Запасы тяжелой нефти в мире превышают природные месторождения легкой и средней нефти, но далеко не все страны ее добывают. Это связано с определенными сложностями в добыче и транспортировке. Повышенные показатели плотности и вязкости требуют задействования сложных технологий. Это в 3-4 раза увеличивает операционные затраты и для многих стран до сих пор является нерентабельным.
Запасы тяжелой нефти в России и мире
На первом месте по количеству разведанных запасов тяжелой нефти Канада, а на втором — Венесуэла. В этих странах изначально была раньше начата добыча нефти и переработка нефтяного сырья. Россия находится на третьем месте в мире по запасам тяжелой нефти: по различным оценкам экспертов ее количество варьирует от 6 до 75 млрд тонн. Общие мировые запасы нетрадиционного углеводородного сырья составляют от 790 млрд. до 1 трлн тонн.
Характеристики тяжелой нефти
Высоковязкая нефть содержит большое количество тяжелых углеводородов. Плотность ее составляет 920÷1000 кг/м3, а вязкость 50÷10 000 мПа•с. Тяжелая нефть отличается пониженным содержанием топливных фракций. Но при этом она имеет высокое содержание серы и металлов. Тяжелую сырую нефть классифицируют на два вида: высокосернистая (более 1% серы) и низкосернистая (менее 1% серы).
Ценность тяжелой нефти достаточно высока, так как ее запасы во много раз превышают количество традиционного углеводородного сырья. Разработка и освоение таких месторождений проходит во многих странах мира. Чем тяжелее нефть, тем выше ее плотность.
Благодаря этому удается получить гораздо больше конечных продуктов разного спектра:
· авиационный керосин;
· бензин;
· асфальт;
· битум;
· дизельное топливо;
· мазут;
- смазочные материалы;
· сжиженный газ.
В отличие от легкой нефти нетрадиционное углеводородное сырье дает более широкий спектр получения нужных нефтепродуктов. Большинство месторождений расположены на Крайнем Севере. Это еще больше усложняет транспорт сырья по трубопроводам. Он невозможен без снижения вязкости тяжелой нефти. Добычу производят с использованием целого ряда технологий. Наиболее доступным способом снижения вязкости тяжелой нефти является подогрев. Также практикуется применение различных растворителей. Возможно разбавление более легкими фракциями нефти.
Битум
Битум получают преимущественно из тяжелой нефти несколькими способами:
· путем концентрирования остатков нефти с помощью вакуумной перегонки;
· смешивание нефтяных остатков с дистиллятом и другими остаточными продуктами;
· применение метода кислородного окисления при высокой температуре.
Производители нередко комбинируют несколько способов получения битума. Идеальным сырьем считаются остатки уже переработанной тяжелой нефти (гудрон, асфальт). Битум является наиболее распространенным инженерно-строительным материалом, потребность в котором очень высока.
Основные сферы применения:
· строительство дорог;
· прокладка проводов;
· производство лакокрасочной продукции;
· изготовление асфальтобетона;
· производство мягких кровельных материалов, которые чаще всего имеют форму черепицы.
Битум отличается устойчивостью к высоким и низким температурам, пластичностью, адгезией, не растворяется в воде и широко применяется при создании качественной гидроизоляции.
Асфальт
Природный асфальт является разновидностью битума, который получают из тяжелой фракции нефти. Основная сфера его применения — дорожное строительство. Асфальт применяют при создании верхнего слоя дорог, парковок, тротуаров, площадей, спортивных площадок. Также его используют в кровельных работах.
На основе нетрадиционного углеводородного сырья производят разные виды асфальта:
· горячий, в состав которого входит вязкий битум;
· теплый (состоит из маловязкого битума);
· холодный (образован жидким битумом);
· литой, в состав которого входят битумы с повышенной вязкостью.
Горячий асфальт укладывают при температуре 120°С. Работать с материалом можно при температуре воздуха не ниже +5 °С.Сразу после укладки применяется специальная тяжелая техника для утрамбовки покрытия.
Теплый сфальт перед укладкой необходимо разогреть. Дорожные работы проводят преимущественно летом и осенью. Утрамбовку осуществляют катком. Холодный асфальт не требует разогрева перед укладкой. Работать с таким материалом можно даже в холодное время года и при низких температурах. Чаще всего холодный асфальт применяют в рамках проведения ямочного ремонта.
Литой асфальт получают на основе битума повышенной вязкости. Перед созданием дорожного покрытия материал предварительно разогревают до 250°С. Дополнительная трамбовка не требуется. Литой асфальт позволяет получать покрытие, наиболее устойчивое к механическим нагрузкам.