Основные черты геохимии углерода. Круговорот углерода в природе

Углерод - главный элемент для всех горючих ископаемых. Углерод, входящий в состав органических соединений называют органическим, соответственно есть неорганический-карбонатный.

Углерод —элемент IV группы таблицы Менделеева, его поряд­ковый номер 6, атомная масса 12,01. Дробное число атомной массы обусловлено наличием изотопов: стабильные С¹² (98,8%), С¹³(1,1%) и радиоактивный С ¹⁴.

Основное свойство атома углерода (четыре свободных места на внешней оболочке) приводит к тому, что его атом может легко соединяться с другими атомами самыми разнообразными способами и формировать сложные молекулы.

Способность углерода к усложнению молекул и обусловила его свойство образовывать бесчисленное множество органических со­единений и быть основой всего живого на Земле.

Почти всегда в соединения углерода входит водород. Связь атомов углерода между собой так же, как и с атомами водорода, кислорода, азота, серы, фосфора и прочих элементов, входящих в состав органических соединений, может разрушаться под действием природных факторов. Поэтому непрерывно совершается процесс круговорота углерода в природе: из атмосферы — в растения, из растений — в живые организмы, из живого — в мертвое.

Углерод в природе часто образует легкие и легкоподвижные соединения, такие как углекислый газ (диоксид углерода), метан, карбонат-ион и др. Отличительные черты углерода — подвижность, интенсивный круговорот в геосферах, участие в многообразных химических превращениях.

Пути превращений углерода в верхних геосферах Земли (ат­мосфере, гидросфере и литосфере), как правило, представляют собой круговороты, включающие многочисленные циклы, и именно это позволяет углероду многократно участвовать в процессах биогенной трансформации в пределах биосферы.

Начальным источником углерода в верхних геосферах является мантия. В результате дегазации в атмосферу и гидросферу поступает С0_2. Благодаря большой подвижности и хорошей растворимости в воде диоксид углерода занимает исключительное положение в ге­охимии углерода, являясь начальным и одновременно конечным звеном многочисленных его превращений.

Выделяются две существенно различные ветви в геохимии углерода и механизмах его выхода из круговоротов биосферы: 1) через неорганический углерод карбонатных минералов и 2) через органическое вещество. Обе эти ветви имеют общий источник углерода — С0₂ атмосферы и гидросферы. Но между ними имеется и принципиальное различие. Первая ветвь — это нейтрализация оснований угольной кислотой и образование солей кальция и магния этой кислоты. Это химический процесс и он лишь активируется биотой, использующей эти соли для построения скелетов. Эта ветвь дает начало разнообразным карбонатным породам. В результате метаморфизации и эрозии весь карбонатный углерод в виде СО₂ может попасть в гидросферу и атмосферу и опять включиться в круговорот.

Вторая ветвь превращений углерода начинается с ассимиляции С0₂ в результате фотосинтеза. При этом из окисленной формы углерод за счет энергии света переходит в восстановленную форму, запасая энергию. Все последующие его превращения происходят с потерей энергии и уменьшением количества органического вещества. На заключительных стадиях метаморфизма он переходит в инертную форму — графит.

76.Состав противовыбросового оборудования.

Устье скважины при бурении, опробовании, а также при испытании герметизируют с помощью специального противовыбросового оборудования. В комплект противовыбросового оборудования входят плашечные, универсальный, вращающийся превенторы, аппаратура для дистанционного и ручного управления ими, а также система трубопроводов обвязки с задвижками (или кранами) высокого давления, имеющими дистанционное управление.

Плашечный плевентор состоит из корпуса, двух подвижных плашек и двух гидравлических цилиндров. Управление работой цилиндров гидравлическое со специального пульта. Рабочая жидрость к цилиндрам подводятся по трубкам от специального гидравлического привода, установленного вдали от превентора.

Плевентор управляется дистанционно со специального пульта с помощью гидравлического привода. При выходе из строя дистанционного управления превентор можно закрыть вручную вращением штурвалов, вынесенных за пределы буровой в специальное укрытие.

Для обогрева превентора в зимний период в корпусе имеются каналы для подачи тепла.

Герметичность соединения обеспечивается уплотнительными кольцами, которые перед установкой смазывают специальной уплотнительной смазкой.

Плашки изготовляют с вырезом в виде полукруга, облицованным специальной резиной (так называемые вырезные плашки), либо без такого выреза(глухие плашки). Плевенторы с вырезными плашками служат для герметизации устья, когда в скважину спущены бурильные трубы. Превенторы с глухими плашками герметизируют устье скважины после подъема бурильной колонны. Поэтому следует устанавливать не двух плашечных плевенторов: один с вырезными плашками, второй – сглухими.

Универсальный плевентор герметично закрывает устье скважины и когда в нем находится бурильная труба, и когда бурильный замок и ведущая труба. Он состоит из корпуса, закрытого сверху крышкой, плунжера с уплотнительными манжетами, резинового уплотнителя, верхней и нижней запорных камер, к которым по трубкам подводится рабочая жидкость от гидравлического привода. Управление превентором дистанционное с того же пульта, что и плашечными превенторами.

Вращающиеся превенторы применяются только при роторном бурении и служат для герметизации устья скважины, когда в ней находится ведущая труба. Превентор состоит из корпуса, патрона, уплотнителя и пульта управления.

Корпус патрона герметизируется манжетами в корпусе превентора, а ствол – в корпусе патрона. От проварачивании в корпусе патрон удерживается запорным устройством. Управление запорным устройством осуществляется дистанционно: с помощью пневмоцилиндра и вручную.