Утечка нефти - Petroleum seep

Естественные выходы нефти возле МакКиттрика , Калифорния , США.
Утечка нефти недалеко от реки Корча на севере Словакии.
Дегтярный «вулкан» в асфальтовой шахте Карпинтерия, Калифорния . Нефть вытекает из совместных трещин в нефтеносном сланце, образующем дно шахты. Фотография 1906 г., Бюллетень Геологической службы США № 321
Пузырь дегтя в La Brea Tar Pits , Калифорния

Нефти просачивается это место , где природные жидкие или газообразные углеводороды , бежать в атмосфере Земли и поверхности, как правило , под низким давлением или поток. Просачивание обычно происходит над наземными или морскими структурами скопления нефти. Углеводороды могут выходить вдоль геологических слоев или через них через трещины и трещины в породе, или непосредственно из обнажения нефтеносных пород. Национальное управление океанических и атмосферных исследований сообщает, что «просачивание нефти со дна океана естественным образом высвобождает нефть из подземных резервуаров и представляет собой крупнейший источник [46%] нефти, поступающей в моря как в Соединенных Штатах, так и во всем мире. собственное воздействие на морскую жизнь, естественные просачивания нефти со временем медленно высвобождают нефть, позволяя экосистемам адаптироваться ».

Просачивание нефти довольно распространено во многих регионах мира и эксплуатируется человечеством с времен палеолита . Природные продукты, связанные с этими просачиваниями, включают битум , пек , асфальт и гудрон . В местах, где просачивание природного газа достаточно велико, часто сохраняется естественный «вечный огонь» . Наличие нефти на поверхности часто упоминалось в названиях мест, которые разрабатывались; Эти места также связаны с ранней добычей нефти и газа, а также с научными и технологическими разработками, которые переросли в нефтяную промышленность .

История эксплуатации нефтеотдачи

Предыстория

Разработка битуминозных пород и естественных просачиваемых месторождений восходит к временам палеолита. Самое раннее известное использование битума (природного асфальта) было неандертальцами около 70 000 лет назад, при этом битум был прикреплен к древним инструментам, найденным на стоянках неандертальцев в Сирии .

Древние цивилизации

После прибытия Homo sapiens люди использовали битум для строительства зданий и гидроизоляции тростниковых лодок , а также для других целей. Использование битума для гидроизоляции и в качестве адгезионных дат , по крайней мере до пятого тысячелетия до нашей эры в начале Инда сообщества в Mehrgarh , где она была использована для линии корзины , в которых они собрали урожай . Этот материал также использовался еще в третьем тысячелетии до нашей эры в скульптурах, кладке кирпичных стен, гидроизоляции ванн и водостоков, ступенях лестниц и в судостроении. По словам Геродота , более четырех тысяч лет назад натуральный асфальт использовался при строительстве стен и башен Вавилона , большие его количества были найдены на берегах реки Исс , одного из притоков Евфрата , и этот факт подтверждено Диодором Сицилийским . Геродот упоминает смоляной источник на Закинфе ( Ионические острова , Греция). Также Геродот описал колодец для битума и нефти возле Ардерикки в Цессии .

В древние времена битум был прежде всего месопотамским товаром, который использовали шумеры и вавилоняне , хотя он также был найден в Леванте и Персии . Вдоль рек Тигр и Евфрат местность была усеяна сотнями выходов чистого битума. Жители Месопотамии использовали битум для гидроизоляции лодок и зданий. Древние персидские таблички указывают на использование нефти в медицине и освещении в высших слоях 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. Нефть из просачиваемых пластов добывалась в римской провинции Дакия , ныне в Румынии , где она называлась пикула .

В Восточной Азии эти места были известны в Китае, где самые ранние известные пробуренные нефтяные скважины датируются 347 годом н. Э. Или ранее. Считается, что древние записи Китая и Японии содержат много намеков на использование природного газа для освещения и отопления. Нефть была известна как горящая вода в Японии в 7 веке. В своей книге «Эссе о пруду снов», написанной в 1088 году, ученый-эрудит и государственный деятель Шэнь Куо из династии Сун придумал слово Sh ( Shíyóu , буквально «каменная нефть») для обозначения нефти, которое остается термином, используемым в современном китайском языке.

В Юго-Западной Азии первые улицы Багдада 8-го века были вымощены смолой , полученной из естественных просачиваемых полей в этом регионе. В 9 веке нефтяные месторождения разрабатывались в районе современного Баку , Азербайджан . Эти поля были описаны арабским географом Абу аль-Хасаном Али аль-Масуди в 10 веке и Марко Поло в 13 веке, который описал добычу из этих колодцев как сотни кораблей. Перегонка нефти была описана алхимиком персидского , Мухаммад ибн Закария Рази (Разес). Там производились химикаты, такие как керосин в перегонных кубах ( аль-амбик ), которые в основном использовались для керосиновых ламп . Арабские и персидские химики также перегоняли сырую нефть для производства легковоспламеняющихся продуктов для военных целей. Через исламскую Испанию дистилляция стала доступной в Западной Европе к XII веку. Он также присутствует в Румынии с 13 века и записывается как păcură.

Европа восемнадцатого века

В Европе нефтяные просачивания широко добывались недалеко от эльзасского города Печельбронн , где в 1742 году применялся процесс разделения паров. В Швейцарии c. 1710, родившийся в России швейцарский врач и греческий учитель Eyrini d'Eyrinis обнаружил гудрон в Валь-де-Траверс , ( Невшатель ). Он основал здесь битумную шахту де ла Преста в 1719 году, которая действовала до 1986 года. Нефтяные пески здесь добывались с 1745 года под руководством Луи Пьера Ансийона де ла Саблоньера по особому назначению Людовика XV . Нефтяное месторождение Печельбронн действовало до 1970 года и было местом рождения таких компаний, как Antar и Schlumberger . В 1745 году при российской императрице Елизавете Федором Приадуновым в Ухте была построена первая нефтяная скважина и нефтеперерабатывающий завод . В процессе перегонки «каменного масла» (нефти) он получил керосиноподобное вещество, которое использовалось в масляных лампах в русских церквях и монастырях (хотя домашние хозяйства все еще полагались на свечи).

Колониальная Америка

Самое раннее упоминание об утечках нефти в Америке встречается в отчете сэра Уолтера Рэли об озере Питч на Тринидаде в 1595 году. Тридцать семь лет спустя рассказ о визите францисканца Жозефа де ла Рош д'Альон в Масляные источники Нью-Йорка были опубликованы в журнале Sagard's Histoire du Canada . В Северной Америке первые европейские торговцы мехом обнаружили канадские коренные народы, которые использовали битум из обширных нефтеносных песков Атабаски для водонепроницаемости своих берестяных каноэ. Шведский ученый Питер Калм в своей работе 1753 года « Путешествие в Северную Америку» показал на карте нефтяные источники Пенсильвании.

В 1769 году экспедиция Portolà , группа испанских исследователей во главе с Гаспаром де Портола , сделала первый письменный отчет о карьерах смолы в Калифорнии. Отец Хуан Креспи писал: «Пересекая бассейн, разведчики сообщили, что видели несколько гейзеров смолы, выходящих из земли, как источники; она вскипает, расплавленная, и вода течет в одну сторону, а гудрон в другую. Разведчики сообщили, что они натолкнулись на многие из этих источников и видели их большие болота, которых, по их словам, было достаточно, чтобы закупорить много судов. Нам самим не так повезло, что мы увидели эти гудронные гейзеры, хотя мы очень этого хотели; так как они находились на некотором расстоянии по дороге, которую мы должны были выбрать, губернатор [Портола] не хотел, чтобы мы проезжали мимо них. Мы назвали их Los Volcanes de Brea [ Таровые вулканы] ».

Современная добыча и промышленность

Натуральный асфальт со встроенным деревом, Питч-Лейк , Тринидад и Тобаго . Асфальт из Пич-Лейк производят с 1851 года.

В течение девятнадцатого и начала двадцатого века нефтяные выходы в Европе эксплуатировались повсюду с рытьем, а затем бурением скважин рядом с их местами возникновения и открытием множества небольших нефтяных месторождений, таких как Италия.

Современная история нефтяной эксплуатации, в связи с извлечением из просачивается, началась в 19 веке с переработкой керосина из сырой нефти уже в 1823 году, и в процессе переработки керосина из угля по Новой Шотландии Абрахам Пайно Джеснер в 1846. Это только после того, как Игнаций Лукасевич усовершенствовал метод Геснера и разработал способ очистки керосина из более доступного «каменного масла» («петр-олеум») в 1852 году, первый рудник каменного масла был построен недалеко от Кросно в центральной европейской Галиции ( Польша / Украина ) в 1853 году. В 1854 году Бенджамин Силлиман , профессор естественных наук Йельского университета , был первым американцем, который фракционировал нефть дистилляцией . Эти открытия быстро распространились по миру.

Первая промышленная нефтяная скважина в мире была пробурена в Польше в 1853 году, а вторая - в соседней Румынии в 1857 году. Примерно в то же время первые в мире, но небольшие нефтеперерабатывающие заводы были открыты в Ясло в Польше, а более крупный - в Вскоре после этого Плоешти в Румынии. Румыния - первая страна в мире, объем добычи сырой нефти которой официально зарегистрирован в международной статистике, а именно 275 тонн. К концу 19 века Российская Империя, особенно в Азербайджане , стала лидером в производстве.

Первая нефтяная «скважина» в Северной Америке была вырыта Джеймсом Миллером Уильямсом в 1858 году в Ойл-Спрингс, Онтарио , Канада . Нефтяная промышленность США началась с бурения Эдвином Дрейком нефтяной скважины высотой 69 футов (21 метр) в 1859 году на Ойл-Крик около Титусвилля, штат Пенсильвания , оба названия были названы в честь их нефтяных выходов.

Другие источники нефти изначально связаны с нефтяными просачивается были обнаружены в Перу Zorritos района в 1863 году, в голландской Ост - Индии на Суматре в 1885 году, в Персии в Masjed Солейман в 1908 году, а также в Венесуэле, Мексике, и в провинции Альберта , Канада. В 1892 году французский горный инженер, геолог и археолог Жак де Морган заметил, что в Иране есть выходы нефти, которые, по его мнению, могут быть коммерчески прибыльными.

К 1910 году они тоже были развиты на промышленном уровне. Первоначально эти нефтяные источники и продукты предназначались для использования в топливных лампах, но с развитием двигателя внутреннего сгорания их предложение не могло удовлетворить возросший спрос; многие из этих ранних традиционных источников и «местные находки» вскоре уступили место технологиям и спросу.

Образование просачивания нефти

Выход дегтя на мысе Розель, на илистых (соляных) равнинах Большого Соленого озера.
Переделанная смола на пляже в Розел-Пойнт, штат Юта. Черные породы - базальтовые: смола коричневая и похожа на коровий навоз.

Просачивание нефти происходит в результате прорыва перекрытия над резервуаром , вызывая третичную миграцию углеводородов к поверхности под влиянием связанной с ним выталкивающей силы . Уплотнение нарушено из-за эффектов избыточного давления, добавляющего силу плавучести, преодолевая сопротивление капилляров, которое изначально удерживало углеводороды в герметичном состоянии.

Причины избыточного давления

Наиболее частой причиной избыточного давления является быстрая загрузка мелкозернистых отложений, не позволяющая воде вытекать достаточно быстро, чтобы уравновесить давление покрывающей породы . Если захоронение останавливается или замедляется, избыточное давление может уравняться со скоростью, которая зависит от проницаемости вышележащих и соседних пород. Вторичной причиной избыточного давления является расширение жидкости из-за изменений объема твердой и / или жидкой фаз. Некоторые примеры включают: акватермическое давление ( тепловое расширение ), реакции дегидратации глины (например, ангидрита ) и превращение минералов (например, кероген в нефть / газ и избыток керогена).

Типы просачиваний

В зависимости от степени избыточного давления могут возникнуть два типа просачивания. Разрушение капилляров может произойти в условиях умеренного избыточного давления, что приведет к широко распространенной, но низкой интенсивности просачивания, пока избыточное давление не выровняется и не произойдет повторное уплотнение. В некоторых случаях умеренное избыточное давление не может быть уравновешено, потому что поры в породе маленькие, поэтому давление вытеснения, давление, необходимое для разрушения уплотнения, очень велико. Если избыточное давление продолжает увеличиваться до точки, в которой оно преодолевает минимальное напряжение породы и ее предел прочности на растяжение до преодоления давления вытеснения, тогда порода будет разрушаться , вызывая локальную и высокоинтенсивную фильтрацию до тех пор, пока давление не выровняется и трещины не закроются.

Калифорния просачивается

Обнажение диатомита, содержащее масло, которое просачивается в жаркую погоду, недалеко от МакКиттрика, в округе Керн, Калифорния.
Обнажение, окрашенное нефтью, недалеко от месторождения Керн Ривер, в округе Керн, Калифорния.
Нефтяной завод в районе Сими-Вэлли округа Вентура, Калифорния

В Калифорнии есть несколько сотен естественных просачиваний, обнаруженных в 28 округах штата. Большая часть нефти, обнаруженной в Калифорнии в 19 веке, была получена в результате наблюдений за утечками. Самая большая в мире утечка естественной нефти - это Coal Oil Point в проливе Санта-Барбара , Калифорния. Три наиболее известных места просачивания смолы в Калифорнии - это McKittrick Tar Pits , Carpinteria Tar Pits и La Brea Tar Pits .

На нефтяном месторождении Керн-Ривер в настоящее время нет активных просачиваний. Однако нефтеносные образования в обнажениях остаются от ранее активных просачиваний. Утечки нефти могут быть значительным источником загрязнения .

Выходы, известные как смолистые ямы McKittrick, встречаются на нефтяном месторождении McKittrick в западном округе Керн . Некоторые из просачиваний происходят в водоразделах, которые стекают к дну долины Сан-Хоакин . Эти просачивается первоначально были добыты для асфальта по коренным американцам , а в 1870 - е годах большая добыча масштаба была проведена с помощью двух открытых карьеров и шахт. В 1893 году Южно-Тихоокеанская железная дорога построила линию до Асфальта , в двух милях от нынешнего МакКиттрика . Мазут для железной дороги был очень востребован, тем более что в Калифорнии очень мало угленосных пластов. Сейчас месторождение добывается обычными нефтяными скважинами, а также паровым гидроразрывом пласта.

Нефтяные выходы на McKittrick расположены в диатомитовой формации, которая взорвалась над более молодыми формациями песчаника. Точно так же в долине Верхний Оджай в округе Вентура выходы смолы выровнены с разломами восток-запад. В том же районе гора Сера названа в честь источников, содержащих сероводород. Нефтяные месторождения в районе Серных гор датируются 1870-ми годами. Производство шло из туннелей, вырытых в скале, и производилось самотечным дренажем.

Нефтяная муха ( Helaeomyia petrolei ) - это вид мух, который впервые был описан из смолистых ям Ла-Бреа, а также встречается на других выходах Калифорнии. Это очень необычно среди насекомых из-за своей толерантности к сырой нефти; Личинки этой мухи живут в нефтяных выходах, где питаются насекомыми и другими членистоногими, которые умирают, попав в ловушку в нефти.

Морские просачивания

В Мексиканском заливе имеется более 600 естественных выходов нефти, из которых вытекает от одного до пяти миллионов баррелей нефти в год, что эквивалентно примерно 80 000–200 000 тонн . Когда нефтяной выход образуется под водой, он может образовывать особый тип вулкана, известный как асфальтовый вулкан .

Калифорнийское подразделение нефти, газа и геотермальных ресурсов опубликовало карту морских нефтяных выходов от мыса Агуэлло (к северу от Санта-Барбары) до Мексики. Кроме того, они опубликовали отчет с описанием просачиваний. В отчете также обсуждается подземный выброс на платформе А, который вызвал разлив нефти в Санта-Барбаре в 1969 году . В нем также описаны рассказы дайверов, которые описывают изменения фильтрации после землетрясения в Сан-Фернандо 1971 года .

В Юте есть естественные выходы нефти в Розель-Пойнт на Большом Соленом озере . Просачивание нефти на мысе Розель можно увидеть, когда уровень озера опускается ниже отметки около 4198 футов (1280 м); если уровень озера выше, выходы подводные. Утечки можно найти, перейдя к историческому месту Golden Spike, а оттуда следуя указателям на Spiral Jetty. На месте видны как свежие просачивания смолы, так и переработанная смола (смола, уловленная волнами и выброшенная на камни).

Нефть, просачивающаяся на мысе Розел, содержит много серы , но не содержит сероводорода . Это может быть связано с отложениями в гиперсоленой озерной среде.

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки