История нефти. «Чёрное золото» – универсальный продукт

В Египте и Вавилонии битумом покрывали полы домов и амбаров для защиты от влаги и мышей. Из него делали сосуды, скульптуры и даже скрепляли драгоценные камни в украшениях.

По составу битумы условно подразделяются на несколько классов: мальты, асфальты, асфальтены, кериты, озокериты, гуминокериты, антраксолиты, нафтиды, нафтоиды.

В Египте и Вавилонии из битума делали сосуды, скульптуры и даже скрепляли драгоценные камни в украшениях

Когда нефть выходит на поверхность земли, она окисляется. Уходит газ, затекает вода. Повышаются плотность, вязкость нефти, изменяется её состав. Нефть превращается в мальту и асфальтовые битумы, которые заполняют трещины или образуют кировые покровы на поверхности.

Мальты представляют собой густую чёрную нефть, пахнущую сероводородом, обычно с высоким содержанием серы (до 9 %).

Когда лёгкие, метановые и нафтеновые нефти изливаются на поверхность, подвергаются выветриванию и окислению на воздухе, образуются киры (кериты).

Асфальты являются более глубоко измененным продуктом окисления нефти. Это вязкое, эластичное вещество тёмного цвета с температурой плавления до 100 °С. Могут быть жидкими («озёра») или в виде асфальтоносных пластов.

Нефть может разделяться при перемещении по порам и трещинам с изменением температуры и давления. При этом происходит выделение газа и лёгких углеводородов. В результате раствор становится перенасыщенным, и твердые углеводороды выпадают из него, заполняют поры или трещины. Постепенно смолистые и асфальтеновые компоненты теряют подвижность, оседают в пласте, образуя высоковязкие смолисто-асфальтеновые нефти. Сюда же относятся озокериты.

Асфальтиты отличаются от асфальтов твердостью, хрупкостью, тугоплавкостью.

Озокериты представляют собой воскообразное вещество от мазеобразной до плотной консистенции. Цвет их от коричневого до тёмно-зелёного и чёрного в зависимости от содержания асфальтово-смолистых веществ. Он образуется в результате выпадения незначительной части парафина при снижении температуры в процессе дегазации нефти.

Кериты по внешнему виду и физическим свойствам похожи на каменные угли.

Битум является аморфным веществом, то есть в твёрдом состоянии проявляет свойства жидкости. Чтобы доказать это, в 1927 году профессор Квинслендского университета Томас Парнелл поместил битум в воронку и стал ждать, когда он вытечет. Эксперимент подтвердил его теорию – первая капля упала через восемь лет. Специалисты университета продолжали наблюдения и после смерти учёного, установив за 80 лет, что битум истекает по одной капле каждые девять лет.

Есть и искусственные (технические) битумы. Это остаточные продукты переработки нефти, каменного угля и сланцев. По составу близки с природными битумами. Чтобы улучшить качество нефтяного битума, в гудроны и тяжёлые остатки переработки мазута добавляют до 30 % других продуктов. Без добавок вяжущие компоненты становятся хрупкими и теряют эластичность. Современные битумные материалы – полимерно-битумные вяжущие – производятся на основе обычных битумов с добавлением полимеров типа СБС (стирол-бутадиен-стирол) и пластификатора. По сравнению с традиционными продуктами они обладают повышенной сопротивляемостью к деформации, лучше себя ведут при высоких и низких температурах, более долговечны.

В наши дни природный битум добывается и на месторождениях. Они есть во многих странах, больше всего запасы битума в Канаде, Казахстане, России и Венесуэле. Природные твердые битумы образуют скопления: пластовые, жильные (трещинные), покровные и рассеянные.

Крупнейшее месторождение твёрдого битума – Канадский асфальтовый пояс на юго-западном склоне Канадского щита. Здесь имеется знаменитое месторождение Атабаска, несколько других гигантов: Коулд-Лейк, Вабаска, Пис-Ривер и другие.

Есть такие месторождения и в Венесуэле в бассейне нижнего течения реки Ориноко. К северу от них расположены нефтяные месторождения.

В России битумы имеются на склонах Анабарского и Оленекского массивов на Сибирской платформе, где выходят на поверхность пермские песчаники. Есть они и в Эмбинском районе Казахстана.

Скопления битума жильного типа имеются на территории Оренбургской области.

Покровные битумы известны на Апшеронском, Керченском, Таманском полуостровах, на Сахалине.

Есть и несколько битумных озер. Наиболее крупное и известное – озеро Пич-Лейк (остров Тринидад, Южная Америка). Это месторождение натурального битума имеет площадь около 40 га и достигает глубины 75 м. Оно снизу подпитывается нефтью, которая превращается в мальту, потом в асфальт. Местные индейцы пользовались этим асфальтом для пропитки своих каноэ.