ТЕОРИИ ОБРАЗОВАНИЕ НЕФТИ И ГАЗА

Характеристика нефти. Лёгкие нефти. Плотность и температура кипения. Способность растворять углеводородные газы

Остановимся сначала на общей характеристике нефти и природных углеводородных газов. Начнем с нефти. По физическим свойствам ее можно назвать парадоксом земной коры: в мощной толще горных пород, пропитанных водой и содержащих ее в самых различных состояниях, вдруг появляется вещество, по всем своим свойствам противоположное воде, "не любящее" ее ‑ гидрофобное, плотность которого всегда меньше плотности воды и в отличие от нее не повышается с глубиной, а, как правило, понижается. Если вода стремится занять в породах в первую очередь самые мелкие поры и трещины, то нефть, наоборот, ‑ самые крупные.

 Нефть представляет собой жидкость, чаще всего коричневую, с зеленоватым или другими оттенками, иногда почти черную и очень редко бесцветную. Нефть всегда легче воды, ее плотность изменяется в широких пределах от 0,76 до 0,99 г/см³, чаще всего составляя 0,80‑0,87 г/см³. Очень редко, но в значительных количествах встречается нефть с такой же, как у воды, плотностью ‑ 1,0 г/см³ и даже более тяжелая, чем вода ‑ 1,03‑1,04 г/см³  (месторождение Окснард в Калифорнии). В соответствии с плотностью, как правило, меняется и вязкость нефти от 1,41 до 660 мПа⋅с: легкие нефти обычно маловязкие, средние по плотности нефти ‑ вязкие и очень вязкие и, наконец, существуют полутвердые нефти (например, в песчаниках Ярегского месторождения на Ухте). Плотность и вязкость нефти зависят от многих факторов, в первую очередь от температуры и количества растворенных в нефти газов. Поверхностное натяжение у нефти (17‑28 дин/см²) почти в 3 раза меньше, чем у воды (75 дин/см²), вследствие чего вода всегда вытесняет нефть из мелких пор в крупные.

 Температура кипения нефти колеблется в широких пределах ‑ от 70 до 250 °С. Одной из примечательных особенностей нефти является ее способность растворять огромное количество углеводородных газов ‑ до 400 м³ в 1 м³ нефти (в зависимости от состава нефти и газа, величин давления и температуры) и самой растворяться в них (обратная, ретроградная растворимость) ‑ до 400 г нефти в 1 м³ газа. При этом чем больше в нефти растворено газа, тем меньше ее плотность и вязкость.

 Использование нефти в качестве энергетического сырья связано с ее максимальной для минеральных топлив теплотворной способностью 42 тыс. кДж/кг. Для сравнения отметим, что теплотворная способность (в кДж/кг) составляет: торфа ‑ 10 500‑14 700, каменного угля ‑ 21 000‑30 240, антрацита ‑ 27 300‑31 500.

 Нефть обладает рядом интересных оптических свойств: она может люминесцировать ‑ светиться под ультрафиолетовыми лучами, вращать плоскость поляризации светового луча и т.д. Молекулярный вес нефти обычно колеблется в пределах 240‑290, иногда превышая эту величину. Изменение всех физических свойств нефтей связано с изменением их химического состава.