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なぜ石油は貴重な鉱物とみなされているのでしょうか? 教育研究プロジェクト「石油は文明の基礎」

(ペルシャ語から - 石油) - 鈍い黄色からほぼ黒色までの色と特有の臭気を持つ油状の液体である鉱物。 原油には千を超えるさまざまな物質が含まれており、そのほとんどが液体炭化水素です。 オイルとその誘導体の最も重要な特性は、燃焼中に放出される能力です。 たくさんのエネルギー。 この品質と輸送の比較的容易さにより、石油は世界にとって最も重要なエネルギー媒体となっています。 現代社会.

現在そのほとんどすべては、さまざまな深さの地下堆積物から生成されます。 抽出された原材料の組成と特性は大きく異なる場合がありますが、現在では石油が未加工の状態で使用されることはほとんどないため、石油製品の最終消費者にとってその起源は重要ではありません。

原油は主に内燃機関用のさまざまな種類の燃料(ガソリン、灯油、ディーゼル燃料)、およびほとんどの潤滑剤(燃料油、オイル、パラフィンなど)の製造に使用されます。 また、石油製品はさまざまな産業で広く使われています。 化学工業たとえば、ポリマー、プラスチック、合成ゴムおよび繊維、染料、洗浄剤、アスファルト、建築材料の製造に使用されます。

石油の特別な重要性は、石油の生産における役割だけでなく、石油の生産と精製が多くの国で経済の重要な部分を占めているという事実にも関係しています。 政府収入。 したがって、権力の安定、国家通貨、予算支出の財源などがそれらに依存しているのです。

石油は古代から人類に知られており、ほとんどの場合「山の油」という名前が付いていました。これが石油の英語名をどのように翻訳できるかです- 石油 これは、ギリシャ語の πέτρα (石) とラテン語の 2 つの単語から来ています。 発煙硫酸- 油。 しかし、19 世紀半ばまでは、石油の使用方法は比較的少数しか発明されませんでした。 このため、主に自然鉱床の近くに住む人々によって使用されていました。

古代バビロンとその近隣諸国でも、石油とその酸化生成物であるアスファルトが建設に使用されていました。 ファラオの時代のエジプトでは防腐処理が行われていました。 少し後に、中東、ギリシャ、そしてビザンチウムで、石油の可燃性の性質が利用されるようになりました。 これの最も有名で効果的な例は、有名なギリシャの火であり、その動作は現代の火炎放射器を思い出させます。

19 世紀になると、石油から製造された灯油が照明として使用され始め、よく知られている灯油ランプが誕生しました。 しかし、石油が真に需要が高まるようになったのは、内燃機関の生産が出現し、発展してからです。 同じ時期に、井戸の代わりに油井という新しい抽出方法が普及し始めました。

石油の起源と埋蔵量

現在、最も広く知られているのは、堆積岩に運ばれた生物の腐敗した死骸から石油が形成されるという有機的理論である。 長い間プレッシャーを受けていた。 ここで、ベラルーシの住民にとって明らかに馴染みのある泥炭といくつかの類似点を描くことができます。泥炭では、腐っていない植物の粒子が時々見られます。 石油の起源については他にも仮説がありますが、現代社会にとっての主な意義は地質学的歴史ではなく、科学的知識を利用して新しい鉱床を見つける可能性です。 この分野の研究は州や企業から多額の資金提供を受けている。

探査された石油の最大量は深さ 1 ~ 6 キロメートルにあります。 原油は常に比較的「純粋な」状態にあるわけではなく、多くの場合、他の液体や固体の岩石と混合していることに注意してください。 この状態では、原材料の抽出と加工のコストが大幅に高くなる可能性があります。 一般に、浅い深さで石油を生産できる、古くから長く探査された油田から石油を抽出する方が安価で便利です。 しかし、21世紀初頭までにそれらは大部分が枯渇し、石油生産に追加の努力と資金を投資するか、新しい鉱床を探す必要が生じました。

2016 年の時点で、各国の確認された石油埋蔵量は次のように推定されています。

世界の国々

確認された石油埋蔵量(10億バレル)

パーセンテージで

ベネズエラ

サウジアラビア

アラブ首長国連邦

米国やリビアを含むその他の国

石油生産コストは油田によって大きく異なる可能性があることに注意してください。


現代の石油の生産と使用

19 世紀末から 21 世紀初頭にかけて、経済における石油の役割はほぼ継続的に増加しました。 おそらく、より安価で使いやすい他のエネルギー源を動力源とするエンジンが登場し、量産に導入されるまで、この状況は続くと思われる。

オイルの使用 現代世界非常に広範囲にわたるため、この地域の主な生産地域のみを簡単に説明します。

石油生産が発生する可能性がある 違う方法。 最も古いのは表面的な収集方法です。 自然に地表に出てくる原油をすくい出すのは過去のこと。 近くの井戸による石油の採掘についても同じことが言えます。 現在、生産は地中に数キロメートルも貫通した井戸から行われています。 一般に受け入れられている用語に厳密に従わず、技術的方法に基づいて生産を分類しようとすると、次のような分類が得られます。

  • 主なファウンテン法は、含油層に存在する圧力を受けて、油を含む液体自体が井戸から出てきます。
  • コンプレッサー方式であるガスリフトまたはエアリフトは、従来の方式では含油層内の圧力が不十分になった後に使用され始めます。 この生産オプションでは、ガス (または空気) が圧力下で坑井にポンプで注入されて過剰な圧力が生じ、石油とガスの混合物が地表に放出されます。 同じ目的で、水を含油層にポンプで送り込むことができます。
  • 汲み上げ方法 - 石油は強力なダウンホールポンプと水中電動ポンプによって地層から汲み出されます。
  • 三次生産方法には、含油地層内の圧力を高めるためのさまざまな技術の使用が含まれます。 石油の一部を地下で燃やすなど。

シェールオイルの生産技術的にはさらに複雑であることが判明しました。水圧破砕と、含油層の熱または化学加熱を使用する必要があります。 したがって、業界に最大限の財源を呼び込む必要があります。

石油を輸送する方法の中で 最大の分布得たもの:

  • パイプラインを通るポンプ輸送は、最も安価で最も環境に優しい選択肢です。
  • 道路および鉄道タンクによる陸上輸送。
  • 海路に沿ったタンカーでの輸送。

石油の採掘と輸送のコストは通常​​売り手の負担であり、販売価格には影響しません。これは世界のほとんどの市場で同様です。

オイルの販売価格は、市場で参考グレードとして認められているグレードによってほぼ統一されています。 ヨーロッパとある程度のアジアにとってはブレントです。 アメリカの場合 - WTI。 湾岸諸国には独自のマーカーグレードであるドバイ原油があります。

2017年末時点の主要産油国のリストは以下の通り。

生産される石油の大部分は、ガソリンとディーゼル燃料の生産に使用されます。 その処理方法は多岐にわたり、詳細は複雑ですが、一般的には蒸留プロセスに帰着します。これは、密造酒蒸留器の例を使用すると、ほとんどの同胞にとって明らかによく知られています。

堆積鉱物プラットフォーム カバーがそこにあるため、プラットフォームに最も一般的です。 これらは主に非金属鉱物と燃料であり、その中で主導的な役割を果たしているのはガス、石油、石炭、オイルシェールです。 これらは、浅海の沿岸部や湖沼の土地条件に蓄積された動植物の死骸から形成されました。 これらの豊富な有機残骸は、緑豊かな開発に適した十分に湿った暖かい条件でのみ蓄積することができます。 高温で乾燥した条件下、浅海や沿岸のラグーンには塩が蓄積し、原料として使用されます。

マイニング

いくつかの方法があります 採掘。 まず、これは採石場で岩石を採掘するオープンな方法です。 より安価な製品を入手できるため、経済的にも有利です。 しかし、放棄された採石場では、広い網が形成される可能性があります。 鉱山法による石炭採掘は多額の費用がかかるため、より高価になります。 石油生産の最も安価な方法は、石油が下の井戸を通って上昇するとき、流出することです。 石油ガス。 ポンプによる抽出方法も一般的です。 特別な採掘方法もあります。 それらは地質工学と呼ばれます。 彼らの助けを借りて、地底から鉱石が採掘されます。 これは、必要なミネラルを含む層に熱水と溶液をポンプで送り込むことによって行われます。 他のウェルは、得られた溶液を汲み出し、貴重な成分を分離します。

ミネラルの必要性は常に増加しており、ミネラル原料の抽出は増加していますが、ミネラルは枯渇します。 天然資源、したがって、それらをより経済的かつ完全に費やす必要があります。

これを行うにはいくつかの方法があります。

  • 抽出中のミネラルの損失を軽減します。
  • 岩石からすべての有用な成分をより完全に抽出する。
  • 鉱物資源の総合的利用。
  • より有望な新しい鉱床を探します。

したがって、今後数年間の鉱物利用の主な方向性は、鉱物の生産量の増加ではなく、より合理的な利用になるはずです。

現代の鉱物資源の探索では、 最新のテクノロジー精密な機器だけでなく、科学的根拠に基づいて下層土のターゲットを絞った探査を実施するのに役立つ、鉱床の探索に関する科学的予測も提供します。 ヤクートのダイヤモンド鉱床が最初に科学的に予測され、その後発見されたのは、このような方法のおかげでした。 科学的な予測は、鉱物の形成の関係と条件に関する知識に基づいています。

主なミネラルの簡単な説明

すべての鉱物の中で最も硬い。 その組成は純粋な炭素です。 それは砂岩や岩石のインクルージョンとして見られます。 ダイヤモンドは無色ですが、さまざまな色があります。 カットされたダイヤモンドをダイヤモンドと呼びます。 その重量は通常カラットで測定されます (1 カラット = 0.2 g)。 最大のダイヤモンドはユジナヤで発見され、その重さは3,000カラットを超えました。 ほとんどのダイヤモンドはアフリカで採掘されます(資本主義世界における生産量の98%)。 ロシアでは、大規模なダイヤモンド鉱床がヤクートにあります。 透明な結晶は宝石の製造に使用されます。 1430 年以前は、ダイヤモンドは一般的な宝石とみなされていました。 彼らのトレンドセッターはフランス人女性のアニエス・ソレルでした。 不透明なダイヤモンドはその硬度により、工業的には切断や彫刻のほか、ガラスや石の研磨にも使用されています。

柔らかい可鍛性金属 黄色、重く、空気中では酸化しません。 自然界では、主に純粋な形(ナゲット)で存在します。 最大のナゲットは重さ69.7kgでオーストラリアで発見された。

金は砂鉱の形でも見つかります。これは、金の粒子が放出されて運び去られ、砂鉱を形成するときの堆積物の風化と浸食の結果です。 金は精密機器の製造に使用されており、 さまざまな装飾。 ロシアには金が眠っています。 海外ではカナダ、南アフリカ。 金は自然界に少量しか存在せず、その抽出には高額な費用がかかるため、貴金属とみなされます。

白金(スペインのプラタから - シルバー) - 白からスチールグレーの貴金属。 耐火性、化学的影響に対する耐性、導電性が特徴です。 主に砂鉱で採掘されます。 化学ガラス製品の製造、電気工学、宝飾品、歯科などに使用されます。 ロシアでは、プラチナはウラル山脈と 東シベリア。 海外 - 南アフリカ。

宝石(宝石) - 美しい色、輝き、硬度、透明度を備えた鉱物体。 それらは、切断に使用される石と半貴石の2つのグループに分けられます。 最初のグループには、ダイヤモンド、ルビー、サファイア、エメラルド、アメジスト、アクアマリンが含まれます。 2 番目のグループには、マラカイト、ジャスパー、水晶が含まれます。 原則として、すべての貴石は火成起源です。 ただし、真珠、琥珀、サンゴは有機起源の鉱物です。 貴石は宝飾品や技術的な目的で使用されます。

凝灰岩- さまざまな起源の岩。 石灰質凝灰岩は、炭酸カルシウムが源から沈殿して形成された多孔質の岩石です。 この凝灰岩はセメントや石灰の製造に使用されます。 火山凝灰岩 - セメントで固められたもの。 凝灰岩は次のように使用されます 建設材料。 さまざまな色があります。

雲母- 滑らかな表面を持つ薄い層に分割する能力のある岩石。 堆積岩中に不純物として存在します。 さまざまな雲母は、冶金炉の窓の製造や電気産業やラジオ産業で優れた電気絶縁体として使用されています。 ロシアでは、雲母は東シベリアで採掘されます。 雲母鉱床の産業開発はウクライナ、米国、 .

大理石- 石灰岩の変成作用の結果として形成された結晶岩。 さまざまな色があります。 大理石は、壁の外装、建築、彫刻などの建築材料として使用されます。 ロシアでは、その鉱床の多くがウラル山脈とコーカサス山脈にあります。 海外では最も有名な大理石が採掘されています。

アスベスト(ギリシャ語: 不滅) - 柔らかい緑がかった黄色またはほぼ白色の繊維に分かれる、繊維状の耐火性の岩石のグループ。 それは鉱脈の形で発生します(鉱脈は地殻の亀裂を埋める鉱物体で、通常は厚板のような形状をしており、垂直に伸びています) 深いところ。 火成岩と堆積岩の間で、鉱脈の長さは2キロメートル以上に達します。 特殊繊維(防火)、ターポリン、耐火屋根材、断熱材の製造に使用されます。 ロシアでは、アスベスト採掘がウラル山脈、国内外で行われている。

アスファルト(樹脂) - 炭化水素の混合物である、茶色または黒色の脆い樹脂状の岩石。 アスファルトは簡単に溶けて煙のような炎を上げて燃えますが、ある種の油が変化して、そこから物質の一部が蒸発してできたものです。 アスファルトは砂岩、石灰岩、泥灰岩を貫通することがよくあります。 路面の建築材料として、電気工学やゴム産業において、防水用のワニスや混合物の調製に使用されます。 ロシアの主なアスファルト鉱床は、海外、フランス国内のウフタ地域です。

アパチティ- リン塩が豊富なミネラル、緑色、灰色、その他の色。 さまざまな火成岩の間に見られ、場所によっては形成されています。 大きなクラスター。 アパタイトは主にリン酸塩肥料の製造に使用され、セラミック産業でも使用されます。 ロシアには、アパタイトの最大の鉱床があります。 海外では南アフリカ共和国で採掘されています。

亜リン酸塩- 岩石内で粒子を形成したり、さまざまな鉱物を結合して緻密な岩石を形成したりするリン化合物が豊富な堆積岩。 フォスフォライトの色は濃い灰色です。 これらは、アパタイトと同様に、リン酸肥料の製造に使用されます。 ロシアでは、リン鉱床はモスクワとキーロフ地域でよく見られます。 海外ではアメリカ(フロリダ半島)で採掘されています。

アルミニウム鉱石- アルミニウムの製造に使用される鉱物と岩石。 主なアルミニウム鉱石は、ボーキサイト、霞石、明礬石です。

ボーキサイト(名前はフランス南部のボーの地域に由来します) - 赤または茶色の堆積岩。 世界の埋蔵量の 1/3 は北部にあり、この国は埋蔵量の主要国の 1 つです。 ロシアではボーキサイトが採掘されています。 ボーキサイトの主成分は酸化アルミニウムです。

明礬人(名前は、alun(フランス語)という言葉に由来しています。アルミニウム、カリウム、その他の介在物を含む鉱物です。明礬鉱鉱石は、アルミニウムだけでなく、カリ肥料や硫酸の製造の原料になることもあります。明礬鉱床は、米国、中国、ウクライナ、その他の国で。

ネフェリン(名前は雲を意味するギリシャ語の「nephele」に由来します) - ミネラル 複雑な構成灰色または緑色で、大量のアルミニウムが含まれています。 それらは火成岩の一部です。 ロシアでは、東シベリアとその周辺で霞石が採掘されています。 これらの鉱石から得られるアルミニウムは柔らかい金属であり、強力な合金を生成し、家庭用品の製造に広く使用されています。

鉄鉱石- 鉄を含む天然ミネラルの蓄積。 鉱物組成、鉄の量、さまざまな不純物が異なります。 不純物には、貴重なもの (マンガン クロム、コバルト、ニッケル) もあれば、有害なもの (硫黄、リン、ヒ素) もあります。 主なものは褐鉄鉱石、赤色鉄鉱石、磁性鉄鉱石です。

褐色の鉄鉱石、または褐鉄鉱は、鉄を含むいくつかの鉱物と粘土物質の混合物です。 茶色、黄褐色、または黒色です。 堆積岩中に最も多く見られます。 最も一般的な鉄鉱石の 1 つである褐色鉄鉱石の鉄含有量が少なくとも 30% であれば、工業用とみなされます。 主な鉱床はロシア(ウラル、リペツク)、ウクライナ()、フランス(ロレーヌ)などにあります。

ヘマタイト、またはヘマタイトは、最大 65% の鉄を含む赤茶色から黒色の鉱物です。

さまざまな岩石の中に結晶や薄い板の形で含まれています。 時には、明るい赤色の硬い、または土のような塊の形で塊を形成することもあります。 赤色鉄鉱石の主な鉱床は、ロシア (KMA)、ウクライナ (Krivoy Rog)、米国、ブラジル、カザフスタン、カナダ、スウェーデンにあります。

磁性鉄鉱石、または磁鉄鉱は、50 ~ 60% の鉄を含む黒色の鉱物です。 これは高品質です 鉄鉱石。 鉄と酸素で構成されており、磁性が強い。 それは結晶、内包物、固体塊の形で発生します。 主な鉱床はロシア (ウラル、KMA、シベリア)、ウクライナ (クリヴォイログ)、スウェーデン、米国にあります。

マンガン鉱石- マンガンを含む鉱物化合物。その主な特性は鋼と鋳鉄に展性と硬度を与えることです。 現代の冶金学はマンガンなしでは考えられません。マンガンを最大 80% 含む特別な合金、フェロマンガンが製錬され、高品質の鋼を製錬するのに使用されます。 さらに、マンガンは動物の成長と発育に必要であり、微量肥料です。 主な鉱床は、ウクライナ (ニコルスコエ)、インド、ブラジル、南アフリカ共和国にあります。

錫鉱石- スズを含む多数の鉱物。 錫含有量が 1 ~ 2% 以上の錫鉱石が開発されています。 これらの鉱石は選鉱、つまり有価成分を増やして廃岩を分離する必要があるため、鉱石は製錬に使用され、その錫含有量は 55% に増加しました。 錫は酸化しないため、缶詰業界で広く使用されています。 ロシアでは、スズ鉱石は東シベリア以降で発見され、海外では半島のインドネシアで採掘されています。

ニッケル鉱石- ニッケルを含む鉱物化合物。 空気中では酸化しません。 鋼にニッケルを添加すると、その弾性が大幅に増加します。 純ニッケルは機械工学で使用されます。 ロシアではコラ半島、ウラル山脈、東シベリアで採掘されています。 海外ではカナダ、ブラジルで。

ウラン・ラジウム鉱石- ウランを含む鉱物の蓄積。 ラジウムは、ウランの放射性崩壊の生成物です。 ウラン鉱石中のラジウム含有量はごくわずかで、鉱石 1 トンあたり最大 300 mg です。 持っている 非常に重要, ウラン1グラム当たりの核分裂は、燃料1グラムの燃焼よりも200万倍のエネルギーを生み出すことができるため、原子力発電所で安価な電力を生成する燃料として使用されています。 ウラン - ラジウム鉱石は、ロシア、米国、中国、カナダ、コンゴ、その他世界の国々で採掘されています。


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MCOU ニジネ・イレンスカヤ中等学校

教育研究事業

「石油は文明の基礎」

ヴテクナ N.、バフティナ K.

ボロビコワ A.、ドクチャエワ I.

監督者:

N-イレンカ村

トピックの関連性

このプロジェクトは、私たち 11 年生だけでなく、地球上のすべての住民にとっても非常に重要です。 環境保護、つまり環境に「無害」で経済的に有益なエネルギー源の選択という問題が常に存在します。 この問題は多くの人を悩ませているため、すべての人がこのことについて考える必要があります (スライド No. 2)。

私たちの研究テーマは石油でした。 なぜこの特定のトピックを研究対象に選んだのでしょうか? なぜ石油は「黒い黄金」「文明の基礎」と呼ばれるのか?

まず、この地質資源は地球上で最も重要です。 これが現代の主要な「戦略液体」です。 石油は、燃料、さまざまなプラスチック、ワニス、塗料、つまりそれなしでは現代人の生活を想像することが不可能なものの生産のための大量の原材料を提供します。

第二に、石油は世界 80 か国で生産されています。 大多数にとって、石油産業は主要な専門分野となり、場合によっては唯一の専門分野となっています。 石油はお金であり、国の繁栄であり、命です。 世界経済完全に石油に依存しています。

そして最後に、この貴重な資源の抽出と使用の例を使用すると、この貴重な資源だけでなく、自然の残りの部分に対する野蛮な態度を追跡することができます。 人間は、地球の自然保護区が無限ではないということを考えずに、地球が与えることができるすべてのものを地球から汲み出そうとします。 石油埋蔵量が補充されるには何千年もかかるため、補充されることはありません。 最終的には、人類は石油がなくなってしまうかもしれません。 これを防ぐには、石油がどのように誕生し、どのような条件で発生し、どのように適切に抽出、使用、加工するかを知る必要があります。

さらに、石油の生産と消費は、州の産業発展を示す最も重要な指標です。 その処理の組織化は化学科学と技術のレベルを反映しています。

研修プロジェクトの提供:

2. トピックのより生産的な研究のために、「オイル」スタンドの形で自分の活動のプレゼンテーションを作成します (スライド No. 3)。

プロジェクトの特徴。

6.企画・内容の策定 研究プロジェクト得られた情報に基づいて。

A) 石油汚染が生物の生命に及ぼす影響に関する研究成果の発表(メディアを使用)。

B) ビデオ「人災」(油田、ガス田、鉱山、住宅での火災と爆発、メディアより)。

7. プレゼンテーションとスタンド「オイル」を使用した研究成果の発表。

私たちは興味のあるテーマを研究する過程で疑問が生じ、それを体系化し、それについて研究することにしました。

油とは何ですか?

地球上にはどれくらいの石油があるのでしょうか?

なぜ石油は「黒い金」と呼ばれるのでしょうか?

油を合理的に使うには?

石油をエネルギー源として使用するのと、石油化学産業の資源として使用するのとでは、どちらがより効果的でしょうか?

1. 石油と石油製品の歴史から……………………………………………….6

2. 石油起源の謎………………………………………………。 8

3. 油の形成…………………………………………………………..8

3. 1. 油田の分布………………………………..9

4. ロシアにおける預金…………………………………………………….10

5. 埋蔵量の動態………………………………………………………….10

6. 石油生産……………………………………………………………….11

6.1. 油田…………………………………………………….12

6.2. 石油生産の発展段階…………………………………………………….13

7. 石油化学…………………………………………………………………………13

7. 1. 石油化学プロセス…………………………………………………………14

8. 油による影響 環境……………………………………..15

8.1. 危険な釣り……………………………………………………..19

8.2. 有害な生産………………………………………………………….20

8.3. ただの事実………………………………………………………………21

9. オイルの寿命はどのくらいですか?................................................................ ......................................................................21

10. 石油生産が環境に与えるプラスの影響…………24

11. 結論………………………………………………………………………………27

12.使用する主な情報源一覧………………………………………………………………………………28

1. 石油と石油製品の歴史から。

次のデータが示すように、石油は古代から人類に知られていました。

私たちは習慣的に石油を「黒い金」と呼んでいますが、この定義がどれほど真実であるかについて常に考えているわけではありません。 一方、石油は確かに最も重要な鉱物資源です。 これは、20 世紀を通じて、私たちの時代の主要な「戦略液体」である自然の本当の倉庫です。 しばしば州全体が喧嘩したり和解したりした。 人類は数千年前にそれを知りました。

特定の臭気を持つにじみ出る茶色または暗褐色の油状液体についての言及は、ヘロドトス、プルタルコス、ストラボン、大プリニウスなど、古代の歴史家や地理学者の著作に見られます。

すでにその古代には、人々は「石油」の使い方を学びました( 緯度。石油) 、アグリコラがオイルと呼んだように。 古代に最も広く使用されていたのは重油で、現在ではアスファルトまたはビチューメンと呼ばれている固体または粘性の物質です。

アスファルトは、道路の舗装、水槽の壁、船底の塗装などに古くから使用されてきました。 バビロニア人はそれを砂や繊維材料と混ぜて建物の建設に使用しました。

エジプトとバビロンでは、液体油は消毒用軟膏の形で使用され、また防腐処理剤としても使用されました。 中東の人々はそれを石油の代わりにランプに使用していました。 そしてビザンチン軍は、油と硫黄の混合物を満たした壺を焼夷弾のように敵の船に向けて発砲した。 これ 恐るべき武器「ギリシャの火災」という名前で歴史に名を残しました。

しかし、石油が燃料や多くの有機化合物の生産の主原料となったのは 20 世紀に入ってからのことです。

「石油は燃料ではありません。 紙幣で溺れることもある」 - これらの言葉は教科書になっていますが、部分的にしか真実ではありません。 20世紀初頭。 彼の生前に翻訳が始まった 海軍主要国は石炭から石油燃料まで。 第一次世界大戦が始まった1914年までに、ロシアを含むほとんどの国で戦争は事実上終結した。 これにより、新しい船を建造することなく、推進プラントの出力が 3 分の 1 増加しました。

今では産業分野でも 先進国ああ、生産され受け取られた石油はすべて加工に送られます。 しかし同時に、石油製品の総質量の90%は燃料と石油であり、石油化学の原料はわずか10%にすぎません。

このように、石油は燃料であるだけでなく、多くの完全な基礎でもあります。 人にとって必要な燃料 そしてそれらの必要性は高まり続けています。

1896年には世界には自動車がほとんどありませんでした。 15 年後、その数は数百万人になりました。 第二次世界大戦中、4,000万台の乗用車とトラクター、20万台以上の航空機、約15万台の戦車が運用されました。 これらすべての機器を作動させるには、数億トンのモーターと潤滑油が必要でした。

最も重要な石油製品について簡単に説明します。

ガソリン。より正確には、ガソリンです。 軽質石油炭化水素の複雑な混合物で、主にキャブレター エンジンの燃料として使用されます。 沸点は205度以下ですが、質量の10%を68〜79度の温度で蒸留する必要があります。 これはいわゆる始動率であり、エンジンの始動の容易さはエンジンの特性によって異なります。 ガソリンは、石油の直接蒸留とそのプロセスの両方から得られます。 リサイクル。 製造されたガソリンの一部は化学工業で溶剤として使用されます。

灯油 –これは 180 ~ 320 度の温度で沸騰する炭化水素の混合物ですが、スルハンスク石油やグロズヌイ石油などの一部の灯油は、より低い温度で沸騰し始めます。 100年前、灯油は別の名前で呼ばれていました。ギリシャ語から翻訳されたフォトジェンは、「光を生み出す」という意味です。 当時、灯油はランプの燃料のみでした。 しかし、その後、自動車燃料としても使用され、最初はトラクターに、次にジェット機に使用されました。 灯油は液体ロケット燃料の燃料としても使用されます。

ディーゼル燃料。内燃機関であるディーゼルはこの燃料で動作します。 これらは中程度および部分的に重質の石油留分です。

鉱物油:モーター、産業用、計器、トランスミッション、タービン、コンプレッサーなど。これらはすべて潤滑油ですが、変圧器、ケーブル、吸収などの非潤滑油もあります。

石油製品の中には、例えば、医療用製剤もあります。 ワセリンオイルそしてワセリンだけ。 これらはすべて、特別な精製を経た非常に重い油留分です。

パラフィン、セレシン –固体炭化水素およびそれらと油の混合物。 パラフィンの組成には、融点が 50 ~ 70 度の C19H40 ~ C35H72 の飽和炭化水素が含まれます。 C37H76~C53H108の組成の微結晶構造を有する高固体飽和炭化水素の混合物はセレシンと呼ばれます。 マッチ業界ではパラフィンが最も多く使用されています。パラフィンは木材に含浸させて、より均一に燃焼します。 化学産業では、パラフィンはカルボン酸、アルコール、洗剤、界面活性剤の製造に使用されます。

さらに、石油精製プロセスでは、 アスファルトそして 石油コークス(最も重い留分から)、すす、最も重要な溶媒 - ベンゼンそして トルエン.

石油工業用アスファルトは、道路、建設用アスファルトなど、国民経済で広く使用されています。

2. 石油の起源の謎。

(ギリシャ語 ναφθα、または tur を通じて。 、ペルシャ語から ; アッカドに戻ります。 ナパタム- 燃え上がる、発火する) - 炭化水素と他のいくつかの有機化合物の複雑な混合物からなる天然の油状の可燃性液体。 油の色は赤褐色で、ほとんど黒に近い場合もありますが、わずかに黄緑色で無色のものも見られます。 特有の臭気があり、地球の堆積岩によく見られます。 今日、石油は人類にとって最も重要な鉱物の 1 つです。

3.油の生成

石油の起源の問題は、地球科学の最も謎に満ちたページの 1 つです。

石油の性質とその形成条件を知ることで、いくつかの時代を区別することができます。

初めそのうち - (科学以前に) 中世まで続きました。 したがって、アグリコラは 1546 年に、石油と石炭は無機起源であり、後者は油の増粘と硬化によって形成されると書きました。

2番この期間 - (科学的推測) - は、石油の蒸留起源に関する理論が提唱された作品「地球の層について」(1763年)の出版日と関連しています。 有機物、石炭が生まれます。 ロモノーソフのこれらの考えは、無生物の自然の中に石油源を探していた当時の科学的思想をはるかに先導していました。

三番目石油の起源に関する知識の進化の時期は、石油産業の出現と発展に関連しています。 この時期、石油の無機(鉱物)起源に関するさまざまな仮説が提案されました。 1866 年、フランスの化学者 M. ベルトローは、二酸化炭素がアルカリ金属と反応すると地球の腸内で石油が形成されることを示唆しました。 1871年、フランスの化学者G.ビアソンは、水、CO2、H2Sと熱い鉄の相互作用による石油の起源のアイデアを思いつきました。 1877年、彼は鉱物(炭化物)仮説を提案しました。それによると、石油の出現は断層に沿った地深への水の浸透と関連しており、その影響で「炭素金属」の炭化物、水素、鉄が生成されます。酸化物が形成されます。

有機堆積物の変化は複雑な化学プロセスです。 岩石中の有機物の埋蔵量が有限であるのと同様に、石油の埋蔵量も有限です。

3.1. 油田の分布。

油田は堆積物が堆積した場所に形成されます 有利な条件初期の有機物質がそれらに蓄積されるためです。

世界の石油生産量の地図

4. ロシアでの預金。

ロシアは石油埋蔵量で世界第2位。

この国の主な拠点は西シベリア(石油生産の70%)である。 最大の鉱床はサモトル、スルグト、メギオンです。 2番目に大きい基地はヴォルガ・ウラルスカヤ基地です。 開発されてから50年が経っているため、埋蔵量は大幅に減少しています。 最大の鉱床のうち、注目すべきはロマシュキンスコエ、トゥイマジンスコエ、イシムバエフスコエです。

将来的には、カスピ海棚、バレンツ海、カラ海、オホーツク海で新しい水田を開発する可能性があります。

一部の石油は精製されていますが、ほとんどの石油精製所はヨーロッパのロシアにあります。

5. 埋蔵量の動態。

1992 年以降、地質調査作業の量が減少したため、埋蔵量の増加は石油生産を補うことができませんでした。 埋蔵量の年間平均増加量は、1985~91年の11億500万トンに対し、1992~2000年の年平均増加量は245トン(4.5倍の減少)となった。その結果、2001年までに国全体の確認埋蔵量は13%減少した。主な増加分は、東シベリアなどのあまり研究されていない地域だけでなく、主に西シベリアで発生すると予想されています。 極東、 大陸棚 バレンツ海。 これらの地域には地質学的展望があります。

現在、業界はアップグレードプロセスの開発と石油精製の深度の増加に関連する前向きな変化を経験しており、石油精製の割合は1990年の65%から増加しました。 2000 年には最大 70%。

6. 石油生産。

石油生産- 掘削井や鉱山、その他の採掘作業を使用して下層土から石油と付随するガスを抽出する石油産業の一分野。 石油生産の目的は次のとおりです。最先端の方法を使用して石油鉱床を合理的に開発し、最小限のエネルギーと人件費で所定の時間枠内で地下石油埋蔵量を最大限に抽出することを保証します。 石油とガスの損失を最小限に抑えながら、抽出された製品の収集と前処理(精製)を組織します。 世界で生産される石油のほとんどは、地表または海の貯留層の底に掘削された油井から抽出されます。 小さな井戸からは石油のごく一部しか生産されません。 浅層の枯渇鉱床については、井戸による採掘が効果がなく、個別のケースでは露天掘り油田開発という手法が用いられ始めています(スライドNo.4、5)。


6.1. 油田。

油田とは、石油とガスの生産、その収集と会計、石油から水分や場合によっては揮発性成分を除去するための石油の前処理、石油とガスの貯蔵、その後の油田とガスのパイプラインを通した輸送に従事する企業です。井戸や設備の修理も行います。 油田の規模に応じて、その中に 1 つ以上の油田が組織されます。 地理的には、漁業は非常に異なるサイズの油田地帯を占めることがあり、多くの場合100ヘクタール未満、最大40〜50平方キロメートルです。 油井の数は時には 500 以上に達することもあります。

6.2. 石油生産開発の段階。

石油の生産は古代から存在していました(スライド No. 6)。 石油貯留層の出口で地表に集められた石油は、車輪の潤滑、ランプや懐中電灯、さらには医療目的にも使用されました。 石油については、バビロニアの写本やサンスクリット語の文書(紀元初期)に言及されています。 カスピ海の南海岸に沿って軍隊とともに歩き、油性の液体で満たされたランプがテントに持ち込まれました。 それはアブシェロン半島で産出された石油でした。

石油生産は古代、メソポタミア、中国、その他の東洋の地域で行われていました。 油は革製のバケツですくい上げられ、ピットに注がれました。 油はピットから革袋に注がれ、販売のために輸送されました。

19 世紀の終わりまで、石油生産の主な方法は噴水法とピストン法でした。 1873 年にロシアのバルカン半島で、深さわずか 15 メートルの井戸から最初の強力な石油噴出装置が発生しました。 当初、噴水からの石油は直接大気中に噴出し、周囲に飛散し、大量の石油が失われました。

7. 石油化学。

石油化学、石油化学合成 –を生産する化学産業の部門 化学製品石油から、関連する、 天然ガスそして個々のコンポーネント。 石油化学製品は、世界中の化学製品の 4 分の 1 以上を占めています。 先進国の経済が石油原料に向けられたことにより、20 世紀半ばに石油化学製品は質的に飛躍し、重工業の重要な部門の 1 つとなりました (スライド No. 7)。

通常、石油化学の歴史を語るとき、米国で世界初の石油化学製品の生産が開始された 1918 年を出発点とします。 イソプロピルアルコール分解ガスから。 アルコールは依然として産業(主にアセトンの製造)で広く使用されています。 しかし、おそらく石油化学の主力製品は、当初は石油化学とは何の関係もなかった素材になってしまったのでしょう。

これらはゴムとエラストマーでした。 当社の最初のゴムは食品原料から得られるアルコールのみから作られました。 現在、すべてのゴムは石油化学原料から合成されています。 ゴムから得られるゴムは、主に自動車や飛行機、トラクターなどのタイヤに使用されます。

他の多くの物質も石油原料から生産されていますが、その生産技術は当初、食品の化学処理に基づいていました。 覚えておけば十分です 脂肪酸そして洗剤。 石油化学製品は食料品だけでなく、多額の資金も節約します。

ゴム用の重要なモノマーの 1 つであるジビニルは、ブタンから製造された場合、食品グレードのアルコールから製造された場合の約半分のコストになります。

メタン系列の飽和炭化水素の最初の 5 つの代表 - メタン CH4、エタン C2 H6、プロパン C3 H8、ブタン C4H10、ペンタン C5H12 - が最も重要な石油化学原料となりましたが、メタンを含むそれらのそれぞれが組成において優勢でした。 天然ガス、油にはほとんどありません。 飽和炭化水素は付加反応を起こさないため、塩素化、フッ素化、スルホ塩素化、ニトロ化、および不完全酸化などの置換反応は石油化学にとって非常に重要です。 飽和炭化水素に化学作用を及ぼすこれらすべての方法により、より反応性の高い化合物を得ることが可能になります。

飽和炭化水素の熱分解により、エチレン、アセチレンおよびその他の不飽和炭化水素が得られ、これに基づいて多くの有機化合物が合成されます。 エチレンは特に貴重です。 50年代後半には、合成アルコール、塩素ビニル、スチレン、ポリエチレンなどの製造に必要になりました。 我が国で石油化学原料をベースに生産されていたプラスチックや合成樹脂はわずか15%でしたが、現在では75%以上となっています。

石油化学製品は、芳香族化合物、有機酸、グリコール、化学繊維製造の原料、肥料も生成します。 ここ数十年で、石油化学に基づいて一連のバイオテクノロジー産業が誕生しました。

7.1. 石油化学プロセス。

蒸留(歴史より)。

石油の蒸留は中世にトランスコーカシア、ウクライナ西部、小アジアですでに行われていました。 世界初の製油所は 17 世紀初頭に建設されました。 しかし、この石油蒸留方法が広く使用されるようになったのは、家庭用灯油ランプの燃料の必要性が生じた 19 世紀になってからです。 最初は単に油を注ぐだけでした。

1823 年、北コーカサス、モズドク市近くに、石油蒸留のための産業施設が建設されました。 イギリスでは、そのようなプロセスは1848年にのみマスターされ始めました。

20世紀の終わり。 石油を蒸留するには、特別な装置、つまり蒸留塔が使用されます。 それぞれの内部には一連のプレートがあり、穴のある仕切りがあり、そこを通って徐々に冷却され、油蒸気が上昇します。 この場合、冷却中に液化した高沸点留分が下部プレートに残り、揮発性蒸気が上方に上昇します。

低沸点留分は長い間役に立たないと考えられており、高沸点留分からパラフィンが得られ、ろうそくやワックス(濃い黒色の塗料)の製造に使用されました。 20世紀末までは最も価値のある蒸留生成物でした。 灯油がありました。

石油の高沸点留分の 1 つである重油は、燃焼炉に液体燃料を注入する機構が発明された 19 世紀半ばにパラフィン ボイラーの燃料として使用され始めました。 彼らはまた、高沸点留分から潤滑油を作る方法も学びました。

蒸留後に残った物質はビチューメン、つまりアスファルトであり、これから石油の使用の歴史が始まりました。 これらは今でも道路建設、屋根材、印刷インクの製造に広く使用されています。

8. 石油が環境に与える影響。

油田とガス田の開発を始めた人間は、それとは知らずに、瓶から魔神を出してしまった。 当初、石油は人々に利益をもたらすだけのように思われましたが、徐々にその使用には利益ももたらすことが明らかになりました。 。 石油は何をもたらすのでしょうか、利益ですか、それとも害を及ぼしますか? それを使用するとどのような結果が生じますか? それらは人類にとって致命的なものになるのではないでしょうか? (スライド No. 8)

雰囲気

最大の危険は、石油とガスを燃料として使用することにあります。 これらの製品が燃焼すると、大量の二酸化炭素、各種硫黄化合物、窒素酸化物などが大気中に放出されます。 石炭, 過去半世紀にわたって、大気中の二酸化炭素の含有量は約2,880億トン増加し、3,000億トン以上の酸素が消費されました。 したがって、最初の火災の瞬間から 原始人大気は約 0.02% の酸素を失い、最大 12% の二酸化炭素を獲得しました。 現在、人類は毎年 70 億トンの燃料を消費し、100 億トン以上の酸素を消費し、大気中の二酸化炭素の増加量は 140 億トンに達しています。今後数年間で、これらの数値は一般的な増加によりさらに増加すると予想されます。可燃性鉱物の生産とその燃焼。 意見によると、2020年までに 約12兆トン(0.77%)の酸素が大気から消失します。 したがって、100 年後には大気の組成は大きく変化し、おそらく良い方向には変化しないでしょう (スライド No. 9)。

酸素量の減少と二酸化炭素含有量の増加は、ひいては気候変動に影響を及ぼします。 二酸化炭素分子は、太陽からの短波放射を地球の大気中に浸透させ、地表から放射される赤外線を遮断します。 いわゆる「温室効果」が発生し、惑星の平均気温が上昇します。 1880年から1940年にかけての温暖化はこれによるところが大きいと考えられている。 今後、温暖化はさらに進むと考えられます。 しかし、他の人間による大気への影響により、「温室効果」が中和されます。

人類は、太陽光線を遮り、二酸化炭素による加熱効果を打ち消す大量の塵やその他の微粒子を放出しています。 アメリカの専門家 K. フレイザーによると、1905 年から 1964 年までのワシントン上空の大気の曇りは 57%、スイスの都市の 1 つでは 88% でした。 太平洋では、1957 年から 1967 年のわずか 10 年間で大気の透明度が 30% 減少しました。

大気汚染もまた、別の危険をもたらします。それは、地表に到達する太陽​​放射の量を減少させます。

ジェット機、自動車、プラント、工場は大気汚染に大きな影響を与えています。 大西洋を横断するために、現代のジェット旅客機は 35 トンの酸素を吸収し、雲の覆いを増やす飛行機雲を残します。 すでに5億台以上存在する自動車は大気を著しく汚染しており、専門家によると、自動車は人間の7倍の速さで「増殖」しているという。 米国では、大気汚染が原因の病気で毎年 15,000 人が死亡しています。 アメリカ人はこのことを真剣に心配している。 異なる種類の燃料で走行する自動車のプロジェクトが浮上している。 電気自動車はもはや新しいものではなく、世界中の多くの国でプロトタイプが存在していますが、これまでのところ、その普及はバッテリーの低出力によって妨げられています。

最近新しいアイデアが登場しました - 慣性エンジンを備えた車。 その建設が始まりました アメリカの企業『リアモーター』と『U. フライビス。」 真空中で動作する 2 つの重いフライホイールが装備されます。 出発前にくつろぐために、家庭用ネットワークから電力を供給される電動モーターが提供されます。 フライホイールに蓄えられた運動エネルギーは、ギアボックスを通って駆動輪に伝達されます。 1回の充電で時速96kmで80km走行できる。 このような車の最高速度は時速160kmに達します。 ガソリンなどの燃料を必要とせず、排気ガスも出さない自動車が間もなく実用化される。

さまざまな工場、火力発電所、発電所が大気汚染に大きく寄与しています。 重油で稼働する平均的な発電所は、毎日 500 トンの硫黄を二酸化硫黄の形で環境中に排出しており、二酸化硫黄は水と結合すると直ちに亜硫酸を生成します。 例えば、 火力発電所 Electricité de France 社は毎日 33 トンの無水硫酸塩をパイプから大気中に放出しており、これは 50 トンの硫酸に変化する可能性があります。 この駅を中心に半径5km以内の地域は酸性雨に覆われています。 このような雨は化学的に非常に活性が高く、セメント、石灰岩、大理石を腐食します。

水圏。

人々は無謀に地球の水を汚染しています。 毎年、何らかの理由で、200万トンから1,000万トンの石油が世界の海に排出されています。 衛星からの航空写真では、海面のほぼ30%がすでに油膜で覆われていることが記録されています。 水は特に汚染されている 地中海, 大西洋とその海岸(スライド No. 10)。

石油1リットルは海水4万リットルから魚にとって必要な酸素を奪う。 1 トンの石油が海面 12 平方キロメートルを汚染します。 多くの魚の卵は表層近くで成長しますが、そこでは油に遭遇する危険性が非常に高くなります。 海水中に0.1~0.01ml/lの濃度で含まれると、卵は数日以内に死んでしまいます。 海面に油膜があると、1ヘクタールの海面で1億匹以上の魚の幼生が死ぬ可能性があります。 それを得るには、1リットルのオイルを注ぐだけです。

海や海洋にはかなりの数の石油源が流入しています。 これらは、タンカーや掘削プラットフォームの事故、バラスト水や処理水の排出、河川による汚染成分の輸送などです。

現在、海上で生産された石油 10 トンのうち 7 ~ 8 トンが消費地に届けられています。 海上輸送で。 世界の海洋の一部の地域では、文字通り大混乱が起きています。 たとえば、幅 29 km のイギリス海峡を毎日 1,000 隻以上の船が通過します。 この場所ではタンカー事故が多い。

これらの「黒い海」をどうするかという、脅威的な質問が生じます。 住民を死から救うにはどうすればよいでしょうか?

彼らはさまざまな計画を立てます。 スウェーデンとイギリスの専門家は、海水から油を取り除くために古新聞、包装紙の切れ端、製紙工場から出るスクラップを利用することを提案している。 これらすべてを長さ3 mmのストリップに粉砕します。 水の上に投げ込まれると、自分の重さと比較して何倍もの量の油を吸収することができます。 その後、燃料はプレスすることで簡単に抽出されます。 このような紙片を大きなナイロン製の「ひも袋」に入れて、タンカーの事故現場で海上の石油を回収するために使用することが提案されています。

ロシアの科学者らは、一部の海洋住民は石油汚染に悩まされていないことを発見した。 たとえば、カスピ海にはカルディウムと呼ばれる軟体動物が生息しています。 ハート型の殻にちなんで名付けられたこの小さな生き物は、遊んでいます。 重要な役割水を浄化することで、呼吸のための食物と酸素の両方を得ることができます。 これらの水域への石油の自然な流れも知られているため、自然は海や海洋を浄化する必要性を「計画」しました。 地下からの侵入は、例えばカリフォルニア沖、オーストラリア、カナダ、メキシコ、ペルシャ湾のベネズエラなどで記録されている。 サンタバーバラ海峡のカリフォルニア湾底部の一部では、1日あたり350~500メートルの流量で下層土からの石油の自然漏出が記録された。 このプロセスはここで数万年にわたって行われてきたと考えられており、1793 年にイギリスの航海士 D. ヴァンコートによって初めて記録されました。 米国の科学者によると、自然浸透による世界の海洋への石油の年間流出量は20万トンから200万トンの範囲であり、最初の限界値が最も可能性が高く、海に流入する石油の総量のわずか約6%にすぎないという。そして人為起源の源からの地球の海。 前述のトリー・キャニオンのタンカー事故の際、28年間にカリフォルニアの油田から水に浸透したのと同じ量の石油が海に流出したというだけで十分だ。 このような量は生きている海の秩序を超えており、人間はまだ彼らに大きな支援を提供することができません。

石油に加えて、他の多くの人間の排泄物が海や海洋に運ばれ、これらの水域を汚染します。 J.-I によると、 クストーの深さ 300 メートルまでの海の上層には、魚や人間さえも死に至らしめる鉛、水銀、カドミウムが含まれています。 カリフォルニア大学の科学者によると、80年代初頭には北太平洋のみで発生したという。 古いゴム靴は約500万個、そのうち3,500万個が漂っていました。 空のペットボトルと約7,000万のガラスボトル。 J.-I. クストーは次のように書いています。 風や雨が私たちの汚染された大気中に集めるあらゆる汚染物質。 タンカーが排出するあらゆる汚染物質。 したがって、少しずつ生命がこの下水道から出て行っても驚くべきではありません。」

油田開発における自然に対する野蛮な態度は我が国でも明らかです。 さまざまな理由により、「ブラックゴールド」の採掘と輸送中に、原材料の一部が地表や水域に流出します。 1988年だけでも、サモトール油田で石油パイプラインが破断し、約11万トンの石油が同名の湖に落下した。 オビ川などに重油や原油が流出した例が知られている。 水動脈国々。

同時に、淡水が流れる自然の貯水池である川は、多くの場合、交通手段として使用されます。 産業廃棄物。 毎年、河川は230万トンの鉛、160万トンのマンガン、650万トンのリンを海や海洋に放出しています。 川から海に運ばれる鉄の量は、世界の鉄鋼生産量の半分に相当します(スライド No. 11)。

8.1. 危険な釣り (スライド No. 12)

石油生産はこれまでも、そしてこれからも危険なビジネスであり、大陸棚での生産は二重の危険を伴います。 採掘プラットフォームが沈下することがあります。構造物がどれほど重くて安定していても、常に「9 番目の立坑」が存在します。 もう1つの理由は、ガス爆発、そしてその結果として起こる火災です。 また、重大な事故はまれであり、平均して 10 年に 1 回です (陸上採掘と比べて安全対策と規律が厳格であるため)。これが事故をさらに悲劇的にしています。 人々は、燃えたり沈んだりする鋼鉄の島から逃げる場所がありません。周囲は海に囲まれており、助けが時間通りに到着するとは限りません。 特に北部では。 最大規模の事故の 1 つは、1982 年 2 月 15 日にニューファンドランド島の沖合 315 km で発生しました。 オーシャン レンジは日本で建設され、当時最大の半潜水プラットフォームでしたが、その大きさから沈むことはないと考えられていたため、最も困難な状況での作業に使用されました。 2年間も立ち続けましたが、人々は驚きを期待していませんでした。 突然、強い嵐が始まり、巨大な波が甲板に押し寄せ、設備を破壊しました。 バラストタンクに水が入り、プラットフォームが傾いた。 プラットフォームを救おうとするチームの努力は無駄で、プラットフォームは沈みつつあった。 特別なスーツを着なければ氷水の中でほんの数分間しか生き残ることができないとは考えず、船から飛び降りた人もいました。 嵐のため救助ヘリコプターは飛行できず、救助に来た船の乗組員は唯一の船から石油作業員を降ろそうとしたが失敗した。 ロープもいかだもフック付きの長い棒も役に立たなかった - 波はとても高かった。 84人全員が死亡した。

メキシコ湾の事故 - 人間か自然か?

メキシコ湾での事故は、掘削プラットフォームの爆発と浸水により海面に巨大な油膜が形成され、人類史上初のこのような災害となった。 専門家が指摘しているように、これを排除するには異常な手段が必要になる可能性があり、緊急事態の影響により、海棚での石油生産開発計画の再検討を余儀なくされる可能性がある。
BP社が管理 石油プラットフォームメキシコ湾で36時間続いた火災の後、4月22日に沈没した。 強力な爆発。 このプラットフォーム上の石油は、記録的な深さ 1.5 千メートルから抽出されました。 現在、油膜はルイジアナ州の海岸に到達し、米国の他の2つの州、フロリダ州とアラバマ州の海岸にも近づいている。 専門家は動物や鳥が被害を受けるのではないかと懸念している 国立保護区ルイジアナ州とその周辺地域では 国立公園。 湾の生物資源は脅威にさらされています (スライド No. 13)。

沿岸警備隊および管理サービス 鉱物資源米国は掘削プラットフォームの爆発の原因を調査している。

誰が有罪ですか?

ロシアの専門家らはRIAノーボスチでの記者会見「メキシコ湾の生態学的状況:ロシアでの事故の発生をどう防ぐか?」で事故の原因と解決方法について語った。 (ビデオ)。

モスクワ州立大学地理学部生物圏炭素質物質研究室の主任研究員ユーリ・ピコフスキー氏は、事故の原因は地殻内のプラットフォームの移動による突然の石油の放出である可能性があると述べた。

専門家によると、この状況では人的要因と技術的要因に完全に依存することは不可能であり、事故の主な原因は、すべての下層土壌利用者が地球に影響を与えた可能性があるという。 地球の地殻その地域では高圧油が突然放出される可能性があります(ビデオ)。
ごく最近の海での悲劇は、2005 年 8 月から 9 月にかけて米国の東海岸で猛威を振るったハリケーン カトリーナとリタによって引き起こされました。

嵐は4,000の生産プラットフォームが稼働しているメキシコ湾を襲った。 その結果、115の構造物が破壊され、52が損傷し、535のパイプラインセグメントが寸断され、湾岸の生産は完全に麻痺した。 幸いなことに死傷者は出ませんでしたが、これはこの地域の石油・ガス産業に引き起こされた史上最大の被害です(スライド No. 14)。

8.2. 有害な生産。

石油とガスの生産が最も汚い産業の 1 つと考えられるのには理由があります。 環境へのダメージは、探査から始まるあらゆる段階で発生します。 この点では陸よりも海の方が恵まれているように思えます。 企業は少し前に大規模な棚の開発を開始し、すでに実証済みのテクノロジーを手に入れ、「グリーン」組織の積極的な介入を受けました。 しかし、問題は、生物の存在により、汚染物質が水中でより速く拡散することです。 海の生き物たち外部からのほんのわずかな介入によって混乱する可能性があります。 土壌問題、試掘、プラットフォーム開発、パイプライン敷設 - これらすべてが海底にダメージを与え、海底生態系に悪影響を及ぼします。 掘削液など 化学物質、普通水を含む井戸の掘削に使用されます。 そのため、業界は 1980 年代後半から、使用済みの掘削液の海への放出を禁止する「ゼロ排出」基準を導入しました。

8.3. 事実だけを。

· 世界の海洋棚で発見された炭化水素鉱床の数は 2,000 を超えています。

· メキシコ湾の 4,000 基を含む、棚には 6,000 基以上のプラットフォームが設​​置されています。

・最大の油田サファニヤ・カフジ油田はペルシャ湾に位置する。 その埋蔵量は43億トンです。

・北極棚では120以上のフィールドが発見されており、そのうち20%は巨大で大きい。

・ロシア国内では1,000以上の油田が発見されており、そのうち830は開発中である。

世界で最も深い井戸はロシアのコラ半島にあり、深さ12.3キロメートルにありますが、真実は科学的なものとして分類されています。 科学井戸は主に地球層の地質学的および化学的組成を研究するために使用されます。

9.オイルはどのくらい長持ちしますか? ?

石油の大量生産が始まってからわずか100年後に、人類がこの必要な資源を枯渇させようとしている段階にあるというのは奇妙だと思いませんか? はい、確かに、これは異常なことです。わずか 100 年強の採掘と、何百万年もかけて形成された資源が終わってしまいます。 しかし、私たちの世界ではすべてが物議を醸しています。

世界の石油生産に関する 2 つの単純な平均値を比較してみましょう。1920 年までに生産された石油の量は 9,500 万トンに等しく、1970 年までに 2,300 万トンに等しくなりました。 の上 この瞬間専門家らは世界の石油埋蔵量の合計を2,200億~2,500億トンと推定している。 もちろん、この数字には、上記の数字の約 25% に相当する未発見埋蔵量が考慮されています。 それでも、実証済みの世界の石油埋蔵量と世界の年間平均需要に基づいて、地球にどれだけの石油があるかを一緒に計算してみましょう。

●確認された石油埋蔵量は2,000億トン

● 石油の年間需要は46億トン。

ここでもう一度強調しておきたいのは、43.5年というのは平均的な数字であるということです。 以下のことが常に行われているため、専門家は正確な数字、つまり石油が十分に存在する年数を得ることができません。

♦ 世界の石油需要の変化量

♦ 各国の石油埋蔵量のデータが変化

♦ 石油生産技術が発展している

♦ エネルギー生産技術は発展しています。

また、未発見の埋蔵量は計算に含まれません。

どうすればいいですか?

環境を汚染から守る最も有望な方法の 1 つは、石油の生産、輸送、貯蔵のプロセスを包括的に自動化することです。 我が国では、このような制度は70年代に初めて創設されました。 そして西シベリアの地域にも適用されました。 新たな統一石油生産技術を創出する必要があった。 たとえば以前は、これらの油田は 1 つのパイプライン システムを通じて石油と天然ガスを一緒に輸送することができませんでした。 この目的のために、世界中に分散された多数の施設を備えた特別な石油およびガス通信が構築されました。 広いエリア。 油田は何百もの施設で構成されており、油田ごとに建設方法が異なるため、単一の遠隔制御システムでそれらを接続することはできませんでした。 当然のことながら、このような抽出と輸送の技術では、蒸発や漏れにより多くの製品が失われます。 専門家は、地層ポンプと深井戸ポンプのエネルギーを利用して、中間的な技術的操作を行わずに、井戸から中央の石油収集ポイントまで石油を確実に供給できるように管理しました。 釣り施設が一気に減りました。

他の企業もまた、密封油の収集、輸送、処理システムの道をたどっています。 大国 グローブ。 たとえば、米国では、人口密集地域にある一部の産業が家の中に巧妙に隠されています。 リゾート地ロングビーチの沿岸部には4つの人工島が建設され、海洋開発が進められている。 これらのユニークな産業は、長さ 40 km を超えるパイプラインのネットワークによって本土と接続されています。 そして長さ16.5kmの電線です。 各島の面積は4万平方メートルで、1セットで最大200本の生産井を収容できます。 必要な装備。 すべてのテクノロジーオブジェクトは装飾されています - それらは色付きの素材で作られた塔の中に隠されており、その周りに人工のヤシの木、岩、滝が配置されています。 夕方と夜には、これらすべての小道具が色付きのスポットライトで照らされ、非常にカラフルなエキゾチックな光景が生まれ、行楽客や観光客の想像力を魅了します。

したがって、石油は常に目を開いておく必要がある友人であると言えます。 「ヤミ金」に対する軽率な態度は、大きな災いを招く可能性があります。

現在、人類は炭化水素の時代を迎えています。 石油産業は世界経済の中心です。 我が国ではこの依存度が特に高い。 残念なことに、ロシアの石油産業は現在深刻な危機に陥っている。 彼女の問題の多くが列挙されました。 業界の発展の見通しは何ですか? 輸送中の多額の損失や不合理な石油精製と相まって、鉱床の略奪的な搾取が続けば、石油産業の将来は非常に暗いと思われます。 すでに現在、生産率の低下は年平均12~15%に達しており、これは国にとって戦略的に重要な産業の完全な崩壊を招いている。 たとえば、東シベリアの大量の石油は、複雑な構造のためアクセスが困難です。 地質構造、生産に巨額の投資が必要です。 したがって、開発は遅くなるでしょう。 地質探査の効果は西シベリアでより大きくなりますが、この地域では生産性の高い鉱床がすでに大幅に枯渇しています。

これらおよび他の多くの理由により、ロシアは石油産業を改革する必要がある。 これを行うには、まず次のものが必要です。

· 天然資源の不合理な使用と環境違反に対して高額の罰金を設ける。

· 国内の価格をそれほど厳格に規制せず、世界水準よりも若干低く維持します。 石油を世界価格でのみ海外に輸出する。

・業界の集中管理を部分的に回復する。 これは合理的な石油パイプラインシステムにつながります。

· 石油業界でよく考えられた投資プログラムを見つける。

・油の使用をより合理的に。

· 石油とガスの埋蔵量を補充するために、計画された地質調査作業を実施します。

これらの措置を実際に採用し実施することは、我が国の経済の大幅な改善と、この重要な天然資源のより永続的な利用に貢献します。

石油の生産が環境に甚大な被害をもたらすことはよく知られています。 廃水また、掘削液が完全に浄化されていない場合、それらが排出される貯水池は動植物の生息地、さらには技術的目的にもまったく適さないものになる可能性があります。 大気中への排出も環境に重大なダメージを与えます。 最近、ロスプリロドナゾルは環境保全の観点から石油・ガス会社の活動を積極的にチェックし、事業を行っている地域で環境を侵害する会社からのライセンスの取り消しに関する結論を送っている。 残念ながら、これらの違反は多岐にわたります。 本日発行された最新の州報告書「国家と環境保護について」 ロシア連邦 2005年には、大気中への最大の総排出量が原油および石油(随伴)ガスを生産する企業で記録されたことが指摘されている - 410万トン(ロシア全体の固定発生源からの総排出量の5分の1)。 鉱山企業は合計約 20 億立方メートルを使用します。 原油と天然ガスの生産時を含む淡水のm 7億150万立方メートル。 メートル。

10.石油生産が環境に与えるプラスの影響

同時に、最近の研究では、石油生産によるこの悪影響は、特定の条件下では軽減できることが証明されています。

石油の化学的および物理的特性が環境にさまざまな(マイナスだけではない)影響を与えるという事実から始めましょう。 実はオイルが違うのです 高温凍結と粘度。 オイルがパイプラインを必要な速度で流れるために、オイルは加熱されます。 この目的のために、パイプは断熱されています。そうしないと、熱損失が大きくなるため、加熱ポイントを頻繁に構築する必要があるからです。 さらに、高い熱伝達は永久凍土土壌の最上層の融解をもたらし、それが植物の成長期の増加につながり、動物の数に有益な効果をもたらします(特に極端な条件の年)(スライド No. 15)。

状態変化 永久凍土大気のガス状態の変化につながります。 解凍深さが深くなると、地下水面より上に位置する土壌の好気性ゾーンとその下の嫌気性(無酸素)ゾーンとの関係が変化します。 好気ゾーンは酸素環境での有機物の分解中に放出される二酸化炭素の供給源であり、嫌気ゾーンはメタンを生成します。 メタンの温室効果は、同量の二酸化炭素の効果を約 20 倍上回ります。 したがって、永久凍土の上層が破壊されると大気中のメタンが減少し、地球上の気候が安定します。 永久凍土の上層に含まれ、永久凍土が解ける際に植生やプランクトンに吸収された二酸化炭素が放出されると、生物相に吸収されなかったガスであるメタンが大気中に入ることで起こる地球温暖化の影響が大幅に軽減されます。

環境影響評価 (EIA) 計画を作成する際には、石油生産から生じるプラスの (それほど重大ではないにせよ) 環境への影響を考慮する必要があります。 石油構造施設を運用する際には、石油パイプラインからの熱損失と堤防に隣接する地域の水分含有量の増加を利用すべきであるという意見である。 ツンドラの開けた森林やパイプライン沿いの牧草地植生地域での熱損失を効果的に利用するには、動植物がより密集している場所を選択する必要があります。 これらの地域では、パイプの断熱性が低下し、熱流が地表に到達して気温が上昇し、生育期が延長される可能性があります。 寒い季節に温水が貯​​水池や小川に放出されると、準定常ポリニャの形成に寄与する可能性があり、特定の状況下ではシギチドリの存在を支えることができます。

11. 結論:

そこで、私たちの研究プロジェクトの結果として、私たちは石油とその主な特徴、そして最も重要な環境への影響と人間にとってのその重要性を調べました。 石油が文明の基礎「黒い黄金」であることを証明しました。 私たちは新しい世代であり、国の将来は私たちにかかっています。 そして、私たち一人ひとりが受け取る情報を意識すれば、世界はより良い方向に変わります。


12. 使用した情報源の一覧

1. http://cnit. *****/オーガニック/インデックス。 HTML

2. http:///フェスティバル:1*****//inde

3. Wikipedia は無料のインターネット百科事典です。

4.www *****///石油産業が環境に与える影響。

州立教育機関

中学校No.2011

ソ連の 3 度の英雄、空軍元帥 I.N. にちなんで命名されました。 コジェドゥブ

抽象的な

主題別:

世界

オイルの組成と使用。

    石油開発の歴史 4

    オイル組成物6

    石油の生産、開発、精製、使用 7

結論 12

    石油開発の歴史

古代には石油は軍事目的にも使用されていました。 年代記によれば、古代ギリシャ人は謎の混合物を入れた器を、巨大な投石器で発射した投槍に結び付けたという。 砲弾が目標に到達すると爆発が起こり、煙が立ち上った。 炎はすぐに四方八方に広がりました。 水では火を消すことができなかった。 「ギリシャの火」の組成は厳重に秘密にされ、12世紀のアラブの錬金術師だけがそれを解明することができました。 この神秘的なレシピの基本は、硫黄と硝石を加えた油でした。

XVII-XVIII世紀。 油は薬としても使われていました。 17世紀半ば。 フランス人宣教師パレット・ジョセフ・ド・ラ・ロシュ・d・アレンは、ペンシルベニア西部で謎の「黒い水」を発見した。 インディアンは顔をペイントするための塗料の結合剤としてそれらを加えました。 単なる油の湖であったこれらの水から、司祭は奇跡の香油を作りました。 ヨーロッパの多くの国では薬として使用されていました。

しかし、石油はどこでも適切な評価を受けなかった。 1840 年、ロシアのバクー知事は、産業上のニーズに適合するかを判断するために、バクー石油のサンプルをサンクトペテルブルク科学アカデミーに送りました。 彼は非常に「有益な」答えを受け取りました。「この臭い物質は、車輪とカートの潤滑にのみ適しています。」

前世紀の後半になって初めて、人類は「ブラックゴールド」の驚くべき可能性を発見しました。 産業の発展には、大量の潤滑剤、石炭より安価で効率的な新しい燃料、そして根本的に新しい光源が必要でした。 これらすべてを実現できるのは石油だけです。 モロク産業は、その成長のために石油と石油製品をますます強く要求しました。 広範囲にわたる採掘が始まりました。 新たな石油時代の幕開けが始まった。 最初の伝令はドレーク大佐の石油掘削装置でした。 北米のペンシルベニア州タイツビルの町では、彼の石油はよく生産されていました。 これは 1859 年 8 月 27 日に起こりました。世界の近代石油産業はこの日に遡ります。

石油をめぐる競争が始まった。 世界の隅々、人が住んでいる地域や未踏の地域、陸地や海の底で、彼らはこの黒と茶色の「大地の血」を探しました。触ると油っぽく、独特の刺激臭があります。 オイルラッシュは、1861 年 1 月に現代の石油精製方法であるクラッキングが発明されたことで拍車がかかりました。 何千年もの間、ほとんどの人が注目しなかったこの物質は、産業や軍事目的で広く使用され始め、貿易や投機の対象となり、世界のさまざまな国家にとって一種の争いの種となった。

しかし、活発な探査にもかかわらず、前世紀末の石油生産量は年間約 500 万トンにすぎず、今日の基準からすると海に比べてほんのわずかです。 採掘は原始的な方法で行われました。

進取的なスウェーデン人実業家 E. ノーベルが責任者を務めていたアブシェロンでは、石油は単純な井戸から革袋に入れられて届けられていました。 前世紀の 80 年代の終わりには、2 万 5,000 人以上の労働者が彼の「石油帝国」のために働いていました。 当然のことながら、そのような手段で石油の増産は困難でした。

科学技術が発展するにつれて、油井の掘削プロセスとその運用は改善されました。 その結果、1900年にはすでに世界中で2,000万トンの「黒い金」が生産されました。

石油生産の実際の爆発的な増加は戦後に起こりました: 1945 年には世界で 3 億 5,000 万トンの石油が生産され、1960 年には 10 億トンを超え、1970 年には約 20 億トンとなりました。最大生産量は 1979 年に減少しました。 (32億トン)に達し、その後ペースが低下した。 現在、地球内部からは年間約30億トンの「黒い金」が汲み出されている(1984年には28億トン)(図1)。

石油の絶え間ない付随物である可燃性ガスの生産も、同じペースで発展しました。 その使用が始まったのは 20 世紀前半になってからです。 1920 年には年間ガス生産量はわずか 350 億 m3 でしたが、1950 年には 1,920 億 m3 に増加しました。 1960 年以来、ガス生産量は急激に増加し、1984 年に最大値 (15,600 億 m3) に達しました。

現代産業の発展は炭化水素なしでは考えられません。 まず第一に、これは最も収益性が高く効率的な燃料です。 石油と可燃性ガスは、世界のエネルギー需要の 65% と輸送用燃料の 100% を供給します。 抽出された炭化水素の 90 ~ 95% はエネルギーを得るために使用されます。 しかし、D.I.メンデレーエフは、石油とガスを炉で燃やすことは紙幣で炉を加熱するのと同じであるとも述べました。
石油とガスは多くの重要な製品の供給源です。 これらは、合成ゴムとプラスチック、建材と人工繊維、染料と洗剤、殺虫剤と除草剤、爆薬と医薬品、香水と肥料用の芳香族化合物、成長促進剤と人工食品タンパク質、さまざまな油、ガソリン、灯油、燃料油、機械、自動車、飛行機、ミサイルの操作は不可能です。

石油とガスの資源が突然枯渇したら、世界文明は破滅の危機に瀕するでしょう。 ご覧のとおり、人々は石油に大きく依存しています。 このことは、「燃料危機」が勃発した今世紀の 70 年代初頭に特に顕著に感じられました。 その影響で、インドの生活費が全体的に上昇しました。 西洋諸国。 人々は石油への依存度をさらに高めています。 この依存から抜け出すために、人は風、川、原子、石炭のエネルギーを利用した代替エネルギー源を探しています。 この方向ではある程度の進歩が見られましたが、今後 20 ~ 30 年は石油とガスが世界の「燃料面」を決定することになります。

    オイル組成

オイル組成炭化水素、アスファルト樹脂、灰成分を分泌します。 また 石油の一部としてポルフィリンや硫黄も分泌します。 石油に含まれる炭化水素は、メタン、ナフテン系、芳香族の 3 つの主なグループに分類されます。 メタン (パラフィン) 炭化水素は化学的に最も安定していますが、芳香族炭化水素は最も不安定です (水素含有量が最小限です)。 同時に、芳香族炭化水素は最も有毒です。 オイル成分. オイルのアスファルト樹脂成分はガソリンに部分的に可溶です。可溶部分はアスファルテン、不溶部分は樹脂です。 興味深いことに、樹脂中の酸素含有量は総量の 93% に達します。 石油の一部として. ポルフィリンは有機起源の窒素化合物であり、200 ~ 250°C の温度で破壊されます。 硫黄の存在 石油の一部として遊離状態か、硫化水素とメルカプタンの化合物の形で。 硫黄は、製油所で除去する必要がある最も一般的な腐食性汚染物質です。 したがって、高硫黄油の価格は低硫黄油よりもはるかに低くなります。

油成分の灰分- これは燃焼時に得られる残留物であり、さまざまな鉱物化合物で構成されています。

原油はこう呼ばれます井戸から直接採れる油。 石油貯留層から出たとき、石油には岩石粒子、水のほか、塩やガスが溶け込んでいます。 これらの不純物は、機器の腐食や、石油原料の輸送や加工の際に重大な困難を引き起こします。 したがって、輸出の場合、
または生産現場から離れた製油所への配送が必要 工業用原油処理: 水、機械的不純物、塩、固体炭化水素がそこから除去され、ガスが放出されます。 ガスと最も軽い炭化水素は、以下から分離する必要があります。 原油の組成、T。に。 貴重品ですので保管中に紛失する可能性があります。 さらに、軽質ガスの存在は、 原油の輸送パイプラインを通過すると、ルートの高架部分にガス袋が形成される可能性があります。 不純物、水、ガスを除去 原油製油所(製油所)に供給され、そこでの加工プロセスでさまざまな種類の石油製品が得られます。 のような品質 原油とそこから得られる石油製品はその組成によって決まります。これが石油精製の方向性を決定し、最終製品に影響を与えます。

原油の性質の最も重要な特徴密度、硫黄含有量、分別組成、粘度、水、塩化物塩、機械的不純物の含有量です。
オイル密度、パラフィンや樹脂などの重質炭化水素の含有量によって異なります。

    石油の抽出、開発、精製、使用。

人類は太古の昔から石油の生産を行ってきました。 当初は、貯留層の表面から石油を採取したり、油に浸った砂岩や石灰岩を井戸を使って処理したりする原始的な方法が使用されていました。 最初の方法はメディアとシリアで使用され、2 番目の方法は 15 世紀のイタリアで使用されました。 しかし、石油産業の発展の始まりは、1859年にアメリカで石油の機械掘削が登場したと考えられており、現在では世界中で生産される石油のほぼすべてが井戸の掘削によって取り出されています。

100 年以上にわたる開発の中で、枯渇した油田もあれば発見された油田もあり、石油生産の効率は向上し、石油回収率も増加しました。 貯留層からの石油抽出が完了していること。 しかし、燃料生産の構造は変化しました。

石油とガスの生産のための主要な機械は掘削装置です。 数百年前に登場した最初の掘削装置は、基本的にバールを持った作業員を模倣したものでした。 これらの最初の機械のバールだけがより重く、ノミのような形をしていました。 それはそう呼ばれていました - ドリルビット。 彼はロープに吊り下げられ、ゲートの助けを借りて引き上げられ、その後降ろされました。 このような機械はショックロープ機械と呼ばれます。 それらは今でもあちこちで見られますが、これはすでに過去のものです。非常にゆっくりと石に穴を開け、多くのエネルギーを無駄に浪費します。

もう一つの掘削方法は、はるかに速くて収益性が高く、井戸を掘削する回転式です。 10 階建てのビルの高さの透かし彫りの金属製の 4 脚の塔から太い鋼管が吊り下げられています。 彼女は回転している 特別な装置-- ローター。 パイプの下端にはドリルがあります。 井戸が深くなるにつれて、パイプは長くなります。 破壊された岩石が井戸に詰まるのを防ぐために、粘土溶液がパイプを通して井戸に注入されます。 この溶液は井戸を洗い流し、破壊された粘土、砂岩、石灰石をパイプと井戸の壁の間の隙間から運び上げます。 同時に、高密度の液体がウェルの壁を支え、崩壊を防ぎます。

しかし、回転掘削には欠点もあります。 井戸が深くなるほど、ローターモーターの動作が難しくなり、掘削の速度が遅くなります。 結局のところ、井戸の掘削が始まったばかりのときに長さ 5 ~ 10 メートルのパイプを回転させることと、長さ 500 メートルのパイプ列を回転させることはまったく別のことです。

1922年 ソ連の技術者 M.A. カペリシュニコフ、S.M. ヴォロック、N.A. コルネフは、ドリルパイプを回転させる必要のない井戸掘削用の機械を世界で初めて製造しました。 発明者らはエンジンを坑井自体の上部ではなく底部、つまり掘削ツールの隣に設置した。 これで、エンジンはドリル自体の回転のみにすべてのパワーを費やしました。

このマシンには驚異的なエンジンも搭載されていました。 ソ連の技術者らは、以前は破壊された岩石を井戸から洗い流すだけだった同じ水を強制的にドリルを回転させた。 さて、井戸の底に到達する前に、泥は掘削ツール自体に取り付けられた小さなタービンを回転させました。

新しい機械はターボドリルと呼ばれ、時間の経過とともに改良され、現在では 1 つのシャフトに取り付けられた複数のタービンが坑井内に降ろされています。 このような「マルチタービン」機械の出力は何倍も大きく、穴あけは何倍も高速であることは明らかです。

もう 1 つの注目すべき掘削機は、エンジニア A.P. オストロフスキーと N.V. アレクサンドロフによって発明された電気ドリルです。 最初の油井は 1940 年に電気ドリルで掘削されました。この機械のパイプストリングも回転せず、掘削ツール自体のみが動作します。 しかし、それを回転させるのは水車ではなく、スチール製のジャケット、つまり油で満たされたケーシング内に配置された電気モーターです。 オイルは常に高圧になっているため、周囲の水がエンジンに侵入することはありません。 強力なエンジンを狭い油井に収めるためには、非常に高くする必要があり、エンジンは柱のように見えることが判明しました。その直径は皿のようなもので、その高さは6〜7メートルです。

掘削は石油とガスの生産における主な作業です。 たとえば石炭や鉄鉱石とは異なり、石油やガスは機械や爆薬によって周囲の塊から分離する必要がなく、ベルトコンベアや台車で地表まで持ち上げる必要もありません。 井戸が石油を含む地層に到達するとすぐに、ガスと地下水の圧力によって深部で圧縮された石油自体が勢いよく上向きに押し上げられます。

油が表面に流れると圧力が低下し、深部に残った油は上向きに流れなくなります。 その後、油田の周囲に特別に掘削された井戸を通じて水の注入が始まります。 水は石油に圧力をかけ、新しく復活した井戸を通して石油を地表に押し出します。 そして、水だけでは役に立たなくなる時が来ます。 次に、ポンプが油井に降下され、油が油井から汲み出され始めます。

油田の開発ということは、地層内の液体とガスを生産井に移動するプロセスの実装。 液体とガスの移動プロセスの制御は、油井、注入井、制御井を現場に配置し、それらの試運転の数と順序、井戸の動作モード、および貯留層エネルギーのバランスによって実現されます。 特定の鉱床に対して採用される油田開発システムは、技術的および経済的指標をあらかじめ決定します。 鉱床を掘削する前に、開発システムが設計されます。 探査と試運転のデータに基づいて、地質構造、岩石の貯留特性(空隙率、透水性、不均一性の程度)、貯留層内の流体の物理的特性(粘度、密度)といった、作業が行われる条件が設定されます。 、水とガスによる石油岩の飽和、貯留層の圧力。 これらのデータに基づいて、システムの経済性が評価され、最適なシステムが選択されます。
深層の貯留層では、場合によっては、石油の回収率を高めるために、貯留層への高圧ガス注入がうまく利用されています。
石油は、貯留層のエネルギーの影響による自然な流れによって、または流体を持ち上げるいくつかの機械化された方法のいずれかを使用して井戸から抽出されます。 通常、開発の初期段階では流動生産が行われ、流動が弱まると坑井は機械化された方法、つまりガスリフトまたはエアリフト、深層ポンピング(ロッドポンプ、油圧ピストンポンプ、スクリューポンプを使用)に移行します。
ガスリフト方式は従来の方式に大幅な追加を加えたものです。 技術計画なぜなら、ガス分配器とガス収集パイプラインを備えたガスリフトコンプレッサーステーションが必要だからです。
油田は、油井、パイプライン、さまざまな目的の施設で構成される技術複合体であり、その助けを借りて油田で地球の腸から石油が抽出されます。
石油生産の過程では、パイプラインを介して行われる坑井内製品の輸送が重要な位置を占めています。 圧力と重力という 2 つのフィールド内輸送システムが使用されます。 圧力システムの場合、坑口の自己圧力で十分です。 重力流の場合、グループ収集ポイントのマークよりも高い坑口マークの上昇により移動が発生します。
大陸棚に限定された油田を開発すると、海洋油田が作成されます。

石油精製

クリーニング– これは、燃料やオイルの性能特性に悪影響を与える、望ましくない成分を石油製品から除去することです。
化学洗浄精製された製品の除去された成分に対するさまざまな試薬の作用によって生成されます。 ほとんど 簡単な方法で 92 ~ 92% の硫酸と発煙硫酸を使用した精製で、不飽和炭化水素と芳香族炭化水素を除去するために使用されます。 物理化学的精製は、精製される製品から望ましくない成分を選択的に除去する溶媒を使用して実行されます。 非極性溶媒 (プロパンおよびブタン) は、石油精製残留物 (タール) から芳香族炭化水素を除去するために使用されます (脱れきプロセス)。 極性溶媒 (フェノールなど) は、石油留出物から短い側鎖を持つ多環芳香族炭素、硫黄および窒素化合物を除去するために使用されます。
吸着精製中石油製品から不飽和炭化水素、樹脂、酸などを除去し、熱風と吸着剤を接触させたり、吸着剤粒子でろ過したりする吸着精製が行われます。
触媒精製- 穏やかな条件下での水素化。硫黄および窒素化合物を除去するために使用されます。

オイルの塗布。

実用上非常に重要なさまざまな製品が油から分離されています。 まず、溶解した炭化水素 (主にメタン) が分離されます。 揮発性炭化水素を留去した後、油を加熱します。 分子内の炭素原子の数が少なく、沸点が比較的低い炭化水素は、最初に気体状態になり、留去されます。 混合物の温度が上昇すると、より高沸点の炭化水素が蒸留されます。 このようにして、油の個々の混合物 (留分) を収集できます。 ほとんどの場合、この蒸留により 3 つの主な留分が生成され、その後さらに分離されます。

現在、何千もの製品が石油から得られています。 主なグループは液体燃料であり、 気体燃料、固体燃料(石油コークス)、潤滑油および特殊油、パラフィンおよびセレシン、ビチューメン、芳香族化合物、すす、アセチレン、エチレン、石油酸およびその塩、高級アルコール。 これらの製品には、可燃性ガス、ガソリン、溶剤、灯油、軽油、家庭用燃料、幅広い潤滑油、重油、道路アスファルトが含まれます。 これには、パラフィン、ワセリン、薬用油、およびさまざまな殺虫油も含まれます。 石油からの油は、軟膏やクリームとして使用されるほか、爆発物、医薬品、洗浄剤の製造にも使用され、石油製品は燃料およびエネルギー産業で最も使用されます。 たとえば、燃料油は、最高の石炭と比較して、ほぼ 1.5 倍高い発熱量を持っています。 燃焼中にほとんどスペースをとらず、燃焼時に固体残留物を生成しません。 火力発電所、工場、鉄道や水上輸送において固体燃料を重油に置き換えることにより、大幅なコスト削減が実現し、基幹産業や輸送の急速な発展に貢献します。

石油の使用というエネルギーの方向性は、依然として世界中で主要なものである。 世界のエネルギーバランスに占める石油の割合は 46% 以上です。

しかし、近年、石油製品は化学工業の原料として使用されることが増えています。 生産された石油の約 8% は現代化学の原料として消費されます。 たとえば、エチルアルコールは約 150 の産業で使用されています。 化学産業では、ホルムアルデヒド (HCHO)、プラスチック、合成繊維、合成ゴム、アンモニア、エチルアルコールなどが使用されます。 石油製品は農業でも使われています。 ここでは、成長刺激剤、種子保護剤、殺虫剤、窒素肥料、尿素、温室フィルムなどが使用されます。 機械工学や冶金学では、汎用接着剤、プラスチック製の部品や装置部品、潤滑油などが使用され、石油コークスは電気製錬の陽極塊として広く使用されています。 プレスされたカーボン ブラックは、炉の耐火性ライニングに使用されます。 食品産業では、プラスチック包装、食品酸、防腐剤、パラフィンが使用され、メチルアルコール、エチルアルコール、メタンを原料としてタンパク質やビタミンの濃縮物が製造されています。 製薬および香水産業では、石油誘導体からアンモニア、クロロホルム、ホルマリン、アスピリン、ワセリンなどが製造されており、石油誘導体は木工、繊維、皮革、履物、建設業界で広く使用されています。

結論

石油は最も貴重な天然資源であり、人類に「化学変化」の驚くべき可能性をもたらしてくれます。 合計すると、すでに約 3,000 の石油派生品が存在します。 石油は世界の燃料とエネルギー経済において主導的な位置を占めています。 総エネルギー消費量に占める割合は増え続けています。 石油は、すべての経済的に発展した国の燃料とエネルギーのバランスの基礎を形成します。 現在、何千もの製品が石油から得られています。

石油は、近い将来も国家経済へのエネルギー供給と石油化学産業の原材料の基盤であり続けるでしょう。 ここでは、油田の探査、探査、開発の分野での成功に多くがかかっています。 しかし、天然石油資源には限りがあります。 過去数十年にわたるその生産の急速な拡大により、最大かつ最も有利な場所に位置する鉱床が相対的に枯渇してきました。

石油の合理的使用の問題では、その有効利用係数を高めることが非常に重要です。 ここでの主な方向性の 1 つは、軽油製品と石油化学原料に対する国のニーズを満たすために石油精製レベルを深化させることです。 もう一つの効果的な方向性は、 原単位消費量熱エネルギーと電気エネルギーの生産のための燃料の削減、および国民経済のあらゆる部分における電気エネルギーと熱エネルギーの比消費量の大幅な削減。

石油は化石物質であり、油状の可燃性液体です。 石油の埋蔵量は深さ数十メートルから5~6キロメートルまである。 上限額堆積物は深さ2〜3キロメートルにあります。 石油は依然として世界の主要な燃料原料です。 世界のエネルギーバランスにおけるそのシェアは46%です。

オイルの特徴と種類

による 化学組成石油は約1000種類の物質の混合物です。 主な「成分」は、分子量の異なる炭化水素です。 それらの約80〜85%は石油に含まれています。 炭化水素には、パラフィン系 (メタン)、ナフテン系、芳香族の 3 種類があります。 後者が最も有毒です。

石油の約4〜5%は、硫黄、窒素、酸素などの有機化合物で占められています。 その他のコンポーネント: 炭化水素ガス、水、無機塩、金属、機械的不純物(砂、粘土、石灰石)。

オイルの色は淡黄色から濃い茶色までさまざまです。 黒色のオイルもあれば、豊かな緑色や無色のものもあります。 香りも、軽く心地よいものから重いものまでさまざまです。 それはすべて、石油中の硫黄、酸素、窒素の含有量によって異なります。

オイルの品質を示す最も重要な指標は密度です。 軽いほど価値が高くなります。 軽油 (800 ~ 870 kg/m3)、中油 (870 ~ 910 kg/m3)、重油 (910 kg/m3 以上) があります。 インジケーターは、オイルの組成、温度、圧力、ガス含有量によって異なります。 オイルの密度は比重計で測定されます。

オイルの品質を決定するその他のパラメーター: 粘度、結晶化、燃焼点と引火点、導電率、熱容量。

油田

石油は再生不可能な資源です。 この鉱物の鉱床は、地理的位置、探査と研究、鉱床の形状とサイズに応じて、さまざまな方法で分類されます。

石油が最も豊富な国はサウジアラビア(360億トン)です。 これにカナダ(280億トン)、イラン(190億トン)、リビア(150億トン)が続く。 ロシアはこのリストで 8 位 (130 億トン) です。

埋蔵量50億トンを超える超巨大油田:イラクのルマイラ、メキシコのカンタレル、カザフスタンのテンギズ、サウジアラビアのアル・ガワール、ロシアのサモトロール、クウェートのブルガン、中国の大慶。

新しい鉱床を開発する作業が常に進行中です。 BP による世界エネルギーの統計レビューによると、ベネズエラとカナダはこの点で非常に有望です。 専門家らは、現在の産業発展速度では、この2カ国の石油だけで全世界が110年間持つのに十分だと考えている。

石油の生産と精製

石油生産は多くの段階から構成される非常に複雑なプロセスです。

石油の生産方法には次の 3 つがあります。

一次 - オイル自体が上層の自然な圧力の下で噴出します。 油を地上に浮上させるには、水中ポンプや圧送機が使用されます。 世界の石油の最大 15% がこの方法で生産されています。

二次的な方法。 自然の圧力が十分ではなくなると、地層に水をポンプで送り込んで圧力を高めます。 淡水、二酸化炭素または空気。 この場合の油回収率は45%となる。

第 3 の方法は、第 2 の方法が適切でなくなった場合に使用されます。 この場合、水蒸気がポンプで送り込まれるか、油が特定の温度に加熱されて液化されます。 このようにして、さらに 15 パーセントの石油を油田から汲み出すことができます。

石油精製は、原料から石油製品を得るために実行される多段階の操作サイクルです。 まず、石油はガスや水、さまざまな不純物から精製され、製油所に運ばれ、複雑な操作を経て工業製品が得られます。

油の塗布

私たちの時代よりずっと前から、人々は石油を使い始めました。 例えば、バビロンの壁の建設にはアスファルトとアスファルトが使用されました。 ネブカドネザル王は巨大な炉に石油を入れて加熱しました。 そして、古代ギリシャの歴史家ヘロドトスは、古代ギリシャ人が使用した石油生産方法について説明しました。 そして、 古代インド石油は建設に広く使用されました。

現在、石油由来の製品リストは数千に及びます。 石油製品は、エネルギー、重軽工業、化学工業、食品など、ほぼすべての種類の産業で使用されていると言えば十分です。 石油製品は、自動車産業、医療、ロケット、農業、建設などで使用されています。