Все о нефти. Нефть происхождение свойства применение способы добычи

Реферат на тему

“Нефть”.

Нефть -масляная горючая жидкость обычно темного цвета со своеобразным запахом ; она немного легче воды и в ней не растворяется.

То что нефть в основном состоит из углеводородов можно легко подтвердить на следующем опыте. Поставим пробирку с нефтью на огонь предварительно прикрепив к ней трубку с отверстиями для входа и выхода газа. К концу трубки закрепим еще одну пробирку. Нагрев пробирку с нефтью можно заметить что перегоняется она не при определенной температуре, как индивидуальные вещества, а в широком интервале температур. Сначала при умеренном нагревании перегоняются преимущественно вещества с большей молекулярной массой. Состав нефти неоднороден. Обычно все они содержат 3 вида углеводородов : парафины(обычно нормального строения), циклопарафины (нафтены) и ароматические, хотя соотношения этих углеводородов бывают разные. Например нефть Мангышлака богата предельными углеводородами, в районе Баку -циклопарафинами, с острова Борнео богата ароматическими углеводородами.

Все нефти при простой перегонке разделяются на фракции :

1) Газовая фракция ( t кипения до 40 ° C ) содержит нормальные и разветвленные алканы до C 5 .

2) Бензин (газолин) ( t ° кипения 40-180 ° C) содержит до 20% от общего состава. Углеводороды- C 6 -C 10 .

3) Керосин ( t ° кипения 180-230 ° C) -содержит углеводороды C 11 -С 12 В основном используется в качестве топлива.

4) Легкий газойль( t ° 230-305 ° C ) -легкое дизельное топливо, в состав входят C 13 -C 17 . Используют как дизельное топливо.

5) Тяжелый газойль и легкий дистиллят. ( t ° кипения 305-405 ° С). С 18 -С 25 .

6) Смазочные масла( t ° кипения 405-515 ° C) . Содержат углеводороды C 26 -C 38 , Из которых наиболее известен вазелин.

7) Остаток после перегонки называют асфальтом или гудроном.

Помимо углеводородов нефть содержит около 10% сернистых, азотистых, и кислородсодержащих соединений.

Самое распространенное топливо на сегодняшний день -Бензин. Он применяется в качестве горючего для автомашин и самолетов с поршневыми двигателями. Он используется также как растворитель масел, каучука, для очистки тканей и т.д.

Лигроин является горючим для тракторов.

Керосин -горючее для тракторов, реактивных самолетов и ракет.

Газойль используется в качестве горючего для дизелей.

После отгонки из нефти светлых продуктов остается вязкая черная жидкость -мазут. Из него путем дополнительной перегонки получают смазочные масла : автотракторные, авиационные, дизельные и др. Кроме переработки на смазочные масла мазут подвергается химической переработки на бензин, а также используется как жидкое топливо в котельных установках. Из некоторых сортов нефти выделяют смесь твердых углеводородов -парафин ; смешивая твердые и жидкие углеводороды получают вазелин.

Одной из самых важных характеристик бензина является детонация. Детонация -это взрывное сгорание бензина. Наименьшей стойкостью к детонации обладают парафины нормального строения. Углеводороды разветвленные, а также непредельные и ароматические более устойчивы к детонации ; они допускают более сильное сжатие горючей смеси и, следовательно, позволяют конструировать более мощные двигатели.

Для количественной характеристики детонационной стойкости бензинов выработана октановая школа. Каждый углеводород и каждый сорт бензина характеризуется определенным октановым числом. Октановое число изооктана (2,2,4 -триметилпентана), обладающего высокой детонационной стойкостью принято за 100. Октановое число н -гептан, чрезвычайно легко детонирующего, принято за 0. Если говорят, что бензин имеет октановое число 76, то это значит, что он допускает такое же сжатие в цилиндре без детонации, как смесь из 76% изооктана и 24% гептана.

Бензины извлекаемые из нефти, имеют сравнительно низкие октановые числа. Применяя специальные способы переработки получают бензины с более высокими октановыми числами.

Осадочные полезные ископаемые наиболее характерны для платформ, так как там располагается платформенный чехол. Преимущественно это нерудные полезные ископаемые и горючие, ведущую роль среди которых играют газ, нефть, уголь, горючие сланцы. Они образовались из накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши остатков растений и животных. Эти обильные органические остатки могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для пышного развития . В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в .

Добыча полезных ископаемых

Существует несколько способов добычи полезных ископаемых . Во-первых, это открытый способ, при котором горные породы добываются в карьерах. Он экономически более выгоден, так как способствует получению более дешевого продукта. Однако брошенный карьер может стать причиной образования широкой сети . Шахтный способ добычи угля требует больших затрат, поэтому является более дорогостоящим. Наиболее дешевый способ добычи нефти - фонтанный, когда нефть поднимается по скважине под нефтяных газов. Распространен также насосный способ добычи. Существуют и особые способы добычи полезных ископаемых. Они называются геотехнологическими. С их помощью из недр Земли добывают руду. Делается это закачиванием горячей воды, растворов в пласты, содержащие необходимое полезное ископаемое. Другие скважины откачивают полученный раствор и отделяют ценный компонент.

Потребность в полезных ископаемых постоянно растет, увеличивается добыча минерального сырья, но полезные ископаемые - это исчерпаемые природные ресурсы, поэтому необходимо более экономно и полно расходовать их.

Для этого есть несколько путей:

• снижение потерь полезных ископаемых при их добыче;
• более полное извлечение из породы всех полезных компонентов;
• комплексное использование полезных ископаемых;
• поиск новых, более перспективных месторождений.

Таким образом, основным направлением использования полезных ископаемых на ближайшие годы должно стать не увеличение объема их добычи, а более рациональное использование.

При современных поисках полезных ископаемых необходимо использовать не только новейшую технику и чувствительные приборы, но и научный прогноз поиска месторождений, который помогает целенаправленно, на научной основе вести разведку недр. Именно благодаря подобным методам были сначала научно предсказаны, а затем открыты месторождения алмазов в Якутии. Научный прогноз опирается на знание связей и условий образования полезных ископаемых.

Краткая характеристика основных полезных ископаемых

Самый твердый из всех минералов. По составу он - чистый углерод. Встречается в россыпях и в виде вкраплений в породах. Алмазы бывают бесцветные, но встречаются и окрашенные в различные цвета. Ограненный алмаз называется бриллиантом. Его вес принято измерять в каратах (1 карат = 0,2 г). Самый крупный алмаз найден в Южной : он весил более 3000 карат. Большинство алмазов добывается в Африке (98% от добычи в капиталистическом мире). В России крупные месторождения алмазов расположены в Якутии. Прозрачные кристаллы используются для изготовления драгоценных камней. До 1430 года бриллианты считались обычными драгоценными камнями. Законодательницей моды на них стала француженка Агнесса Сорель. Непрозрачные алмазы благодаря своей твердости используются в промышленности для резания и гравировки, а также для шлифовки стекла и камня.

Мягкий ковкий металл желтого цвета, тяжелый, на воздухе не окисляется. В природе встречается главным образом в чистом виде (самородки). Самый крупный самородок, весом в 69,7 кг, был найден в Австралии.

Золото встречается и в виде россыпи - это результат выветривания и размыва месторождения, когда крупинки золота освобождаются и уносятся в , образуя россыпи. Золото испрльзуют при производстве точных приборов и различных украшений. В России золото залегает на и в . За рубежом - в Канаде, Южной Африке, . Так как в природе золото встречается в небольших количествах и добыча его связана с большими затратами, то оно и считается драгоценным металлом.

Платина (от испанского plata - серебро) - драгоценный металл от белого до серо-стального цвета. Отличается тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям и электропроводностью. Добывается главным образом в россыпях. Используется для изготовления химической посуды, в электротехнике, ювелирном и зубоврачебном деле. В России платина добывается на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом - в Южной Африке.

Драгоценные камни (самоцветы) - минеральные тела, обладающие красотой окраски, блеском, твердостью, прозрачностью. Они подразделяются на две группы: камни, идущие на огранку, и поделочные. К первой группе относятся алмаз, рубин, сапфир, изумруд, аметист, аквамарин. Ко второй группе - малахит, яшма, горный хрусталь. Все драгоценные камни, как правило, имеют магматическое происхождение. Однако жемчуг, янтарь, коралл - минералы органического происхождения. Драгоценные камни применяются в ювелирном деле и в технических целях.

Туфы - горные породы различного происхождения. Известковый туф - пористая горная порода, образующаяся в результате осаждения углекислого кальция из источников. Такой туф используется для получения цемента и извести. Вулканический туф - сцементированный . Туфы применяются как строительный материал. Имеет разные цвета.

Слюды - горные породы, обладающие способностью расщепляться на тончайшие слои с гладкой поверхностью; в виде примесей встречаются в осадочных породах. Различные слюды применяются как хороший электроизолятор, для изготовления окон в металлургических печах, в электро- и радиопромышленности. В России слюды добываются в Восточной Сибири, в . Промышленные разработки месторождений слюд ведутся на Украине, в США, .

Мрамор - кристаллическая горная порода, образовавшаяся в результате метаморфизма известняков. Он бывает различного цвета. Применяется мрамор как строительный материал для облицовки стен, в архитектуре и скульптуре. В России много его месторождений на Урале и Кавказе. За рубежом наибольшей известностью пользуется мрамор, добываемый в .

Асбест (греч. неугасимый) - группа волокнистых несгораемых горных пород, расщепляющихся на мягкие волокна зеленовато-желтого или почти белого цвета. Он залегает в виде жил (жила - минеральное тело, заполняющее трещину в земной коре, имеет обычно плитообразную форму, уходя по вертикали на большие глубины. Длина жил достигает двух и более километров), среди изверженных и осадочных пород. Применяется для изготовления специальных тканей (противопожарная изоляция), брезентов, огнестойких кровельных материалов, а также теплоизоляционных материалов. В России добыча асбеста ведется на Урале, в , за рубежом - в и других странах.

Асфальт (смола) - хрупкая смолистая горная порода бурого или черного цвета, представляющая собой смесь углеводородов. Асфальт легко плавится, горит коптящим пламенем, является продуктом изменения некоторых видов нефти, из которых улетучилась часть веществ. Асфальт часто пронизывает песчаники, известняки, мергель. Применяется как строительный материал для покрытия дорог, в электротехнике и резиновой промышленности, для приготовления лаков и смесей для гидроизоляции. Основные месторождения асфальта в России - район г. Ухта, за рубежом - в , во Франции, .

Апатиты - минералы, богатые фосфорными солями, зеленого, серого и других цветов; встречаются среди различных изверженных пород, местами образуя большие скопления. Апатиты в основном используются для производства фосфорных удобрений, их используют также в керамической промышленности. В России крупнейшие залежи апатитов расположены в , на . За рубежом их добывают в , Южно-Африканской Республике.

Фосфориты - осадочные горные породы, богатые соединениями фосфора, которые образуют в породе зерна или скрепляют различные минералы в плотную породу. Окраска фосфоритов темно-серая. Применяются они, как и апатиты, для получения фосфорных удобрений. В России месторождения фосфоритов распространены в Московской и Кировской областях. За рубежом их добывают в США (п-ов Флорида) и .

Алюминиевые руды - минералы и горные породы, используемые для получения алюминия. Главные алюминиевые руды - это бокситы, нефелины и алуниты.

Бокситы (название пошло от местности Бо на юге Франции) - осадочные горные породы красного или коричневого цвета. На севере залегает 1/3 их мировых запасов, и по их добыче страна входит в число ведущих государств. В России бокситы добываются в . Главным компонентом бокситов является окись алюминия.

Алуниты (название происходит от слова алун - квасцы (фр.) - минералы, в состав которых входят алюминий, калий и другие включения. Алунитовая руда может быть сырьем для получения не только алюминия, но и калийных удобрений и серной кислоты. Месторождения алунитов есть в США, Китае, на Украине, в и других странах.

Нефелины (название происходит от греческого «нефеле», что означает облако) - минералы сложного состава, серого или зеленого цветов, содержащие значительное количество алюминия. Входят в состав изверженных пород. В России нефелины добывают на и в Восточной Сибири. Алюминий, получаемый из этих руд, - мягкий металл, дает прочные сплавы, широко применяется , а также в производстве товаров домашнего обихода.

Железные руды - природные минеральные скопления, содержащие железо. Они разнообразны по минералогическому составу, количеству в них железа и различным примесям. Примеси могут быть ценными (марганцевый хром, кобальт, никель) и вредными (сера, фосфор, мышьяк). Главными являются бурый железняк, красный железняк, магнитный железняк.

Бурый железняк , или лимонит, - смесь нескольких минералов, содержащих железо с примесью глинистых веществ. Имеет бурый, желто-бурый или черный цвет. Встречается чаще всего в осадочных породах. Если руды бурого железняка - одной из наиболее распространенных железных руд - имеют содержание железа не менее 30%, то они считаются промышленными. Основные месторождения - в России (Урал, Липецкое), на Украине (), Франции (Лотарингское), на .

Красный железняк , или гематит, - минерал от красно-бурого до черного цвета, содержащий железа до 65%.

Встречается в различных горных породах в виде кристаллов и тонких пластин. Иногда образует скопления в виде твердых или землистых масс ярко-красного цвета. Основные месторождения красного железняка - в России (КМА), на Украине (Кривой Рог), США, Бразилии, Казахстане, Канаде, Швеции.

Магнитный железняк , или магнетит, - минерал черного цвета, содержащий 50-60% железа. Это высококачественная железная руда. Состоит из железа и кислорода, сильно магнитен. Встречается в виде кристаллов, вкраплений и сплошных масс. Основные месторождения - в России (Урал, КМА, Сибирь), на Украине (Кривой Рог), в Швеции и США.

Марганцевые руды - минеральные соединения, содержащие марганец, главное свойство которого - придавать стали и чугуну ковкость и твердость. Современная металлургия немыслима без марганца: выплавляется специальный сплав - ферромарганец, содержащий до 80% марганца, который применяется для выплавки высококачественной стали. Кроме этого, марганец необходим для роста и развития животных, является микроудобрением. Основные месторождения руды располагаются на Украине (Никольское), в Индии, Бразилии и Южно-Африканской Республике.

Оловянные руды - многочисленные минералы, содержащие олово. Разрабатываются оловянные руды с содержанием олова 1-2% и более. Эти руды требуют обогащения - увеличения ценного компонента и отделения пустой породы, поэтому в плавку идут руды, содержание олова в которых увеличено до 55%. Олово не окисляется, что вызвало его широкое применение в консервной промышленности. В России оловянные руды залегают в Восточной Сибири и на , а за рубежом их добывают в Индонезии, на полуострове .

Никелевые руды - минеральные соединения, содержащие никель. Он не окисляется на воздухе. Добавка никеля к сталям сильно повышает их упругость. Чистый никель применяется в машиностроении. В России его добывают на Кольском полуострове, на Урале, в Восточной Сибири; за рубежом - в Канаде, на , в Бразилии.

Урано-радиевые руды - минеральные скопления, содержащие уран. Радий - продукт радиоактивного распада урана. Содержание радия в рудах урана ничтожно мало - до 300 мг на 1 тонну руды. имеют большое значение, так как деление ядер каждого грамма урана может дать в 2 миллиона раз больше энергии, чем сжигание 1 грамма топлива, поэтому они используются в качестве топлива на АЭС для получения дешевой электроэнергии. Урано-радиевые руды добывают в России, США, Китае, Канаде, Конго, и в других странах мира.

Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:

Нефть - ископаемое вещество, представляющее собой маслянистую горючую жидкость. Залежи нефти находят на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. Максимальное количество залежей располагается на глубине 2-3 километра. Нефть остается главным топливным сырьем в мире. Ее доля в мировом энергобалансе - 46%.

Характеристики и виды нефти

По химическому составу нефть - смесь около 1000 веществ. Главный "ингредиент" - углеводороды с различной молекулярной массой. В составе нефти их около 80-85%. Различают три вида углеводородов: парафиновые (метановые), нафтеновые и ароматические. Последние - самые токсичные.

Около 4-5% в составе нефти занимают органические соединения - сернистые, азотистые и кислородные. Остальные компоненты: углеводородные газы, вода, минеральные соли, металлы, механические примеси (песок, глина, известняк).

Цвет нефти разнится: от светло-желтого до темно-коричневого. Встречается и черная нефть, и насыщенно-зеленая и даже бесцветная. Запах тоже может быть разным: от легкого и приятного до тяжелого. Все зависит от содержания в нефти серы, кислорода и азота.

Самый важный показатель качества нефти - ее плотность. Чем она легче, тем выше ценится. Выделяют: легкую нефть (800— 870 кг/м ³), среднюю (870-910 кг/м ³) и тяжелую (свыше 910 кг/м ³). Показатели зависят от состава нефти, от температуры, давления и количества содержания газов. Плотность нефти измеряют ареометром.

Другие параметры, по которым определяется качество нефти: вязкость, температура кристаллизации, горения и вспышки, электрическая проводимость и теплоемкость.

Месторождение нефти

Нефть относится к невозобновляемым ресурсам. Месторождения этого полезного ископаемого классифицируют по-разному: в зависимости от географического месторасположения, от разведанности и изученности, от форм и размеров залежей.

Самая богатая нефтью страна - Саудовская Аравия (36 млрд. тонн). Далее следуют Канада (28 млрд. тонн), Иран (19 млрд. тонн) и Ливия (15 млрд. тонн). Россия в этом списке на 8-ом месте (13 млрд. тонн).

Супергигантские месторождения нефти, запасы которых превышают отметку 5 млрд. тонн: Румайла в Ираке, Кантарел в Мексике, Тенгиз в Казахстане, Аль-Гавар в Саудовской Аравии, Самотлорское в России, Бурган в Кувейте и Дацин в Китае.

Постоянно ведутся работы по разработке новых месторождений. По оценочным данным BP Statistical review of world energy, весьма перспективны в этом отношении Венесуэла и Канада. Специалисты считают, что при нынешних темпах развития промышленности, нефти только в этих двух странах хватит всему миру на 110 лет.

Добыча и переработка нефти

Добыча нефти - весьма сложный процесс, состоящий из множества этапов.

Выделяют три способа нефтедобычи:

Первичный - нефть сама под естественным давлением верхних пластов фонтанирует. Чтобы нефть поднялась на поверхность, используют погружные насосы и станки-качалки. Таким образом добывают до 15% нефти во всем мире.

Вторичный способ. Когда естественного давления уже не хватает, в пласт для усиления давления закачивают пресную воду, углекислый газ или воздух. Коэффициент извлечения нефти в этом случае составляет 45%.

Третичный метод применяют, когда вторичный становится уже не актуальным. В этом случае либо закачивают водяной пар, либо разжижают нефть, нагревая ее до определенной температуры. Таким образом из месторождения можно выкачать еще процентов 15 нефти.

Переработка нефти - многоступенчатый цикл операций, который проводят с целью получения нефтепродуктов из сырья. Вначале нефть очищают от газов, воды, различных примесей, затем транспортируют на нефтеперерабатывающие заводы, где путем сложных операций получают промышленные продукты.

Применение нефти

Люди стали использовать нефть задолго до нашей эры. Так, например, при строительстве стен Вавилона использовали асфальт и битум. Царь Навуходоносор топил нефтью огромную печь. А древнегреческий историк Геродот описывал способ добычи нефти, которым пользовались древние греки. А в Древней Индии нефть вовсю применяли в строительстве.

В настоящее время перечень продуктов, получаемых из нефти, исчисляется тысячами. Достаточно упомянуть, что продукты из нефти используют практически во всех видах промышленности: энергетической, тяжелой и легкой, химической и пищевой. Нефтепродукты нашли применение в автомобилестроении, медицине, в ракетостроении, сельском хозяйстве и строительстве.

МКОУ Нижне-Иленская СОШ

Учебно-исследовательский проект

"Нефть – основа цивилизации"

Втехина Н., Бахтина К.

Боровикова А., Докучаева И.

Руководитель:

д. Н-Иленка

Актуальность темы

Данный проект является очень значимым не только для нас, одиннадцатиклассников, но и для каждого жителя Земли. Всегда существовала проблема защиты окружающей среды, выбор экологически “безвредных”, экономически выгодных источников энергии. И надо, чтобы каждый человек задумался над этим, так как эта проблема волнует многих (слайд№2).

Темой нашего исследования стала нефть. Почему мы взяли для исследования именно эту тему? Почему нефть называют «черным золотом» и « основой цивилизации?»

Во – первых, этот геологический ресурс является самым важным на нашей планете. Это главная «стратегическая жидкость» наших дней. Нефть дает огромное количество сырья для производства топлива, различных пластмасс, лаков, красок, т. е. того, без чего невозможно представить жизнь современного человека.

Во – вторых, нефть добывают в 80 странах мира. Для большинства нефтяная промышленность стала главной, а иногда и единственной отраслью специализации. Нефть – это деньги, процветание страны, это жизнь. Мировая экономика полностью зависит от нефти.

И, наконец, на примере добычи, использования этого бесценного ресурса можно проследить варварское отношение не только к ней, но и всей остальной природе. Человек пытается выкачать из земли всё, что она может дать, не задумываясь о том, что природные запасы земли не бесконечны. Нефтяные запасы не смогут пополниться, ведь на это уйдут тысячи лет. В конце концов, человечество может статься без нефти. Для того, чтобы это не произошло, нужно знать о том, как нефть зарождалась, в каких условиях это происходило, как правильно её добывать, использовать и перерабатывать.

Кроме того, добыча и потребление нефти – важнейший показатель промышленного развития государств; организация её переработки отражает уровень химической науки и технологии.

Обеспечение учебного проекта :

2.Создать презентацию своей деятельности в виде стенда «Нефть» для более продуктивного изучения темы (слайд№3).

Характеристика проекта.

6.Составление плана и содержания исследовательского проекта на основе добытой информации.

А) Выступление с результатами исследовательской работы о влиянии нефтяного загрязнения на жизнедеятельность живых организмов (используя СМИ).

Б) Видеоролики“Техногенные катастрофы” (пожары и взрывы на нефтяных и газовых месторождениях, в шахтах и домах; из СМИ).

7. Оформление результатов исследований с помощью презентации и стенда «Нефть».

В процессе изучения темы, которая нас заинтересовала, у нас возникли вопросы, которые мы систематизировали и решили по ним провести исследовательскую работу.

Что такое нефть?

Сколько нефти на планете?

Почему нефть называют «черным золотом»?

Как рационально использовать нефть?

Что эффективнее: использовать нефть как источник энергии или как ресурс для нефтехимической промышленности?

1.Из истории нефти и нефтепродуктов………………………………………….6

2. Загадка происхождения нефти………………………………………………. 8

3. Нефтеобразование……………………………………………………………..8

3. 1. Распространение нефтяных месторождений…………………………..9

4. Месторождения в России…………………………………………………….10

5. Динамика запасов…………………………………………………………….10

6. Нефтедобыча………………………………………………………………….11

6.1. Нефтяной промысел…………………………………………………….12

6.2. Этапы развития нефтедобычи………………………………………….13

7. Нефтехимия…………………………………………………………………...13

7. 1. Нефтехимические процессы…………………………………………...14

8. Влияние нефти на окружающую среду……………………………………..15

8.1. Опасный промысел……………………………………………………..19

8.2. Вредное производство………………………………………………….20

8.3. Только факты…………………………………………………………...21

9.Насколько хватит нефти?................................................................................21

10.Положительное влияние нефтедобычи на окружающую среду………...24

11.Выводы………………………………………………………………………27

12.Список основных используемых источников информации………………………………………………………………………28

1. Из истории нефти и нефтепродуктов.

Нефть известна человечеству с древнейших времён, что иллюстрируется следующими данными:

Привычно называя нефть «чёрным золотом», мы не всегда задумываемся над тем, насколько верно это определение. А между тем нефть и в самом деле важнейшее полезное ископаемое . Это настоящая кладовая природы, главная «стратегическая жидкость» наших дней, на протяжении всего ХХ в. нередко ссорившая и мирившая целые государства. Знакомство человека с ней состоялось несколько тысячелетий назад.

Упоминания о сочащейся коричневой либо тёмно-бурой маслянистой жидкости со специфическим запахом встречаются в трудах древних историков и географов – Геродота, Плутарха, Страбона, Плиния Старшего.

Уже в те давние времена люди научились использовать «каменное масло» (лат. petroleum ) , как называл нефть Агрикола. Наиболее широкое применение в древности нашли тяжёлые нефти – твёрдые либо вязкие вещества, которые сейчас называют асфальтами либо битумами.

Асфальт издавна использовался при мощении дорог, для промазывания стенок водных резервуаров и днищ кораблей. Вавилоняне смешивали его с песком и волокнистыми материалами и применяли при сооружении зданий.

Жидкая нефть в Египте и Вавилоне употреблялась в виде дезинфицирующей мази, а также как бальзамирующее вещество. Народы Ближнего Востока использовали её в светильниках вместо масла. А византийцы обстреливали вражеские корабли горшками, наполненные смесью нефти и серы, как зажигательными снарядами. Этот грозное оружие вошло в историю под названием «греческий огонь».

Однако лишь в ХХ столетии нефть стала основным сырьём для производства топлива и множества органических соединений.

«Нефть не топливо. Топить можно и ассигнациями» - эти слова стали хрестоматийными, но справедливы она лишь отчасти. В начале ХХ в. ещё при жизни, начался перевод военно-морского флота крупнейших держав с угольного топлива на нефтяное. К 1914 г. к началу первой мировой войны, он практически завершился в большинстве стран, в том числе и в России. Это увеличило мощность силовых установок на одну треть без строительства новых кораблей.

В наши дни в промышленно-развитых странах вся добываемая и получаемая нефть идёт на переработку. Но при этом 90% всей массе нефтепродуктов – топлива и масла, и лишь 10% - сырьё для нефтехимии.

Таким образом, нефть не только топливо, но и основа многих совершенно необходимых человеку топлив. И потребность в них продолжает расти.

В 1896 г. в мире было несколько автомобилей. Через 15 лет их количество исчислялось миллионами. В годы второй мировой войны в эксплуатации находилось 40 миллионов автомобилей и тягачей, свыше 200 тысяч самолётов, почти 150 тысяч танков. Для работы всей этой техники требовались сотни миллионов тонн моторных и смазочных материалов.

Коротко о важнейших нефтепродуктах.

Бензин. Правильнее – бензины. Сложная смесь легких углеводородов нефти, применяемая главным образом как топливо для карбюраторных двигателей. Температура кипения не выше 205 градусов, но 10% массы должно перегоняться пори температуре 68 – 79 градусов. Это так называемая пусковая фракция, от ее характеристик зависит легкость запуска двигателя. Бензины получают как при прямой перегонке нефти, так и в процессах ее вторичной переработки. Часть производимого бензина используется в химической промышленности как растворитель.

Керосин – это смесь углеводородов, выкипающих при температуре 180 – 320 градусов, но некоторые керосины, например из суруханской и грозненской нефти, начинают кипеть при более низкой температуре. Сто лет назад керосин назывался иначе – фотогеном, что в переводе с греческого означает «рождающий свет». В то время керосин был лишь топливом светильных ламп. Однако позже он стал и моторным топливом: сначала для тракторов, а затем и для реактивных самолетов. Используют керосин и как горючее в жидком ракетном топливе.

Дизельное топливо. На этом топливе работает дизель – двигатель внутреннего сгорания. Это средние и от части тяжелые фракции нефти.

Минеральные масла: моторные, индустриальные, приборные, трансмиссионные, турбинные, компрессорные и др. Это все смазочные масла, а есть ещё и несмазочные: трансформаторные, кабельные, поглотительные.

Среди нефтепродуктов есть и медицинские препараты, например вазелиновое масло и просто вазелин. Всё это достаточно тяжелые фракции нефти, подвергнутые специальной очистке.

Парафин, церезины – твердые углеводороды и их смеси с маслами. В состав парафина входят насыщенные углеводороды от С19Н40 до С35Н72 с температурами плавления 50 – 70 градусов. Смесь высших твердых насыщенных углеводородов мелкокристаллического строения состава С37Н76 – С53Н108 называется церезином. Больше всего парафина употребляет спичечная промышленность – им пропитывают древесину, чтобы она горела ровнее. В химической промышленности парафин используют для производства карбоновых кислот спиртов, моющих средств , поверхностно – активных веществ.

Кроме того, в процессах нефтепереработки получают битумы и нефтяной кокс (из самых тяжелых фракций), сажу, важнейшие растворители – бензол и толуол .

Нефтяные технические битумы имеют широкое применение в народном хозяйстве: дорожные, строительные битумы и др.

2. Загадка происхождения нефти.

Нефть (греч. ναφθα, или через тур. neft , от персидск. нефт ; восходит к аккад. напатум - вспыхивать, воспламеняться) - природная маслянистая горючая жидкость, состоящая из сложной смеси углеводородов и некоторых других органических соединений. По цвету нефть бывает красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть; имеет специфический запах, распространена в осадочных породах Земли. Сегодня нефть является одним из важнейших для человечества полезных ископаемых.

3.Нефтеобразование

Проблема происхождения нефти – одна из самых загадочных страниц науки о Земле.

В познании природы нефти и условий её образования можно выделить несколько периодов.

Первый из них – (донаучный) продолжался до средних веков. Так в 1546 г. Агрикола писал, что нефть и каменные угли имеют неорганическое происхождение, последние образуются путём сгущения и затвердения нефти.

Второй период – (научных догадок) – связан с датой опубликования труда «О слоях земных» (1763 г.), где была высказана теория о дистилляционном происхождении нефти, из того же органического вещества, которое даёт начало каменным углям. Эти идеи Ломоносова далеко опередили научную мысль того времени, искавшую источники нефти среди неживой природы.

Третий период в эволюции знаний о происхождении нефти связан с возникновением и развитием нефтяной промышленности. В этот период были предложены разнообразные гипотезы неорганического (минерального) происхождения нефти. В 1866 г. французский химик М. Бертло высказал предположение, что нефть образуется в недрах земли при воздействии углекислоты на щелочные металлы. В 1871 г. французский химик Г. Биассон выступил с идеей о происхождении нефти путём взаимодействия воды, СО2 , Н2 S с раскалённым железом. В 1877 г. предложил минеральную (карбидную) гипотезу, согласно которой возникновение нефти связано с проникновением воды в глубь земли по разломам, где под воздействием её на «углеродистые металлы» карбиды – образуются водороды и окись железа.

Преобразование органических осадков представляет собой сложный химических процесс. Запасы нефти конечны, как конечны запасы органического вещества в породах.

3.1. Распространение нефтяных месторождений.

Нефтяные месторождения образуются там, где при отложении осадков существуют благоприятные условия для накопления в них исходного органического материала.

Карта добычи нефти в мире

4. Месторождения в России.

По запасам нефти Россия занимает 2 место в мире.

Основная база страны – Западная Сибирь (70% добычи нефти). Крупнейшие месторождения – Самотлор, Сургут, Мегион. Вторая по величине база – Волго-Уральская. Разрабатывается уже 50 лет, поэтому запасы сильно истощены. Из крупнейших месторождений следует, отметить– Ромашкинское, Туймазинское, Ишимбаевское.

В перспективе возможна разработка новых месторождений на шельфе Каспийского, а так же Баренцево, Карского и Охотского морей.

Часть нефти перерабатывается, однако большинство нефтеперерабатывающих заводов находится на европейской территории России.

5. Динамика запасов.

Начиная с 1992 г. из – за сокращения объемов геолого – разведочных работ прирост запасов не компенсировал добычи нефти. Среднегодовой прирост запасов в 1992 г. – 2000 г. составил 245 против 1105 млн. т в 1985 – 91. (снижение в 4,5 раза. В результате разведанные запасы нефти к 2001 г. уменьшилось в целом по стране на 13%. Основной их прирост ожидается прежде всего в Западной Сибири, а также в менее изучаемых районах, таких как Восточная Сибирь, Дальний Восток, континентальный шельф Баренцева моря. В этих регионах есть геологические перспективы.

В настоящее время в отрасли происходят положительные изменения, связанные с развитием облагораживающих процессов и увеличением глубины переработки нефти, которая возросла с 65% в 1990г. до 70% в 2000 году.

6. Нефтедобыча.

Нефтедобыча – отрасль нефтяной промышленности, осуществляющая извлечение нефти и сопровождающего её газа из недр с помощью буровых скважин или шахт и других горных выработок. Задачами нефтедобычи являются: рациональная разработка нефтяных залежей наиболее совершенными способами, обеспечивающими максимальное извлечение подземных запасов нефти в заданные сроки, с минимальными затратами энергии и труда; организация сбора и предварительной обработки (очистки) добытой продукции с наименьшими потерями нефти и газа. Почти вся добываемая в мире нефть извлекается из нефтяных скважин, проходимых бурением земной поверхности или со дна морских водоёмов. Лишь незначительная часть нефти добывается через мелкие скважины. Применительно к неглубоким истощенным залежам, эксплуатация которых с помощью скважин малоэффективна, начинает в единичных случаях использоваться способ открытой разработки нефтяных месторождений (слайд№4,5).

6.1. Нефтяной промысел.

Нефтяным промыслом называется предприятие, осуществляющее добычу нефти и газа, их сбор и учёт, предварительную обработку нефти для удаления из неё воды, а иногда и летучих составляющих, хранение нефти и газа и последующую транспортировку по промысловым нефтепроводам и газопроводам, а также ремонт скважин и оборудования. В зависимости от размеров нефтяного месторождения в нём организуются один или несколько промыслов. Территориально промысел может занимать участок нефтеносной площади весьма различной величины – нередко менее 100 га и до 40 – 50 км2. Число нефтяных скважин на промысле иногда достигает 500 и более.

6.2. Этапы развития нефтедобычи.

Добыча нефти существует с древнейших времён (слайд№6). Нефть, собиравшаяся на выходе нефтяных пластов на поверхность земли, использовалась для смазки колес, для светильников и факелов, а также для лечебных целей. Нефть упоминается в вавилонских рукописях и санскритских письменах (начало нашей эры). проходил со своими войсками по южному побережью Каспийского моря, в его палатку были внесены светильники, наполненные маслянистой жидкостью; это была нефть, добывавшаяся на Апшеронском полуострове.

Колодезная добыча нефти существовала ещё в глубокой древности в Месопотамии, Китае и других областях Востока. Черпалась нефть с помощью кожаных вёдер и сливалась в ямы. Из ям нефть разливалась по бурдюкам и развозилась на продажу.

До конца XIX века основными способами добычи нефти были фонтанный и поршневой. Первый мощный нефтяной фонтан ударил в России в 1873 г. в Балканах из скважины глубиной всего 15 метров. Вначале нефть из фонтанов била струёй прямо в атмосферу и разлеталась на всей ближней территории, при такой добыче много нефти терялось.

7. Нефтехимия.

Нефтехимия, нефтехимический синтез – отрасль химической промышленности, производящая химические продукты из нефти, попутных и природных газов и отдельных компонентов. На долю нефтехимии приходится свыше четверти всей химической продукции мира. Ориентация экономики развитых стран на нефтяное сырьё позволила нефтехимии совершить в середине ХХ века качественный скачок и стать одной из важных отраслей тяжёлой промышленности (слайд№7).

Обычно, рассказывая об истории возникновения нефтехимии, за точку отсчёта берут 1918 г., когда в США было основано первое в мире производство изопропилового спирта из крекинг газов. Спирты и сейчас достаточно широко применяют в промышленности (главным образом, для производства ацетона). Но, наверное, главными продуктами нефтехимии стали материалы, первоначально не имевшие к ней ни какого отношения.

Это были каучуки и эластомеры. Первые наши каучуки делались исключительно из спирта, который получали из пищевого сырья. Сейчас все каучуки синтезируются из нефтехимического сырья. Получаемая из каучука резина идёт в основном на шины для автомобилей, самолётов, тракторов.

Из нефтяного сырья производят и многие другие вещества, технология изготовление которых первоначально основывалась на химической переработке пищевых продуктов. Достаточно вспомнить о жирных кислотах и моющих средствах. Нефтехимия экономит не только пищевые продукты, но и значительные средства.

Один из важных мономеров для каучуков – дивинил – при производстве из бутана обходится примерно вдвое дешевле, чем при его получении его из пищевого спирта.

Пять первых представителей насыщенных углеводородов метанового ряда – метан СН4 , этан С2 Н6 ,пропан С3 Н8 бутан C4Н10, пентан С5Н12 – стали важнейшим нефтехимическим сырьём, хотя каждого из них, в том числе и метана, преобладающего в составе природного газа, в нефти немного. В реакции присоединения насыщенные углеводороды не вступают, поэтому для нефтехимии чрезвычайно важны реакции замещения: хлорирование, фторирование, сульфохлорирование, нитрование, а также неполное окисление. Все эти способы химического воздействия на предельные углеводороды позволяют получить более реакционноспособные соединения.

Пиролизом насыщенных углеводородов можно получить этилен, ацетилен и др. ненасыщенные углеводороды, на основе которых синтезируются многие органические соединения. Особо ценен этилен. Он нужен для получения синтетического спирта, винилхлора, стирола, полиэтилена и т. д. В конце50 – гг. на базе нефтехимического сырья в нашей стране изготавливалось лишь 15% пластмасс и синтетических смол, сейчас – больше 75%.

Нефтехимия производит также ароматические соединения, органические кислоты, гликоли, сырьё для производства химических волокон, удобрения. В последние десятилетия на базе нефтехимии родилась группа биотехнологических производств.

7.1. Нефтехимические процессы.

Перегонка (из истории).

Перегонкой нефти занимались уже в Средние века в Закавказье, на Западной Украине, в Малой Азии. Первую в мире заводскую нефтеперегонную установку сооружили в начале ХVII века. Однако широко использоваться такой способ перегонки нефти стал лишь в ХIХ в., когда появилась необходимость в горючем для бытовых керосиновых ламп. Первое время в них просто заливали нефть.

В 1823 г. на Северном Кавказе, в районе города Моздока была сооружена промышленная установка для перегонки нефти. В Англии подобный процесс начали осваивать лишь с 1848 г.

В конце ХХ в. Для перегонки нефти используются специальные устройства – ректификационные колонны. Внутри каждой из них находится набор тарелок – перегородок с отверстиями, через которые, постепенно охлаждаясь, поднимаются пары нефти. При этом высококипящие фракции, сжижаясь при охлаждении, остаются на нижних тарелках, а летучие пары поднимаются вверх.

Низкокипящие фракции долго считались бесполезными, а из высококипящих получали парафин, который шел на производство свечей и ваксы (густой черной краски). Самым ценным продуктом перегонки до конца ХХ в. был керосин.

Одну из высококипящих фракций нефти – мазут стали использовать как топливо в парафиновых котлах в середине ХIХ в., когда изобрели механизм для впрыскивания жидкого топлива в горящую печь. Также из высококипящих фракций научились делать смазочные масла.

Вещества, оставшиеся после перегонки – битумы, или асфальты, с которых начиналась история использования нефти. Они по – прежнему широко применяются при строительстве дорог, в производстве кровельных материалов и полиграфических красок.

8. Влияние нефти на окружающую среду.

Начав эксплуатацию месторождений нефти и газа, человек, сам того не подозревая, выпустил джина из бутылки. Поначалу казалось, что нефть приносит людям только выгоду, но постепенно выяснилось, что использование ее имеет и обратную сторону. Чего же больше приносит нефть, пользы или вреда? Каковы последствия ее применения? Не окажутся ли они роковыми для человечества? (слайд№8)

Атмосфера

Большую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива. При сгорании этих продуктов в атмосферу выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и т. д. От сжигания всех видов топлива, в том числе и каменного угля, за последние полвека содержание диоксида углерода в атмосфере увеличилось почти на 288 млрд. т., а израсходовано более 300 млрд. т. кислорода. Таким образом, с момента первых костров первобытного человека атмосфера потеряла около 0,02% кислорода, а приобрела до 12% углекислого газа. В настоящее время ежегодно человечество сжигает 7 млрд. т топлива, на что потребляется более 10 млрд. т. кислорода, а прибавка диоксида углерода в атмосфере доходит до 14 млрд. т. В ближайшие же годы эти цифры буду расти в связи с общим увеличением добычи горючих полезных ископаемых и их сжиганием. По мнению, к 2020г. В атмосфере исчезнет около 12 000 млрд. т. кислорода (0,77%). Таким образом, через 100 лет состав атмосферы существенно изменится и, надо полагать не в лучшую сторону (слайд№9).

Уменьшение количества кислорода и рост содержания углекислого газа, в свою очередь, будут влиять на изменение климата. Молекулы диоксида углерода позволяют коротковолновому солнечному излучению проникать сквозь атмосферу Земли и задерживают инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью. Возникает так называемый «парниковый эффект», и среднепланетная температура повышается. Предполагают, что потепление с 1880 г. по 1940 г. в значительной степени следует отнести за этот счет. Казалось бы, в дальнейшем потепление должно прогрессивно нарастать. Однако другое воздействие человека на атмосферу нейтрализует «парниковый эффект».

Человечество выделяет огромное количество пыли и других микрочастиц, экранирующих солнечные лучи и сводящих на нет нагревательное действие углекислого газа. По сведениям американского специалиста К. Фрейзера, над Вашингтоном помутнение атмосферы с 1905 г. по 1964 г. составило 57%, а над одним из швейцарских городов – 88%. Над Тихим океаном прозрачность атмосферы снизилось на 30% всего за десять лет 0 с 1957 г. по 1967 г.

Загрязнение атмосферы таит в себе и другую опасность – оно снижает количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли.

Большая роль в загрязнении атмосферы принадлежит реактивным самолетам, машинам, заводам и фабрикам. Чтобы пересечь Атлантический океан, современный реактивный лайнер поглощает 35 т. кислорода и оставляет инверсионные следы, увеличивающие облачность. Значительно загрязняют атмосферу автомашины, которых уже сейчас насчитывается более 500 млн. По подсчетам специалистов машины «размножаются» в 7 раз быстрее людей. В США каждый год от заболеваний, вызванных загрязнением воздуха, умирает 15 тыс. человек. Американцев это не на шутку тревожит. Появляются проекты автомобилей, работающих на другом виде топлива. Электромобили уже не новость, во многих странах мира есть опытные образцы, но пока их широкое внедрение в жизнь сдерживается из – за малой мощности аккумуляторов.

В последнее время появилась новая идея – автомобиль с инерционным двигателем. К сооружению его приступили американские компании «Лир моторе» и «Ю. Флайвис». Он будет снабжен двумя тяжелыми маховиками, работающими в вакууме . Для их раскручивания перед выездом предусмотрен электромотор, питающийся от бытовой сети. Запасенная кинетическая энергия маховиков через коробку передач поступать на ведущие колеса. Одной зарядки хватит на 80 км пробега со скоростью 96 км/ч. Максимальная скорость такого автомобиля достигает 160 км/ч. Автомобиль, которому не нужен ни бензин, ни другое горючее и который не производит выхлопных газов скоро будет внедряться в жизнь.

Не малый вклад в отравление атмосферы вносят различные заводы, тепло - и электростанции. Средней мощности электростанция, работающая на мазуте, выбрасывает ежесуточно в окружающую среду 500 т серы в виде сернистого ангидрита, который, соединяясь с водой, тотчас же дает сернистую кислоту. Для примера, тепловая электростанция компании «Электрисите де Франс» ежедневно выбрасывает в атмосферу из своих труб 33 т серного ангидрита, который может превратиться в 50 т серной кислоты. Кислотный дождь охватывает территорию около этой станции в радиусе до 5 км. Такие дожди обладают большой химической активностью, они разъедают цемент, известняк, мрамор.

Гидросфера.

Безрассудно загрязняет человек и водные бассейны планеты. Ежегодно в Мировой океан по тем или иным причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. т нефти. Аэрофотосъемкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной пленкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега (слайд№10).

Литр нефти лишает кислорода, столь необходимого рыбам, 40 тыс. л морской воды. Тонна нефти загрязняет 12 км 2 поверхности океана. Икринки многих рыб развиваются в приповерхностном слое, где опасность встречи с нефтью весьма велика. При концентрации её в морской воде в количестве 0,1-0,01 мл/л икринки погибают за несколько суток. На 1 га морской поверхности может погибнуть более 100 млн. личинок рыб, если имеется на поверхности нефтяная пленка. Чтобы ее получить, достаточно вылить 1 л нефти.

Источников поступления нефти в моря и океаны довольно много. Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками.

В настоящее время 7 – 8 т нефти из каждых 10 т, добываемых в море, доставляются к местам потребления морским транспортом. На некоторых участках Мирового океана происходит буквально столпотворение. Например, через пролив Ла – Манш, ширина которого 29 км, ежесуточно проходит более 1000 судов. Количество танкерных катастроф в этом месте велико.

Встает угрожающий вопрос: что делать с этими «черными океанами»? Как спасти их обитателей от гибели?

Строят различные планы. Шведские и английские специалисты для очистки морских вод от нефти предлагают использовать старые газеты, куски обертки, обрезки с бумажных фабрик. Все это измельчается на полосы длинной 3 мм. Брошенные на воду, они способны впитать в себя – кратное количество нефти по сравнению с собственной массой. Затем топливо из них легко извлекается прессованием. Такие полоски бумаги, помещенные в большие нейлоновые «авоськи », предлагается использовать для сбора нефти в море на месте катастрофы танкеров.

Русские ученые установили, что некоторые жители морей не страдают от нефтяного загрязнения. В Каспии, например, живет моллюск – кардиум. Это крошечное существо, получившее своё название за сердцевидную форму раковинки, играет важную роль в очистке воды, добывая таким образом и пищу, и кислород для дыхания. Природа «планировала» необходимость очистки морей и океанов, ведь известно и естественное поступление нефти в эти водоёмы. Проникновение ее из – под земли зафиксировано, например, у берегов Калифорнии, Австралии, Канады, Мексики, Венесуэлы в Персидском заливе. На одном из участков дна Калифорнийского залива, в проливе Санта – Барбара, зафиксирована естественная утечка нефти из недр дебитом от 350 до 500 м в сутки. Предполагается, что этот процесс протекает здесь уже десятки тысяч лет, а впервые был зарегистрирован в 1793 г. английским мореплавателем Д. Ванкуром. По оценкам ученых США, годовое поступление нефти в Мировой океан при естественном просачивании составляет от 200 тыс. т до 2 млн. т. Первый предел наиболее вероятен, он составляет всего около 6% от общего объема нефти, поступающий в моря и океаны планеты их антропогенных источников. Достаточно того, что при упоминающейся аварии танкера «Тори Каньон» в океан вылилось столько же нефти, сколько просачивается в воду из калифорнийских месторождений за 28 лет. Такие количества не под силу живым санитарам моря, человек же пока существенной помощи им оказать не в состоянии.

Кроме нефти, в моря и океаны выносится много других продуктов жизнедеятельности человека, загрязняющих эти водоёмы. По данным Ж.-И. Кусто, верхнем слое океанов до глубины 300 м содержится свинец, ртуть, кадмий, которые убивают рыбу и даже людей. По сведению ученых Калифорнийского университета, только в северной акватории Тихого океана на начало 80-х гг. плавало около 5 млн. старой резиновой обуви, 35млн. пустых пластмассовых бутылок и около 70 млн. стеклянных. Ж.-И. Кусто пишет: «Море стало сточной ямой, куда стекаются все загрязняющие вещества, выносимые отравленными реками; все загрязняющие вещества, которые ветер и дождь собирают в нашей отравленной атмосфере; все те загрязняющие вещества, которые сбрасывают танкеры. Поэтому не следует удивляться, если мало – помалу из этой сточной ямы уходит жизнь».

Варварское отношение к природе при освоении нефтяных месторождений проявляется и в нашей стране. По различным причинам при добыче и транспорте «черного золота» часть сырья выливается на земную поверхность и в водоемы . Только за 1988 г. при прорыве нефтепроводов на Самотлорском месторождении в одноименное озеро попало около 110 тыс. т нефти. Известны случаи слива мазута и сырой нефти в реку Обь и другие водные артерии страны.

В тоже время реки – эти естественные резервуары проточной пресной воды – часто используются как транспорт для промышленных отходов. Ежегодно реки выбрасывают в моря и океаны 2,3 млн. т свинца, 1,6 млн. т марганца, 6,5 млн. т фосфора. Количество железа, которое выносится реками в моря, равно половине мировой продукции стали (слайд№11).

8.1. Опасный промысел (слайд№12)

Нефтяной промысел всегда был и остается делом рискованным, а добыча на континентальном шельфе – опасна вдвойне. Иногда добывающие платформы тонут: какой бы ни была тяжелой и устойчивой конструкция, на нее всегда найдется свой «девятый вал». Другая причина – взрыв газа, и как следствие – пожар. И хотя крупные аварии редки, в среднем раз в десятилетие (сказываются более жесткие по сравнению с сухопутной добычей меры безопасности и дисциплина), но от этого они ещё более трагичны. С пылающего или тонущего стального острова людям попросту некуда деться – вокруг море, а помощь не всегда приходит вовремя. Особенно на Севере. Одна из крупнейших аварий произошла 15 февраля 1982 году в 315 км от берегов Ньюфаундленда. Построенная в Японии «Оушен Рейнджнр» была самой большой полупогруженной платформой того времени, благодаря своим большим размерам она слыла непотопляемой, а потому её использовали для работы в самых тяжелых условиях В канадских водах «Оушен Рейнджнр» стояла уже два года, и люди не ожидали сюрпризов. Вдруг начался сильный шторм, огромные волны заливали палубу, срывали оборудование. Вода проникла в балластные цистерны, накренив платформу. Усилия команды по спасению платформы были тщетны – она тонула. Некоторые люди прыгали за борт, не думая о том, что продержаться в ледяной воде без спецкостюмов им удастся лишь несколько минут. Спасательные вертолеты не смогли вылететь из-за шторма, а команда пришедшего на помощь судна безуспешно пыталась снять нефтяников с единственной шлюпки. Не помогли ни верёвка, ни плот, ни длинные шесты крюками – так высоки были волны. Все 84 человека погибли.

Авария в Мексиканском заливе – человек или природа?

Авария в Мексиканском заливе, где после взрыва и затопления буровой платформы на воде образовалось огромное нефтяное пятно, стала первой подобной катастрофой в истории человечества. Для ее ликвидации, как отмечают эксперты, возможно, придется применить экстраординарные средства, а последствия ЧП могут заставить пересмотреть планы развития нефтедобычи на морском шельфе.
Управляемая компанией BP нефтяная платформа в Мексиканском заливе затонула 22 апреля после 36-часового пожара, последовавшего вслед за мощным взрывом. Нефть на этой платформе добывалась с рекордной глубины в 1,5 тысячи метров. Сейчас нефтяное пятно достигло побережья штата Луизиана и приближается к берегам двух других штатов США – Флориды и Алабамы. Специалисты опасаются, что пострадают животные и птицы национального заповедника в Луизиане и окрестных национальных парках. Под угрозой биологические ресурсы залива (слайд№13).

Береговая охрана и Служба управления минеральными ресурсами США ведут расследование причин взрыва буровой платформы.

Кто виноват?

О причинах аварии и методах ее решения российские эксперты говорили на пресс-конференции в РИА Новости «Экологическая ситуация в Мексиканском заливе: как не допустить подобного в России?» (видеоролик).

Причиной аварии мог стать внезапный выброс нефти из-за подвижки платформ земной коры, считает ведущий научный сотрудник лаборатории углеродистых веществ биосферы географического факультета МГУ Юрий Пиковский.

По мнению эксперта, в данной ситуации целиком на человеческий и технологический факторы опираться нельзя – основной причиной аварии могло стать воздействие всех недропользователей на земную кору в этом районе, что могло привести к внезапному выбросу нефти под высоким давлением (видеоролик).
Совсем недавняя трагедия на море вызвана ураганом «Катрина» и «Рита», бушевавшими в августе - сентябре 2005 года на восточном побережье США.

Стихия прошлась по Мексиканскому заливу, где работают 4 000 добывающих платформ. В итоге было уничтожено 115 сооружений, 52 повреждено и нарушено 535 сегментов трубопроводов, что полностью парализовало добычу на заливе. К счастью, обошлось без человеческих жертв, но это самый большой урон, когда – либо нанесенный нефтегазовой отрасли этого района (слайд№14).

8.2. Вредное производство.

Нефтегазовая добыча недаром считается одним из самых грязных производств. Урон окружающей среде наносится на каждом этапе, начиная с разведки месторождений. Казалось бы, морю в этом отношении повезло больше, чем суше. К масштабной разработке шельфов компании приступили не так давно, уже имея на руках отработанные технологии, и при активном вмешательстве «зелёных» организаций. Проблема, однако, в том, что загрязнители распространяются в воде гораздо быстрее, из - за жизнь морских обитателей может быть нарушена малейшим вмешательством извне. Проблема грунта, разведочное бурение, обустройство платформы, прокладка трубопровода – всё это повреждает дно и негативно отражается на донных экосистемах. Очень вредны буровые растворы и другие химические вещества, используемые при проходке скважин, включая обычную воду. Поэтому в отрасль начиная с конца 80-х годов ХХ века ввели стандарт «нулевого сброса», который запрещает сбрасывать в море любые использованные на буровой жидкости.

8.3. Только факты.

· Количество открытых на шельфе мирового океана месторождений углеводородов превышает 2 000.

· На шельфе установлено более 6 000 платформ, из низ 4 000 в Мексиканском заливе.

· Самое крупное месторождение нефти Сафания - Хафджи находится в Персидском заливе. Его запасы – 4,3 млрд. тонн.

· На арктическом шельфе открыто более 120 месторождений, из них 20% - гигантские и крупные.

· В пределах России открыто более 1 000 месторождений нефти, 830 из них разрабатывают.

Самая глубокая скважина в мире находится в России на Кольском полуострове, - она располагается на глубине 12,3 километров, но правда относится к разряду научных. Научные скважины используются в основном для изучения геолого-химического состава пластов земли.

9.Насколько хватит нефти ?

А не кажется ли странным тот факт, что всего лишь, через сто лет после начала массовой добычи нефти человечество находится на стадии исчерпания этого нужного ресурса. Да, действительно, необычно - всего сто с небольшим лет добычи и ресурсам, которые образовывались миллионы лет, конец. Но всё спорно в нашем мире.

Сравним две простые средние цифры мирового объёма добычи нефти: объём добытой нефти к 1920г равен 95 млн. тонн, к 1970г равен 2300 млн. тонн. На данный момент специалисты оценивают общий мировой объём запасов нефти в 220-250 млрд. тонн. Конечно, данная цифра приводится с учётом неразведанных запасов, которые составляют примерно 25% от вышеуказанной цифры. И всё-таки давайте попробуем вместе посчитать, на - сколько хватит нефти нашей планете исходя из разведанного мирового запаса нефти и среднего ежегодного мирового спроса:

● Разведанные запасы нефти 200 млрд. тонн

● Ежегодный спрос на нефть 4.6 млрд. тонн.

Здесь хотелось бы ещё раз подчеркнуть, что 43,5 года это средняя цифра. Точной цифры, т. е. количества лет, на которое хватит нефти не может получить ни один специалист, ввиду того, что постоянно:

♦ изменяется объём мирового спроса на нефть

♦ изменяются данные по запасам нефти в каждой стране

♦ развиваются технологии добычи нефти

♦ развиваются технологии энергопроизводства.

Так же в расчётах не принимают участия неразведанные запасы.

Как быть?

Одним из наиболее перспективных путей ограждения среды от загрязнения является создание комплексной автоматизации процессов добычи, транспорта и хранения нефти. В нашей стране такая система впервые была создана в 70-х гг. и применена в районах Западной Сибири. Потребовалось создать новую унифицированную технологию добычи нефти. Раньше, например, на промыслах не умели транспортировать нефть и природный газ совместно по одной системе трубопроводов. С этой целью сооружались специальные нефтяные и газовые коммуникации с большим количеством объектов, рассредоточенных на больших территориях. Промыслы состояли из сотен объектов, причем в каждом нефтяном районе их строили по – своему, это не позволяло связать их единой системой телеуправления. Естественно, что при такой технологии добычи и транспорта много продукта терялось за счет испарения и утечки. Специалистам удалось, используя энергию недр и глубинных насосов, обеспечить подачу нефти от скважины к центральным нефтесборным пунктам без промежуточных технологических операций. Число промысловых объектов сократилось враз.

По пути герметизации систем сбора, транспорта и подготовки нефти идут и другие крупные страны земного шара. В США, например, некоторые промыслы, расположенные в густонаселенных районах, искусно скрыты в домах. В прибрежной зоне курортного города Лонг – Бич построено четыре искусственных острова, где производится разработка морских площадей. С материком эти своеобразные промыслы связаны сетью трубопроводов длинной свыше 40 км. и электрокабелем протяженностью 16,5 км. Площадь каждого острова 40 тыс. м2 , здесь можно разместить до 200 эксплутационных скважин с комплектом необходимого оборудования. Все технологические объекты декорированы – они спрятаны в башни из цветного материала, вокруг которых размещены искусственные пальмы, скалы и водопады . Вечером и ночью вся эта бутафория подсвечивается цветными прожекторами, что создает весьма красочное экзотическое зрелище, поражающие воображение отдыхающих и туристов.

Итак, можно сказать, что нефть – это друг, с которым надо держать ухо востро. Небрежное отношение с «черным золотом» может обернуться большой бедой.

В настоящее время человечество переживает углеводородную эру. Нефтяная отрасль является главной для мировой экономики. В нашей стране эта зависимость особенно высока. К сожалению, российская нефтяная промышленность находится сейчас в состоянии глубокого кризиса. Было перечислено немало ее проблем. Каковы же перспективы развития отрасли? Если продолжать хищническую эксплуатацию месторождений вкупе с большими потерями при транспортировке и нерациональной нефтепереработкой, то будущее нефтяной промышленности представляется весьма мрачным. Уже сегодня сокращение темпов производства составляет в среднем 12 – 15% в год, что чревато полным развалом стратегически важной для державы отрасли. Например, большие объемы нефти Восточной Сибири труднодоступны из – за сложного геологического строения, требуют огромных инвестиций в добычу. А следовательно разработки будут идти слабо. Эффект от геологоразведки выше в Западной Сибири, однако в этом регионе высокопродуктивные месторождения уже значительно истощены.

По этим и многим другим причинам России необходимо реформировать нефтяную промышленность. Для этого в первую очередь нужно:

· Установить высокие штрафы за нерациональное использование природных богатств и нарушение экологии.

· Менее жестко регулировать цены внутри страны, поддерживая их несколько ниже мирового уровня. Экспорт же нефти за рубеж вести только по мировым ценам .

· Частично восстановить централизованное управление отраслью. Это приведёт к рациональной системе нефтепроводов.

· Найти продуманную программу инвестиций в нефтяную промышленность.

· Более рационально использовать нефть.

· Проводить планово геологоразведочные работы с целью восполнения запасов нефти и газа.

Принятие и осуществление этих мер на практике способствует значительному улучшению экономики нашей страны, и более долговечному использованию этого важного природного ресурса.

Общеизвестно, что нефтедобыча приносит огромный вред окружающей среде. Сточные воды и буровые растворы при их неполной очистке могут сделать водоемы, куда они сбрасываются, полностью непригодными для обитания флоры и фауны и даже для технических целей. Значительный ущерб экологии наносят и выбросы в атмосферу. В последнее время Росприроднадзор активно проверяет деятельность нефтегазовых компаний под углом зрения сохранения окружающей среды и направляет свои заключения об отзыве лицензий у тех фирм, которые нарушают экологию на территориях своей деятельности. Эти нарушения, к сожалению, многообразны. В последнем опубликованном на сегодня Государственном докладе «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2005 году» отмечается, что наибольший суммарный объем выбросов в атмосферу зафиксирован для предприятий по добыче сырой нефти и нефтяного (попутного) газа – 4,1 млн. т (пятая часть общего выброса от стационарных источников по России в целом). Добывающими предприятиями суммарно используется около 2000 млн. куб. м свежей воды, в том числе при добыче сырой нефти и природного газа – 701,5 млн. куб. м.

10.Положительное влияние нефтедобычи на окружающую среду

В то же время последними исследованиями установлено, что это негативное воздействие нефтедобычи при некоторых условиях можно смягчить.

Начнем с того, что химико-физические свойства нефти по-разному (и не только негативно) воздействуют на экологию. Дело в том, что нефть отличается высокой температурой замерзания и вязкостью. Чтобы нефть текла по трубопроводам с необходимой скоростью, ее подогревают. Для этого трубы изолируют, так как в противном случае из-за больших тепловых потерь придется слишком часто строить пункты подогрева. Кроме того, высокая теплоотдача приводит к протаиванию верхнего слоя вечномерзлых грунтов, что ведет к увеличению вегетационного периода у растений и благоприятно сказывается на численности животных (особенно в годы с экстремальными условиями) (слайд№15).

Изменение состояния вечной мерзлоты приводит к изменению газового состояния атмосферы. Увеличение глубины протаивания меняет соотношение между аэробной зоной почвы, расположенной выше уровня грунтовых вод, и зоной, находящейся ниже анаэробной (безкислородной). Аэробная зона – источник выделения углекислого газа, образующегося при разложении органики в кислородной среде, а анаэробная зона продуцирует метан. Парниковый эффект метана превышает действие равного количества углекислого газа примерно в 20 раз. Таким образом, разрушение верхнего слоя вечномерзлых пород ведет к уменьшению метана в атмосфере, что стабилизирует климат на планете. Выделение углекислого газа, содержащегося в верхних слоях вечномерзлых пород и поглощаемого при таянии мерзлоты растительностью и планктоном, намного снижает эффект глобального потепления климата, возникающего при поступлении в атмосферу газа, не усваиваемого биотой, – метана.

Положительный (хотя и не столь значительный) экологический эффект, возникающий при нефтедобыче, необходимо учитывать при составлении планов оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС). По мнению, при эксплуатации объектов нефтеструктуры следует использовать тепловые потери от нефтепроводов и повышенную обводненность территорий, прилегающих к насыпям. Для эффективного использования тепловых потерь в притундровых редколесьях и в зонах луговой растительности вдоль трубопроводов следует выбирать места с более высокой концентрацией животных и растений. В этих зонах можно уменьшить теплоизоляцию труб, чтобы тепловые потоки достигали земной поверхности и повышали температуру воздуха, увеличивая вегетационный период. Сброс теплых вод в водоемы и водотоки в холодный период года может способствовать образованию квазистационарных полыней, которые при определенных обстоятельствах могут обеспечить существование околоводных птиц.

11. ВЫВОДЫ:

Итак, в результате своего исследовательского проекта, мы рассмотрели нефть, ее основные характеристики и, самое главное, влияние на окружающую среду и значение для человека. Мы доказали, что нефть является основой цивилизации, «черным золотом». Мы - новое поколение, и от нас зависит будущее страны. И если каждый из нас будет осознанно относиться к той информации, которую мы получаем, мир изменится к лучшему.

12. Список используемых источников информации

1. http: // cnit. *****/ organics/ index. Htm

2. http: // festival: 1 *****/ / inde

3. Википедия свободная энциклопедия Интернет.

4. www. *****///Влияние нефтяной промышленности на окружающую среду.

Государственное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №2011

Имени трижды героя совецкого союза маршала авиации И.Н. Кожедуба

РЕФЕРАТ

По предмету:

Окружающий мир

Состав и применение нефти.

История развития нефти 4

Состав нефти 6

Добыча, разработка, очистка и применение нефти 7

Заключение 12

История развития нефти

В древности нефть использовали и военных целях. Летописи рассказывают, что древние греки привязывали сосуд с таинственной смесью к метательному копью, запускавшемуся гигантской пращей. Когда снаряд достигал цели, происходил взрыв и поднималось облако дыма. Пламя сразу же распространялось во всех направлениях. Вода не могла погасить огонь. Состав "греческого огня" хранился в строгой тайне, и лишь арабским алхимикам XII века удалось его разгадать. Всю основу этого таинственного рецепта составляла нефть с добавлением серы и селитры.

В XVII-XVIII вв. нефть использовалось и как лечебное средство. В середине XVII в. французский миссионер парет Джозеф де ла Рош д, Альен обнаружил в западной Пенсильвании таинственные "черные воды". Индейцы добавляли их в качестве связующего вещества в краски для раскрашивания своих лиц. Из этих вод, бывших не чем иным, как нефтяными озерами, патер и создал свой чудодейственный бальзам. Во многих странах Европы его применяли как лекарство.

Однако не везде нефть получала должную оценку. В 1840 году русский губернатор Баку направил пробы Бакинской нефти в Петербургскую академию наук с целью определения ее пригодности для промышленных нужд. Он получил весьма "поучительный" ответ: "Это вонючее вещество пригодно только для смазки колес и телег".

Лишь во второй половине прошлого века человек открыл удивительные возможности "черного золота". Развитие промышленности потребовало огромное количество смазочных средств, нового более дешевого и более эффективного, чем уголь, топливо, в принципиально новых источников света. Все это могла дать только нефть. Молох индустрии все больше и настойчивее требовал для своего роста нефти и нефтепродуктов. Началась повсеместная ее добыча. Занималась заря новой, нефтяной эры. Первым вестником ее явились нефтяные вышки полковника Дрейка. В североамериканском городке Тайтесвилле штата Пенсильвания его скважина дала нефть. Это случилось 27 августа 1859 г. С этой даты ведет отсчет современная нефтяная промышленность мира.

Началась погоня за нефтью. Во всех концах света, в обжитых и неисследованных районах, на суше и на дне океана искали эту черную и бурую маслянистую на ощупь и с характерным острым запахом "земную кровь". Нефтяную лихорадку подхлестнуло изобретение в январе 1861 г. Крекинга-современного метода переработки нефти. Вещество, на которое тысячилентиями мало кто обращал внимание, стало широко использоваться в промышленности и военных целях, превратилось в объект торговли и спекуляции, стало своеобразным яблоком раздора для различных государств мира.

Тем не менее, несмотря на активные поиски, в конце прошлого века добывалось в год всего около 5 млн. т нефти, по нынешним масштабам капля в море. Добыча велась примитивным способом.

На Апшероне, где хозяйничал предприимчивый шведский делец Э. Нобель, нефть доставили бурдюками из простых колодцев. В конце 80-ых годов прошлого века на его "нефтяную империю" работало более 25 тыс. рабочих. Естественно, что такими средствами трудно было увеличивать нефтедобычу.

По мере развития науки и техники совершенствовался процесс бурения нефтяных скважин и их эксплуатация. В результате уже в 1900 г. во всем мире было произведено 20 млн. т "черного золота".

Настоящий взрыв нефтедобычи приходится на послевоенные годы: в 1945 г. в мире добыто 350 млн. т нефти, в 1960 г.- свыше 1 млрд. т, а в 1970 г.- около 2 млрд. т. Максимум добычи падает на 1979 г. (3,2 млрд. т), а потом темпы ее снизились. Сейчас из земных недр ежегодно выкачивается около 3 млрд. т "черного золота" (2,8 млрд. т в 1984 г.) (рис. 1).

Такими же темпами развивалась и добыча постоянного спутника нефти - горючего газа. Его использование начинается лишь в первой половине XX в. В 1920 г. годовая добыча газа составила всего 35 млрд. м3, а в 1950 г. увеличилась до 192 млрд. м3. С 1960 г. производство газа резко пошло вверх, достигнув максимума в 1984 г. (1560 млрд. м3).

Развитие современной промышленности немыслимо без углеводородов. Это, прежде всего самый выгодный и эффективный вид топлива. Нефть и горючий газ обеспечивают энергетические потребности в мире на 65% и на 100% топливо для транспорта. На получение энергии идет 90-95% добываемых углеводородов. Однако еще Д. И. Менделеев говорил, что сжигать нефть и газ в топках все равно, что растапливать печь ассигнациями.
Нефть и газ - источники многих жизненно важных продуктов. Это синтетический каучук и пластмасса, строительные материалы и искусственные ткани, красители и моющие средства, инсектициды и гербициды, взрывчатые вещества и медицинские препараты, душистые соединения для парфюмерии и удобрения, стимуляторы роста и искусственный пищевой белок, различные масла, бензин, керосин, мазут, без которых невозможна эксплуатация машин, автомобилей, самолетов, ракет.

Если бы вдруг источники нефти и газа неожиданно иссякли, мировая цивилизация оказалась бы на краю катастрофы. Как видим, человек очень зависит от нефти. Особенно остро это почувствовалось в начале 70-х годов текущего столетия, когда разразился "топливный кризис". Отголоском его стало всеобщее увеличение дороговизны жизни в западных странах. Люди попали в еще большую зависимость от нефти. Чтобы освободиться от этой зависимости, человек ищет альтернативный источник энергии, используя энергию ветра, рек, атома, каменного угля. В этом направлении сделаны определенные успехи, однако ближайшие 20-30 лет нефть и газ будут определять «топливное лицо» мира.

Состав нефти

В составе нефти выделяют углеводородную, асфальтосмолистую и зольную составные части. Также в составе нефти также выделяют порфирины и серу. Углеводороды, содержащиеся в нефти, подразделяют на три основные группы: метановые, нафтеновые и ароматические. Метановые (парафиновые) углеводороды химически наиболее устойчивы, а ароматические - наименее устойчивы (в них минимальное содержание водорода). При этом ароматические углеводороды являются наиболее токсичными компонентами нефти . Асфальтосмолистая составная нефти частично растворима в бензине: растворяемая часть - это асфальтены, нерастворяемая - смолы. Интересно, что в смолах содержание кислорода достигает 93% от его общего количествав составе нефти . Порфирины - это азотистые соединения органического происхождения, они разрушаются при температуре 200-250°С. Сера присутствуетв составе нефти либо в свободном состоянии, либо в виде соединений сероводородов и меркаптанов. Сера является наиболее широко распространённой коррозийной примесью, которую нужно удалять на нефтеперебатывающем заводе. Поэтому цена на нефть с высоким содержанием нефти оказывается на много ниже, чем на низкосернистую нефть.

Зольная часть состава нефти - это остаток, получаемый при ее сжигании, состоящий из различных минеральных соединений.

Сырой нефтью называют нефть, получаемую непосредственно из скважин. При выходе из нефтяного пласта нефть содержит частицы горных пород, воду, а также растворенные в ней соли и газы. Эти примеси вызывают коррозию оборудования и серьезные затруднения при транспортировке и переработке нефтяного сырья. Таким образом, для экспор
та или доставки в отдаленные от мест добычи нефтеперерабатывающие заводы необходима промышленная обработка сырой нефти : из нее удаляется вода, механические примеси, соли и твердые углеводороды, выделяется газ. Газ и наиболее легкие углеводороды необходимо выделять из состава сырой нефти , т .к. они являются ценными продуктами, и могут быть утеряны при ее хранении. Кроме того, наличие легких газов при транспортировке сырой нефти по трубопроводу может привести к образованию газовых мешков на возвышенных участках трассы. Очищенную от примесей, воды и газов сырую нефть поставляют на нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), где в процессе переработки из нее получают различные виды нефтепродуктов. Качество, как сырой нефти, так и нефтепродуктов, получаемых из нее, определяется ее составом: именно он определяет направление переработки нефти и влияет на конечные продукты.

Важнейшими характеристиками свойств сырой нефти являются: плотность, содержание серы, фракционный состав, а также вязкость и содержание воды, хлористых солей и механических примесей.
Плотность нефти , зависит от содержания тяжелых углеводородов, таких как парафины и смолы.

Добыча, разработка, очистка и применение нефти.

Добыча нефти ведется человечеством с древних времен. Сначала применялись примитивные способы: сбор нефти с поверхности водоемов, обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, при помощи колодцев. Первый способ применялся еще в Мидии и Сирии, второй - в 15 веке в Италии. Но началом развития нефтяной промышленности принято считать время появления механического бурения скважин на нефть в 1859 году в США, и сейчас практически вся добываемая в мире нефть извлекается посредством буровых скважин.

За сотню с лишним лет развития истощились одни месторождения, были открыты другие, повысилась эффективность добычи нефти, увеличилась нефтеотдача, т.е. полнота извлечения нефти из пласта. Но изменилась структура добычи топлива.

Главная машина для добычи нефти и газа -- буровой станок. Первые буровые станки, появившиеся сотни лет назад, по существу, копировали рабочего с ломом. Только лом у этих первых станков был потяжелее и по форме напоминал скорее долото. Он так и назывался -- буровое долото. Его подвешивали на канате, который то поднимали с помощью ворота, то опускали. Такие машины называются ударно-канатными. Их можно встретить кое-где и сейчас, но это уже вчерашний день техники: очень уж медленно пробивают они отверстие в камне, очень много расходуют энергии зря.

Гораздо быстрее и выгоднее другой способ бурения -- роторный, при котором скважина высверливается. К ажурной металлической четырехногой вышке высотой с десятиэтажный дом подвешена толстая стальная труба. Ее вращает специальное устройство -- ротор. На нижнем конце трубы -- бур. По мере того как скважина становится глубже, трубу удлиняют. Чтобы разрушенная порода не забила скважину, в нее насосом через трубу нагнетают глинистый раствор. Раствор промывает скважину, уносит из нее вверх по щели между трубой и стенами скважины разрушенную глину, песчаник, известняк. Одновременно плотная жидкость поддерживает стенки скважины, не давая им обрушиться.

Но и у роторного бурения есть свой недостаток. Чем глубже скважина, тем тяжелее работать двигателю ротора, тем медленнее идет бурение. Ведь одно дело вращать трубу длиной 5--10 м, когда бурение скважины только начинается, и совсем другое -- крутить колонну труб длиной 500 м.

В 1922 г. советские инженеры М. А. Капелюшников, С. М. Волох и Н. А. Корнев впервые в мире построили машину для бурения скважин, в которой не нужно было вращать буровые трубы. Изобретатели поместили двигатель не наверху, а внизу, в самой скважине -- рядом с буровым инструментом. Теперь всю мощность двигатель расходовал только на вращение самого бура.

У этого станка и двигатель был необыкновенный. Советские инженеры заставили ту самую воду, которая раньше только вымывала из скважины разрушенную породу, вращать бур. Теперь, прежде чем достигнуть дна скважины, глинистый раствор вращал маленькую турбину, прикрепленную к самому буровому инструменту.

Новый станок назвали турбобуром, со временем его усовершенствовали, и теперь в скважину опускают несколько турбин, насаженных на один вал. Понятно, что мощность такой "многотурбинной" машины во много раз больше и бурение идет во много раз быстрее.

Другая замечательная буровая машина -- электробур, изобретенный инженерами А. П. Островским и Н. В. Александровым. Первые нефтяные скважины пробурили электробуром в 1940 г. У этой машины колонна труб тоже не вращается, работает только сам буровой инструмент. Но вращает его не водяная турбина, а электрический двигатель, помещенный в стальную рубашку -- кожух, заполненный маслом. Масло все время находится под высоким давлением, поэтому окружающая вода не может проникнуть в двигатель. Чтобы мощный двигатель мог поместиться в узкой нефтяной скважине, пришлось делать его очень высоким, и двигатель получился похожим на столб: диаметр у него, как у блюдца, а высота--6-7 м.

Бурение -- основная работа при добыче нефти и газа. В отличие, скажем, от угля или железной руды нефть и газ не нужно отделять от окружающего массива машинами или взрывчаткой, не нужно поднимать на поверхность земли конвейером или в вагонетках. Как только скважина достигла нефтеносного пласта, нефть, сжатая в недрах давлением газов и подземных вод, сама с силой устремляется вверх.

По мере того как нефть изливается на поверхность, давление уменьшается, и оставшаяся в недрах нефть перестает течь вверх. Тогда через специально пробуренные вокруг нефтяного месторождения скважины начинают нагнетать воду. Вода давит на нефть и выдавливает ее на поверхность по вновь ожившей скважине. А затем наступает время, когда только вода уже не может помочь. Тогда в нефтяную скважину опускают насос и начинают выкачивать из нее нефть.

Под разработкой месторождения нефти понимается осуществление процесса перемещения жидкостей и газа в пластах к эксплуатационным скважинам. Управление процессом движения жидкостей и газа достигается размещением на месторождении нефтяных, нагнетательных и контрольных скважин, количеством и порядком ввода их в эксплуатацию, режимом работы скважин и балансом пластовой энергии. Принятая для конкретной залежи система разработки месторождения нефти предопределяет технико-экономические показатели. Перед забуриванием залежи проводят проектирование системы разработки. На основании данных разведки и пробной эксплуатации устанавливают условия, при которых будет протекать эксплуатация: ее геологическое строение, коллекторские свойства пород (пористость, проницаемость, степень неоднородности), физические свойства жидкостей в пласте (вязкость, плотность), насыщенность пород нефти водой и газом, пластовые давления. Базируясь на этих данных, производят экономическую оценку системы, и выбирают оптимальную.
При глубоком залегании пластов для повышения нефтеотдачи в ряде случаев успешно применяется нагнетание в пласт газа с высоким давлением.
Извлечение нефти из скважин производится либо за счет естественного фонтанирования под действием пластовой энергии, либо путем использования одного из нескольких механизированных способов подъема жидкости. Обычно в начальной стадии разработки действует фонтанная добыча, а по мере ослабления фонтанирования скважину переводят на механизированный способ: газлифтный или эрлифтный, глубинонасосный (с помощью штанговых, гидропоршневых и винтовых насосов).
Газлифтный способ вносит существенные дополнения в обычную технологическую схему промысла, так как при нем необходима газлифтная компрессорная станция с газораспределителем и газосборными трубопроводами.
Нефтяным промыслом называется технологический комплекс, состоящий из скважин, трубопроводов, и установок различного назначения, с помощью которых на месторождении осуществляют извлечение нефти из недр Земли.
В процессе добычи нефти важное место занимает внутрипромысловый транспорт продукции скважин, осуществляемый по трубопроводам. Применяются 2 системы внутрипромыслового транспорта: напорные и самотечные. При напорных системах достаточно собственного давления на устье скважин. При самотечных движение происходит за счет превышения отметки устья скважины над пометкой группового сборного пункта.
При разработке нефтяных месторождений, приуроченных к континентальным шельфам, создаются морские нефтепромыслы.

Очистка нефти

Очистка нефти – это удаление из нефтепродуктов нежелательных компонентов, отрицательно влияющих на эксплуатационные свойства топлив и масел.
Химическая очистка нефти производится путем воздействия различных реагентов на удаляемые компоненты очищаемых продуктов. Наиболее простым способом является очистка 92-92% серной кислотой и олеумом, применяемая для удаления непредельных и ароматических углеводородов. Физико-химическая очистка производится с помощью растворителей, избирательно удаляющих нежелательные компоненты из очищаемого продукта. Неполярные растворители (пропан и бутан) используются для удаления из остатков переработки нефти (гудронов), ароматических углеводородов (процесс деасфальтации). Полярные растворители (фенол и др.) применяются для удаления полициклических ароматических углеродов с короткими боковыми цепями, сернистых и азотистых соединений из масляных дистиллятов.
При адсорбционной очистке нефти нефтепродуктов удаляются непредельные углеводороды, смолы, кислоты и др. адсорбционную очистку осуществляют при контактировании нагретого воздуха с адсорбентами или фильтрацией продукта через зерна адсорбента.
Каталитическая очистка нефти - гидрогенизация в мягких условиях, применяемая для удаления сернистых и азотистых соединений.

Применение нефти.

Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие большое практическое значение. В начале от нее отделяют растворенные углеводороды (преимущественно метан). После отгонки летучих углеводородов нефть нагревают. Первыми переходят в газообразное состояние и отгоняются углеводороды с небольшим числом атомов углерода в молекуле, имеющие относительно низкую температуру кипения. С повышением температуры смеси перегоняются углеводороды с более высокой температурой кипения. Таким образом, можно собрать отдельные смеси (фракции) нефти. Чаще всего при такой перегонке получают три основные фракции, которые затем подвергаются дальнейшему разделению.

В настоящее время из нефти получают тысячи продуктов. Основными группами являются жидкое топливо, газообразное топливо, твердое топливо (нефтяной кокс), смазочные и специальные масла, парафины и церезины, битумы, ароматические соединения, сажа, ацетилен, этилен, нефтяные кислоты и их соли, высшие спирты. Эти продукты включают горючие газы, бензин, растворители, керосин, газойль, бытовое топливо, широкий состав смазочных масел, мазут, дорожный битум и асфальт; сюда относятся также парафин, вазелин, медицинские и различные инсектицидные масла. Масла из нефти используются как мази и кремы, а также в производстве взрывчатых веществ, медикаментов, чистящих средств, наибольшее применение продукты переработки нефти находят в топливно-энергетической отрасли. Например, мазут обладает почти в полтора раза более высокой теплотой сгорания по сравнению с лучшими углями. Он занимает мало места при сгорании и не дает твердых остатков при горении. Замена твердых видов топлива мазутом на ТЭС, заводах и на железнодорожном и водном транспорте дает огромную экономию средств, способствует быстрому развитию основных отраслей промышленности и транспорта.

Энергетическое направление в использовании нефти до сих пор остается главным во всем мире. Доля нефти в мировом энергобалансе составляет более 46%.

Однако в последние годы продукты переработки нефти все шире используются как сырье для химической промышленности. Около 8% добываемой нефти потребляются в качестве сырья для современной химии. Например, этиловый спирт применяется примерно в 150 отраслях производства. В химической промышленности применяются формальдегид (HCHO), пластмассы, синтетические волокна, синтетический каучук, аммиак, этиловый спирт и т.д. Продукты переработки нефти применяются и в сельском хозяйстве. Здесь используются стимуляторы роста, протравители семян, ядохимикаты, азотные удобрения, мочевина, пленки для парников и т.д. В машиностроении и металлургии применяются универсальные клеи, детали и части аппаратов из пластмасс, смазочные масла и др. Широкое применение нашел нефтяной кокс, как анодная масса при электровыплавке. Прессованная сажа идет на огнестойкие обкладки в печах. В пищевой промышленности применяются полиэтиленовые упаковки, пищевые кислоты, консервирующие средства, парафин, производятся белково-витаминные концентраты, исходным сырьем, для которых служат метиловый и этиловый спирты и метан. В фармацевтической и парфюмерной промышленности из производных переработки нефти изготовляют нашатырный спирт, хлороформ, формалин, аспирин, вазелин и др. Производные нефтесинтеза находят широкое применение и в деревообрабатывающей, текстильной, кожевенно-обувной и строительной промышленности.

Заключение

Нефть - ценнейшее природное ископаемое, открывшее перед человеком удивительные возможности "химического перевоплощения". Всего производных нефти насчитывается уже около 3 тысяч. Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом хозяйстве. Ее доля в общем потреблении энергоресурсов непрерывно растет. Нефть составляет основу топливно-энергетических балансов всех экономически развитых стран. В настоящее время из нефти получают тысячи продуктов.

Нефть останется в ближайшем будущем основой обеспечения энергией народного хозяйства и сырьем нефтегазохимической промышленности. Здесь будет многое зависеть от успехов в области поисков, разведки и разработки нефтяных месторождений. Но ресурсы нефти в природе ограничены. Бурное наращивание в течение последних десятилетий их добычи привело к относительному истощению наиболее крупных и благоприятно расположенных месторождений.

В проблеме рационального использования нефти большое значение имеет повышение коэффициента их полезного использования. Одно из основных направлений здесь предполагает углубление уровня переработки нефти в целях обеспечения потребности страны в светлых нефтепродуктах и нефтехимическом сырье. Другим эффективным направлением является снижение удельного расхода топлива на производство тепловой и электрической энергии, а также повсеместное снижение удельного расхода электрической и тепловой энергии во всех звеньях народного хозяйства.