Что такое Нефть

Нефть – полезное ископаемое, представляющее из себя маслянистую жидкость. Это горючее вещество, часто черного цвета, хотя цвета нефти в разных районах различаются. Она может быть и коричневой, и вишневой, зеленой, желтой, и даже прозрачной. С химической точки зрения нефть – это сложная смесь углеводородов с примесью различных соединений, например, серы, азота и других. Ее запах также может быть различным, так как зависит от присутствия в ее составе ароматических углеводородов, сернистых соединений.

Формула метана

Углеводороды, из которых состоит нефть, – это химические соединения состоящие из атомов углерода (C) и водорода (H). В общем виде формула углеводорода – CxHy. Простейший углеводород, метан, имеет один атом углерода и четыре атома водорода, его формула – CH4 (схематично он изображен справа). Метан – легкий углеводород, всегда присутствует в нефти.

В зависимости от количественного соотношения различных углеводородов, составляющих нефть, ее свойства также различаются. Нефть бывает прозрачной и текучей как вода. А бывает черной и настолько вязкой и малоподвижной, что не вытекает из сосуда, даже если его перевернуть.

С химической точки зрения обычная (традиционная) нефть состоит из следующих элементов:

  • Углерод – 84%
  • Водород – 14%
  • Сера – 1-3% (в виде сульфидов, дисульфидов, сероводорода и серы как таковой)
  • Азот – менее 1%
  • Кислород – менее 1%
  • Металлы – менее 1% (железо, никель, ванадий, медь, хром, кобальт, молибден и др.)
  • Соли – менее 1% (хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия и др.)

Нефть (и сопутствующий ей углеводородный газ) залегает на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. При этом на глубинах 6 км и ниже встречается только газ, а на глубинах 1 км и выше – только нефть. Большинство продуктивных пластов находятся на глубине между 1 и 6 км, где нефть и газ встречаются в различных сочетаниях.

Залегает нефть в горных породах называемых коллекторами. Пласт-коллектор – это горная порода способная вмещать в себе флюиды, т.е. подвижные вещества (это могут быть нефть, газ, вода). Упрощенно коллектор можно представить как очень твердую и плотную губку, в порах которой и содержится нефть.

Основные характеристики нефти и нефтепродуктов

Ими являются:

Полезная информация
1 плотность
2 вес (молекулярная масса)
3 вязкость
4 температуры вспышки, воспламенения и самовоспламенения
5 температуры застывания, помутнения и кристаллизации
6 электрические или диэлектрические характеристики
7 оптические характеристики
8 растворимость
9 растворяющая способность

Плотность

Плотность – это масса вещества, приходящаяся на единицу объема. Так как нефть в основном состоит из углеводородов, значение её плотности и плотности её фракций, как правило, меньше единицы.

Количественные показатели плотности, которую имеют нефтепродукты, следующие (в граммах на кубический сантиметр):

  • нефть – от 0,8 до 0,95;
  • бензиновые фракции – от 0,71 до 0,75;
  • керосины – от 0,75 до 0,78;
  • дизтоплива – от 0,8 до 0,85;
  • масляные фракции – от 0,91 до 0,98;
  • мазуты – примерно 0,95;
  • гудрон – от 0,99 до 1,0.

Плотность выше одного грамма на кубический сантиметр  имеют нефтяные смолы.

Нефть обычно характеризуется так называемой относительной плотностью, которая представляет собой безразмерную величину, которая в числовом выражении равна массе нефтепродукта (при температуре её определения), деленной на массу дистиллированной воды (при температуре 4 градуса Цельсия) при равных объемах обоих веществ.

Согласно установленным  ГОСТ-ом правилам, в РФ  плотность определяют  при  15-ти и 20-ти градусах Цельсия.

Приборами для определения плотности являются:

  • ареометры;
  • нефтеденсиметры;
  • гидростатические весы Мора-Вестфаля.

Существует еще пикнометрический метод определения плотности нефтепродуктов, который считается самым точным.

На величину численного значения плотности нефти существенно влияет её фракционный состав, присутствие  растворенных в ней газов и концентрация смол.

Плотность является одним из нормируемых качественных показателей для нефти и нефтепродуктов.

Молекулярный вес ( масса)

Эта характеристика нефти и нефтепродуктов имеет только усредненное значение, которое зависит от их состава и соотношения их компонентов.

Первый жидкий углеводород – пентан, имеет значение молекулярного веса 72, а смолистые вещества – от полутора до двух тысяч условных единиц.

Как правило,  большинство нефтей имеют значение этого параметра в диапазоне от 250-ти до 300-т условных единиц.

Чтобы максимально точно определить средний молекулярный вес нефтепродукта, используют экспериментальные данные, которые получают с помощью эбулеоскопического и криоскопического методов.

При проведении технологических расчетов этого показателя, пользуются  специальными графиками, которые показывают зависимость среднего молекулярного веса либо от плотности продукта, либо от его средней температуры кипения.

Поскольку молекулярная масса нефти и нефтепродукта аддитивна, то есть получается сложением масс отдельных её компонентов, зная эти значения, а также процентное содержание компонентов в смеси, простым сложением молекулярных весов отдельных частей можно получить среднюю молекулярную массу всего нефтепродукта.

Вязкость

Зависит от фракционного и химического состава продукта. Вязкость бывает динамической и кинетической.

Динамическая вязкость по-другому называется внутреннее трение. Является  свойством жидкости сопротивляться сдвигающим её усилиям, направленным по касательной. Этот показатель важен при расчете движения продукта.

Другое определение динамической вязкости – сопротивление, оказываемое жидкостью в случае  относительного перемещения двух слоев.

Кинематическая вязкость является величиной, которая получается делением значения динамической вязкости на плотности продукта (при одинаковых температурах измерения).

Этот параметр для различных  нефтей колеблется от 2-х до 300  сантистокс (при 20-ти градусах Цельсия). Средняя вязкость основного количества  нефтей находится в пределах от 40-ка  до 60-ти сантистокс.

Кинематическая вязкость – важнейшая характеристика смазочных масел, так как  именно от её величины напрямую  зависит способность смазки  обеспечить нужный гидродинамический режим. Поэтому для смазочных масел этот показатель выступает главной нормирующей характеристикой.

Определяют  кинематическую вязкость специальными приборами, называемыми вискозиметрами.

Чем больше молекулярный вес нефтяной фракции и температура её кипения, тем больше значение вязкости. Для сравнения скажем, что вязкость бензина при   20-ти градусах – около 0,6 сантистокс, а остаточных масел – от 300 до 400.

Физико – химические свойства нефтепродуктов

Вязкость масел не обладает  аддитивностью, поэтому этот показатель для масляной смеси расчетным путем (средневзвешенная величина) определить нельзя. Чтобы получить значение этого параметра, используют  специальные номограммы.  По их кривым устанавливают, в каких пропорциях нужно смешивать компоненты, чтобы получить масла с определенной  вязкостью.

Показатель вязкости находится в сильной зависимости от температуры. Чем она ниже – тем больше вязкость. С её повышением вязкость снижается.  Так как многие виды  масел и прочих нефтепродуктов применяются в широком температурном диапазоне,  кривая вязкости является для этих веществ весьма важной характеристикой качества: чем более пологая кривая – тем качество продукта выше.

Температурно-вязкостные свойства масел оценивают по:

  • отношению вязкости при 50-ти градусах  к вязкости при  100 градусах;
  • ТКВ (температурному коэффициенту вязкости);
  • индексу вязкости, который является условным показателем, сравнивающим  исследуемое и эталонное масло. Рассчитывают его, как правило, по таблицам.

Температура вспышки

При этой температуре пары нагреваемого в стандартных условиях нефтепродукта образуют с атмосферным воздухом смесь, которая  вспыхивает при наличии источника пламени.

При этом, для  температуры вспышки бензина и легких нефтяных фракций определятся верхний предел взрывоопасности,  а для температуры вспышки остальных видов нефтепродуктов – нижний.

Значение этого показателя  зависит от фракционного состава исследуемого продукта: чем ниже предел перегонки – тем ниже это значение.

Средние значения этого параметра:

  • для бензиновых фракций – от –30-ти до –40-ка градусов;
  • для керосиновых – от  30-ти до 60-ти;
  • для дизельного топлива разных видов – от  30-ти до 90;
  • для масел – от 130-ти до 320.

Температура воспламенения

При этом температурном значении нагреваемый нефтепродукт не только загорается от пламени, но и продолжает гореть не меньше 5-ти секунд.

Этот показатель всегда выше, чем значение  температуры вспышки, причем, чем более тяжелая фракция – тем разница больше. Если в маслах присутствуют летучие примеси, то эти два показателя сближаются.

Температура самовоспламенения

При ней нагреваемый нефтепродукт, находясь в контакте с атмосферным воздухом, вспыхивает  самостоятельно, без внешнего источника пламени.

Это значение зависит как от фракционного состава, так и от концентрации углеводородов той или иной группы.

 При этом, чем ниже температура  кипения конкретного продукта,  тем он  менее опасен в плане  самовоспламенения. Также значение этого показателя снижается по мере увеличения средней молекулярной массы.

Например, температура самовоспламенения тяжелых остатков нефти – от 300-т до 500 градусов,  а тот же показатель для бензиновых фракций – больше 500. Однако, если появляется источник пламени (огонь или искра), то взрыво- и пожароопасность легких фракций резко возрастает.

Физико – химические свойства нефтепродуктов

Самый высокие значения этого показателя характерны для углеводородов ароматической группы.

Температура застывания

Характеризует потерю текучести при низкой температуре.

Чем больше в нефтепродукте парафинов – тем выше этот показатель. Кроме того, потеря текучести вещества может быть вызвана увеличением его вязкости при понижении температуры. Важный показатель для трубопроводной и иной транспортировке.

Температура помутнения

Характеризует способность топлива при низких значениях температуры поглощать из воздуха  влагу, что представляет особую опасность  для авиационных видов топлива, в которых эта влага может превратиться в лед.

Температура начала кристаллизации

Характеризует образование в нефтепродуктах кристаллических веществ. Для топлива, использующегося в двигателях карбюраторного и реактивного типа этот показатель не должен быть выше минус 60-ти градусов.

Электрические и диэлектрические характеристики

Чистым безводным  нефтяным продуктам свойственна очень низкая  электропроводность, что позволяет применять, например, твердые парафины в качестве изоляторов,  а некоторые виды нефтяных масел (трансформаторное, конденсаторное, изоляционное) – для использования в электротехнической аппаратуре и в кабелях высокого давления.

Как добывают нефть

Добыча нефтиПроисхождение нефти довольно глубоко. Нефть залегает в недрах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. Большое количество пластов содержится от 1-6 км в глубину, причем содержать они могут не только нефть. Но и газ.

Горные породы, в которых находится нефть, называют коллекторы. Представить себе можно ее в виде твердой и плотной пористой мочалки, в порах содержится нефть.

Как добывают нефть кратко можно представить следующим образом:

  1. Геологоразведка. Происходит определение координат и границ месторождения, состав и количество нефти. Определяется рентабельность разработки найденного месторождения разными способами добычи – фонтанным, компрессорным или насосным.
  2. Бурение. В каждом методе бурят скважину толщиной от 10 до 100 сантиметров разной глубины.
  3. Разработка. Самый простой и дешевый способ – фонтанный. Доступен в отдельных месторождениях только на начальном этапе разработки, когда давление в скважине высокое. Компрессорный – подразумевает закачку в резервуар газа или воздуха, в результате чего увеличивается давление и нефть выходит. Преимуществом такого метода является простота в управлении и отсутствие деталей в установке подверженных быстрому износу. Недостаток – высокая стоимость оборудования. Насосный – самый распространенный. Подбирается насос необходимый для разработки в конкретном месте, даже в море. В России 855 добывают подобным способом.
Таблица – Топ-10 стран по объему добычи нефти в мире
Название Млн. баррелей в день Запасы, млн. баррелей
Россия 10,2 80 000
Саудовская Аравия 10 266 455
США 9 35 230
КНР 4 25 244
Канада 3,3 169 709
Иран 3,2 158 400
Ирак 3 142 503
Кувейт 2,8 101 500
ОАЭ 2,7 97 800
Венесуэла 2,5 300 878

Процесс нефтедобычи имеет множество нюансов. Для начала рассмотрим кратко, как добывают нефть, на примере пошагового алгоритма:

  1. Разведка и поиск месторождения (например, с помощью научных геофизических методов по разведке земной поверхности колебаниями);
  2. Бурение и оценка экономической перспективности;
  3. Установка оборудования для добычи;
  4. Добыча сырой нефтегазовой смеси из скважины, как правило, её находят в так называемых «ловушках», т.е. подземных резервуарах;
  5. Отправка сырья по нефтепроводу в дожимную насосную станцию (ДНС);
  6. Удаление путём сепарации газа, технической воды и иных тел;
  7. Отправка очищенной нефти в цех подготовки и переработки (ЦППН);
  8. Финальная очистка и отправка «товарной» нефти логистическими путями по необходимому адресу, например, в нефтеперерабатывающий завод (НПЗ).

Известно, что добыча нефти производится обычно в труднодоступных местах. Платформы могут располагаться в море, болотистых и иных местностях, даже вблизи ледников. Ниже представлен пример схемы работы оборудования платформы «Приразломная» по добыче нефти от Газпром Нефть и Время Арктики в России.

Пример добычи нефти

Как видите, скважина достигает в длину порядка 8 км, при этом в глубину (вертикально) около 2,3-2,7 км. Нефть окружена множеством других пород и глиной, а также газом. Специальные разветвления в скважине позволяют добираться до самых труднодоступных источников.

Такой способ добычи нефти не единственный. Всего принято выделять три способа добычи:

  1. Фонтанный — из-за очень высокого пластового давления нефть сама выходит на поверхность;
  2. С помощью штангового глубинного насоса — дополнительно к фонтанной арматуре установлен станок-качалка, который двигается за счёт электродвигателя;
  3. С помощью электроцентробежного насоса — создаёт дополнительное давление за счёт электрического питания.

Более наглядно со способами добычи вы можете ознакомиться в коротком информационном ролике от Роснефти:

Для чего используется нефть

Наиболее известно в широких кругах применение нефти в качестве топлива:

  • бензин;
  • керосин;
  • дизельное топливо;
  • мазут;
  • смазочные материалы.

Виды топлива

Тем не менее, топливо — далеко не единственное применение нефти. Как уже упоминалось, продукты переработки нефти широко используются в производстве повсюду:

  • полиэтилен (пакеты, трубы, плёнки и т.д.);
  • полипропилен (детали для автомобилей, ковры, посуда, бытовая техника, медицинские инструменты и иное);
  • полистирол (утеплитель для жилых помещений, упаковки, пластмассовые бочки и т.д.);
  • поливинилхлорид (пластиковые окна, подвесные потолки и иное);
  • синтетический каучук (резина, обувь, одежда и т.д.).

Нефть применяется в различных отраслях, в том числе косметологии. В сыром виде нужна для строительства ЛЭП и трубопроводов.

Методы использования нефти, согласно их популярности и объемам переработки сырья:

  1. Производство жидкого топлива – бензина, дизельного топлива, авиационного керосина, мазута.
  2. Изготовление пластмассы, которая применяется для производства бытовой техники, проводов, канцелярских товаров, игрушек.
  3. Создание лекарственных препаратов. Всем известные – салициловая кислота, аспирин, антибиотики, средства против аллергии и вирусов.
  4. Текстильное производство. Является составным элементом синтетических тканей, таких как акрил, нейлон, лайкра, полиэстер из которых шьют обувь, сумки. Нижнее белье, одежду.
  5. Косметология – лаки для ногтей, карандаши для глаз и бровей, ароматы.

И также производные нефтяные продукты применяют для изготовления бижутерии и красителей.

Теперь вы понимаете, что от нефти зависит жизнь каждого человека, так как сфера её применения огромна. Что будет с нефтью и её ценой можно узнать на отдельной странице – Прогнозы.

Процесс получения из нефти различной продукции подробно описан в следующем видео:

Интересные факты о нефти

С древности слово нефть переводится как «извергнутое из земли», нестандартные способы применения нефти и история ресурса удивляют.

  • Используется людьми больше 6000 лет. Первоначально применяли в светильниках, как средство лечения скота, смазывали наконечники стрел и поджигали их для защиты территорий или при нападении врагов.
  • Химический состав соответствует каменному углю и относится с ним к одному классу – каустобиолитов.
  • В древности существовала теория, что нефть – моча китов, которая через океан проникает в залежи земли.
  • Появление нефти спасло китов как животный вид. Китовый жир применяли для освещения из-за его горючих свойств и отсутствия дыма, смазки механизмов, изготовления свечей, лекарств и косметики. Несть оказалась более дешевым источником для всех этих целей и китов перестали истреблять.
  • Пока машины не были популярны и не создали двигатель внутреннего сгорания бензин стоил очень дешево и его не знали куда девать. Активно использовали только керосин, для выведения пятен и лечения от вшей.
  • Интересные фактыСебестоимость 1 барреля нефти в Саудовской Аравии 2 доллара, а цена продажи более 100. Причем все компании по добычи у арабов государственные. В России с учетом расходов на переработку 21 доллар, а собственники заводов – частные лица.
  • В 1900 году РФ добыла 631,1 баррель, что составило 51,6% от общего мирового объема.
  • В губной помаде и подводке для глаз содержится пропиленгликоль и краситель каменноугольной смолы, а вазелин является прямым продуктом переработки.
  • В результате переработки появился полиэстер, который обеспечивает несминаемость тканей для одежды.
  • Состав жевательной резинки содержит природные латексы с нефтепродуктами, парафиновые и полиэтиленовые смолы. Спасибо нефть за свежее дыхание!
  • Нефтяные ванны помогают в эффективной борьбе с артритом и болями в суставах. Процедура популярна в Азербайджане.
  • Медицинский спирт производится из этилена, а также «нефтяной» спирт применяют для изготовления настоек.

Лучшие брокеры для торговли нефтью

FinmaxFXR TraderTOP

FinmaxFX

Брокер FinmaxFX предлагает огромное количество активов, в том числе и энергоресурсы, как нефть, газ, металлы. Брокер регулируется VFSC, ЦРОФР и имеет хорошие условия для торговли. Здесь есть акции нефтяных компаний (и других) со многих мировых бирж, как NYSE, NASDAQ, XETRA и другие.

Торговля нефтью

FinmaxFX – это надежный брокер, с которым мы работаем уже много лет.

Минимальная сумма для открытия счета $250.

Официальный сайт: FinmaxFX

Libertex

Брокер RoboForex работает уже более 10 лет и предлагает выгодные условия для торговли нефтью (Brent, WTI) и другими энергоресурсами на платформе R Trader (+ есть и другие). Регулируется IFSC и является участником Компенсационного фонда The Financial Commission, также имеет сертификацию Verify My Trade (VMT).

Торговля нефтью

Внедрена программа страхования с лимитом в 5 000 000 EUR. Получено более 10 наград, например IAFT Awards, International Business Magazine Awards. Компания является официальным спонсором BMW M Motorsport. Здесь же можно торговать и акциями нефтяных компаний с NYSE, LSE, XETRA и еще десятка стран, включая активы с CME и ICE.

Официальный сайт: RoboForex

Брокер Тип Мин. депозит Регуляторы Просмотр
finmax Бинарные опционы на WTI $250 ЦРОФР Далее…
RoboForex Брент, WTI, нефтяные ETF и акции $100 IFSC, TFC Далее…
finfx Фьючерсы на Brent Oil, WTI, Газ и Акции компаний $250 VFSC, ЦРОФР Далее…
alpari CFD на Brent и WTI $100 FSA, TFC Далее…
fxpro CFD на Brent и WTI $500 CySEC, MiFID, FSCA, FCA Далее…

В заключении

В итоге, нефть представляет собой маслянистую жидкость из углеводородных соединений с небольшими примесями. Из неё делают топливо, а также большинство окружающих нас предметов, которые содержат резину или пластмассу (бытовая техника, обувь, пакеты, автомобильные детали, покрышки и многое другое). Добыча нефти происходит под землёй. Сначала ищется месторождение с помощью геофизической разведки, а затем производится бурение. Платформы для добычи могут находиться на суше, морской или болотистой поверхности. Они с помощью насосов качают сырую нефть, которая в дальнейшем очищается от газов и воды. Не только сама товарная нефть, но и практически каждый элемент от очищения поступает на переработку, в том числе, отходы от сжигаемого газа.

Нефть является невозобновляемым ресурсом и сегодня все поверхностные месторождения уже исчерпаны.

Необходимо использовать рационально природные запасы, проводить геологические работы по поиску новых месторождений, ведь НДС от продажи нефти является основным источников пополнения бюджета нашей страны, но и продукту ее переработки можно использовать для сохранения здоровья и красоты, развития промышленности.

 

Оптические свойства нефти

К ним относятся:

  • цвет нефти и нефтепродукта;
  • флуоресценция (свечение в отраженном свете; ликвидируется очисткой);
  • оптическая активность (способность изменять плоскость поляризации вращением в правую сторону; практического применения нет).

Оптические свойства нефти и её производных характеризуют:

  • показатель преломления;
  • удельная рефракция;
  • рефрактометрическая разность;
  • удельная дисперсия.

Растворимость

Углеводороды практически не растворяются в  воде.

Растворяющие свойства

В сырой нефти и в жидких углеводородах хорошо растворяются такие вещества, как сера и её соединения,  йод, смолы, а также жиры растительного и животного происхождения.

Физико – химические свойства нефтепродуктов

Это свойство нашло широкое техническое применение в нефтехимии. Большинство растворителей, применяемых в различных отраслях промышленности, сделаны на основе нефтепродуктов.

В нефти хорошо растворяется воздух и различные газы (углерод, сероводород и так далее).

Опасные свойства нефтепродуктов:

  • легковоспламеняемость;
  • горючесть;
  • взрывоопасность;
  • испаряемость.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href=”/youtube/v3/getting-started#quota”>quota</a>.

Список используемой литературы:

  • Нефть и Нефтепродукты – Википедия
  • Хаустов, А. П. Охрана окружающей среды при добыче нефти/ Хаустов, А. П., Редина, М. М. Издательство: «Дело», 2006. 552 с.
  • Алекперов, В.Ю. Нефть России: прошлое, настоящее и будущее /Алекперов В.Ю. М.: Креативная экономика, 2011. – 432 с.
  • Издательство: «Нефть и газ», 2006. 352 с. Сургутнефтегаз.
  • Экономидес, М. Цвет нефти. Крупнейший мировой бизнес: история, деньги и политика/ Экономидес М., Олини Р. Издательство: «Олимп-Бизнес», 2004. 256 с.
  • Эрих В.Н. Химия нефти и газа. — Л.: Химия, 1966. — 280 с. — 15 000 экз.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...