Физические свойства нефти - Школа №183 с углублённым
advertisement
ГБОУ СОШ №183 с углубленным изучением английского языка Центрального района Санкт-Петербурга Реферат по химии Тема: Ямальская нефть Работу выполнил ученик 9 класса Инякин Михаил Учитель: Зелинская Анжелика Алексеевна Санкт-Петербург 2013 Содержание Введение…………………………………………………………………с.3 Глава1. Нефть как природный источник углеводородов…………..с.5 1.1. Химический состав нефти………………………………………с.5 1.2. Физические свойства……………………………………………с.6 1.3. Переработка нефти……………………………………………...с.7 1.4. Применение нефтепродуктов………………………………….с.13 Глава 2. Освоение нефтяных запасов Ямала………………………...с.17 2.1. Начало освоения Ямала………………………………………..с.17 2.2. Добыча нефти на Ямале………………………………………..с.19 2.3.Особенности нефти Ямала……………………………………...с.24 Глава 3. Экологические проблемы Ямала и их решения …………… с.27 Заключение………………………………………………………………с.33 Список источников и литературы……………………………………..с.36 Приложение 1……………………………………………………………с.39 2 Введение Я выбрал эту тему, потому что я переехал в Санкт-Петербург с Ямала, из города Ноябрьска, где нефтяная промышленность является главной отраслью экономики. Мои родители работали в этой отрасли, и я решил изучить нефтяную промышленность Ямала и, может быть, работать там. Нефть занимает ведущее место в экономике и топливно-энергетическом балансе России: она используется как источник сырья и топлива. Нефтедобыча на Ямале началось не так давно, но уже занимает ведущее место в нефте- и газодобыче России. Разработка Ямальских месторождений ещё не закончилась, и будет продолжаться. Ямальские месторождения молодые ( им примерно 50 лет), тогда как Бакинскому и Грозненскому более 100 лет. В настоящее время 2/3 нефти добывается в Тюменской области , в том числе и в Ямало-Ненецком автономном округе. Цель реферата – изучить материал о добычи нефти в Ямало-Ненецком автономном округе. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: 1. Изучить химический состав, физические свойства, способы переработки и применения нефти. 2. Выделить особенности нефтедобычи на Ямале. 3. Кратко обозначить экологические проблемы. Изучение материала о нефти я начал с учебников по химии для 10 класса. В главе третьей «Углеводороды» дано определение нефти – природного источника углеводородов, её состав и свойства, способы переработки. Книга «Геология и геохимия нефти и газа», подобранная с помощью библиографов Российской национальной библиотеки позволила найти ответ на некоторые наиболее трудные вопросы, например о перегонке и крекинге нефти. Полезными источниками для написания второй главы были учебник по географии для 9 класса, сайты Ямало-Ненецкого автономного округа и «Газпрома». 3 Глава 1. Нефть как природный источник углеводородов 1.1. Химический состав нефти Нефть (см.рис.1) — жидкое горючее полезное ископаемое, которое залегает в горных породах на глубине от 1 км и более. Нефть — природная сложная смесь углеводородов, в основном алканов1 линейного и разветвленного строения, содержащих в молекулах от 5 до 50 атомов углерода, с другими органическими веществами. Состав ее существенно зависит от места ее добычи (месторождения), она может, помимо алканов, содержать циклоалканы2 и ароматические углеводороды3. Нефть представляет собой маслянистую жидкость, цвета от светло-желтого до темно-бурого, имеющую специфический запах; плотность различных нефтей колеблется от 0,65-1,05 г/см3. [7; 12, с. 58; 14, c. 88] Газообразные и твердые компоненты нефти растворены в ее жидких составляющих, что и определяет ее агрегатное состояние. Нефть не растворима в воде. Ее плотность меньше, чем у воды, поэтому, попадая в нее, нефть растекается по поверхности, препятствуя растворению кислорода и других газов воздуха в воде. Попадая в природные водоемы, нефть вызывает гибель микроорганизмов и животных, приводя к экологическим бедствиям и даже катастрофам. (см.рис.2) Нефть представляет собой смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых большая часть — жидкие углеводороды (> 500 веществ или обычно 80—90 % по массе) и гетероатомные органические соединения4 (4—5 %), преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (> 30 веществ) и кислородные (около 85 веществ), а также металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые); остальные компоненты — Алканы – углеводороды, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n+2. 2 Циклоалканы - циклические насыщенные углеводороды, по химическим свойствам близки к предельным углеводородам 3 Ароматические углеводороды - циклические органические соединения, которые имеют в своём составе ароматическую систему связей 4 К гетероатомным соединениям относят органические соединения, в состав которых, кроме углерода и водорода, входят в больших или меньших количествах кислород, сера и азот. 1 4 растворённые углеводородные газы (C1-C4, от десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1— 4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др., механические примеси. [7] Класс углеводородов, по которому нефти даётся наименование, должен присутствовать в количестве более 50 %. Если присутствуют углеводороды также и других классов и один из классов составляет не менее 25 %, выделяют смешанные типы нефти: метано-нафтеновые, нафтено-метановые, ароматическо-нафтеновые, нафтено-ароматические, ароматическо-метановые и метано-ароматические; в них первого компонента содержится более 25 %, второго — более 50 %. [3, c. 73] Представляя собой смесь различных веществ, нефть не имеет постоянной температуры кипения. Каждый ее компонент сохраняет в смеси свои индивидуальные физические свойства, что и позволяет разделить нефть на ее составляющие. Для этого ее очищают от механических примесей, серосодержащих соединений и подвергают так называемой фракционной перегонке. [12, c. 58] 1.2. Физические свойства нефти Нефть — жидкость от светло-коричневого (почти бесцветная) до тёмнобурого (почти чёрного) цвета (хотя бывают образцы даже изумрудно-зелёной нефти). Средняя молекулярная масса 220—300 г/моль (редко 450—470). Плотность 0,65—1,05 (обычно 0,82—0,95) г/см³; нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжёлой. Плотность нефти, как и других углеводородов, сильно зависит от температуры и давления. Она содержит большое число разных органических веществ и поэтому характеризуется не температурой кипения, а температурой начала кипения жидких углеводородов (обычно >28 °C, реже ≥100 °C в случае тяжёлых не́фтей) и фракционным составом — выходом отдельных фракций, перегоняющихся сначала при атмосферном давлении, а затем под вакуумом в определённых температурных пределах, как правило, 5 до 450—500 °C (выкипает ~ 80 % объёма пробы), реже 560—580 °C (90—95 %). Температура кристаллизации от −60 до + 30 °C; зависит преимущественно от содержания в нефти парафина (чем его больше, тем температура кристаллизации выше) и лёгких фракций (чем их больше, тем эта температура ниже). Вязкость изменяется в широких пределах (от 1,98 до 265,90 мм²/с для различных не́фтей, добываемых в России), определяется фракционным составом нефти и её температурой (чем она выше и больше количество лёгких фракций, тем ниже вязкость), а также содержанием смолисто-асфальтеновых веществ (чем их больше, тем вязкость выше). Удельная теплоёмкость 1,7—2,1 кДж/(кг∙К); удельная теплота сгорания (низшая) 43,7—46,2 МДж/кг. [3, c. 68; 7] Нефть — легковоспламеняющаяся жидкость; температура вспышки от — 35 до +121 °C (зависит от фракционного состава и содержания в ней растворённых газов). Нефть растворима в органических растворителях, в обычных условиях не растворима в воде, но может образовывать с ней стойкие эмульсии5. В технологии для отделения от нефти воды и растворённой в ней соли проводят обезвоживание и обессоливание. [12, c. 58; 14, c. 88] 1.3. Продукты, получаемые из нефти Фракционная перегонка — физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения. [12, c. 59] В связи с тем, что в состав нефти входят углеводороды с различной молекулярной массой и с различной температурой кипения, переработку ее осуществляют путем разделения на отдельные части, называемые фракциями. Такое разделение осуществляется путем нагревания нефти, при котором составляющие ее части превращаются в парообразное состояние. В первую очередь достигается превращение в пары углеводородов с малой молекулярной массой, а по мере повышения температуры начинают кипеть 5 Эмульсия – жидкость, в которой распределены частицы другой несмешивающейся жидкости. 6 углеводороды с большей молекулярной массой и т. д. При охлаждении парообразных углеводородов они переходят в жидкое состояние, что позволяет собирать отдельные фракции в соответствующих приемниках. (см.рис.3) В лабораторных условиях такое разделение осуществляется в устройствах, называемых приборами для перегонки. (см.рис.4) Как происходит перегонка в лабораторных условиях: В колбу емкостью 0,5 л наливают 100-150 мл. Помещают в нефть несколько стеклянных равномерного кипения капилляров и градуированным на 360°С. медленно нагревать или закрывают фарфоровой пробкой с крошки для термометром, В холодильник пускают воду. Начинают нефть на электроплитке или горелке через асбестированную сетку6, температура беспрерывно повышается. Собирают в колбу или пробирку первую фракцию до температуры 150°С. Уровень жидкости в пробирке отмечают восковым карандашом. После этого необходимо удалить воду из холодильника и только тогда в интервале температур 150-200°С можно собирать в другую колбу вторую фракцию, также отмечая уровень жидкости. Наконец, до температуры 300°С собирают третью фракцию. Полученные фракции представляют собой примерно бензин, лигроин и керосин. Поместив пробирки в штатив, легко видеть относительные количества фракций нефти. Для опыта следует брать нефть, не содержащую воду. От примеси воды нефть легко освободить нагреванием ее с гранулированным хлоридом кальция в колбе с обратным холодильником в течение часа или настаиванием с этим веществом в течение нескольких дней. В промышленности для этой цели используют специальные трубчатые печи для нагревания нефти. Проходя через обогреваемые трубы, углеводороды нефти превращаются в парообразное состояние и поступают в Сетка, использующаяся для нагревания химической посуды с плоским дном в пламени горелки, чтобы не растрескалась от теплового расширения. 6 7 разделительную (ректификационную) колонну, в которой осуществляется разделение образовавшихся жидких продуктов на отдельные фракции.[13] Осуществляемая при этом перегонка получила название дробной или фракционной. При этом получаются следующие продукты перегонки: 1. Бензин. Содержит углеводороды, кипящие в пределах 40—200 °С. Молекулы углеводородов, входящих в эту фракцию, содержат обычно от пяти до одиннадцати атомных частиц углерода. Бензин — горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 30 до 200 °C. (см.рис.5) 2. Лигроин (тяжелый бензин). Представляет собой фракцию с температурой кипения 120—240 °С. Лигроин — прозрачная желтоватая жидкость, смесь жидких углеводородов, получают при прямой перегонке нефти или крекинге нефтепродуктов. (см.рис.6) 3. Керосин. Содержит углеводороды с числом атомных частиц С2—Си, температура кипения этой фракции 150-310 "С. Керосин — смесь углеводородов, прозрачная, слегка маслянистая на ощупь, горючая жидкость, получаемая путём перегонки. (см.рис.7) 4. Газойль. Углеводороды, входящие в состав газойля, содержат С18— С25, а температура кипения их находится в пределах 270—350 °С. Газойль — смесь углеводородов различного строения, преимущественно С12—С35, и примесей (главным образом серо-, азот- и кислородсодержащих). (см.рис.8) После отгонки указанных фракций, получивших название светлых нефтепродуктов, остается темная вязкая жидкость — мазут. Мазут - жидкий продукт темно-коричневого цвета, остаток после выделения из нефти или продуктов ее вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций. (см.рис.9) Перегонкой мазута под уменьшенным давлением (под вакуумом) получают ряд ценных продуктов, которые могут быть использованы не только как топливо, но и в качестве сырья в различных отраслях промышленности. 8 К таким продуктам переработки мазута относятся: соляровые масла, различные смазочные масла, вазелин, парафин. Остаток от перегонки мазута называется гудроном. (см.рис.10) Его используют для приготовления искусственного асфальта (природный асфальт представляет собой продукт, получаемый в результате окисления тяжелых нефтей или их остатков после улетучивания легких фракций). Фракционная перегонка нефти позволяет получить обычно не более 20% бензиновых фракций. С развитием применения двигателей внутреннего сгорания возрастала потребность в легкокипящих видах топлива, которые не могли быть получены в достаточных количествах при фракционной перегонке. Одновременно возрастала потребность и в получении специальных видов топлива, которые могут быть получены только при изменении химического состава углеводородов, входящих в состав нефти. Для увеличения выхода таких более ценных продуктов были предложены различные виды переработки, как нефти, так и нефтепродуктов, выделяемых при обычной фракционной перегонке. Одним из первых способов такой переработки был крекинг (от англ. — расщепление), предложенный в 1891 г. русским инженером В. Г. Шуховым. Сущность крекинга заключается в расщеплении при повышенной температуре крупных молекул углеводородов на более мелкие. При таком расщеплении из более крупных молекул предельных углеводородов получаются как молекулы алканов с меньшим числом атомных частиц углерода, так и молекулы алкенов, например: С16Н34 гексадекан = С8Н18 октан + С8Н16. октен 9 Кроме этого, при крекинге получаются метан7, этан8, пропан9, а также водород, представляющие собой ценное сырье для химической промышленности. В настоящее время известно несколько видов крекинга, а также другие способы переработки нефти и нефтепродуктов, направленные на получение многих весьма важных веществ, которые нельзя получить при обычной перегонке нефти. Крекинг — термическое разложение нефтепродуктов, приводящее к образованию углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле. Различают несколько видов крекинга: термический, каталитический крекинг, крекинг высокого давления, восстановительный крекинг. Термический крекинг заключается в расщеплении молекул углеводородов с длинной углеродной цепью на более короткие под действием высокой температуры (470—550 °С). В процессе этого расщепления наряду с алканами образуются алкены: С16Н34 = С8Н18 гексадекан + октан С8Н16. октен Образовавшиеся углеводороды могут снова подвергаться крекингу с образованием алканов и алкенов с еще более короткой цепью атомов углерода в молекуле: С8Н18 = С4Н10 + С4Н8 Октан бутан бутен С4Н10 = С2Н6 + С2H4 бутан этан этен Метан — простейший углеводород, бесцветный газ без запаха, химическая формула — CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха. 8 Эта́н — органическое соединение класса алканов. В природе находится в составе природного газа, нефти и других углеводородах. 9 Пропа́н, C3H8 — органическое вещество класса алканов. Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов. Ядовит. 7 10 При обычном низкомолекулярных термическом газообразных крекинге образуется много которые можно углеводородов, использовать как сырье для получения спиртов, карбоновых кислот, высокомолекулярных соединений (например, полиэтилена). Каталитический крекинг происходит в присутствии катализаторов, в качестве которых используют природные алюмосиликаты состава nА12O3 * SiO2. m Осуществление крекинга с применением катализаторов приводит к образованию углеводородов, имеющих разветвленную или замкнутую цепь атомов углерода в молекуле. Содержание углеводородов такого строения в моторном топливе значительно повышает его качество, в первую очередь детонационную стойкость10 — октановое число бензина. Крекинг нефтепродуктов протекает при высоких температурах, поэтому часто образуется нагар (сажа), загрязняющий поверхность катализатора, что резко снижает его активность. Очистка поверхности катализатора от нагара — его регенерация — основное условие практического осуществления каталитического крекинга. Наиболее простым и дешевым способом регенерации катализатора является его обжиг, при котором происходит окисление нагара кислородом воздуха. Газообразные продукты окисления (в основном углекислый и сернистый газы) удаляются с поверхности катализатора. Каталитический крекинг — гетерогенный процесс, в котором участвуют твердое (катализатор) и газообразные (пары углеводородов) вещества. Регенерация катализатора — взаимодействие твердого нагара с кислородом воздуха — также гетерогенный процесс. (см.рис.11) Гетерогенные реакции (газ — твердое вещество) протекают быстрее при увеличении площади поверхности твердого вещества. Поэтому катализатор Детонационная стойкость - параметр, характеризующий способность углеводородного (или любого иного) топлива противостоять самовоспламенению при сжатии 10 11 измельчают, а его регенерацию и крекинг углеводородов ведут в «кипящем слое», знакомом вам по производству серной кислоты. Сырье для крекинга, например газойль, поступает в реактор конической формы. Нижняя часть реактора имеет меньший диаметр, поэтому скорость потока паров сырья весьма высока. Движущийся с большой скоростью газ захватывает частицы катализатора и уносит их в верхнюю часть реактора, где из-за увеличения его диаметра скорость потока понижается. Под действием силы тяжести частицы катализатора падают в нижнюю, более узкую часть реактора, откуда вновь выносятся вверх. Таким образом, каждая крупинка катализатора находится в постоянном движении и со всех сторон омывается газообразным реагентом. Некоторые зерна катализатора попадают во внешнюю, более широкую часть реактора и, не встречая сопротивления потока газа, опускаются в нижнюю часть, где подхватываются потоком газа и уносятся в регенератор. Там также в режиме «кипящего слоя» происходит обжиг катализатора и возвращение его в реактор. Таким образом, катализатор циркулирует между реактором и регенератором, а газообразные продукты крекинга и обжига удаляются из них. Использование катализаторов крекинга позволяет несколько увеличить скорость реакции, уменьшить ее температуру, повысить качество продуктов крекинга. Полученные углеводороды бензиновой фракции в основном имеют линейное строение, что приводит к невысокой детонационной устойчивости полученного бензина.[12, c. 59-64] 1.4. Применение нефтепродуктов Непосредственно сырая нефть практически не применяется (сырая нефть наряду с нерозином применяется для пескозащиты — закрепления барханных песков от выдувания ветром при строительстве ЛЭП и 12 трубопроводов). Для получения из неё технически ценных продуктов, главным образом моторных топлив, растворителей, сырья для химической промышленности, её подвергают переработке. Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом балансе: доля её в общем потреблении энергоресурсов составляет 48 %. [7] В связи с быстрым развитием в мире химической и нефтехимической промышленности, потребность в нефти увеличивается не только с целью повышения выработки топлив и масел, но и как источника ценного сырья для производства синтетических каучуков и волокон, пластмасс, ПАВ, моющих средств, пластификаторов, присадок, красителей. Среди получаемых из нефти исходных веществ для этих производств наибольшее применение нашли: парафиновые углеводороды — метан, этан, пропан, бутаны, пентаны, гексаны, а также высокомолекулярные (10—20 атомов углерода в молекуле); нафтеновые; ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилолы, этилбензол; олефиновые и диолефиновые — этилен, пропилен, бутадиен; ацетилен. Нефть уникальна именно комбинацией качеств: высокая плотность энергии (на тридцать процентов выше, чем у самых качественных углей), нефть легко транспортировать (по сравнению с газом или углём, например). Истощение ресурсов нефти, рост цен на неё и др. причины вызвали интенсивный поиск заменителей жидких топлив.[6, 12, c. 64] Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом хозяйстве. Её доля в общем потреблении энергоресурсов непрерывно растёт: 3 % в 1900, 5 % перед 1-й мировой войной (1914—1918), 17,5 % накануне 2-й мировой войны (1939—1945), 24 % в 1950, 41,5 % в 1972, 48 % в 2004.[7] В настоящее время из нефти получают тысячи продуктов. Основными группами являются жидкое топливо, газообразное топливо, твердое топливо (нефтяной кокс), смазочные и специальные масла, парафины и церезины, битумы, ароматические соединения, сажа, ацетилен, этилен, нефтяные кислоты и их соли, высшие спирты. Эти продукты включают горючие газы, бензин, растворители, керосин, газойль, бытовое топливо, широкий состав 13 смазочных масел, мазут, дорожный битум и асфальт; сюда относятся также парафин, вазелин, медицинские и различные инсектицидные масла. Масла из нефти используются как мази и кремы, а также в производстве взрывчатых веществ, медикаментов, чистящих средств, наибольшее применение продукты переработки нефти находят в топливно-энергетической отрасли. Например, мазут обладает почти в полтора раза более высокой теплотой сгорания по сравнению с лучшими углями. Он занимает мало места при сгорании и не дает твердых остатков при горении. Замена твердых видов топлива мазутом на ТЭС, заводах и на железнодорожном и водном транспорте дает огромную экономию средств, способствует быстрому развитию основных отраслей промышленности и транспорта. Однако в последние годы продукты переработки нефти все шире используются как сырье для химической промышленности. Около 8% добываемой нефти потребляются в качестве сырья для современной химии. Например, этиловый спирт применяется примерно в 150 отраслях производства. В химической промышленности применяются формальдегид (HCHO), пластмассы, синтетические волокна, синтетический каучук, аммиак, этиловый спирт и т.д. Продукты переработки нефти применяются и в сельском хозяйстве. Здесь используются стимуляторы роста, протравители семян, ядохимикаты, азотные удобрения, мочевина, пленки для парников и т.д. В машиностроении и металлургии применяются универсальные клеи, детали и части аппаратов из пластмасс, смазочные масла и др. Прессованная сажа идет на огнестойкие обкладки в печах. В пищевой промышленности применяются полиэтиленовые упаковки, пищевые кислоты, консервирующие средства, парафин, производятся белково-витаминные концентраты, исходным сырьем, для которых служат метиловый и этиловый спирты и метан. 14 В фармацевтической и парфюмерной промышленности из производных переработки нефти изготовляют нашатырный спирт, хлороформ, формалин, аспирин, вазелин и др. Производные нефтесинтеза находят широкое применение и в деревообрабатывающей, текстильной, кожевенно-обувной и строительной промышленности. [6, 12, c. 64] Глава 2. Освоение нефтяных запасов Ямала 2.1. Начало освоения Ямала Ямало-Ненецкий автономный округ расположен на севере крупнейшей в мире Западно-Сибирской равнины(см.рис.12). Лишь небольшая часть его территории находится на восточном склоне Уральского хребта. Округ занимает площадь более 750 тысяч квадратных километров, что в полтора раза превышает территорию Франции. Самая северная материковая точка автономного округа находится на 73 градусе северной широты, в 800 км от Северного Полярного круга, за пределами которого находится более 50 процентов всей территории Ямало-Ненецкого автономного округа. На западе автономный округ граничит с Республикой Коми, на Юге - с ХантыМансийским автономным округом, на Востоке - с Таймырским автономным округом. Северная граница омывается водами Северного Ледовитого океана и является частью Государственной границы Российской Федерации.В состав автономного округа входят 13 муниципальных образований, в том числе 7 городов и 6 районов. Общая численность населения около 500 тысяч человек, в том числе 32 тысячи представителей коренных национальностей: ненцы, ханты, селькупы. Столица автономного округа - город Салехард, в прошлом Обдорск. Город основан казаками в 1595 году. [2, c. 224; 16] Освоение началось с 1958г. Первая нефть на Ямале была найдена геологом Фарманом Курбан оглы (Курбановичем) Салмановым (см.рис.13). Он, проработав в Западной Сибири более 30 лет, стал первооткрывателем и участником открытий на тюменском севере более 130 месторождений 15 «чёрного золота» и «голубого топлива», среди которых крупнейшие: Мамонтовское, Мегионское, Правдинское, Усть-Балыкское, Сургутское, Фёдоровское, Уренгойское, Ямбургское и многие другие, ставшие надёжной базой нефтегазового комплекса России. Летом 1958 года в Салехарде была создана Ямало-Ненецкая комплексная геологоразведочная экспедиция. Начались интенсивные поиски углеводородных месторождений. 14 апреля 1962 года в Тазовской тундре забил первый газовый фонтан. С 1964 по 1966 на Ямале «заговорили» еще пять крупных месторождений, в том числе Губкинское с запасом 350 миллиардов кубометров газа и крупнейшее в мире - Уренгойское. 1967 год дал три месторождения, в том числе уникальное - Медвежье. Следующий год принес еще три нефтегазоносные площади. В 1972 году газ Медвежьего по трубопроводу пошел на Урал. В 1978 году заработал газопровод УренгойНадым. Газ Вынгапура влился в магистраль Уренгой - Тюмень - Челябинск. Ямальские газ и нефть стали реальностью. Названия небольших поселков, затерявшихся в бесконечных просторах тундры и тайги, - Надым, Новый Уренгой, Тарко-Сале, Ноябрьск - теперь известны во всем мире. Буровые геологоразведочные работы были развернуты в 1963 году. Сплошная заболоченность местности вынуждала вести работы в основном зимой, когда была возможность транспортировать тяжелую буровую технику, несмотря на морозы до −50 градусов по шкале Цельсия и шквалистые ветра. Для доставки оборудования и материалов были организована доставка грузов силами Мурманского морского пароходства, в итоге было осуществлено несколько сверхранних арктических рейсов с грузами для нефтяников. В декабре 1964 годы было открыто первое месторождение — Новопортовское нефтегазоконденсатное. В период с конца 1960-х годов до конца 1980-х гг. почти ежегодно обнаруживались новые месторождения. В том числе Бованенковское в 1971 году, Харасавэйское и Южно-Тамбейское в 1974, Крузенштерновское в 1976, Северо-Тамбейское в 1983 году.[8] 16 В конце 1970-х годов значительно увеличились объёмы разведочного бурения на уже известных месторождениях. Например, на Новопортовском месторождении в 1978—1985 гг. было пробурено 80 скважин в дополнение к имеющимся 29-ти. Уточнялись контуры месторождений и объёмы запасов. В середине 1980-х гг. были приняты планы промышленного освоения ресурсов полуострова. В 1987 году была завершена разработка ТЭО. Бованенковское месторождение планировалось ввести в эксплуатацию в 1991 году. Однако в марте 1989 года, в условиях кризиса советской экономики, финансирование проектов промышленного освоения было прекращено. В начале 1990-х годов в десятки раз сократились и темпы буровых работ, хотя полностью они никогда не прерывались. Новый этап освоения начался после 2002 года, когда «Газпром» определил Ямал как регион стратегических интересов компании. В настоящее время для промышленного освоения подготовлено четыре месторождения — Бованенковское, Харасавэйское, Крузенштерновское и Новопортовское. В 2006 году «Газпром» приступил к промышленному освоению Бованенковского месторождения. В 2008 году здесь началось бурение эксплуатационных скважин. Первоначально ввод месторождения в эксплуатацию намечался на 2011 год. 23 октября 2012 года введен в эксплуатацию первый пусковой комплекс Бованенковского месторождения. Используемые месторождения на данный момент: Ямбургское, Харасавэйское, Крузенштерское, Ленинградское и др. (см.рис.14) Также есть факторы мешающие освоению Ямала: 1. Суровый климат (холодная длительная зима, прохладное короткое лето, сильные ветры) 2.Сильная заболоченность, особенно юго-западных и северо-восточных побережий 3.Повсеместное распространение многолетней мерзлоты 4.Высокий коэффициент увлажнения 5.Отсутствие лесной растительности 17 6.Слабая освоенность территории 7.Слабое развитие транспортной и другой инфраструктуры[4] 3.2. Добыча нефти на Ямале В основном на Ямале распространены 2 способа добычи нефти: 1. Фонтанный 2. Газлифтный Фонтанная добыча нефти - способ эксплуатации скважин, при котором подъём нефти на поверхность осуществляется за счёт пластовой энергии. Различают естественное (за счёт природной энергии пласта) и искусственное (при поддержании пластового давления путём закачки в пласт жидких и газообразных агентов) фонтанирование. Скважина, эксплуатирующаяся таким способом, называется фонтанной и оборудуется лифтовой колонной11 труб и фонтанной арматурой, а также в некоторых случаях пакерами12 и автоматическими или управляемыми клапанами-отсекателями для предотвращения аварийного фонтанирования. Лифтовая колонна может быть оснащена пусковыми муфтами с отверстиями для аэрирования столба жидкости, а также клапанами для освоения скважины, ввода химических реагентов, циркуляции жидкости и другим оборудованием. Освоение скважин при фонтанной добыче нефти (вызов притока продукции из пласта после бурения или ремонта) производится путём снижения давления столба жидкости в стволе скважины за счёт уменьшения её уровня или плотности. Снижение уровня столба жидкости производится свабированием13 или тартанием желонкой14. Для снижения Лифтовая колонна - подъёмная колонна - колонна труб, используемая для подъёма пластовых флюидов (нефти, газа, воды) на поверхность при освоении, фонтанной и газлифтной эксплуатации скважин 12 Пакер - устройство, используемое для изоляции (разобщения) пластов при креплении, освоении и ремонте нефтяных и газовых скважин. 13 Свабирование - способ добычи нефти с помощью поршня, подвешенного на тросе или грузовой штанге и оборудованного обратным клапаном и уплотнительными манжетами 14 Желонка - посудина цилиндрической формы, которой вычёрпывают жидкость и разрушенную породу, песок, грязь на поверхность из скважины во время бурения. Тартание желонками являлось одним из 11 18 плотности последовательно замещают тяжёлый буровой раствор на солёную, пресную воду и нефть, а также газируют (аэрируют) жидкость. (см.рис.15) Эксплуатация фонтанной скважины регулируется с помощью поверхностных и глубинных штуцеров15 (диафрагм с отверстиями). Чтобы получить меньший дебит16, увеличивают устьевое давление, для чего на устье устанавливают штуцер соответствующего диаметра либо уменьшают диаметр лифта, либо (в редких случаях) устанавливают забойный штуцер. Режим работы фонтанной скважины (дебиты нефти, газа и воды, давления забойное и устьевое) зависит от характеристик самой скважины, лифта, штуцера и давления в нефтесборной системе. Для определения характеристики скважины и обоснования режима её эксплуатации при фонтанной добыче нефти проводятся специальные исследования скважин. При этом темп отбора жидкости из скважины изменяется последовательной сменой диаметра штуцера, забойное давление замеряется глубинным манометром. В результате этих исследований определяют параметры установившихся технологических режимов при разных диаметрах штуцера (устьевых давлениях) и строят график зависимости дебита скважины и газового фактора от диаметра штуцера (индикаторную кривую). Обводняющиеся и выносящие песок скважины исследуются дополнительно для установления процентов выноса воды и песка при различных штуцерах. Технологический режим эксплуатации фонтанной скважины устанавливается на определённый промежуток времени исходя из её характеристики, принятой системы разработки нефтяного месторождения, а также получения максимального дебита нефти, минимальной обводнённости и газового фактора, выноса песка, опасности повреждения эксплуатационной колонны и др. факторов. основных способов добычи нефти из колодцев и буровых скважин до 20-х годов XX века, позднее вытеснено глубинно-насосным способом добычи 15 Штуцер - деталь соединительного узла трубопровода, которая представляет собой втулку. 16 Деби́т - объём жидкости (воды, нефти) или газа, стабильно поступающий из некоторого естественного или искусственного источника в единицу времени. 19 Различают фонтанные скважины с устойчивым постоянным дебитом (свыше 30-50 т/сутки), эксплуатирующиеся постоянно с пульсирующей подачей продукции, и работающие периодически с фазами накопления и подачи продукции. Продукция фонтанной скважины по выкидной линии направляется в ёмкости (газовые сепараторы, трапы), где происходит отделение газа от нефти. При высоком устьевом давлении продукция скважины проходит через систему трапов17 (большей частью 3 трапа) с постепенным снижением давления. Поддерживая в трапе определённое давление, можно в ряде случаев создавать на устье скважины противодавление и без применения штуцера. Иногда газ, выделяющийся в трапах высокого давления, используется непосредственно для эксплуатации других скважин, уже прекративших фонтанирование (бескомпрессорный способ эксплуатации). В зависимости от условий разработки, характеристики продуктивного пласта и других факторов геологического, технического и экономического характера, фонтанная добыча нефти может вестись на протяжении всего периода эксплуатации данного месторождения или только его части с последующей заменой её на механизированный способ добычи.[10, 11] Газлифтный способ: После прокладки скважины нефть, находящаяся в земных недрах под высоким давлением, начинает фонтанировать (поднимается наверх). Обычно скважина фонтанирует только в начале своей эксплуатации – после завершения бурения. Затем давление понижается, фонтанирование нефти прекращается. В таком случае переходят на газлифтный способ добычи нефти. При этом методе специальные газлифтные трубы подводят к скважине дополнительную энергию – газ под высоким давлением. Газлифт – это механизированная система, которая состоит из обсадной (эксплуатационной) трубы и опущенных в нее труб насосно-компрессорного типа (НКТ), подъем жидкостных сред в ней производится с помощью 17 Трап – водоотводная система из нержавеющей стали. 20 сжатого газа. Также данная система называется газовым (воздушным) подъемником. Эксплуатация скважин таким способом называется газлифтной. Конструктивно газлифт бывает компрессорным и безкомпрессорным – это зависит от подаваемого источника (газ или воздух). По виду функционирования существуют непрерывные и периодические газлифты. В пространство трубы нагнетается газ высокого давления. При этом в затрубном пространстве текущий уровень жидкости снизится, а в НКТ повысится. Сжатый газ поступает в НКТ, смешиваясь с жидкостью – это происходит при перемещении жидкости до нижнего уровня НКТ. В результате этого газожидкостная смесь будет иметь плотность меньшую, чем жидкость, которая поступает из пласта – уровень НКТ начнет повышаться. Плотность смеси будет тем меньше, чем больше будет введено в нее газа. Таким способом смесь начнет подниматься на поверхность, при этом газлифтные трубы непрерывно подают газ в скважину, а новая жидкость из пласта поступает прямо в скважину. Дебит отдельной скважины находится в прямой зависимости от глубины погружения в жидкость труб насосно-компрессорного типа, параметра вязкости самой жидкости, давления подаваемого газа и т.д. Конструкция газлифтного подъемника зависит от числа НКТ, погруженных в скважину, и от направления нагнетаемого газа. Подъемник бывает одно- или двухрядным (по числу труб), кольцевым или центральным (по направлению подаваемого газа). Газлифтный эффективный, метод надежный разработки и скважин полностью – это экономически автоматизированный метод. Единственными недостатками газлифтного метода добычи нефти являются высокая капиталоемкость и металлоемкость.[11] При добыче нефти работники обычно работают по вахтовому методу. Вахтовый метод — это особая форма осуществления трудового процесса вне места постоянного проживания работников, когда не может 21 быть обеспечено ежедневное их возвращение к месту постоянного проживания. Живут нефтяники в вахтовых поселках. (см.рис.16) Вахтовый метод применяется при значительном удалении места работы от места постоянного проживания работников или места нахождения работодателя в целях сокращения сроков строительства, ремонта или реконструкции объектов производственного, социального и иного назначения в необжитых, отдаленных районах или районах с особыми природными условиями, а также в целях осуществления иной производственной деятельности. Наиболее распространенный трудовой график — «15 на 15», при котором работник 15 дней работает, а 15 дней отдыхает. Так же часто встречается «несимметричный» график: 2 месяца работы через один отдыха, 3 через 1, и даже 4-5 через 1. При этом, как правило «межвахта» не компенсируется зарплатой. В периоды занятости на вахте работники живут в специально оборудованных вахтовых поселках. В поселке должны присутствовать: 1.электро-, водо,- и теплоснабжение; 2.почтово-телеграфная связь; 3. организация питания, отдыха и досуга; 4.медицинское, торгово-бытовое и культурное обслуживание Недостатки: 1. чрезмерная тяжесть труда; 2. тяжелые условия проживания во время вахты; 3. высокий травматизм работников; 4. расставание с семьей; [1] 3.3. Особенности нефти ЯНАО Нефти Западной Сибири характеризуются большим разнообразием. Отмечаются все четыре типа, отвечающие классификации А. А. Петрова18 . К Анато́лий Алекса́ндрович Петро́в (1913, Ливны —1992, Санкт-Петербург) — советский химик-органик, член-корреспондент АН СССР (с 1966 г.). 18 22 типу А1 относятся нефти, не затронутые процессами биодеградации19 ; на территории Западной Сибири они встречаются редко. Нефти типа Б1 значительно биодеградированы, содержат нафтены при практически полном отсутствии алканов нормального и изостроения, образуются на конечном этапе биохимической эволюции нефтяной залежи. К ним относятся нефти месторождений Айяунского, Антипаютинского, Ванъеганского, Верхнепурпейского, Верхнереченского, Губкинского, Ереминского, Медвежьего, Новопортовского, Пангодинского, Русского, Северного, Тазовского, Уренгойского. Типы Б2 и А2 — промежуточные между типами А1 и Б1. Нефти типа Б2 встречены на Федоровском, Северо-Толькинском и Верхнеколикъеганском месторождениях. Нефти типа А2 характерны для следующих месторождений: Арктическое, Бованенковское, Быстринское, Ванъеганское, Варъеганское, Востокинское, Еты-Пур-ское, Новопортовское, Пальяновское, Самотлорское, Тайбинское, Тюменское, Усть-Часельское, Юбилейное, Яунлорское. В Западной Сибири нефти Б2 и А2 часто залегают совместно. Закономерно, что нефти разных типов имеют свои, присущие только им, механизм и скорость трансформаци.[3, c. 76] Нефти Ямала разнообразны как по физико-химическим характеристикам, так и по групповому углеводородному составу. Плотность нефтей варьирует от 0,774 до 0,871 г/см3. Снижение плотности нефтей обусловлено повышением содержания бензиновых фракций (от 5,6 до 76 %) и уменьшением доли смол (4,8–0,6 %) и асфальтенов (0,24–0,05 %). По групповому составу бензинов нефти характеризуются различными соотношениями углеводородов . Нефти метанового основания с содержанием парафиновых углеводородов 57–71 % приурочены к центральной части Ямала (Бованенковское, Восточно-Бованенковское, Верхнетеутейское месторождения и др.). В южной части полуострова (Новопортовское, Биодеградация - процесс разложения различных компонентов в окружающей среде под воздействием живых организмов — в первую очередь микроорганизмов. 19 23 Ростовцевское, Арктическое, Нейтинское распространены метаново-нафтеновые и месторождения нафтеново-метановые и др.) нефти. Уменьшение доли цикланов (нафтенов) в групповом составе углеводородов легких фракций нефтей в северном направлении и увеличение доли алканов указывает на увеличение в этом направлении степени “зрелости” нефтей, т. е. их катагенетической превращенности. Косвенным показателем “зрелости” нефтей северной части Ямала может служить повышение концентрации в средней части фракции (100–320 °С) нефтей относительно низкомолекулярных углеводородов, о чем свидетельствует увеличение в этом направлении отношения Sн(С13–С15)/Sн(С23–C25) от 1,8 на Нейтинском месторождении до 3,2 на Сядорском. Увеличение содержания углеводородов нС12–нС17 может происходить за счет процессов термической деструкции более крупных молекул органического вещества вмещающих пород. [9] 24 Глава 3. Экологические проблемы Ямала и их решения Разработка месторождений, особенно наиболее старых (на некоторых работы ведутся с начала 1960-х гг.), сильнейшим образом нарушила природные экосистемы. За три с лишним десятилетия на наиболее крупных промыслах были пробурены тысячи скважин и проложены сотни километров дорог и коммуникаций. Вдоль крупных коридоров таких коммуникаций ширина загрязненной нефтью полосы иногда достигает нескольких сотен метров. В местах, где сосредоточены пункты сбора нефти и производится ее перекачка, природные ландшафты обычно уничтожены практически полностью – на их месте возник так называемый техногенный ландшафт. Сильно загрязненные сточные воды вызывают гибель деревьев и развитие на их месте зарослей рогоза и вейника, устойчивых к загрязнению. на некоторых крупных месторождениях в результате механического нарушения и загрязнения более чем на 80% площадей уничтожен или претерпел необратимые изменения растительный покров. Оставшаяся растительность обычно сильно угнетена, резко снижена возобновляемость хвойных пород деревьев. Кроме того, на всех месторождениях с самого начала разработки сжигается большое количество попутного газа – на некоторых промыслах до 1 км3/год. При сжигании каждой тонны газа в атмосферу выбрасывается 50– 70 кг загрязняющих веществ, 70% которых составляет угарный газ. Помимо этого, окружающая территория подвергается значительному тепловому загрязнению. Анализы показали, что в почве на окружающем факел участке (особенно на расстоянии 100–300 м от него) содержится значительное количество органического углерода – в виде сажи, различных нефтяных производных и продуктов неполного сгорания, в том числе диоксинов20, что приводит к катастрофическим изменениям растительности. На большем удалении от Диоксин - токсические химические соединения, которые являются нежелательными побочными продуктами определенных технических процессов 20 25 источников загрязнения на относительно «молодых» промыслах структура лесных сообществ не нарушается, однако у хвойных деревьев и здесь наблюдаются засыхание вершин и отмирание хвои, а у лиственных – отмирание листвы и морфологические изменения ветвей. С высоты 6–8 м облиственность ветвей уменьшается в 4 раза. Изменяются размеры листьев, многие из которых приобретают сетчатую текстуру. На расстоянии более 400–500 м от факела подобные изменения наблюдаются только у подроста. Наиболее чувствительна к загрязнению пихта – основная лесообразующая порода Западной Сибири, преобладающая здесь в подросте. Поэтому в местах с сильным загрязнением существует угроза возобновлению лесов, которая с течением времени и увеличением добычи нефти будет усиливаться. Сильному отрицательному воздействию подвергаются и почвы, и водоемы – озера, болота и реки. Анализ многочисленных проб воды показал, что такое вредное вещество, как бензол, зачастую присутствует в них в концентрациях, превышающих предельно допустимую в несколько тысяч раз, нафталин и антрацен – в 10 раз, фенол – в 100–300 раз. Загрязнение фенолом особенно опасно, потому что он хорошо растворяется в воде и практически не сорбируется грунтами. Аналогичные загрязнители были обнаружены и в пробах почв, причем оказалось, что в наибольшей степени они концентрируются в торфе, который выступает в роли аккумулятора загрязняющих веществ. Загрязнение почв влечет за собой обеднение и уничтожение почвенной мезофауны – комплекса крупных беспозвоночных (кольчатых червей, нематод, взрослых насекомых и их личинок, пауков, многоножек, моллюсков и пр.), которые не только обитают в этом горизонте – основе всей наземной экосистемы, но и создают его. Разнообразие видов, составляющих почвенную мезофауну, вблизи нефтяных пятен в 2–3 раза ниже, чем на не загрязненных территориях. Практически полностью исчезают здесь дождевые черви, в два раза снижена численность обитающих в верхних 26 слоях почвы и в подстилке пауков и жуков-стафилинов, которые являются основными почвенными энтомофагами21, регулирующими численность прочих групп членистоногих. Подобные изменения состава почвенного населения естественно ведут к изменению трофической структуры всего сообщества. Что касается млекопитающих (в частности грызунов), то и они не избежали отрицательного действия загрязняющих веществ. У отловленных на территории месторождений Западной Сибири рыжих полевок было обнаружено аномальное увеличение тимуса – органа, принимающего непосредственное участие в кроветворении. У красных полевок и полевокэкономок, отловленных на сильно загрязненных территориях (вблизи разливов нефти или рядом с факелами), наблюдается аномальное увеличение селезенки и ее более светлый цвет, что также свидетельствует о нарушении функции кроветворения. Кроме того, у всех зверьков отмечаются морфологические нарушения пищеварительного тракта, изменения его слизистой оболочки, сильное обеднение микрофлоры кишечника. На перспективных промыслах увеличение техногенной нагрузки на природу будет продолжаться и в дальнейшем. Ученые выработали определенные рекомендации, выполнение которых может существенно снизить отрицательное воздействие на окружающую среду, причем достаточно простыми и быстро реализуемыми мерами. Так, правильный учет адсорбционной способности22 и проницаемости разных грунтов (например, торфяники, как было сказано, служат естественным барьером на пути миграции нефтяного загрязнения) позволяет корректировать ширину водоохранной зоны и за счет этого снижать углеводородное загрязнение территории. Рекомендация научного коллектива об использовании торфа при засыпке открытых нефтяных амбаров для снижения углеводородного загрязнения прилегающего грунта и грунтовых Энтомофаги - организмы, питающиеся насекомыми. Адсорбционная способность - способность удерживать на поверхности различные вещества за счет химического и физического взаимодействия 21 22 27 вод нашла поддержку нефтяников, и они уже начали использовать этот метод на одном из месторождений Западной Сибири. Аварии трубопроводов и компрессорных станций могут быть, как выяснилось, связаны с возбуждаемыми ими динамическими нагрузками в подстилающих грунтах. Своевременное обнаружение таких чувствительных участков может позволить исключить размещение на них подобных объектов. Отказ от дальнейшего размещения источников загрязнения в выявленных учеными наиболее экологически уязвимых типах биотопов23 и расширение в этих местах водоохранных зон также будет способствовать сохранению природы. Факельные установки для сжигания попутного газа пока, к сожалению, являются неотъемлемой частью технологического цикла добычи нефти. Однако проведенные экспедицией исследования показали, что зона ощутимого воздействия отдельного даже крупного факела на биоценозы зависит от особенностей природных условий и ограничена несколькими сотнями метров. Поэтому важной мерой для сохранения биоразнообразия на территории месторождения может быть корректный выбор на начальной стадии освоения месторождений минимально допустимого расстояния между соседними факелами, исключающий перекрытие их зон влияния. Факельные установки следует размещать не ближе чем на расстоянии, оцениваемом по формуле 200 x (h1 + h2), где h1 и h2 – высоты двух соседних факельных свечей в метрах. Например, при высоте свечей 3–4 м они должны располагаться не ближе чем в 1,2 км друг от друга. Это гарантирует наличие между ними полосы, по ширине вдвое превышающий радиус разлета твердых продуктов сжигания, т.е. более 50% территории месторождения будет расположено вне зоны влияния факелов. Биотоп - пространство с более или менее однородными условиями, заселенное определенным сообществом организмов 23 28 Кроме того, нужно избегать размещения факельных установок в одну линию по преобладающему направлению ветров. Каждая факельная свеча или группа свечей, если они располагаются компактно, должны иметь обваловку24 из грунта (желательно с добавлением торфа) высотой и радиусом, достаточными для предотвращения растекания не сгоревших жидких продуктов, разбрызгиваемых из сопла свечи. Радиус обваловки должен быть в 5 раз больше высоты свечи. Высота обваловки должна составлять не менее 1–1,5 м, а на открытых участках – 2 м. Кроме того, факельные свечи целесообразно располагать в наименее уязвимых биотопах, к которым в первую очередь относятся верховые болота с торфяниками. Если ландшафтная ситуация не позволяет этого, то факелы надо размещать на старых вырубках, на которых интенсивно развивается подрост лиственных деревьев – березы, осины, ивы, являющихся более устойчивыми к тепловому воздействию. Высота свечи не должна также превышать высоту прилегающего к ней лиственного леса. [14] Ямало-Ненецкий малочисленных автономный кочевых народов округ Крайнего - историческая Севера: ненцев, родина ханты, селькупов. Добыча нефти и разработка месторождений нанесла ущерб промыслу коренных жителей ( оленеводство, рыболовство). (см.рис.17; см.рис.18) Решение проблем коренных малочисленных народов Крайнего Севера находятся в зоне приоритетного внимания губернатора и администрации автономного округа. На решение проблем направлены огромные средства, а основные задачи: рекультивация земель, охрана мест традиционного хозяйствования. При освоении месторождений Ямала предусмотрена реализация целого комплекса мероприятий по защите окружающей среды, предотвращению и минимизации возможного воздействия на экосистему в процессе проведения Обвалова́ние — система заградительных сооружений, или земляных валов для защиты территорий подверженных потенциальному затоплению при изменении уровня поверхностных вод, а также для ограничения площади разлива нефтепродуктов вокруг резервуарных парков. 24 29 строительных работ и эксплуатации. Эти мероприятия, в частности, включают: 1.проведение постоянного экологического мониторинга в периоды строительства и эксплуатации месторождений; 2.разработку технологических и специальных мероприятий, обеспечивающих снижение негативного воздействия на приземный слой атмосферы; 3.использование замкнутых систем водоснабжения, обеспечивающих недопущение загрязнения поверхностных водоемов и почвы; 4.применение специальных технологий, снижающих тепловые и механические воздействия на мерзлые грунты; 5.разработку специальных щадящих режимов освоения территорий; 6.применение технических решений, позволяющих уменьшить площадь изымаемых из оборота земель, а также их техническая и биологическая рекультивация; 7.недопущение проведения строительно-монтажных работ в период весеннего гнездования птиц; 8.осуществление забора воды с использованием рыбозащитных устройств; 9.организация беспрепятственной миграции стад северных оленей с помощью специальных переходов через линейные коммуникации.[4] 30 Заключение На написание работы ушел целый год. Я удовлетворён результатом: удалось решить поставленные задачи и достигнуть цели. В первой главе рассказывается о нефти как о горючем полезном ископаемом. Нефть — жидкое горючее полезное ископаемое, которое залегает в горных породах на глубине от 1 км и более. Нефть представляет собой смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых большая часть — жидкие углеводороды. Класс углеводородов, по которому нефти даётся наименование, должны присутствовать в количестве более 50 %. Если присутствуют углеводороды также и других классов и один из классов составляет не менее 25 %, выделяют смешанные типы нефти. Представляя собой смесь различных веществ, нефть не имеет постоянной температуры кипения. Каждый ее компонент сохраняет в смеси свои индивидуальные физические свойства. Нефть — жидкость от светло-коричневого (почти бесцветная) до тёмно-бурого (почти чёрного) цвета (хотя бывают образцы даже изумрудно-зелёной нефти). Нефть — легковоспламеняющаяся жидкость, растворима в органических растворителях, в обычных условиях не растворима в воде. Есть 2 способа переработки нефти: перегонка и крекинг. При перегонке получаются следующие продукты светлые нефтепродукты: бензол, лигроин, керосин, газойль, и темная жидкость – мазут. Сущность крекинга заключается в расщеплении при повышенной температуре крупных молекул углеводородов на более мелкие. При крекинге получаются метан, этан, пропан, а также водород, представляющие собой ценное сырье для химической промышленности. В настоящее время из нефти получают тысячи продуктов. Основными группами являются жидкое топливо, газообразное топливо, твердое топливо (нефтяной кокс), смазочные и специальные масла, парафины и церезины, битумы, ароматические соединения, сажа, ацетилен, этилен, нефтяные кислоты и их соли, высшие спирты. Эти продукты включают горючие газы, бензин, растворители, керосин, газойль, бытовое 31 топливо, широкий состав смазочных масел, мазут, дорожный битум и асфальт; сюда относятся также парафин, вазелин, медицинские и различные инсектицидные масла. Во второй главе рассказывается о освоении и добычи нефти на Ямале, а также о сопутствующих проблемах экологии и коренного населения. Ямало-Ненецкий автономный округ расположен на севере крупнейшей в мире Западно-Сибирской равнины, в его состав входит полуостров Ямал. Освоение началось с 1958г. Первая нефть на Ямале была найдена геологом Фарманом Курбан оглы (Курбановичем) Салмановым. С того времени началась разработка месторождений Ямальского севера, но существует ряд факторов мешающих освоению, например, суровый климат и слаборазвитая инфраструктура (в особенности транспортная). Добыча нефти осуществляется фонтанным и газлифтным способами. Нефтяники работают по вахтовому методу. Данный метод имеет ряд минусов, например длительное время вдали от семьи, чрезмерная тяжесть труда и зачастую тяжелые условия проживания. В третьей главе рассматриваются основные проблемы возникающие при разработке месторождений. Ямало-Ненецкий автономный округ - историческая родина малочисленных кочевых народов Крайнего Севера: ненцев, ханты, селькупов. Добыча нефти и разработка месторождений нанесла ущерб промыслу коренных жителей ( оленеводство, рыболовство). Решение проблем коренных малочисленных народов Крайнего Севера находятся в зоне приоритетного внимания губернатора и администрации автономного округа. На решение проблем направлены огромные средства, а основные задачи: рекультивация земель, охрана мест традиционного хозяйствования. Разработка месторождений, сильнейшим образом нарушила природные экосистемы. Нанесен урон почве, насекомым, млекопитающим, деревьям. При освоении месторождений Ямала предусмотрена реализация целого комплекса мероприятий по защите окружающей среды: постоянный экологический мониторинг, применение специальных технологий, не 32 препятствование гнездованию птиц и миграции стад оленей. Тундра самая легко ранимая и самая трудно восстановимая природная зона. 33 Список источников и литературы 1. Вахтовый метод: энциклопедии материал [Электронный из Википедии ресурс]. – – Режим свободной доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Вахтовый_метод. – (Дата обращения: 17.01.2013) 2. География России: учеб. для 8-9кл. общеобразоват. учреждений / А.И. Алексеев и др. – 9-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2005 – 288 с.: ил., карт. 3. Геология и геохимия нефти и газа: учебник для вузов по спец. "Геология и разведка нефт. и газовых месторождений" / А. А. Бакиров и др.; под ред. А. А. Бакирова, З. А. Табасаранского. М.: Недра, 1982. - 286 с: ил. 4. Мегапроект «Ямал» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gazprom.ru/about/production/projects/mega-yamal/. – (Дата обращения: 12.01.2013) 5. Население Ямало-ненецкого автономного округа [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.yamal-spb.ru/29. – (Дата обращения: 23.11.12) 6. Необычное использование нефти [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.infoniac.ru/news/Neobychnoe-ispol-zovanie- nefti. – (Дата обращения: 12.12.2012) 7. Нефть: материал из Википедии – свободной энциклопедии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Нефть. – (Дата обращения: 21.12.2012) 8. Салманов, Фарман Курбан оглы: материал из Википедии – свободной энциклопедии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Фарман_Салманов. – (Дата обращения: 15.02.2013) 34 9. Соболева Е.В., Строганов Л.В. Генетические особенности и перспективы поисков нефтяных скоплений на Ямале [Электронный ресурс] / Е.В. Соболева, Л.В. Строганов // Геология нефти и газа. – 1993. - №06. – Режим доступа: http://www.geolib.ru/OilGasGeo/1993/06/Stat/stat02.html. - (Дата обращения: 29.04.13) 10. Фонтанная добыча нефти [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.mining-enc.ru/f/fontannaya-dobycha-nefti. – (Дата обращения: 13.02.13) 11. Фонтанный и газлифтный способ добычи нефти [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ngfr.ru/ngd.html?neft13. – ( Дата обращения: 11.12.12) 12. Химия. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений / О.С. Габриелян и др.; ред. В.И. Теренин. – 5-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004. – 304 с.: ил. 13. Цветков Л.А. Фракционная перегонка нефти [Электронный ресурс] / Л.А. Цветков. – Режим – http://www.ximicat.com/info.php?id=149. (Дата доступа: обращения: 10.11.12) 14. Шелинский Г.И. Органическая химия: учеб. для 10-го класса средней школы / Г.И. Шелинский, В.В. Шелинская. – СанктПетербург: Специальная литература, 1998. – 189 с: ил. 15. Экологические проблемы на нефтяных разработках и возможные пути их решения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://bio.1september.ru/article.php?ID=200000506. – (Дата обращения: 12.02.13) 16. Ямал [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.yamal.ru/index.html. – (Дата обращения: 14.04.2013) 35 17. Ямал: материал из Википедии – свободной энциклопедии [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ямал. – (Дата обращения: 21.12.2012) 18. Ямало-Ненецкий автономный округ: материал из Википедии – свободной энциклопедии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ямало- Ненецкий_автономный_округ. – (Дата обращения: 21.12.2012) 36 Приложение 1. Рис.1. Нефть. Рис.2. Разлив нефти. 37 Рис.3. Фракционная перегонка нефти. Рис.4. Прибор для перегонки нефти в лабораторных условиях. 38 Рис.5. Бензин. Рис.6. Лигроин. 39 Рис.7. Керосин. Рис.8. Газойль. 40 Рис.9. Мазут. Рис.10. Гудрон. 41 Рис.11. Установка каталитического крекинга. Рис.12. Ямало-Ненецкий автономный округ. 42 Рис.13. Фарман Курбан оглы (Курбанович) Салманов. 43 Рис.14. Карта активных месторождений ЯНАО. 44 Рис.15. Нефтяная вышка, добывающая нефть фонтанным способом. Рис.16. Вахтовый поселок Харасавэй. 45 Рис.17. Рыболовство. Рис.18. Оленеводство. 46