Ropa naftowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Ropa naftowa

Ropa naftowa (olej skalny) – ciekła kopalina, złożona z mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych (bituminów), z niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, siarki i zanieczyszczeń. Ma podstawowe znaczenie dla gospodarki światowej jako surowiec przemysłu chemicznego, a przede wszystkim jako jeden z najważniejszych surowców energetycznych.

Pochodzenie ropy naftowej[edytuj | edytuj kod]

Teoria nieorganiczna pochodzenia ropy[edytuj | edytuj kod]

Teoria organiczna pochodzenia ropy[edytuj | edytuj kod]

Teoria ta została stworzona m.in. przez: B. Radziszewskiego, K. Englera, H. Höfera, J.E. Hackforda, D. White'a w myśl których ropa naftowa powstała przez przeobrażenie szczątków roślinnych i zwierzęcych nagromadzonych wraz z drobnymi okruchami mineralnymi w osadach morskich; czynnikami powodującymi przejście substancji organicznych w bituminy są prawdopodobnie: środowisko redukujące, odpowiednia temperatura i ciśnienie, działalność bakterii, oddziaływanie pierwiastków promieniotwórczych i innych[1].

Występowanie ropy naftowej[edytuj | edytuj kod]

Złoża ropy naftowej w Polsce

Złoża ropy naftowej często łączą się ze złożami gazu ziemnego. Występują najczęściej w antyklinach, przy czym sekwencja jest następująca: u dołu występuje podścielająca złoże solanka, następnie ropa naftowa, a w szczycie antykliny gaz ziemny. Może też występować w mieszaninie z piaskiem, tworząc tzw. piaski bitumiczne.

Skały zbiornikowe[edytuj | edytuj kod]

Skałami macierzystymi ropy naftowej są najczęściej ciemne łupki o dużej zawartości substancji bitumicznych. Ze skał macierzystych ropa pod wpływem gradientu ciśnienia przesączała się do sąsiadujących ze skałami macierzystymi skał o większej porowatości i/lub przepuszczalności (głównie piaskowców, często również wapieni).

Złożowe prowincje naftowe[edytuj | edytuj kod]

Ropę naftową wydobywa się w Azji, w rejonie Zatoki Perskiej, w basenie Morza Kaspijskiego, na Syberii, w Ameryce Północnej i środkowej, oraz na dnie Morza Północnego. W północnej Afryce, w Zatoce Meksykańskiej, w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, w Meksyku.

Właściwości ropy naftowej[edytuj | edytuj kod]

Surowa ropa naftowa wydobywana ze złoża jest cieczą barwy zwykle ciemnobrunatnej o ostrym zapachu, nierozpuszczalną w wodzie. Jest ona cieczą palną.

W zależności od pochodzenia jej barwa i inne własności mogą się zmieniać. Rozróżnia się cztery klasy ropy – A, B, C i D o różnych własnościach

Skład chemiczny ropy[edytuj | edytuj kod]

Podstawowy skład pierwiastkowy ropy naftowej to:

Oprócz tych pierwiastków w ropie naftowej można znaleźć około 50 pierwiastków chemicznych, w tym: wanad, nikiel, chlor.

Pod względem związków: Węglowodory (95% wag.):

Związki organiczne zawierające heteroatomy:

Związki nieorganiczne

Właściwości fizyczne ropy[edytuj | edytuj kod]

Średnia masa molekularna wynosi 220—300 g/mol (rzadko 450—470). Gęstość 0,73-1,03[2] (zwykle 0,82-0,95[potrzebne źródło]) g/cm³; przenikalność dielektryczna 2,0-2,5; przewodnictwo elektryczne właściwe od 2•10-10 do 3•10-19 om-1•cm-1.

Podział ropy[edytuj | edytuj kod]

  • ze względu na ciężar właściwy:
    • lekka (poniżej 878 kg/m³)
    • średnia (od 878 do 884)
    • ciężka (powyżej 884)
  • ze względu na zawartość siarki w ropie:
    • niskosiarkowa (poniżej 0,5%)
    • siarkowa (powyżej 0,5%)
  • ze względu na zawartość żywic w ropie:
    • małożywiczna (poniżej 17%)
    • żywiczna (od 18 do 35%)
    • wysokożywiczna (powyżej 35%)
  • ze względu na zawartość parafiny w ropie:
    • niskoparafinowa (bezparafinowa) (temperatura krzepnięcia poniżej −16 °C)
    • parafinowa (temperatura krzepnięcia od −15˚C do +20 °C)
    • wysokoparafinowa (temperatura krzepnięcia powyżej +20 °C)

Poszukiwanie ropy naftowej[edytuj | edytuj kod]

Badania geofizyczne[edytuj | edytuj kod]

Podstawową metodą typowania obszarów perspektywicznych i poszukiwania złóż ropy naftowej przez geofizyków jest sejsmika refleksyjna. Dzięki niej można rozpoznać budowę geologiczną badanego terenu i wytypować pułapki złożowe.

Wiercenia poszukiwawcze[edytuj | edytuj kod]

Obecnie ropy naftowej poszukuje się na każdym terenie ze względu na wyczerpywanie się złóż dotychczas eksploatowanych.

Wydobycie ropy naftowej[edytuj | edytuj kod]

Wydobycie ropy naftowej przez największych producentów w latach 1960–2006[3]
Schemat wydobycia ropy naftowej spod dna morskiego
1. Platforma wydobywcza
2. Warstwy skalne
3. Szyby
4. Gaz i ropa uwięzione w porowatej skale

Ropa jest wydobywana co najmniej od średniowiecza. Jej największe zasoby znajdują się w:

Afryka

Nigeria, Angola, Libia, Tunezja, Algieria, Egipt, Mauretania, Czad, Sudan, Sudan Południowy, Kamerun, Gabon, Kongo, Gwinea Równikowa, Republika Południowej Afryki, Kenia, Tanzania, Mozambik, Somalia

Ameryka Północna

Meksyk (na półwyspie Jukatan oraz nad Zatoką Meksykańską); Stany Zjednoczone (w Kalifornii, na Alasce, w Nevadzie, w Utah, w Arizonie, w Kolorado, w Nowym Meksyku, w Kansas, w Oklahomie, w Teksasie, w Luizjanie, w Nebrasce, w Dakocie Północnej, w Dakocie Południowej, w Wyoming, w Montanie, w Iowa, w Missouri, w Michigan, w Illinois, w Kentucky, w Tennessee, w Alabamie, w Missisipi, na Florydzie, w Indianie, w Ohio, w Nowym Jorku, w Pensylwanii, w Wirginii Zachodniej, w Wirginii); Kanada (w Nowej Fundlandii i Labradorze, w Ontario, w Manitobie, w Saskatchewan, w Albercie); na Kubie, w Gwatemali, w Belize

Ameryka Południowa

Wenezuela, Brazylia, Kolumbia, Ekwador, Gujana, Trynidad i Tobago, Boliwia, Chile, Argentyna, Falklandy

Europa

na Morzu Północnym z którego wydobywają Wielka Brytania, Norwegia, Dania, Holandia, Niemcy; wokół Sycylii i Sardynii; na Morzu Barentsa z którego wydobywają Norwegia i Rosja; w Austrii, w Chorwacji, w Serbii, w Rumunii, w Bułgarii, w Rosji (Zagłębie Wołżańsko-Uralskie, Obwód samarski, Baszkiria, Obwód permski, Czeczenia, Adygeja, Republika Komi, Sachalin, Obwód kaliningradzki

Azja

Zatoka Perska z której wydobywają Zjednoczone Emiraty Arabskie, Arabia Saudyjska, Katar, Bahrajn, Kuwejt, Irak, Iran, Oman; w Zjednoczonych Emiratach Arabskich, w Arabii Saudyjskiej, w Katarze, w Bahrajnie, Kuwejcie, Iraku, Iranie, Omanie, Jemenie, w Azerbejdżanie; na Morzu Kaspijskim z którego wydobywają Rosja, Azerbejdżan, Kazachstan, Turkmenistan, Iran; w Kazachstanie, w Turkmenistanie, w Syrii, w Indiach, Chińska Republika Ludowa (Daqing, Shengli, Nanyang, Renqiu, Karamay, Dagang, Yumen, na Morzu Żółtym, na Morzu Południowochińskim), w Tajlandii, w Malezji, w Indonezji, na Filipinach, w Wietnamie, w Afganistanie, w Pakistanie

Oceania

Australia, Nowa Zelandia, Papua-Nowa Gwinea

Duży wpływ na wielkość wydobycia i ceny ropy naftowej ma organizacja OPEC zrzeszająca 12 krajów znad Zatoki Perskiej, Afryki i Ameryki Pd. W 2010 roku udział OPEC w światowym wydobyciu ropy naftowej wynosił 44%[4].

Światowe zasoby ropy naftowej w 2013 szacowane były na 1687 miliardów baryłek (230 mld ton)[5]. Wydobycie ropy naftowej wynosiło około 60 mln baryłek dziennie w 1986, około 70 mln baryłek dziennie w 1996, około 80 mln baryłek dziennie w 2004 i około 86 mln baryłek dziennie w 2013[5].

Wydobycie ropy naftowej i rezerwy największych producentów ropy[5]
# Kraj Wydobycie w 2013
(tys baryłek/dzień)
Rezerwy
(mld baryłek)
Rezerwy
(lata)
1  Arabia Saudyjska (OPEC) 11525 265,9 63
2  Rosja 10788 93,0 23
3  Stany Zjednoczone 10003 44,2 12
4  Chiny 4180 18,1 12
5  Kanada 3948 174,3 121
6  Zjednoczone Emiraty Arabskie (OPEC) 3646 97,9 73
7  Iran (OPEC) 3558 157,0 120
8  Irak (OPEC) 3141 157,0 137
9  Kuwejt (OPEC) 3126 101,5 89
10  Meksyk 2875 11,1 11
11  Wenezuela (OPEC) 2623 298,3 311
12  Nigeria (OPEC) 2322 37,1 44
13  Brazylia 2114 15,6 20
14  Katar (OPEC) 1995 25,1 34
15  Norwegia 1837 8,7 13
 świat 86808 1687,9 53

Wydobycie w Polsce[edytuj | edytuj kod]

Transport ropy naftowej[edytuj | edytuj kod]

Eksport ropy naftowej
Import ropy naftowej

Ropę transportuje się na dwa sposoby. Na terenach lądowych najbardziej opłacalny ekonomicznie jest transport rurociągowy. Rurociągi ropy naftowej są wykonane ze stalowych rur o wewnętrznej średnicy 30 do 120 cm. Tam gdzie to możliwe, są budowane na powierzchni ziemi. Ropa naftowa jest utrzymywana w ruchu przez system stacji pomp, budowanych wzdłuż rurociągu i zwykle płynie z prędkością około 1 do 6 m/s.

Chociaż rurociągi można budować nawet pod morzem, to jest to bardzo wymagający ekonomicznie i technicznie proces, a przy tym ryzykowny ekologicznie, więc większość ropy naftowej jest transportowana na morzu przez tankowce. Załadunek odbywa się na FPSO, platformach eksploatacyjnych, lub przy bojach przeładunkowych, a rozładunek tankowców odbywa się w terminalach naftowych.

Przetwórstwo ropy naftowej[edytuj | edytuj kod]

Information icon.svg Osobny artykuł: Przetwórstwo ropy naftowej.

Przetwórstwem ropy naftowej zajmuje się przemysł rafineryjny, który przerabia ją w rafineriach. Aby wyodrębnić z ropy jej poszczególne składniki (np. benzynę) stosuje się destylację frakcyjną. Ropę rozdziela się na frakcje dzięki różnicy w temperaturach wrzenia poszczególnych jej składników. Jakość ropy ustala się na podstawie indeksu API.

Zastosowanie ropy naftowej[edytuj | edytuj kod]

Jest podstawowym surowcem przemysłu petrochemicznego stosowanym do otrzymywania m.in. benzyny, nafty, olejów, parafiny, smarów, asfaltów, mazutów, wazelin i wielu materiałów syntetycznych.

Skażenie środowiska[edytuj | edytuj kod]

Ropa naftowa może skazić środowisko w dwóch sytuacjach – podczas poszukiwań i eksploatacji, oraz w czasie transportu. O ile erupcje związane z anormalnie wysokim ciśnieniem złożowym lub awariami głowic przeciwerupcyjnych są rzadkie i szybko opanowywane, to prawdziwą plagą dla środowiska są awarie powstałe w czasie transportu – głównie katastrofy tankowców (np. MT Exxon Valdez, MT Prestige).

Katastrofy wielkich zbiornikowców zdarzają się na świecie prawie co rok. Wyciek ropy naftowej spowodowany awarią zbiornikowca ma bardzo poważne skutki:

  • Ropa szybko rozprzestrzenia się po powierzchni morza tworząc na wodzie warstwę o grubości 0,3 mm i powodując zanieczyszczenie wybrzeża
  • Najlżejsze składniki ropy parują, a najcięższe mieszają się z wodą morską i powoli opadają na dno
  • Lepka ropa skleja pióra ptaków morskich oraz skrzela ryb i innych zwierząt wodnych
  • Na skażonym obszarze ropa uniemożliwia zwierzętom wodnym poruszanie, oddychanie i odżywianie się
  • Warstwa ropy nie przepuszcza potrzebnego organizmom tlenu i promieniowania słonecznego
  • Bakterie stopniowo usuwają ropę, zużywając do tego celu cały tlen rozpuszczony w wodzie

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

WiktionaryPl nodesc.svg
Zobacz hasło ropa naftowa w Wikisłowniku
Commons in image icon.svg

Przypisy

  1. Encyklopedia Powszechna PWN, tom 4, str. 54. Państwowe Wydawnictwo Naukowe - Warszawa 1976 r.
  2. Encyklopedia techniki CHEMIA. Warszawa: WNT, 1965.
  3. World Crude Oil Production. [dostęp 2010-08-29].
  4. Economy. „Iran Investment”. 4 (50), s. 7, 2010. 
  5. 5,0 5,1 5,2 BP Statistical World Energy Review 2014. , 2014. BP. [dostęp 20 czerwca 2014].