Презентация на тему "Нефть и газ"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Нефть и газ

• 
  Слайд 2
  

  Структура потребления первичных энергетических ресурсов (по Н.П. Лаверову)

• 
  Слайд 3
  

  2 - Добыча – в тыс. баррелей в день

• 
  Слайд 4
  
• 
  Слайд 5
  

  В химическом отношении нефть – сложнейшая смесь углеводородов, подразделяющаяся на две группы – тяжелую и легкую нефть. Легкая нефть содержит примерно на два процента меньше углерода, чем тяжелая, зато соответственно, большее количество водорода и кислорода. Главную часть нефтей составляют три группы углеводородов – алканы, нафтены и арены. Алканы (в литературе Вы можете также столкнуться с названиями предельные углеводороды, насыщенные углеводороды, парафины) химически наиболее устойчивы. Их общая формула СnH(2n+2). Если число атомов углерода в молекуле не более четырех, то при атмосферном давлении алканы будут газообразными. При 5-16 атомах углерода это жидкости, а свыше – уже твердые вещества, парафины. К нафтенам относят алициклические углеводороды состава CnH2n, CnH(2n-2) и CnH(2n-4). В нефтяхсодержится преимущественно циклопентан С5Н10, циклогексан С6Н10 и их гомологи. И наконец, арены(ароматические углеводороды). Они значительно беднее водородом, соотношение углерод/водород в аренах самое высокое, намного выше, чем в нефти в целом. Содержание водорода в нефтях колеблется в широких пределах, но в среднем может быть принято на уровне 10-12%.

• 
  Слайд 6
  

      В нефти обнаружено более 40-50 микроэлементов, суммарное содержание которых редко превышает 0,02-0,03% от общей массы нефти. Среди микроэлементов нефти установлены как металлы (более 30) так и неметаллы (около 20), которые содержатся в нефти (V, Ni, Fe, Zn, Al, Hg, Cd, Cu, Mn, Se, As, Pb, Sb, Ba, Mo, Cr, Ag, Au, Na, Ca, Br, Si, Sr, Co, Ti, Ga, Sn и т.д.). Часть металлов в нефти находится в виде солей органических кислот и хелатных комплексов, в которых атом металла расположен в центре порфиринового цикла или в пустотах конденсированных ароматических фрагментов, а основная масса – в форме сложных полидентатных комплексов. Многих из таких комплексов могут вступать в ионный обмен с металлами, которые присутствуют в растворах или на поверхности горных пород, что контактируют с нефтью. Наибольшее количество металлов содержится в асфальтено-смолистых веществах.

• 
  Слайд 7
  

  Максимальные концентрации металлов в нефтях различных регионов СНГ (по Нукенову и др., 2001)

• 
  Слайд 8

  Содержание некоторых микроэлементов в нефтях, г/т

• 
  Слайд 9
  

  В каждой тонне тяжелой нефти, например, месторождения Атабаски (Канада) содержится 250 г V, 100 г Ni, в нефти месторождения Бокан (Венесуэла) – соответственно 1200г V и 150 г Ni.  В нефти многих российских месторождений много ванадия, никеля, серебра. Самотлорская нефть содержит кроме ванадия и никеля еще и золото, хром, марганец, железо и др. Всего в нефти различных месторождений обнаружено более пятидесяти ценных металлов. Некоторые металлы в нефти, например ванадий, близки к промышленно значимым концентрациям, но в отличии от горных пород не требуют вскрытия залежей, взрывных работ, вывоз руды из карьеров, дробление, обогащение руды и других затратных процессов. Поэтому уже сегодня становится экономически выгодным искать технологии получения металлов из нефти при их содержании менее 0,1 % от общей массы. Более глубокий анализ нефти на новых месторождениях показал наличие повышенных содержаний Re, Sc, Be, Ag, Ga, Ge, Hg, Pdи др.

• 
  Слайд 10
  

  Микроэлементный состав природных нефтей и битумов — это база для разработки мероприятий по защите окружающей среды от высокотоксичных (As, Cd, Hg, Ni, S, V, Zn и др.) отходов нефтепереработки и дымовых газов тепловых электростанций, работающих на мазуте; по промышленной добыче ванадия или других металлов из нефти и по оценке геохимических условий естественного нефтеобразования. В Венесуэле, Канаде и США уже добывают ванадийи никель из тяжелых нефтей, битумов и отходов нефтепереработки. Канаде и США это дает более 15% пентаоксида ванадия, считая от его общего производства, а ванадий, добываемый из золы нефти сверхгигантскихместорождений Бачакеро, Кабимас, Лягунильяс, Тиа Хуана и Оринокскийнефтяной пояс, экспортируется Венесуэлой в США, удовлетворяя свыше 50% спроса на этот металл. В виде бойлерного топлива “Оримульсии” (искусственная смесь из 70% нефти и 30% воды) оринокская нефть поставляется для тепловых электростанций и в Европу, где один из германских заводов перерабатывает ежегодно 6000 т оринокской нефтяной золы, извлекая из нее 1150 т пентаоксида ванадия (в пентаоксиде — 56% этого металла), 700 т магния и 130 т никеля.

• 
  Слайд 11
  

  Изменение изотопного состава свинца почв при смене топлива на Евро-4 в Европе (запрет этилированного бензина).

• 
  Слайд 12
  

  Природный газ - одно из важнейших горючих ископаемых, занимающие ключевые позиции в топливно-энергетических балансах многих государств, важное сырьё для химической промышленности

• 
  Слайд 13

  Природный газ

  Углеводородные компоненты: (метан, этан, пропан, бутан, меркаптан, пентан, гексан) Неуглеводородные компоненты. (пары воды, полезные примеси гелия и других инертных газов, азот, углекислый газ (они в принципе бесполезны, но и не вредны), сероводород (обычно эти примеси вредны)) Данные газы образуют разнообразные смеси: углеводородные, углеводородно-азотные, углеводородно-углекислые, азотно-углекислые, углеводородно-углекисло-азотные и другие.

• 
  Слайд 14
  

  По условиям нахождения природные газы можно разделить на три большие группы:

  свободные газы атмосферы; водорастворенные газы гидросферы газы, заключенные в земной коре. Газы всех трех групп постоянно взаимодействуют. Наиболее разнообразны условия нахождения газов в литосфере, где они существуют в двух основных формах: рассеянной и концентрированной.

• 
  Слайд 15
  

  Газы, рассеянные в горных породах, находятся в следующем физическом состоянии:

  растворенном в пластовых водах и микронефти; свободном в закрытых и открытых порах; сорбированном минеральной частью пород и рассеянного ОВ; окклюдированном (поглощенном) микроскопическими полостями минералов. Микронефть - термин, предложенный Н.Б. Вассоевичем для обозначения диффузно-рассеянных нефтяных компонентов, присутствующих в скрытом виде в нефтематеринском органическом веществе, в отличие от макронефти, выделившейся из материнской породы в коллектор. Термин не является общепринятым. 

• 
  Слайд 16
  

  Газы, находящиеся в концентрированной форме существуют в следующем состоянии:

  свободном в пустотном пространстве пород, с образованием залежей; растворенном в нефтяных залежах и пластовых водах; сорбированном и свободном в угленосных толщах, горючих сланцах и торфах; газогидратном; в виде газовых струй, выделяющихся из грязевых вулканов, магматических очагов, зон генерации газов и разрушения их залежей.

• 
  Слайд 17
  

  природные газы, находящиеся в различных физико-химических состояниях разделяются В.И. Ермаковым и др. на три большие группы:

  Биогенные (биохимические) газы (О2, СО2, СН4, N2, Н2S, NH3, N2О, СО и др.) образуются в результате жизнедеятельности микро- и макроорганизмов в биосфере, включая нелитифицированную часть литосферы, в которой идут диагенетические процессы. Органолитогенные газы (СН4, тяжелые УВ газы от С2 до С4, СО2, Н2, Н2S и другие) образуются из ОВ на этапах его катагенной и метагенной эволюции в результате высокотемпературных реакций. Литогенные газы (СО2, Н2, Н2S, Не, Ar, Xe, SO2, N2, CO, HCl, HF, NH3) появляются в результате физико-химических, в том числе и радиоактивных процессов, происходящих в минеральном скелете водонасыщенных пород на этапах катагенеза, метагенеза и метаморфизма в осадочных толщах и в магматических породах земной коры и мантии.

• 
  Слайд 18

  Классификация газов по химическому составу:

  I. Преимущественно метановый (СН4 > 50 %): 1) метановый (СН4 > 75 %); 2) метано-азотный (СН4 > 50 %); 3) метан-этан-пропановый (СН4 > 50 %); 4) метано-углекислый (СН4 > 50 %). II. Преимущественно углеводородный (тяжелее метана, ТУ >50 %): 1) этан-пропановый (ТУ > 75 %); 2) этан-пропан-метановый (ТУ > 50 %). III. Преимущественно азотный (N2 > 50 %): 1) азотный (N2 > 75 %); 2) азотно-метановый (N2 > 50 %); 3) азотно-углекислый (N2 >50 %); 4) азотно-кислородный (N2 > 75 %, О2 > 10 %); 5) азотно-кислородно-углекислый (N2 > 50 %). IV. Преимущественно углекислый (СО2 > 50 %): 1) углекислый (СО2 > 75 %); 2) углекисло-азотный (СО2 > 50 %); 3) углекисло-метановый (СО2 > 50 %); 4) углекисло-сероводородный (СО2 > 50 %). V. Преимущественно водородный (Н2 > 50 %): 1) водородный (Н2 > 75 %); 2) водородно-азотный (Н2 > 50 %).

• 
  Слайд 19

  Классификация газов по их практической ценности:

  I. Горючие газы (энергетическое и химическое сырье): 1) чисто метановых залежей; 2) метановых, обогащенных тяжелыми углеводородами; 3) газоконденсатных залежей; 4) нефтяных месторождений; 5) метановых и угольных месторождений; 6) метановых водорастворимых. II. Газы, обогащенные инертными компонентами: 1) гелий в углеводородных газовых залежах и водах; 2) гелий в азотных залежах; 3) азотных залежей. III. Газы, обогащенные сероводородом: 1) сероводород в метановых залежах; 2) сероводород в углеводородных газовых залежах. IV. Углекислые газы минеральных вод.

• 
  Слайд 20
  

  Природные горючие газы находятся в недрах в следующих состояниях или формах:

  растворенной в подземных и придонных водах; растворённой в пластовой нефти; сорбированной горными породами; заключенной в закрытых порах и окклюдированной; газогидратной; свободной. Залежи газа могут быть чисто газовыми и газоконденсатными, а также находиться совместно с нефтью. Залежи газа, находящиеся вместе с нефтью разделяются на два типа: нефтегазовые и газонефтяные.

• 
  Слайд 21

  Химический состав газов в газовых залежах

  этан (С2Н6), пропан (С3Н8) и бутан (С4Н10). в небольших количествах присутствуют пары пентана (С5Н12) и гексана (С6Н14) в виде примесей и другие газы: диоксид углерода, азот, сероводород, водород, гелий и аргон. Содержание азота и кислых газов (СО2 и Н2S), которые дают при растворении в воде слабые кислоты – угольную (Н2СО3) и сероводородную (Н2S), может составлять десятки процентов и более, а иногда и превышать содержание углеводородных газов.

• 
  Слайд 22

  химический состав газов в нефтяных залежах:

  от 30 до 80 % гомологов метана азот, диоксид углерода, сероводород, гелий, аргон и другие компоненты. Состав углеводородной части газов тесно связан с составом нефти. Легкие метановые нефти содержат газы, состоящие на 20-30 % из тяжелых углеводородов. Тяжелые нефти наоборот, содержат преимущественно метан. Соотношение метана и его гомологов меняется в нефтяных газах и с увеличением возраста пород.

• 
  Слайд 23

  Десятка крупнейших газовых месторождений мира, трлн.куб.м

• 
  Слайд 24
  
• 
  Слайд 25

  Ртуть в месторождениях природного газа

  Атомарная ртуть в составе природного газа встречается не часто. В мире известно несколько газовых месторождений в отложениях свиты медистых песчаников, в газах которых имеетсяатомарная ртуть. Атомарная ртуть в незначительном количестве обнаружена в продукции скважин, вскрывших свиту медистых песчаников Шебелинского месторождения. В составе газа этого месторождения содержится 180*10- 6г/м3ртути.