WikiDer > Тяжелая сырая нефть

Heavy crude oil

Тяжелая сырая нефть (или же сверхтяжелая сырая нефть) представляет собой высоковязкую нефть, которая не может легко поступать в добывающие скважины при нормальных пластовых условиях.[1]

Его называют «тяжелым», потому что он плотность или же удельный вес выше, чем у легкая сырая нефть. Тяжелая сырая нефть определяется как любая жидкая нефть с Плотность в градусах API менее 20 °.[2] Физические свойства, которые различаются между тяжелой сырой нефтью и более легкими сортами, включают более высокие вязкость и удельный вес, а также более тяжелый молекулярный состав. В 2010 г. Мировой энергетический совет Под сверхтяжелой нефтью понимается сырая нефть, имеющая плотность менее 10 ° и пластовую вязкость не более 10 000 сантипуаз.[3] Когда измерения вязкости пласта недоступны, WEC считает, что сверхтяжелая нефть имеет нижний предел 4 ° ° API.[4] Другими словами, масло плотностью более 1000 кг / м3 или, что то же самое, с удельным весом более 1 и пластовой вязкостью не более 10 000сантипуаз.[3][5] Тяжелые масла и асфальт плотные жидкости в неводной фазе (DNAPL). Они обладают низкой растворимостью и вязкостью ниже, а плотность выше, чем у воды.[6] Крупные разливы ДНАПЛ быстро проникнут на всю глубину водоносного горизонта и скапливаются на его дне.[7]

Связанные вещества

Тяжелая сырая нефть тесно связана с природной битум из нефтеносные пески. Геологи-нефтяники относят битум из нефтеносных песков к категории «сверхтяжелая нефть» из-за его плотности менее 10 ° по API.[8] Битум - это самая тяжелая и самая густая форма нефти.[9] По данным Геологической службы США, битум дополнительно выделяется как сверхтяжелая нефть с более высокой вязкость (т. е. сопротивление потоку): «Природный битум, также называемый битуминозными песками или нефтеносными песками, обладает свойствами тяжелой нефти, но еще более плотен и вязок. Природный битум - это нефть, вязкость которой превышает 10 000 сП ».[8] «Природный битум (часто называемый битуминозным или нефтеносным песками) и тяжелая нефть отличаются от легких нефтей своей высокой вязкостью (сопротивлением потоку) при пластовых температурах, высокой плотностью (низкая плотность в градусах API) и значительным содержанием азота, кислорода и серы. соединения и примеси тяжелых металлов. Они напоминают остатки от переработки легкой нефти. Большая часть тяжелой нефти находится на окраинах геологических бассейнов и считается остатком ранее легкой нефти, которая потеряла свои легкомолекулярные компоненты в результате разложения бактериями, промывки водой и испарения. Обычная тяжелая нефть и битумы различаются по степени их разложения от исходной сырой нефти бактериями и эрозией.Мейер 2003, п. 1) Часто битум более вязкий, чем холодная патока, и не течет при окружающий условия.[9]

В соответствии с Институт мировых ресурсов, значительные количества тяжелой нефти и нефтеносных песков находятся в Канада и Венесуэла.[2][10] Управление энергетической информации США (EIA) сообщило в 2001 году, что крупнейшие в мире запасы тяжелой сырой нефти расположены к северу от Река Ориноко 270 миль в длину на 40 миль в ширину Пояс Ориноко на востоке Венесуэла. В то время Венесуэла начала разрешать «создание совместных предприятий для модернизации ресурсов сверхтяжелой нефти». [11] Petroleos de Venezuela, S.A. (PDVSA) на тот момент подсчитал, что извлекаемые запасы в этом районе составляли 270 миллиардов баррелей.[11] столько же, сколько обычное масло резервы Саудовская Аравия.[12] Пояс Ориноко в Венесуэле иногда описывается как нефтеносные пески, но эти отложения небитуминозные и попадают в категорию тяжелой или сверхтяжелой нефти из-за их более низкой вязкости.[13] Природный битум и сверхтяжелая нефть отличаются по степени разложения от исходных традиционных масел за счет бактерии. Известно, что у 30 или более стран есть резервы.

Производство, транспортировка и переработка тяжелой сырой нефти представляют особые проблемы по сравнению с легкой сырой нефтью. Как правило, разбавитель добавляется на регулярных расстояниях в трубопровод, по которому идет тяжелая нефть, для облегчения ее потока. Дилбит (разбавленный битум) является средством транспортировки высоковязких углеводородов. Согласно Методологии оценки битумов нефтеносных песков провинции Альберта, «смеси Dilbit» означают «смеси, изготовленные из тяжелой нефти и / или битумов и обычно разбавителя. конденсат, с целью соблюдения требований к вязкости и плотности трубопроводов, когда плотность разбавителя, включенного в смесь, составляет менее 800 кг / м3 ".[14][15]

Экономика

Тяжелая сырая нефть представляет собой интересную ситуацию для экономики разработки нефти. Мировые ресурсы тяжелой нефти более чем в два раза превышают ресурсы традиционной легкой сырой нефти. В октябре 2009 г. Геологическая служба США обновил Ориноко месторождения (Венесуэла) возмещаемая стоимость до 513 млрд баррелей (8,16×1010 м3),[16] что делает этот район одним из крупнейших в мире извлекаемых нефтяных месторождений. Однако коэффициенты извлечения тяжелой нефти часто ограничиваются 5-30% нефти на месте. Химический состав часто является определяющей переменной в степени извлечения. Новые технологии, используемые для извлечения тяжелой нефти, постоянно повышают коэффициент извлечения.[17]

С одной стороны, из-за увеличения очистка затрат и высокого содержания серы для некоторых источников, тяжелая нефть часто имеет более низкую цену, чем более легкие. Повышенная вязкость и плотность также затрудняют производство (см. разработка месторождений). С другой стороны, в Северной и Южной Америке были обнаружены большие количества тяжелой нефти, в том числе Канада, Венесуэла и Калифорния. Относительно небольшая глубина залежей тяжелой нефти[18] (часто менее 3000 футов) может способствовать снижению производственных затрат; однако это компенсируется трудностями производства и транспортировки, из-за которых обычное производство методы неэффективны.[18] Разрабатываются специализированные технологии разведки и добычи тяжелой нефти.

Добыча

Пар нагнетается во многие нефтяные месторождения, где нефть гуще и тяжелее, чем обычная сырая нефть.

Добыча тяжелой нефти становится все более распространенной во многих странах, при этом в 2008 году ее добывали в Канаде и Венесуэле.[18] Методы экстракции включают Добыча холодной тяжелой нефти с песком, паровой гравитационный дренаж, закачка пара, отвод пара, Впрыск воздуха от пальца к пятке (THAI), и открытый карьер для чрезвычайно песчаных и нефтеносных отложений.

Воздействие на окружающую среду

При нынешних методах добычи и транспортировки тяжелая нефть оказывает более серьезное воздействие на окружающую среду, чем легкая. С более сложным производством приходится задействовать различные повышенная нефтеотдача методы, включая заводнение паром и более узкое расстояние между скважинами, часто не более одной скважины на акр. Тяжелая сырая нефть также содержит загрязняющие вещества. Например, Ориноко сверхтяжелое масло содержит 4,5% сера а также ванадий и никель.[19] Однако, поскольку сырая нефть изысканный перед использованием генерирует определенные алканы с помощью треск и фракционная перегонка, это сравнение неверно с практической точки зрения. Технологии переработки тяжелой сырой нефти могут потребовать дополнительных затрат энергии[нужна цитата] тем не менее, его воздействие на окружающую среду в настоящее время более существенно, чем воздействие более легкой нефти, если предполагаемыми конечными продуктами являются легкие углеводороды (бензиновые моторные топлива). С другой стороны, тяжелая нефть является лучшим источником дорожных асфальтобетонных смесей, чем легкая нефть.[нужна цитата]

При нынешней технологии при добыче и очистке тяжелых нефтей и нефтеносных песков общее количество CO выделяется в три раза.2 выбросы по сравнению с обычным маслом,[20] в первую очередь вызвано дополнительным потреблением энергии в процессе добычи (который может включать сжигание природного газа для нагрева и создания давления в пласте для стимулирования притока). Текущие исследования лучших методов производства направлены на снижение этого воздействия на окружающую среду.[нужна цитата]

В отчете за 2009 год Национальная токсикологическая сеть со ссылкой на данные, предоставленные Центром анализа информации о двуокиси углерода при правительстве США и Канадской ассоциацией производителей нефти (CAPP), заявила, что выбросы CO2 на единицу произведенной энергии составили ~ 84% от угля (0,078 / 0,093) - выше, чем CO2 выбросы обычного масла.[21]

В сети Environmental Research Web сообщается, что «из-за энергии, необходимой для добычи и обработки, нефть из канадских нефтеносных песков имеет более высокие выбросы в течение жизненного цикла» по сравнению с традиционным ископаемым топливом; «до 25% больше».[22]

Геологическое происхождение

Большинство геологов согласны с тем, что нефть становится «тяжелой» в результате биоразложение, в котором более легкие концы предпочтительно потребляются бактериальной активностью в резервуаре, оставляя позади более тяжелые углеводороды. Эта гипотеза во многом опирается на методы геохимия нефти. Плохая геологическая герметизация резервуара подвергает углеводороды воздействию поверхностных загрязнителей, включая органические организмы (например, бактерии), и способствует этому процессу.[нужна цитата]

Тяжелую нефть можно найти в мелких молодых коллекторах с породами из Плейстоцен, Плиоцен, и Миоцен[18] (моложе 25 миллионов лет). В некоторых случаях его также можно найти в более старых Меловой, Миссисипец, и Девонский водохранилища. Эти резервуары имеют тенденцию к плохой герметичности, что приводит к образованию тяжелой нефти и нефтеносных песков.[нужна цитата]

Химические свойства

Тяжелая нефть асфальтовый и содержит асфальтены и смолы. Он «тяжелый» (густой и вязкий) из-за высокого соотношения ароматика и нафтены к линейному алканы и большое количество ОПС (азот, сера, кислород и тяжелые металлы). Тяжелая нефть имеет более высокий процент соединений с более чем 60 атомами углерода и, следовательно, высокую температуру кипения и молекулярную массу. Например, вязкость Венесуэльской сверхтяжелой нефти Ориноко находится в диапазоне 1000–5000 cP (1–5 Па · с), в то время как канадская сверхтяжелая нефть имеет вязкость в диапазоне 5000–10 000 сП (5–10 Па · с), примерно такую ​​же, как у мелассы, и выше (до 100 000 сП или 100 Па · с для наиболее вязких промышленных образцов. эксплуатируемые месторождения).[2]Определение из Шеврон Филлипс Химическая компания это:

«Тяжелость» тяжелой нефти в первую очередь является результатом относительно высокой доли смеси сложных высокомолекулярных непарафиновых соединений и низкой доли летучих низкомолекулярных соединений. Тяжелые масла обычно содержат очень мало парафина и может содержать или не содержать высокие уровни асфальтенов.[23]

Тяжелая сырая нефть обычно подразделяется на две категории[нужна цитата]:

  1. Те, у кого более 1% сера (сырая нефть с высоким содержанием серы), с ароматика и асфальтены. В основном они встречаются в Северная Америка (Канада (Альберта, Саскачеван), Соединенные Штаты (Калифорния), Мексика), Южная Америка (Венесуэла, Колумбия и Эквадор) и Средний Восток (Кувейт, Саудовская Аравия).
  2. Те, у кого меньше 1% сера (сырая нефть с низким содержанием серы), с ароматика, нафтены и смолы, и они в основном находятся в Западная африка (Чад), Центральная Африка (Ангола) и Восточная Африка (Мадагаскар).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ А. Май; Дж. Брайан; Н. Гударзи; А. Кантас (2006). Взгляд на нетермическое извлечение тяжелой нефти. Всемирная конференция по тяжелой нефти (WHOC). Калгари, Альберта.
  2. ^ а б c Дюссо, М. (12–14 июня 2001 г.). Сравнение венесуэльской и канадской тяжелой нефти и битуминозных песков (PDF). Калгари, Канада: Канадская международная нефтяная конференция. Архивировано из оригинал (PDF) 18 июня 2013 г.. Получено 5 мая 2008.
  3. ^ а б Attanasi, Emil D .; Мейер, Ричард Ф. (2010). «Натуральный битум и сверхтяжелая нефть» (PDF). Обзор энергоресурсов (22-е изд.). Мировой энергетический совет. С. 123–140. ISBN 978-0-946121-26-7. Архивировано из оригинал (PDF) на 24.08.2013.
  4. ^ WEC (2007). Обзор энергетических ресурсов 2007 г .: природный битум - определения. Мировой энергетический совет. Архивировано из оригинал 31.10.2013.
  5. ^ Родригес Х. А., Вака П., Гонсалес О. и Де Мирабаль М. К., «Комплексное исследование коллектора тяжелой нефти в поясе Ориноко: моделирование месторождения» http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=6242344
  6. ^ Мануэль Раман Лламас; Эмилио Кастодио, ред. (2003). Интенсивное использование подземных вод: проблемы и возможности. CRC Press. п. 478.стр.118
  7. ^ Ярослав Врба; Брайан Адамс, ред. (2008). Стратегия мониторинга заблаговременного предупреждения о подземных водах Методологическое руководство (PDF) (Отчет).
  8. ^ а б Мейер, Ричард; Атанаси, Эмиль (август 2003 г.). Тяжелая нефть и природный битум - Стратегические нефтяные ресурсы - «Определения». (Отчет). Информационный бюллетень Геологической службы США 70-03. Получено 31 июля 2013.
  9. ^ а б G.R. Серый; R. Luhning. Битум. Канадская энциклопедия.
  10. ^ Тяжелая нефть и битуминозные пески (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Институт мировых ресурсов.
  11. ^ а б Венесуэла предлагает полную рыночную стоимость для привлечения иностранных инвестиций в нефть (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Управление энергетической информации. 2001. Архивировано с оригинал на 2008-05-05.
  12. ^ Талвани, М. Пояс тяжелой нефти Ориноко в Венесуэле (Или на помощь приходит тяжелая нефть? (Отчет).
  13. ^ Дюссо, М. Б. (12–14 июня 2001 г.). «Сравнение венесуэльской и канадской тяжелой нефти и битуминозных песков». Труды Канадской международной конференции нефтяного общества. 2001-061: 20 с.
  14. ^ Методология оценки битума нефтеносных песков Альберты (PDF), 2008-9995, Калгари, Альберта: Канадская ассоциация производителей нефти, Декабрь 2008 г.
  15. ^ Брет Шульте (4 апреля 2003 г.). «Разлив нефти освещает проблему Keystone XL: хуже ли канадская нефть?». Фейетвилл, Арканзас: National Geographic News.
  16. ^ Кристофер Дж. Шенк, Трой А. Кук, Рональд Р. Шарпантье, Ричард М. Полластро, Тимоти Р. Клетт, Мэрилин Э. Теннисон, Марк А. Киршбаум, Майкл Э. Браунфилд и Джанет К. Питман. (11 января 2010 г.). "Оценка извлекаемых ресурсов тяжелой нефти нефтяного пояса Ориноко, Венесуэла" (PDF). USGS. Получено 23 января 2010.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  17. ^ «Энергетический Интернет» (PDF). www.energy.alberta.ca. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-10-24. Получено 2012-02-19.
  18. ^ а б c d Передний край, Специальный раздел - мазут. Vol. 27, № 8. Сентябрь 2008 г. Общество геофизиков-исследователей.
  19. ^ (Отчет). Мировой энергетический совет (WEC) https://web.archive.org/web/20070402100135/http://www.worldenergy.org/wec-geis/publications/default/tech_papers/17th_congress/3_1_04.asp. Архивировано из оригинал на 2007-04-02. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  20. ^ J.R. Century. Битуминозные пески: основные геологические риски и возможности. Передний край, Vol. 27, No. 9, Pg. 1202-1204. Сентябрь 2008 г.
  21. ^ "Сделка по тяжелой нефти. Темное облако над светлым будущим Восточного Тимора" (PDF).
  22. ^ «Архив блога - Мир физики». Мир физики.
  23. ^ «Что вызывает тяжелую нефть, если у них нет проблем с асфальтенами или парафином?» - Шеврон Филлипс Химическая

внешняя ссылка