Нафта

На́фтагорюча корисна копалина; складна суміш вуглеводнів різних класів із невеликою кількістю органічних кисневих, сірчистих і азотних сполук.

Загальні відомості

За хімічною природою і походженням близька до природних горючих газів, озокериту та асфальту. Іноді всі горючі копалини об’єднують під назвою петролітів і відносять до більшої групи каустобіолітів — горючих мінералів біогенного походження, які містять також антрацит, вугілля буре, вугілля кам’яне, сланці, торф. Нафта утворюється разом із газоподібними вуглеводнями на глибині понад 1,2–2 км; залягає на глибинах від десятків метрів до 5–6 км. На глибинах понад 4,5–5 км переважають газові та газоконденсатні поклади з незначною кількістю легких фракцій. Максимальну кількість покладів нафти розташовано на глибині 1–3 км. Поблизу земної поверхні нафта перетворюється на густу мальту, асфальт та інші сполуки (бітумінозні піски й бітуми).

Характеристика

Фізичні властивості

Густа масляниста рідина, від світло-бурого до чорного кольорів.

Середня молекулярна маса — 220–300 г/моль (рідко 450–470). Густина — 0,65–1,05 г/см3 (нафта густиною нижче 0,83 — легка; 0,831–0,860 — середня; вище за 0,860 — важка).

Температура застигання — від -60 до +30 °С (залежить переважно від умісту в нафті парафіну та легких фракцій).

В’язкість — від 2 до 266 мм2/с для різних нафт (визначають за температурою та фракційним складом нафти, умістом смолисто-асфальтенових речовин).

Питома теплоємність — 1,7–2,1 кДж/(кг·К).

Діелектрична проникність — 2,0–2,5.

Електропровідність — 2·10-10 –0,3·10-18 Ом-1·см-1.

Хімічний склад

Нафта — суміш близько 1 000 речовин, з яких більшість — рідкі вуглеводні (понад 500 або 80–90 мас. %) та гетероатомні органічні сполуки (4–5 мас.%), переважно сірчисті (близько 250), азотисті (понад 30) і кисневі (близько 85), а також металоорганічні сполуки (переважно ванадієві та нікелеві).

Інші компоненти:

  • розчинені вуглеводневі гази (від десятих часток до 4 %);
  • вода (від слідів до 10 %);
  • мінеральні солі (головним чином хлориди, 0,1–4 000 мг/л і більше);
  • розчини солей органічних кислот;
  • механічні домішки (частинки глини, піску, вапняку).

Вуглеводнева складова:

  • вуглеводні парафінові (30–35, рідше 40–50 об’ємних %);
  • нафтенові (25–75 %);
  • ароматичні (10–20, рідше до 35 %);
  • змішаної (гібридної) будови (парафіно-нафтенові, нафтено-ароматичні тощо).

У нафті виявлено понад 50 хімічних елементів. Основні, %: вуглець 80–88; водень 11,0–14,5; сірка 0,01–6 (рідко до 8); кисень 0,005–0,7 (рідко до 1,2); азот 0,001–1,8.

У нафті також присутні, %: ванадій (10-5–10-2), нікель (10-4–10-3), хлор (від слідів до 2·10-2 %).

Основу технологічної класифікації нафти складає поділ за вмістом сірки:

  • клас I (до 0,5% S) — малосірчисті;
  • клас II (0,5–2 % S) — сірчисті;
  • клас III (понад 2% S) — високосірчисті.

Технологічні властивості

Нафта — легкозаймиста рідина, температура спалаху від -35 до +120 °С (залежить від фракційного складу і вмісту в ній розчинених газів). Питома теплота згоряння (нижча) — 43,7–46,2 МДж/кг. Нафта розчинна в органічних розчинниках, за звичайних умов не розчиняється у воді, але може утворювати з нею стійкі емульсії.

Для відділення від нафти води і розчинених у ній солей та газів проводять зневоднення, знесолювання та дегазацію нафти.

Походження

Походження нафти і газу є дискусійним у геології від 16 ст. Вирішення проблеми походження нафти і формування її родовищ дозволить обґрунтовано підходити до пошуку та розвідки нафтових родовищ, оцінювання їхніх запасів.

Родовища

Поклади нафти у світі

Світові розвідані запаси нафти оцінювали

1973 — у 100 млрд т;

1998 — 137,5 млрд т;

2004 — 210 млрд т;

нерозвідані — 52–260 млрд т.

У 20 ст. спостерігалася тенденція росту розвіданих запасів, у 21 ст. вони скорочуються.

За даними ОПЕК, станом на 2018 найбільше доведених запасів нафти (включно з нетрадиційними родовищами) є у

  • Венесуелі (25,5 % загальносвітових запасів);
  • Саудівській Аравії (22,4 %);
  • Ірані (13,1 %);
  • Іраку (12,2 %);
  • Кувейті (8,5 %);
  • Об’єднаних Арабських Еміратах (ОАЕ; 8,2 %).

Запаси першої десятки країн на 2018 (млрд барелів):

  • Венесуела — 302,81;
  • Саудівська Аравія — 267,03;
  • Канада — 175,00;
  • Іран — 155,60;
  • Ірак — 145,02;
  • Кувейт — 101,50;
  • ОАЕ — 97,80;
  • РФ — 80,00;
  • Лівія — 48,36;
  • Нігерія — 36,97.

Багато країн не оприсутнюють даних своїх запасів.

Великі нафтогазоносні осадові басейни приурочені до внутрішньоплатформних, внутрішньоскладчастих, складчастоплатформних та крайових прогинів, а також до периокеанічних платформних областей. Родовища нафти виявлено на всіх континентах (окрім Антарктиди) і на значних площах акваторій. У світі відомо понад 30 тисяч родовищ нафти, з них 15–20 % — газонафтові. Близько 85 % світового видобутку нафти дають 5 % родовищ.

Поклади нафти в Україні

На території України поклади нафти є у Дніпровсько-Донецькій западині, Передкарпатті та шельфі Чорного моря.

У межах України виділяють 4 нафтогазоносні провінції: Дніпровсько-Прип’ятську; Балтійсько-Переддобруджинську; Карпатську; Причорноморсько-Північно-Кавказько-Мангишлацьку. Наприкінці 20 ст. початкові потенційні ресурси нафти України оцінювали в 1,33 млрд т, газового конденсату — 376,2 млн т. Державним балансом запасів корисних копалин України враховано понад 130 родовищ нафти і понад 150 родовищ газового конденсату. Розвіданість початкових потенційних ресурсів нафти складала 33,0 %, газового конденсату — 37,0 %; ступінь виробленості — відповідно 21,6 % та 15,9 %.

Станом на 2000 Державним балансом України враховувалося 320 родовищ вуглеводневої сировини, 138,283 млн т нафти, 1 118 млрд куб. м³ газу, 79 483 тисяч т конденсату.

Станом на 2019 балансові (видобувні) запаси нафти складають 99 986 тисяч т, із них у розробці — 82 325 тисяч т.

Додатково

Серед основних дискусійних питань щодо походження нафти: про походження «природної нафти» як комплексу газоподібних, рідких і твердих вуглеводних сполук, вторинний характер залягання нафтових бітумів і відсутність у нафті залишків вихідної органічної тканини. Донедавна не було єдності думок у питанні про органічне чи неорганічне походження нафти. Більшість геологів підтримують думку про наявність двох механізмів утворення нафти: органічного — із залишків живої матерії та неорганічного — з еманацій верхньої мантії Землі. Ці механізми мають вагомі геологічні та хімічні підтвердження.

Література

  1. Довідник з нафтогазової справи / За заг. ред. В. С. Бойка, Р. М. Кондрата, Р. С. Яремійчука. Львів : Місіонер, 1996. 620 с.
  2. Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу : в 2 т. Київ : Міжнародна економічна фундація, 2004. Т. 1. 551 с.
  3. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Східний видавничий дім, 2004–2013.
  4. Mabro R. Oil in the 21st century: Issues, Challenges and Opportunities. Oxford : Oxford University Press, 2006. 351 p.
  5. Бойко В. С. Розробка та експлуатація нафтових родовищ. 4-те вид., допов. Київ : Міжнародна економічна фундація, 2008. 484 с.
  6. Vassiliou M. Historical Dictionary of the Petroleum Industry. 2nd ed. Lanham : Rowman & Littlefield, 2018. 593 p.
  7. Білецький В. С., Гайко Г. І., Орловський В. М. Історія та перспективи нафтогазовидобування. Львів : ФОП Халіков Р. Х., 2019. 302 с.
  8. Мінеральні ресурси України. URL: http://minerals-ua.info/#team
  9. Erdöl // Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. URL: https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Energie/Erdoel/erdoel_node.html
  10. OPEC Share of World Oil Reserves, 2018 // Organization of the Petroleum Exporting Countries. URL: https://www.opec.org/opec_web/en/data_graphs/330.htm

Автор ВУЕ

В. С. Білецький

В. С. Бойко


Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Білецький В. С., Бойко В. С. Нафта // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Нафта (дата звернення: 27.11.2021).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
07.10.2021


Увага! Опитування на честь 30-ліття незалежності