Što se tiče teorije porijekla nafte, naučnici nisu došli do konsenzusa. Ovo je veoma složeno pitanje, a problem njegovog rješavanja ne može riješiti ni geologija plina i nafte, ni cjelokupna prirodna nauka koja je trenutno dostupna čovječanstvu. O porijeklu nafte govore ne samo teoretičari, već i praktičari. Poznati naftni geolog I. M. Gubkin pisao je mnogo i zanimljivo o tome tridesetih godina prošlog stoljeća, raspravljajući o raznim teorijama o poreklu nafte. Generalno, možemo samo nagađati kakvi su se procesi odvijali milijardama godina ispod zemljine kore, naša planeta je za nas još uvijek misterija na mnogo načina. Čovjek malo zna o pravom toku procesa geoevolucije, pa su teorije o poreklu nafte veoma brojne.
Dvije glavne teorije
Kada čovječanstvo dobije puna saznanja o uslovima koji doprinose nastanku nafte, kada prouči kako tačno nastaju njene naslage u zemljinoj kori, kada se upozna sa svim strukturnim oblicima bez izuzetkaslojeva, njihovih litoloških karakteristika koje su pogodne za pojavu i akumulaciju nafte - tek tada će se istraživanje i traženje ležišta zaista svrsishodno izvršiti. Čim se geološka nauka počela razvijati, pojavile su se dvije glavne teorije o poreklu nafte. Prvi povezuje njegovo formiranje sa živom materijom. Ovo je organska teorija porijekla nafte. Drugi kaže da su i plin i nafta nastali sintezom vodonika i ugljika pri visokim pritiscima i temperaturama u dubinama zemljine kore. Ovo je anorganska teorija porijekla nafte.
Istorija tvrdi da se organska teorija pojavila kasnije od anorganske: do sredine devetnaestog veka nafta se vadila samo tamo gde je dolazila u dodir sa zemljinom površinom - u Kaliforniji, na Mediteranu, u Venecueli i neka druga mjesta. Njemački naučnik Humboldt sugerirao je kako nastaje nafta: baš kao i asf alt, kao rezultat djelovanja vulkana. Nešto kasnije, u drugoj polovini devetnaestog veka, hemičari su već znali kako da sintetišu acetilen S2N2 sa ugljovodonicima metanske serije u laboratorijama. Još kasnije, naš Dmitrij Ivanovič Mendeljejev je svetu predstavio sopstvenu "karbidnu", a ne organsku teoriju porekla nafte. Geolog i naučnik Gubkin ju je žestoko kritikovao.
Mendeljejev i Gubkin
Godine 1877, majstor je govorio u Ruskom hemijskom društvu o hipotezi o poreklu nafte. Zasnovala se na ogromnom činjeničnom materijalu i stoga je odmah postala popularna. Sudeći poPrema prikazanim dokazima, sva otkrivena ležišta u to vrijeme bila su koncentrisana na rubovima planinsko-naboranih formacija, izduženih su i smještena u blizini zona velikih rasjeda. Prema Mendeljejevu, voda kroz pukotine ulazi duboko u Zemlju i reaguje sa metalnim karbidima, doprinoseći tako stvaranju nafte, koja se zatim diže i formira naslage. Mendeljejevljeva formula izgleda ovako: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. Sudeći po njegovoj hipotezi (kako nastaje nafta), ovaj proces se uvijek dešava, a ne samo u udaljenim geološkim periodima.
I. M. Gubkin je svuda kritizirao teoriju karbida. Ova opcija ne može zadovoljiti osobu koja dobro poznaje geologiju, koja je sigurna da se nafta prilično dobro formirala čak i tamo gdje uopće nema kvarova koji vode vodu u tekuće karbide. Takve pukotine jednostavno ne postoje u prirodi - od Zemljinog jezgra do površine. Baz altni pojas neće dozvoliti da voda prodre duboko u, niti da gotova nafta izađe van. Štaviše, sva nafta koja se trenutno proizvodi iz velikih dubina govori protiv ove teorije. Drugi argument za Gubkina bio je da je anorganski nastalo ulje optički neaktivno, dok je prirodno ulje aktivno, čak može da se rotira u ravni polarizacije svjetlosti.
Svemir je treća teorija
Kosmička teorija o tome kako nastaje nafta takođe je bila veoma popularna. Danas, s pojavom modernih tehnologija u svemiru, doživio je i porazni fijasko. ruskiGeolog N. A. Sokolov objavio je svoju teoriju o kosmičkom poreklu nafte davne 1892. godine, zasnovanu na činjenici da su ugljovodonici oduvek postojali na našoj planeti, u svom najistaknutijem obliku, a nastali su na visokim temperaturama kada se Zemlja tek formirala. Hladeći se, planeta je apsorbirala naftu, rastvarajući je u tečnoj magmi. Nakon formiranja čvrste zemljine kore, magma je, takoreći, odustala od ugljovodonika, koji su se duž pukotina uzdizali do njenih gornjih dijelova, gdje su se od hlađenja zgušnjavali i stvarali neke akumulacije. Argumenti Sokolova su bili da su ugljovodonici pronađeni u masi meteorita.
Gubkin je kritizirao ovu teoriju u paramparčad, optužujući je da se zasniva na čisto teorijskim proračunima koji nikada nisu potvrđeni geološkim opservacijama. Općenito je bio siguran da u prirodi gotovo da i nema anorganskog ulja, te da ono što jeste, ne može biti od praktičnog značaja. Najveći dio naftnih naslaga još uvijek sadrži supstancu koja je prošla sve faze nastajanja nafte, i to na organski način. Naknadna rasprava o ovom problemu trajala je skoro stotinu godina, uz iste sporove i nedostatak saglasnosti. Sovjetski naftni naučnici izneli su najpotkrepljeniju teoriju o anorganskom poreklu nafte.
Naučnici Sovjetskog Saveza
Kropotkin, Porfiriev, Kudryavtsev i drugi njihovi istomišljenici pokušali su dokazati da iz vodonika i ugljika, kojih ima u dovoljnim količinama u magmi, radikali CH, CH2, CH dobijaju se 3,oslobađa se iz njega zajedno sa kiseonikom, koji služi kao polazni materijal u hladnim zonama za stvaranje ulja. Kudryavtsev je bio siguran da abiogeno porijeklo nafte omogućava da zajedno s plinovima prođe u sedimentni omotač planete duž dubokih rasjeda iz Zemljinog omotača. Porfijev je prigovorio da nafta nije došla u obliku ugljikovodičnih radikala iz dubokih zona, već da već u potpunosti posjeduje sva svojstva gotovog prirodnog ulja, probijajući se kroz porozne stijene. Nije mogao odgovoriti samo na pitanje koliko je nafta bila duboka prije migracije? Nesumnjivo, u subkortikalnim zonama, ali cijela ova teorija je jednako definitivno nedokaziva kao i prethodne.
Neorgansko porijeklo nafte potkrijepljeno je sljedećim argumentima:
1. Postoje i naslage u fundamentalnim kristalnim stijenama.
2. Nečistoće plina i nafte pronađene su zajedno sa ugljovodonicima u emisijama vulkana, u "eksplozijskim cijevima", u svemiru.
3. Ugljovodonici se mogu dobiti u laboratoriji stvaranjem uslova visokih pritisaka i temperatura.
4. Ugljovodonični gasovi i tečni ugljovodonični fluidi prisutni su u bušotinama koje prodiru u kristalni podrum (u Švedskoj, Tatarstanu i drugde).
5. Organska teorija ni na koji način ne može objasniti prisustvo ogromnih koncentracija nafte i divovskih naslaga.
6. Naslage gasa su kenozojske starosti, a nalazišta nafte su postpaleozojske starosti na drevnim planinskim platformama.
7. Naftna polja se najčešće povezuju sa dubokim rasedima.
Organska teorija
Posljednjih godina pojavilo se mnogo publikacija sa novim podacima. Na primjer, tečna nafta se nalazi u okeanima, u njihovim zonama širenja. Većina ovih činjenica govori o neorganskom porijeklu nafte. Međutim, to je još uvijek prilično štedljivo i slabo opravdano. Zbog toga do danas ima vrlo malo pristalica. Ogromna većina geologa u inostranstvu i kod nas se pridržava organske teorije o poreklu nafte. Zašto je ova teorija tako privlačna?
Biogeno poreklo nafte implicira njeno poreklo iz organske materije sedimentnih subakvatičkih naslaga. Priroda ovog procesa je jasno inscenirana. Zagovornici biogene teorije sigurni su da je ulje proizvod koji se dobija transformacijom organske materije. Riječ je o ostacima flore i faune u sedimentnim naslagama morskog porijekla kojih ima bukvalno grama po kubnom metru stijene slanih naslaga, ali u uljnim škriljcima na isti kubni metar sedimentnog škriljca može pasti i do šest kilograma. depoziti. U glinama - pola kilograma, u alevcima - dvjesto grama, u krečnjacima - dvjesto pedeset.
Dve vrste organske materije
Sapropel i humus - svaka osoba koja voli uzgoj biljaka zna šta je to. Ako se organska tvar nakuplja pod vodom, gdje je pristup zraka nedovoljan, ali je prisutan, ona trune, što rezultira humusom - glavnim dijelom tla koji daje plodnost. Ako je pod vodom, ali bez pristupa kisiku, nakuplja seorganske materije, tada dolazi do "spore destilacije", redukcionog hemijskog procesa - raspadanja. Plitki bazeni stajaće vode uvijek imaju ogromnu količinu plavo-zelenih algi, planktona, uključujući člankonošce, koji ne žive dugo i umiru u ogromnom broju.
Na dnu se formira snažan sloj organskog mulja - sapropela. To su priobalni dijelovi mora, lagune, estuari. Kada se suho destilira, sapropel proizvodi dvadeset pet posto težine masnih ulja sličnih ulju. A stvaranje nafte je proces toliko dug i složen da čovjek nema priliku pratiti sve njegove faze, on nalazi samo rezultat - ogromne naslage i naslage nafte. A procesi su se odvijali hiljadama godina u izvorima nafte, gde se na dnu okeana formirao veliki broj sedimenata koji su sadržavali difuznu organsku materiju u količinama ne manjim od klarka - četiri stotine grama po kubnom metru.
Potencijal
Izvorna ležišta sa najvećim potencijalom su glino-karbonatna, koja sadrži organsku materiju sapropel. Takve naslage nazivaju se domanikiti. Nalaze se u svim pretkambrijskim slojevima, u fanerozojskim sistemima i na istim stratigrafskim nivoima na potpuno različitim kontinentima. Kako se to dogodilo? Prije tri i po milijarde godina na Zemlji je počeo život. U kambrijskoj eri, vodena ljuska Zemlje je već imala najrazličitije oblike organske tvari. Rani paleozoik predstavljali su prostrana mora iokeani, gdje su alge i beskičmenjaci već imali ogroman broj vrsta.
I daleko od toga da je sav ovaj organski svijet pojurio na zemlju. Najbolji uvjeti za život stvoreni su u rezervoarima na dubini od šezdeset do osamdeset metara - najčešće su to police podvodnih granica kontinenata. Što je bliže kopnu, to je više organske materije u sedimentima. Unutrašnja mora sadrže do pedeset posto svih deponiranih organskih tvari. Najbolji uslovi za stvaranje nafte su priobalni dijelovi mora. Nafta dolazi iz drevnih mora, a ne iz močvara u slatkovodnim basenima.
Faze stvaranja nafte
Akademik Gubkin je tvrdio da stvaranje nafte ne može bez prolaska kroz određene faze. Prvi su sedimentogeneza i dijageneza, kada dolazi do formiranja sedimenata iz izvora plina i nafte, odnosno inicijalne organske tvari. Prva faza sa sobom nosi takve biohemijske procese koji proizvode kerogen i obilje gasovitih supstanci koje se postepeno raspršuju.
Neki od njih se rastvaraju i koncentrišu, ponekad čak i od interesa za industrijsku proizvodnju (pedeset milijardi kubnih metara metana u afričkom jezeru, na primjer, ili u Japanu, gas se vadi i iz mora, u kojem se do devedeset sedam posto metana). Međutim, u ovoj fazi nafta se još nije formirala. Ali daljnje uranjanje vodi istraživača do izvorišnih stijena nafte u zoni katageneze, gdje amonijak, sumporovodik, metan, ugljični dioksid, a sa njima i tekući produkti već nastaju iz izvorne organske tvari.ugljovodonici.
Faze i zone
Glavna faza je stvaranje nafte u fazi katageneze na dubini od dva do tri kilometra sedimenata na temperaturi od osamdeset do sto pedeset stepeni Celzijusa. Optimalni uslovi su upravo oni u kojima je odlučujući faktor visoka temperatura. Proizvodnja nafte i gasa takođe ima specifične zone u smislu dubine. Do sto pedeset metara je biohemijska zona, koju karakteriše razvoj biohemijskih procesa u organskoj materiji sa oslobađanjem gasova.
Od jedan do jedan i po kilometar niže - prelazna zona, u kojoj blijede svi biohemijski procesi. Treća zona, od jednog i po do šest kilometara, je termalno katalitička zona, posebno je važna za stvaranje nafte. I četvrti - gas, gdje se uglavnom formira metan. Vidi se da proces počinje stvaranjem plina, te prati stvaranje nafte u svim fazama i završava ovaj proces. Ova zonalnost je vertikalna, a distribucija ugljovodonika u poljima je horizontalna.
Proizvodnja
Ranije je nafta vađena tamo gde dolazi blizu površine. Sada se njegova proizvodnja višestruko povećala, pa su bunari jednostavno zadivljujući po svojoj dužini. Najduže su izbušene u SSSR-u: na Sahalinu - mnogo više od dvanaest kilometara, i na poluostrvu Kola - 12262 metra. U Kataru je horizontalna bušotina duga više od dvanaest kilometara, u Sjedinjenim Državama - dva bunara od devet kilometara. U bavarskim planinama Njemačke postoji isti bunar od devet kilometara, iz kojegništa nije minirano i ne minira se, iako je na to potrošeno trista trideset sedam miliona dolara. U Austriji je pronađeno malo naftno polje za koje se neočekivano pokazalo da je mnogo veće od istraženog, ali je nafta otkrivena na dubini većoj od osam kilometara. Nakon detaljnijeg ispitivanja, pokazalo se da ova akumulacija nije nafta, već plin, koji je bilo nemoguće izdvojiti - geološke karakteristike ovog područja nisu dozvoljavale. Ali oni su i dalje izbušili bunar, ali nisu našli baš ništa, čak ni škriljce koji bi se mogli iskopati.
Svim zemljama je potrebna nafta. Zbog njenog odsustva neprestano počinju ratovi. Sada se vadi u dosad neviđenim količinama. Zemlja je već bukvalno iskrvarena. Stručnjaci za energetiku izračunali su koliko će godina trajati nafta dostupna u utrobi Zemlje. I pokazalo se da je ostalo samo pedeset šest godina već istraženih rezervi. Naravno, neće potpuno nestati. Ljudi već znaju kako izvući naftu iz škriljaca, naftnog pijeska, prirodnog bitumena i još mnogo toga. Venecuela će imati dovoljno nafte za sto godina, Saudijska Arabija - skoro sedamdeset godina, Rusija - manje od trideset godina kao naftni i gasni gigant.
