26. Різновиди нафти і газу, умови та способи їх видобування, та транспортування.
Найважливішими джерелами енергії є нафта і газ.Нафта - це масляниста темно-коричнева рідина з червоним абозеленуватим відливом, інколи чорна, синя, іноді майже прозора з характерним різким запахом.
Розрізняють легкі і важкі нафти з густиною відповідно до 0,9 т/м3 і до 1,04 т/м3 3 легкої нафти отримують бензин, гас; з важкої – різні мастильні матеріали, дизельне паливо, бітум, мазут. Всього з нафти виробляють більше 560 різних нафтопродуктів, включаючи,пластмаси, синтетичний каучук, синтетичні волокна, жири, спирт, органічні кислоти, розчинники, мастила, білки та інше. За своїм складом нафта - це суміш вуглеводнів таких як парафін, нафтени та ароматичні вуглеводи.
Газ - найбільший економічний та екологічно-безпечний вид паливаГаз поділяють на природний (видобувається на самостійних родовищах), попутний (знаходиться в нафтородовищах в розчиненому вигляді або в якості шапки в підвищених згибах нафтоносних пластів (рис. 7) і штучний (побічний продукт різних виробничих підприємств). Природний і попутний гази складаються з вуглеводнів з домішками вуглекислого газу, сірководню, азоту, в невеликій кількості гелію та аргону.
Газ використовується як паливо підприємствами енергетики, чорної та кольорової металургії, цементної промисловості, в комунальному господарстві та в інших галузях народного господарства. Таз є цінною сировиною для виробництва синтетичних волокон, азотних добрив, жирів, пластмас, пластмас, спирту, каучуку, ацетилену, аміаку, ліків, вибухових речовин та іншої продукціїЯк нафта, так і газ мають осадове походження і накопичуються в порах осадових порід, хоча гіпотеза утворення нафти повністю не з'ясована. Після утворення нафта і газ збираються в пастках, які представлені крупнозернистими грунтами із значними об'ємами пор. В пастках газ, нафта і вода залягають окремими шарами, розташовувалась зверху вниз у відповідності з їх густиною.
Видобування нафти і газу.Видобування нафти здійснюють за допомогою свердловин двома методами: фонтанним і механічним; газу-лише фонтанним.Свердловини являють собою круглі вертикальні порожнини діаметром від декількох сантиметрів до декількох десятків сантиметрів, глибиною в сотні, а іноді і тисячі метрів. Процес будівництва складається з буріння породи і обсаджування порожнини сталевими трубами. Обидві операції виконуються разом пробурена частина свердловини тут же закріплюються трубою.При наявності внутрішнього тиску в нафтоносному пласті, який достатній для витискування нафти по свердловині на поверхню землі, видобування нафти виконують фонтанним методом. При падінні тиску в процесі експлуатації свердловини його можуть підсилювати двома способами: закачуванням в зону нафтоносного пласта води або повітря
(рис. 7).В першому випадку вода подається в нижню частину нафтоносного пласта, що здійснює підйом нафти і тиск всередині її
об'єму.Повітря може закачуватись по додатковій свердловинні у верхнюю частину купола і здійснювати тиск на поверхню шару нафти, або подаватись в основну свердловину, утворюючи суспензію з незначною питомою вагою, яка під дією залишкового тиску, самостійно піднімаєнафту до поверхні Землі.При механічному методі підйому нафти використовують два види насосів: поршневі і відцентрові, які занурюються в свердловину на розрахункову глибину. Найбільш поширене розташування на нафтопромислах знайшли штангові поршневі насоси, але продуктивність їх суттєво залежить від висоти підйому нафти. Так при Н=200...400 м добова витрата дорівнює 500 м", а при Н=3200 м вона зменшується до 20 м. Нафта, яка проходить з надр на поверхню землі містить попутний газ в кількості 50... 100 м7т, воду - 200...кг/т, мінеральні солі 10... 15 кт/т, механічні домішки, які перед транспортуванням повинні бути видаленні. Існують дві системи збору і відокремлення домішок від нафти: самоплавна (негерментизовна) і високонапірна (герметизована).В обох випадках нафта зі свердловини потрапляє в розподільчий резервуар, де здійснюється відокремлення нафти від газу і води(рис. 7). Газ спрямовують на газопідготовчі заводи, де здійснюється підготовка (очищення від шкідливих домішок) до транспортування користувачам. Вода із нижньої частини резервуару йде на очисну установку, де від неї відокремлюються рештки нафти. Після чого вона скидається в пониження рельєфу, або закачується назад в пафтонасосний пласт для збільшення в ньому внутрішнього тиску. Відстояна в резервуарі нафта зливається в накопичувальні резервуари для відправки користувачам.
Недоліки самоплавної схеми збору і підготовки нафти заключаються в негерметичності окремих її елементів, що обумовлює випаровування і втрату до 3% газоподібних речовин.
Транспортування нафти до користувачів здійснюється трьома шляхами: по трубопроводам, в цистернах по залізній дорозі і танкерами
по воді. Недоліком таких схем видобування і переробки нафти є можливість аварійних ситуацій, коли значні території землі і води покриваються нафтовою плівкою, що ставить під загрозу існування флори і фауни в даній місцевості і на відповідних акваторіях морів і океанів. В даний час, хоча і розроблені технології збору і знешкодження розлитої нафти, але це вимагає витрат значних зусиль і багато часу.