Odkud se v hlubinách země bere ropa? Odkud se na zemi vzala ropa?

V zásadě existují dvě teorie původu ropy a plynu – organická (sedimentárně-migrační) a anorganická (abiogenní). Okamžitě je třeba poznamenat, že drtivá většina vědců a ropných geologů, kteří prakticky provádějí hledání ropy a plynu, je pro teorii organického původu ropy. Někteří vědci u nás však abiogenní genezi ropy obhajují.

Základ teorie anorganického původu ropy a plynu položil v roce 1877 velký ruský vědec D.I. Mendělejev.

D.I. Mendělejev věřil, že uhlovodíky vznikají hluboko v útrobách Země interakcí karbidů těžkých kovů s vodou přicházející z povrchu podél zlomů. Poté pod tlakem přehřáté páry stoupá směs těchto uhlovodíků podél stejných zlomů do horní části zemské kůry. Panují zde nízké tlaky a výrazně nižší teploty, takže plynné uhlovodíky kondenzují a tvoří se akumulace.

Nejpádnější námitky proti karbidové teorii D. I. Mendělejeva vyslovil I. M. Gubkin. Za prvé, v zemské kůře nejsou žádné chyby, které by pronikly do pláště a dokonce i do jádra do hloubky 2900 km; za druhé, nebylo prokázáno, že by hluboké horniny obsahovaly karbidy kovů.

Proti anorganickému původu uhlovodíků hovoří i biologické a chemické faktory. Takových odůvodněných námitek je mnoho.

N. B. Vassoevich uvádí přesvědčivý argument ve prospěch biologického původu uhlíkatých sloučenin obsažených ve starověkých horninách. Upozorňuje, že v přírodě existují dva izotopy uhlíku - 12 C a 13 C a v živých organismech je izotopu 13 C méně než v minerálech. Nedostatek izotopu 13 C v ropě jednoznačně řeší otázku jeho spojení s živou přírodou.

A.I. Kravtsov se domnívá, že ropa mohla vzniknout z metanu, ale metan sám nevznikl jako výsledek rozpadu organické hmoty živočišného původu, ale jako výsledek syntézy z vodíku a oxidu uhelnatého nebo oxidu pocházejícího z podkrustových hlubin Země podél hlubokých zlomů, které lze vysledovat až k plášti. Dále A.I. Kravtsov poskytuje údaje, že v průběhu historie Země se sopečná aktivita v průměru rovnala moderní činnosti, a uvádí následující příklad. Za 83 milionů let bylo na samotných Kurilských ostrovech vyneseno na povrch 9,0 * 10 19 t H2, 2,7 * 10 11 t CO, 2,7 * 10 11 t CH 4, 9,0 * 10 14 t CO2. Poté uvádí, že molekuly metanu jsou schopny polymerace na těžké uhlovodíky za katalytického působení silikátů, stejně jako oxidů železa a niklu obsažených v horninách. Podle stejného vědce je většina počátečních akumulací uhlovodíků představována především metanem a jeho lehkými homology - „suchým plynem“, který se postupně mění v kondenzát sestávající z „kapalného plynu“; ten se pak mění na lehké benzínové oleje, které následně za vhodných termodynamických podmínek stále těžší a těžší, až se přemění v bitumen. Z toho vyplývá závěr, že oblasti plynu a ropy by neměly být spojeny se sedimentárními pánvemi, ale se zónami hlubokých zlomů, které pronikají do pláště a usnadňují uvolňování plynů z něj.

To jsou moderní myšlenky jednoho ze zastánců anorganického (abiogenního) původu ropy a plynu.

Teorii organického původu ropy úspěšně rozvinul I. M. Gubkin. Výchozí surovinou pro tvorbu ropy jsou podle jeho názorů tuky, vosk a další sloučeniny a uhlí - lignin, vláknina atd. V oxidačním prostředí (za přístupu kyslíku) se organická hmota přeměňuje na uhlí, resp. v redukčním prostředí - na ropné uhlovodíky.

Problémem původu ropy se v posledních letech úspěšně zabývá mnoho vědců. Obzvláště zajímavá je teorie N. B. Vassoeviče o její sedimentární migrační formaci. Podle autora této teorie vzniká ropa v sedimentárních horninách ve formě rovnoměrně rozptýlené živičné látky, kterou nazývá mikroolej, z planktonu obsahujícího tukové látky. Celkový obsah rozptýlených uhlovodíků v kontinentálním sektoru stratisféry je přibližně (70÷80) 10 12 m. Následně, jak se zvětšuje hloubka mateřských sedimentárních vrstev, dochází k „zrání“ mikroropy. Hlavními faktory stimulujícími tento proces jsou teplota, doba expozice a tlak. Hlavní fáze tvorby oleje je charakterizována teplotním rozsahem 60-150°C a tlakem od 15 do 45 MPa. Takové podmínky jsou obvykle pozorovány v hloubce 1500-5000 m. Během hlavní fáze se tvoří nejen kapalné uhlovodíky, ale také podmínky pro jejich emigraci ze zdrojových hornin.

Podle I. O. Broda a N. B. Vassoeviče jsou ložiskové oblasti ropy a plynu prohlubně v zemské kůře, které se běžně nazývají pánve sedimentárních hornin. Tyto pánve vznikaly miliony a desítky milionů let. N. B. Vassoevich a další vědci uvádějí, že plochy takových prohlubní dosahují mnoha tisíc a dokonce stovek tisíc kilometrů čtverečních a objemy hornin, které je vyplňují, se pohybují od n103 do n106 km3. Tyto pánve jsou rodištěm ropy.

Spolu s tvorbou ropy dochází k procesu generování uhlovodíkových plynů.

Průzkumné práce prováděné v sedimentárních pánvích na kontinentech každoročně zajišťují nárůst zásob ropy a plynu. Ropa a plyn se skrývají na dně moří, v sedimentárních pánvích vyvinutých téměř všude v šelfové (a kontinentálním svahu) zóně kolem kontinentů.

Shrneme-li diskusi o původu ropy a plynu, je třeba zdůraznit, že hlavním zdrojem jejich vzniku je uhlíkatá hmota pohřbená v sedimentárních horninách. V současné době se k této problematice nashromáždil velký, přesvědčivý a důkladně ověřený faktografický a experimentální materiál.

Nejpřijatelnější je tedy teorie organického nebo sedimentárního migračního původu ropy a plynu. Při předpovídání obsahu ropy a plynu v podloží a při hledání ropy a plynu se geologové obvykle řídí výše nastíněnou teorií.

„Ropa je nejcennější chemická surovina,
Musí být chráněna. Umíte topit kotle?
a bankovky."
D.I.Mendělejev

Navzdory tomu, že koncem dvacátého století začala jaderná energetika rychle růst, ropa stále zaujímá nejdůležitější místo v energetické bilanci všech zemí. A jak by to mohlo být jinak? Koneckonců, nemůžete postavit jadernou elektrárnu na auta a letadla! Samozřejmě existují jaderné lodě, ale je jich málo. A co všechno ostatní? A člověk nežije jen energií. Chodí po asfaltových cestách a tohle je nafta. A všechny tyto benzíny, petroleje, topné oleje, oleje, kaučuky, polyethyleny, azbestové produkty a dokonce i minerální hnojiva! Bylo by pro nás špatné, kdyby na zeměkouli nebyla ropa. Na Zemi je ale spousta ropy, ta se začala těžit již v 6. tisíciletí před naším letopočtem a nyní roční produkce dosahuje stovek milionů tun.

Ropa přináší velké zisky. Celé země prosperují tím, že prodávají svou ropu a vyvolávají závist svých sousedů. Jiné země pumpují ropu do přírodních a umělých jeskyní a vytvářejí strategické zásoby pro každý případ. Ropní králové a monopoly, ropovody a ropné rafinerie, přerozdělování ropného majetku, ropné války, smlouvy a spekulace atd. atd. Co se stalo v historii lidstva kvůli ropě! Lidské životy by byly nudné, kdyby nebyla na světě.

Ale ropa existuje, její zásoby dosahují stovek miliard tun a je distribuována všude, na souši i na moři, a ve velkých hloubkách, měřeno v kilometrech: to, co leželo na povrchu, se dlouho používalo a nyní se těží ropa. z hloubek 2-4 i více kilometrů. Ale je toho ještě víc, ještě hlouběji, jen se zatím nevyplácí to odtamtud extrahovat.

Ale tady je to, co je zvláštní: ačkoli existuje spousta ropy a je široce používána, nikdo stále neví, odkud se ropa na Zemi vůbec vzala. Existuje mnoho dohadů a hypotéz o této věci, některé patří do předvědeckého období, které trvalo až do středověku, a jiné do vědeckého období, nazývaného učenými lidmi obdobím vědeckých dohadů.

V roce 1546 Agricola napsal, že ropa a uhlí jsou anorganického původu. Lomonosov v roce 1763 navrhl, že ropa pochází ze stejné organické hmoty jako uhlí. Ve třetím období, v období rozvoje ropného průmyslu, vznikla řada předpokladů jak o organickém, tak o anorganickém původu ropy. Aniž bychom je mohli byť jen jednoduše vyjmenovat, omezíme se jen na některé.

1866 francouzský chemik M. Berthelot: ropa vzniká působením oxidu uhličitého na alkalické kovy.

1871 francouzský chemik G. Biasson: ropa vznikla interakcí vody, oxidu uhličitého a sirovodíku s horkým železem.

1877 D.I. Mendělejev: ropa vznikla v důsledku pronikání vody hluboko do Země a její interakce s karbidy.

1889 V.D. Solovjev: uhlovodíky byly obsaženy v plynovém obalu Země, i když to byla hvězda, a pak byly pohlceny roztaveným magmatem a vytvořeným olejem.

A pak se objevila řada hypotéz o anorganickém původu ropy, které však nebyly podpořeny Mezinárodními ropnými kongresy, a hypotézách organického původu, které byly podpořeny.

Předpokládá se, že hlavním zdrojem ropy je plankton. Horniny vytvořené ze sedimentů obsahujících tento typ organické hmoty jsou potenciálně horninami z ropy. Po delším zahřívání tvoří olej. Na toto téma bylo vytvořeno mnoho variací, nicméně jedna obtíž není nijak vysvětlena, jak se taková masa planktonu (nebo mamutů, to je jedno) mohla dostat do takových hloubek po celé zeměkouli, a dokonce se usadit v pískovcích , dokonce i porézní. A stále není jasné, proč ropná pole vždy obsahují nejen ropu, ale také síru ve formě sirovodíku nebo dehtů. A proč související vody, které doprovázejí těžbu ropy, obsahují téměř celý soubor chemických prvků, které pravděpodobně nebudou obsaženy v planktonu?

Ale ti, kteří vědecky chápou původ ropy, se snaží na takové maličkosti nezaměřovat.

Rád bych však upozornil ještě na jednu možnost, kterou Mezinárodní ropné kongresy s největší pravděpodobností neuznají. Faktem je, že pískovce, které obsahují olej, jsou především oxid křemičitý – SiO. A pokud se od jednoho křemíkového jádra o atomové hmotnosti 28 odečte jedna alfa částice s atomovou hmotností 4 a přidá se k dalšímu atomu křemíku, pak dostanete atom síry s atomovou hmotností 32. A izotop hořčíku s atomová hmotnost 24 zbývající z prvního atomu je částečně zachována jako hořčík, který je také obsažen v přidružených vodách, a částečně se rozpadne a dá dvě molekuly uhlíku s atomovou hmotností 12, čímž vytvoří určitý základ pro tvorba ropy a uhlí. Ale pokud tomu tak je, pak vyvstává otázka o mechanismu, který by toho všeho mohl dosáhnout.

Z hlediska éterodynamiky takový mechanismus existuje. Proudy éteru proudí na Zemi jako do každého jiného nebeského tělesa z vesmíru, jejich vstupní rychlost se rovná druhé kosmické rychlosti, která je pro Zemi 11,18 km/s. Tyto toky pronikají do Země do jakékoli hloubky, cestou procházejí skalami a stávají se turbulentními. Výsledkem turbulizace éterických proudů jsou víry, které jsou stlačovány vnějším tlakem éteru a rychlost proudění v nich se mnohonásobně zvyšuje, stejně jako gradienty rychlostí, což znamená, že vznikají velké tlakové gradienty, které trhají molekuly. , atomů a jader a přeskupení látky. Navíc během mnoha let mohly být z běžných anorganických hornin a v jakékoli hloubce vytvořeny jakékoli uhlovodíky a jakékoli prvky obecně.

Podobné procesy se mohou odehrávat v hlubinách jakýchkoli planet, což znamená, že ropa, uhlí a další minerály a prvky mohou existovat na všech planetách sluneční soustavy a nejen na ní. To však neznamená, že na těchto planetách byl život. Stejně jako otisky vážek nebo listů v uhlí vůbec nenaznačují, že uhlí bylo vytvořeno z těchto vážek nebo listů. Nikdy nevíte, kam kdo mohl za poslední miliony let letět!

Z výše uvedeného vyplývá, že ropná krize nemusí být spojena s nedostatkem ropy na Zemi, ale s vysokými náklady na její těžbu z hlubokých vrstev. D.I.Mendělejev má tedy pravdu nejen v tom smyslu, že ropu je třeba chránit, protože je to cenná surovina, to platí, i když je jí hodně. Má pravdu i proto, že počínaje od určitého okamžiku se náklady na jeho výrobu zvýší natolik, že nebude možné vytápět kotle bankovkami, tzn. papírové peníze budou levnější.

V časopise okouzlující vl_ad_le_na Četl jsem skvělý příspěvek o produkci ropy. Zveřejňuji se svolením autora.

co je olej?
Ropa je směs kapalných uhlovodíků: parafínů, aromátů a dalších. Olej ve skutečnosti není vždy černý - může být i zelený (devonský, měl jsem ho ve sklenici, promiň, vyhodil jsem ho), hnědý (nejběžnější) a dokonce i bílý (průhledný, zdá se být nalezený na Kavkaze).

Olej se dělí do několika kvalitativních tříd v závislosti na chemickém složení - podle toho se mění jeho cena. Také související plyn je často rozpuštěn v ropě, která tak jasně hoří ve světlicích.

V krychlovém metru ropy lze rozpustit 1 až 400 metrů krychlových plynu. To je hodně. Tento plyn sám o sobě sestává převážně z metanu, ale vzhledem k obtížnosti jeho přípravy (musí být vysušen, čištěn a přiveden na čísla GOST Wobbe - aby byla přísně definovaná výhřevnost), je přidružený plyn velmi zřídka používán pro domácí účely . Zhruba řečeno, pokud je plyn z pole vypuštěn do bytu do plynového sporáku, následky se mohou pohybovat od sazí na stropě až po smrtelně poškozený sporák a otravu (například sirovodík).

Ach ano. Další přidruženou ošklivou věcí v ropě je rozpuštěný sirovodík (protože ropa je organická látka). Je prudce jedovatý a vysoce žíravý. To způsobuje své vlastní potíže s těžbou ropy. PRO VÝROBU ROPY. Profesionalita, kterou mimochodem nepoužívám.

Odkud se ten olej vzal?
V této věci existují dvě teorie (více podrobností -). Jedna je anorganická. Poprvé to navrhl Mendělejev a spočívá v tom, že voda protékala kolem horkých karbidů kovů, a tak vznikaly uhlovodíky. Druhá je organická teorie. Předpokládá se, že ropa „zrála“ zpravidla v podmínkách moře a laguny hnijícími organickými zbytky zvířat a rostlin (bahno) za určitých termobarických podmínek (vysoký tlak a teplota). Výzkum v zásadě tuto teorii podporuje.

Proč je geologie potřebná?
Za zmínku asi stojí stavba naší Země. Na obrázku je podle mě vše krásné a přehledné.

Ropní geologové se tedy zabývají pouze zemskou kůrou. Skládá se z krystalického podloží (ropa se tam vyskytuje velmi zřídka, protože se jedná o vyvřelé a metamorfované horniny) a sedimentárního krytu. Sedimentární obal tvoří usazené horniny, ale nebudu se pouštět do geologie. Řeknu jen, že hloubky ropných vrtů jsou většinou cca 500 - 3500 m. Právě v této hloubce ropa leží. Nahoře je většinou jen voda, dole krystalický základ. Čím hlouběji byla hornina, tím dříve byla uložena, což je logické.

Kde se olej nachází?
Na rozdíl od některých rozšířených mýtů o „ropných jezerech“ v podzemí se ropa nachází v pastích. Pro zjednodušení vypadají pasti ve svislém řezu takto (voda je věčným společníkem ropy):

(Záhyb zakřivený „zády“ nahoru se nazývá antiklinála. A pokud vypadá jako miska, je to synklinála; olej se v synklinále nezadržuje).
Nebo takhle:

A v půdorysu mohou být kulaté nebo oválné vyvýšení. Rozměry se pohybují od stovek metrů do stovek kilometrů. Jedna nebo více z těchto pastí umístěných poblíž tvoří ložisko ropy.

Protože je olej lehčí než voda, vyplave nahoru. Aby ale olej neprotékal jinam (doprava, doleva, nahoru nebo dolů), musí být vrstva s ním omezena vrchní vrstvou nad a pod. Typicky se jedná o jíly, husté uhličitany nebo soli.

Odkud se berou ohyby uvnitř zemské kůry? Přeci jen jsou horniny uloženy vodorovně nebo téměř vodorovně? (jsou-li ukládány na hromady, pak tyto hromady většinou rychle srovnává vítr a voda). A ohyby – vztlaky, dolů – vznikají v důsledku tektoniky. Viděli jste na obrázku s řezem Země slova „turbulentní konvekce“? Právě tato konvekce pohybuje litosférickými deskami, což vede ke vzniku trhlin v deskách a následně k posunu bloků mezi trhlinami a změnám ve vnitřní struktuře Země.

Kde se nachází ropa?
Ropa se nevyskytuje sama o sobě, jak již bylo řečeno, ropná jezera neexistují. Ropa se nachází v hornině, konkrétně v jejích dutinách - pórech a prasklinách:

Horniny se vyznačují takovými vlastnostmi jako pórovitost je podíl objemu dutin v hornině - a propustnost- schopnost horniny procházet skrz sebe kapalinu nebo plyn. Například běžný písek se vyznačuje velmi vysokou propustností. A beton je mnohem horší. Troufám si vás ale ujistit, že hornina, která leží v hloubce 2000 m s vysokým tlakem a teplotou, má vlastnosti mnohem bližší betonu než písku. Cítil jsem. Odtud se však těží ropa.
Toto je jádro - vyvrtaný kus skály. Hustý pískovec. Hloubka 1800 m. Není v ní žádný olej.

Dalším důležitým doplňkem je, že příroda vakuum nesnáší. Téměř všechny porézní a propustné horniny jsou zpravidla nasyceny vodou, tzn. v jejich pórech je voda. Slaný, protože protékal mnoha minerály. A je logické, že některé z těchto minerálů jsou odnášeny spolu s vodou v rozpuštěné formě a poté, když se změní termobarické podmínky, vypadnou právě v těchto pórech. Kamenná zrna se tak stávají držena pohromadě solemi a tento proces se nazývá cementace. To je důvod, proč se studny během vrtání nedrolí okamžitě – protože horniny jsou stmelené.

Jak se ropa nachází?
Obvykle nejprve pro seismický průzkum: spouštějí vibrace na povrchu (například výbuchem) a měří dobu jejich návratu do přijímačů.

Dále se na základě doby návratu vlny vypočítá hloubka konkrétního horizontu v různých bodech na povrchu a vytvoří se mapy. Pokud je na mapě detekován zdvih (=antiklinální past), je zkontrolován na přítomnost ropy vrtáním studny. Ne všechny pasti obsahují olej.

Jak se vrtají studny?
Studna je vertikální důlní otvor s délkou mnohonásobně větší než je jeho šířka.
Dvě fakta o studnách: 1. Jsou hluboké. 2. Jsou úzké. Průměrný průměr studny u vstupu do útvaru je asi 0,2-0,3 m. To znamená, že se tudy člověk rozhodně nedostane. Průměrná hloubka je, jak jsem již řekl, 500-3500 m.
Studny se vrtají z vrtných souprav. Existuje takový nástroj na drcení horniny, jako je dláto. Pozor, ne vrtačka. A je zcela odlišné od stejného zařízení ve tvaru šroubu z „Teenage Mutant Ninja Turtles“.

Vrták je zavěšen na vrtných trubkách a otáčí se - je přitlačován ke dnu studny hmotností těchto stejných trubek. Existují různé principy uvádění vrtáku do pohybu, ale obvykle se celá vrtná kolona trubek otáčí tak, že se vrták otáčí a drtí horninu svými zuby. Vrtná kapalina je také neustále čerpána do studny (uvnitř vrtné trubky) a odčerpávána ven (mezi stěnou studny a vnější stěnou trubky), aby ochladila celou tuto konstrukci a odnesla částice drcené horniny.
K čemu je věž? Zavěsit na něj stejné vrtné trubky (koneckonců, během procesu vrtání je horní konec sloupu spuštěn a musí být k němu přišroubovány nové trubky) a zvedat trubkový řetězec, aby se vyměnil bit. Vrtání jedné studny trvá zhruba měsíc. Někdy se používá speciální prstencový vrták, který při vrtání zanechává středový sloup horniny - jádro. Jádro je vybráno pro studium vlastností hornin, i když je to drahé. Existují také šikmé a horizontální studny.

Jak víte, která vrstva je kde?
Člověk nemůže slézt do studny. Ale musíme vědět, co jsme tam navrtali, ne? Při vrtání studny se do ní na kabelu spouštějí geofyzikální sondy. Tyto sondy pracují na zcela odlišných fyzikálních principech činnosti - autopolarizace, indukce, měření odporu, gama záření, neutronové záření, měření průměru vrtu atd. Všechny křivky se zapisují do souborů, což vede k této noční můře:

Nyní se dají do práce geofyzici. Znají fyzikální vlastnosti každé horniny, identifikují vrstvy podle litologie - pískovce, karbonáty, jíly - a člení úsek podle stratigrafie (tj. do jaké doby a doby útvar náleží). Myslím, že každý slyšel o Jurském parku:

Ve skutečnosti je zde mnohem podrobnější rozdělení sekce na tier, horizonty, smečky atp. - ale to je nám teď jedno. Je důležité, aby ropné rezervoáry (vrstvy schopné produkovat ropu) byly dvojího typu: uhličitanové (vápenec, jako např. křída) a terigenní (písek, pouze cementovaný). Uhličitany jsou CaCO3. Úžasný - SiO2. Pokud je to neslušné. Nedá se říct, které jsou lepší, všechny jsou jiné.

Jak je dobře připraven na výrobu?
Po vyvrtání studny se provede opláštění. To znamená, že spustí dlouhou řadu ocelových pažnicových trubek (téměř stejný průměr jako studna) a poté se do prostoru mezi stěnou studny a vnější stěnou trubky načerpá běžná cementová malta. To se provádí, aby se zajistilo, že se studna nerozpadne (koneckonců, ne všechny horniny jsou dobře cementované). V příčném řezu nyní studna vypadá takto:

Ale formaci, kterou jsme potřebovali, jsme zakryli pláštěm a cementem! Proto je sloup perforován naproti útvaru (jak víte, kde je požadovaný útvar? Geofyzika!). Opět je na lanku spuštěna příklepová vrtačka s výbušnými náplněmi. Tam se spustí náboje a vytvoří se otvory a perforační kanály. Nyní se nestaráme o vodu ze sousedních vrstev - studnu jsme děrovali přesně naproti té, kterou jsme potřebovali.

Jak se ropa těží?
Nejzajímavější část, myslím. Olej je mnohem viskóznější než voda. Myslím, že to, co je viskozita, je intuitivní. Některé ropné bitumeny mají například viskozitu podobnou máslu.
Přijdu z druhého konce. Tekutiny ve formaci jsou pod tlakem – tlačí na ně nadložní vrstvy hornin. A když vrtáme studnu, není tlak ze strany studny. To znamená, že v oblasti studny je nízký tlak. Vzniká tlakový rozdíl zvaný deprese a právě ten vede k tomu, že ropa začne proudit směrem k vrtu a objevovat se v něm.
Pro popis toku ropy existují dvě jednoduché rovnice, které by všichni pracovníci na těžbě ropy měli znát.
Darcyho rovnice pro přímý tok:

Dupuisova rovnice pro rovinné radiální proudění (přesně případ přítoku tekutiny do vrtu):

Ve skutečnosti na nich stojíme. Nemá smysl se dále ponořit do fyziky a psát rovnici pro nestabilní příliv.
Z technického hlediska jsou nejčastější tři způsoby výroby ropy.
Kašna. To je, když je tlak v nádrži velmi vysoký a ropa teče nejen do vrtu, ale také stoupá až nahoru a přetéká (no, ve skutečnosti nepřeteče, ale do potrubí - a dále).
Čerpadla SRP (tyčové čerpadlo) a ESP (elektrické odstředivé čerpadlo). První případ je běžný houpací stroj.

Druhý není na povrchu vůbec vidět:

Všimněte si, že tam nejsou žádné věže. Věž je potřeba pouze pro spouštění/zvedání potrubí ve studni, ale ne pro výrobu.
Podstata činnosti čerpadel je jednoduchá: vytvoření dodatečného tlaku, aby kapalina vstupující do studny mohla stoupat skrz studnu na povrch země.
Stojí za to pamatovat na obyčejnou sklenici vody. Jak z něj pijeme? Pojďme to naklonit, ne? Ale nebudete moci naklonit studnu. Ale můžete dát brčko do sklenice s vodou a pít přes ni a nasávat tekutinu ústy. Zhruba takto funguje studna: její stěny jsou jako stěny sklenice a místo trubky je do studny spuštěn provazec hadic. Ropa stoupá potrubím.

V případě sacího tyčového čerpadla pohybuje čerpací stroj svou „hlavou“ nahoru a dolů a uvádí tyč do pohybu. Když se tyč pohybuje nahoru, nese s sebou čerpadlo (spodní ventil se otevře), a když se pohybuje dolů, čerpadlo se spustí (horní ventil se otevře). Kapalina tedy pomalu stoupá.
ESP funguje přímo na elektřinu (samozřejmě s motorem). Kola (horizontální) se otáčejí uvnitř čerpadla, mají v sobě štěrbiny, takže olej stoupá nahoru.

Nutno dodat, že otevřené tryskání ropy, které rádi ukazují v kreslených filmech, není jen nouzovou situací, ale také ekologickou katastrofou a milionovými pokutami.

Co dělat, když je produkce ropy špatná?
Postupem času přestává být ropa vytlačována z horniny pod tíhou nadložních vrstev. Poté se uvede do provozu systém RPM - udržování tlaku v zásobníku. Vrtají se injektážní vrty a pod vysokým tlakem se do nich čerpá voda. Přirozeně, že vstřikovaná nebo vyrobená voda dříve nebo později vstoupí do těžebních vrtů a spolu s ropou vystoupá nahoru.
Je třeba si také uvědomit, že čím větší je podíl oleje v toku, tím rychleji teče a naopak. Čím více vody tedy s olejem proteče, tím obtížněji se olej dostává z pórů do vrtu. Závislost podílu propustnosti oleje na podílu vody v toku je uvedena níže a nazývá se křivky relativní fázové permeability. To je také velmi potřebný koncept pro ropného dělníka.

Pokud je oblast dna formace kontaminována (malými částicemi horniny nesenými spolu s ropou nebo vypadlými pevnými parafíny), provedou se úpravy kyselinou (vrt se zastaví a načerpá se do něj malé množství kyseliny chlorovodíkové ) - tento proces je dobrý pro karbonátové útvary, protože se rozpouštějí. Ale pro terigenní (pískovce) kyselina nezáleží. Proto se v nich provádí hydraulické štěpení - do vrtu se pod velmi vysokým tlakem napumpuje gel, takže formace začne v oblasti vrtu praskat, načež se čerpá propant (keramické kuličky nebo hrubý písek aby se trhlina nezavřela). Poté začne studna fungovat mnohem lépe, protože byly odstraněny překážky toku.

Co se stane s olejem po jeho vytěžení?
Za prvé, ropa stoupá na povrch země potrubím, které vede z každého vrtu. Těmito potrubími je napojeno 10-15 blízkých vrtů na jedno měřící zařízení, kde se měří, kolik ropy se vyrobí. Poté je ropa zpracována podle norem GOST: jsou z ní odstraněny soli, voda, mechanické nečistoty (drobné částice hornin), v případě potřeby je odstraněn sirovodík a olej je zcela odplyněn na atmosférický tlak (pamatujte, že olej může obsahovat kolik plynu?). Obchodovatelná ropa vstupuje do rafinérie. Ale továrna může být daleko a pak přichází na řadu společnost Transněft - hlavní ropovody pro hotovou ropu (na rozdíl od polních ropovodů na ropu s vodou). Ropa je čerpána potrubím pomocí stejných ESP, pouze umístěných na jejich straně. Oběžná kola se otáčejí stejným způsobem.
Voda oddělená od ropy je čerpána zpět do formace, plyn je spalován nebo odeslán do závodu na zpracování plynu. A ropa se buď prodává (v zahraničí potrubím nebo tankery), nebo jde do ropné rafinerie, kde se destiluje zahřátím: lehké frakce (benzín, petrolej, nafta) se používají jako palivo, těžké parafinové frakce se používají jako suroviny na plasty , atd. a jako palivo pro kotelny obvykle slouží nejtěžší topné oleje s bodem varu nad 300 stupňů.

Jak je toto vše regulováno?
Pro těžbu ropy existují dva hlavní projektové dokumenty: projekt výpočtu zásob (dokazuje, že v nádrži je přesně tolik ropy, a ne více a ne méně) a vývojový projekt (popisuje historii pole a dokazuje, že by měl být vyvíjen přesně tímto způsobem a ne jinak).
Pro výpočet zásob se staví geologické modely a pro rozvojový projekt se staví hydrodynamické modely (kde se počítá, jak bude pole fungovat v tom či onom režimu).

Kolik to všechno stojí?
Ihned řeknu, že všechny ceny jsou obvykle důvěrné. Ale mohu zhruba říci: studna v Samaře stojí 30-100 milionů rublů. v závislosti na hloubce. Tuna komerční (ne rafinované) ropy stojí jinak. Když jsem počítal první diplom, udávali hodnotu asi 3000 rublů, když druhý - asi 6000 rublů, časový rozdíl je rok, ale nemusí to být skutečné hodnoty. Teď nevím. Daně jsou minimálně 40 % ze zisku plus daň z nemovitosti (v závislosti na účetní hodnotě nemovitosti) plus daň z těžby nerostů. Přidejte peníze potřebné na platy zaměstnanců, na elektřinu, na opravy vrtů a rozvoj pole - výstavbu potrubí a zařízení pro sběr a úpravu ropy. Velmi často jde ekonomika developerských projektů do mínusu, takže musíte zvládat pracovat v plusu.
Přidám fenomén zvaný diskontování – tuna ropy vyprodukovaná příští rok je méně hodnotná než tuna ropy vyprodukovaná letos. Proto musíme zintenzivnit produkci ropy (což také stojí peníze).

Stručně jsem tedy nastínil, co jsem 6 let studoval. Celý proces, od objevení se ropy v nádrži, průzkumu, vrtání, výroby, zpracování a přepravy až po prodej – vidíte, že to vyžaduje specialisty zcela jiných profilů. Doufám, že si tento dlouhý příspěvek alespoň někdo přečetl – a já si očistil svědomí a vyvrátil alespoň pár mýtů kolem ropy.

Ropa se často nazývá „černé zlato“, protože přináší dobré zisky lidem, kteří ji těží. Mnoho lidí se diví, jak olej vznikl a jaké je jeho složení. Zkusme to zjistit příště.

Hlavní komponenty

S ohledem na tyto informace vytvořil Mendělejev svou vlastní teorii o tom, jak se v přírodě tvoří ropa. Uvádí, že povrchová voda, která proniká trhlinami hlouběji, reaguje s kovy a jejich karbidy. V důsledku toho se tvoří uhlovodíky. Vystupují postupně podél stejných trhlin v zemské kůře. Postupem času se v těchto místech tvoří ropné pole. Tento proces netrvá déle než 10 let.

Tato teorie o vzniku ropy na Zemi dává vědcům právo tvrdit, že zásoby této látky vydrží po mnoho staletí. To znamená, že ložiska tohoto minerálu mohou být obnovena, pokud lidé na chvíli zastaví výrobu. V podmínkách neustálého populačního růstu je to absolutně nemožné. Jedna naděje zůstává pro nová ložiska. K dnešnímu dni byly provedeny práce na identifikaci nejnovějších důkazů pravdivosti abiogenní teorie. Známý moskevský vědec ukázal, že pokud se jakýkoli uhlovodík, který má polynaftenovou složku, zahřeje na 400 stupňů, uvolní se čistá ropa. To je spolehlivý fakt.

Umělý olej

Tento produkt lze získat v laboratorních podmínkách. Naučili se to dělat v minulém století. Proč lidé těží ropu hluboko pod zemí a nezískávají ji syntézou? Jde o to, že to bude mít obrovskou tržní hodnotu. Vyrábět ho vůbec není rentabilní.

Skutečnost, že tento produkt lze získat v laboratorních podmínkách, potvrzuje výše uvedenou abiogenní teorii. Mnoho lidí ji v poslední době podporuje.

Z čeho se vyrábí zemní plyn?

Uvažujme pro srovnání původ tohoto minerálu. Mrtvé živé organismy, které klesly na mořské dno, se nacházely v prostředí, kde se nerozpadly ani v důsledku oxidace (není tam prakticky žádný vzduch ani kyslík), ani vlivem mikrobů. V důsledku toho se z nich vytvořily bahnité sedimenty. Díky geologickým pohybům se propadly do velkých hloubek a pronikly až do útrob země. Po miliony let byly tyto sedimenty vystaveny vysokým teplotám a tlakům. V důsledku toho v těchto ložiskách probíhal určitý proces. To znamená, že uhlík obsažený v sedimentech se změnil na sloučeniny zvané uhlovodíky. Tento proces je významný při tvorbě této látky.

Vysokomolekulární uhlovodíky jsou kapalné látky. Z nich vznikl olej. Ale uhlovodíky s nízkou molekulovou hmotností jsou plynné látky. V přírodě se jich vyskytuje značné množství. Právě z nich se získává zemní plyn. Pouze to vyžaduje vyšší tlaky a teploty. Proto tam, kde se těží ropa, je zemní plyn vždy přítomen.

Postupem času se mnoho ložisek těchto minerálů dostalo do značných hloubek. Během milionů let byly pokryty sedimentárními horninami.

Stanovení ceny ropy

Podívejme se na tuto terminologii. Cena ropy je přítomností peněžního ekvivalentu vztahu mezi nabídkou a poptávkou. Je zde určitý vztah. To znamená, že pokud nabídka klesne, pak cena roste, dokud nedosáhne poptávky.

Cena ropy závisí také na ceně futures nebo kontraktů na daný produkt toho či onoho typu. To je významný faktor. Díky rychlým cenám ropy je někdy výhodné obchodovat futures na akciové indexy. Cena tohoto produktu je uvedena v mezinárodním formátu. Konkrétně v amerických dolarech za barel. Takže cena 45,50 na UKOIL znamená, že specifikovaný produkt Brent stojí 45,50 $.

Cena ropy je pro ruský akciový trh velmi důležitým ukazatelem. Jeho význam má velký vliv na rozvoj země. Dynamiku tohoto ukazatele v zásadě určuje ekonomická situace ve Spojených státech. To je důležité vědět při rozhodování o tom, jak se určuje cena ropy. Chcete-li efektivně předpovídat dynamiku akciového trhu, potřebujete přehled o hodnotě daného minerálu za určitou dobu (za týden), a ne pouze o tom, jaká je dnes cena.

Sečteno a podtrženo

Vše výše uvedené obsahuje mnoho užitečných informací. Po přečtení tohoto textu bude každý schopen pochopit řešení otázky, jak v přírodě vzniká ropa a plyn.

Existují dvě teorie vzniku ropy, které dnes nacházejí své příznivce i odpůrce mezi vědci. První teorie se nazývá biogenní. Olej se podle ní tvoří z organických zbytků rostlin a živočichů po miliony let. Poprvé ji předložil vynikající ruský vědec M.V. Lomonosov.

Tempo rozvoje lidské civilizace je mnohem rychlejší než rychlost tvorby ropy, takže ji lze zařadit mezi přírodní zdroje. Biogenní teorie předpokládá, že ropa v blízké budoucnosti dojde. Podle některých vědců bude lidstvo schopné těžit „černé zlato“ maximálně 30 let.

Jiná teorie je optimističtější a dává naději velkým ropným společnostem. Říká se tomu abiogenní. Jejím zakladatelem byl D.I. Mendělejev. Během jedné ze svých návštěv v Baku se setkal se slavným geologem Hermanem Abikhem, který se s velkým chemikem podělil o své myšlenky o vzniku ropy.

Abiha poznamenal, že všechna velká ropná pole se nacházejí v těsné blízkosti trhlin a zlomů v zemské kůře. Mendělejev vzal tuto zajímavou informaci na vědomí a vytvořil svou teorii vzniku ropy. Povrchová voda pronikající trhlinami hluboko do zemské kůry podle ní reaguje s kovy a jejich karbidy. V důsledku této reakce vznikají uhlovodíky, které postupně stoupají stejnými trhlinami v zemské kůře. Postupně se v mocnosti zemské kůry objevuje ložisko ropy. Tento proces trvá méně než 10 let. Tato teorie umožňuje vědcům tvrdit, že zásoby ropy vydrží po mnoho staletí.

Zásoby ropy na polích se doplní, pokud lidé čas od času zastaví těžbu. Je téměř nemožné to udělat tváří v tvář stále rostoucí populaci. Jediná naděje zůstává v neprobádaných nalezištích.

Dnes vědci poskytují stále více důkazů o pravdivosti abiogenní teorie. Slavný vědec z Moskvy ukázal, že když se jakýkoli uhlovodík obsahující polynaftenovou složku zahřeje na 400 stupňů, uvolní se čistý olej.

Umělý olej

Umělý olej lze vyrobit v laboratorních podmínkách. To se vědělo už v minulém století. Proč lidé hledají ropu hluboko pod zemí a nesyntetizují ji? Všechno je to o obrovské tržní hodnotě umělé ropy. Jeho výroba je velmi nerentabilní.

Skutečnost, že olej lze získat v laboratoři, potvrzuje abiogenní teorii vzniku oleje, která si v poslední době získala mnoho příznivců v různých zemích.