Все про нефть

Нефть (тур. neft, от перс. нефть), горючая, маслянистая жидкость, распространенная в осадочной оболочке Земли, важнейшее полезное ископаемое. Сложная смесь алканов, некоторых цикланов и аренов, а также кислородных, сернистых и азотистых соединений. В ее составе обнаруживается свыше 1000 индивидуальных органических веществ, содержащих 83-87% углерода, 12-14% водорода, 0,5-6,0% серы, 0,02-1,7% азота и 0,005-3,6% кислорода и незначительную примесь минеральных соединений; зольность нефти не превышает 0,1 %. Различают легкую (0,65-0,87 г/см3), среднюю (0,871-0,910 г/см3) и тяжелую (0,910-1,05 г/см3) нефть. Теплота сгорания 43,7-46,2 МДж/кг (10400-11000 ккал/кг).

В составе нефти выделяют легкие фракции (начало кипения 200° С), где преобладают метановые углеводороды (алканы). Содержание легких фракций в нефтях разных месторождений и даже разных продуктивных горизонтов одного и того же месторождения сильно изменяются. Существенное значение в составе нефтей имеют циклоалканы и ароматические углеводороды (арены - СnНm).

Ароматические углеводороды - наиболее токсичные компоненты нефти (Mitchell et al, 1972).0ни являются хроническими токсикантами (Baker, 1971). В частности, к очень активным и быстродействующим токсикантам относятся низкокипящие арены - бензол, ксилол, толуол и др. Многие ароматические углеводороды характеризуются ярко выраженной мутагенвостью и канцерогенностью (Исмаилов, 1990). Наиболее опасна группа полиароматических углеводородов (Ильницкий, 1975, Шабад, 1973). Содержание одного из наиболее токсичных соединений - 3,4 бензпирена в нефтях колеблется от 250 до 8050 млрд-1 (Алексеева, Теплицкая, 1981).

Одним из значительных компонентов нефти являются твердые метановые углеводороды (парафины), содержание которых может достигать 15-20%. Парафины содержатся практически во всех нефтях. По содержанию парафинов выделяются три группы нефтей: малопарафиновые (парафина - до 1,5%), парафиновые (1,5-6,0%), высокопарафиновые (более 6%) (Требин и др., 1980).

В нефтях идентифицированы фенантрены, хризены, пирены, бензпирены, тетрафены (Алексеева, Теплицкая, 1981).

К неуглеводородным компонентам нефти относятся смолы и асфальтены, играющие очень важную роль в химической активности нефти. Их содержание колеблется от 1-2 до 6-40% (Панов и др., 1986). С этими группами соединений связана основная часть микроэлементов нефти. Наиболее высоки концентрации V и Ni, а на отдельных месторождениях в нефтях и углеводородных газах довольно много Hg и As (Озерова, Пиковский и др., 1979; Озерова, Пиковский, 1982,1985).

Важными с экологических позиций компонентами нефти являются присутствующие в ней соединения серы (элементарная, сероводородная, сульфидная, меркаптановая). В России нефть классифицируют по содержанию серы на три класса: малосернистая (до 0,5 %), сер-нистая (0,5-2 %) и высокосернистая (св. 2 %).

Еще один неуглеводородный компонент сырой нефти - минерализованные пластовые воды. Состав пластовых вод, которые извлекаются вместе с нефтью, концентрации в них солей и соотношения ионов, а соответственно, и степень их экологической опасности раз-нообразны. Основные группы вод - хлоридно-натриевые (преобладающие) и хлоридно-кальциевые. Все воды нефтяных месторождений высоко минерализованы. Выделяются рассолы (выше 100 г/л) и соленые воды (10-50 г/л). Для нефтяных вод характерно повышенное содержание галогенов (Cl, Br, J), а также бора, бария, стронция, а в ряде случаев -двухвалентного железа и сероводорода.

Для территории России все пластовые воды по степени вредности объединены в пять групп: 1) хлоридно-натриевые с минерилизацией (свыше 100 г/л), 2) хлоридно-кальциевые (свыше 100 г/л), 3) хлоридно-натриевые (100-50 г/л), 4) хлоридно-натриевые (50-10 г/л), 5) хлоридно-натриевые (10-1 г/л) (Батоян, 1983). При этом даже в пределах одного бассейна состав пластовых вод достаточно разнообразен. Пластовые воды, отделяющиеся от добы-ваемой нефти в процессе ее первичной подготовки, составляют основные объемы сточных вод промыслов - около 82-84% (Панов и др., 1986). По мере увеличения срока эксплуатации промыслов объем сточных вод непрерывно растет, а их минерализация падает. Человек использует нефть издавна (с 6-го тыс. до н.э.). Путем перегонки из нефти по-лучают бензин, реактивное топливо, мазут. Мировые запасы нефти составляют около 141 млрд. т (2000 г.). Наибольшие запасы нефти сосредоточены в Саудовской Аравии (35,5 млрд.т), Ираке (15,4), Кувейте (12,9), ОАЭ (12,6), Иране (12,2), Венесуэле (10,5), и России (6,6).