Вид полезных ископаемых по происхождению нефть
Нефть (от персидского – нефт)– полезное ископаемое, представляющее собой маслянистую жидкость цветом от мутно-желтого до почти черного и специфическим запахом. В состав сырой нефти входит более тысячи различных веществ, в основном жидких углеводородов. Важнейшим свойством нефти и ее производных является их способность выделять при сгорании большое количество энергии. Это качество в сочетании с относительной легкостью транспортировки делает нефть важнейшим энергоносителем для современного общества.
В настоящий момент практически вся нефтедобыча производится из подземных месторождений разной глубины. Состав и свойства извлекаемого сырья могут значительно отличаться, однако, в связи с тем, что сейчас нефть крайне мало используется в сыром виде, для конечного потребителя нефтепродуктов их происхождение не имеет никакого значения.
Из сырой нефти производятся, в первую очередь, различные виды топлива для двигателей внутреннего сгорания: бензин, керосин, дизельное топливо, а также большинство смазочных материалов: мазут, масла, парафины и т.д. Кроме того продукты нефтепереработки весьма широко используются в различных отраслях химической промышленности, например для производства полимеров, пластмасс, синтетических каучуков и волокон, красителей, чистящих средств, асфальта, стройматериалов.
Особенная важность нефти связана не только с ее ролью в производстве, но и с тем фактом, что добыча и переработка нефти составляет во многих странах значительную часть государственных доходов. Следовательно, в зависимости от них оказываются устойчивость власти, национальной валюты, финансирование бюджетных расходов и пр.
История
Нефть известна человечеству с древних времен, чаще всего она имела название «горного масла», именно так можно перевести английское название нефти – petroleum происходящее, в свою очередь, от двух слов: греческого πέτρα — камень и латинского oleum — масло. Однако до середины 19 столетия было изобретено сравнительно мало способов использования нефти. По этой причине она употреблялась, в основном народами жившими недалеко от ее естественных месторождений.
Еще в древнем Вавилоне и соседних с ним государствах нефть и продукт ее окисления – асфальт, использовали в строительстве. В Египте времен фараонов – для бальзамирования. Несколько позже на Среднем Востоке и в Греции, а затем в Византии нашли употребление горючим свойствам нефти. Самый известный и эффективный пример этого – знаменитый греческий огонь, своим действием напоминающий современные огнеметы.
В 19 веке производимый из нефти керосин стали использовать для освещения, в известных всем керосиновых лампах. Но, по настоящему востребованной нефть стала только с появлением и развитием производства двигателей внутреннего сгорания. В этот же период стал распространяться и новый способ добычи – нефтяные скважины вместо колодцев.
Происхождение и месторождения нефти
В настоящее время наиболее распространенной остается органическая теория нефтеобразования из разложившихся останков живых существ, занесенных осадочными породами, и долгое время находившихся под давлением. Здесь можно провести некоторые параллели с наглядно знакомым жителям Беларуси торфом, в котором можно иногда разглядеть частички не сгнивших растений. Есть и другие гипотезы происхождения нефти, но главное значение для современного общества представляет не геологическая история, а возможность применения научных знаний для поиска новых месторождений. Исследования именно в этой области получают основной объем финансирования от государств и корпораций.
Наибольшие объемы разведанной нефти расположены на глубине от 1 до 6 километров. Нужно отметить, что она не всегда находится в относительно «чистом» состоянии, часто сырая нефть оказывается смешана с другими жидкими и твердыми породами. Такое состояние может делать извлечение и переработку сырья существенно дороже. Как правило, дешевле и удобнее всего оказывается добыча нефти на старых, давно разведанных месторождениях, где возможно производить ее на меньших глубинах. Однако, к началу 21 века они оказались в значительной степени истощены, что приводит к необходимости вкладывать дополнительные усилия и средства в нефтедобычу или искать новые залежи.
На 2018 год разведанные запасы сырой нефти, по данным «Всемирной книги фактов» (The World Factbook), в разных государствах в баррелях оценивались так:
| № | Страна | Запасы (баррелей) |
|---|---|---|
| 1 | Венесуэла | 302 300 000 000 |
| 2 | Саудовская Аравия | 266 200 000 000 |
| 3 | Канада | 170 500 000 000 |
| 4 | Иран | 157 200 000 000 |
| 5 | Ирак | 148 800 000 000 |
| 6 | Кувейт | 101 500 000 000 |
| 7 | ОАЭ | 97 800 000 000 |
| 8 | Россия | 80 000 000 000 |
| 9 | Ливия | 48 360 000 000 |
| 10 | Нигерия | 37 450 000 000 |
| 11 | Казахстан | 30 000 000 000 |
| 12 | Китай | 25 630 000 000 |
| 13 | Катар | 25 240 000 000 |
| 14 | Бразилия | 12 630 000 000 |
| 15 | Алжир | 12 200 000 000 |
| 16 | Ангола | 9 523 000 000 |
| 17 | Эквадор | 8 273 000 000 |
| 18 | Азербайджан | 7 000 000 000 |
| 19 | Мексика | 6 630 000 000 |
| 20 | Норвегия | 6 376 000 000 |
Необходимо заметить, что стоимость добычи нефти на разных месторождениях может существенно отличаться.
Современная добыча и использование нефти
С конца 19 и до начала 21 века роль нефти в экономике практически непрерывно возрастала. Вероятно, такое положение будет сохраняться до появления и внедрения в массовое производство двигателей работающих на других, более дешевых и удобных в использовании энергоносителях.
Использование нефти в современном мире весьма обширно, потому кратко упомянем только основные направления производства в этой области.
Добыча нефти может происходить различными способами. Самый древний – поверхностный метод сбора, т.е. вычерпывание сырой нефти естественным путем выходящей на поверхность, давно ушел в прошлое. То же можно сказать и о добыче близко лежащей нефти через колодцы. В настоящее время добыча производится из скважин, проникающих в землю на несколько километров. Если не следовать строго принятой терминологии, но попытаться классифицировать добычу исходя из технологических приемов, то получится следующая классификация:
- Первичный, фонтанный метод – нефтесодержащая жидкость сама выходит из скважины под давлением, существующим в нефтеносном слое;
- Компрессорный метод, газлифтный или эрлифтный начинает применяться после того, как давление в нефтеносном слое становится недостаточным для применения предыдущего способа. При таком варианте добычи в скважину под давлением закачивается газ (или воздух) для создания избыточного давления, приводящего к выходу нефтегазовой смеси на поверхность. С той же целью в нефтеносный слой может закачиваться вода;
- Насосный метод – нефть выкачивается из пласта мощными скважинными и погружными электронасосами;
- Третичные способы добычи представляют собой применение различных приемов повышения давления в нефтесодержащем пласте: закачка нагретой воды; сжигание части нефти под землей и др.
Добыча сланцевой нефти оказывается еще более сложной технологически: приходится применять гидроразрывы и термический или химический разогрев нефтеносного слоя; и потому требует привлечения максимального для отрасли объема финансовых ресурсов.
Среди способов транспортировки нефти наибольшее распространение получили:
- Перекачка по трубопроводам – самый дешевый и экологически чистый вариант;
- Транспортировка по суше в автомобильных и железнодорожных цистернах;
- Перевозка в танкерах по морским путям.
Себестоимость добычи и транспортировки нефти обычно составляют расходы продавца и не влияют на цену продажи, которая является одинаковой для большей части мирового рынка.
Продажная цена нефти в значительной степени унифицирована по сортам принятым за эталонные на рынках. Для Европы и в некоторой степени Азии это Brent. Для Америки – WTI. Страны Персидского залива имеют свой маркерный сорт Dubai Crude.
Список основных нефтедобывающих стран на 2018 год выглядел так:
| № | Страна | Добыча (баррелей/день) |
|---|---|---|
| 1 | США | 10.961.000 |
| 2 | Россия | 10.527.000 |
| 3 | Саудовская Аравия | 10.317.000 |
| 4 | Ирак | 4.410.000 |
| 5 | Китай | 3.781.000 |
| 6 | Иран | 3.553.000 |
| 7 | ОАЭ | 3.008.000 |
| 8 | Кувейт | 2.736.000 |
| 9 | Бразилия | 2.586.000 |
| 10 | Канада | 1.276.000 |
Список стран по добыче нефти ОПЕК основан на оценках, опубликованных в ежегодном Статистическом Бюллетене 2019 ОПЕК (Annual Statistical Bulletin 2019).
Большая часть добываемой нефти уходит на изготовления бензина и дизтоплива. Способы ее переработки разнообразны, сложны в деталях но, в общем, сводятся к процессу перегонки, наглядно знакомому большинству наших сограждан на примере самогонного аппарата.
Цена на нефть в 2020
2020 год начался с мирового кризиса в нефтяной отрасли. После небольшого роста цен на нефть в начале января произошел существенный спад.
Из-за вспышки коронавируса снизился спрос на топливо. Как результат, в конце января нефть сорта Brent упала в цене до 56$ за баррель. Для сравнения: в конце 2019 года ее стоимость равнялась 72$. Российский сорт Urals в январе стоил около 58$ за баррель.
В феврале продолжилось снижение стоимости – 50$ за баррель для Brent и 54$ за баррель для Urals.
Масло в кризисный огонь в марте подлили Россия и Саудовская Аравия. 6 марта на встрече ОПЕК+ РФ не захотела снизить уровень добычи нефти, в то время как Саудовская Аравия выступила за значительное снижение объемов. Снижение нефтяной добычи было необходимо, чтобы компенсировать падение спроса.
Из-за отказа России Саудовская Аравия заявила, что увеличит добычу до 12 млн баррелей в день и предоставит покупателям скидки. В итоге произошел рекордный обвал цен в марте 2020:
- нефть сорта Brent – до 25$ за баррель;
- нефть сорта Urals – до 29$ за баррель.
1 апреля цена российской нефти упала до рекордно низкой отметки с января 1999 года – до 10$ за баррель, а цена европейской нефти Brent сумела подняться на несколько процентов – до 32$ за баррель.
6 апреля закончилось действие сделки стран ОПЕК+. Ценовая яма заставила страны ОПЕК+ все-таки еще раз обсудить разногласия и прийти к соглашению. 12 апреля был достигнут консенсус в отношении лимитов на добычу нефти на ближайший период.
Резкого роста цен после соглашения не случилось, ведь спрос все еще очень низкий из-за мировой пандемии и карантинов. По самым оптимистичным прогнозам аналитиков, цены на нефть к концу года вырастут до 40-45$ за баррель.
Если вы заметили ошибку в тексте новости, пожалуйста, выделите
её и нажмите Ctrl+Enter
14 ноября 2020 г.
Нефть – природное ископаемое топливо, представляющее собой маслянистую жидкость мутно-жёлтого или светло-коричневого – вплоть до чёрного цветов, обладающую специфическим запахом. Вследствие содержания в составе значительного количества разнообразных углеводородов, это естественное сырьё стало занимать лидирующее положение среди других энергетических ресурсов.
Важнейшим достоинством нефти является возможность выделять при сгорании значительное количество тепловой энергии. Именно это качество, а также возможность транспортировки на значительные расстояния, превратили её в чёрное золото – самый востребованный энергоресурс планетарного масштаба. Кроме того, этот вид минерального сырья является основой нефтехимической отрасли, позволяющей получать широкий спектр веществ, столь необходимых для многих отраслей промышленности, энергетики и транспорта.
Методы добычи
Основные залежи нефти присутствуют в подземных месторождениях, представляющих собой пустоты, расположенные на глубине, не превышающей 3-х км. Чтобы её извлечь, строятся скважины, позволяющие с помощью шахт достичь необходимой отметки залегания.
Не вдаваясь во все технологические тонкости, методы добычи нефти в зависимости: от уровня давления внутри пласта, способа его обеспечения и технологии извлечения, подразделяются на три вида.
Первичный
Нефтесодержащая жидкость покидает своё место пребывания (коллектор нефтяной залежи) в результате воздействия естественных сил природы. Обычно её место занимает вода или газы. Если существующего давления не достаточно для самостоятельного выхода нефти (фонтанирования), то подключается специальные насосы. При таком методе добычи нефтеотдача скважины, как правило, не превышает 15%.
Вторичный
После исчерпания возможностей первичного метода нефтедобычи, на смену ему приходит вторичный метод, суть которого заключается в искусственном нагнетании давления внутрь залежи. Осуществляется это с помощью закачивания в пласт воды из близлежащих пресных водоёмов или газов естественного происхождения (воздух и продукты его разделения, попутный или природный газ). Подобные технологические решения увеличивают нефтеотдачу до 30%.
Третичный
Следующим этапом увеличения добычи нефти, позволяющим повысить продуктивность до 45%, является третичный метод. В основу, которого положены воздействия, повышающие энергетический уровень залегающего природного ресурса. Легко догадаться, что это, прежде всего повышение температуры, приводящее к увеличению, столь необходимого для извлечения нефти физического параметра – давления.
Но именно третичный метод, взятый на вооружение нефтяниками III-го тысячелетия, позволил обеспечить мировую экономику миллионами баррелей нефти.
Процессы переработки
Полученная в результате добычи нефть мало используется в чистом виде. Гораздо больший интерес представляют продукты её переработки – разнообразные виды топлива, а также исходные материалы для химической промышленности.
Первичные
Поступающее по трубопроводам или по железной дороге, а также транспортируемое водным путём с помощью танкеров сырьё, подвергается очистке и разделяется на фракции на нефтеперерабатывающих заводах. В этом и заключается суть первичной переработки.
Подготовка нефти
Доставленная на предприятия нефть содержит в своём составе примеси: газ, воду, твёрдые частицы, от которых необходимо избавиться. На этапе подготовки она подвергается:
- очистке от примесей механического происхождения,
- освобождению от углеводородов пониженной плотности (обычно – газообразных),
- обезвоживанию совместно с электрообессоливанием.
Атмосферная перегонка
Очищенная нефть поступает в цилиндрическую вертикальную (ректификационную) колонну, где подвергается воздействию пара, движущегося снизу вверх. В результате нагрева, доходящего до температуры достигающей 4000С, она разделяется на фракции:
- бензиновую,
- керосиновую,
- дизельную,
- жидкий мазут.
Вакуумная дистилляция
Вакуум-дистилляция применяется для выделения из мазута масляных дистиллятов и вакуумного газойля. Продукции, необходимой для выпуска топлива, масел, парафина и целого ряда продуктов нефтепереработки и нефтехимии. Оставшаяся тяжёлая фракция представляет собой гудрон, служащий для производства таких строительных материалов как битум и мазут.
Вторичные
Так как продукция первичной переработки нефти не отличается необходимыми товарными свойствами, то для улучшения качества её подвергают вторичной переработке.
Риформинг
Процесс каталитического риформинга, в основе которого лежит просачивание жидкости сквозь слой платинового катализатора, предназначен для получения высокооктанового бензина и ароматических углеводородов.
Гидроочистка
Этот технологический процесс предназначен для снижения количества примесей под воздействием водорода. При этом уменьшается количество смол, асфальтенов, а также веществ, имеющих в своём составе большое количество кислорода.
Каталитический крекинг
Каталитический крекинг – один из основных процессов вторичной переработки нефти, имеющий целью: повышение октанового числа бензина, получение углеводородных газов и кокса. Суть его заключается в получении мелких молекул из более крупных соединений с помощью нагрева и применения катализатора.
Гидрокрекинг
Для получения дизельного топлива и одного из компонентов автомобильного бензина – бензина гидрокрекинга, осуществляется расщепление средней фракции вакуумной дистилляции (газойля) в присутствии значительного количества водорода.
Коксование
Процесс бескислородного нагрева тяжёлых нефтяных фракций остатков вторичной переработки носит название «коксование». Целью его является получения нефтяного кокса – продукта, имеющего высокую стойкость против воздействия коррозии.
Изомеризация
Получение изомерного углеводородного сырья для нефтехимии и ряда компонентов бензина не может обойтись без изомеризации – изменения молекулярной структуры вещества с сохранением его качественных и количественных параметров.
Алкилирование
Цель повышения октанового числа бензина заставила технологов разработать данный процесс использования малоценных крекинговых продуктов в качестве важных компонентов бензина. Суть его заключена в молекулярном воздействии на исходный материал с помощью алкилов – частиц предельных углеводородов.
Хранение и транспортировка
Для хранения нефти применяют специальные вертикальные резервуары надземного и подземного типов. Как правило, современные хранилища представляют собой хорошо организованные структуры – нефтебазы, предназначенные для приёмки и распределения нефти.
Транспортировка голубого топлива осуществляется с помощью:
- Нефтеналивных танкеров – судов ёмкостью до 30 000 тонн, перевозящих этот жидкий вид энергоресурса по морям и рекам.
- Нефтепроводов, позволяющих перемещать огромные объёмы нефти на значительные расстояния с минимумом затрат подземным способом.
- Железнодорожных цистерн, доставляющих нефть в незначительных объёмах в отдалённые местности.
Автомобильный вид транспорта экономически не выгоден для доставки сырой нефти, поэтому его используют для перевозки готовых нефтепродуктов конечным потребителям.
Продукты переработки
Уникальность нефти заключается в том, что из неё посредством переработки получают продукцию, задействованную во всех отраслях народного хозяйства: от промышленности – до повседневного быта.
Топливо
Нефтяные топлива подразделятся на группы, основными из которых являются:
- авиационный и автомобильный бензин,
- дизельное топливо,
- мазут,
- керосин.
Они находят своё применение на транспорте и в энергетике.
Пластик
Пластмассы – одно из выдающихся изобретений учёных 20-го века. Эти высокомолекулярные соединения, благодаря своим свойствам: лёгкости, устойчивости к влаге и ряду агрессивных жидкостей, а также низкой тепло- и электропроводности, наряду с физиологической безвредностью для человеческого организма, широко используются в качестве сырья для изготовления ёмкостей, изоляционных материалов и даже предметов мебели.
Производство столь необходимого материала, каким сегодня является пластик, доходит до 200 млн. т в год.
Синтетические ткани
Широчайший спектр современных тканей, к которым относятся: полиэстер (лавсан), холлофайбер, акрил, капрон, нейлон, стрейч-ткани, а также искусственный мех и искусственная кожа, – являются продукцией нефтепереработки. Кроме чисто бытового назначения, обусловленного прочностью, эластичностью, стойкостью и практичностью этих материалов, синтетика находит использование в авиации, строительстве и сельском хозяйстве.
Каучук
Синтетические полимеры, обладающие эластичностью, вязкостью, водоотталкивающими и диэлектрическими свойствами, получили распространение благодаря изготавливаемой из них продукции: резины и эбонита. Если первые можно встретить в качестве шин для автомобилей, самолётов и велосипедов, то вторые незаменимы в качестве электроизоляционных материалов.
Пищевой блок
Проблема недостатка пищевых продуктов с каждым днём всё острее стоит перед человечеством. Вполне возможно, что на смену натуральным вскоре придут синтезированные из нефти продукты питания. Современная пищевая индустрия активно выдвигает на рынок: искусственную икру, жевательную резинку, ванилин, красители и концентраты. Естественно, что все они являются продукцией нефтепереработки.
Применение в медицине и косметике
Производные нефти уже давно заняли своё место на прилавках аптек в качестве средств от аллергии, головной боли, повышенной температуры, инфекций и стресса. Не говоря уже о множестве ёмкостей, используемых в чисто медицинских целях, можно отдельно отметить перспективы создания целого класса пластмассовых протезов, изготовленных при помощи 3D-моделирования.
Ещё одно направление использования нефтепродуктов заключается в том, что современные представительницы прекрасного пола не обходятся без целого набора косметических средств нефтяного происхождения. Это лаки, тени, карандаши, красители, бижутерия и парфюм. Стандартного набора средств, являющихся отличным дополнением к одежде, обуви и галантерее, также изготовленных на основе нефти.
Понятно, что столь широкий спектр употребления продуктов нефтепереработки требует открытия всё новых и новых месторождений.
Месторождения в России и мире
Россия занимает восьмое место в мире по запасам нефти. Крупнейшие месторождения расположены в Западной Сибири, на территории республик Башкортостан и Татарстан, а также на Кавказе, в Красноярском крае, Астраханской области и острове Сахалин.
Мировые нефтяные месторождения географически распределены следующим образом:
- Ближний Восток – 67%.
- Латинская Америка – 8%.
- Западная Африка – 7%.
- Россия и Средняя Азия – 6%.
- Северная Америка – 5%.
- Западная Европа – 3%.
- Юго-Восточная Азия – 3%.
Мировые запасы
Согласно последним данным февраля 2020 года, лидерами по запасам нефти являются:
- Венесуэла – 16,9% общемировых запасов, что составляет 300,878 млрд. баррелей.
- Саудовская Аравия – 16,7% =” 297,7 млрд. баррелей.
- Иран – 11,9% =” 211,6 млрд. баррелей.
- Канада – 9,5% =” 169,709 млрд. баррелей.
- Ирак – 8% =” 142,503 млрд. баррелей.
- ОАЭ – 5,9% =” 105,8 млрд. баррелей.
- Кувейт – 5,7% =” 101,5 млрд. баррелей.
- Россия – 4,5% =” 80,0 млрд. баррелей.
Необходимо отметить, что эти данные постоянно уточняются, благодаря геологоразведке. Также имеются огромные залежи углеводородов на дне Мирового океана.
Страны, добывающие нефть
Вследствие целого ряда экономических, политических и исторических причин, перечень государств, занимающих первые строчки рейтингов по уровню нефтедобычи, несколько отличаются от списка стран, располагающих значительными запасами этого вида природного топлива.
Список стран-лидеров по уровню добычи нефти:
- США – 18,7% =” 15,043 млн. баррелей/сутки.
- Саудовская Аравия – 14,9% =” 12,0 млн. баррелей/сутки.
- Россия – 13,4% =” 10,8 млн. баррелей/сутки.
- Ирак – 5,5% =” 4,452 млн. баррелей/сутки.
- Иран – 5,0% =” 3,991 млн. баррелей/сутки.
Вполне очевидно что, несмотря на ограниченные запасы (хотя, точный уровень этих запасов очень трудно оценить даже приблизительно), нефть ещё достаточно долгое время сохранит свои лидирующие позиции в качестве основного природного энергоресурса мировой экономики.
Автор:
Юрий Флоринских
Все статьи этого автора