Третий этап открытия новых месторождений нефти начался с 1932 г. и продолжался до 1950 г. В этот период открыты:

– месторождения нефти – в Волго-Уральской, Тимано-Печорской провинциях в Восточной Сибири:

– первые мелкие месторождения газа – в Западной Сибири;

– нефтяные месторождения – в Саудовской Аравии, Кувейте и других странах. Все новые месторождения на этом этапе выявлены в основном в регионах, характеризующихся либо нефтепроявлениями на поверхности, либо уже открытыми нефтяными месторождениями.

Четвертый этап (1951–1964 гг.) приобретает принципиально новый характер открытий, на основании новых теоретических представлений поисковые работы проводили во многих регионах, характеризующихся отсутствием признаков нефти на дневной поверхности, или ранее известных месторождениях. Открыты месторождения газа и нефти в Днепровско-Донецком регионе, Ставрополье, на севере Краснодарского края, в Средней Азии; мелкие газовые и нефтяные месторождения – в Западной Сибири, а за рубежом – в Сахаро-Ливийском регионе, на побережье Гвинейского залива, на берегах и в акватории залива Кука на Аляске, на западе Индии (Камбейский регион), во многих регионах Китая (Сунляо, Цайдамском, Таримском, Турфанском и др.) и др.

На пятом этапе, начавшемся в 1964 г. и продолжающемся до настоящего времени, открыты новые нефтегазоносные территории и акватории и установлены истинные масштабы нефтегазоносности областей: в Белоруссии, в Восточной Сибири и Прибалтике, стали выясняться истинные масштабы нефтегазоносности Западной Сибири, Днепровско-Донецкого региона, Восточного Предкавказья, Средней Азии и Казахстана. Открыты месторождения газа в Черном и Азовском морях, нефти – в Охотском море; за рубежом открыты месторождения газа и нефти в Северном и Средиземном морях, в прибрежных частях океанов – Атлантического (у берегов Африки, Южной, Центральной и Северной Америки), Индийского (в Персидском и Суэцком заливах, у берегов Индии и Австралии), Тихого (в Яванском, Южно-Китайском и др.) и Северного Ледовитого – вблизи берегов и островов Канады. Обнаружены гигантские месторождения нефти на севере Аляски, на Юго-Востоке Мексики, гигантские месторождения газа – в Иране, Персидском заливе и других регионах мира.

Шестой этап развития нефтегазодобывающей отрасли – добыча сланцевых углеводородов и добыча метана из угольных пластов, что характерно особенно для США.

Расширение поисков углеводородов, охватившее не только все континенты и острова, но и океаны и моря, обусловлено ростом потребности в углеводородах. Не надо доказывать, что существует прямая и обратная связь между научно-технической революцией (НТР) и использованием углеводородов, чем полнее реализуются все потенциальные возможности углеводородов, тем интенсивнее происходит развитие НТР, а, с другой стороны, развитие НТР позволяет существенно увеличить количество добываемых углеводородов.

Если Россия не смогла бы решить эту проблему, то превратилась бы в сырьевой придаток развитых стран. Но кризис 2015 г. явился отправной точкой для развития техники и технологии в России. Доказательством данного утверждения является тот факт, что в России довольно успешно началось освоение технологии добычи нефти из Боженской свиты.

Вот уже 200 лет прошло с момента промышленного применения нефти и углеводородов, но до сих пор окончательно не изучен состав нефти, история раскрытия этой тайны тесно связана с историей развития химии, в частности органической химии. Родоначальник современной химии А. Л. Лавуазье (1743–1794 гг.) выяснил, что нефть состоит из углерода и водорода и имеет более сложное строение, чем неорганические соединения. В 1817 г. французский химик X. Соссюра установил, что итальянская нефть содержит углеводороды, ав 1833 г. химики пришли к выводу о том, что атомарное отношение углерода и водорода в нефтях подчиняется формуле С_пН_2п+2.

Не изучив свойств, не раскрыв всех тайн, не понимая все парадоксы свойств нефти и углеводородов в различных условиях, невозможно определить происхождение нефти; соответственно, не зная происхождения нефти, нельзя увеличить ее извлечение из пластов.

В нефти содержится примерно 500 углеводородных соединений, основная часть (80–90%) – смесь углеводородов. Значительно меньшая составляющая нефти – гетероатомные соединения (массовая доля 4–5%). В нефти примерно 250 сернистых, 85 кислородных и 30 азотистых гетероатомных веществ, примеси серы, меди, цинка, ванадия и др., также неметаллы и вода.

Примерный элементный состав нефти: С – 85,1, Н – 13,0, S – 0,36, N – 0,6, О – 0,8, зола – 0,05%. Таким образом, как отмечено ранее, нефть на 95% состоит из углерода и водорода. Для сравнения отметим, что среднее содержание углерода в бактериях не превышает 20, а в водорослях – 8,5%, причем углеводород в живом организме присутствует в виде сложных гетероциклических соединений. Важно иметь в виду, что углеводороды в чистом виде как газы или как жидкости не встречаются ни в одном живом организме и не синтезируются непосредственно ни одним из них.

В мощной толще горных пород, пропитанных водой, появляется вещество, по всем своим физическим свойствам противоположное воде, гидрофобное, плотность которого всегда меньше плотности воды и в отличие от воды не повышается с глубиной, а, как правило, понижается. Если вода стремится занять в породах, в первую очередь, самые мелкие поры и трещины, то нефть, наоборот, – самые крупные. Нефть представляет собой жидкость, чаще всего коричневую, с зеленоватым или другими оттенками, иногда почти черную и редко бесцветную. Плотность изменяется в широких пределах – от 0,76 до 0,99 г/см³, чаще всего составляет 0,80-0,87 г/см³. Очень редко встречается нефть плотностью от 1,0–1,04 г/см³ (месторождение Окснард в Калифорнии). В соответствии с плотностью меняется вязкость нефти от 1,41 до 660 мПа · с. Плотность и вязкость нефти зависят от многих факторов, в том числе от температуры и количества растворенных в нефти газов. Поверхностное натяжение нефти (19–33 мН/м) почти в 3 раза меньше, чем у воды (73 мН/м), вследствие чего вода всегда вытесняет нефть из мелких пор в крупные. Температура кипения нефти колеблется в широких пределах – от 78 до 250°C. Одним из примечательных свойств нефти является ее способность растворять огромное количество углеводородных газов – до 400 (1000) м³ в 1 м³ нефти и самой растворяться в них до 400 г нефти в 1 м³ газа. При этом чем больше в нефти растворенного газа, тем меньше ее плотность и вязкость. Энергетическая теплотворная способность нефти составляет 42000 кДж/кг; для сравнения: торфа – 10500-14700; каменного угля – 21000-30240; антрацита – 27300-31500.

Нефть обладает рядом интересных оптических свойств: светится под ультрафиолетовыми лучами – люминесцирует, может вращать плоскость поляризации светового луча. Молекулярный вес нефти колеблется в пределах 240290, иногда превышая эту величину. Главным элементом является углерод, составляющий от 83–87% нефти, содержание водорода – колеблется в пределах 12–14%. Кислород, азот и сера содержатся в пределах 5–8%. В нефти в весьма небольших количествах встречаются фосфор, ванадий, никель, железо, алюминий, кальций, магний, барий, стронций, марганец, хром, кобальт, молибден, бор и т. д.

Теперь о газах. Горючие углеводородные газы бесцветные, почти 2 раза легче воздуха. Они, как правило, не имеют запаха. При наличии примеси сероводорода приобретают неприятный запах и становятся очень токсичными. Теплотворная способность газов составляет 27300-37800 кДж/м³, а попутных нефтяных газов (ПНГ) – 42000-71400 кДж/м³. Довольно часто в состав природных горючих газов в разных количествах входит сероводород. Например, в газах Оренбургского месторождения его содержание – 4,5%, а в газах Астраханского месторождения – 26%. В природе встречаются газы, содержащие более 50% сероводорода. Сероводород токсичен и агрессивен по отношению к металлам, вследствие чего все оборудование должно быть изготовлено из специальных сталей.