Основные свойства нефти кратко

Обновлено: 05.07.2024

Нефть представляет собой природную маслянистую, легковоспламеняющуюся жидкость с характерным запахом, от светло-желтого до коричнево-бурого и черного цвета (иногда встречается изумрудно-зеленая и даже практически бесцветная нефть).

Так как нефть является сложной смесью углеводородов и гетероатомных соединений, говорить о каких-либо константах для данной субстанции не представляется возможным. По этой же причине физические свойства нефти находятся в строгой зависимости от ее химического и фракционного составов. Кроме того, на свойства нефти могут оказывать влияние внешние факторы, такие, например, как условия хранения, неправильное соблюдение которых приводит к испарению легких фракций и т.п.

Тем не менее, нефть характеризуется определенным набором физических параметров, которые позволяют контролировать качество нефти, классифицировать нефть, оценивать ее стоиомость, а также рассчитывать и проектировать нефтепроводы, перерабатывающую и другую технологическую аппаратуру.

Стоит отметить, что физические свойства нефти, находящейся глубоко в пласте, значительно отличаются от свойств уже поднятой на поверхность и дегазированной нефти. Это объясняется влиянием на залегающую нефть давления, температуры, а также наличием растворенного газа. Физические характеристики пластовой нефти, в свою очередь, необходимо знать при расчете запасов нефти и газа, составлении технологических схем разработки месторождений и выборе метода извлечения нефти.

Основные физические свойства нефти это:

плотность
вязкость
молекулярная масса
температура застывания
температура вспышки
температура воспламенения
тепловые свойства
оптические свойства
электрические свойства

В большинстве случаев физические параметры нефти укладываются в определенный интервал значений:

Нефть — жидкость черного цвета, но встречаются виды нефти совсем прозрачные, а также вишневого, ярко-зеленого, всех оттенков желтого и коричневого цветов.

Нефть не растворяется в воде, растворяется в органических растворителях, горит, пожароопасна.

С точки зрения химии, нефть представляет собой коллоидный раствор, в жидкости которого распределены взвешенные частички из полутвердых или очень густых высокомолекулярных углеводородов (асфальтов, карбенов, нафтенов). В состав коллоидной системы входят также вода и минеральные кислородо-, азото-, серо-, металлосодержащие примеси.

Виды нефтей очень сильно различаются по своему составу в зависимости от месторождения. Но если усреднить, то атомный состав примерно таков:
• 84% углерода;
• 14% водорода;
• 1-3% серы;
• кислорода, азота, разных металлов и солей менее 1%.

Всего в нефти можно обнаружить до пятидесяти элементов.

Основные характеристики нефти

Из-за того, что нефть из разных месторождений может отличаться очень сильно и состоит из множества веществ, для ее описания используется набор параметров:

• Плотность
— нефть с плотностью ниже 0,83 г/куб.см считается легкой;
— выше 0,86 г/куб.см — тяжелой;
— вся остальная — средней.
• Температура начала кипения
• Количество и объем фракций после перегонки около 80% нефти
• Температура кристаллизации, которую определяет соотношение легких и парафиновых фракций
• Вязкость
• Удельная теплоемкость
• Удельная теплота сгорания
• Электрическая проводимость
• Температура вспышки, зависящая от количества растворенных природных газов

Для быстрого и точного анализа качества нефти разработаны специализированные приборы и термометры (последние можно купить у нас на сайте).

Фракционный состав нефти
• Парафины (количество может доходить до половины объема).
• Нафтены (насыщенные алициклические и полициклические углеводороды, содержащие в молекуле до 5 циклов и до 12 атомов углерода) — до 75%.
• Ароматические углеводороды (до 35%).
• Смешанные фракции, например, парафино-нафтеновые.
• Высококипящие фракции (мазуты, гудроны с серо-, кислородо-, азотосодержащими, смолисто-асфальтеновыми и др. соединениями).

Классификация нефтей

После определения фракционного состава нефти, ей дается определение. Если какого-то типа углеводородов больше половины, а другие представлены незначительными количествами, то нефть называется по этому углеводороду, к примеру, нафтеновая нефть. Если кроме основного типа углеводорода в нефти присутствует более четверти другого типа, то такая нефть считается смешанной и соответствующе называется — например, метано-нафтеновая. В данном случае в нефти нафтеновой фракции больше половины, а метановой — не менее четверти.

Нефть — это органический продукт, который образовался в результате распада организмов и растений, существовавших на планете миллионы лет назад. Профессора и ученые утверждают, что животные и растения оставались на дне морей и заливов, покрывались слоями отложений до того, как начинался процесс разложения. Анаэробные бактерии воздействовали на останки, что впоследствии привело к образованию нефти и газа.

Образование топлива

Между распадающимися органическими останками и солями в воде и грязи происходили химические реакции. При этом реакции могли существенно различаться в разных точках земного шара. Это можно объяснить тем, что животные и растения бывают разные, да и реакции тоже.

Останки продолжали распадаться, покрываясь все более толстым слоем различных отложений, которые приносились речным потоком. Все это длилось в течение миллионов лет. Постепенно из остатков формировались углеводороды, образовалось полезное ископаемое. Как только слой нарастал, повышались давление и температура, что приводило к ускорению процесса образования горючего полезного ископаемого.

Иногда нефть и газ выходили наружу благодаря разломам в непроницаемых породах. Далее некоторая часть продукта испарялась в атмосферу, остатки же образовывали смолообразные плотные вещества. Таким образом возникали целые озера битумов, которые затем находили люди. Иногда люди сами рыли котлованы для добычи и использования битумов.

Применение нефти

Несмотря на то что история нефти насчитывает миллионы лет существования, добывать и применять ее в промышленных масштабах человечество научилось относительно недавно.

Некоторые источники говорят, что люди применяли нефтяные продукты на протяжении многих веков. Нефть и битум стали известны еще в древние времена. Некоторые народы использовали их в лечебных целях, другие в религиозных. В трудах Геродота и римского инженера Витрувия упоминается битум. На протяжении тысяч лет его применяли как водонепроницаемый материал при строительстве трубопроводов, судов и другого.

Полноценным источником энергии ресурс стал только в XIX веке. В то время в качестве топлива для освещения использовался китовый жир, которого не хватало. Нужен был новый энергетический источник. В 60-х годах XIX века в Соединенных штатах Эдвин Дрейк вырыл первую нефтяную скважину. Есть информация, что первую скважину все-таки откопали в 1846 году недалеко от Баку. Сделали это по предложению инженера Семенова Ф. А.

Постепенно нефть стала применяться в больших масштабах. Сначала был изобретен двигатель внутреннего сгорания, для которого потребовалась бензиновая фракция вещества. Далее был расцвет авиации, нуждавшейся в особо качественном топливе. В 40-х годах прошлого столетия появилось синтетическое производство. Нейлон и полиэтилен тоже стали производить из нефти.

Составные компоненты

Чтобы узнать формулу в химии, нужно понять, что нефть является сложной смесью углеводородов с малым содержанием следующих веществ:

Внешне она маслянистая, черная, флюоресцирующая на свету. При горении выделяет тепловую энергию.

Углеводороды могут иметь разное число атомов углерода в молекулах и разные виды соединения с водородом. В зависимости от молекулярных структур углеводороды делят на прямые соединения с неразветвленными цепями и циклические. Кроме того, углеводороды относятся к определенным семейств, точнее, их всего два — парафины (в международном сообществе они называются алканы) и олефины (алкены).

Углеводородные молекулы могут расщепляться на мелкие структуры или образовывать более длинные. Молекулярная форма может тоже изменяться или модифицироваться путем присоединения других атомов. Благодаря этому углеводороды считаются очень полезным компонентом при производстве различных материалов.

Как уже говорилось, нефть в разных концах земли, и даже на разной глубине одного и того же месторождения может состоять из различных углеводородов и других веществ. Именно поэтому ее внешний вид и даже характеристики могут заметно различаться — от светлой летучей консистенции до густого черного масла. Причем некоторые типы настолько вязкие, что их с трудом выкачивают.

Химический состав и физические свойства

Химический состав вещества в основном составляют парафины, нафтены, ароматики и непредельные углеводороды вместе с примесями: серы, азота и кислородсодержащих соединений. К физическим свойствам можно отнести:

Фракционный состав.
Температуру.
Относительную плотность.
Температуру вспышки и другие.

Добываемое из скважин вещество называют сырым. Хоть состав вещества и различается в разных местах, пять химических элементов присутствуют во всех видах: углерод, водород, кислород, азот, сера. Больше всего в нефти углерода и водорода — около 90% (84—87% первого и 11−14% второго), остальные три элемента присутствуют в количестве 5−8%.

Зола содержит никель, ванадий, серебро, натрий, медь, алюминий и другие. Однако золы при сжигании образуется совсем немного — сотые доли процента.

Физические свойства залегающей нефти сильно отличаются от дегазированных видов. Это происходит из-за того, что в пластовых условиях высокое давление, немалая температура, а также есть растворенный газ, которого может быть около 400 кубических метров на 1 м³ нефти.

В обычных условиях плотность вещества колеблется от 700 до 1 тыс. кг/ м³. По плотности все ресурсы делятся на три класса:

Легкие (до 860 кг/ м³).
Средние — до 900 кг/ м³.
Тяжелые — все остальные.

При определении плотности обычно пользуются относительным вариантом. Он представляет собой отношение плотности нефти при температуре 20 градусов по Цельсию к плотности воды при 4 градусах. Средние показатели плотности колеблются в промежутке 0,82−0,92.

Есть и исключения: дистилляты фракционирования с плотностью 0,76, тяжелые и густые остатки фракционирования с плотностью выше 1.

Температура застывания и плавления бывает разной. Чаще всего вещества находятся в жидком состоянии, но бывают случаи, когда они застывают при небольшом охлаждении. Если в них находятся много парафинов, то температура застывания повышается. Прямо противоположно на застывание действуют смолистые компоненты.

Немаловажным технологическим свойством нефти является вязкость. Это свойство учитывают при оценке скорости фильтрации, при определении вида вытесняющего агента, при выборе насоса. Кроме того, это свойство определяет масштабы перемещения нефти и газа. Вязкость бывает трех видов: динамическая, кинематическая и относительная.

Оптические свойства вещества тоже неоднозначны. Цвет считается одним из самых надежных способов определения качества. Состав нефти влияет на то, каким цветом будет вещество: черным, красноватым или светло-желтым. Сами углеводороды бесцветны, но смолисто-асфальтеновые соединения — нет. Чем их больше, тем нефть чернее.

Нефтяные месторождения

Самые крупные месторождения находятся в Саудовской Аравии, Казахстане, России, США и Иране. Однако бывает так, что некоторые страны не имеют средств на покупку оборудования и продают месторождения за копейки.

Не все залежи нефти можно считать месторождениями. Например, если ископаемых слишком мало, то бурить скважину попросту невыгодно. Занимаемые топливом площади могут колебаться от десятков до сотен километров. В общем, месторождения делят на следующие группы:

Мелкие — меньше 10 миллионов тонн.
Средние — от 10 до 100 миллионов тонн.
Крупные — 100 млн — 1 млрд тонн.
Крупнейшие — от 1 до 5 млрд.
Супергигантские — больше 5 млрд тонн.

В Российской Федерации имеется больше 20 точек, где добывают нефть. Ежегодно их число увеличивается, однако в последнее время не такими большими темпами, как раньше. Бо́льшая часть скважин находится в арктических морях. Конечно, из-за природных условий добыча затрудняется.

Крупнейшим месторождением в нашей стране является Уренгойское. По размерам оно находится на втором месте в мире. Природного газа здесь около 10 триллионов м³, нефти чуть меньше. Располагается оно в Ямало-Ненецком автономном округе. Назвали его в честь небольшого поселения поблизости. Открыли его в 1966 году.

В Башкирии, у города Туймазы есть одноименное месторождение, открытое еще до войны. Нефть здесь залегает на глубине всего в 1−2 км. Впервые добывать ее начали в 1944 году и до сих пор продолжают это делать. Благодаря передовым методам добычи нефтяникам удалось добыть на 40−50% больше нефти, чем предполагалось.

Немалые запасы полезных ископаемых есть и в Иркутской области, в тайге. Первоначально здесь обнаружили природный газ и жидкий газовый конденсат, но затем нашли нефть. Осуществляется добыча также в Красноярском крае, на Ванкорском месторождении. Его трудно назвать чисто нефтяным, так как здесь преобладают запасы природного газа. Все перечисленные месторождения делают Россию одним из лидеров по запасам и добыче нефти.

Подводя итоги, можно сказать, что нефть является уникальным ресурсом окружающей природы и имеет огромное значение для всего человечества.

Нефтяные месторождения — уникальное хранилище энергии, образованной и накопленной на протяжении миллионов лет в недрах нашей планеты. В этом материале — о том, какой путь проделала нефть, прежде чем там оказаться, из чего она состоит и какими свойствами обладает

Две гипотезы

У ученых до сих пор нет единого мнения о том, как образовалась нефть. Существуют две принципиально разные теории происхождения нефти. Согласно первой — органической, или биогенной, — из останков древних организмов и растений, которые на протяжении миллионов лет осаждались на дне морей или захоронялись в континентальных условиях. Затем перерабатывались сообществами микроорганизмов и преобразовывались под действием температуры и давлений в результате тектонического опускания вглубь недр, формируя богатые органическим веществом нефтематеринские породы.

60 млн лет может занимать природный процесс образования нефти из органических останков

Природный процесс образования нефти из органических останков занимает в среднем от 10 до 60 млн лет, но если для органического вещества искусственно создать соответствующий температурный режим, то на его переход в растворимое состояние с образованием всех основных классов углеводородов достаточно часа. Подобные опыты сторонники органической гипотезы толкуют в свою пользу: преобразование органики в нефть налицо. В пользу биогенного происхождения нефти есть и другие аргументы. Так, большинство промышленных скоплений нефти связано с осадочными породами. Мало того — живая материя и нефть сходны по элементному и изотопному составу. В частности, в большинстве нефтяных месторождений обнаруживаются биомаркеры, такие как порфирины — пигменты хлорофилла, широко распространенные в живой природе. Еще более убедительным можно считать совпадение изотопного состава углерода биомаркеров и других углеводородов нефти.

Состав и свойства нефти

ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕФТИ МОГУТ ЗНАЧИТЕЛЬНО РАЗЛИЧАТЬСЯ ДЛЯ РАЗНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Основные химические элементы, из которых состоит нефть: углерод — водород — и сера — до 7%. Последняя обычно присутствует в виде сероводорода или меркаптанов, которые могут вызывать коррозию оборудования. Также в нефтях присутствует до 1,7% азота и до 3,5% кислорода в виде разнообразных соединений. В очень небольших количествах в нефтях содержатся редкие металлы (например, V, Ni и др.).

От месторождения к месторождению характеристики и состав нефти могут различаться очень значительно. Ее плотность колеблется от 0,77 до 1,1 г/см³. Чаще всего встречаются нефти с плотностью кипения варьирует от 30 до 600°C в зависимости от химического состава. На этом свойстве основана разгонка нефтей на фракции. Вязкость сильно меняется в зависимости от температуры. Поверхностное натяжение может быть различным, но всегда меньше, чем у воды: это свойство используется для вытеснения нефти водой из пор пород-коллекторов.

Большинство ученых сегодня объясняют происхождение нефти биогенной теорией. Однако и неорганики приводят ряд аргументов в пользу своей точки зрения. Есть различные версии возможного неорганического происхождения нефти в недрах земли и других космических тел, но все они опираются на одни и те же факты. Во-первых, многие, хотя и не все месторождения связаны с зонами разломов. Через эти разломы, по мнению сторонников неорганической концепции, нефть и поднимается с больших глубин ближе к поверхности Земли. Во-вторых, месторождения бывают не только в осадочных, но также в магматических и метаморфических горных породах (впрочем, они могли оказаться там и в результате миграции). Кроме того, углеводороды встречаются в веществе, извергающемся из вулканов. Наконец, третий, наиболее весомый аргумент в пользу неорганической теории состоит в том, что углеводороды есть не только на Земле, но и в метеоритах, хвостах комет, в атмосфере других планет и в рассеянном космическом веществе. Так, присутствие метана отмечено на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. На Титане, спутнике Сатурна, обнаружены реки и озера, состоящие из смеси метана, этана, пропана, этилена и ацетилена. Если на других планетах Солнечной системы эти вещества могут образовываться без участия биологических объектов, почему это невозможно на Земле?

С точки зрения современных сторонников неорганической, или минеральной, гипотезы, углеводороды образуются из содержащихся в мантии Земли воды и углекислого газа в присутствии закисных соединений металлов на глубинах Высокое давление в недрах земли препятствует термической деструкции сложных молекул углеводородов. В свою очередь сторонники органики не отрицают, что простые углеводороды, например метан, могут иметь и неорганическое происхождение. Опыты, направленные на подтверждение абиогенной теории, показали, что получаемые углеводороды могут содержать не более пяти атомов углерода, а нефть представляет собой смесь более тяжелых соединений. Этому противоречию объяснений пока нет.

Этапы образования нефти

СТАДИИ ОБРАЗОВАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕФТИ

В ловушке

Помимо чисто научного интереса гипотезы, объясняющие происхождение нефти и газа, имеют еще и политическое звучание. Действительно, раз уж нефть может получаться из неорганических веществ и темпы ее образования не десятки миллионов лет, как предполагает биогенная концепция, а во много тысяч раз выше, значит, проблема скорого исчерпания запасов становится как минимум не столь однозначной. Однако для нефтяников вопрос о том, откуда берется нефть, принципиален скорее с той точки зрения, может ли теория предсказать, где именно нужно искать месторождения. С этой задачей органики справляются лучше.

В сугубо прагматическом отношении для добычи важно знать даже не то, где нефть зародилась, а где она находится сейчас и откуда ее можно извлечь. Дело в том, что в земной коре большая часть нефти не остается в материнской породе, а перемещается и скапливается в особых геологических объектах, называемых ловушками. Даже если предположить, что нефть имеет неорганическое происхождение, ловушки для нее все равно за редким исключением находятся в осадочных бассейнах.

Типы коллекторов

БОЛЬШАЯ ЧАСТЬ ЗАПАСОВ НЕФТИ СОДЕРЖИТСЯ В ДВУХ ТИПАХ КОЛЛЕКТОРОВ

Терригенные (пески, песчаники, алевролиты, некоторые глинистые породы и др.) состоят из обломков горных пород и минералов. Этот тип коллекторов наиболее распространен: на них приходится 58% мировых запасов нефти и 77% газа. В качестве пустотного пространства, в котором накапливается нефть, в основном выступают поры — свободное пространство между зернами, из которых состоит коллектор.

Карбонатные (в основном известняки и доломиты) занимают второе место по распространенности (42% запасов нефти и 23% газа). Имеют сложную трещиноватую структуру. Нефть обычно содержится в кавернах, появившихся в результате выветривания и вымывания твердой породы, а также в трещинах. Наличие трещин влияет и на фильтрационные свойства коллектора, обеспечивая проводимость жидкости.

Вулканогенные и вулканогенно-осадочные (кислые эффузивы и интрузивы, пемзы, туфы, туфопесчаники и др.) коллекторы отличаются характером пустотного пространства — в основном это трещины, — резкой изменчивостью свойств в пределах месторождений.

Глинисто-кремнисто-битуминозные отличаются значительной изменчивостью состава, неодинаковой обогащенностью органическим веществом. Промышленная нефтеносность глинисто-кремнисто-битуминозных пород установлена в баженовской (Западная Сибирь) и пиленгской (Сахалин) свитах.

Двигаясь по коллектору, флюид в какой-то момент может упереться в непроницаемый для него экран — флюидоупор. Слои такой породы называют покрышками, а вместе с коллектором они формируют ловушки, удерживающие нефть и газ в месторождении. В классическом варианте в верхней части ловушки может присутствовать газ (он легче). Снизу залежь подстилается более плотной, чем нефть, водой.

Классификации ловушек чрезвычайно разнообразны (часть из них см. на рис.). Наиболее простая и с точки зрения геологоразведки, и для дальнейшей добычи — антиклинальная ловушка (сводовое поднятие), перекрытая сверху пластом флюидоупора. Такие ловушки образуются в результате изгибов пластов осадочного чехла. Однако помимо изгибов внутренние пласты претерпевают и множество других деформаций. В результате тектонических движений, например, пластколлектор может деформироваться и потерять свою однородность. В этом случае процессы геологоразведки и добычи оказываются намного сложнее. Еще одна неприятность, которая поджидает нефтяников со стороны ловушек, — замещение проницаемых пород, обладающих хорошими коллекторскими свойствами, например песчаников, непроницаемыми. Такие ловушки называются литологическими.

Происхождение нефти кратко

Нефть — это комплекс сложных углеводородов природного происхождения в жидком агрегатном состоянии.

Распространено мнение, что нефть имеет черный цвет, однако все ее физические характеристики напрямую зависят от состава. Даже в пределах одной зоны может добываться как очень густая, практически черная нефть, так и водянистая жидкость с едва заметным фиолетовым отливом.

Неоднородным составом объясняется высокая вариативность в ценах на нефть. Больше всего на международном рынке ценится нефть марки Brent, а также эталонные смеси вида Dubai Crude. Нефть этих марок имеет оптимальный состав и плотность при минимальном содержании посторонних примесей. Марки Urals, Siberian Light, добыча которых ведется в России, ценятся несколько ниже из-за меньшего содержания полезных углеводородов и необходимости проводить дополнительную очистку.

На текущий момент нефть считается главным полезным ископаемым, по объему добычи она уступает только природному газу. Нефть используется практически во всех областях промышленности:

топливная энергетика;
химическая промышленность;
медицина;
пищевая промышленность;
строительство.

Надо отметить, что в чистом виде нефть используется крайне редко — основными потребителями сырой нефти являются производители топлива. Остальные сферы применения нефти требуют ее поэтапной очистки, в результате которого нефть разделяется на фракции, пригодные к использованию в различных целях.

Открытие нефти

Открытые источники нефти служили источником природного асфальта, битума и жидкой нефти для жителей Индии и Древнего Египта. Там они использовались для отапливания помещений, при строительстве пирамид, а также в медицинских целях.

Современная история нефти началась лишь в середине 19 века, в 1853 году. Тогда польскому химику Игнатию Лукасевичу впервые удалось провести безопасную и эффективную дистилляцию нефти на различные фракции. Спустя три года был открыт первый в мире завод по перегонке нефти — там проводился синтез чистого керосина, который шел на нужды промышленности всей Европы.

Растущий спрос на высокоэффективное топливо еще больше увеличил потребность в расширении нефтедобычи. Повсеместно велась разработка новых способов бурения, проводились разведочные мероприятия по поиску нефти низкого уровня залегания. В России первая скважина была открыта 3 февраля 1866 года, на Кудакинском промысле в Кубанской области. Эта дата считается моментом зарождения российской нефтепромышленности.

Химический состав и физические свойства нефти

Химию нефти можно вынести в отдельную область науки — настолько сложен и разнообразен ее состав. Исследователями было выделено свыше тысячи отдельных соединений, составляющих единый химический комплекс нефти. Распределение веществ по их процентному содержанию примерно следующее:

тяжелые жидкие углеводороды — от 70 до 90% по массе;
простые органические соединения — от 5% до 10% по массе;
растворенные газы;
минеральные соли;
органические кислоты.

Жидкие углеводороды представлены в основном нафтенами, парафинами, различными ароматическими и смешанными соединениями.

Простые органические соединения — это сернистые, азотистые и кислородные соединения, а также незначительное количество сложных металлорганических молекул. Самый типичный представитель этого химического ряда — сероводород. Его содержание по массе относительно не велико, однако даже микроскопические количества сероводорода вынуждают проводить сложную очистку сырой нефти.

Среди остальных веществ, которые входят в состав нефти, можно выделить растворенные газы — метан, этан и небольшие количества тяжелых изомеров. Специфический запах нефти придают меркаптаны, индолы, тиофены и некоторые другие продукты органического белкового распада.

Основные физические свойства нефти и ее экономическая ценность определяется именно жидкими углеводородами. Нефть — крайне горючая жидкость, которая воспламеняется даже при низких (до -40 0 С) температурах. Растворенные горючие газы и сероводород еще более повышают опасность работы с этим полезным ископаемым, чем и обуславливается относительно высокая стоимость нефти даже в условиях международного кризиса.

Крайне неоднородный состав затрудняет общий анализ нефти — обычно проводится примерное исследование, где за результаты принимаются усредненные показатели. Современные стандарты предусматривают следующие физико-химические характеристики нефти:

средняя плотность;
вязкость;
температура вспышки;
удельная энергетическая теплоемкость.

Как было отмечено ранее, плотность и теплоемкость — основные экономические показатели нефти. Они зависят от содержания и распределения по массе тяжелых углеводородов, в соответствии с которыми нефть принято разделять на три типа:

тяжелая — плотность свыше 1,05 г/см 3 , сложные тяжелые углеводороды;
средняя — плотность в пределах 0,87 г/см 3 , простые тяжелые углеводороды;
легкая — плотность ниже 0,83 г/см 3 , легкие углеводороды;

В отдельную категорию вынесены твердые фракции нефти: природные битумы и асфальты.

Надо учитывать, что вышеприведенные показатели характерны для нормальных атмосферных условий. Обычно нефть залегает на глубинах от километра и глубже, где высокое давление значительно повышает ее плотность. Именно поэтому классификация нефти возможна только после взятия образца непосредственно на предполагаемом месте добычи.

Геология и теория происхождения нефти

Вплоть до конца 19 века среди геологов преобладало мнение о низком залегании нефти. Предполагалось, что нефтяные залежи равномерно распределяются в пористых горных породах на глубине от 10 до 100 метров. В начале 20 века были открыты первые глубокие месторождения нефти, а еще спустя пару лет было установлено, что нефть практически не зависит от типа породы. Были открыты первые сланцевые залежи нефти, а также месторождения купольного типа. Сегодня известно, что основными аккумуляторами природной нефти, из которых ее добыча экономически обоснована, служат:

известняки;
песчаные породы;
пористые образования любых типов;
глинистые полости.

При этом самые богатые месторождения залегают на глубинах от 3 до 4 километров, и заключены в естественные резервуары.

Если геология нефти и ее добычи изучена достаточно хорошо, то вопрос о ее изначальном происхождении все еще открыт. Ученые выдвигают различные теории образования природной нефти. Из них наибольшей доказательной базой обладает бриогенная теория органического происхождения.

Согласно положениям бриогенной теории, процесс образования нефти начался сразу после так называемой кислородной катастрофы. Тогда погибли миллиарды миллиардов древних микроскопических существ. Их останки осаждались на дно мирового океана, образуя слои биологического материала. Со временем, эти биологические (бриогенные) слои погружались все глубже, покрываясь сверху почвой или песком.

Возрастающее давление при отсутствии свободного кислорода послужило катализатором для образования сотен типов углеводородов. Легкие соединения — метан, этан и их изомеры, просачивались сквозь пористые породы, образовывая месторождения природного газа. Более тяжелые молекулы постепенно сливались в единый молекулярный комплекс, образовывая однородную жидкость — нефть.

Физические характеристики нефти позволяют ей не смешиваться с водой и окружающей почвой. Проникновение нефти в более глубокие слои земных недр обычно ограничивается непроницаемыми пластами — именно так и образуются месторождения нефти.

Сторонники бриогенной теории полагают, что образование нефти имеет непрерывный процесс, однако доказательств этому пока не найдено. Поэтому нефть считается невосполнимым ресурсом, что обуславливает необходимость поиска альтернативных источников энергии.

Читайте также: