ABLOY-FIRE.RU - Надежная автоматика для противопожарных дверей

Abloy
Главная
Продукция
Решения для одностворчатых дверей
Решения для двустворчатых дверей
Где купить


Новости

21.05.07 - Итоги семинара "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

10.05.07 - Первый в России семинар: "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

30.04.07 - Открыт новый сайт "Надежная автоматика для противопожарных дверей Abloy"

Нефть как образуется


Происхождение нефти, ее состав и основные свойства

Нефтяные месторождения — уникальное хранилище энергии, образованной и накопленной на протяжении миллионов лет в недрах нашей планеты. В этом материале — о том, какой путь проделала нефть, прежде чем там оказаться, из чего она состоит и какими свойствами обладает

Две гипотезы

У ученых до сих пор нет единого мнения о том, как образовалась нефть. Существуют две принципиально разные теории происхождения нефти. Согласно первой — органической, или биогенной, — из останков древних организмов и растений, которые на протяжении миллионов лет осаждались на дне морей или захоронялись в континентальных условиях. Затем перерабатывались сообществами микроорганизмов и преобразовывались под действием температуры и давлений в результате тектонического опускания вглубь недр, формируя богатые органическим веществом нефтематеринские породы.

Необходимые условия для превращения органики в нефть возникают на глубине 1,5–6 км в так называемом нефтяном окне — при температуре от 70 до 190°C. В верхней его части температура недостаточно высока — и нефть получается «тяжелой»: вязкой, густой, с высоким содержанием смол и асфальтенов. Внизу же температура пластов поднимается настолько, что молекулы органического вещества дробятся на самые простые углеводороды — образуется природный газ. Затем под воздействием различных сил, в том числе градиента характеризует степень изменения давления в пространстве, в данном случае — в зависимости от глубины пласта давления, углеводороды мигрируют из нефтематеринского пласта в выше- или нижележащие породы.

60 млн лет может занимать природный процесс образования нефти из органических останков

Природный процесс образования нефти из органических останков занимает в среднем от 10 до 60 млн лет, но если для органического вещества искусственно создать соответствующий тем

Происхождение и образование нефти в земной коре

На Земле существуют огромные запасы нефти происхождение которой учеными уже доказано.  Существует более чем 40 000 нефтяных и газовых месторождений мира всех размеров.

Из этих месторождений 94 процента  сосредоточены менее чем в 1500 гигантских и крупных природных скоплениях происхождение которых практически одинаково.

Медленное образование исходного вещества

Когда живой организм умирает, он обычно перерабатывается одним из двух способов:

  • Его едят хищники, падальщики или бактерии.
  • Через доступ к окружающему воздуху или воде бывший организм окисляется. Это означает, что водород, углерод, азот, сера и фосфор, содержащиеся в веществе, соединяются с атомами кислорода, присутствующими в воздухе. Органическое вещество распадается на воду (h3O), углекислый газ (CO2), нитраты, сульфаты и фосфаты, которые питают новые растения.

Крошечная часть  органического вещества — около 0,1%  не распадается.  Транспортируемое водой вещество  опускается на дно моря или крупных континентальных озер. Остаток частично сохраняется в этих плохо насыщенных кислородом средах, вдали от приливных течений. Эта часть смешивается с неорганическими веществами, такими как частицы глины и очень мелкий песок, и с мертвым морским планктоном (микроскопическими организмами). Эта смесь преобразовывается в темную, протухшую грязь анаэробными бактериями.

Со временем эта грязь накапливается и затвердевает. Грязь которая содержит хотя бы от 1 до 2% органического содержания дает предпосылки для образования нефти и газа. Этот процент может показаться низким, но это связано с тем, что для выполнения процесса необходимо выполнить одно или несколько конкретных требований:

  • жаркий климат, способствующий росту большого количества планктона;
  • место недалеко от устья крупной реки, несущей много растительного мусора;
  • нет близлежащих гор, которые могли бы ограничить объем неорганических отложений в земной коре.

Масса накапливающихся отложений очень медленно толкает этот состав дальше под земную кору, от нескольких метров – до сотен метров каждые миллион лет или около того. Это постепенное погружение называется просадкой и приводит к образованию осадочных бассейнов.

Шестьдесят миллионов лет: средняя продолжительность образования нефти и газа.

По мере погружения под землю исходная порода подвергается все более высоким температурам. Органическое вещество, из которого состоит порода, измельчается под весом накапливающихся отложений, а давление увеличивается в среднем на 25 бар каждые 100 метров. На километре под землей температура составляет 50°C, а давление – 250 бар.

В этих физических условиях атомы азота, серы и фосфора постепенно превращаются в кероген, промежуточный материал, состоящий из воды, углекислого газа, углерода и водорода, из которого затем происходит нефть или газ как ископаемое топливо.

Нефтеобразование

На глубине 2000 метров, когда температура достигает 100°C, органические материалы (кероген) начинает выделять консервацию (углеводороды).
Между 2000 и 3800 метрами, состав преобразуется в смолоподобный продукт. Этот интервал глубины называется нефтяным окном.
Когда источник  находится дальше, от 3800 до 5000 м преобразование жидких углеводородов предельно. Добываемая жидкость становятся легче и постепенно превращаются в метан (Ch5) газ легких углеводородов. Этот интервал глубины называется газовым окном.
Происхождение нефти не происходит ниже глубины  8 – 10 километров, потому что углеводороды разрушаются высокой температурой.

Пропорция жидкостей и газа произведенного таким образом топлива зависит от типа  источника. Если органический мусор состоит в основном из животного происхождения, он будет производить больше нефти, чем газа. Если он составлен главным образом из твердых частиц, то будет образован  газ.

При среднем осадконакоплении в 50 метров каждые миллион лет мертвым животным требуется 60 миллионов лет, чтобы превратиться в жидкие углеводороды. Поэтому неудивительно, что нефть классифицируется как невозобновляемый источник энергии.

Одновременно с процессом образования в органическом веществе происходило его физическое изменение. Под давлением верхних слоев на протяжении миллионов лет вещество уплотнялось, образуя песчаники.
Их зерна соединялись клеевыми субстанциями, поставляемыми органической массой. По мере уменьшения пористости породы, битуминозные вещества выталкивались в свободное пространство между  зернами. В таких местах, окруженных со всех сторон непроницаемыми слоями породы (ловушках), скапливались газ, нефть и вода.

Согласно законам физики месторождения располагались в следующем порядке: сверху накапливался газ, ниже – нефть, а на дне – вода, как наиболее тяжелый ингредиент.
Первоначально, нефтеносные слои были плоскими и горизонтальными, однако, под влиянием сдвигов земной коры, в них образовывались трещины, седла (антиклинали) и другие неровности. В результате, началась миграция всех трех компонентов породы и их аккумуляция. Так образовались месторождения нефти и газа, имеющие промышленное значение.

Следовательно, в нефтегазонакоплении большую роль играют глубинные процессы. Хотя, с ними, вряд ли, связано первичное образование нефтяного вещества, однако под их действием происходит миграция углеводородов, образование коллекторов и, наконец, попадание нефти в ловушки.

Согласно современным представлениям, образование неровностей (прогибов) земной коры обусловлено глубинными процессами верхней мантии Земли. За счет неоднородности состава и разности температур в верхних и нижних частях мантии, развиваются конвекционные перемещения вещества (потоки). При этом более легкие расплавленные продукты поднимаются вверх, образуя вздутия, приподнимающие земную кору. Последняя раскалывается и раздвигается в виде отдельных блоков. Так формируются глубокие впадины – рифты и геосинклинальные прогибы.

Впадины отражаются в рельефе долинами рек или отдельными участками дна морей, в которых накапливаются огромные массы осадочных пород толщиной 5-10 км. Эти отложения интенсивно прогреваются за счет воздействия глубинного тепла Земли. В таких условиях происхождение нефти происходит в залежах.

Геологические требования

Происхождение нефти зависит от обильного количества органического вещества.

Лучшим источником пород, обогащенных органическим веществом, глинистыми сланцами, известняками и песчаниками является величина от 0,5% до 5 % органического вещества.

Залежи нефти, как правило, образуются в относительно более молодых породах, особенно тех, которые не подверглись метаморфическим процессам.

Пористость исходной породы влияет на качество образовавшихся углеводородов. Это единственный наиболее критический фактор для определения качества нефтяного пласта, поскольку он устанавливает максимальный объем, доступный для накопления нефти.  Слоистое строение земли с высокой пористостью имеет много открытых пространств.  Примерами хороших исходных пород с высокой пористостью являются крупнозернистые песчаники или известняки.  Если пространства хорошо соединены, то смолоподобный продукт может мигрировать.  Способность пород передавать жидкость, или линейный расход, называется “проницаемостью”. Качественные пластовые породы обладают как хорошей пористостью, так и хорошей проницаемостью.

Географическое распределение и качество углеводородов

В зависимости от возможных методов добычи месторождения природного газа и сырой нефти классифицируются как традиционные или нетрадиционные. В то время как добыча сырой нефти и природного газа из традиционных месторождений с проницаемыми слоями горных пород относительно проста, на нетрадиционных месторождениях применяется гидроразрыв пласта.

В случае нетрадиционных месторождений сырая нефть или природный газ должны быть смыты из горных пород с помощью гидроразрыва пласта. Так добывают сланцевый газ.

Нефтедобывающие регионы различаются по нескольким фундаментальным признакам.

Сырая нефть часто определяется географическим положением, в котором она добывается (например, West Texas Intermediate, Brent или Oman), ее плотность зависит от многих факторов и от  содержания серы.  Легкая или тяжелая, зависит от плотности;  может называться сладкой, если мало серы или кислой при  значительном количестве серы или других примесей. «Sweet» (сладкая) или «sour» (кислая), «light» (легкая) или «heavy» (тяжелая).

Географическое положение и происхождение нефти важно, поскольку оно влияет на транспортные расходы. Легкая сырая нефть более желательна, чем тяжелая, так как она производит более высокий выход топлива бензина, в то время как сладкая нефть имеет более высокую цену, чем кислая, потому что она имеет меньше экологических проблем и требует меньше переработки, чтобы соответствовать стандартам серы, введенным на топливо в странах-потребителях.

Ирак исторически был одним из ведущих производителей сладкой сырой нефти.

Венесуэла и Канада являются ведущими производителями кислой сырой нефти.

Российская имеет высокую плотность и большое содержание серы.

Каждая сырая нефть имеет уникальные молекулярные характеристики, которые понимаются с помощью анализа проб в нефтяных лабораториях.

Молекулярные характеристики связанные с происхождением нефти  классифицируются и используются в качестве ценовых различий при нефтедобыче в мире.

Некоторые из самых общих:

  • West Texas Intermediate (WTI) так называемая Техасская очень высококачественное, легкое сырье для производства бензина.
  • смесь Брент – эталонная марка добываемая между Норвегией и Шотландией в бассейне Северного моря. Представляет ориентир по цене.
  • Дубай-Оман, используемый в качестве ориентира для ближневосточного товара, поступающего в Азиатско-Тихоокеанский регион.
  • Тапис –  нефтегазовое месторождение на востоке от полуострова Малакка Малайзии, используется в качестве эталона для легкой  Юго – Восточной нефти.
  • Минас из Индонезии, используется в качестве эталона для тяжелой Юго-Восточной части сероводородов.
  • эталонная ОПЕК (ORB)- средневзвешенное значение смешанного состава из различных стран ОПЕК
  • Midway Sunset Heavy, крупное нефтяное месторождение в США штате Калифорния.
  • Российская нефть рассчитывается, в основном, как марки Брент.

Выводы по происхождению нефти

Нефть возникла из органического вещества.

Считается, что в доисторический период, например в каменноугольный период около 360-286 миллионов лет назад, в болотах скопилось огромное количество животных, особенно первичных производителей и растений, превышающих потребление. Это было похоронено и сжато, чтобы сформировать уголь, нефтяные залежи и газ, через действия бактерий и мега-дистилляцию при подходящих условиях высокого давления и температуры.

Таким образом, происхождение нефти обязано доисторическим живым существам.

Сегодня мы бурим через слои ила, песчаников и скальных пород, чтобы добраться до резервуаров, содержащих нефть и газ. Нефть или сырая нефть состоит почти полностью из жидких углеводородов, а также некоторых твердых углеводородов и небольших количеств газов, азота и соединений серы.

Теории происхождения нефти: органическая, неорганическая, космическая

Происхождение нефти имеет несколько теорий, каждая из которых имеет право на существование. У каждой есть множество известных приверженцев и достаточное число научных трудов и обоснований. На этой странице мы расскажем о том, как образуется нефть в природе и опишем наиболее популярные теории происхождения этого ресурса.

Как образовалась нефть

Современная мировая экономика не может обойтись без нефти. Именно поэтому ее все чаще сравнивается с золотом. Спрос на этот энергоресурс возрастает с каждым днем, позволяя компаниям, занимающимся добычей углеводородов, получать солидные прибыли. Каково же происхождение нефти? Почему одни страны богаты этим ресурсом, а другие страдают от его недостатка?

Для того, чтобы понять, как образуется этот ресурс, важно разобрать его состав. Нефть состоит из:

  • Метановых, парафиновых, нафтеновых и других углеводородов
  • Смолистых веществ и асфальтенов
  • Серосодержащих веществ
  • Азотистых и кислородных соединений
  • Меньше 1% составляют тяжелые металлы

Откуда взялась нефть на нашей планете? Проанализировав состав этого вещества ученые разработали несколько теорий происхождения нефти. Причем каждая из них имеет многочисленное число сторонников и ярых противников остальных теорий. Наиболее популярные гипотезы происхождения нефти:

  • Биогенная
  • Неорганическая
  • Космическая

Современные теории происхождения нефти появились в начале XIX века и лишь в XX столетии приобрели более научный вид. Но, о том, как образуются углеводороды в недрах земли, спорят и по сей день. На данный момент ученые не пришли к единому мнению на этот счет. Поэтому точного ответа на вопрос, откуда берется это вещество под землей, вам никто не даст.

Биогенная или органическая теория

Биогенное происхождение нефти является одной из самых популярных гипотез образования «черного золота» в недрах нашей планеты. На сегодняшний день, эта гипотеза более популярна в кругу академических ученых. Согласно ей, эта жидкость возникла в результате разложения растений и животных на дне различных водоемов. Останки в результате различных химических процессов разлагались. Находящиеся на глубине более 3000 метров они высвобождали углеводороды. Органическая теория происхождения нефти может быть возможной только в условиях высоких температур (140 – 160 градусов).

Жидкие углеводороды, освободившись из органической массы, заполняют собой пустоты. Сегодня их называют месторождениями. Нефть, которая находится на большой глубине, содержится при температуре окружающей среды около 200 градусов. Высокая температура позволяет выделить из нее природный газ.

Биогенную теорию происхождения «черного золота» впервые в России сформулировал М. В. Ломоносов.  Известные ученые того времени были практически единодушными в природе образования этого ресурса. Единственным камнем преткновения был исходный материал. Некоторые считали его доисторическими растениями, другие – животными.

М.В. Ломоносов

Версии биологического происхождения нефти имеют свою доказательную базу. Немецкие специалисты Энглер и Гефер провели опыт по перегонки рыбьего жира под высоким давлением и температуры. Им удалось получить вещество, состав которого отдаленно напоминал нефть. Русский ученый Н. Д. Зелинский провел похожий опыт, но взял за исходный материал растительный ил озера Балхаш. Ему удалось получить бензин, керосин, метан и тяжелые металлы.

Абиогенная или неорганическая теория происхождения

Не прошел мимо этого вопроса и Д. И. Менделеев. Видный ученый считал, что нефть образовалась в результате реакции воды, попадающей в разломы горных пород и встречающейся с карбидами железа. В лабораторных условиях ученый смог подтвердить свою теорию, но многие геологи ее опровергли, посчитав невозможным «стерильный» результат в природных условиях.

Абиогенная теория происхождения нефти является второй по популярности. Кроме Д. И. Менделеева ее сторонниками являются такие видные ученые своего времени как А. Гумбольд, Н. А. Кудрявцев, Т. М. Голд и другие. Успех этой теории связан с удачными экспериментами по выявлению этого вещества из минерального сырья в лабораториях. Неорганическое происхождение нефти в конце XIX века стала одной из главных гипотез происхождения этого маслянистого вещества.

Д. И. Менделеев называл свою абиогенную теорию – карбидной. И хоть многие геологи не соглашались с его доводами, эксперимент по доказательству этой версии подтвердил ее право на существование. Известный химик считал, что земля состоит из расплавленного железа. Карбиды, которые являются спутниками этого металла, являются исходным материалом для образования самого значимого полезного ископаемого в истории человечества.

После реакции воды с карбидами, образуемые при такой реакции вещества, поднимались выше и окончательно формировались за счет более низких температур. Этот процесс, по мнению сторонников гипотезы, происходит постоянно. Поэтому, уменьшение запасов «черного золота» не грозит человечеству.

А вот основатель советской нефтяной геологии Иван Михайлович Губкин был главным противником теории Менделеева и всегда выступал с критикой в ее адрес. Он считал, что базальтовый пояс не даст воде проникнуть к ядру земли и встретится с карбидами железа.

Многое сделал для понимания образования углеводородов в недрах земли знаменитый американский геолог Арвилл Леворсен. Он придерживается осадочно-миграционной теории происхождения.

Теория космического происхождения нефти

Главной альтернативой вышеописанных гипотез является космическая теория происхождения нефти. Ее основоположник, В. Д. Соколов считал, что образование этого ресурса стало возможным благодаря попаданию на землю неорганических компонентов из космоса. Теория стала возможным, после подтверждения наличия углеводородных радикалов на звездах и метеоритах.

Нефтяная космическая теория находит новых последователей каждый день. Современные исследовательские орбитальные станции, телескопы для проведения спектрального анализа далеких объектов и другие технические возможности науки доказывают право этой гипотезы на существование.

Последние исследования показали наличие метана и аммиака в атмосферах близких планет: Юпитера, Нептуна, Урана и Сатурна. Это позволяет сделать вывод, что углеводород может содержаться на любом космическом теле.

По сути, образование жидких углеводородов по этой версии можно отнести как к органической, так и неорганической теории. Уже доказано, что метеориты могут принести на землю не только минералы, но и различные бактерии и микроорганизмы, которые могут стать сырьем для нефти.

Другие версии

Периодически появляются новые версии образования «черного золота». Она предлагает в качестве источника этой жидкости рассеяное органическое вещество, содержащееся в осадочных породах.

Сегодня популярна альтернативная теория происхождения нефти, разработанная российскими учеными из Института проблем нефти и газа РАН. Специалисты сформулировали свою теорию, основываясь на круговороте углерода и воды в природе. Дождевая вода содержит углерод в виде гидрокарбоната. Он попадает в землю и приобретает форму для дальнейшего формирования нефти, которая формируется и попадает в природные резервуары, называемыми осадочными бассейнами.

Согласно этой гипотезе, таким образом формируется 90% нефти и только 10% ее было получено в результате разложения органических останков животных и растений.

Как и в случае с абиогенной теорией, скорость восстановления нефтяных запасов происходит не тысячелетиями, а всего лишь, десятками лет. При этом, основоположники этой теории считают, что чем интенсивнее человек будет перерабатывать углеводороды, тем быстрее они будут попадать обратно в землю и образовывать новые нефтяные массы.

Нефть является важнейшим ресурсом в истории человечества. Именно ископаемые углеводороды стали причиной значительного технического прогресса. Последние данные показывают, что этого ресурса хватит еще на 70 – 80 лет. За это время необходимо перейти на альтернативные виды топлива. Иначе человечеству придется очень сложно. Именно это толкает ученых на изучение возможности переработки солнечной и ветряной энергии.

«Черное золото» сравнивают с кровью экономики и об образовании жидких углеводородов спорят не одно десятилетие. Ведь главным вопросом, который занимает большинство умов, является не природа образования нефти, а та скорость, с которой восстанавливаются запасы углеводородов. Ведь чем быстрее происходит образование этого ресурса, тем дольше человечество сможет прожить до перехода на новый.

Как появилась нефть

Нефть – это маслянистая жидкость природного происхождения. Этот природный ресурс известен с древних времен. Раскопки свидетельствуют, что около 6000 лет до н.э. нефть применялась для связующего материала при строительстве, а в Древнем Египте ее использовали для бальзамирования умерших. Как же она появилась на Земле? 

Есть несколько основных теорий происхождения нефти.
Биогенная или органическая теория

Органическая теория происхождения нефти – классическая версия возникновения этого природного ресурса, которую поддерживают многие ученые.

Суть этой теории заключается в том, что нефть образуется в результате накопления остатков растений и животных на дне водоемов с пресной или морской водой. Когда этот осадок собирается, он уплотняется.

В результате естественных биохимических процессов осадок частично разлагается, при этом происходит выделение сероводорода, диоксида углерода и других соединений.

Когда процесс разложения завершается, осадок проникает на глубину 3-4,5 км. Здесь происходит отделение углеводородов от органической массы при температуре 140-160 градусов.

Впоследствии нефть проникает в подземные пустоты и заполняя их. Таким образом формируются месторождения полезного ископаемого.

В дальнейшем, по мере продвижения вниз, органический пласт подвергается воздействию все более высоких температур. Когда температура превышает показатели в 200 градусов, прекращается выделение углеводородов, но начинается активное выделение газа.

Биогенное происхождение нефти – идея, которую впервые четко описал М. Ломоносов.
Абиогенная или неорганическая теория происхождения

Сторонники абиогенной теории происхождения нефти считают, что образование жидких углеводородов обусловлено геологическими процессами, которые протекают в недрах Земли, и не имеет связи с биологическими процессами.

Согласно данной теории, этан и более тяжелые углеводороды, присутствующие в составе нефти, могут синтезироваться из неорганических соединений, присутствующих в верхней мантии Земли.

Ученые, которые придерживаются биогенной теории происхождения нефти, считают, что запасы этого ресурса невозобновляемые, поэтому их хватит только на следующие 100 лет. В отличие от них, сторонники неорганического происхождение нефти высказывают мнение, что, если пробурить пласты более глубоко, откроются настолько большие запасы, что существующие покажутся каплей в море.

Впервые такой вариант истории происхождения нефти был предложен французским химиком М. Бертло во второй половине 19 века. Он провел несколько экспериментов, в ходе которых выяснил, что углеводороды действительно синтезируются из неорганических веществ.

Разновидность абиогенной гипотезы — карбидная теория происхождения нефти. Она была предложена Д. Менделеевым и подразумевала, что этот ресурс образуется на больших глубинах при условиях высокой температуры, вследствие взаимодействия воды с карбидами металлов.
Теория космического происхождения нефти
Есть и такой вариант происхождения нефти в природе, как космический.

Такая теория рассматривает процесс образования нефти следующим образом: углеводороды этого вещества сформировались из рассеянных неорганических элементов, присутствующих в космическом пространстве и попавших в состав земного вещества еще на стадии формирования планеты.

По мере остывания Земли эти вещества поглощались расплавленной магмой. Таким образом углеводороды проникли в осадочные породы в газообразном состоянии, после чего конденсировались и образовали нефть.

Космическая теория происхождения нефти в конце 19 века В. Соколовым.

Альтернативные версии
Помимо трех основных теорий происхождения нефти существует еще несколько альтернативных версий. К ним относятся такие:

Животная гипотеза. Существует такая теория, которая кратко описывает происхождение нефти как процесс скопления жира морских животных. Сторонники этой гипотезы подвергали сухой перегонке жир китов и тюленей, подвергая его в этот момент высокому давлению;

«Органическая в неорганической». Эта теория носит смешанный характер и основывается на особенностях тектоники плит земли. Подразумевается втягивание органического вещества в глубокие неорганические зоны;
Магматическая теория происхождения нефти. Согласно этой гипотезе, нефть образуется в магме в небольших количествах, а после поднимается по разломам и трещинам, заполняя пористые песчаники;

Климатическая. Это одна из современных теорий происхождения нефти. Ее суть заключается в том, что мировые запасы этого ресурса формируются под влиянием такого фактора, как круговорот углеводорода и воды на земле. Сторонники этой гипотезы выражают мнение, что для формирования залежей нефти требуются не миллионы лет, а всего лишь несколько десятилетий.

Из метана. Известна гипотеза Томаса Голда о происхождении нефти из глубинного метана, исходящего из мантии Земли, основы которой публиковались в 1979—1998 годах. Голд допускал, что этот метан может частично перерабатываться при участии микроорганизмов (глубокая горячая биосфера), что, по его мнению, должно объяснять наличие биомаркеров в нефти.

Согласно информации Международного энергетического агентства, около 13% залежей нефти находится в Арктике.


Основные теории образования нефти, ее состав и применение

Как появилась нефть: основные теории образования нефти

Нефть, а в народе «черное золото», — природное богатство. Основные месторождения находятся в Саудовской Аравии и в России. Если состав, свойства и варианты применения этого сырья досконально изучены учеными, то по поводу образования идут жаркие споры. Изучив основные теории, можно прийти к выводу, что каждая из них имеет право на жизнь.

Что такое нефть

Нефть имеет природное происхождение, но есть нетрадиционные способы добычи этого продукта. Это полезное ископаемое жидкое, маслянистой консистенции, а при взаимодействии с огнем горит. Воспламениться нефть также может при высокой температуре. В цветовой гамме этого сырья — черные, коричневые и вишневые оттенки. Бывали случаи, когда бурильщикам попадался продукт прозрачного цвета.

На заметку! Этот природный ресурс впервые был найден около 6000 лет до нашей эры в Древнем Египте.

Состав нефти

Месторождения находят на глубинах от метра до нескольких километров. Это вещество самообразованное, но для его образования требуется длительный период времени. Если нефть выходит наружу, то она превращается в битумы. Продукт имеет сложный состав. В основном это органические соединения. Около 85 % этого сырья составляет углерод. Помимо него в состав входят:

  • водород;
  • азот;
  • кислород;
  • сера;
  • кислород.

В исходном продукте присутствуют следующие соединения: медные, хромовые, никелевые. Элементы железа, молибдена, хлорида натрия и калия. Эти позиции присутствуют в небольших количествах, до 1%. Именно они добавляют веществу вязкости.

Основные теории происхождения нефти

Первую скважину пробурили 1846 году на территории Баку. В тот период о нефти знали очень мало, но уже тогда ученые стали делать предположения о том, как она могла появиться. Если внимательно изучить все известные версии, то станет ясно, что каждая из них содержит толику правды.

Биогенная, или органическая

В связи с тем, что нефть — органическое вещество, первая теория классическая. Научные деятели уверены, что этот продукт образовался в результате накопления остатков растений и животных на дне водоемов с пресной или морской водой. Процесс образования проходит в несколько этапов:

  1. Смешиваясь, субстанция постепенно уплотняется.
  2. Начинаются биохимические процессы.
  3. Затем часть субстанции разлагается, а другая начинает выделять сероводород, диоксид углерода и другие соединения.
  4. Осадок проникает в землю.
  5. Происходит отделение углеводородов от органической массы.
  6. Осадок движется в земельных породах.
  7. Пласт подвергается воздействию высоких температур.
  8. Когда показатель уже превышает 200 градусов, прекращается выделение углеводородов, но начинается активное выделение газа.

Таким образом, происходит формирование месторождения полезного ископаемого. Впервые эту версию озвучил Михаил Ломоносов. Биогенная, или органическая, версия звучит правдоподобно, но тогда не совсем ясно, почему на одной территории земного шара месторождений много, а на других нет.

Абиогенная, или неорганическая

По этой теории, образование жидких углеводородов связано с геологическими процессами. Когда тяжелые соединения синтезируются из неорганических веществ, и месторождения не могут обновляться. После того как скважина пробурена, а нефть выкачана, про это место можно забыть. Сторонники абиогенной версии говорят, что если бурить в том же месте еще глубже, то легко найти дополнительные запасы этого вещества.

Впервые об этом заговорил французский химик Бертло в 19 веке. Он заявил, что синтез углеводорода из неорганических веществ реален. Позже Менделеев развил эту мысль и назвал свою теорию «карбидной». Он утверждал, что ресурс образуется на больших глубинах при условиях высокой температуры, вследствие взаимодействия воды с карбидами металлов.

Космического происхождения

Космос всегда имел большое влияние на Землю. Многие считают, что именно галактика подарила людям нефть. Это вещество сформировалось из рассеянных неорганических элементов, которые есть в космическом пространстве. Эти соединения попали на планету несколько миллионов лет назад и проникли глубоко в почву. После того, как магма расплавила эти неорганические элементы, углеводороды проникли в осадочные породы, и началось самообразование. Эта версия была выдвинута в конце 19 века В. Соколовым.

Альтернативные версии

Альтернатива присутствует везде, теоретические споры об образовании нефтяного ресурса не исключение. Основные версии:

  1. Животная гипотеза говорит о том, что нефть появилась из жира морских обитателей.
  2. Смешанная версия подразумевает воздействие тектоники плит земли. Происходит втягивание органического вещества в глубокие неорганические зоны.
  3. Некоторые уверены, что магма образует этот природный ресурс, а потом продвигает его по разломам и трещинам.
  4. Другие ученые считают, что причиной стало изменение климата. Речь идет о круговороте углеводорода и воды. В этом случае на образование продукта уходит всего несколько десятилетий.
  5. В теории Томаса Голда говориться о метане. Он уверял, что этот метан может частично перерабатываться при участии микроорганизмов.

Последнее заявление звучит правдоподобно, потому что эта версия объясняет, почему в нефтяном ресурсе присутствуют биомаркеры.

Нефть искусственная

Продукт, который был добыт искусственным путем, называют синтетическим, или углеродным, топливом. Этот способ образования не меняет состав продукта, но путь получения иной. Для этого перерабатывается исходный материал с определенными характеристиками. К таким ресурсам относятся: уголь, опилки, сланец.

Способы получения

Чтобы добыть ресурс, важно учитывать разведывательные моменты. Сначала вещество нужно найти. Для этого изучается почва. Если в ней присутствуют нефтяные компоненты в большом количестве, тогда площадка огораживается и решается, каким методом добывать сырье:

  1. Механический или насосный способ — бурение скважины. После того как достигнута нужная глубина, в траншею устанавливают трубы, через которые полезное ископаемое выкачивается, а потом попадает в контейнеры.
  2. Сланцевый — самый опасный вариант добычи. Применяются химические реагенты.
  3. Фонтанный метод применяется, когда нефтяной пласт находится под давлением пород. Когда вещество самостоятельно поднимается на поверхность, устанавливаются труды, которые контролируют поток.

Сланцевый метод многие ученые желают запретить. Это связано с тем, что эта технология может провоцировать проседание грунта, сейсмические толчки, попадание в подземные грунтовые воды нефтяных соединений и метана.

Применение

Основные сведения о вариантах появления этого полезного ископаемого на Земле, примечания, использование и применение:

  1. Нефть после добычи подвергается очистке.
  2. Официально указывается, что происхождение у этого продукта — природное.
  3. Это вещество не используется в сыром виде.

Из него изготавливают: бензин, мазут, дизтопливо, керосин, пластик, синтетические каучуки, акрил, нейлон, полиэстер. Нефтяные компоненты активно применяются при создании косметических средств, в фармацевтике и при производстве солнечных батарей.

Как образовалась нефть в природе

Нередко называют нефть «чёрным золотом», так как приносит она неплохую прибыль тем людям, кто ее добывает. Многие задаются вопросом о том, как образовалась нефть и какой ее состав. Далее попробуем разобраться в этом.

Основные компоненты

В состав нефти входят следующие компоненты:

- Углеводородный. Делится эта составляющая, в свою очередь, на нафтеновые, метановые и элементы ароматического типа.

- Асфальтосмолистый. Делится группа данных элементов и на растворимые в бензине вещества. Они называются асфальтенами. А также на нерастворимые элементы (смолы).

- Зольный. Это различные химические вещества, образующиеся при сжигании нефти.

Предназначение

Данный продукт бывает двух видов. А именно существует сырая и очищенная нефть. В первом случае имеется в виду вещество, которое образовалось в природе. Помимо прочего, в ее состав входят обломки горных пород, газы, вода и соли. Из-за того что эти компоненты ничего полезного человеку не несут и вредят оборудованию нефтедобытчиков, от них избавляются путем очистки нефти.

Из указанного полезного ископаемого изготавливают пластмассу, чистящие средства, краски, взрывчатые вещества. Солярку и бензин также вырабатывают из нефти. Даже автомобильные шины производят из этого полезного ископаемого. Еще из нефти изготавливают некоторые лекарственные препараты.

Указанное ископаемое – это топливное сырье. А от этого и происходит преобразование энергии. А именно механической, тепловой и т.д. Если нефтяные запасы исчерпаются, то людям придется ей искать замену. Данное вещество заменит, скорее всего, водород, содержащийся в воде. Но человечество еще должно научиться осуществлять получение энергии из водорода. На сегодняшний день ученые работают над этим вопросом.

Как образовалась нефть?

Рассмотрим этот пункт подробнее. Есть две теории о том, как образовалось нефть. Они на сегодняшний день имеют своих противников и сторонников среди ученых.

Теорию № 1 называют биогенной. Согласно ей, процесс образования нефти осуществлялся из органических остатков различных животных и растений на протяжении многих миллионов лет. Эту теорию впервые выдвинул знаменитый русский ученый Ломоносов М.В.

Человеческая цивилизация намного быстрее развивается, чем темпы образования нефти. Поэтому она является невозобновляемым природным ресурсом. Согласно биогенной теории, нефть в недалеком будущем иссякнет. Некоторые ученые прогнозируют, что добыча «черного золота» будет длиться не больше 30 лет.

Иная теория намного оптимистичней и предоставляет надежду крупнейшим нефтяным компаниям. Называют ее абиогенной. Основоположником данной теории стал Д.И. Менделеев. Однажды, навестив Баку, он познакомился со знаменитым геологом Германом Абихом, который с ним поделился своими мыслями насчет того, как образовалась нефть. Абих заметил, что все большие месторождения указанного ископаемого расположены в основном рядом с трещинами и разломами земной коры.

Приняв к сведению данную информацию, Менделеев создал собственную теорию о том, как образуется нефть в природе. Она гласит, что поверхностные воды, которые проникают вглубь коры земной через трещины, вступают в реакцию с металлами и их карбидами. В результате этого образуются углеводороды. Они поднимаются постепенно по тем же самым трещинам в земной коре. Со временем в этих местах образуется нефтяное месторождение. Этот процесс длится не более 10 лет.

Данная теория о том, как образовалась нефть на земле, дает право утверждать ученым, что запасов этого вещества хватит еще на многие столетия. То есть месторождения этого полезного ископаемого смогут восстанавливаться, если человек будет на время добычу прекращать. Это сделать в условиях постоянного роста численности населения абсолютно невозможно. Одна надежда остается на новые месторождения. На сегодняшний день приводятся работы по выявлению новейших доказательств истинности абиогенной теории. Известный московский ученый показал, что если нагреть до 400 градусов любой углеводород, который обладает полинафтеновой составляющей, то будет происходить выделение чистой нефти. Это является достоверным фактом.

Нефть искусственная

В лабораторных условиях можно получить данный продукт. Это научились делать еще в прошлом веке. Зачем же люди добывают глубоко под землей нефть, а не получают ее путем синтеза? Дело в том, что у нее будет огромная рыночная стоимость. Ее производить совсем невыгодно.

Тот факт, что данный продукт получать можно в лабораторных условиях, подтверждает вышеуказанную абиогенную теорию. Ее в последнее время поддерживают многие.

Из чего образуется природный газ

Рассмотрим для сравнения происхождение этого полезного ископаемого. Умершие живые организмы, опустившись на дно моря, находились в такой среде, где они не распадались ни в результате окисления (там отсутствует практически воздух и кислород), ни под действием микробов. В итоге из них образовывались илистые осадки. Благодаря геологическим движениям, опускались они на большие глубины, проникая в земные недра. На протяжении миллионов лет подвергались эти осадки действию высоких температур и давлений. В результате этого проходил определенный процесс в этих отложениях. То есть углерод, который содержался в осадках, переходил в соединения, называемые углеводородами. Этот процесс является немалозначимым в образовании указанного вещества.

Углеводороды высокомолекулярные являются жидкими веществами. Из них и создалась нефть. А вот низкомолекулярными углеводородами являются вещества газообразного типа. В природе встречается их немалое количество. Как раз из них природный газ и получается. Только для этого необходимы более высокие давления и температура. Поэтому там, где добывают нефть, всегда присутствует и природный газ.

Со временем многие отложения данных полезных ископаемых ушли на значительную глубину. На протяжении миллионов лет их перекрыли осадочные породы.

Определение цены на нефть

Рассмотрим и эту терминологию. Ценою на нефть является наличие денежного эквивалента соотношения предложения и спроса. Здесь имеется определенная взаимосвязь. То есть если падает предложение, то до выравнивания со спросом стоимость растет.

Цена на нефть также зависит от котировки фьючерсов или контрактов на данный продукт того или другого сорта. Это является существенным фактором. Благодаря оперативной котировке нефти иногда выгодно торговать фьючерсами на фондовых индексах. Стоимость данного продукта обозначается в международном формате. А именно в американских долларах за баррель. Так, стоимость в 45.50 на UKOIL означает, что 1 баррель указанного продукта марки Brent стоит 45.50 $.

Цена на нефть – это очень важный показатель для фондового рынка России. Его значение имеет большое влияние на развитие страны. В основном динамика данного показателя определяется из того, какая экономическая ситуация в Соединенных Штатах. Это немаловажно знать в решении вопроса о том, как образуется цена на нефть. Для эффективного прогнозирования динамики фондовой биржи необходим обзор стоимости данного полезного ископаемого за определенное время (за неделю), а не только то, какая цена сегодня.

Итог

Все вышеизложенное содержит немало полезной информации. Ознакомившись с данным текстом, каждый сможет разобраться в решении вопроса о том, как образуется нефть и газ в природе.

Нефтяное образование - образование в области энергетики

Нефть или нефть - это легко воспламеняющееся ископаемое топливо, которое состоит в основном из углерода и водорода и поэтому известно как углеводород. [1] Образование нефти занимает значительное время, поскольку нефть начала образовываться миллионы лет назад. 70% существующих сегодня залежей нефти были сформированы в мезозойском возрасте (252-66 миллионов лет назад), 20% были сформированы в кайнозое (65 миллионов лет назад), и только 10% были сформированы в палеозойском возрасте (с 541 до 252 миллиона лет назад).Вероятно, это связано с тем, что мезозойский возраст был отмечен тропическим климатом с большим количеством планктона в океане. [2]

Образование нефти начинается в теплых мелководных океанах, которые существовали на Земле миллионы лет назад. В этих океанах чрезвычайно мелкие мертвые органические вещества, классифицируемые как планктон, падают на дно океана. Этот планктон состоит из животных, называемых зоопланктоном , или растений, называемых фитопланктоном . Затем этот материал попадает на дно океана и смешивается с неорганическим материалом, который попадает в океан реками.Именно из этого осадка на дне океана в течение многих лет образуется нефть. Энергия в нефти изначально исходит от Солнца и представляет собой энергию солнечного света, которая в химической форме удерживается мертвым планктоном. [3]

Процесс формирования

Рисунок 1. Процесс образования нефти и природного газа. [4]

Процесс образования нефти в большинстве случаев одинаков, хотя могут быть разные типы растительных и животных остатков, которые падают на дно океана, и условия немного разные.Для образования нефти должны произойти следующие этапы: [3] [5]

1. Мертвый планктон - как фитопланктон, так и зоопланктон - а также водоросли и бактерии опускаются на дно древнего океана и смешиваются с ним. неорганические, похожие на глину материалы, которые попадают в эти океаны из ручьев и рек. Это создает богатую органическими веществами грязь. Эта грязь может образовываться только в неподвижной воде. Этот шаг показан на рисунке 1, панель A.

2. Эта грязь не должна подвергаться воздействию слишком большого количества кислорода, иначе органические вещества в грязи разложатся бактериями и быстро исчезнут.Поэтому среды, в которых может образовываться масло, известны как бескислородные среды. Прежде чем это органическое вещество будет разрушено, оно погребено еще большим количеством отложений, и литифицирует (становится осадочной породой), создавая органический сланец . Этот шаг показан на Рисунке 1, панель B. Закапывание материала под водой - простой способ создать бескислородную среду, потому что атмосфера не взаимодействует с разлагающимся веществом.

3. Если этот сланец находится под землей на расстоянии от 2 до 4 километров, его температура повышается из-за его расположения в недрах Земли.Это увеличивающееся давление и температура сланца превращает его в воскообразный материал, известный как кероген . Сланец, содержащий этот материал, известен как горючий сланец .

4. Если температура керогена на выше , чем 90 ° C, но ниже 160 ° C, кероген превращается в нефть и природный газ. При более высоких температурах образуется только природный газ (буквально газ, представляющий собой углеводород) или графит. Этот диапазон температур известен как «масляное окно».

5. Нефть легче воды, поэтому, когда она выходит из исходного горючего сланца, она поднимается через поры в породах, вытесняя воду. Скальные тела, которые содержат значительное количество нефти, известны как породы-коллекторы. Чтобы нефть оставалась захваченной в резервуаре, должен существовать какой-то толстый непроницаемый слой породы, закрывающий резервуар. Если это уплотнение существует, то нефть, газ и вода задерживаются внизу и могут быть пробурены для добычи нефти. [6]

6. Геологические изменения в земной коре приближают эти отложения к поверхности, что в некоторой степени облегчает доступ к ним. [7] Этот шаг показан на рисунке 1, панель C.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

  1. ↑ Арт Гольдштейн. (11 мая 2015 г.). Формирование нефти [Онлайн]. Доступно: http://f03.classes.colgate.edu/fsem037-oil/formation_of_oil.htm
  2. ↑ Колгейтский университет. (7 января 2016 г.). Нефтяная формация [Онлайн]. Доступно: http://f03.classes.colgate.edu/fsem037-oil/formation_of_oil.htm/
  3. 3,0 3.1 Р. Вольфсон. Энергия, окружающая среда и климат , 2-е изд. Нью-Йорк, США: Нортон, 2012, стр. 96-97.
  4. Создано внутри компании членом группы энергетического образования
  5. ↑ Стивен Маршак. (11 мая 2015 г.). Земля: Портрет планеты , 3-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: W.W. Norton & Company, 2008 г.
  6. ↑ Канадская федерация наук о Земле. (11 мая 2015 г.). Четыре миллиарда лет и подсчет: Геологическое наследие Канады , 1-е изд.Торонто, Онтарио, Канада: Nimbus Publishing, 2014.
  7. ↑ Й. Краушаар, Р. Ристинен. (11 мая 2015 г.) Энергетика и окружающая среда, 2-е изд. Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons, 2006, стр. 54.
.

Как образуется масло? | Живая наука

Почти все геохимики считают, что нефть - это результат нескольких миллионов лет распада некогда существовавших организмов.

«Мы можем сказать это, глядя на биомаркеры в маслах», - сказал Кеннет Петерс, геохимик-органик из Стэнфордского университета, «Маленькие загадки жизни». «Молекулы в масле имеют те же основные структуры, что и живые организмы».

Итак, какой процесс превращает второе в первое? [Почему океан голубой?]

В основном это происходит в отложениях наносов, которые скапливаются в углублениях на дне океана.Когда фитопланктон, водоросли и другие морские организмы умирают, они дрейфуют на морское дно, коллективно образуя осадочные дрейфы разлагающегося органического вещества. Они оседают в местах опускания тектонических плит.

Белки, лигнин и целлюлоза очень быстро распадаются на аминокислоты и сахара; они превращаются в отстой. «Есть одна фракция органического вещества, которая сохраняется в отложениях, и это липидная фракция. Она содержит прекурсоры, которые мы находим в сырой нефти», - сказал Петерс.Жиры сохраняются вечно.

По мере того, как накапливается все больше и больше слоев отложений, нижние слои уплотняются из-за возрастающего давления, оказываемого на них. Это, в свою очередь, увеличивает их температуру. В течение геологического времени повышение температуры катализирует химические процессы, которые заставляют чрезвычайно тяжелые и сложные молекулы, называемые керогенами, собираться из разобранных компонентов органических молекул. Эти керогены, вместе с липидами длительного действия и скудными остатками клеточной стенки, составляют сырье, которое превратится в нефть.

Когда слой керогена погружается на глубину от одной до трех миль, температура поднимается до диапазона от 120 до 300 градусов по Фаренгейту, и давление возрастает. В течение нескольких или десятков миллионов лет углеродные связи в керогене и других молекулах разрываются. Этот процесс, называемый «крекинг», дает простые молекулы углеводородов, которые мы называем нефтью.

Метан, пропан, асфальтен и пропилен - все это примеры нефтяных углеводородов, которые отличаются друг от друга расположением атомов водорода и углерода, составляющих их.Некоторые углеводороды существуют в жидком виде, а другие - в газообразном, поэтому они известны как нефть и природный газ соответственно.

«Расширение, которое происходит, когда кероген превращается в газ или жидкость, делает его похожим на скороварку», - сказал Петерс. «В конце концов, окружающая порода раскалывается, и именно тогда происходит вытеснение. Нефть мигрирует из нефтематеринских пород в места, где давление ниже».

Обычно он движется вверх через проницаемые породы, такие как песчаник (который накапливается на нем в течение эонов), пока не наткнется на то, что ученые называют печатью или ловушкой.«Это может быть соляная или каменная структура, которая удерживает нефть или газ под собой», - сказал Петерс.

«Чтобы найти запасы нефти, геофизики ищут перевернутые чаши или другие формы рельефа, которые действуют как структурные ловушки», - пояснил он. Они могут находиться глубоко под морским дном или, из-за сдвига тектонических плит, под землей.

Первоначально опубликовано на Live Science.

.

Как образуется, добывается и потребляется нефть и газ

Нефть и природный газ имеют решающее значение для экономики и инфраструктуры США. Нефть - ключевой компонент нашей транспортной системы, а природный газ служит топливом для более половины домов в стране.


Только в 2014 году в США было потреблено 6,97 миллиарда баррелей нефтепродуктов, 47% из которых составили бензин. Дизельное топливо составило 21% этого расхода, а авиакеросин - только 8%. С другой стороны, природный газ составлял около 30% энергии, потребляемой в США в 2012 году.В 2013 году 21% природного газа, потребляемого в США, потреблялось домами для отопления, приготовления пищи и бытовой техники, 14% использовалось коммерческими зданиями для отопления, 31% использовалось в промышленности в качестве сырья и источника тепла и 34% использовалось как чистый способ производства электроэнергии.


Эти органические виды топлива обогревают и питают наши дома, стимулируют нашу экономику и предлагают тысячи рабочих мест нашим гражданам каждый год, но большинство людей не понимают, как эти продукты образуются или как они улучшаются для создания продуктов, которые нам всем знакомы. с участием.Это ключевой аспект понимания нефтегазовой отрасли в целом, и он абсолютно необходим, если вы хотите сделать успешные инвестиции в бурение нефтяных и газовых скважин. Если вы собираетесь инвестировать в бурение нефтяных и газовых скважин, важно понимать, как нефть и газ образуются, добываются и потребляются.


Что такое газ и нефть?

Большинство людей знают о том, что природный газ и нефть являются ископаемыми видами топлива, используемыми в качестве источников энергии, но могут не знать точно, из чего сделаны эти вещества.Понимание того, из чего состоят нефть и газ, имеет решающее значение для понимания их происхождения, использования и значения.

Жидкая сырая нефть и природный газ встречаются в природе вместе и поэтому вместе называются «нефтью». Слово происходит от греческих слов «петра» и «олеум», что означает «скала» и «нефть» соответственно. Другой термин, обозначающий нефть, - это углеводороды. Он называется так потому, что нефть в основном состоит из молекул углеводородов, и эти молекулы являются причиной высокой ценности нефти как источника топлива.

Нефть как в газовой, так и в нефтяной формах атомарно состоит примерно на 95% из молекул водорода и углерода. Приблизительное процентное содержание каждого атома указано ниже:


  • 83-8% углерода
  • 10-14% водорода
  • Менее 6% серы
  • Менее 2% азота
  • Менее 1,5% кислорода
  • Металлы и соли менее 0,1%

Под воздействием высоких температур и давлений эти атомы связываются и объединяются, образуя молекулы.Эти молекулы называются углеводородами, потому что образующиеся молекулы состоят преимущественно из связанных водорода и углерода. В составе сырой нефти образующиеся углеводороды обычно включают следующее:


  • Парафины (15-60%), включая метан, этан, пропан, бутан, изобутен, пентан и гексан
  • Нафтены или циклоалканы (30-60%), которые включают циклогексан и метилциклопентан.
  • Ароматические углеводороды (3-30%), в том числе бензол и нафталин
  • Алкены, диены и алкины составляют остальную часть масла и обычно включают этилен, бутен, изобутен, ацетилен и бутадиены.

С другой стороны, природный газ почти полностью состоит из метана, причем эта молекула составляет более 98% природного газа, обнаруженного в месторождениях. Более редкие и более ценные молекулы природного газа включают этан, пропан и бутан, но они часто встречаются только в следовых количествах.

Эти углеводороды являются причиной того, что нефть является столь желанным веществом. Углеводороды содержат в своих химических связях огромное количество химической энергии. Кроме того, их можно использовать для изготовления огромного количества продуктов, в том числе от газа до пластика и парафина.

Все эти молекулы появляются в разных пропорциях в каждом нефтяном месторождении, в первую очередь потому, что каждое месторождение образуется по-разному, с разными частями каждого атома. Это можно объяснить уникальным способом естественного образования газа и нефти.


Как образуются газ и нефть?

Нефть и природный газ - это органические ископаемые виды топлива, образующиеся из останков растений и животных, заключенных между слоями мелкозернистых отложений древних океанов и озер.Хотя многие люди шутят о том, что ископаемое топливо является преобразованными останками мертвых динозавров, ископаемое топливо, которое мы используем сегодня, на самом деле образовалось гораздо раньше в истории Земли, чем в эпоху рептилий.


На самом деле, большинство ископаемых видов топлива, которые мы используем сегодня, были образованы из древних растений и животных, которые умерли миллионы лет назад, живя задолго до того, как первые динозавры ступили на нашу планету. Со временем эти организмы умрут и разложатся на органические вещества, которые в конечном итоге смываются озерами и океанами.Здесь начинается процесс образования ископаемого топлива.


  1. Материальные поселения: Органический материал из доисторических растений и животных, смытый с суши дождем, оседающий в стоячих водах морей и внутренних озер. Они селятся на дне этих водных источников, постепенно покрываясь все большими слоями песка, ила и глины. Эти слои песка и ила улавливают органический материал до того, как он полностью разложится, создавая богатую органическими веществами грязь.

  2. Материал затвердевает: Прежде чем органическое вещество разрушится в результате разложения, оно соединяется с большим количеством отложений и образует осадочную породу, известную как органический сланец.

  3. Сланец похоронен: Со временем увеличивающиеся слои ила и органического вещества покрывают этот сланец, заставляя его все глубже погружаться в землю. Если сланец достигает глубины от двух до четырех километров, давление всего материала на нем, наряду с повышением температуры в результате приближения к глубине Земли, приведет к тому, что сланец превратится в кероген, предшественник к маслу, которое выглядит как восковое вещество.

  4. The Kerogen Cooks: При температурах выше 90 ° C, но ниже 160 ° C кероген эффективно готовится, превращаясь с годами в нефть и природный газ. Если в это время температура превысит 160 ° C, вместо этого кероген будет производить графит и природный газ.

  5. Взлет газа и нефти: И нефть, и природный газ легче воды, поэтому, если они вырвутся из исходного горючего сланца, они поднимутся через поры в земле, вытесняя воду.Чтобы нефть и газ оставались захваченными в коллекторе, должен быть толстый, непроницаемый слой породы, чтобы запечатать его. Если этот резервуар существует, его можно пробурить для добычи нефти и природного газа. Со временем эти отложения естественным образом поднимаются на поверхность, облегчая доступ к ним.

Природный газ действительно встречается вне этих условий, особенно в таких случаях, как болота, где органический материал задерживается под грязью и образует газ. Это называется биогенным газом, поскольку он образуется в результате биоразложения.Этот же газ можно также получить из навоза и контролируемого разложения.


Как собирают и очищают газ и нефть?

Как упоминалось ранее, условия, в которых эти органические материалы изменяются с образованием нефти и газа, приводят к очень разным химическим и молекулярным составам содержащихся в них нефти и природного газа. Однако каждая углеводородная цепь имеет свой уникальный набор свойств, что делает каждую цепь полезной по-своему. По этой причине чрезвычайно важно изолировать и разделить эти различные углеводороды.

Чтобы отделить эти углеводороды, чистая нефть и газ обычно проходят процесс переработки. Этот процесс немного отличается для газа и нефти.

Сбор газа и нефти

Нефтяные скважины обычно закачиваются, чтобы вывести газ и нефть на поверхность земли. Хотя некоторые запасы находятся под достаточным внутренним давлением, чтобы естественным образом подтолкнуть газ вверх, это не норма, и нефть по-прежнему остается под землей. В большинстве колодцев используется насос с конической головкой, названный в честь его сходства со старинной лошадкой-качалкой.Этот насос состоит из длинного стержня, прикрепленного к поршню глубоко в колодце. Стержень качается вверх и вниз, вращаясь вокруг неподвижной вертикальной балки, когда двигатель приводит в движение его движение.


При достижении поверхности земли природный газ и нефть разделяются. Газ подается на расположенный поблизости центральный газоперерабатывающий завод, а сырая нефть - на нефтеперерабатывающий завод. После этого они подвергаются дальнейшей обработке и уточнению.

Переработка газа

При выходе из подземных резервуаров природный газ содержит грязь, песок и водяной пар, которые необходимо удалить перед продолжением обработки.Он также содержит несколько различных газообразных углеводородов, каждый из которых обладает уникальными свойствами. Конечная цель обработки - разделить эти углеводороды в соответствии с их структурой и назначением.

Обычно процесс выглядит следующим образом:


  1. Удаление загрязняющих веществ: Фильтры и ловушки возле точки отбора удаляют грязь, песок и другие крупные загрязняющие вещества из природного газа, когда он направляется к перерабатывающему заводу.

  2. Удаление воды: Водяной пар удаляется путем пропускания газа через колонну, заполненную гранулами осушителя, который осушает газ и удаляет воду.

  3. Разделение пропана и бутана: После удаления примесей неочищенный газ можно направить в переработчик для разделения более тяжелых углеводородных газов, таких как бутан и пропан. Эти вещества полезны иначе, чем более мелкие углеводородные газы, и их добывают для отдельной продажи. Это достигается путем пропускания сырого газа через колонну, содержащую холодное масло для абсорбции.

Когда газ входит в контакт с нефтью, более тяжелые углеводородные газы конденсируются в жидкости и попадают в масло.Отсюда масло перегоняется для удаления захваченных углеводородов и подвергается отдельной обработке. Более легкие углеводородные газы не конденсируются при этих температурах, а вместо этого вытекают из колонны и продолжают процесс очистки.


  1. Отделение этана: Некоторое количество этана удаляется из природного газа для использования в качестве сырья для других процессов. Это часто достигается путем повторения циклов сжатия и расширения газа для охлаждения этана и улавливания его в виде жидкости.

  2. Химическое удаление: Двуокись углерода и сероводород часто встречаются в природном газе. Эти химические вещества могут реагировать с водой в газе с образованием кислоты. Если оставить эту кислоту в газе, она может вызвать коррозию газопровода. Вместо этого эти химические вещества удаляются путем пропускания газа через другую колонну и пропускания воды через газ для реакции с этими химическими веществами в контролируемой среде. Образовавшаяся кислота падает на дно башни, где она сливается и отдельно обрабатывается.

  3. Удаление азота: Азот - еще одно вещество, содержащееся в природном газе. Однако азот не горит, что снижает теплотворную способность природного газа. Его удаляют, пропуская газ через другой процесс низкотемпературной перегонки для сжижения и отделения азота от газа.

  4. Улавливание водорода: Природный газ является основным источником промышленного гелия в США, поэтому важно отделить это вещество от газа.Гелий улавливается в конце процесса очистки природного газа и включает сложный процесс дистилляции и очистки, чтобы отделить его от других газов.

  5. Добавление запаха: Меркаптан вводится в конечный продукт для придания ему предупреждающего запаха. Это источник запаха, который у нас ассоциируется с газом.

С этого момента газ полностью перерабатывается и может быть отправлен по трубопроводам в конечный пункт назначения.

Нефтепереработка

Когда нефть выходит из-под земли в необработанном состоянии, ее называют «сырой нефтью».«Эта сырая нефть обычно собирается путем бурения на месторождении и установки трубопроводов для откачки нефти. Отсюда его можно транспортировать на нефтеперерабатывающий завод для переработки.


Процесс очистки начинается с перегонки масла. Углеводородные цепи различной длины имеют все более высокие температуры кипения, что означает, что их можно разделить по температурам кипения. Это называется фракционной перегонкой, одним из старейших и наиболее распространенных способов разделения вещества на компоненты.Процесс выглядит следующим образом:


  1. Обогрев: Сырая нефть нагревается с помощью пара высокого давления до самой низкой точки кипения.

  2. Кипение: Смесь закипает, образуя парообразный газ, который поднимается из вещества.

  3. Подъем: Пар поднимается вверх и поступает в колонну фракционной перегонки, снабженную тарелками. В каждом поддоне есть множество маленьких отверстий, через которые проходит пар.

  4. Разделение: Колонна охлаждается по мере подъема пара.Когда пар достигает высоты, на которой температура из колонки равна температуре кипения вещества, он конденсируется в жидкость и собирается на ближайшую тарелку.

После завершения этого процесса разделения полученные партии химикатов охлаждают и удаляют из колонны. Отсюда они обычно переходят на химическую обработку.

Химическая обработка - это новая технология, включающая химическое изменение продуктов фракционной перегонки.Обычно это достигается путем разделения более длинных цепей на более короткие, и довольно часто можно увидеть, не хватает ли в конкретном месторождении или запасе одного или нескольких углеводородов. Например, обычным химическим процессом является преобразование дизельного топлива в бензин, чтобы удовлетворить спрос на бензин.


К наиболее распространенным методам химической обработки относятся следующие:


  • Крекинг: В этом процессе большие углеводороды разбиваются на более мелкие.Это может быть сделано путем нагревания этих крупных углеводородов до их разрушения, иногда с использованием катализаторов в смеси для ускорения реакции крекинга. После крекинга продукты снова проходят фракционную перегонку для их разделения.

  • Объединение: В этом процессе более мелкие углеводороды объединяются в более крупные. Чаще всего это делается с помощью каталитического риформинга, когда катализатор из платины используется для объединения молекул нафты в ароматические углеводороды. При этом часто в качестве побочного продукта выделяется газообразный водород.

  • Изменение: Этот процесс химически перестраивает структуру молекул одной фракции, чтобы создать другую. Чаще всего это делается с помощью химического процесса, называемого алкилированием, при котором небольшие соединения смешиваются с фтористоводородной или серной кислотой для получения высокооктановых углеводородов.

После химической обработки все эти фракции проходят дополнительную обработку для удаления примесей, таких как органические соединения, содержащие серу, азот, кислород, воду, растворенные металлы и соли.Этот процесс лечения обычно выглядит следующим образом:


  1. Серная кислота: Фракция пропускается через колонку с серной кислотой для удаления нежелательных атомных связей и остаточных твердых веществ.

  2. Абсорбционная колонка: Фракция пропускается через колонку, заполненную осушающим агентом, который удаляет воду.

  3. Обработка серой: После сушки добавляются средства обработки серой и сероводородные скрубберы для удаления серы и соединений серы из фракции.

По окончании обработки фракции охлаждают и смешивают с другими соединениями для создания знакомых нам продуктов.


Как потребляются газ и нефть?

После переработки и обработки сырой нефти и газа различные углеводороды смешиваются для получения нескольких продуктов.


Некоторые продукты, полученные из природного газа и сырой нефти, включают:


  • Нефтяной газ: Это вещество является первичным продуктом переработки природного газа и побочным продуктом переработки нефти.Он состоит из небольших алканов с одним-четырьмя атомами углерода, более известных как метан, этан, пропан и бутан. Это вещество имеет низкий интервал кипения около 40 ° C. Этот продукт, вероятно, наиболее известен как источник тепла и энергии для дома и в коммерческих целях, как источник тепла для промышленности и как чистое топливо для электрических генераторов. Он также используется в промышленности в качестве ингредиента для пластмасс, а также метанола и нитрата аммония для удобрений.

  • Нафта или лигроин: Это вещество является промежуточным продуктом, который обычно дополнительно перерабатывается для получения бензина.Он состоит из более мелких алканов с пятью-девятью атомами углерода и имеет интервал кипения от 60 ° C до 100 ° C. Нафта также используется в качестве ингредиента при разработке нескольких лекарств, пластмасс, красок, косметики и материалов для одежды.

  • Бензин: Это вещество знакомо каждому, кто бывал в автомобилях. Это жидкое моторное топливо, наиболее распространенный и наиболее потребляемый продукт из нефти, состоит из смеси алканов и циклоалканов с 5–12 атомами углерода и имеет диапазон кипения от 40 ° C до 205 ° C.

  • Керосин: Эта жидкость представляет собой еще одну форму топлива, состоящую из смеси более крупных алканов и ароматических соединений с 10–18 атомами углерода, и имеет диапазон кипения от 175 ° C до 325 ° C. Он обычно используется в качестве топлива для реактивных двигателей и тракторов, а также является исходным материалом для производства других продуктов. Это третий наиболее потребляемый продукт из нефти.

  • Газойль или дизельное топливо: Другое жидкое топливо, этот продукт состоит из алканов с 12 или более атомами углерода и имеет диапазон кипения от 250 ° C до 350 ° C.Чаще всего он встречается в виде дизельного топлива и топочного мазута, но также является исходным материалом для других продуктов. Это второй по потреблению продукт из сырой нефти.

  • Смазочное масло: Этот жидкий продукт состоит из длинноцепочечных алканов с 20-50 атомами углерода, циклоалканов и ароматических углеводородов и имеет интервал кипения от 300 ° C до 370 ° C. Чаще всего он используется в смазочных материалах, таких как консистентная смазка и моторное масло, но также используется для изготовления восков и полиролей.

  • Тяжелый газ или мазут: Он используется в качестве промышленного топлива, хотя он также используется для производства других продуктов.Этот продукт также состоит из длинноцепочечных алканов с 20-70 атомами углерода, циклоалканов и ароматических углеводородов. Типичный интервал кипения этого вещества составляет от 370 ° C до 600 ° C.

  • Остатки: Эти твердые вещества включают кокс, асфальт, гудрон и воски и обычно используются в качестве исходного материала для других продуктов. Они часто представляют собой соединения с несколькими кольцами с 70 или более атомами углерода и имеют температуру кипения более 600 ° C. Эти остатки можно использовать для создания дорожных покрытий и кровельных материалов.

Эти многочисленные области применения нефти, нефти и природного газа означают, что существует множество вариантов инвестиций для бурения нефтяных и газовых скважин.


Эта прибыльная отрасль является основой как повседневной жизни Америки, так и развития отраслей по всей стране, что делает ее чрезвычайно привлекательной инвестицией для людей во всем мире.


OilScams.org потратил более 40 лет на обучение инвесторов в нефтегазовую отрасль. Если вы планируете инвестировать в бурение нефтяных и газовых скважин, свяжитесь с нами для получения бесплатной консультации.

.

Как образуется нефть? - Norwegianpetroleum.no

Большинство месторождений нефти и газа на норвежском шельфе образованы толстым слоем черной глины, которая в настоящее время находится на глубине нескольких тысяч метров под морским дном.

Черная глина - это нефтематеринская порода, что означает месторождение, содержащее значительные количества органических остатков. Глина была отложена около 150 миллионов лет назад на дне моря, которое покрывало большую часть современной северо-западной Европы.Большая часть морского дна здесь была мертвой и стоячей, в то время как верхние слои воды кишели жизнью.

Когда микроскопический фитопланктон умирал, он опускался на дно и в больших количествах накапливался в бескислородных отложениях. Со временем они были погребены глубже и подверглись длительному процессу химического преобразования путем бактериального разложения и созревания под сгущающимся слоем осадка. Это вызвало образование жидких и газообразных углеводородов в нефтематеринской породе.

Одним из продуктов анаэробного разложения органических веществ является кероген, который при высокой температуре и давлении медленно выделяет нефть и газ.На норвежском континентальном шельфе температура повышается примерно на 25 ° ° C на километр глубины. После более чем ста миллионов лет эрозии и седиментации материнская порода может оказаться погребенной под несколькими километрами залежей глины и песка. Нефть образуется, когда температура керогена достигает 60-120 ° C; при более высоких температурах в основном образуется газ.

При образовании нефти и газа они просачиваются из материнской породы. Поскольку углеводороды легче воды, нефть и газ мигрируют вверх в пористой водоносной породе.Миграция нефти и газа занимает тысячи лет и может распространяться на десятки километров до тех пор, пока ее не остановят непроницаемые слои горных пород или пока нефть или газ не вытечет в море.

Порода-коллектор пористая и всегда насыщена водой, нефтью и газом в различных сочетаниях. Большая часть нефтяных ресурсов Норвегии заключена в породах-коллекторах, отложенных в крупных дельтах, образованных реками, впадающими в море в юрский период.

Основные резервуары месторождений Гуллфакс, Осеберг и Статфьорд находятся в большой дельте Брента, образовавшейся в юрском периоде.Есть также большие резервуары в песке, которые откладывались на аллювиальных равнинах в течение триасового периода (поле Снорре), в мелководных морях в поздней юре (поле Троллей) и в виде подводных вееров в период палеогена (поле Балдера). В южной части Северного моря толстые слои мела, состоящие из микроскопических известняковых скелетов растений и животных, образуют важный резервуар породы, как на месторождении Экофиск.

.

Смотрите также

ООО ЛАНДЕФ © 2009 – 2020
105187, Москва, ул. Вольная д. 39, 4 этаж.
Карта сайта, XML.