Первое установленное использование нефти по регионам мира

До середины XIX в. нефть добывалась в небольших количествах, в основном из неглубоких колодцев вблизи естественных выходов ее на поверхность земли (рис. 1). Со второй половины XIX в. спрос на нефть стал возрастать в связи с широким использованием паровых машин и развитием промышленности, которая требовала больших количеств смазочных веществ и более мощных, чем сальные свечи, источников света. Внедрение в конце 60-х годов ХІХ века бурения нефтяных скважин (фото 1) считается началом зарождения нефтегазовой промышленности.

Первая в мире добыча нефти из буровой скважины состоялась в 1848 году на Биби-Эйбатском месторождении вблизи Баку.

Рис. 1. Добыча нефти в конце XIX века

Фото 1. Бурение нефтяной скважины.

На рубеже XIX–XX вв. были изобретены дизельный и бензиновый двигатели внутреннего сгорания. Внедрение их в практику привело к бурному развитию нефтедобывающей промышленности.

Поверхностные проявления горючих газов также были известны людям с древнейших времен. Выходя по трещинам из глубоких земных недр, газы нередко воспламенялись. Подобные природные газовые факелы назывались «вечными огнями». Они были широко распространены в Месопотамии, Иране, у подножий Кавказского хребта, в Северной Америке, Индии, Китае, на Малайских островах и т. д. и считались «священными». Люди поклонялись такому огню, как божеству, строили рядом храмы.

Люди уже давно подметили лечебные свойства нефти. Известный естествоиспытатель и врач Древней Греции Гиппократ (около 460 – 377 гг. до н. э.), названный «отцом медицины», описал много рецептов и лекарств, изготовляемых из смеси нефти с различными веществами. В Древнем Египте нефть использовали для бальзамирования. Ныне в фармацевтической и парфюмерной промышленности из производных переработки нефти и природного газа изготовляют нашатырный спирт, хлороформ, формалин, аспирин, уротропин, вазелин, душистые вещества и др.

Практическое использование горючего газа началось в первой половине XIX в. Сначала в Лондоне, а затем в Париже, Нью-Йорке, Берлине, Петербурге, Львове, Варшаве, Москве, Одессе, Харькове и Киеве появились газовые горелки, освещавшие улицы и жилые дома. Это был искусственный газ, который получали при переработке каменного угля и горючих сланцев. Широкое применение в промышленных масштабах природный горючий газ получил лишь в 20–30-х годах ХХ столетия.

Сейчас нефть и природный газ являются основой мирового топливно-энергетического баланса. Продукты переработки нефти и горючих газов широко используются во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства, на транспорте и в быту. Трудно перечислить все области применения нефти и природного газа, настолько их роль в жизни современного общества многогранна. У человечества с давних пор непреходящей ценностью считается золото. С ним сравниваются все материальные блага, имеющие особую значимость. Образно называют «белым золотом» хлопок, «черным золотом» – нефть, «голубым золотом» – природный горючий газ. Но сама жизнь показывает, что нефть и горючие газы в современном мире значат гораздо больше, чем золото самой высокой пробы.

Откуда же возникла нефть в недрах земли? Как она образовалась? К сожалению, и сегодня этот далеко не праздный вопрос еще не имеет однозначного ответа.

Вместе с тем от правильного ответа на этот вопрос зависит ответ и на другой исключительно важный вопрос: где образуются месторождения нефти и природного газа, в каких конкретных точках земной коры расположены их крупные скопления? С широким развитием работ по поиску нефтяных и газовых месторождений эти вопросы приобрели особую актуальность и практическую значимость. Основоположник российской нефтяной геологии академик И.М. Губкин в 1932 г. писал: «Только тогда, когда мы будем иметь правильное представление о тех процессах, в результате которых возникла нефть, мы будем знать, каким образом в земной коре образуются ее залежи,… и получим... надежные указания, в каких местах надо искать нефть и как надлежит наиболее целесообразно организовать ее разведку».

Губкин Иван Михайлович (1871–1939) – основоположник российской нефтяной геологии, академик. Основные труды посвящены геологии нефти. Его работы по изучению генезиса и условий формирования нефтяных месторождений Северного Кавказа послужили основой для развития там поисковых работ. В классическом труде «Учение о нефти» (1932) он изложил свои представления о происхождении нефти, условиях формирования нефтяных месторождений, в том числе разработал вопросы первичности и вторичности нефтяных залежей, миграции нефти и газа, классификации нефтяных залежей и закономерности их распределения.

В отличие от других видов горючих ископаемых, нефть относительно легко добывается, транспортируется (по трубопроводам) и довольно просто перерабатывается в широкую гамму продуктов различного назначения. Поэтому неудивительно, что в большинстве стран мира на нефть приходится более половины топливно-энергетического комплекса.

Экономика государств зависит от нефти больше, чем от любого другого продукта. Поэтому нефть с начала ее промышленной добычи и до настоящего времени является предметом острой конкурентной борьбы, причиной многих международных конфликтов и войн. Большая часть добываемой в мире нефти (80—90 %) перерабатывается в различные виды топлива и смазочных материалов; не менее важно использование нефти как сырья для органического синтеза. В последние годы наблюдается тенденция опережающих темпов потребления нефти на нужды органического синтеза по сравнению с темпами ее переработки.

В настоящее время около 8 % добываемой в мире нефти используется для химических целей, причем в основном это легкая часть нефти — бензин и газы нефтепереработки. Основную массу полимерных материалов, каучука, синтетических волокон, поверхностно-активных и моющих средств, удобрений, лекарственных препаратов и ядохимикатов производят на основе нефтяного сырья (схема 1).

Промышленная добыча и переработка природных и попутных газов моложе добычи и переработки нефти, но развивается в нашей стране более быстрыми темпами. В последнее время сжатые и сжиженные газы все шире используют как автомобильное топливо.

Природный газ, как и нефть, в первую очередь является энергетическим топливом, и лишь около 10 % его идет на нужды химической промышленности. Между тем это наиболее однородное и чистое природное органическое сырье, которое должно найти в будущем широкое использование в химической технологии.

В настоящее время в России действует государственный стандарт ГОСТ Р 51858-2002, в котором прописаны основные характеристики нефтей, добываемых на территории Российской Федерации.

В соответствии с этим стандартом приняты 2 определения нефти:

Сырая нефть – жидкая природная ископаемая смесь углеводородов широкого физико-химического состава, которая содержит растворенный газ, воду, минеральные соли, механические примеси и служит основным сырьем для производства жидких энергоносителей (бензина, керосина, дизельного топлива, мазута), смазочных масел, битума и кокса.

Товарная нефть – нефть, подготовленная к поставке потребителю в соответствии с требованиями действующих нормативных и технических документов, принятых в установленном порядке.

В США принято дополнительное определение:

Сланцевая нефть (англ. Shale oil, керогеновая нефть) — нетрадиционная нефть, получаемая из горючих сланцев в результате пиролиза, гидрирования или термического растворения, при которых твердые остатки органической материи из горной породы (сланцев, богатых керогеном) преобразуются в синтетические углеводороды (синтетическую нефть и газ). Получаемая нефть может использоваться непосредственно в качестве топлива, либо подвергаться переработке на НПЗ, в ходе которой удаляются примеси серы и азота, а к углеводородам добавляется водород. Продукты переработки сланцевой нефти могут использоваться в тех же целях, что и продукты, получаемые переработкой традиционной сырой нефти.

Термин Сланцевая нефть («shale oil») также часто используется, особенно в США, для обозначения традиционной легкой нефти (нефти низкопроницаемых коллекторов), добытой из сланцевых пластов или из прилегающих к ним других плотных (низкопроницаемых) коллекторов, без применения методов пиролиза и химического воздействия. Чтобы отличать её от керогеновой нефти нефтематеринских сланцев Международное энергетическое агентство рекомендует использовать термин «light tight oil» (LTO, легкая нефть низкопроницаемых коллекторов), а World Energy Council в отчете World Energy Resources 2013 и других использует термин «tight oil».

В начале 2010-х годов США активно наращивали добычу лёгкой нефти низкопроницаемых коллекторов из сланцевых формаций. В 2011 году её производство этими странами достигло 1 миллиона баррелей в день, в 2012 - 2 миллионов, в 2013 - 3 миллионов, а в начале 2014 превысило 3.5 миллиона баррелей в день, составив примерно 4,3% от мировой добычи всех типов нефти. Однако, данная нефть не относится к истинно керогеновой, так как при её добыче не применялись термические и химические методы преобразования керогена.

Схема 1. Применение нефти

Мировые запасы нефтиоцениваются следующими цифрами в миллиардах тонн.

Ø Газовый конденсат 1-1,5

Ø Обычные нефти 220-280

Ø Сверхтяжелые нефти 650-750

Запасы обычной нефти распределены так:

Ø На ближнем и среднем востоке примерно 60%. Среди стран этого региона первое в мире место занимает Саудовская Аравия, где сосредоточена ¼ мировых запасов нефти, огромными запасами нефти в этом регионе обладает Ирак, Иран, Кувейт и арабские страны, каждая из которых имеет 1/10 всех запасов.

Ø Южная и северная Америка примерно 15%. Наиболее крупные запасы в Венесуэле, Мексике, США, Канаде, Аргентине, Бразилии.

Ø Африка, примерно 8%. Ливия, Нигерия, Алжир.

Ø Россия, примерно 6%. Основными регионами является Урало-Волжский, Западно-Сибирский и Северо-Кавказский.

Ø На остальные страны приходится примерно 11%. Месторождение северного моря, Британские и Норвежские владения, Китай, Индонезия, Малайзия, Австралия.