Физические свойства и происхождение нефти

Наиболее известные консистентные смазки – солидол, графитная смазка, литол.

Нефть

Нефть относится к невозобновляемым ресурсам. Разведанные запасы нефти составляют (на 2004) 210 млрд т (1200 млрд баррелей), неразведанные — оцениваются в 52—260 млрд т (300—1500 млрд баррелей). Мировые разведанные запасы нефти оценивались к началу 1973 года в 100 млрд т (570 млрд баррелей). Таким образом, в прошлом разведанные запасы росли (также растёт и потребление нефти — за последние 35 лет оно выросло с 20 до 30 млрд баррелей в год). В настоящее время, однако, они сокращаются.

Мировая добыча нефти в 2006 г. составляла около 3,8 млрд т в год, или 30 млрд баррелей в год. Таким образом, при нынешних темпах потребления, разведанной нефти хватит примерно на 40 лет, неразведанной — ещё на 10—50 лет.

Методы добычи нефти

Извлечение нефти из недр земли осуществляется за счет энергии двух видов — естественной энергии пласта и энергии, подаваемой в скважину тем или иным способом. Способ эксплуатации нефтяной скважины, при котором используется энергия пласта, называется фонтанным. Фонтанный способ применяется в начальный период эксплуатации, когда пластовое давление залежи достаточно велико. Фонтанный способ наиболее экономичен. Скважины, эксплуатирующиеся фонтанным способом, оборудуют специальной арматурой, которая позволяет герметизировать устье скважины, регулировать и контролировать режим работы скважины, надежно обеспечивать полное закрытие скважины под давлением.
Способы добычи, при которых нефть поднимается на земную поверхность за счет подводимой извне энергии, называют механизированными. Существуют две разновидности механизированного способа эксплуатации — компрессорный и насосный.
При компрессорном, или газлифтном, методе в скважину компрессором закачивают газ, который смешивается с нефтью. Газлифтный метод применяется на месторождениях Западной Сибири, Туркмении, Западного Казахстана.
При насосном способе эксплуатации на определенную глубину спускают насосы, которые приводятся в действие за счет энергии, передаваемой различными способами. На большинстве нефтедобывающих месторождений мира получили распространение штанговые насосы.
Существуют также способы извлечения нефти с применением бесштанговых насосов. В этих случаях к насосу подводят через ствол скважины электрическую энергию (по специальному кабелю) или другой поток энергонесущей жидкости (сжатый газ, теплоноситель). Наиболее распространены в нашей стране установки с центробежными электронасосами.

Страны с крупнейшими запасами нефти (млрд баррелей) (по данным BP Statistical review of world energy 2011)
Страна	Запасы1	% от мировых запасов	Добыча²	На сколько лет хватит³
Саудовская Аравия	264,5	19,1
Венесуэла	211,2	15,3
Иран	137,0	9,9
Ирак	115,0	8,3
Кувейт	101,5	7,3
ОАЭ	97,8	7,1
Россия	77,4	5,6
Ливия	46,4	3,4
Казахстан	39,8	2,9
Нигерия	37,2	2,7
Канада	32,1	2,3
США	30,9	2,2
Катар	25,9	1,9
Китай	14,8	1,1
Бразилия	14,2	1,0
Члены ОПЕК	1068,4	77,2
Весь мир	1383,2	100,0

Примечания:

1. Оценочные запасы в миллиардах (10⁹) баррелей

2. Добыча в тысячах (10³) баррелей в день

3. На сколько лет хватит нефти, рассчитывается как запасы/добыча

 

Также имеются большие запасы нефти (3400 млрд баррелей) в нефтяных песках Канады и Венесуэлы. Этой нефти при нынешних темпах потребления хватит на 110 лет. В настоящее время компании ещё не могут производить много нефти из нефтяных песков, но ими ведутся разработки в этом направлении.

 

Основными экспортёрами нефти в мире являются 11 государств. Все страны-экспортёры логично распределить по регионам мира:

• Регион- Азия (Ближний Восток):Саудовская Аравия, Объединённые Арабские Эмираты (ОАЭ), Иран, Ирак, Катар.

• Регион - Европа:Норвегия, Россия, Великобритания.

• Регион - Америка:Канада, Мексика, Венесуэла.

• Регион - Африка:Нигерия, Ангола, Алжир.

 

 

Нефтепродукты - это продукты, полученные в результате переработки нефти. К основным нефтепродуктам можно отнести различные виды топлива, электроизоляционные среды, смазочные вещества, нефтехимическое сырье и растворители. Виды топлива - это бензин, дизельное топливо, керосин и другие. Нефтепродукты создаются при перегонке нефти. Это происходит путем отделения отгонов в парообразном состоянии нефти.

 

Рынок нефтепродуктов можно условно разделить на две группы - рынок светлых нефтепродуктов; рынок темных нефтепродуктов.

Светлые нефтепродукты - это бензин, дизельное топливо, арктическое дизельное топливо.

Темные нефтепродукты - это мазут, битум, масла и т.п.

Основными производителями нефтепродуктов являются: США (около 24% от общего объема нефтепереработки в мире), Япония (6%), Китай (5,2%) и Россия (4,8%). Мировой объем производимых ежегодно нефтепродуктов достигает 3,4 млрд. тонн.

 

Крупнейшими экспортерами нефтепродуктов являются: Голландия, Россия, Сингапур, США, Саудовская Аравия, Корея, Венесуэла и Кувейт, а импортерами - США, Япония, Германия, Голландия, Сингапур и Франция. Объем рынка нефтепродуктов составляет около 700 млн. т в год.

Газ

 

Природный газ широко применяется в качестве горючего в жилых, частных и многоквартирных домах для отопления, подогрева воды и приготовления пищи;как топливо для машин (газотопливная система автомобиля), котельных, ТЭЦ и др. Сейчас он используется в химической промышленности как исходное сырьё для получения различных органических веществ, например, пластмасс.

Доказанные запасы газа в мире составляют около 173 триллионов кубических метров, если к ним прибавить ещё и не открытые запасы, которые по предварительным расчётам составляют около 120 триллионов кубических метров в сумме получается около 300 триллионов кубических метров. Такого количества газа Землянам хватит примерно на 65 лет.

Основные доказанные запасы природного газа Земли (101 трлн.куб.м.) сосредоточены в трёх странах: России - около 50 трлн.куб.м. (что составляет около 28% всех доказанных запасов в мире), Иране - 28 трлн.куб.м. (16%) и Катаре 26 трлн.куб.м. (15%)

Разведанных 50 триллионов кубометров запасов газа в России, таких запасов с учётом еще неразведанных запасов, может хватит стране ещё на 100 лет. А если учесть, что примерно 25% всего газа сжигается впустую, то при рациональном использовании голубого топлива, можно "прожить" ещё дольше. Запасов для внутреннего использования Ирану хватит на 227 лет, а Катару даже на все 680 лет!

Конечно, эти показатели весьма оптимистичны. Ежегодно использование природного газа в качестве топлива в мире растёт на 2,4%, а к 2030 году объёмы его потребления удвоятся и около 26% всего "сжигаемого" углеводородного сырья будет приходиться именно на газ. Крупнейшим потребителем газа является промышленность (45%) и электроэнергетика (33%).

 

Крупнейшие мировые экспортеры газа

Страна	Экспорт млрд. кубометров
Россия	202.8
Канада	102.1
Норвегия	86.2
Алжир	64.4
Нидерланды	54.7
Туркменистан	50.0
Индонезия	34.9
Малайзия	31.2
Катар	31.2
США	20.5
Остальные	206.5
Мир	884.5

 

№ п.п.	Страна	Импорт газа в куб.м.	Дата информации
	Соединенные Штаты	105,800,000,000	Оценка 2010 года.
	Германия	99 630 000 000	Оценка 2010 года.
	Япония	98,010,000,000	Оценка 2010 года.
	Италия	75,350,000,000	Оценка 2010 года.
	Соединенное Королевство	53 630 000 000	Оценка 2010 года.
	Франция	46,200,000,000	Оценка 2010 года.
	Корея, Юг	43 580 000 000	Оценка 2010 года.
	Россия	38,200,000,000	Оценка 2010 года.
	Турция	38,040,000,000	Оценка 2010 года.
	Испания	36,710,000,000	Оценка 2010 года.

 

 

№ п.п.	Страна	Разведанные запасы газа в куб.м.	Дата информации
	Россия	47,570,000,000,000	1 января 2011 оценка.
	Иран	29 610 000 000 000	1 января 2011 оценка.
	Катар	25,370,000,000,000	1 января 2011 оценка.
	Саудовская Аравия	7,807,000,000,000	1 января 2011 оценка.
	Соединенные Штаты	7,716,000,000,000	1 января 2009 оценка.
	Туркмения	7 504 000 000 000	1 января 2011 оценка.
	Объединенные Арабские Эмираты	6 453 000 000 000	1 января 2011 оценка.
	Нигерия	5 292 000 000 000	1 января 2011 оценка.
	Венесуэла	5 065 000 000 000	1 января 2011 оценка.
	Алжир	4 502 000 000 000	1 января 2011 оценка.

 

 

Сегодня на долю «Газпрома» приходится 78% российской и 15% мировой добычи газа.

	Мир в целом, млрд куб. м	Россия, млрд куб. м	ОАО «Газпром», млрд куб. м
			461,5
			508,6

 

 

Физические свойства и происхождение нефти

 

Нефть - это жидкий горючий материал, распространенный в осадочной оболочке Земли. По составу нефть представляет собой сложную смесь углеводородов (парафины, циклопарафины, ароматические) и соединений, содержащих помимо углерода и водорода гетероатомы - кислород, серу и азот.

По внешнему виду нефть - маслянистая жидкость, флуоресцирующая на свету. Цвет нефти зависит от содержания и строения содержащихся в ней смолистых веществ; известны темные (бурые, почти черные), светлые и даже бесцветные нефти. Нефть легче воды и почти нерастворима в ней. Вязкость нефти определяется ее составом, но во всех случаях она значительно выше, чем у воды.

Нефть - это горючий материал, ее теплота сгорания выше, чем у твердых горючих полезных ископаемых (угля, сланца, торфа), и составляет около 42 МДж/кг. В отличие от твердых горючих ископаемых нефть содержит мало золы.

Свое название нефть получила от персидского слова нафата, означающего «просачивающаяся, вытекающая».

Происхождение нефти является одной из наиболее сложных проблем современной науки. Значительное большинство геологов и химиков являются сторонниками теории органического происхождения нефти, однако отдельные ученые считают, что нефть образуется в природе абиогенным способом, за счет различных химических превращений неорганических веществ. Сторонником этой теории был Д.И. Менделеев (1877г.). В последние годы были выдвинуты также гипотезы космического, магнетического, вулканического происхождения нефти, которые не получили широкой поддержки.

Большая часть геологических и геохимических наблюдений и фактов, накопленных в мировой науке о нефти на сегодняшний день, включая и масштабы различных процессов образования углеводородов, лучше подтверждает гипотезу органического происхождения нефти. Сущность этой теории заключается в том, что нефть и газ образуются из органического вещества, находящегося в рассеянном состоянии в осадочных породах. Считается, что основным органическим материалом, накапливающимся в осадочных породах, являются отмершие остатки микрофлоры и микрофауны, развивающиеся в морской воде, к которым примешивались остатки животного и растительного мира.

В верхних слоях осадочной породы захороненный органический материал подвергается воздействию кислорода и бактерий и в значительной мере разлагается с образованием газов (СО₂, N₂, NH₃, СН₄ и др.) и растворимых в воде жидких продуктов. Наиболее устойчивая к химическому и бактериальному воздействию часть исходного органического материала остается в осадке.

В дальнейшем, по мере погружения в толщу осадочной породы, эти органические вещества в течение многих миллионов лет на глубине 1,5 - 3,0 км и ниже подвергаются уже в восстановительной среде действию повышенных температур (примерно до 120 - 150, реже 200⁰С) и давления 10 - 30 МПа, а также каталитическому влиянию вмещающих пород (в основном, глин). По современным воззрениям именно в этой стадии в результате термических и термокаталитических процессов органические вещества, и главным образом липиды (жиры, воск, масла), превращаются в углеводороды нефти.

Нефтеобразование - весьма сложный, многостадийный и очень длительный химический процесс. Так как исходный органический материал находится в рассеянном состоянии, то очевидно, что продукты его превращения - нефть и газ - также первоначально рассеяны в нефтематеринской, чаще глинистой породе.

Но вследствие своей подвижности нефть и газ также, как и вода способны передвигаться, мигрировать, в толще пород. В дальнейшем в результате движения по пористым пластам и при вертикальной миграции, возникающей под влиянием гравитационного и тектонического факторов, нефть и газ скапливаются в так называемых ловушках, т.е. в таких

участках пористых пород, откуда дальнейшая миграция невозможна или очень затруднена.

Скопления нефти в этих ловушках называются нефтяными залежами. Если количество нефти или газа в залежи достаточно велико или в данной структуре пластов имеется несколько залежей, то говорят о нефтяном, нефтегазовом или газовом месторождении. Как правило, большая часть нефтяных ловушек-залежей находится на значительной глубине (900 - 2300м). Выходы нефти на поверхность земли достаточно редки.

Мировые разведанные запасы нефти оцениваются в 90 - 95 млрд.т, а прогнозные запасы составляют 250 - 270 млрд.т. Наиболее крупные нефтяные месторождения расположены в арабских странах (Саудовская Аравия, Кувейт, Ирак), Северной и Западной Африки (Ливия, Алжир), а также в Иране, Индонезии, некоторых странах Северной и Южной Америки.

На территории бывшего СССР нефть добывается и в давно известных нефтеносных районах (Баку, Грозный, Дагестан, Западная Украина, Сахалин, Ухта), и на промыслах, открытых в 20 - 30-е годы (Башкирия, Татарстан, Куйбышевская, Саратовская, Волгоградская области), и на новых месторождениях (полуостров Мангышлак, Республика Коми, Белоруссия).

Свыше двух третей нефти в настоящее время получают на месторождениях Западно-Сибирского нефтегазоносного района.

Промышленная добыча нефти началась в середине ХIХв.

Значение нефти для различных отраслей хозяйства чрезвычайно велико. Из нефти вырабатываются всевозможные виды жидкого топлива (бензин, керосин, дизельное, котельное, газотурбинное топлива), смазочные и специальные масла, пластичные смазки, парафин, технический углерод (сажа),битумы, нефтяные коксы, синтетические смолы и каучуки, СМС и др.