Тяжелая нефть

Поводом для написания этого сообщения стал вот этот выпуск новостей,

который посмотрели мои дети и пришли в школу с вопросом: "что это за нефть, которая как желе?"

Нефть – горючая маслянистая жидкость,имеющая специфический запах и являющаяся смесью углеводородов, красно-коричневого, иногда почти черного цвета, с примесью других веществ. На сегодняшний день нефть – одно из важнейших полезных ископаемых. Нефть, добываемая из земных недр, отделяется на промыслах от растворенного газа, воды и солей. Нефть, подготовленная к поставке потребителю в соответствии с требованиями действующих нормативных документов, называется товарной нефтью. Что такое тяжелая нефть и как она образуется? В соответствии с определением Геологического комитета США (USGS) тяжелая нефть представляет собой разновидность сырой нефти битуминозного, плотного и вязкого типа (наподобие мелассы) и характеризуется наличием асфальтенов (очень крупных молекул, содержащих примерно 90% серы и металлов нефти). Она также содержит примеси, такие как смолы и углеродистые остатки, которые должны быть удалены перед переработкой нефти.
Техническая классификация:
По ГОСТ России Р 51858–2002 нефть подразделяют:
• По содержанию общей серы на четыре класса (1–4);
• По плотности при 20 °С на пять типов (0–4);
• По содержанию воды и хлористых солей на 3 группы (1–3);
• По содержанию сероводорода и легких меркаптанов на 3 вида (1–3).
В данном случае речь идёт о тяжелой нефти, т.е. вариант классификации по плотности, рассмотрим его подробнее: В 1987 году на XII Мировом нефтяном конгрессе в г. Хьюстон была принята общая схема классификации нефтей и природных битумов:
легкие нефти — с плотностью менее 870,3 кг/м³;
средние нефти — 870,3–920,0 кг/м³;
тяжелые нефти — 920,0–1000 кг/м³;
сверхтяжелые нефти — более 1000 кг/м³ при вязкости менее 10 000 мПа·с;
природные битумы — более 1000 кг/м³ при вязкости свыше 10 000 мПа·с.

По разведанным запасам тяжелой нефти Россия занимает третье место в мире после Канады и Венесуэлы.

Природные выходы нефти на поверхность встречаются все реже и реже. Бившие некогда ключи из нефти на реке Ухте, месте зарождения нефтедобычи в России, иссякли. Нефть не кончается, но уходит все дальше и глубже. Добывать ее становится все сложнее. Эра легкой нефти (как по плотности, так и по легкости ее извлечения из недр) подходит к концу. Наступает эра тяжелой нефти. По оценкам ученых легкая нефть кончится уже в первой половине этого века. В странах, не входящих в ОПЕК, она кончится еще раньше - через 20-25 лет. Но в целом нефтяные запасы еще далеки от истощения. В недрах есть огромные запасы тяжелой или, как ее еще называют, битумной нефти. Нефти, которую до недавнего времени даже не пытались добывать. За исключением разве что единичных экспериментальных попыток. Таких как, например, нефтяная шахта в Республике Коми, где нефть добывают шахтным способом с глубины 220 м. Или экспериментальная добыча тяжелой нефти, уходящими под землю под углом 45° скважинами в Татарстане. Где одни скважины нагнетают в нефтенасыщенный пласт пар температурой 200°C, другие, расположенные в пласте ниже, откачивают разогретую таким образом нефть на поверхность. Весьма интересный и познавательный фильм Сергея Брилева Тяжелая нефть освещает современное состояние нефтедобычи в России. Тенденции нефтяной отрасли. Что происходит в нефтедобывающей отрасли сейчас и что нас ждет впереди. Очень рекомендую посмотреть.

Как правило, не существует возможности добывать в скважинах или обычными методами добычи тяжелую нефть в ее природном состоянии. В большинстве случаев требуется нагревание или растворение, чтобы вызвать поступление тяжелой нефти в скважину или ее течение по трубопроводу. Вот тут можно почитать о тяжелой нефти в России.
Как образуется тяжелая нефть?

Образование тяжелой нефти и битума, как и других форм нефти, связано с существованием растительного мира миллионы лет тому назад. При отмирании растений и питавшихся ими мелких организмов (планктона) происходило оседание их остатков на дно внутренних водоемов. Крайне упрощая, можно сказать, что под действием температуры и давления углеводы со временем превратились в углеводороды. Образование нефти обычно происходило в очень мелкозернистых осадочных породах, называемых черными сланцами. Постоянное действие давления со стороны перекрывающих пород вызывало перемещение образовавшейся нефти по проницаемым пластам породы до тех пор, пока нефть не оказывалась заключенной в резервуары пористых пород, таких так песчаники или известняки. В этой ловушке смесь углеводородов постепенно скапливалась, образовывая то, что мы называем месторождением нефти. Как видите, месторождение на самом деле не является местом рождения. Это скорее местоскопление. Но, как бы там ни было, практика названий уже сложилась.
Поскольку плотность нефти, как правило, значительно меньше плотности воды, которая в ней всегда присутствует (свидетельство ее морского происхождения), нефть неизменно перемещается вверх и скапливается выше воды. Если присутствует газ, он будет на самом верху, выше нефти. В некоторых районах нефть и углеводородный газ, не встретив на своем пути ловушку, выходили на поверхность земли. Здесь они подвергались воздействию различных поверхностных факторов, в результате чего рассеивались и разрушались.