Общие сведения о горючих полезных ископаемых

Нефть и газ обнаруживаются на глубинах от десятков метров до 5-6 км, реже свыше 10 км (нефтяные месторождения в Мексиканском заливе). 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 другие образования – например, битуминозные пески и битумы.

По химическому составу и происхождению нефть близка к естественным горючим газам, озокериту, а также асфальту. Эти ископаемые объединяют под общим названием петролитов. Петролиты относят к ещё более обширной группе, так называемых каустобиолитов – горючих минералов биогенного происхождения, которые включают также ископаемые твёрдые топлива.

Каустобиолиты – горючие ископаемые, к которым относятся горные породы и минералы, богатые органическим веществом. Главным признаком, объединяющим все горючие ископаемые, является способность к горению (термин «каустобиолиты» переводится, как горючие камни биогенного происхождения).

В настоящее время к каустобиолитам отнесены вещества угольного и нефтяного ряда. Угольный ряд включает: торфы, ископаемые угли, горючие сланцы и минералы (янтарь). Эти породы залегают на месте их образования, отличаются высокой концентрацией органического вещества и относятся к сингенетичным каустобиолитам. Нефтяной ряд включает: нефть и ее производные (озокериты, асфальты и др.), газы, т.е. вещества образование и условия залегания которых связаны с миграционными процессами. Этот ряд относится к эпигенетичным каустобиолитам. Миграционные каустобиолиты представляют собой систему сложных природных растворов, состоящих из большого числа подвижных индивидуальных соединений. Эти растворы не смешиваются с природными водами и поэтому находятся в недрах в газообразном, жидком, полужидком и твердом состоянии.

Нефть Физические свойства

Нефть – природная горючая жидкость темно-коричневого или черного цвета с широким диапазоном физических и технологических свойств и химического состава. Основными компонентами нефти являются углеводороды (УВ) и гетероатомные (серо-, кислород- и азотсодержащие) органические соединения. В физическом отношение нефть – коллоидно-дисперсная, сложно организованная система. В воде нефть практически не растворима, но может образовывать с водой стойкие эмульсии.

Нефть – важнейший источник жидкого топлива, смазочных масел и других нефтепродуктов, а также важнейшее сырье для производства искусственных и синтетических волокон, пластических масс, синтетических каучуков, спиртов, кислот и других продуктов нефтехимической промышленности.

Одним из важнейших свойств нефти является параметр плотности, который используется для оценки ресурсов, при подсчете запасов, проектировании разработки месторождений и т.д. Плотность нефти изменяется от 0,73 до 1,04 г/см³ (чаще - 0,82-0,95 г/см³), т.е. она, как правило, легче воды. Согласно «Методических рекомендаций по применению классификации запасов и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов» (2005) по плотности нефти подразделяются на особо легкие (до 0,830 г/см³), легкие (0,830-0,850 г/см³), средние (0,850-0,870 г/см³), тяжелые (0,870-0,895 г/см³) и битуминозные (более 0,895 г/см³). В России плотность нефти измеряется при 20⁰С. Она зависит от соотношения количества легкокипящих и тяжелых фракций, поэтому плотность нефти дает приближенное представление о ее составе. В легких нефтях преобладают легкокипящие (бензин, керосин), а в тяжелых – тяжелые компоненты (масла, смолы, асфальтены).

Вязкость нефти – свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению ее частиц при движении. Вязкость определяет подвижность нефти и значительно влияет на продуктивность работы скважины и эффективность выработки. Вязкость нефтей колеблется в широких пределах в зависимости от пластового давления, температуры и растворенного в нефти газа. С увеличением температуры и количества растворенного газа вязкость уменьшается, причем количество растворенного газа оказывает более существенное влияние. Наиболее распространенные значения вязкости пластовой нефти 0,8-50 мПа*с.

Рекомендуемые показатели по установлению вязкости нефти определяют четыре типа нефтей: с незначительной вязкостью (<=5 мПа*с), маловязкие (>5<=10 мПа*с), с повышенной вязкостью (>10<=30 мПа*с) и высоковязкие (>30 мПа*с).

Нефть и нефтепродукты оптически активны. Нефть обладает свойством вращать плоскость поляризации света, люминесцировать, преломлять проходящие световые лучи.

Нефть и природный газ являются диэлектриками. Сопротивление нефти составляет 10¹⁰ – 10¹⁴ Ом*м.

Нефть диамагнетик, имеет отрицательную намагниченность.

По сравнению с другими источниками энергии теплота сгорания нефтей очень высока – 43-46 кДж/кг. Для сравнения, теплота сгорания каменного угля – 30-35 кДж/кг, природного газа – 37-40 кДж/м³.

Температура начала кипения нефтей выше 20⁰C;

Температура застывания нефтей изменяется от +23⁰C до – 60⁰C.

Нефть хорошо растворима в органических растворителях, в воде практически не растворима, но может образовывать с водой стойкие эмульсии.