Список веществ по алфовитy а б в г д е ж з и к л м н п р с т у ф х ц ч ш э ю я

Нефть

НЕФТЬ (через тур. neft, от перс. нефт; восходит к аккадскому напатум - вспыхивать, воспламенять), горючая маслянистая жидкость со специфич. запахом, распространенная в осадочной оболочке Земли; важнейшее полезное ископаемое. Нефть образуется вместе с газообразными углеводородами(см. Газы природные горючие)обычно на глубине более 1,2-2 км; залегает на глубинах от десятков метров до 5-6 км. Однако на глубинах св. 4,5-5 км преобладают газовые и газоконденсатные залежи с незначит. кол-вом легких фракций нефти (см. Газовые конденсаты, Газы нефтяные попутные). Макс. число залежей нефти располагается на глубине 1-3 км. Вблизи земной пов-сти нефть преобразуется в густую мальту, полутвердый асфальт и др. (см., напр., Битуминозные пески, Битумы).

Общие сведения. Мировые запасы нефти, по прогнозу, достигают 250-270 млрд. т (1985), разведанные запасы приведены в табл. 1. Месторождения нефти выявлены на всех континентах (кроме Антарктиды) и на значит. площади прилегающих акваторий (всего ок. 30 тыс., из к-рых 15-20% газонефтяные). Однако эти скопления нефти распределены по странам и регионам крайне неравномерно. Практич. значение имеют залежи с извлекаемыми запасами от сотен тыс. т и более; обычно извлекаемые запасы месторождений-млн. т, очень редко-млрд. т. Примерно 85% нефти добывается на крупнейших месторождениях, составляющих 5% от общего их числа. Совр. методами можно извлечь до 70% заключенной в пласте нефти при среднем коэф. извлечения 0,3-0,4, т.е. извлекаемые запасы составляют только 30-40% от общего кол-ва нефти на данном месторождении.

Табл. 1.-МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА НЕФТИ И ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА *

3046-2.jpg

* "Petroleum Economist", 1990, vol. 57, № 1, p. 27.

** Без СССР, Китая и Румынии.

В СССР нефть добывают в традиционных нефтеносных районах (Баку, Грозный, Эмба, Ухта), Волго-Уральском регионе (Башкирия и Татарстан, Пермская, Самарская и др. области) и новых районах (Зап. Сибирь, полуостров Мангышлак, Белоруссия, Прибалтика и др.). Наиб. известные отечеств. нефтяные месторождения приведены в табл. 2, а месторождения в зарубежных странах-в табл. 3.

Практически всю добываемую в мире нефть извлекают из земных недр с помощью буровых скважин. С начала пром. добычи нефти (кон. 1850-х гг.) до кон. 1985 в мире было извлечено ок. 76 млрд. т (включая газовый конденсат), из к-рых более 50% приходится на 1965-85. Динамика мировой добычи нефти (млрд. т): 1900-0,02; 1950-ок. 0,55; 1960-св. 1; 1970-св. 2; 1985-90-ок. 3 (в год). Динамика добычи нефти и газового конденсата в СССР (млн.т): 1940-31,1; 1950-39,2; 1960-148,5; 1970-352,5; 1975-491; 1985-595; 1986-634; 1987-624; 1988-624; 1989-608.

В последние десятилетия поиск, разведку и разработку скоплений нефти ведут в Мировом океане, на шельфах окраинных и внутр. морей, где открыто ок. 1700 месторождений. Запасы нефти на шельфах океанов составляют 55 млрд. т, добыча нефти-ок. 30% от ее мировой добычи (1986).

Происхождение. Выдвинуто много теорий, объясняющих происхождение нефти, из них основные-органическая (биогенная) и неорганическая (абиогенная). Большинство ученых в СССР и за рубежом являются сторонниками концепции биогенного образования нефти. Еще М. В. Ломоносов ("О слоях земных", 1763) высказал идею о дистилляц. происхождении нефти под действием теплоты из орг. в-ва, к-рое дает начало и каменным углям. Теорию образования нефти из сапропеля (орг. илы) впервые предложил Г. Потонье (1904-05). Наиб. вклад в развитие орг. теории принадлежит И. М. Губкину ("Учение о нефти", 1932).

Согласно орг. теории, нефть-жидкая гидрофобная фаза продуктов фоссилизации (захоронения) орг. в-ва (керогена) в водно-осадочных отложениях. Нефтеобразование представляет собой многостадийный, весьма продолжительный (обычно много млн. лет) процесс, начинающийся еще в живом в-ве. Обязательное его требование-существование крупных областей погружения земной коры (осадочных бассейнов), в ходе развития к-рых породы, содержащие орг. в-во, могли достичь зоны с благоприятными термобарич. условиями для образования нефти. Осн. исходное в-во нефти-планктон, обеспечивающий наиб. биопродукцию в водоемах и накопление в осадках орг. в-ва сапропелевого типа, характеризуемого высоким содержаниемводорода. Генерирует нефть также гумусовое в-во, образующееся гл. обр. из растит. остатков.

К неорг. теориям происхождения нефти относятся минеральная, или карбидная (Д.И.Менделеев, 1877), космическая (В. Д. Соколов, 1889), вулканическая (Ю. Кост, 1905). Общее для этих и менее распространенных неорг. теорий-синтез углеводородов путем взаимод. карбидов металлов с водой и к-тами (идея Менделеева), а также по схеме Фишера-Троп-ша из водорода и оксидов углерода.

Физические свойства. Нефть-жидкость от светло-коричневого (почти бесцв.) до темно-бурого (почти черного) цвета. Средняя мол. м. 220-300 (редко 450-470). Плота. 0,65-1,05 (обычно 0,82-0,95) г /см3; нефть, плотность к-рой ниже 0,83, наз. легкой, 0,831-0,860-средней, выше 0,860-тяжелой. нефть содержит большое число разных орг. в-в и поэтому характеризуется не т-рой кипения, а т-рой начала кипения жидких углеводородов (обычно > 28 °С, реже >= 100 °С в случае тяжелых нефтей) и фракционным составом-выходом отдельных фракций, перегоняющихся сначала при атм. давлении, а затем под вакуумом(см. ниже) в определенных температурных пределах, как правило до 450-500 °С (выкипает ~ 80% объема пробы), реже 560-580 °С (90-95%). Т. заст. от - 60 до + 30 °С; зависит преим. от содержания в нефти парафина (чем его больше, тем т. заст. выше) и легких фракций (чем их больше, тем эта т-ра ниже).Вязкость изменяется в широких пределах (см., напр., табл. 2); определяется фракционным составом П. и ее т-рой (чем она выше и больше кол-во легких фракций, тем ниже вязкость масла), а также содержанием смолисто-асфальтеновых в-в (чем их больше, тем вязкость выше). Уд. теплоемкость 1,7-2,1 кДж/(кг.К); уд. теплота сгорания (низшая) 43,7-46,2 МДж/кг; диэлектрич. пpоница-емость 2,0-2,5; электрич. проводимость 2.10-10-0,3 х х 10-18 Ом-1.см-1. Нефть-легковоспламеняющаяся жидкость; т. всп. от -35 до + 120°С (зависит от фракционного состава и содержания в нефти растворенных газов). Нефть раств. в орг. р-рителях, в обычных условиях не раств. в воде, но может образовывать с ней стойкие эмульсии (см. Обезвоживание и обессиливание нефти).

Химический состав. Нефть представляет собой смесь ок. 1000 индивидуальных в-в, из к-рых большая часть-жидкие углеводороды (> 500 или обычно 80-90% по массе) и гетеро-атомные орг. соед. (4-5%), преим. сернистые (ок. 250), азотистые (> 30) и кислородные (ок. 85), а также металло-орг. соед. (в осн. ванадиевые и никелевые); остальные компоненты-растворенные углеводородные газы (С14, от десятых долей до 4%), вода (от следов до 10%), минер.соли (гл. обр. хлориды, 0,1-4000 мг/л и более), р-ры солей орг. к-т и др., мех. примеси (частицы глины, песка, известняка).

Углеводородный состав: в осн. парафиновые (обычно 30-35, реже 40-50% по объему) и нафтеновые (25-75%), в меньшей степени-соединения ароматич. ряда (10-20, реже 35%) и смешанного, или гибридного, строения (напр., пара-фино-нафтеновые, нафтено-ароматич.). Гетероатомные компоненты: серосодержащие-Н2S, меркаптаны, моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны, а также полициклич. и т.д. (70-90% концентрируется в остаточных продуктах-мазуте и гудроне); азотсодержащие-преим. гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины (б.ч. концентрируется в тяжелых фракциях и остатках); кислородсодержащие-нафтеновые к-ты, фенолы, смолисто-асфальтеновые в-ва и др. (сосредоточены обычно в высококипящих фракциях). Элементный состав (%): С-82-87, H-11-14,5, S-0,01-6 (редко до 8), N-0,001-1,8, О-0,005-0,35 (редко до 1,2) и др. Всего в нефти обнаружено более 50 элементов. Так, наряду с упомянутыми в нефти присутствуют V(10-5-10-2%), Ni(10-4-10-3%), Cl (от следов до 2 х х 10-2%) и т.д. Содержание указанных соед. и примесей в сырье разных месторождений колеблется в широких пределах, поэтому говорить о среднем хим. составе нефти можно только условно.