Нефтяное просачивание — это место, где природные жидкие или газообразные углеводороды выходят в атмосферу и на поверхность Земли, обычно под низким давлением или потоком. Выходы обычно происходят над наземными или морскими структурами накопления нефти. [1] [ не удалось проверить ] Углеводороды могут выходить по геологическим слоям или поперек них через трещины и трещины в породе или непосредственно из обнажения нефтеносной породы.
Нефтяные выходы довольно распространены во многих регионах мира и эксплуатируются человечеством со времен палеолита . Природные продукты, связанные с этими выходами, включают битум , смолу , асфальт и гудрон . В местах, где выходы природного газа достаточно велики, часто сохраняется природный «вечный огонь» . Наличие поверхностных запасов нефти часто включалось в возникающие названия мест; эти места также связаны с ранней разработкой нефти и газа, а также с научными и технологическими разработками, которые переросли в нефтяную промышленность .
Разработка битуминозных пород и природных сиповых отложений началась еще в эпоху палеолита. Самое раннее известное использование битума (природного асфальта) было совершено неандертальцами около 70 000 лет назад, когда битум прилипал к древним инструментам, найденным на стоянках неандертальцев в Сирии . [2]
После появления Homo sapiens люди использовали битум , помимо прочего, для строительства зданий и гидроизоляции тростниковых лодок . [3] Использование битума для гидроизоляции и в качестве клея датируется по крайней мере пятым тысячелетием до нашей эры в ранней индуистской общине Мехргарх , где им выстилали корзины, в которых собирали урожай . [4] Этот материал также использовался еще в третьем тысячелетии до нашей эры в скульптуре, затирке кирпичных стен, гидроизоляции ванн и водостоков, в ступенях лестниц и в кораблестроении. Согласно Геродоту и подтвержденному Диодором Сицилийским , более четырех тысяч лет назад природный асфальт использовался при строительстве стен и башен Вавилона ; были нефтяные ямы близ Ардерикки (близ Вавилона), а также смоляной источник на Закинфе ( Ионические острова , Греция). [5] Большие его количества были найдены на берегах реки Исс , одного из притоков Евфрата .
В древние времена битум был в первую очередь месопотамским товаром, использовавшимся шумерами и вавилонянами , хотя его также находили в Леванте и Персии . Вдоль рек Тигр и Евфрат территория была усеяна сотнями просачиваний чистого битума. [ нужна цитата ] Жители Месопотамии использовали битум для гидроизоляции лодок и зданий. Древние персидские таблички указывают на использование нефти в медицинских целях и для освещения на высших уровнях их общества. В Древнем Египте использование битума имело важное значение при создании египетских мумий — на самом деле слово « мумия» происходит от арабского слова mūmiyyah , что означает битум. [3] Нефть из просачиваний добывалась в римской провинции Дакия , ныне в Румынии , где ее называли пикула .
В Восточной Азии эти места были известны в Китае, где самые ранние из известных пробуренных нефтяных скважин датируются 347 годом нашей эры или раньше. [6] Говорят, что древние записи Китая и Японии содержат множество упоминаний об использовании природного газа для освещения и отопления. В Японии в VII веке нефть была известна как горящая вода . [5] В своей книге «Очерки бассейна снов» , написанной в 1088 году, ученый и государственный деятель Шэнь Го из династии Сун придумал слово 石油 ( Shíyóu , буквально «каменное масло») для обозначения нефти, которое до сих пор используется в современном китайском языке.
В Юго-Западной Азии первые улицы Багдада 8-го века были вымощены смолой , полученной из естественных полей, находящихся в этом регионе. В 9 веке на территории вокруг современного Баку ( Азербайджан) разрабатывались нефтяные месторождения . Эти месторождения были описаны арабским географом Абу аль-Хасаном Али аль-Масуди в 10 веке и Марко Поло в 13 веке, которые описали добычу из этих скважин как сотни партий кораблей. Дистилляцию нефти описал персидский алхимик Мухаммад ибн Закария Рази (Разес). [7] [ ненадежный источник ] Производилось такие химические вещества, как керосин, в перегонном кубе ( аль-амбик ), [8] [ неполная короткая цитата ] , который в основном использовался для керосиновых ламп . [9] Арабские и персидские химики также перегоняли сырую нефть для производства легковоспламеняющихся продуктов для военных целей. Благодаря исламской Испании дистилляция стала доступна в Западной Европе к 12 веку. [5] Он также присутствует в Румынии с 13 века и упоминается как păcură. [10]
В Европе нефтяные выходы широко добывались недалеко от эльзасского города Пешельбронн , где в 1742 году использовался процесс разделения паров. [11] В Швейцарии ок. В 1710 году родившийся в России швейцарский врач и учитель греческого языка Эйрини д'Эйринис обнаружил асфальт в Валь-де-Травер ( Невшатель ). В 1719 году он основал там битумную шахту де ла Преста , которая действовала до 1986 года . Людовик XV . [16] Нефтяное месторождение Пехельбронн действовало до 1970 года и было местом рождения таких компаний, как Antar и Schlumberger . В 1745 году при российской императрице Елизавете Федор Приадунов построил в Ухте первую нефтяную скважину и нефтеперерабатывающий завод. В процессе перегонки «каменного масла» (нефти) он получил керосинообразное вещество, которое использовалось в масляных лампах в русских церквях и монастырях (хотя в домашнем хозяйстве по-прежнему использовались свечи). [17]
Самое раннее упоминание о нефтяных выходах в Америке встречается в отчете сэра Уолтера Рэли об озере Питч на Тринидаде в 1595 году. Тридцать семь лет спустя в отчете о визите францисканца Жозефа де ла Роша д'Аллиона в Нефтяные источники Нью-Йорка были опубликованы в «Истории Канады» Сагарда . В Северной Америке первые европейские торговцы мехом обнаружили, что коренные народы Канады использовали битум из обширных нефтеносных песков Атабаски для водонепроницаемости своих каноэ из бересты . [18] Шведский учёный Питер Кальм в своей работе 1753 года «Путешествие в Северную Америку » показал на карте нефтяные источники Пенсильвании. [5]
В 1769 году экспедиция Портолы , группа испанских исследователей под руководством Гаспара де Портола , сделала первое письменное упоминание о смоляных ямах в Калифорнии. Отец Хуан Креспи писал: «Пересекая бассейн, разведчики сообщили, что видели гейзеры смолы, выходящие из земли, как родники; она кипит расплавленной, и вода течет в одну сторону, а смола в другую. Разведчики сообщили, что они Мы встречали многие из этих источников и видели их большие болота, достаточные, по их словам, чтобы законопатить многие суда. Нам самим не повезло увидеть эти смоляные гейзеры, как бы нам этого ни хотелось, так как это было на некотором расстоянии Что касается пути, по которому мы должны были идти, губернатор [Портола] не хотел, чтобы мы проходили мимо них. Мы окрестили их Los Volcanes de Brea [Смолистые вулканы]». [19]
В течение девятнадцатого и начала двадцатого века утечки нефти в Европе эксплуатировались повсеместно путем рытья, а затем бурения скважин вблизи их залегания и открытия многочисленных небольших нефтяных месторождений, например, в Италии. [20]
Современная история добычи нефти, связанная с добычей из просачиваний, началась в 19 веке с очистки керосина из сырой нефти еще в 1823 году и процесса очистки керосина из угля, осуществленного жителем Новой Шотландии Авраамом Пинео Геснером в 1846 году. Только после того, как Игнаций Лукасевич усовершенствовал метод Геснера и разработал способ очистки керосина из более доступных источников «каменного масла» («нефти») в 1852 году, первая каменная нефтяная шахта была построена недалеко от Кросно в центральноевропейской Галиции ( Польша/ Украина ) в 1853 году. В 1854 году Бенджамин Силлиман , профессор естественных наук Йельского университета , был первым американцем, который фракционировал нефть путем перегонки . Эти открытия быстро распространились по всему миру.
Первая в мире коммерческая нефтяная скважина была пробурена в Польше в 1853 году, а вторая — в соседней Румынии в 1857 году. Примерно в то же время в Ясло в Польше был открыт первый в мире, но небольшой нефтеперерабатывающий завод, а более крупный — в Вскоре после этого Плоешти в Румынии. Румыния является первой страной в мире, добыча сырой нефти которой официально зафиксирована в международной статистике, а именно 275 тонн. [21] [22] К концу 19-го века Российская империя, особенно в Азербайджане , взяла на себя ведущую роль в производстве. [23]
Первая нефтяная «скважина» в Северной Америке была в Ойл-Спрингс, Онтарио , Канада, в 1858 году, вырыта Джеймсом Миллером Уильямсом . Нефтяная промышленность США началась с бурения Эдвином Дрейком 69-футовой (21-метровой) нефтяной скважины в 1859 году [24] на Ойл-Крик недалеко от Титусвилля, штат Пенсильвания , названных в честь месторождений нефти.
Другие источники нефти, первоначально связанные с нефтяными выходами, были обнаружены в районе Сорритос в Перу в 1863 году, в Голландской Ост-Индии на Суматре в 1885 году, в Персии в Масджед Сулейман в 1908 году, а также в Венесуэле, Мексике и провинции Альберта . Канада.
К 1910 году они тоже развивались на промышленном уровне. Первоначально эти нефтяные источники и продукты предназначались для использования в заправке ламп, но с развитием двигателя внутреннего сгорания их поставки не могли удовлетворить возросший спрос; многие из этих ранних традиционных источников и «местных находок» вскоре были вытеснены технологиями и спросом.
Выход нефти происходит в результате нарушения герметичности над резервуаром , вызывая третичную миграцию углеводородов к поверхности под действием связанной с этим силы плавучести . Герметизация нарушается из-за воздействия избыточного давления, увеличивающего силу плавучести и преодолевающего капиллярное сопротивление, которое изначально удерживало углеводороды в герметичном состоянии.
Наиболее распространенной причиной избыточного давления является быстрая загрузка мелкозернистых отложений, препятствующая быстрому выходу воды для выравнивания давления вскрышных пород . [25] Если захоронение прекращается или замедляется, то избыточное давление может выравниваться со скоростью, которая зависит от проницаемости вышележащих и прилегающих пород. Вторичной причиной избыточного давления является расширение жидкости из-за изменения объема твердой и/или жидкой фаз. Некоторые примеры включают: акватермическое давление ( тепловое расширение ), реакции дегидратации глины (например, ангидрита ) и трансформацию минералов (например, из керогена в нефть/газ и избыток керогена).
В зависимости от степени избыточного давления может возникнуть два типа просачивания. [26] Разрушение капилляра может произойти в условиях умеренного избыточного давления, что приводит к обширной, но малоинтенсивной утечке, пока избыточное давление не выровняется и не произойдет повторное уплотнение. В некоторых случаях умеренное избыточное давление невозможно выровнять, поскольку поры в породе малы, поэтому давление вытеснения, необходимое для разрушения уплотнения, очень велико. Если избыточное давление продолжает увеличиваться до такой степени, что оно преодолевает минимальное напряжение породы и ее прочность на растяжение до преодоления давления вытеснения, то порода разрушается , вызывая локальную и высокоинтенсивную просачивание, пока давление не выровняется и трещины не закроются. [27]
.jpg/1280px-Western_development_(9).jpg)
В Калифорнии есть несколько сотен естественных просачиваний, обнаруженных в 28 округах штата. [28] Большая часть нефти, обнаруженной в Калифорнии в 19 веке, была получена в результате наблюдений за просачиваниями. [29] Крупнейшая в мире естественная утечка нефти – это Угольная нефтяная точка в проливе Санта-Барбара , Калифорния. [30] Три наиболее известных места просачивания смолы в Калифорнии — это смоляные ямы МакКиттрик , [31] смоляные ямы Карпинтерия и смоляные ямы Ла Бреа . [32]
На нефтяном месторождении Керн-Ривер в настоящее время активных просачиваний нет. Однако нефтезагрязненные образования в обнажениях остались от ранее активных выходов. [30]
Выходы, известные как смоляные ямы МакКиттрик, встречаются на нефтяном месторождении МакКиттрик в западном округе Керн . Некоторые просачивания происходят в водоразделах , которые стекают к дну долины Сан-Хоакин . Эти просачивания первоначально добывались коренными американцами для получения асфальта , а в 1870-х годах более масштабная добыча была предпринята как открытыми карьерами, так и шахтами. В 1893 году компания Southern Pacific Railroad построила линию до Асфальто , в двух милях от нынешнего МакКиттрика . Мазут для железной дороги был очень желанным, тем более что в Калифорнии очень мало угленосных формаций. [33] Месторождение в настоящее время разрабатывается традиционными нефтяными скважинами, а также методом парового разрыва пласта.
Нефтяные выходы в МакКиттрике расположены в диатомитовой формации, которая была надвинута на более молодые формации песчаника. Точно так же в долине Верхний Охай в округе Вентура выходы смолы совпадают с разломами с востока на запад. В том же районе Серная гора названа в честь источников, содержащих сероводород. Нефтяные месторождения в районе Серной горы датируются 1870-ми годами. Добыча велась из туннелей, вырытых в скале, и производилась гравитационным дренажем. [34]
Нефтяная муха ( Helaeomyia Petroei ) — это вид мух, который впервые был описан из смоляных ям Ла-Бреа , а также встречается в других калифорнийских выходах. [35] Среди насекомых это весьма необычно из-за своей толерантности к сырой нефти; личинки этой мухи живут в нефтяных пятнах, где они питаются насекомыми и другими членистоногими, которые умирают, попав в нефть. [36]
В Мексиканском заливе имеется более 600 естественных нефтяных выходов, из которых вытекает от одного до пяти миллионов баррелей нефти в год, что эквивалентно примерно 80 000–200 000 тонн . [37] Когда под водой образуется выход нефти, он может образовать вулкан особого типа, известный как асфальтовый вулкан .
Калифорнийский отдел нефти, газа и геотермальных ресурсов опубликовал карту морских выходов нефти от мыса Агуэлло (к северу от Санта-Барбары) до Мексики. [38] Кроме того, они опубликовали брошюру с описанием просачиваний. В брошюре также обсуждается подземный взрыв на платформе А, который стал причиной разлива нефти в Санта-Барбаре в 1969 году . В нем также описаны отчеты дайверов, которые описывают изменения просачивания после землетрясения в Сан-Фернандо в 1971 году . [39]
В штате Юта в районе Розел-Пойнт на Большом Соленом озере есть естественные выходы нефти . [40] Выходы нефти в Розел-Пойнт можно увидеть, когда уровень озера падает ниже отметки примерно 4198 футов (1280 м); если уровень озера выше, выходы находятся под водой. Источники можно найти, подойдя к историческому месту «Золотой шип», а оттуда следуя указателям на Спиральную пристань. На участке видны как просачивания свежей смолы, так и переработанная смола (смола, пойманная волнами и выброшенная на камни).
Нефть, просачивающаяся в Розел-Пойнт, богата серой , но не содержит сероводорода . [41] Это может быть связано с отложениями в гиперсоленой озерной среде. [42]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
СМИ, связанные с утечкой нефти, на Викискладе?