Нефть: происхождение и добыча¶

Нефть — горючее полезное ископаемое природного происхождения, представляющее собой сложную смесь жидких углеводородов и примесей. Относится к классу горючих ископаемых наряду с природным газом, каменным и бурым углём, горючими сланцами. Основные свойства: плотность 0,7–1,0 г/см³, нерастворимость в воде, способность гореть с образованием большого количества тепла. По химическому составу нефть состоит преимущественно из углерода (83–87 %) и водорода (11–14 %), остальное приходится на примеси серы, азота, кислорода и металлов.

¶Происхождение

¶Биогенная теория

Наиболее общей является биогенная (органическая) теория происхождения нефти, согласно которой её формирование связано с остатками древних организмов — преимущественно планктона, водорослей и бактерий, оседавших на дно морей и озёр. Органическое вещество, смешиваясь с осадочными породами (глиной, песком, известью), погребалось под всё новыми слоями. По мере увеличения глубины погружения температура и давление росли, и органическая масса претерпевала сложные физико-химические превращения — так называемый катагенез.

¶Стадии формирования

Выделяют три основные стадии превращения органического вещества в нефть:

1. Диагенез — на небольшой глубине (до 1–2 км) под действием микроорганизмов из органики образуется битуминозная (керогеносодержащая) порода.
2. Катагенез — при глубинах 2–4 км и температуре 60–150 °C кероген разлагается с образованием жидких углеводородов — собственно нефти.
3. Метагенез — на глубинах свыше 4–5 км при температуре выше 150 °C нефть разлагается с образованием попутного природного газа.

В России основные нефтяные залежи сформированы в осадочных бассейнах, накапливавших отложения в палеозойскую и мезозойскую эру. Наиболее известные районы — Западная Сибирь (ХМАО), Поволжье, Урало-Прикаспийская впадина, Тимано-Печорский бассейн.

¶Нефтяные ловушки

Нефть в земле находится не в пустотах-«озёрах», а в порах и трещинах осадочных пород — песчаников, известняков, доломитов. Породы, содержащие нефть, называются коллекторами. Для накопления промышленных объёмов нефти необходимы геологические ловушки — структуры, задерживающие миграцию углеводородов.

¶Основные типы ловушек

• Антиклинальные — сводовые складки, наиболее распространённый тип ловушек (например, Самотлорское месторождение).
• Литологические — связаны с замещением коллектора непроницаемой породой.
• Стратиграфические — обусловлены перекрытием проницаемых слоёв непроницаемыми.
• Тектонические — приурочены к разломам, сбросам.

Верхнюю часть ловушки обычно перекрывает непроницаемая порода — крышка (например, глина), препятствующая подъёму нефти. Под ловушкой часто находится вода, выше — нефть, ещё выше — природный газ, так как их плотности различны.

¶Добыча

¶История промышленной добычи

Промышленная добыча нефти началась в 1859 году в США (Пенсильвания), в России первые промыслы разрабатывались на Апшеронском полуострове (Баку) с 1840-х годов, а в 1870-е годы здесь же была пробурена первая в мире нефтяная скважина. К началу XX века Российская империя занимала первое место в мире по добыче нефти.

¶Способы добычи

• Фонтанный — пластовое давление выталкивает нефть на поверхность без дополнительного воздействия.
• Насосный — применяется при падении пластового давления, используются штанговые или электропогружные насосы.
• Газлифт — закачка газа в скважину для снижения плотности столба жидкости.
• Водозабор и заводнение — закачка воды в пласт для поддержания давления и вытеснения нефти к скважинам.

В России основная добыча приходится на Западную Сибирь (около 70 %), на долю которой приходятся крупнейшие месторождения — Самотлорское, Приобское, Приразломное. Крупнейшие компании — «Лукойл», «Роснефть», «Газпром нефть», «Татнефть».

¶Значение

Нефть является важнейшим энергетическим сырьём: из неё получают бензин, дизельное топливо, керосин, мазут, а также сырьё для нефтехимии — пластмассы, синтетические волокна, удобрения, лекарственные препараты. Мировые разведанные запасы оцениваются в 1,7–1,8 трлн баррелей, из них значительная часть приходится на страны ОПЕК и Россию.

Источники:

• Геологический энциклопедический словарь
• «Нефть и газ» — учебник под ред. В. А. Чепикова
• Британника: Petroleum
• BP Statistical Review of World Energy