לגבי התיאוריה של מקור הנפט, מדענים לא הגיעו לקונצנזוס. זהו נושא מורכב מאוד, ולא הגיאולוגיה של הגז והנפט, ולא כל מדע הטבע העומד כיום לרשות האנושות יכולים לפתור את בעיית הפתרון שלו. לא רק תיאורטיקנים, אלא גם מתרגלים מדברים על מקור הנפט. גיאולוג הנפט המפורסם I. M. Gubkin כתב על כך הרבה ומעניין בשנות השלושים של המאה הקודמת, ודן בתיאוריות שונות על מקור הנפט. באופן כללי, אנחנו יכולים רק לנחש איזה סוג של תהליכים התרחשו במשך מיליארדי שנים מתחת לקרום כדור הארץ, הפלנטה שלנו היא עדיין תעלומה עבורנו במובנים רבים. האדם יודע מעט על המהלך האמיתי של תהליכי האבולוציה הגיאוגרפית, ולכן התיאוריות על מקור הנפט הן רבות מאוד.
שתי תיאוריות עיקריות
כאשר האנושות מקבלת ידע מלא על התנאים התורמים להופעתו של הנפט, כאשר היא חוקרת בדיוק כיצד המרבצים שלו נוצרים בקרום כדור הארץ, כאשר היא מתוודעת לכל צורות המבנה ללא יוצא מן הכלל.שכבות, תכונותיהן הליתולוגיות המיטיבות להופעה והצטברות של שמן - רק כך יתבצעו חקירה וחיפוש אחר מרבצים בצורה יעילה באמת. ברגע שהמדע הגיאולוגי החל להתפתח, צצו שתי תיאוריות עיקריות על מקור הנפט. הראשון מתייחס להיווצרותו לחומר חי. זוהי תיאוריה אורגנית של מקור השמן. השני אומר שגם גז וגם נפט נוצרו עקב סינתזה של מימן ופחמן בלחצים ובטמפרטורות גבוהות במעמקי קרום כדור הארץ. זוהי תיאוריה לא אורגנית של מקור הנפט.
ההיסטוריה טוענת שהתאוריה האורגנית הופיעה מאוחר יותר מהתיאוריה האנאורגנית: עד אמצע המאה התשע-עשרה, נפט הופק רק במקום שבו בא במגע עם פני כדור הארץ - בקליפורניה, בים התיכון, בוונצואלה וב כמה מקומות אחרים. המדען הגרמני הומבולדט הציע כיצד נוצר שמן: ממש כמו אספלט, כתוצאה מפעולת הרי געש. קצת מאוחר יותר, במחצית השנייה של המאה התשע-עשרה, כימאים כבר ידעו לסנתז אצטילן С2Н2 עם פחמימנים מסדרת המתאן במעבדות. גם מאוחר יותר, דמיטרי איבנוביץ' מנדלייב שלנו הציג לעולם את ה"קרביד" שלו ולא את התיאוריה האורגנית של מקור הנפט. הגיאולוג והמדען גובקין מתח עליה ביקורת חריפה.
מנדלייב וגובקין
בשנת 1877, המאסטר דיבר באגודה הרוסית לכימיה בנוגע להשערה של מקור הנפט. זה התבסס על חומר עובדתי ענק, ולכן הפך מיד לפופולרי. שופט על פיעל פי העדויות שהוצגו, כל המרבצים שהתגלו באותה תקופה התרכזו בשולי תצורות מקופלות הרים, הם מוארכים וממוקמים בסמוך לאזורי השבר הגדולים. לפי מנדלייב, מים נכנסים לעומק כדור הארץ דרך תקלות ומגיבים עם קרבידים מתכתיים, ובכך תורמים להיווצרות נפט, שלאחר מכן עולה ויוצר משקעים. הנוסחה של מנדלייב נראית כך: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. אם לשפוט לפי ההשערה שלו (איך נוצר שמן), תהליך זה מתרחש תמיד, ולא רק בתקופות גיאולוגיות רחוקות.
I. מ' גובקין ביקר את תורת הקרביד בכל מקום. אפשרות זו לא יכולה לספק אדם שמכיר היטב את הגיאולוגיה, שבטוח שנפט נוצר די טוב גם במקום שבו אין תקלות כלל המובילות מים לקרבידים נוזליים. סדקים כאלה פשוט לא קיימים בטבע - מליבה של כדור הארץ ועד לפני השטח. חגורת הבזלת לא תאפשר לא למים לחדור לעומק או לשמן מוגמר לעלות החוצה. יתרה מכך, כל הנפט המופק כיום מעומק רב מדבר נגד התיאוריה הזו. טיעון נוסף לגובקין היה ששמן שנוצר בצורה לא אורגנית אינו פעיל אופטית, בעוד שמן טבעי פעיל, אפילו מסוגל להסתובב במישור הקיטוב של האור.
חלל הוא התיאוריה השלישית
התיאוריה הקוסמית של איך נוצר שמן הייתה גם מאוד פופולרית. כיום, עם הופעת הטכנולוגיות המודרניות בחלל, היא גם סבלה מפיאסקו מוחץ. רוּסִיהגיאולוג N. A. Sokolov פרסם את התיאוריה שלו על מקורו הקוסמי של הנפט עוד בשנת 1892, בהתבסס על העובדה שפחמימנים תמיד היו קיימים על הפלנטה שלנו, בצורתו הבתולית ביותר, והם נוצרו בטמפרטורות גבוהות כאשר כדור הארץ רק נוצר. התקררות, כוכב הלכת ספג שמן, ממיס אותו במאגמה נוזלית. לאחר היווצרות קרום כדור הארץ המוצק, המאגמה, כביכול, ויתרה על פחמימנים, שלאורך הסדקים עלו לחלקיו העליונים, שם התעבו מהתקררות ויצרו הצטברויות מסוימות. הטיעונים של סוקולוב היו שפחמימנים נמצאו במסה של מטאוריטים.
גובקין ביקר את התיאוריה הזו עד מאוד, והאשים אותה בהתבססות על חישובים תיאורטיים גרידא שמעולם לא אושרו על ידי תצפיות גיאולוגיות. הוא היה בטוח בדרך כלל שכמעט ואין שמן אנאורגני בטבע, וכי מה שכן, לא יכול להיות בעל חשיבות מעשית. עיקר מרבצי השמן עדיין מכיל חומר שעבר את כל שלבי היווצרות השמן, והוא בצורה אורגנית. הדיון הבא בבעיה זו התקיים במשך כמעט מאה שנים, עם אותן מחלוקות וחוסר הסכמה. מדעני נפט סובייטים הציגו את התיאוריה המבוססת ביותר על מקורו האנאורגני של הנפט.
מדענים של ברית המועצות
Kropotkin, Porfiriev, Kudryavtsev ואנשים אחרים בעלי דעות דומות ניסו להוכיח שממימן ופחמן, שנמצאים בכמות מספקת במאגמה, הרדיקלים CH, CH2, CH מתקבלים 3,משתחרר ממנו יחד עם חמצן, המשמש כחומר המוצא באזורים קרים להיווצרות שמן. קודריאבצב היה בטוח שהמקור האביוגני של הנפט מאפשר לו לעבור, יחד עם גזים, לתוך מעטפת המשקעים של כוכב הלכת לאורך פגמים עמוקים ממעטפת כדור הארץ. פורפירייב התנגד לכך שהנפט לא הגיע בצורה של רדיקלים פחמימנים מהאזורים העמוקים, אלא כבר מחזיק במלוא התכונות של שמן טבעי מוגמר, פורץ דרך סלעים נקבוביים. הוא לא יכול היה לענות רק על השאלה כמה עמוק היה הנפט לפני הנדידה? ללא ספק, באזורי תת-קליפת המוח, אבל כל התיאוריה הזו בלתי ניתנת להוכחה באותה מידה כמו הקודמות.
המקור האי-אורגני של השמן נתמך בטיעונים הבאים:
1. ישנם גם משקעים בסלעים גבישיים בסיסיים.
2. זיהומי גז ונפט נמצאו יחד עם פחמימנים בפליטות הר געש, ב"צינורות פיצוץ", בחלל.
3. ניתן להשיג פחמימנים במעבדה על ידי יצירת תנאים של לחצים וטמפרטורות גבוהות.
4. גזי פחמימנים ונוזלי פחמימנים נוזליים נמצאים בבארות החודרות למרתף הגבישי (בשוודיה, טטרסטן ובמקומות אחרים).
5. התיאוריה האורגנית אינה יכולה להסביר בשום אופן את נוכחותם של ריכוזים עצומים של נפט ומרבצי ענק.
6. מרבצי הגז הם מהגיל הקנוזואיק, ומרבצי הנפט הם מהגיל שלאחר הפלאוזואיקון על פלטפורמות הרים עתיקות.
7. שדות נפט מקושרים לרוב עם תקלות עמוקות.
תיאוריה אורגנית
בשנים האחרונות הופיעו הרבה פרסומים עם נתונים חדשים. לדוגמה, שמן נוזלי נמצא באוקיינוסים, באזורי ההתפשטות שלהם. רוב העובדות הללו מדברות על מקורו האנאורגני של הנפט. עם זאת, זה עדיין מוצדק במשורה וחלשה למדי. לכן יש לה מעט מאוד תומכים עד היום. הרוב המכריע של הגיאולוגים הן בחו ל והן בארצנו דבקים בתיאוריה האורגנית של מקור הנפט. מדוע התיאוריה הזו כל כך מושכת?
המקור הביוגני של השמן מרמז על מקורו מהחומר האורגני של משקעים תת-מימיים. אופיו של תהליך זה מבוים בבירור. תומכי התיאוריה הביוגנית בטוחים ששמן הוא מוצר המתקבל באמצעות טרנספורמציה של חומר אורגני. אלו הם שרידי החי והצומח במרבצי משקע ממקור ימי, מהם יש ממש גרם למטר מעוקב של סלע של מרבצים נושאי מלח, אבל בפצלי שמן, עד שישה קילוגרמים יכולים ליפול על אותו מטר מעוקב של משקע. פיקדונות. בחימר - חצי קילוגרם, באבני סחף - מאתיים גרם, באבני גיר - מאתיים וחמישים.
שני סוגים של חומר אורגני
ספרופל וחומוס - כל אדם שאוהב גידול צמחים יודע מה זה. אם חומר אורגני מצטבר מתחת למים, שבהם הגישה לאוויר אינה מספקת, אבל הוא קיים, הוא נרקב, וכתוצאה מכך חומוס - החלק העיקרי של האדמה המספק פוריות. אם מתחת למים, אך ללא גישה לחמצן, הוא מצטברחומר אורגני, ואז מתרחש "זיקוק איטי", תהליך כימי מפחית - ריקבון. בבריכות רדודות של מים עומדים יש תמיד כמות עצומה של אצות כחולות ירוקות, פלנקטון, כולל פרוקי רגליים, שאינם חיים זמן רב ומתים בכמות עצומה.
נוצרת בתחתית שכבה עוצמתית של סחף אורגני - ספרופל. אלו הם חלקי החוף של הים, הלגונות, שפכי השפכים. כאשר מזוקק יבש, ספרופל מייצר עשרים וחמישה אחוז ממשקלם של שמנים שומניים דמויי שמן. והיווצרות הנפט היא תהליך כה ארוך ומורכב עד שאין לאדם אפשרות לעקוב אחר כל שלביו, הוא מוצא רק את התוצאה - מרבצים עצומים ומרבצי נפט. והתהליכים נמשכו במשך אלפי שנים בסוויטות מקור נפט, שבהן נוצר מגוון רחב של משקעים על קרקעית האוקיינוסים והכילו חומר אורגני מפוזר בכמויות לא נמוכות מקלארקה - ארבע מאות גרם למטר מעוקב.
פוטנציאל
מרבצי המקור בעלי הפוטנציאל הגבוה ביותר הם חימר-קרבונט, המכילים ספרופל חומר אורגני. פיקדונות כאלה נקראים דומניקיטים. הם נמצאים בכל השכבות הפרקמבריות, במערכות פנרוזואיקוניות, ובאותן רמות סטרטיגרפיות ביבשות שונות לחלוטין. איך זה קרה? לפני שלושה וחצי מיליארד שנים התחילו החיים על פני כדור הארץ. בעידן הקמבריון, במעטפת המים של כדור הארץ כבר היו הצורות המגוונות ביותר של חומר אורגני. הפלאוזואיקון המוקדם היה מיוצג על ידי ים עצומים ואוקיינוסים, שבהם כבר היו לאצות וחסרי חוליות מספר עצום של מינים.
ורחוק מלהיות מיד כל העולם האורגני הזה מיהר לנחות. התנאים הטובים ביותר לחיים נוצרו במאגרים בעומק של שישים עד שמונים מטרים - לרוב אלו הם המדפים של הגבולות התת-מימיים של היבשות. ככל שהאדמה קרובה יותר, כך יש יותר חומר אורגני במשקעים. הים הפנימיים מכילים עד חמישים אחוז מכל החומר האורגני שהופקד. התנאים הטובים ביותר ליצירת נפט הם חלקי החוף של הים. הנפט מגיע מהימים העתיקים, לא מהביצות באגני מים מתוקים.
שלבי היווצרות נפט
האקדמאי גובקין טען שיצירת נפט לא יכולה להסתדר בלי לעבור שלבים מסוימים. הראשונים הם משקעים ודיאגנזה, כאשר מתרחשת היווצרותם של משקעים מקור גז ונפט, כלומר החומר האורגני הראשוני. השלב הראשון מביא עמו תהליכים ביוכימיים כאלה שמייצרים קרגן ושפע של חומרים גזים שמתפוגגים בהדרגה.
חלקם מתמוססים ומתרכזים, לפעמים אפילו מעניינים את הייצור התעשייתי (חמישים מיליארד מטר מעוקב של מתאן באגם אפריקאי, למשל, או ביפן, מופק גם גז מהים, שבו למעלה עד תשעים ושבעה אחוזים מהמתאן). אולם בשלב זה טרם נוצר שמן. אבל טבילה נוספת מובילה את החוקר לסלעי מקור הנפט של אזור הקטגנזה, שם כבר נוצרים אמוניה, מימן גופרתי, מתאן, פחמן דו חמצני ואיתם מוצרים נוזליים מהחומר האורגני המקורי.פחמימנים.
שלבים ואזורים
השלב העיקרי הוא היווצרות נפט בשלב הקטגנזה בעומק של שניים עד שלושה קילומטרים של משקעים בטמפרטורה של שמונים עד מאה וחמישים מעלות צלזיוס. התנאים האופטימליים הם בדיוק אלה שבהם הגורם המכריע הוא טמפרטורה גבוהה. לייצור נפט וגז יש גם אזורים ספציפיים מבחינת עומק. עד מאה וחמישים מטר הוא אזור ביוכימי, המאופיין בהתפתחות תהליכים ביוכימיים בחומר אורגני עם שחרור גזים.
מקילומטר עד קילומטר וחצי למטה - אזור המעבר, שבו כל התהליכים הביוכימיים דועכים. האזור השלישי, מקילומטר וחצי עד שישה קילומטרים, הוא אזור קטליטי תרמי, חשוב במיוחד להיווצרות נפט. והרביעי - גז, שבו נוצר בעיקר מתאן. ניתן לראות שהתהליך מתחיל בהיווצרות הגז, ומלווה את היווצרות הנפט בכל השלבים, ומסיים תהליך זה. אזוריות זו היא אנכית, והתפלגות הפחמימנים בשדות היא אופקית.
Production
קודם לכן, שמן הופץ במקום בו הוא מתקרב לפני השטח. כעת הייצור שלו גדל פעמים רבות, ולכן הבארות פשוט מדהימות באורכן. הארוכים ביותר נקדחו בברית המועצות: בסחלין - הרבה יותר משנים עשר קילומטרים, ובחצי האי קולה - 12262 מטר. בקטאר באר אופקית באורך של יותר משנים עשר קילומטרים, בארצות הברית - שתי בארות באורך תשעה קילומטרים. בהרי בוואריה של גרמניה יש את אותה באר באורך תשעה קילומטרים, ממנהשום דבר לא נכרה ואינו נכרה, למרות ששלוש מאות שלושים ושבעה מיליון דולר הוצאו על זה. באוסטריה נמצא שדה נפט קטן, שהתברר במפתיע כגדול בהרבה מזה שנחקר, אך נפט התגלה בעומק של יותר משמונה קילומטרים. בבדיקה מעמיקה יותר התברר שהצטברות זו אינה נפט, אלא גז, שאי אפשר היה להפיקו - המאפיינים הגיאולוגיים של אזור זה לא אפשרו. אבל הם עדיין קדחו באר, אבל הם לא מצאו כלום, אפילו פצלים שאפשר לכרות.
כל המדינות זקוקות לנפט. בגלל היעדרה, מלחמות מתחילות ללא הרף. הוא נכרה כעת בכמויות שלא נראו בעבר. האדמה כבר ממש יבשה. מומחי אנרגיה חישבו כמה שנים יימשך הנפט הזמין בבטן כדור הארץ. והתברר שנותרו רק חמישים ושש שנים של שמורות שכבר נחקרו. כמובן, זה לא ייעלם לחלוטין. אנשים כבר יודעים להפיק שמן מפצלים, חול שמן, ביטומן טבעי ועוד ועוד. לוונצואלה יהיה מספיק נפט למאה שנים, ערב הסעודית - כמעט שבעים שנה, רוסיה - פחות משלושים שנה של ענקית נפט וגז.
