Нафта: визначення та опис.
Нафта - природна масляниста горюча рідина, що складається зі складної суміші вуглеводнів та деяких інших органічних сполук. За кольором нафту буває червоно-коричневого, іноді майже чорного кольору, хоча іноді трапляється слабко забарвлена в жовто-зелений колір і навіть безбарвна нафта; має специфічний запах, поширена в осадових породах Землі. Сьогодні нафта є одним із найважливіших для людства корисних копалин.
Нафта виявляється разом із газоподібними на глибинах від десятків метрів до 5—6 км. Однак на глибинах понад 4,5-5 км переважають газові та газоконденсатні поклади з незначною кількістю легких фракцій. Максимальна кількість покладів нафти розташовується на глибині 1-3 км. На малих глибинах і за природних виходах на земну поверхню нафта перетворюється на густу мальту, напівтвердий асфальт та інших. освіти — наприклад, бітумінозні піски і бітуми.
Походження нафти
Нафтовтворення — стадійний, дуже тривалий (зазвичай 50—350 млн років) процес, що починається ще живому речовині. Виділяється ряд стадій:
· Осадонакопичення - під час якого залишки живих організмів випадають на дно водних басейнів;
· Біохімічна - процеси ущільнення, зневоднення та біохімічні процеси в умовах обмеженого доступу кисню;
· Протокатагенез - опускання пласта органічних залишків на глибину до 1,5-2 км, при повільному підйомі температури та тиску;
· мезокатагенез або головна фаза нафтоутворення (ГФН) - опускання пласта органічних залишків на глибину до 3-4 км, під час підйому температури до 150 °C.При цьому органічні речовини піддаються термокаталітичній деструкції, у результаті утворюються бітумінозні речовини, що становлять основну масу мікронафти. Далі відбувається відгін нафти рахунок перепаду тиску і еміграційний винос мікронафти в піщані пласти-колектори, а, по них у пастки;
апокатагенез керогену або головна фаза газоутворення (ГФГ) - опускання пласта органічних залишків на глибину більше 4,5 км, при підйомі температури до 180-250 °C. При цьому органічна речовина втрачає нафтогенеруючий потенціал і реалізує метаногенеруючий потенціал.
І. М. Губкін виділяв також стадію руйнування нафтових родовищ.
Історія видобутку нафти обчислюється з 6-го тисячоліття до н. Найбільш давні промисли відомі на берегах Євфрату, в Керчі, у китайській провінції Сичу-ань. Першим способом видобутку - збирання нафти з поверхні водойм, яке до нашої ери застосовувалося в Мідії, Вавилонії та Сирії.
Властивості нафти
Фізичні властивості
Нафта – рідина від світло-коричневого (майже безбарвна) до темно-бурого (майже чорного) кольору.
Середня молекулярна маса 220-300 г/моль (рідко 450-470).
Щільність 0,65-1,05 (зазвичай 0,82-0,95) г/см³.
Нафта, густина якої нижче 0,83, називається легко й, 0,831-0,860 - середньої, вище 0,860 важкий.
Щільність нафти, як та інших вуглеводнів, сильно залежить від температури та тиску. Вона містить велику кількість різних органічних речовин і тому характеризується не температурою кипіння, а температурою початку кипіння рідких вуглеводнів (зазвичай >28 °C, рідше ≥100 °C у разі важких нафт) фракційним складом — виходом окремих фракцій, що переганяються спочатку при атмосферному тиску, а потім під вакуумом у певних температурних межах, як правило, до 450—500 °C (википає ~ 80 % обсягу проби), рідше 560—580 °C (90—95 %).
Температура кристалізації від -60 до + 30 ° C; залежить переважно від вмісту нафти парафіну (Чим його більше, тим температура кристалізації вища) і легких фракцій (Чим їх більше, тим ця температура нижча).
В'язкість змінюється в широких межах (від 1,98 до 265,90 мм²/с для різних нафт, що видобуваються в Росії), визначається фракційним складом нафти та її температурою (Чим вона вища і більше кількість легких фракцій, тим нижче в'язкість), а також вмістом смолисто-асфальтенових речовин (Чим їх більше, тим в'язкість вище).
Питома теплоємність 1,7-2,1 кДж/(кг∙К).
Питома теплота згоряння (нижча) 43,7-46,2 МДж/кг.
Діелектрична проникність 2,0—2,5
Електрична провідність [питома] від до.
Нафта - легкозаймиста рідина. Температура спалаху від −35 до +121 °C (залежить від фракційного складу та вмісту в ній розчинених газів).
Нафта розчинна в органічних розчинниках, в нормальних умовах не розчинна у воді, але може утворювати з нею стійкі емульсії. У технології для відокремлення від нафти води та розчиненої в ній солі проводять зневоднення та знесолення.
Хімічний склад
Загальний склад
Нафта є сумішшю близько 1000 індивідуальних речовин, з яких більша частина — рідкі вуглеводні (> 500 речовин або зазвичай 80—90 % за масою) і гетероатомні органічні сполуки (4—5 %), переважно сірчисті (близько 250 речовин), азотисті ( > 30 речовин) та кисневі (близько 85 речовин), а також металоорганічні сполуки (в основному ванадієві та нікелеві). Інші компоненти - розчинені вуглеводневі гази (C1-C4, від десятих часток до 4%), вода (від слідів до 10%), мінеральні солі (головним чином хлориди, 0,1-4000 мг/л і більше), розчини солей органічних кислот та ін, механічні домішки.
Вуглеводневий склад
В основному в нафті представлені парафінові (зазвичай 30-35, рідше 40-50% за обсягом) та нафтенові (25-75%). меншою мірою — сполуки ароматичного ряду (10-20, рідше 35%) та з мішаного, або гібридної, будови (наприклад, парафіно-нафтенові, нафтено-ароматичні).
Геологія нафти
Породи, що укладають нафту, мають порівняно високу пористість і достатню для її вилучення проникністю. Породи, що допускають вільне переміщення та накопичення в них рідин та газів, називаються колекторами. Пористість колекторів залежить від ступеня відсортованості зерен, їх форми та укладання, а також від наявності цементу. Проникність визначається розміром пір та їх сполученістю. Найголовнішими колекторами нафти є піски, пісковики, конгломерати, доломіти, вапняки та інші добре проникні гірські породи, ув'язнені серед таких слабопроникних порід, як глини або гіпси. За сприятливих умов колектори можуть бути тріщинувати метаморфічні і вивержені породи, що знаходяться в сусідстві з осадовими нафтоносними породами.
Різного типу поклади нафти в гідравлічно незамкнених (1-3) та замкнутих (4-6) пастках: 1 - пластові склепіння нафтові та газонафтові поклади; 2 - масивна склепіння газонафтова поклад; 3 - нафтова поклад у виступі палеорельєфу, первинного (напр., рифа) або вторинного (ерозійного); 4 - нафтова поклад, екранована стратиграфічною незгодою; 5 - нафтова поклад у пастці первинного (фаціального, літологічного) виклинювання колектора; 6 - тектонічно екранована поклад нафти; а - нафта; б - газ; в - вода.
Часто нафтова поклад займає лише частина колектора і тому залежно від характеру пористості та ступеня цементації породи (гетерогенності покладу) виявляється різний ступінь насиченості нафтою окремих її ділянок у межах покладу.
Зазвичай нафту поклади супроводжується водою, яка обмежує поклад вниз падіння шарів чи всій її підошві. Крім того, у кожному покладі нафти разом із нею знаходиться т.з. плівкова, або залишкова вода, що обволікає частинки порід (пісків) і стінки пір. У разі виклинювання порід колектора або обрізання його скидами, насувами тощо диз'юнктивними порушеннями поклад може або повністю, або частково обмежуватися слабопроникними породами. У верхніх частинах нафтового покладу іноді зосереджується газ (т.зв. «газова шапка»).
При видобутку нафти свердловинами не вдається повністю витягти всю нафту з покладу, багато її залишається у надрах земної кори. Для повного вилучення нафти застосовуються спеціальні прийоми, у тому числі велике значення має спосіб заводнення (законтурного, внутриконтурного, осередкового).Нафта в покладі перебуває під тиском, внаслідок чого розтин покладу, особливо першими свердловинами, супроводжується ризиком газонафтопрояв (дуже рідко фонтанними викидами нафти).
Запропоновано кілька класифікацій родовищ та покладів нафти як у Росії, і там. Нафтові родовища відрізняються один від одного на кшталт структурних форм та умов їх утворення. Поклади нафти і газу різняться один від одного за формами пасток-колекторів та за умов утворення в них накопичень нафти.
Сорти нафти
Введення сортності необхідно у зв'язку з різницею складу нафти (змісту сірки, різного вмісту груп алканів, наявності домішок) залежно від родовища. Стандартом для цін служить нафта сортів WTI та Light Sweet (для західної півкулі та взагалі орієнтиром для інших сортів нафти), а також Brent (для ринків Європи та країн ОПЕК).
Щоб спростити експорт, були придумані деякі стандартні сорти нафти, пов'язані або з основним родовищем, або з групою родовищ. Для Росії це важка Urals та легка нафта Siberian Light. У Великобританії – Brent, у Норвегії – Statfjord, в Іраку – Kirkuk, у США – Light Sweet та WTI. Часто буває, що країна виробляє два сорти нафти — легку та важку. Наприклад в Ірані це Iran Light та Iran Heavy.
Очищення нафти
Перший завод з очищення нафти було побудовано Росії у 1745 року, під час правління Єлизавети Петрівни, на Ухтинском нафтовому промислі. У Санкт-Петербурзі і Москві тоді користувалися свічками, а малих містах — лучинами. Але вже тоді в багатьох церквах горіли лампи, що згасали. У них наливалася гірська олія, яка була нічим іншим, як сумішшю очищеної нафти з олією.
Наприкінці XVIII століття було винайдено гасову лампу.З появою ламп зріс попит на гас. Очищення нафти - видалення з нафтопродуктів небажаних компонентів, що негативно впливають на експлуатаційні властивості палив та олій. Хімічна очистка проводиться шляхом впливу різних реагентів на компоненти, що очищаються продуктів. Найбільш простим способом є очищення 92-96% сірчаною кислотою або олеумом, що застосовується для видалення ненасичених і ароматичних вуглеводнів. Фізико-хімічне очищення проводиться за допомогою розчинників, вибірково видаляють небажані компоненти з продукту, що очищається. Неполярні розчинники (пропан і бутан) використовуються для видалення залишків переробки нафти (гудронів) ароматичних вуглеводнів (процес деасфальтації). Полярні розчинники (фенол та ін) застосовуються для видалення поліциклічних ароматичних вуглеців з короткими бічними ланцюгами, сірчистих та азотистих сполук з масляних дистилятів. При адсорбційному очищенні з нафтопродуктів видаляються ненасичені вуглеводні, смоли, кислоти та ін. Адсорбційне очищення здійснюють при контактуванні нагрітого повітря з адсорбентами або фільтрацією продукту через зерна адсорбенту. Каталітичне очищення - гідрогенізація в м'яких умовах, що застосовується для видалення сірчистих та азотистих сполук.
Застосування нафти.
Безпосередньо сира нафта практично не застосовується (сира нафта поряд з нерозином застосовується для піскозахисту - закріплення барханних пісків від видування вітром під час будівництва ЛЕП та трубопроводів). Для отримання з неї технічно цінних продуктів, головним чином моторних палив, розчинників, сировини для хімічної промисловості, її переробляють.Нафта посідає чільне місце у світовому паливно-енергетичному балансі: частка у загальному споживанні енергоресурсів становить 48 %. У перспективі ця частка зменшуватиметься внаслідок зростання застосування атомної та інших видів енергії, а також збільшення вартості та зменшення видобутку.
У зв'язку з швидким розвитком у світі хімічної та нафтохімічної промисловості, потреба в нафті збільшується не тільки з метою підвищення вироблення палив та олій, але і як джерела цінної сировини для виробництва синтетичних каучуків та волокон, пластмас, ПАР, миючих засобів, пластифікаторів, присадок, барвників та ін. (понад 8% від обсягу світового видобутку). Серед вихідних речовин, що отримуються з нафти, для цих виробництв найбільше застосування знайшли: парафінові вуглеводні — метан, етан, пропан, бутани, пентани, гексани, а також високомолекулярні (10—20 атомів вуглецю в молекулі); нафтенові; ароматичні вуглеводні - бензол, толуол, ксилоли, етилбензол; олефінові та діолефінові - етилен, пропілен, бутадієн; ацетилен. Нафта унікальна саме комбінацією якостей: висока щільність енергії (на тридцять відсотків вище, ніж у найякіснішого вугілля), нафту легко транспортувати (порівняно з газом або вугіллям, наприклад), нарешті, з нафти легко отримати масу вищезгаданих продуктів. Виснаження ресурсів нафти, зростання ціни неї та інших. причини спричинили інтенсивний пошук замінників рідких палив.
Також продукти нафтопереробки використовують у панелях сонячних батарей. Сонячні панелі можуть допомогти домовласникам та бізнесменам використовувати поновлювані та енергії, тобто енергію сонячного світла, але більшість панелей, як і раніше, складаються з нафтових смол, а пластмасові деталі з фотоелектричних елементів.Незабаром це можуть відбутися зміни, оскільки багато компаній почали розробляти нові біо-смоли та біопластик, які могли б замінити компоненти батарей на нафтовій основі.
Як вже було сказано, в Росії виробляється нафта сорту Urals, яка виходить змішанням важкої, високосірчистої нафти Уралу та Поволжя з легкою західносибірською нафтою.
Urals - сорт високосірчистої нафти (зміст сірки близько 1,3%), яка є сумішшю з нафти, що видобувається в Ханти-Мансійському автономному окрузі та Татарстані. "Сургутнафтогаз", "нафтова компанія "Газпром нафта"", "ТНК-BP" та «група Татнафта». Ціна російської нафти визначається дисконтуванням ціни на Brent, оскільки російська нафта вважається менш якісною через високий вміст сірки, а також важких і циклічних вуглеводнів.
Останнім часом у Російській Федерації зроблено низку кроків для того, щоб підвищити якість чорного золота Urals шляхом вилучення з нього високосірчистої татарстанської нафти (у республіці Татарстан планується побудувати нові нафтопереробні потужності для того, щоб із місцевої нафти робити бензин, а не пускати її в газопровід ) Сама по собі Західно-Сибірська нафта прийнятної якості. Siberian Light.
Нафта марки Urals поставляється через Новоросійськ та за системою газопроводів «Дружба».
Siberian Light - сорт нафти (зміст сірки близько 0.57%), що видобувається в Ханти-Мансійському автономному окрузі. "ТНК-BP".
У галузі теплопостачання як паливо для парових котлів, котельних установок та промислових печей знайшов своє застосування продукт переробки нафти – мазут. Мазут, рідкий продукт темно-коричневого кольору, залишок після виділення з нафти або продуктів її вторинної переробки бензинових, гасових та газойлевих фракцій, що википають до 350-360°С.
Мазут має майже в півтора рази вищу теплоту згоряння в порівнянні з кращим вугіллям. Він займає мало місця при згорянні та не дає твердих залишків при горінні. Заміна твердих видів палива мазутом на ТЕС, заводах та на залізничному та водному транспорті дає величезну економію коштів, сприяє швидкому розвитку основних галузей промисловості та транспорту.
Висновок.
Таким чином, нафта відноситься до невідновлюваних ресурсів. Розвідані запаси нафти становлять (на 2004) 210 млрд т (1200 млрд барелів), нерозвідані оцінюються в 52—260 млрд т (300—1500 млрд барелів). Світові розвідані запаси нафти оцінювалися до початку 1973 року у 100 млрд т (570 млрд барелів). Таким чином, у минулому розвідані запаси зростали (також зростає і споживання нафти — за останні 35 років воно зросло з 20 до 30 млрд. барелів на рік). Проте, починаючи з 1984 р., річний обсяг світового нафтовидобутку перевищує обсяг розвідуваних запасів нафти.
Світовий видобуток нафти в 2006 р. становив близько 3,8 млрд т на рік, або 30 млрд барелів на рік. Таким чином, за нинішніх темпів споживання розвіданої нафти вистачить приблизно на 40 років, нерозвіданої — ще на 10—50 років.
Незважаючи на існування таких прогнозів, уряд Росії планує збільшення видобутку нафти до 2030 року до 530 млн. т на рік.Також є великі запаси нафти (3400 млрд барелів) у нафтових пісках Канади та Венесуели. Цієї нафти за нинішніх темпів споживання вистачить на 110 років. Нині компанії ще можуть виробляти багато нафти з нафтових пісків, але ними ведуться розробки у цьому напрямі.
Список використаної литературы.
1. http://ua.wikipedia.org - опис властивостей нафти.
2. http://enc.fxeuroclub.ru - опис видобутку нафти.
3. http://omrpublic.iea.org/supplysearch.asp – точні дані з видобутку нафти.
4. Виноградов А. П. Галімов Е. М. «Ізотопія вуглецю та проблема походження нафти.» - "Геохімія". 1970. № 3
Нафта: визначення та опис.
Нафта - природна масляниста горюча рідина, що складається зі складної суміші вуглеводнів та деяких інших органічних сполук. За кольором нафту буває червоно-коричневого, іноді майже чорного кольору, хоча іноді трапляється слабко забарвлена в жовто-зелений колір і навіть безбарвна нафта; має специфічний запах, поширений в осадових породах Землі. Сьогодні нафта є одним із найважливіших для людства корисних копалин.
Нафта виявляється разом із газоподібними на глибинах від десятків метрів до 5—6 км. Однак на глибинах понад 4,5-5 км переважають газові та газоконденсатні поклади з незначною кількістю легких фракцій. Максимальна кількість покладів нафти розташовується на глибині 1-3 км. На малих глибинах і за природних виходах на земну поверхню нафта перетворюється на густу мальту, напівтвердий асфальт та інших. освіти — наприклад, бітумінозні піски і бітуми.
Походження нафти
Нафтовтворення — стадійний, дуже тривалий (зазвичай 50—350 млн років) процес, що починається ще живому речовині. Виділяється ряд стадій:
· Осадонакопичення - під час якого залишки живих організмів випадають на дно водних басейнів;
· Біохімічна - процеси ущільнення, зневоднення та біохімічні процеси в умовах обмеженого доступу кисню;
· Протокатагенез - опускання пласта органічних залишків на глибину до 1,5-2 км, при повільному підйомі температури та тиску;
· мезокатагенез або головна фаза нафтоутворення (ГФН) - опускання пласта органічних залишків на глибину до 3-4 км, під час підйому температури до 150 °C. При цьому органічні речовини піддаються термокаталітичній деструкції, у результаті утворюються бітумінозні речовини, що становлять основну масу мікронафти. Далі відбувається відгін нафти рахунок перепаду тиску і еміграційний винос мікронафти в піщані пласти-колектори, а, по них у пастки;
апокатагенез керогену або головна фаза газоутворення (ГФГ) - опускання пласта органічних залишків на глибину більше 4,5 км, при підйомі температури до 180-250 °C. При цьому органічна речовина втрачає нафтогенеруючий потенціал і реалізує метаногенеруючий потенціал.
І. М. Губкін виділяв також стадію руйнування нафтових родовищ.
Історія видобутку нафти обчислюється з 6-го тисячоліття до н. Найбільш давні промисли відомі на берегах Євфрату, в Керчі, у китайській провінції Сичу-ань. Першим способом видобутку - збирання нафти з поверхні водойм, яке до нашої ери застосовувалося в Мідії, Вавилонії та Сирії.
Властивості нафти
Фізичні властивості
Нафта – рідина від світло-коричневого (майже безбарвна) до темно-бурого (майже чорного) кольору.
Середня молекулярна маса 220-300 г/моль (рідко 450-470).
Щільність 0,65-1,05 (зазвичай 0,82-0,95) г/см³.
Нафта, густина якої нижче 0,83, називається легко й, 0,831-0,860 - середньої, вище 0,860 важкий.
Щільність нафти, як та інших вуглеводнів, сильно залежить від температури та тиску. Вона містить велику кількість різних органічних речовин і тому характеризується не температурою кипіння, а температурою початку кипіння рідких вуглеводнів (зазвичай >28 °C, рідше ≥100 °C у разі важких нафт) фракційним складом — виходом окремих фракцій, що переганяються спочатку при атмосферному тиску, а потім під вакуумом у певних температурних межах, як правило, до 450—500 °C (википає ~ 80 % обсягу проби), рідше 560—580 °C (90—95 %).
Температура кристалізації від -60 до + 30 ° C; залежить переважно від вмісту нафти парафіну (Чим його більше, тим температура кристалізації вища) і легких фракцій (Чим їх більше, тим ця температура нижча).
В'язкість змінюється в широких межах (від 1,98 до 265,90 мм²/с для різних нафт, що видобуваються в Росії), визначається фракційним складом нафти та її температурою (Чим вона вища і більше кількість легких фракцій, тим нижче в'язкість), а також вмістом смолисто-асфальтенових речовин (Чим їх більше, тим в'язкість вище).
Питома теплоємність 1,7-2,1 кДж/(кг∙К).
Питома теплота згоряння (нижча) 43,7-46,2 МДж/кг.
Діелектрична проникність 2,0—2,5
Електрична провідність [питома] від до.
Нафта - легкозаймиста рідина. Температура спалаху від −35 до +121 °C (залежить від фракційного складу та вмісту в ній розчинених газів).
Нафта розчинна в органічних розчинниках, в нормальних умовах не розчинна у воді, але може утворювати з нею стійкі емульсії.У технології для відокремлення від нафти води та розчиненої в ній солі проводять зневоднення та знесолення.
Хімічний склад
Загальний склад
Нафта є сумішшю близько 1000 індивідуальних речовин, з яких більша частина — рідкі вуглеводні (> 500 речовин або зазвичай 80—90 % за масою) і гетероатомні органічні сполуки (4—5 %), переважно сірчисті (близько 250 речовин), азотисті ( > 30 речовин) та кисневі (близько 85 речовин), а також металоорганічні сполуки (в основному ванадієві та нікелеві). Інші компоненти - розчинені вуглеводневі гази (C1-C4, від десятих часток до 4%), вода (від слідів до 10%), мінеральні солі (головним чином хлориди, 0,1-4000 мг/л і більше), розчини солей органічних кислот та ін, механічні домішки.
Вуглеводневий склад
В основному в нафті представлені парафінові (зазвичай 30-35, рідше 40-50% за обсягом) та нафтенові (25-75%). меншою мірою — сполуки ароматичного ряду (10-20, рідше 35%) та з мішаного, або гібридної, будови (наприклад, парафіно-нафтенові, нафтено-ароматичні).
Що робити, якщо немає взаємності? А тепер спустимося з неба на землю. Приземлились? Продовжуємо розмову.
З чого та як утворюється нафта?
Чи замислювалися ви колись про це? У геологічному співтоваристві ще минулого століття не вщухали суперечки у тому, звідки взялася нафту. Вчені поділилися на 2 табори: одні відстоювали неорганічну концепцію, а другі відповідно органічну. На цей час біогенне походження доведено експериментально: у нафті виявлено безліч біомаркерів – сполук, які успадкували структуру органічних молекул.Майже всі геологи стали дотримуватися органічної теорії походження нафти. Але з кого ж утворилося стільки нафти, адже зараз її запаси становлять понад 250 млрд т? Невже тут причетні величезні динозаври? Спробуймо з цим розібратися.
Нафта, як і всі вуглеводні, є ланкою глобального кругообігу вуглецю, але виступає у ролі консерванту. Тобто вона тимчасово випадає із загального круговороту, тоді як решта вуглець органічного походження постійно переміщається між оболонками землі та живими організмами. Спочатку виділяється рослинами в процесі фотосинтезу, він переміщається від організму до організму в харчових ланцюгах і виділяється у формі вуглекислого газу в атмосферу під час дихання або при розкладанні відмерлої органіки.
Всі органічні сполуки при доступі кисню намагаються згоріти, тобто, вуглець переходить у діоксид вуглецю, при цьому лише зрідка у формі полум'я, що зігріває полум'я, бензину або напалму. Щоб "вижити", органічній речовині необхідно бути найбільш стійкою або якнайшвидше опинитися в безкисневих умовах.
Якщо ж йому вдалося потрапити у сприятливі умови в земній корі, то з нього утворюються горючі копалини, але які саме залежатиме від вихідної речовини. З вищої рослинності (мхів, хвощів, папоротей, різних насінних) на суші в болотах утворюється торф, який надалі перетворюється на вугілля. У морських умовах залишки вищої рослинності після перетворень у гірських породах на глибинах 2-4 км від дна водоймища або суші згенерують природний газ.Для утворення нафти необхідно, щоб вихідною органічною речовиною виступали представники нижчої рослинності - фітопланктон, бактерії, рідше зоопланктон.
До їх складу входить підвищений вміст ліпідів та жирів, які найбільш стійкі та за своєю структурою наближені до вуглеводнів нафти. В даний час головними джерелами живої речовини для утворення нафти є діатомові водорості, динофлагелляти і ціанобактерії (синьо-зелені водорості), які мешкають у приповерхневому шарі морів і океанів.
Головною особливістю нижчої рослинності є дуже висока біопродуктивність, тобто швидкість генерації біомаси за одиницю часу. Нижча рослинність становить лише 0,2% загальносвітової біомаси рослин нашої планети, але саме на неї припадає 60% річної продукції. Однак практично вся морська біомаса зосереджена у верхньому освітленому шарі води – еуфотичному шарі, а обсяг планктонної біомаси залежить насамперед від кількості поживних речовин, газового складу вод, температури та солоності.
Швидко відмираючи, організми поступово поринають на дно. Вже в товщі води їх білки та вуглеводи розщеплюються до амінокислот і цукрів, йде процес активного окислення та руйнування молекул, тому мілководні басейни краще для збереження органічної речовини. Найважливішим фактором, що захищає речовину від згубного кисню, є розмір мінеральних частинок, що утворюють осад, в якому зберігається біомаса. Чим вони дрібніші, тим краще збережеться органіка.
Малий розмір тонких глинистих лусочок сприяє збільшенню площі, на якій може концентруватися та утримуватися органічна речовина.Надалі ці лусочки з'єднаються (сцементуються), і між ними залишиться безліч дуже маленьких незв'язаних між собою пір, частково заповнених живою речовиною. Це дозволить припинити доступ кисню з водної товщі, отже, врятує від окислення.
Навпаки, в пісковиках повсюдно зустрічається величезна кількість пір, в яких вільно циркулює вода, окислюючи органічні речовини, що накопичилися, до вуглекислого газу, через що в пісковиках не утворюється нафта. Хоча у світовому океані органічної речовини утворюється більше, ніж привноситься уламків гірських порід із суші, але в осаді в середньому частка органічної речовини становить менше 0,5%. Тому нафта формується тільки в тих шарах осадових гірських порід, під час утворення яких існували сприятливі умови для життя (глибина, кількість їжі, освітленість тощо), при цьому стік твердих частинок мінералів був мінімальним, а при похованні органічна речовина змогла уникнути згубного окиснення.
Але утворення нафти відбудеться дещо пізніше, на відносно більшій глибині (2-4 км) і тільки після того, як вище за цей шар утворюється новий осад, а температура перевищить 60 °C. До цього пухким морським відкладенням належить трансформуватися в гірську породу: область такого перетворення називають зоною діагенезу. У ній виділяється дві частини: верхня, що володіє окислювальною обстановкою в умовах доступу вільного кисню, і нижня, якій відповідає анаеробне відновне середовище.
Головними агентами руйнування органічної речовини у двох зонах виступають аеробні та анаеробні бактерії.Перші окислюють речовину до вуглекислого газу з виділенням води, а другі – до метану, води та водню, який буде дуже важливим у наступних процесах. У разі діагенезу вже змінюються і найбільш стійкі групи – ліпіди. Через війну органічні речовини в нефтегазоматеринской породі перетворюються на гумін, який у подальшому трансформується на нерозчинну частину органічних речовини – кероген.
У геохімії горючих копалин виділяють 3 типи керогену за атомарними відносинами водню та кисню до вуглецю. Нафта формується з керогену з підвищеним вмістом водню. Такими є керогени І та ІІ типу, які утворені переважно або повністю з органічної речовини нижчої рослинності.
Якщо в гірській породі на момент попадання в головну зону нафтоутворення (температури 60-180 °C) вміст органічного вуглецю, представленого у породі у вигляді розчинних і нерозчинних речовин, перевищує 0,2 %, то така порода зможе виробити нафту. У межах цієї зони відбуваються процеси хімічного перетворення керогену, з нього виділяються розчинні групи органічних сполук: олії, смоли та асфальтени. В результаті їх змішування та розчинення в порожнечі між мінеральними частинками та керогеном виділяється мікронафта, яка за своїм складом та властивостями найбільш наближена до нафти, що видобувається людьми із земних надр. Спільно з водою мікронафта розірве гірську породу і по тріщинах, що утворилися, почне переміщатися у верхні шари. І вже у місцях скупчення, чи покладах, мікронафта перетвориться на нафту.
Узагальнюючи вищесказане, можна зробити висновок, що, зрозуміло, ідея про утворення нафти з великих динозаврів неспроможна.Своєю появою вона зобов'язана безлічі найдрібніших мешканців верхнього шару світового океану, що відвоювали вуглекислий газ, разом з успішним збігом причин, які дозволили їх залишкам вижити в агресивному середовищі.
Наступні процеси переміщення, концентрації та консервації – вже окрема тема. Дякую за прочитання матеріалу, це мій перший досвід публікації, тож вітаю аргументовану критику.
На малюнках представлено:
2) ланцюжок процесів трансформації органічної речовини
3) вид керогену різних типів під мікроскопом та фрагменти його структури
4) наочно показана різниця співвідношення продуктів та часу початку утворення нафти для трьох типів керогену. на вертикальній осі відмічено показник відображення компоненти вугілля, який прямо залежить від температури шару.
