Sudah pada dekade pertama abad ke-20, tidak ada yang mempertaruhkan pengeboran sumur eksplorasi tanpa pembuktian geologis awal. Jadi, bersama dengan produsen minyak, profesi baru muncul - penjelajah minyak.
Sebagian besar perusahaan minyak besar dan keprihatinan telah memperoleh layanan geologi mereka sendiri atau setiap kali mereka meminta bantuan ahli geologi konsultan. Survei geologi telah menyebar luas. Seorang pria dengan palu dan ransel berjalan melalui medan, mengumpulkan sampel batuan, menggambarkan singkapan karakteristik lapisan batuan ke permukaan ... relief permukaan medan, tetapi juga tentang sifat perlapisan strata gunung di bawahnya.
Kata kunci: hidrokarbon, eksplorasi, eksploitasi, perairan dalam dan teknologi. Makalah ini memberikan gambaran tentang ladang air dalam dunia, terutama yang berproduksi. Kata kunci: hidrokarbon, eksplorasi, pemboran, perairan dalam dan teknologi.
Artikel ini menawarkan paparan singkat tentang ladang laut dalam dunia. Tanpa berusaha untuk mencakup semua aspek dari segmen ini industri minyak, ia sedang mengeksplorasi cekungan eksplorasi baru dan terutama bidang aktif. Hipotesis kami adalah bahwa perforasi khususnya eksploitasi di laut dalam telah menerima dorongan yang signifikan dalam kenaikan harga saat ini sehingga dapat dikatakan sebagai fenomena yang bersamaan.
Dan hasilnya pun tidak lambat untuk ditampilkan. Jika minyak sebelumnya menghasilkan paling baik satu sumur dari 10 atau bahkan dari 20, maka dari sumur yang dibor dengan mempertimbangkan prediksi geologis, di AS, misalnya, 85% produktif.
Otoritas ahli geologi telah berkembang sedemikian rupa sehingga setiap orang Amerika yang menghargai diri sendiri harus berkonsultasi dengan spesialis saat membeli sebidang tanah... Dan ini jauh dari berlebihan: pemilik tanah sering melakukan segala macam intrik untuk menaikkan harga tanah. Misalnya, di depan mata pembeli, minyak mulai dipompa dari sumur, bintik-bintik berminyak ditemukan di seluruh wilayah ... Dan hanya mata spesialis yang berpengalaman yang dapat menentukan bahwa bintik-bintik ini dibuat dengan sengaja, dan minyak dituangkan ke dalam sumur sehari sebelumnya.
Salah satu tujuan penelitian kami adalah untuk mengidentifikasi setidaknya beberapa inovasi yang telah dibuat selama booming saat ini, terutama yang ditujukan untuk memperpendek siklus antara penemuan dan commissioning bidang dalam. Beberapa kemajuan teknologi akan diterapkan pada deposit di Meksiko, dengan konsekuensi yang mengerikan dari deposit produksi Meksiko.
Kami menyajikan dokumen ini ketika negara sedang mendiskusikan reformasi energi, dan kami bermaksud untuk berkontribusi pada debat yang lebih informatif. Kajian ini disajikan dalam 21 tabel statistik dengan daftar deposit yang ditemukan dan perkembangannya di perairan dalam dunia. Dalam kasus Amerika Serikat, kami mengecualikan informasi terpilah karena negara ini berisi lebih dari setengah ladang dalam dunia; termasuk detail, duplikat panjang teks kami, oleh karena itu, informasi tentangnya digeneralisasi.
Dan hari ini, terlepas dari pengembangan metode baru eksplorasi geologi, pekerjaan lapangan para ahli geologi tidak kehilangan signifikansi praktisnya. Dari tahun ke tahun, setiap musim semi di negara lain planet dikirim ekspedisi geologi. Untuk mencari mineral, mereka "menyisir" inci demi inci dari sudut-sudut paling terpencil.
Namun, ada pengecualian di sini juga. Deposito baru dapat ditemukan di mana, tampaknya, tidak ada yang perlu dicari. Jadi ditetapkan bahwa ladang minyak besar terletak di bawah (secara harfiah) Paris - ibu kota Prancis.
Beberapa pertimbangan mengenai kriteria pencarian informasi. Dalam industri minyak, tidak ada konvensi internasional untuk mendefinisikan apa yang harus dipahami secara mendalam. Di Amerika Serikat, tempat kegiatan ini dimulai, laut dalam disebut lapisan 1000 kaki, atau sekitar 300 meter.
Setelah menghilangkan pertanyaan tentang definisi, tabel statistik kami dalam teks ini hanya menyertakan bidang dengan kedalaman lebih dari 500 meter. Cadangan terbukti atau perkiraan potensi lainnya selalu menjadi bahan pertanyaan yang tak ada habisnya. Ketika melihat tabel statistik cadangan dunia, kesimpulannya adalah, dengan beberapa pengecualian, penemuan dan awal operasi lapangan dalam, setidaknya sejauh ini, tidak mempengaruhi statistik dunia; artinya, peningkatan cadangan air laut dalam terbukti tidak signifikan.
Tetapi kasus seperti itu, tentu saja, jarang terjadi. Lebih sering ahli geologi pergi ke "lapangan". Ini secara tradisional disebut perjalanan ke hutan belantara, meskipun "ladang" bisa berupa taiga, tundra, dan gurun ....
Hari demi hari, para ahli geologi menelusuri rute, dengan cermat mempelajari bebatuan yang muncul ke permukaan, sisa-sisa fosil hewan dan tumbuhan prasejarah, menggali lubang dan membersihkan parit pencarian sehingga struktur lapisannya lebih terlihat. Pekerjaan ini tidak romantis, tetapi juga sangat sulit. Roti asmara seringkali berubah menjadi hitam: hanya dari luar tampaknya menghabiskan malam di tenda, makan di dekat api adalah kegiatan yang sangat menyenangkan. Pergi ke alam, piknik, selama satu atau dua hari, paling lama seminggu, dan menjalani kehidupan seperti itu selama berbulan-bulan adalah hal yang berbeda. Dan tidak hanya hidup, tetapi bekerja keras, menanggung aktivitas fisik yang hebat.
Tapi ada pengecualian. Di dua atau tiga negara di pantai barat Afrika, salah satu ladang di Malaysia, yang lain di Norwegia, tidak ada keraguan bahwa perairan dalam menawarkan penemuan penting bahkan ladang yang sangat besar dan sangat besar karena tampaknya baru-baru ini ditemukan di Brasil. Karena kepentingan di atas, dalam situasi saat ini dengan masalah pasokan dalam kasus ini, kami akan mencatat data yang relevan.
Grafik mencakup seluruh alam semesta: sembilan cekungan: Teluk Meksiko, Brasil, dan cekungan Delta Niger di pantai Afrika Barat, pantai barat Australia, Cina selatan, pantai Jepang dan India; Mediterania dan Lingkar Atlantik versus Norwegia dan Skotlandia utara. Ladang tersebut tersebar di 22 negara termasuk Meksiko.
Tapi pekerjaan seperti ini sangat dibutuhkan. Memang, berdasarkan data yang dikumpulkan, menurut hasil pemrosesan kantor selanjutnya, ahli geologi menyusun peta geologi, di mana semua kemungkinan deposit mineral ditandai. Kemudian, seperti yang sering terjadi, orang-orang dari banyak spesialisasi lain mengikuti jejak ahli geologi perintis - pengebor dan pekerja jalan, perakit dan pekerja lapangan ... tempat sepi hutan menara, desa, dan bahkan kota tumbuh.
Departemen Energi AS menjelaskan bahwa meskipun penelitian dan penilaian dimulai pada awal 1990-an dan beberapa penemuan dibuat, eksploitasi tertunda karena tingginya biaya yang terkait dengan eksploitasi laut dalam. Barel minyak mentah setiap hari. Angola tampaknya adalah negara di mana perusahaan minyak besar telah mengembangkan proyek terbaik dan paling banyak. Mungkin ini perusahaan besar menemukan kondisi politik yang kurang menguntungkan daripada di Nigeria, dan mungkin geologinya lebih megah.
Tiga ladang raksasa ditemukan: bunga matahari; produksi Sachs dan Batuk tujuh tahun lalu, yang hampir tidak beroperasi pada bulan Agustus. Jumlah ladang dalam di lepas pantai negara ini sudah hampir 30, dan lebih banyak dieksploitasi daripada di Brasil. Sama pentingnya adalah inovasi teknis yang berkembang di depan segmen pantai Afrika ini.
"Semuanya terlihat dari atas"
"Anda tidak dapat melihat muka dengan muka - Anda dapat melihat hal-hal besar di kejauhan," kata penyair, dan memukul, seperti yang mereka katakan, tepat di tempat. Penerbangan luar angkasa pertama telah menunjukkan: setelah naik beberapa ratus kilometer, kita dapat melihat apa yang tidak pernah dapat kita lihat di bawah kaki kita - struktur interior bumi, biasanya tersembunyi di bawah penutup tanah, di bawah lapisan lepas atas.
Tiga ladang air dalam pertama dibor pada paruh kedua tahun 1990-an, dan semuanya mulai beroperasi pada tahun berikutnya. Bagaimana kita bisa menjelaskan ketajaman ini, yang tidak kita temukan dalam kasus lain di tahun-tahun itu? Kami hanya memiliki informasi yang tidak lengkap dan tersebar.
Mungkin ini menunda perkembangan kegiatan di lepas pantai negara ini. Dua bidang baru ditemukan, yang terakhir diterbitkan pada bulan Juni. Di negara ini, kita juga menemukan ladang laut dalam, yang meski telah ditemukan sejak 1990-an, hampir tidak beroperasi. Produksi diperkirakan akan meningkat menjadi 90.000 barel per hari, angka yang dilebih-lebihkan mengingat perkiraan cadangan sederhana sebesar 240 juta barel untuk dua ladang yang sekarang diselaraskan untuk produksi lepas pantai.
Manfaat apa yang dapat dibawa ini setidaknya mengatakan fakta seperti itu. Pilot-kosmonot USSR Oleg Makarov, yang berangkat untuk bertemu dengan penduduk Salehard, membawa sertanya sebagai suvenir sebuah foto pinggiran kota ini, yang diambil dari papan pesawat ruang angkasa Soyuz-22. Pertemuan itu berhasil, tetapi ketika Makarov mempersembahkan hadiahnya kepada tuan rumah, sebuah pertanyaan tak terduga muncul:
Mungkin ini adalah negara yang baru-baru ini diikutsertakan dalam perlombaan untuk mengembangkan simpanan yang dalam. Ini adalah deposit kecil yang dapat dilihat dari produksinya yang sederhana yaitu 15.000 barel per hari. Seperti di Mauritania, negara ini baru mulai mengebor dan mengeksploitasi ladangnya yang dalam.
Satu studi menjelaskan bahwa beberapa penemuan gas dibuat ketika kurangnya pasar gas cair menghambat perkembangannya. Konstruksi peralatan untuk Eskdale dan Gorgon sedang berlangsung. Saat ini mengoperasikan lebih dari 20 sumur dan menghasilkan 40.000 barel per hari. Di daerah ini, sistem gabungan anjungan lepas pantai dengan peralatan darat telah dibangun. Ini termasuk platform berkaki panjang, dua blok terapung, dan pipa yang mengarahkan hidrokarbon untuk mendarat ke terminal yang disebut Santan, di mana mereka diproses.
Berapa nilai gambar ini?
Makarov terkejut:
Tidak semuanya. Ini adalah hadiah.
Namun, penanya (itu adalah salah satu ahli geologi) tidak tenang:
Bisakah sebuah foto diuraikan?
Ya, - jawab Makarov. - jika Anda mau, Anda dapat menentukan dengan tepat kapan dan dalam keadaan apa itu dibuat ...
Di sini ahli geologi menghela nafas lega dan tersenyum:
Juga di negara ini, invasi ke perairan dalam dimulai. Setahun kemudian, perluasan lokasi yang sama ditemukan. Proyek ini terdiri dari 20 sumur dan termasuk 20 injektor lainnya. Aktivitas laut dalam di negara ini baru-baru ini. Sebuah kamp tunggal dibuka di depan Kepulauan Hokkaido; uji coba produksi berhasil, tetapi lubang delineasi deposit baru gagal.
India juga telah memulai operasinya di perairan dalam di Ha, telah menemukan empat ladang, tetapi tidak ada yang bekerja. Mungkin karena dia dalam masalah, seperti dilansir pers minyak internasional. Semua produk untuk Inggris.
Terima kasih. Anda baru saja memberi kota kami dua puluh juta rubel!
Ini adalah jumlah yang akan menghabiskan biaya fotografi udara dan penguraian selanjutnya dari foto-foto daerah tersebut, yang baru saja akan dilakukan oleh para ahli geologi.
"Fisika membantu ahli geologi"
Tentu saja, baik survei lapangan maupun luar angkasa membantu para ahli mempelajari banyak hal tentang struktur batuan bawah tanah. Tetapi pengetahuan ini seringkali masih belum cukup untuk menilai dengan tingkat kepastian yang memadai apakah ada minyak di sini atau tidak? Untuk "menyelidiki" lapisan tanah dengan lebih baik, mereka menggunakan metode geofisika untuk mencari mineral.
Ormen Lange tidak ditemukan di Laut Utara, tetapi di perairan utara lepas pantai Norwegia, dekat Lingkaran Arktik. Pada suhu di dekat titik beku, hidrat terbentuk dalam arus produksi; jangan sampai mereka menginstal apa yang dikatakan, ini adalah "sistem anti-beku terbesar di dunia." Namun tantangan utama tampaknya adalah pembangunan jalur pipa dari stasiun pemrosesan yang terletak di Norwegia dan lepas pantai Inggris Raya.
Sejak paruh pertama tahun 90-an, negara ini telah membuka ladang pertamanya di perairan dalam di wilayah tepi Atlantik. Setelah hampir 15 tahun, tidak satupun dari mereka telah menghasilkan. Penelitian kami memungkinkan kami untuk menyimpulkan bahwa tidak ada satu pun ladang yang ditemukan di Laut Utara pada kedalaman 500 meter atau lebih, hanya tiga ladang dalam yang terletak di barat laut Skotlandia, dekat Kepulauan Faroe.
Ahli geofisika seolah melihat menembus bumi hingga kedalaman 5-6 kilometer. Bagaimana mereka melakukannya? Sampai batas tertentu, metode geofisika untuk mempelajari lapisan tanah dapat dibandingkan dengan transmisi sinar-X dari tubuh manusia, atau lebih tepatnya, dengan diagnostik ultrasound. Seberkas osilasi diluncurkan ke tubuh bumi dan dilihat dari pantulan gelombang dari lapisan batuan. struktur geologi daerah yang diberikan.
Segera setelah runtuhnya sosialisme, negara ini membuka sektor Laut Adriatiknya untuk tender internasional. Pemerintah sendiri telah menyatakan bahwa penemuan itu tidak komersial, tidak akan pernah bisa digunakan. Awalnya dianggap "tidak menguntungkan" karena lokasinya yang terpencil dan pasokan yang terbatas, sekitar 20 juta barel, dikembangkan dengan perforasi horizontal, anak perusahaan Italia yang membuat pengembangan bawah laut yang penting. Tiga ladang dalam telah ditemukan di negara ini.
Tidak ada yang berhasil. Baru-baru ini, American Noble Energy menemukan apa yang tampaknya menjadi bidang terpenting bangsa ini - Marie-B, dengan dangkal dan tempat yang dalam... Seperti yang diantisipasi, negara ini telah membangun sistem eksploitasi yang menggabungkan fasilitas produksi lepas pantai dengan peralatan pengolahan tanah, dan juga mencakup deposit dan ladang dalam di perairan dangkal. Dengan demikian, ladang Siena, Simian, Scarab, secara mendalam dan lainnya, yang dangkal seperti Sapphire, termasuk dalam proyek pengembangan bersama yang sangat dekat dengan Delta Nil; jarak antara ladang dan fasilitas pemrosesan gas, di darat, dekat Alexandria, adalah 120 kilometer.
Saat ini, empat metode geofisika utama digunakan: seismik, gravimetri, magnetik dan listrik. Mari kita pertimbangkan mereka secara berurutan.
Eksplorasi seismik didasarkan pada studi tentang fitur perambatan getaran elastis di kerak bumi... Getaran elastis (atau, sebagaimana disebut juga, gelombang seismik) paling sering disebabkan oleh sarana buatan.
Negara ini adalah contoh yang mirip dengan situasi di Amerika Serikat, yang disebabkan oleh kekurangan, satu dekade maju dalam pengeboran air dalam, dan dari awal 1990-an itu dapat mulai menggunakan ladangnya, seperti dapat dilihat pada tabel berikut, kasus Marlim.
Kami menekankan komponen teknologi dalam hasil: tiga bidang berada di cekungan lama, di mana sekitar 100 sumur telah dibor, yaitu, ini adalah "pengulangan", dengan instrumen seismik dengan resolusi yang lebih baik, yang memungkinkan untuk meningkatkan gambar yang mengatasi masalah badan garam di bawah permukaan.
Gelombang seismik merambat di bebatuan dengan kecepatan 2 hingga 8 km / s - kecepatan yang benar-benar kosmik! - tergantung pada kepadatan batu: semakin tinggi, semakin besar kecepatan rambat gelombang.
Pada antarmuka antara dua media dengan kepadatan yang berbeda, beberapa getaran elastis dipantulkan dan dikembalikan ke permukaan bumi. Bagian lain dibiaskan, mengatasi antarmuka dan masuk lebih dalam ke perut - ke antarmuka baru. Begitu seterusnya hingga akhirnya memudar.
Dia berpendapat bahwa tanpa kontribusi deposit baru di daerah tersebut, penurunan lebih tajam dalam produksi Meksiko pasti akan terjadi. Sebanyak 4 triliun kaki kubik per hari telah ditemukan di daerah ini. Sepuluh di Brazil, empat di Niger Basin di Afrika, satu di Italia dan satu di Filipina. Artinya, eksploitasi minyak di laut dalam, kecuali Amerika Serikat dan Brasil, jarang terjadi. Dorongan besar untuk eksploitasi laut dalam adalah konsekuensi dari kenaikan harga minyak saat ini.
Afrika Barat tampaknya menjadi rumah bagi dinamika penemuan dan eksploitasi terbesar. Angola sendiri sekarang memiliki 30 lapangan dalam, jumlah yang lebih kecil, tetapi mereka dapat dibandingkan dengan Brasil, yang memiliki 38 lapangan dalam. Masalah pemulihan harga adalah masalah khusus yang memerlukan analisis khusus, kami tidak tahu sejauh mana proposal dan masalah politik mengganggunya, yaitu fakta bahwa cabang baru atau spesialisasi industri minyak muncul di industri.
Gelombang seismik yang dipantulkan mencapai permukaan bumi, ditangkap oleh penerima khusus dan direkam pada perekam. Setelah memecahkan kode grafik, penduga seismik kemudian menetapkan batas-batas kemunculan batuan tertentu. Berdasarkan data tersebut, peta relief bawah tanah dibangun.
Metode gelombang pantul ini diusulkan oleh ahli geologi Soviet V.S. Voyutsky pada tahun 1923 dan tersebar luas di seluruh dunia. Saat ini, bersama dengan metode ini, metode korelasi gelombang bias juga digunakan. Ini didasarkan pada registrasi gelombang bias yang terbentuk ketika gelombang elastis datang pada antarmuka pada sudut kritis tertentu yang telah dihitung sebelumnya. Digunakan dalam praktek survei seismik dan metode lainnya.
Sebelumnya, ledakan paling sering digunakan sebagai sumber getaran elastis. Sekarang mereka mulai digantikan oleh vibrator.
Vibrator dapat dipasang di truk dan mensurvei area yang luas dalam satu hari kerja. Selain itu, vibrator memungkinkan Anda bekerja di daerah padat penduduk. Ledakan itu pasti akan mengganggu penghuni rumah-rumah di sekitarnya, dan getarannya dapat dipilih dengan frekuensi sedemikian rupa sehingga tidak dapat dirasakan oleh telinga manusia.
Satu-satunya kelemahan metode ini adalah kedalaman penelitian yang dangkal, tidak lebih dari 2-3 kilometer. Oleh karena itu, untuk penelitian yang lebih mendalam digunakan konverter energi eksplosif. Sumber gelombang di sini pada dasarnya adalah ledakan yang sama. Tapi itu tidak lagi terjadi di tanah, seperti sebelumnya, tetapi di ruang peledak khusus. Sebuah impuls ledakan ditransmisikan ke tanah melalui pelat baja, dan campuran propana dan oksigen sering digunakan sebagai pengganti bahan peledak. Semua ini, tentu saja, memungkinkan untuk mempercepat proses membunyikan lapisan tanah.
Metode gravimetri didasarkan pada studi tentang perubahan gaya gravitasi di area tertentu. Ternyata jika di bawah permukaan tanah ada batu yang berdensitas rendah, misalnya batu garam, maka gravitasi bumi agak berkurang di sini. Tetapi batuan padat, seperti, misalnya, basal atau granit, sebaliknya, meningkatkan gaya gravitasi.
Perubahan ini dibuat oleh perangkat khusus - gravimeter. Salah satu opsi paling sederhana adalah pemberat yang digantung dari pegas. Gravitasi meningkat - pegas diregangkan; ini ditunjukkan oleh penunjuk pada skala. Gravitasi berkurang, pegas berkontraksi.
Nah, bagaimana deposit minyak dan gas mempengaruhi gravitasi bumi? Minyak lebih ringan dari air, dan batuan yang jenuh dengan minyak atau pendampingnya yang sangat diperlukan - gas, memiliki kerapatan yang lebih rendah daripada jika diisi dengan air. Dan ini, tentu saja, dicatat oleh gravimeter.
Benar, anomali gravitasi semacam itu dapat disebabkan oleh alasan lain, misalnya, munculnya lapisan garam batu, seperti yang telah kami katakan. Oleh karena itu, pencarian gravitasi biasanya dilengkapi dengan pencarian magnetik.
Planet kita, seperti yang Anda tahu, adalah magnet besar di mana medan magnet berada. Dan medan ini dapat dipengaruhi secara efektif, antara lain, oleh batuan yang terjadi di daerah ini. Mungkin Anda pernah mendengar atau membaca cara deposit bijih besi ditemukan karena fakta bahwa pilot pesawat yang terbang di sini terkejut perilaku aneh jarum magnet?.. Sekarang prinsip ini digunakan untuk mencari jenis mineral lain, termasuk minyak dan gas.
Faktanya adalah bahwa minyak sangat sering mengandung kotoran logam. Dan, tentu saja, kehadiran logam dirasakan, meskipun bukan oleh "jarum magnet", tetapi oleh perangkat modern yang sangat sensitif - magnetometer. Mereka memungkinkan Anda untuk menyelidiki interior bumi hingga kedalaman 7 kilometer.
Metode geofisika lain untuk pencarian mineral - pencarian listrik - dikembangkan pada tahun 1923 di Prancis dan masih digunakan sampai sekarang. Sebenarnya, ini adalah sejenis pengintaian magnetik dengan satu-satunya perbedaan bahwa perubahan dicatat bukan di magnet, tetapi di medan listrik.
Karena praktis tidak ada medan listrik alami di Bumi, itu dibuat secara artifisial, dengan bantuan generator khusus, dan area yang diperlukan diperiksa dengan bantuan mereka. Biasanya batuan bersifat dielektrik, yaitu hambatan listriknya tinggi. Tetapi minyak, seperti yang kami katakan, dapat mengandung logam, yang merupakan konduktor yang baik. Penurunan hambatan listrik di bawah permukaan juga merupakan tanda tidak langsung dari keberadaan minyak.
V tahun-tahun terakhir satu lagi metode semakin banyak digunakan - pengintaian elektromagnetik dengan bantuan generator magnetohydrodynamic (MHD). Kedalaman beberapa kilometer telah tersedia untuk gelombang elektromagnetik, ketika mineral sedang dicari; hingga ratusan kilometer dalam hal studi umum kerak bumi.
Jantung dari generator MHD modern adalah mesin roket yang ditenagai oleh bubuk mesiu. Tetapi bubuk mesiu ini tidak biasa: konduktivitas listrik plasma yang dihasilkannya 16.000 kali lebih tinggi daripada bahan bakar roket konvensional. Plasma melewati saluran MHD yang terletak di antara gulungan magnet. Menurut hukum magnetodinamika, arus listrik muncul dalam plasma yang bergerak, yang, pada gilirannya, membangkitkan medan elektromagnetik dalam emitor khusus - dipol. Dengan bantuan dipol, Bumi diselidiki.
Hanya dalam beberapa detik, instalasi MHD mengembangkan kapasitas puluhan juta watt. Dan itu menghilangkan sistem pendingin besar yang tidak dapat dihindari dengan sumber radiasi tradisional. Dan pemasangannya sendiri beberapa kali lebih ringan dibandingkan jenis genset listrik lainnya.
Untuk pertama kalinya, efisiensi pemasangan MHD diuji pada akhir tahun 70-an di Tajikistan. Kemudian, di daerah punggungan Peter 1, para ilmuwan melakukan percobaan pertama pada suara MHD, mencoba menangkap tanda-tanda gempa yang mendekat. Sinyal dari instalasi Pamir-1 20 megawatt yang kuat direkam pada jarak hingga 30 kilometer darinya.
Beberapa saat kemudian, instalasi MHD digunakan untuk mencari minyak dan ladang gas... Untuk memulainya, wilayah minyak yang cukup terkenal dipilih - dataran rendah Kaspia. Berkat suara MHD, satu lagi peluang telah muncul tidak hanya untuk menentukan keberadaan lapisan bantalan minyak dan gas, tetapi juga untuk menggambarkan ladang dengan jelas. Tetapi biasanya untuk ini Anda harus mengebor beberapa sumur yang mahal.
Setelah menerima informasi pertama yang dapat diandalkan tentang keandalan metode MHD, para ilmuwan tidak membatasi diri hanya pada eksplorasi di dataran rendah Kaspia. Sebuah metode baru eksplorasi geofisika lapisan tanah digunakan di Semenanjung Kola, di Rak Laut Barents- di daerah dengan lapisan batuan sedimen yang tebal, di mana minyak biasanya bersembunyi. Analisis data yang diperoleh menunjukkan bahwa terjadinya minyak di sini cukup memungkinkan.
Tujuan eksplorasi minyak adalah identifikasi, penilaian geologi dan ekonomi dan persiapan untuk pengembangan deposit minyak. Eksplorasi minyak dilakukan dengan menggunakan operasi geologi, geofisika, geokimia dan pengeboran dalam kombinasi dan urutan yang rasional.
Pada tahap pertama dari tahap prospeksi di cekungan dengan kandungan minyak dan gas yang belum ditentukan, atau untuk mempelajari zona tektonik yang kurang dieksplorasi atau tingkat struktural yang lebih rendah di cekungan dengan kandungan minyak dan gas yang telah ditetapkan, pekerjaan regional dilakukan. Untuk ini, survei aeromagnetik, geologis dan gravimetri, studi geokimia air dan batuan, persilangan profil wilayah dengan prospeksi listrik dan seismik, pengeboran referensi dan sumur parametrik dilakukan. Akibatnya, area untuk pekerjaan prospeksi lebih lanjut ditetapkan.
Pada tahap kedua, studi lebih rinci tentang zona bantalan minyak dan gas dilakukan dengan cara prospeksi gravitasi rinci, survei struktural-geologi, eksplorasi listrik dan seismik, dan pemboran struktural.
Perbandingan gambar skala 1: 100.000 - 1: 25.000 dibuat. penilaian prakiraan kandungan minyak dan gas bumi disempurnakan, dan untuk struktur dengan kandungan minyak dan gas yang terbukti, cadangan prospektif dihitung.
Pada tahap ketiga, sumur eksplorasi dibor dengan tujuan untuk menemukan deposit. Sumur eksplorasi pertama sedang dibor di kedalaman maksimum... Biasanya lantai atas disurvei terlebih dahulu, dan kemudian yang lebih dalam. Akibatnya, perkiraan awal cadangan diberikan.
Tahap eksplorasi merupakan tahap terakhir dalam proses eksplorasi. Tujuan utamanya adalah persiapan untuk pembangunan. Dalam proses eksplorasi, deposit harus digambarkan, komposisi litologi, ketebalan, saturasi minyak dan gas harus ditentukan. Setelah eksplorasi selesai, cadangan dihitung dan rekomendasi diberikan untuk pengembangan lapangan. Efisiensi pencarian tergantung pada tingkat penemuan lapangan - rasio jumlah area produktif dengan jumlah total area yang dibor dengan pengeboran prospeksi.
Produksi minyak
Hampir semua minyak yang diproduksi di dunia diambil melalui lubang bor yang didukung oleh pipa baja bertekanan tinggi. Untuk mengangkat minyak dan gas serta air terkait ke permukaan, sumur memiliki sistem pipa pengangkat, mekanisme, dan alat kelengkapan yang disegel, yang dirancang untuk bekerja dengan tekanan yang sepadan dengan tekanan reservoir. Ekstraksi minyak menggunakan lubang bor didahului dengan metode primitif: mengumpulkannya di permukaan badan air, mengolah batu pasir atau batu kapur yang direndam dalam minyak melalui sumur.
Mengumpulkan minyak dari permukaan badan air- Ini, jelas, metode penambangan pertama pada saat kemunculannya, yang digunakan di Media, Babilonia, dan Suriah sebelum zaman kita. Pengumpulan minyak di Rusia, dimulai dari permukaan Sungai Ukhta F.S. Pryadunov pada tahun 1745. Pada tahun 1858, di semenanjung Cheleken, minyak dikumpulkan di parit yang melaluinya air mengalir dari danau. Di parit, bendungan dibuat dari papan dengan saluran air di bagian bawah: minyak menumpuk di permukaan.
Pengembangan batupasir atau batugamping yang diresapi minyak, dan ekstraksi minyak darinya, pertama kali dijelaskan oleh seorang ilmuwan Italia
F. Ariosto pada abad ke-15. Tidak jauh dari Modena di Italia, tanah berminyak seperti itu dihancurkan dan dipanaskan dalam boiler. Kemudian minyak diperas dalam kantong menggunakan mesin press. Pada tahun 1833-1845. minyak diekstraksi dari pasir di pantai Laut Azov... Pasir ditempatkan dalam lubang dengan dasar miring dan disiram dengan air. Minyak dicuci dari pasir dikumpulkan dari permukaan air di jumbai rumput.
Ekstraksi minyak dari sumur diproduksi di Kissia, wilayah kuno antara Asyur dan Media pada abad ke-5 SM, menggunakan kursi goyang yang diikatkan ember kulit. Penjelasan rinci tentang produksi sumur minyak di Baku diberikan oleh seorang naturalis Jerman E. Kempfer ... Kedalaman sumur mencapai 27 m, dindingnya dilapisi dengan batu atau diperkuat dengan kayu.
Produksi minyak melalui sumur mulai banyak digunakan pada tahun 60-an abad ke-19. Pada awalnya, selain mata air terbuka dan pengumpulan minyak ke dalam lubang tanah yang digali di dekat sumur, produksi minyak juga dilakukan menggunakan ember silinder dengan katup di bagian bawah. Dari metode operasi mekanis, untuk pertama kalinya pada tahun 1865 diperkenalkan di Amerika Serikat operasi pemompaan dalam, yang pada tahun 1874 digunakan di ladang minyak di Georgia, pada tahun 1876 di Baku. Pada tahun 1886 V.G. Shukhov diajukan produksi minyak kompresor, yang diuji di Baku pada tahun 1897. Cara yang lebih baik untuk mengangkat minyak dari sumur adalah lift gas- disarankan pada tahun 1914 MM. Tikhvinsky .
Proses produksi minyak, mulai dari pemasukannya melalui reservoir ke dasar sumur dan hingga pemompaan eksternal minyak yang dapat dipasarkan dari lapangan, secara kondisional dapat dibagi menjadi 3 tahap.
ü Pergerakan minyak melalui reservoir ke sumur karena perbedaan tekanan yang dibuat secara artifisial di reservoir dan di dasar sumur.
ü Pergerakan minyak dari dasar sumur ke kepala sumur mereka di permukaan - pengoperasian sumur minyak.
ü Pengumpulan minyak dan gas serta air yang menyertainya di permukaan, pemisahannya, penghilangan garam mineral dari minyak, pengolahan air formasi, pengumpulan gas petroleum terkait.
Pengembangan lapangan minyak dipahami sebagai pelaksanaan proses pemindahan fluida dan gas dalam reservoir ke sumur-sumur produksi. Kontrol aliran cairan dan gas dicapai dengan menempatkan sumur minyak, injeksi dan kontrol di lapangan, jumlah dan prosedur untuk mengoperasikannya, mode operasi sumur dan keseimbangan energi reservoir. Sistem pengembangan yang diadopsi untuk deposit tertentu menentukan indikator teknis dan ekonomi. Sebelum mengebor deposit, sistem pengembangan dirancang. Berdasarkan data operasi eksplorasi dan percobaan, kondisi di mana operasi akan dilakukan ditetapkan: struktur geologinya, sifat reservoir batuan (porositas, permeabilitas, derajat heterogenitas), sifat fisik fluida di reservoir (viskositas, densitas), saturasi batuan minyak dengan air dan gas, tekanan reservoir. Berdasarkan data ini, mereka membuat penilaian ekonomi dari sistem dan memilih yang optimal.
Dalam kasus lapisan dalam reservoir, injeksi gas bertekanan tinggi ke dalam reservoir berhasil digunakan dalam beberapa kasus untuk meningkatkan perolehan minyak.
Pengambilan minyak dari sumur dilakukan baik dengan aliran alami di bawah pengaruh energi reservoir, atau dengan menggunakan salah satu dari beberapa metode pengangkatan cairan secara mekanis. Biasanya pada tahap awal pengembangan, ada produksi yang mengalir, dan ketika aliran melemah, sumur dialihkan ke metode mekanis: pengangkatan gas atau airlift, pemompaan dalam (menggunakan batang pengisap, piston hidrolik, dan pompa ulir).
Metode pengangkatan gas membuat penambahan signifikan pada diagram aliran proses yang biasa di lapangan, karena memerlukan stasiun kompresor pengangkatan gas dengan distributor gas dan pipa pengumpul gas.
Ladang minyak adalah kompleks teknologi yang terdiri dari sumur, saluran pipa, dan instalasi untuk berbagai keperluan, yang dengannya minyak diekstraksi dari perut bumi di lapangan.
Sistem pasokan air dengan stasiun pompa sedang dibangun di ladang yang dikembangkan menggunakan genangan air buatan. Air diambil dari reservoir alami dengan menggunakan fasilitas water intake.
Dalam proses produksi minyak, tempat penting ditempati oleh transportasi produk sumur di lapangan, yang dilakukan melalui pipa. Dua sistem transportasi infield digunakan: tekanan dan gravitasi. Dengan sistem tekanan, tekanannya sendiri di kepala sumur sudah cukup. Dengan gravitasi, gerakan terjadi karena kelebihan tanda kepala sumur di atas tanda titik pengumpulan kelompok.
Saat berkembang ladang minyak, terbatas pada landas kontinen, ladang minyak lepas pantai sedang dibuat.
penyulingan minyak
Kilang minyak pertama dibangun di Rusia pada 1745, pada masa pemerintahan Elizabeth Petrovna, di ladang minyak Ukhta. Di St. Petersburg dan Moskow kemudian mereka menggunakan lilin, dan di kota-kota kecil - obor. Tetapi bahkan saat itu, pelita yang tidak dapat padam masih menyala di banyak gereja. Mereka diisi dengan minyak panas, yang tidak lebih dari campuran minyak sulingan dan minyak sayur. Pedagang Nabatov adalah satu-satunya pemasok minyak sulingan untuk katedral dan biara.
Pada akhir abad ke-18, lampu ditemukan. Dengan munculnya lampu, permintaan minyak tanah meningkat.
Penyulingan minyak - penghapusan komponen yang tidak diinginkan dari produk minyak yang secara negatif mempengaruhi sifat kinerja bahan bakar dan minyak.
Pembersih kimia dihasilkan oleh aksi berbagai reagen pada komponen yang dihilangkan dari produk yang dibersihkan. Metode paling sederhana adalah pemurnian dengan asam sulfat 92-92% dan oleum, digunakan untuk menghilangkan hidrokarbon tak jenuh dan aromatik.
Pembersihan fisiko-kimia diproduksi menggunakan pelarut yang secara selektif menghilangkan komponen yang tidak diinginkan dari produk yang dimurnikan. Pelarut non-polar (propana dan butana) digunakan untuk menghilangkan hidrokarbon aromatik (proses deasphalting) dari residu penyulingan minyak (tar). Pelarut polar (fenol, dll.) digunakan untuk menghilangkan karbon aromatik polisiklik dengan rantai samping pendek, senyawa sulfur dan nitrogen dari sulingan minyak.
Pada pembersihan adsorpsi hidrokarbon tak jenuh, resin, asam, dll dihapus dari produk minyak bumi.Pembersihan adsorpsi dilakukan dengan mengontak udara panas dengan adsorben atau dengan menyaring produk melalui butiran adsorben.
Pembersihan katalitik- hidrogenasi dalam kondisi ringan, digunakan untuk menghilangkan senyawa sulfur dan nitrogen.
Distilasi minyak
Saudara-saudara Dubinin adalah yang pertama membuat alat untuk menyuling minyak. Sejak tahun 1823, Dubinin mulai mengekspor fotogen (minyak tanah) dalam ribuan pood dari Mozdok ke pedalaman Rusia. Pabrik Dubinin sangat sederhana: ketel di kompor, pipa mengalir dari ketel melalui tong air ke tong kosong. Satu tong air adalah lemari es, yang kosong adalah wadah untuk minyak tanah.
Di Amerika, percobaan pertama pada penyulingan minyak dilakukan pada tahun 1833 oleh Silliman.
Di pabrik modern, alih-alih boiler, tungku tabung palsu diatur. Alih-alih tabung untuk kondensasi dan pemisahan uap, kolom rektifikasi besar sedang dibangun. Dan untuk penerimaan produk penyulingan, seluruh kota waduk sedang dibangun.
Minyak terdiri dari campuran berbagai zat (terutama hidrokarbon) dan karena itu tidak memiliki titik didih tertentu. Pada tabung, minyak dipanaskan hingga 300-325 o. Pada suhu ini, zat yang lebih mudah menguap dalam minyak diubah menjadi uap.
Tungku di kilang itu istimewa. Mereka tampak seperti rumah tanpa jendela. Tungku diletakkan dari batu bata tahan api terbaik. Di dalam, di sepanjang dan di seberang, pipa-pipa membentang. Panjang pipa di tungku mencapai satu kilometer.
Saat pabrik beroperasi, minyak bergerak melalui pipa-pipa ini dengan kecepatan tinggi - hingga dua meter per detik. Pada saat ini, nyala api mengalir dari nosel yang kuat ke tungku. Panjang lidah api mencapai beberapa meter.
Pada suhu 300-325 o, minyak tidak tersuling sempurna. Jika suhu distilasi dinaikkan, hidrokarbon mulai terurai.
Pekerja minyak telah menemukan cara untuk menyaring minyak tanpa menguraikan hidrokarbon.
Air mendidih pada 100 kira-kira ketika tekanannya sama dengan atmosfer, atau 760 mm. rt. Seni. Tapi itu bisa mendidih, misalnya, pada 60 o. Untuk melakukan ini, Anda hanya perlu menurunkan tekanan. Pada tekanan 150 mm, termometer hanya akan menunjukkan 60 o.
Semakin rendah tekanan, semakin cepat air mendidih. Hal yang sama terjadi dengan minyak. Banyak hidrokarbon mendidih pada tekanan atmosfer hanya pada 500 ° C. Oleh karena itu, pada 325 ° C hidrokarbon ini tidak mendidih.
Dan jika Anda menurunkan tekanan, maka mereka akan mendidih pada suhu yang lebih rendah.
Distilasi di bawah vakum, yaitu di bawah tekanan tereduksi, didasarkan pada hukum ini. Di kilang modern, minyak disuling atau di bawah tekanan atmosfir, atau di bawah vakum, paling sering pabrik terdiri dari dua bagian - atmosfer dan vakum. Tanaman seperti itu disebut tanaman vakum atmosfer. Semua produk diproduksi secara bersamaan di pabrik-pabrik ini: bensin, nafta, minyak tanah, minyak gas, minyak pelumas dan aspal minyak bumi. Ada jauh lebih sedikit bagian yang tidak menguap selama distilasi seperti itu daripada selama distilasi atmosfer.
Penguapan minyak terjadi lebih mudah ketika uap dimasukkan ke dalam instalasi.
Pekerjaan kolom rektifikasi itu kompleks dan menarik. Dalam kolom ini, tidak hanya pemisahan zat yang terjadi menurut titik didihnya, tetapi pada saat yang sama dilakukan pendidihan ganda tambahan dari cairan kental.
Kolom dibuat sangat tinggi - hingga 40 m Di dalam, mereka dipisahkan oleh partisi horizontal - pelat - berlubang. Tutup ditempatkan di atas lubang.
Campuran uap hidrokarbon dari tungku memasuki bagian bawah kolom.
Uap superheated diumpankan ke residu minyak yang tidak menguap dari bagian bawah kolom. Uap ini memanaskan residu yang tidak menguap dan membawa serta semua hidrokarbon ringan ke atas kolom. Residu berat, bahan bakar minyak, dibebaskan dari hidrokarbon ringan, mengalir ke bagian bawah kolom, dan uap melewati pelat demi pelat, berjuang ke bagian atas kolom.
Pertama, uap dengan titik didih tinggi berubah menjadi cair. Ini akan menjadi fraksi matahari, yang mendidih pada suhu di atas 300 o. Solarium cair menuangkan pelat ke lubang. Uap yang keluar dari oven sekarang harus menggelembung melalui lapisan solarium.
Suhu uap lebih tinggi dari suhu bahan bakar diesel, dan bahan bakar diesel mendidih lagi.
Hidrokarbon, mendidih pada suhu di bawah 300 o, melepaskan diri darinya dan terbang ke atas kolom ke bagian nampan minyak tanah.
Tidak ada bensin atau minyak tanah dalam minyak solar yang keluar dari kolom.
Kolom berisi 30-40 pelat, dibagi menjadi beberapa bagian. Uap melewati semua baki, pada masing-masing baki mereka menggelembung melalui lapisan uap yang terkondensasi dan dalam interval di antara mereka mereka bertemu dengan tetesan kondensat berlebih yang belum dipindahkan ke baki atas yang jatuh dari baki atas.
Skema teknologi dasar instalasi untuk distilasi minyak atmosfer-vakum. Aparat 1, 3 - kolom distilasi atmosfer; 2 - tungku untuk memanaskan minyak dan bahan bakar minyak; 4 - kolom rektifikasi vakum; 5 - kondensor - lemari es; 6 - penukar panas.
Garis: I - minyak; II - bensin ringan; III - minyak yang dilucuti; IV - bensin berat; V - minyak tanah dan minyak gas; VI - uap air; VII - bahan bakar minyak; VIII - gas dekomposisi;
IX - fraksi minyak; X adalah tar.
Pekerjaan yang rumit dan melelahkan terus berlangsung di kolom. Hidrokarbon dikumpulkan di bagian titik didih. Setiap kelompok hidrokarbon dalam kolom memiliki bagian dan outletnya sendiri.
Hidrokarbon akan dikelompokkan berdasarkan bagiannya hanya jika tidak ada hidrokarbon dengan titik didih lain di dalamnya.
Ketika mereka berkumpul, mereka keluar dari kolom ke lemari es, dan dari lemari es ke penerima.
Bukan bensin yang berasal dari bagian paling atas kolom, tetapi uap bensin, karena suhu di bagian atas kolom lebih tinggi daripada suhu bagian bensin yang mudah mendidih. Uap bensin masuk terlebih dahulu ke kondensor.
Di sini mereka diubah menjadi bensin, yang juga dikirim ke lemari es, dan kemudian ke penerima.
Cracking produk minyak bumi
Hasil bensin dari minyak dapat ditingkatkan secara signifikan (hingga 65-70%) dengan memecah hidrokarbon rantai panjang yang terkandung, misalnya, dalam bahan bakar minyak, menjadi hidrokarbon dengan berat molekul relatif lebih rendah. Proses ini disebut cracking (dari bahasa Inggris. Crack- to split).
retak adalah proses penguraian hidrokarbon yang terkandung dalam minyak, sebagai akibatnya terbentuk hidrokarbon dengan atom karbon lebih sedikit dalam suatu molekul.
Cracking ditemukan oleh seorang insinyur Rusia V.G. Shukhov pada tahun 1891 Pada tahun 1913 penemuan Shukhova mulai digunakan di Amerika. Saat ini, 65% dari semua bensin di Amerika Serikat diproduksi di pabrik perengkahan.
Referensi sejarah... Vladimir Grigorievich Shukhov (1853-1939). Pembangun dan mekanik, insinyur minyak dan panas, insinyur hidrolik dan pembuat kapal, ilmuwan dan penemu. Lebih dari 500 jembatan baja dibangun sesuai dengan desain Shukhov. Shukhov adalah orang pertama yang menyarankan penggunaan sambungan paku keling sederhana alih-alih engsel kompleks. Pekerjaan Shukhov pada konstruksi cangkang logam sangat menarik. Perengkahan minyak yang ditemukan. Pipa minyak tempat minyak dipompa juga dibuat sesuai dengan formulanya. Tangki penyimpanan minyak juga kreditnya.
Tukang minyak kami sering berbicara tentang litigasi antara dua perusahaan Amerika. Sekitar 25 tahun yang lalu, perusahaan Amerika Cross pergi ke pengadilan dengan keluhan bahwa perusahaan "Dabbs" mengambil alih penemuannya - cracking. Perusahaan "Cross" menuntut di pihak lain sejumlah besar uang untuk penggunaan "ilegal" dari penemuan itu. Pengadilan berpihak pada Salib. Namun di persidangan, seorang pengacara untuk perusahaan Dabbs mengatakan bahwa cracking tidak ditemukan oleh perusahaan yang sama, tetapi oleh seorang insinyur Rusia. Shukhov .Shukhov lalu dia hidup. Orang Amerika datang kepadanya di Moskow dan bertanya bagaimana dia bisa membuktikan bahwa cracking diciptakan olehnya. Shukhov mengeluarkan dokumen dari meja, dari mana jelas bahwa retakannya Shukhov dipatenkan 35 tahun yang lalu sebelum litigasi kedua perusahaan ini.
Peralatan untuk cracking plant pada dasarnya sama dengan peralatan penyulingan minyak. Ini adalah oven, kolom. Tetapi rezim pemrosesan berbeda. Bahan bakunya juga berbeda. Proses pembelahan dilakukan pada suhu yang lebih tinggi (sampai 600 0 C), seringkali pada tekanan tinggi. Pada suhu seperti itu, molekul hidrokarbon besar terfragmentasi menjadi yang lebih kecil.
Bahan bakar minyak kental dan berat, berat jenisnya mendekati satu. Ini karena terdiri dari molekul hidrokarbon yang kompleks dan besar. Ketika bahan bakar minyak dipecah, beberapa hidrokarbon penyusunnya terurai menjadi yang lebih kecil, dan produk minyak ringan - bensin, minyak tanah - terdiri dari hidrokarbon kecil.
Ketika minyak retak, itu mengalami perubahan kimia. Struktur hidrokarbon berubah. Reaksi kimia kompleks terjadi di peralatan pabrik perengkahan. Reaksi-reaksi ini ditingkatkan ketika katalis dimasukkan ke dalam peralatan.
Salah satu katalis ini adalah tanah liat yang diperlakukan secara khusus. Tanah liat ini dalam keadaan hancur halus - dalam bentuk debu - dimasukkan ke dalam peralatan pabrik. Hidrokarbon, yang berada dalam keadaan uap, digabungkan dengan partikel debu tanah liat dan terfragmentasi di permukaannya. Perengkahan ini disebut perengkahan katalis bubuk. Jenis retak ini tersebar luas.
Katalis kemudian dipisahkan dari hidrokarbon. Hidrokarbon menempuh jalannya sendiri untuk perbaikan dan ke dalam lemari es, dan katalis masuk ke tangki mereka, di mana sifat-sifatnya dipulihkan.
Proses perengkahan terjadi dengan putusnya rantai hidrokarbon dan terbentuknya hidrokarbon jenuh dan tak jenuh yang lebih sederhana, misalnya:
C 16 H 34 C 8 H 18 + C 8 H 16
oktan oktan heksadekana
zat yang dihasilkan dapat terurai lebih lanjut:
C 8 H 18 C 4 H 10 + C 4 H 8
oktan butana butena
C 4 H 10 C 2 H 6 + C 2 H 4
butana etana etilen (etena)
Etilen yang dilepaskan dalam proses perengkahan banyak digunakan untuk produksi polietilen dan etil alkohol.
Pemisahan molekul hidrokarbon berlangsung melalui mekanisme radikal. Radikal bebas terbentuk terlebih dahulu:
CH 3 - (CH 2) 6 - CH 2: CH 2 - (CH 2) 6 - CH 3 t
T CH 3 - (CH 2) 6 - CH 2 . + . CH 2 - (CH 2) 6 - CH 3
Radikal bebas secara kimiawi sangat aktif dan dapat berpartisipasi dalam berbagai reaksi. Dalam proses perengkahan, salah satu radikal mengabstraksi atom hidrogen (a), dan radikal lainnya menambahkan (b):
a) CH 3 - (CH 2) 6 - CH 2 . CH 3 - (CH 2) 5 - CH = CH 2 + HO
b) CH 3 - (CH 2) 6 - CH 2 . + CH 3 - (CH 2) 6 - CH 3
Ada 2 jenis perengkahan: termal dan katalitik.
Retak termal
Pemisahan molekul hidrokarbon terjadi pada lebih suhu tinggi(470-550 0 C). Proses berlangsung lambat, hidrokarbon dengan atom karbon tidak bercabang terbentuk.
Dalam bensin yang diperoleh sebagai hasil perengkahan termal, bersama dengan hidrokarbon jenuh, ada banyak hidrokarbon tak jenuh. Oleh karena itu, bensin ini memiliki ketahanan benturan yang lebih tinggi daripada bensin straight run.
Bensin yang retak secara termal mengandung banyak hidrokarbon tak jenuh, yang mudah teroksidasi dan terpolimerisasi. Oleh karena itu, bensin ini kurang stabil selama penyimpanan. Pembakaran dapat menyumbat berbagai bagian mesin. Untuk menghilangkan efek berbahaya ini, zat pengoksidasi ditambahkan ke bensin tersebut.
Perengkahan katalitik
Pemisahan molekul hidrokarbon terjadi dengan adanya katalis dan pada suhu yang lebih rendah (450-500 0 ).
Fokus utamanya adalah pada bensin. Mereka mencoba untuk mendapatkan lebih banyak dan kualitas selalu lebih baik. Perengkahan katalitik muncul justru sebagai akibat dari perjuangan keras para pekerja minyak jangka panjang untuk meningkatkan kualitas bensin. Dibandingkan dengan perengkahan termal, proses berlangsung jauh lebih cepat, dengan tidak hanya dekomposisi molekul hidrokarbon, tetapi juga isomerisasinya, yaitu. membentuk hidrokarbon dengan rantai bercabang atom karbon.
Dibandingkan dengan bensin yang retak secara termal, bensin yang retak secara katalitik memiliki tingkat yang lebih tinggi resistensi detonasi, karena mengandung hidrokarbon dengan rantai atom karbon bercabang.
Bensin perengkahan katalitik mengandung lebih sedikit hidrokarbon tak jenuh, dan karenanya proses oksidasi dan polimerisasi tidak terjadi di dalamnya. Bensin seperti itu lebih stabil selama penyimpanan.
Reformasi
Reforming - (dari bahasa Inggris. Reforming - untuk mengubah, meningkatkan) proses industri pengolahan bensin dan fraksi nafta minyak untuk mendapatkan bensin berkualitas tinggi dan hidrokarbon aromatik. Dalam hal ini, molekul-molekul hidrokarbon umumnya tidak terbelah, melainkan bertransformasi. Bahan bakunya adalah fraksi nafta minyak.
Sampai 30-an abad ke-20, reformasi adalah jenis retak termal dan dilakukan pada 540 0 untuk mendapatkan bensin dengan nilai oktan 70-72.
Sejak tahun 40-an, reformasi adalah proses katalitik, yang fondasi ilmiahnya telah dikembangkan N.D. Zelinsky, sebaik DI DAN. Karzhev, B.L.
Moldavia. Untuk pertama kalinya proses ini dilakukan pada tahun 1940 di Amerika Serikat.
Ini dilakukan di instalasi industri dengan tungku pemanas dan setidaknya 3-4 reaktor pada t 350-520 0 C, dengan adanya berbagai katalis: platinum dan polimetalik, mengandung platinum, renium, iridium, germanium, dll. di untuk menghindari penonaktifan katalis oleh kokas produk pemadatan, reformasi dilakukan di bawah tekanan tinggi hidrogen, yang disirkulasikan melalui tungku pemanas dan reaktor. Sebagai hasil dari reformasi fraksi bensin minyak, diperoleh 80-85% bensin dengan angka oktan 90-95, 1-2% hidrogen dan sisa hidrokarbon gas. Dari tungku tubular di bawah tekanan, minyak diumpankan ke ruang reaksi, di mana katalis berada, dari sini ia pergi ke kolom distilasi, di mana ia dipisahkan menjadi produk.
Reformasi sangat penting untuk produksi hidrokarbon aromatik (benzena, toluena, xilena, dll.). Sebelumnya, sumber utama hidrokarbon ini adalah industri kokas.
