Нефть краткое содержание. Основные физические свойства нефти
Нефть - полезное ископаемое, представляющее из себя маслянистую жидкость. Это горючее вещество, часто черного цвета, хотя цвета нефти в разных районах различаются. Она может быть и коричневой, и вишневой, зеленой, желтой, и даже прозрачной. С химической точки зрения нефть - это сложная смесь углеводородов с примесью различных соединений, например, серы, азота и других. Ее запах также может быть различным, так как зависит от присутствия в ее составе ароматических углеводородов, сернистых соединений.
Углеводороды, из которых состоит нефть, - это химические соединения состоящие из атомов углерода (C) и водорода (H). В общем виде формула углеводорода - CxHy. Простейший углеводород, метан, имеет один атом углерода и четыре атома водорода, его формула - CH4 (схематично он изображен справа). Метан - легкий углеводород, всегда присутствует в нефти.
В зависимости от количественного соотношения различных углеводородов, составляющих нефть, ее свойства также различаются. Нефть бывает прозрачной и текучей как вода. А бывает черной и настолько вязкой и малоподвижной, что не вытекает из сосуда, даже если его перевернуть.
С химической точки зрения обычная (традиционная) нефть состоит из следующих элементов:
Углерод – 84%
Водород – 14%
Сера – 1-3% (в виде сульфидов, дисульфидов, сероводорода и серы как таковой)
Азот – менее 1%
Кислород – менее 1%
Металлы – менее 1% (железо, никель, ванадий, медь, хром, кобальт, молибден и др.)
Соли – менее 1% (хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия и др.)
Нефть (и сопутствующий ей углеводородный газ) залегает на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. При этом на глубинах 6 км и ниже встречается только газ, а на глубинах 1 км и выше - только нефть. Большинство продуктивных пластов находятся на глубине между 1 и 6 км, где нефть и газ встречаются в различных сочетаниях.
Залегает нефть в горных породах называемых коллекторами. Пласт-коллектор - это горная порода способная вмещать в себе флюиды, т.е. подвижные вещества (это могут быть нефть, газ, вода). Упрощенно коллектор можно представить как очень твердую и плотную губку, в порах которой и содержится нефть.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕФТИ
Образование нефти – процесс весьма и весьма длительный. Он проходит в несколько стадий и занимает по некоторым оценкам 50-350 млн. лет.
Наиболее доказанной и общепризнанной на сегодняшний день является теория органического происхождения нефти или, как ее еще называют, биогенная теория. Согласно этой теории нефть образовалась из останков микроорганизмов, живших миллионы лет назад в обширных водных бассейнах (преимущественно на мелководье). Отмирая, эти микроорганизмы образовывали на дне слои с высоким содержанием органического вещества. Слои, постепенно погружаясь все глубже и глубже (напомню, процесс занимает миллионы лет), испытывали воздействие усиливающегося давления верхних слоев и повышения температуры. В результате биохимических процессов, происходящих без доступа кислорода, органическое вещество преобразовывалось в углеводороды.
Часть образовавшихся углеводородов находилась в газообразном состоянии (самые легкие), часть в жидком (более тяжелые) и какая-то часть в твердом. Соответственно подвижная смесь углеводородов в газообразном и жидком состоянии под воздействием давления постепенно двигалась сквозь проницаемые горные породы в сторону меньшего давления (как правило, вверх). Движение продолжалось до тех пор, пока на их пути не встретилась толща непроницаемых пластов и дальнейшее движение оказалось невозможным. Это так называемая ловушка, образуемая пластом-коллектором и покрывающим ее непроницаемым пластом-покрышкой (рисунок справа). В этой ловушке смесь углеводородов постепенно скапливалась, образовывая то, что мы называем месторождением нефти. Как видите, месторождение на самом деле не является местом рождения. Это скорее местоскопление. Но, как бы там ни было, практика названий уже сложилась.
Поскольку плотность нефти, как правило, значительно меньше плотности воды, которая в ней всегда присутствует (свидетельство ее морского происхождения), нефть неизменно перемещается вверх и скапливается выше воды. Если присутствует газ, он будет на самом верху, выше нефти.
В некоторых районах нефть и углеводородный газ, не встретив на своем пути ловушку, выходили на поверхность земли. Здесь они подвергались воздействию различных поверхностных факторов, в результате чего рассеивались и разрушались.
Нефть - это полезное ископаемое, которое имеет большое значение в хозяйственной деятельности человека. Основное ее предназначение - производство горюче-смазочных материалов, однако на основе нефти и ее компонентов изготавливают огромное количество разных предметов. За свой темный цвет и большую значимость в мировой экономике нефть была прозвана «черным золотом».
Общая характеристика
Нефть - это полезное ископаемое, которое представляет собой маслянистую жидкость. Чаще всего это горючее вещество имеет темный, почти черный цвет, но в природе встречаются и другие оттенки: коричневый, желтый, зеленый, вишневый, и даже прозрачный. Такое разнообразие окраски нефти является в пределах нормы, и зависит от региона добычи ископаемого.
По своему химическому составу нефть представляет собой сложную смесь углеводородов. Но, помимо этих веществ, в состав входит множество других соединений в небольших концентрациях: азот, сера, металлы, минеральные соли, вода. В зависимости от состава примесей запах нефти также может быть самым разным, от ненавязчивого до очень тяжелого, токсического.
Рис. 1. Нефть.
Залежи нефти располагаются глубоко под землей. Иногда месторождения находятся на глубине несколько десятков метров, но, порой, эта цифра может достигать 5-6 км. Чаще всего наибольшее количество залежей нефти находится на глубине 2-3км.
Самый главный показатель качества нефти - ее плотность. От данного свойства нефти зависит ее стоимость: чем легче это ископаемое, тем выше оно ценится. Нефть остается самым главным топливным природным сырьем во всем мире, и его доля в энергобалансе составляет почти 50%.
Добыча и применение нефти
Добыча нефти из недр земли - сложный технологический процесс, состоящий из множества этапов.
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
Выделяют 3 способа добычи горючего ископаемого:
- Первичный . Нефть способна фонтанировать из-под земли под естественным давлением. Для этого используют станки-качалки и насосы. Так добывают 15% нефти во всем мире.
- Вторичный . Когда естественного давления становится недостаточно, в пласт закачивают воздух, углекислый газ или воду. В этом случае эффективность добычи нефти увеличивается в несколько раз.
- Третичный . Используют в случае, когда вторичный метод становится неэффективным. В пласт закачивают водяной пар или же нагревают нефть до разжиженного состояния, чтобы было легче ее выкачать.
Рис. 2. Добыча нефти.
Добытую нефть очищают от воды, газов, примесей, после чего транспортируют на нефтеперерабатывающие заводы, где в результате сложных процессов получают необходимую продукцию.
Наши предки начали использовать нефть еще в глубокой древности. Так, при строительстве стен Вавилона были использованы битум и асфальт. Древнегреческий историк Геродот в своих трудах подробно описал популярный способ добычи нефти. Широко использовалась нефть и в строительных работах на территории Древней Индии.
В настоящее время спектр применения нефтепродуктов невероятно широк. Их используют практически во всех видах промышленности, в автомобилестроении, ракетостроении, строительстве, медицине, сельском хозяйстве.
Добыча
Перед добычей геологам необходимо обнаружить месторождение природного ископаемого. На данном месте начинается постройка нефтедобывающих сооружений, которые призваны помочь человеку добыть нефть. Данные постройки могут располагаться как не земле, так и на воде, они немного различаются по конструкции, но принцип действия у обоих вышек одинаковы. Часто новые месторождения нефти обнаруживают во время обследования прибрежных шельфов.
Другое название топлива «черное золото». Такое название оно получило благодаря собственной значимости в мировой экономике, в том числе и в экономике Российской Федерации. Она является одним из главных поставщиков нефти на мировой рынок. Самые богатые залежи нефти обнаруживаются на Урале, на территории Сибири и н Дальнем Востоке.
Также большие залежи находятся в Ираке, Иране и на территории Саудовской Аравии. Экономика и внешние отношения всех этих стран строится исключительно на продаже нефти в другие страны.
Использование
Нефть в первоначальном виде, по-другому сырая нефть, обычно не применяется на производстве. В переработанном виде получается бензин или другое топливо, такое как керосин. Из топлива получают мазут, а также все виды пластика, в том числе и пластиковую упаковку, и пакеты.
Именно благодаря природному ископаемому по всей планете не прекращается движение автомобильного и другого транспорта, а в современной жизни большая часть атрибутов изготавливается исключительно из нефтепродуктов, например, это корпусы компьютеров и различной техники, а также пластиковые окна и контейнеры.
Все нефтепродукты изготавливаются по различным технологиям и методикам, поэтому их цена значительно различается. При этом переработка готовых материалов приносит вред окружающей среде, а сжигание выкидывает в воздух ядовитые газы, способные отравить все живое.
Запасы
Все запасы природных ископаемых могут заканчиваться. Сейчас люди занимаются разработкой двигателей, которые должны работать без использования данного топлива, а использовать электричество или природную энергию. Но на данный момент все это является экспериментами, а мировая экономика полностью базируется на использовании нефти, как природного ископаемого и главным фактором жизни множества государств, которые живут за счет продажи нефти.
- Чувства человека - сообщение доклад
Чтобы понять, что такое чувства. Нужно уметь их классифицировать и отличать от эмоций. Когда человек понимает, что такое чувства, ему легче ими управлять и контролировать.
- Жизнь и творчество Виктора Драгунского
Виктор Юзефович Драгунский – популярный советский писатель. Известен прежде всего по книгам серии «Денискины рассказы».
- Отто фон Бисмарк - доклад сообщение
Отто Эдуард Леопольд фон Бисмарк (01.04.1815 – 30.07.1898) был премьер-министром Королевства Пруссии с 1862 по 1890 годы; объединил Германию в империю в ходе нескольких войн и стал ее первым канцлером
- Писатель Юрий Бондарев. Жизнь и творчество
Юрий Васильевич Бондарев (1924 года рождения) является одним из известных советских писателей, чьи произведения характеризуются жанром социалистического реализма.
- Джаз - сообщение доклад по музыке 3, 6 класс
В современном мире существует большое количество жанров музыки. Некоторые из них совсем новые, а другие радуют человечество уже много лет. Одним из популярных и любимых направлений в музыке является джаз.
Краткие сведения о нефти
К атегория:
Ремонт топливной аппаратуры автомобилей
Краткие сведения о нефти
Нефть - это жидкое ископаемое, горючее вещество. По внешнему виду нефть - вязкая маслянистая жидкость темно-коричневого, иногда буро-зеленого цвета со специфическим запахом.
Химический состав нефти неоднороден. Она представляет собой смесь большого количества разнообразных веществ: многочисленных углеводородов, сернистых, кислородных, азотистых и других соединений.
По составу нефти, добытые в разных географических районах и даже из разных пластов одного и того же месторождения, сильно отличаются одна от другой. Любая нефть состоит из следующих химических элементов (%): углерода 83-87, водорода Н -14, азота 0,3-2,3, серы 0,1-6, кислорода 0,1 -1,3 и небольшого количества различных металлов. В нефти содержатся углеводороды, которые делят на парафиновые (алканы), нафтеновые (цикланы) и ароматические (арены).
-
Кроме парафиновых углеводородов нормального строения существуют изомерные. Изомерное строение могут иметь углеводороды парафинового ряда с количеством атомов углерода 4 и более. Изомерные парафиновые углеводороды улучшают процесс сгорания бензинов, а нормальные парафиновые углеводороды повышают самовоспламеняемость дизельных топлив.
Углеводороды содержатся в нефти в значительных количествах. Присутствие легких нафтеновых углеводородов в бензине улучшает его свойства. Нафтеновые углеводороды обладают высокой химической стабильностью, т. е. способностью не вступать в химические реакции с другими веществами.
В автомобильных топливах не должно быть кислородных, азотистых и особенно сернистых соединений, которые вызывают сильную коррозию металлов.
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.
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.
Купить журнал Минералы можно здесь.