхождения, природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений.

Описание нефти:

Нефть – это полезное ископаемое органического происхождения, природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений.

Внешне нефть представляет собой легковоспламеняющуюся жидкость, цвет которой может быть черным, буро-коричневым, светло-коричневым, грязно-желтым, темно-коричневым, светлым жёлто-зелёным либо насыщенно-зелёным. Встречается нефть и совсем без цвета.

Нефть имеет специфический запах, который может быть различным и варьируется от легкого приятного до тяжёлого и очень неприятного.

Цвет и запах нефти обуславливаются наличием в ней азотосодержащих, серосодержащих и кислородсодержащих примесей и компонентов, ароматических углеводородов .

Нефть легче воды, практически не растворима в ней. Но при определенных условиях может образовывать с водой стойкие эмульсии. Растворяется в органических растворителях.

Состав углеводородов, входящих в нефть, влияют на ее свойства: начиная от того, что она бывает прозрачной и текучей как вода , и, заканчивая тем, что она бывает черной, очень вязкой и малоподвижной, не вытекающей из сосуда при его переворачивании.

Нефть – важнейшее полезное ископаемое, имеющее комплексное применение (не только как топливо и энергоресурс, но и как ценное химическое сырье для химической и нефтехимической промышленности). Современная мировая экономика не может обойтись без нефти . Спрос на нее с каждым днем возрастает и возрастает. Недаром нефть называется «чёрным золотом», подчеркивается ее ценность наравне с обычным золотом. От цены на нефть на сырьевом рынке зависят цены на другую продукцию, а в целом – вся мировая экономика.

Читайте также:  Здоровая жизнь журнал 1967 год посмотреть

Нефть залегает вместе с природным газом на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 км. На глубине более 6 километров встречается только газ , на глубинах до 1 километра только нефть, а на глубинах от 1 до 6 километра нефть и природный газ в различных сочетаниях. При естественном выходе на земную поверхность нефть преобразуется в густую мальту, полутвёрдый асфальт и другие образования – например, битуминозные пески и битумы.

Нефть относится к невозобновляемым полезным ископаемым.

Название нефти:

Слово нефть иностранного происхождения. Из какого языка оно пришло в русский доподлинно неизвестно. Слово «нефть» в различных произношениях встречается в турецком, персидском, индийском, арабском, ассирийском, аккадском, древнеиранском и семитских языках.

В английском языке оно пишется как «petroleum», произошло от греческого petra – «горный» и латинского oleum – «масло» и буквально означает «горное масло». Данным словом англичане и американцы, как правило, обозначают сырую нефть.

В немецком языке оно пишется как «Еrdöl», что буквально означает «земляное масло», а, например, в венгерском – кооlаj – «каменное масло».

Классификация нефтей по плотности. Легкая нефть. Средняя нефть. Тяжёлая нефть.

В зависимости от плотности нефть подразделяется на виды:

Нефть, плотность которой ниже 0,83 г/см 3 , называется лёгкая нефть.

Нефть плотностью 0,831-0,86 г/см 3 – средняя нефть.

А плотностью выше 0,86 г/см 3 – тяжёлая нефть.

Происхождение и образование нефти (теории и гипотезы):

Существует две гипотезы – теории происхождения (образования) нефти: биогенная (органическая) теория и абиогенная (неорганическая, минеральная, карбидная) теория.

Впервые биогенную теорию происхождения нефти и природного газа в 1759 году высказал М.В. Ломоносов. В далеком геологическом прошлом Земли погибшие живые организмы (растения и животные, преимущественно – водоросли и зоопланктон) опускались на дно водоемов, образуя илистые осадки. В результате различных химических, физико-химических и биохимических процессов они разлагались в безвоздушном пространстве. Из-за движения земной коры эти остатки опускались все глубже и глубже – на глубину до 6 километров, где под действием высокой температуры (до 250 о С) и высокого давления превращались в углеводороды: природный газ и нефть. Низкомолекулярные углеводороды (т.е. собственно природный газ) образовывался при более высоких температурах и давлениях. Высокомолекулярные углеводороды – нефть – при меньших. Углеводороды, поднимаясь вверх к поверхности земли из-за своей меньшей плотности, мигрировали через вышележащие осадки, проникали в пористые осадочные горные породы, называемые коллекторами, и, встречая на своем пути непроницаемые пласты (где дальнейшее движение вверх оказывалось невозможным), попадали в ловушки, где образовывали залежи (скопления) – месторождения нефти и газа. Собственно месторождение – это не место рождения, а место скопления нефти и газа. Если во время такой миграции углеводороды не встречали толщу непроницаемых пластов (т.е. не попадали в ловушку), то, в конце концов, выходили на поверхность. На поверхности они подвергались воздействию различных внешних факторов, в результате чего рассеивались и разрушались.

Минеральную теорию происхождения нефти и природного газа сформулировал в 1877 году Д.И. Менделеев . Он исходил из того, что углеводороды могут образовываться в недрах земли в условиях высоких температур и давлений в результате взаимодействия перегретого пара и расплавленных карбидов тяжелых металлов (в первую очередь железа). В результате химических реакций образуются окислы железа и других металлов , а также различные углеводороды в газообразном состоянии. При этом вода попадает глубоко в недра Земли по трещинам-разломам в земной коре. Образовавшиеся углеводороды, находясь в газообразном состоянии, в свою очередь по тем же трещинам и разломам поднимаются наверх в зону наименьшего давления, образуя в конечном итоге газовые и нефтяные залежи. Данный процесс, по мнению Д.И. Менделеева и сторонников гипотезы, происходит постоянно. Поэтому, уменьшение запасов углеводородов в виде нефти и газа человечеству не грозит.

Читайте также:  Здоровое питание рисование старшая группа

Физические свойства нефти:

Наименование параметра: Значение:
Плотность, г/см 3

(зависит от температуры и давления) 0,65-1,05 Плотность, кг/м 3

(зависит от температуры и давления) 650-1050 Агрегатное состояние жидкость Цвет различный: черный, буро-коричневый, светло-коричневый, грязно-желтый, темно-коричневый, светлый жёлто-зелёный, насыщенно-зелёный, без цвета. Запах различный: варьируется от легкого приятного до тяжёлого и очень неприятного. Прозрачность различная Температура вспышки (зависит от фракционного состава и содержания в ней растворённых газов), °C от +35 до +121 Молекулярная масса, г/моль 220-400 (редко 450-470) Температура начала кипения жидких углеводородов в нефти , °C обычно >28 °C, реже ≥100 °C – в случае тяжёлой нефти Температура кристаллизации, °C

(зависит преимущественно от содержания в нефти парафина и лёгких фракций. Чем больше парафина, тем температура кристаллизации выше. Чем их больше лёгких фракций, тем эта температура ниже.) от -60 до +30 Вязкость, мм²/с

(определяется фракционным составом нефти и её температурой, а также содержанием смолисто-асфальтеновых веществ. Чем выше температура и больше количество лёгких фракций, тем ниже вязкость нефти. Чем больше содержания смолисто-асфальтеновых веществ, тем вязкость выше.) от 1,98 до 265,90 Удельная теплота сгорания (низшая), МДж/кг 43,7-46,2 Удельная теплоёмкость, кДж/(кг∙К) 1,7-2,1 Диэлектрическая проницаемость 2,0-2,5 Удельная электрическая проводимость, Ом -1 ∙см -1 от 2∙10 -10 до 0,3∙10 -18

Химический (компонентный, углеводородный и элементный) состав:

Нефть это сложная смесь различных углеводородных и неуглеводородных компонентов.

В состав нефти входят около тысячи различных химических индивидуальных веществ, из которых:

жидкие углеводороды, составляющие ее большая часть (более 500 веществ или обычно 80-90 % по массе);

гетероатомные органические соединения (4-5 %): преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (более 30 веществ) и кислородные (около 85 веществ), металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые);

остальные компоненты: растворённые углеводородные газы (от метана CН4 до бутана C4Н10 включительно, от десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1-4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др.;

механические примеси (частицы песка, глины и т.п.).

Жидкие углеводороды представлены парафиновыми (обычно 30-35 %, реже 40-50 %) и нафтеновыми соединениями (25-75 %), соединениями ароматического ряда (10-20, реже 35 %) и соединениями смешанного или гибридного строения (например, парафино-нафтеновыми, нафтено-ароматическими).

Парафины (от лат. parum «мало» + affinis «родственный») – воскоподобная смесь предельных углеводородов (алканов) преимущественно нормального строения состава от С18Н38 (октадекан) до С35Н72 (пентатриоконтан) включительно и температурой плавления 45-65 °C.

Нафтены, также циклоалканы, полиметиленовые углеводороды, цикланы или циклопарафины – это циклические насыщенные углеводороды, по химическим свойствам близкие к предельным углеводородам. Имеют химическую формулу CnH2n и циклическое строение (т.е. замкнутые кольца из углеродных атомов).

Ароматические соединения (арены) – циклические органические соединения, которые имеют в своём составе ароматическую систему.

Сернистые соединения, содержащиеся в нефти: сероводород H2S, меркаптаны, моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны, а также полициклические (гетероциклические) сернистые соединения и т.п. 70-90 % сернистых соединений концентрируется в остаточных продуктах – мазуте и гудроне.

Азотистые соединения, содержащиеся в нефти: преимущественно гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины. Большей частью концентрируется в тяжёлых фракциях и остатках.

Кислородные соединения, содержащиеся в нефти: нафтеновые кислоты, фенолы, смолисто-асфальтеновые и др. вещества. Сосредоточены обычно в высококипящих фракциях углеводородов.

С точки зрения элементного состава в нефти присутствует более 50 химических элементов. Содержание указанных химических элементов , особенно примесей, колеблется в широких пределах. Ниже в таблице приводится элементный состав нефти:

Источник