Нефть

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение……………………………………………………………………….….3

Глава 1. Происхождение и  свойства нефти……………………….….………5

1.1 Теории возникновения  нефти………………………………….……….….5

1.2 Физические свойства нефти………………………………………………11

1.3 Химический состав нефти……………….………………………………..12

Глава 2. Добыча нефти …………………………………………………….…15

Глава 3. Экономия и альтернативы конвенциональной нефти ………...21

Заключение…………………………………………………………………...…25

Список  использованной литературы……………………………………..…27 

      Введение 

     Нефть обнаруживается вместе с газообразными углеводородами на глубинах от десятков метров до 5—6 км. Однако на глубинах свыше 4,5—5 км преобладают газовые и газоконденсатные залежи с незначительным количеством лёгких фракций. Максимальное число залежей нефти располагается на глубине 1—3 км. На малых глубинах и при естественных выходах на земную поверхность нефть преобразуется в густую мальту, полутвёрдый асфальт и др. образования — например, битуминозные пески и битумы.

     По  химической природе и происхождению  нефть близка к естественным горючим  газам, озокериту, а также асфальту. Иногда все эти горючие ископаемые объединяют под общим названием петролитов и относят к ещё более обширной группе так называемых каустобиолитов — горючих минералов биогенного происхождения, которые включают также ископаемые твёрдые топлива — торф, бурые и каменные угли, антрацит, сланцы. По способности растворяться в органических жидкостях (сероуглероде, хлороформе, спиртобензольной смеси) нефть, как и другие петролиты, а также вещества, извлекаемые этими растворителями из торфа, ископаемых углей или продуктов их переработки, принято относить к группе битумов.

    Объектом исследования является нефть.

    Предметом исследования является система учебной и научной литературы, посвященной данной теме.

    Цель данной  работы состоит в том, чтобы рассмотреть химический состав. Физические свойства, экспорт, импорт способы добычи нефти.

  Исходя их цели, поставлены следующие задачи: 

• изучить специальную, учебную, научную литературу, официальные комментарии по данной теме;
• рассмотреть теории возникновения нефти;
• определить физические свойства нефти;
• изучить способы добыча нефти;
• в заключение подвести итоги по проделанной работе, подчеркнуть наиболее важные моменты.

        При написании  курсовой работы  использован  следующий метод  

проведения исследования - анализ  и  синтез имеющейся литературы.

      Глава 1. Происхождение  и свойства нефти

     1.1 Теории возникновения нефти 

     К 19 веку споры, в основном, сводилось к вопросу, что послужило исходным материалом, сырьем для образования нефти: остатки растений или животных?

     Немецкие  ученые Г.Гефер и К.Энглер в 1888 году поставили опыты по перегонке  рыбьего жира при температуре 400 С и давлении порядка 1 МПа. Им удалось получить и предельные углеводороды, и парафин, и смазочные масла, в состав которых входили алкены, нафтены и арены.

     Позднее, в 1919 году, академик Н.Д.Зелинский провел похожий опыт, но исходным материалом послужил органический ил растительного  происхождения – сапропель – из озера Балшах. При его переработке удалось получить бензин, керосин, тяжелые масла, а также метан…

     Так опытным путем была доказана теория органического происхождения нефти. Какие же тут могут быть еще  сложности ?...

     Но  с другой стороны, в 1866 году французский химик М.Бертло высказал предположение, что нефть образовалась в недрах Земли из минеральных веществ. В подтверждение своей теории он провел несколько экспериментов, искусственно синтезировав углеводороды из неорганических веществ.

     Десять  лет спустя, 15 октября 1876 года, на заседании  Русского химического общества выступил с обстоятельным докладом Д.И.Менделеев. Он изложил свою гипотезу образования  нефти. Ученый считал, что во время  горообразовательных процессов  по трещинам-разломам, рассекающим земную кору, вглубь поступает вода. Просачиваясь в недра, она в конце концов встречается с карбидами железа, под воздействием окружающих температур и давления вступает с ними в реакцию, в результате которой образуются оксиды железа и углеводороды, например этан. Полученные вещества по тем же разломам поднимаются в верхние слои земной коры и насыщают пористые породы. Так образуются газовые и нефтяные месторождения.

     В своих рассуждениях Менделеев ссылается  на опыты по получению водорода и  ненасыщенных углеводородов путем воздействия серной кислоты на чугун, содержащий достаточное количество углерода.

     Правда, идеи «чистого химика» Менделеева поначалу не имели успеха у геологов, которые  считали, что опыты, проведенные  в лаборатории, значительно отличаются от процессов, происходящих в природе.

     Однако  неожиданно карбидная или, как ее еще называют, абиогенная теория о  происхождении нефти получила новые  доказательства – от астрофизиков. Исследования спектров небесных тел  показали, что в атмосфере Юпитера и других больших планет, а также в газовых оболочках комет встречаются соединения углерода с водородом. Ну, а раз углеводороды широко распространены в космосе, значит в природе все же идут и процессы синтеза органических веществ из неорганики. Но ведь именно на этом и построена теория Менделеева.

     Итак, на сегодняшний день налицо две точки  зрения на природу происхождения  нефти. Одна – биогенная. Согласно ей, нефть образовалась из остатков животных или растений. Вторая теория – абиогенная. Подробно разработал ее Д.И.Менделеев, предположивший, что нефть в природе может синтезироваться из неорганических соединений.

     И хотя большинство геологов придерживается все-таки биогенной теории, отзвуки  этих споров не затихли и по сей  день. Уж слишком велика цена истины в данном случае. Если правы сторонники биогенной теории, то верно и опасение, что запасы нефти, возникшие давным-давно, вскоре могут подойти к концу. Если же правда на стороне их оппонентов, то вероятно, эти опасения напрасны. Ведь землетрясения и сейчас приводят к образованию разломов земной коры, воды на планете достаточно, ядро ее, по некоторым данным, состоит из чистого железа… Словом, все это позволяет надеяться, что нефть образуется в недрах и сегодня, а значит, нечего опасаться, что завтра она может кончиться.

     Но  прежде несколько слов о строении Земли. Это поможет нам быстрее  разобраться в логических построениях  ученых. Упрощенно говоря, Земля  представляет собой три сферы, расположенные  внутри друг друга. Верхняя оболочка – это твердая земная кора. Глубже расположена мантия. И наконец, в самом центре – ядро. Такое разделение вещества, начавшееся 4,5 миллиарда лет тому назад, продолжается и по сей день. Между корой, мантией ядром осуществляется интенсивный тепло- и массообмен, со всеми вытекающими отсюда геологическими последствиями – землетрясениями, извержениями вулканов, перемещениями материков...

     Первые  попытки объяснить происхождение  нефти относится еще ко временам античности. Сохранилось, например, высказывание древнегреческого ученого Страбона, жившего около 2000 лет тому назад: «В области аполлонийцев есть место под названием Нимфей, - писал он, - это скала, извергающая огонь, а под ней текут источники теплой воды и асфальта, вероятно, от сгорания асфальтовых глыб под землей...».¹

     Страбон объединил в целое два факта: извержение вулканов и образование асфальтов (так он называл нефть). И... ошибся! В упомянутых им местах нет действующих вулканов. Не было их и двадцать столетий назад. То, что Страбон принял за извержения, на самом деле – выбросы, прорывы подземных вод (так называемые грязевые вулканы), сопровождающие выходы нефти и газа на поверхность. И в наши дни подобные явления можно наблюдать на Апшероне и Таманском полуострове.

     Впрочем, несмотря на ошибку, в рассуждениях Страбона было здравое зерно - его толкование происхождения нефти имело под собой материалистическую почву. Эта линия прервалась надолго. Лишь в 1805 году, основываясь на собственных наблюдениях, сделанных в Венесуэле, на описаниях извержения Везувия, известный немецкий естествоиспытатель А.Гумбольд снова возвращается к материалистической точке зрения. «...Мы не можем сомневаться в том, - пишет он, - что нефть представляет продукт перегонки на громадных глубинах и происходит из примитивных горных пород, под которыми покоится энергия всех вулканических явлений.»

     Неорганическая  теория происхождения нефти выкристаллизовывалась  постепенно, и к тому моменту, когда  Менделеев выдвинул свою теорию карбидного происхождения нефти, неорганики накопили достаточное количество фактов и рассуждений. И последующие годы добавляли в их копилку новые сведения.

     В 1877-1878 годах французские ученые, воздействуя соляной кислотой на зеркальный чугун и водяными парами на железо при белом калении, получили водород и значительное количество углеводородов, которые даже по запаху напоминали нефть.

     Кроме вулканической гипотезы у сторонников  абиогенного происхождения нефти  есть еще и космическая. Геолог В.Д.Соколов  в 1889 году высказал предположение, что  в тот далекий период, когда  вся наша планета еще представляла собой газовый сгусток, в составе этого газа присутствовали и углеводороды. По мере охлаждения раскаленного газа и перехода его в жидкую фазу, углеводороды постепенно растворялись в жидкой магме. Когда же из жидкой магмы стала образовываться твердая земная кора, она, согласно законам физики, уже не могла удержать в себе углеводороды. Они стали выделяться по трещинам в земной коре, поднимались в верхние ее слои, сгущаясь и образуя здесь скопления нефти и газа.

     Уже в наше время обе гипотезы –  вулканическая и космическая – были объединены в единое целое новосибирским исследователем В.Сальниковым. Он использовал предположение, что планетка, имевшая в своем составе большое количество углеводородов, находясь на чересчур низкой орбите, постепенно тормозилась о верхние слои атмосферы и в конце концов упала на Землю, как это происходит с искусственными спутниками. Резкий толчок активизировал вулканическую и горообразовательную деятельность. Миллиарды тонн вулканического пепла, мощнейшие грязевые потоки завалили принесенные из космоса углеводороды, похоронили их в глубоких недрах, где под действием высоких температур и давлений они превратились в нефть и газ.

     В качестве обоснования своих выводов  Сальников указывает на необычное  расположение месторождений нефти и газа. Соединив между собой крупные зоны обнаруженных месторождений, он получил систему параллельных синусоидальных линий, которая, по его мнению, весьма напоминает проекции траекторий искусственных спутников Земли.

     Рассказ о неорганических гипотезах нельзя будет считать полным, если не упомянуть известного геолога-нефтника Н.А.Кудрявцева. В 50-е годы он собрал и обобщил огромный геологический материал по нефтяным и газовым месторождениям мира.

     Прежде  всего Кудрявцев обратил внимание на то, что многие месторождения нефти и газа обнаруживаются под зонами глубинных разломов земной коры. Сама по себе такая мысль не была новой: на это обстоятельство обратил еще Д.И.Менделеев. Но Кудрявцев намного расширил географию применения таких выводов, глубже обосновал их.

     Например, на севере Сибири, в районе так называемого  Мархининского вала, очень часто  встречаются выходы нефти на поверхность. На глубину до двух километров все  горные породы буквально пропитаны  нефтью. В то же время, как показал  анализ, количество углерода, образовавшегося одновременно с породой чрезвычайно невелико – 0,02-0,4%. Но по мере удаления от вала количество пород, богатых органическими соединениями, возрастает, а вот количество нефти резко уменьшается.