Õli päritolu teooriad: orgaanilised ja anorgaanilised. Õli moodustamise etappid. Mitu aastat on õli möödas

Nafta päritolu teooria osas ei ole teadlased jõudnud ühisele seisukohale. See on väga keeruline teema ja selle lahendamise probleem ei kuulu gaasi ja nafta geoloogia ning kogu inimkonna jaoks praegu kättesaadava loodusõpetuse jõudude hulka. Õli päritolu räägivad mitte ainult teoreetikud, vaid ka praktikud. Möödunud sajandi kolmekümnendatel kuulus nimega õlitaitsoloog IM Gubkin sellest palju ja huvitavalt, arutades erinevaid õli päritolu teooriaid. Me üldiselt võime arvata vaid, et protsessid on juba mulljarikkusel maapinnal kestnud, meie planeet on paljudel juhtudel ikkagi meile saladuseks. Inimene ei tea geoevolutsiooni protsesside tõelist käiku vähe, mistõttu on nafta päritolu teooriaid väga palju.

Kaks peamist teooriat

Kui inimkond saab nafta tekkimisele kaasa aitavate tingimuste täieliku tundmise, kui ta õpib, kuidas selle maardlad moodustuvad maakoores, kui ta saab kõik ilma eranditeta tutvuda kihtide struktuursete vormidega, nende litoloogilised omadused, mis on nafta välimuse ja akumuleerumise jaoks soodne, siis Hoiuste uurimine ja uurimine toimub otstarbekalt. Niipea kui geoloogiline teadus hakkas arenema, kirjeldati kahte peamist nafta päritolu teooriat. Esimene seostab oma hariduse elusainega. See on orgaaniline teooria päritolu õli. Teine näitab, et nii maagaasi kui ka õli tekkisid vesiniku ja süsiniku sünteesi tõttu kõrgel rõhul ja temperatuuril maapinna kooriku sügavustes. See on anorgaaniline õli päritolu teooria.

Ajalooline väidab, et orgaaniline teooria oli hiljem anorgaaniline: kuni 9. sajandi keskpaigani koguti õlitõkke ainult siis, kui see puudutas maapinda - Californias, Vahemeres, Venetsueela ja mujal. Saksa teadlane Humboldt eeldas, kuidas õli moodustub: nagu asfalt, vulkaanide mõju tulemusena. Pisut hiljem, 19. sajandi teisel poolel, olid keemikud juba teadnud, kuidas sünteesida atsetüleen C2H2 metaani süsivesinikega laborites. Veelgi hiljem esitati maailmale Dmitri Ivanovit Mendelejevi oma "karbiidiga", mitte orgaanilise nafta päritolu teooriaga. Geoloog ja teadlane Gubkin kritiseeris teda tõsiselt.

Mendelejev ja Gubkin

1877. aastal tegutses kapten Vene keemia ühiskonnas õli päritolu hüpoteesi. See põhines tohutu faktilisel materjalil ja sai kohe populaarseks. Tõendusmaterjalidest lähtudes koondati kõik avatud hoiused sel ajal mägi-volditud koosseisude servadele, need pikendati pikkusega ja paiknesid suurte vigade tsoonide lähedal. Mendelejevi sõnul liigub vesi sissetulekuteni sügavale Maa sisse ja reageerib metallikarbiididega, aidates seeläbi kaasa õli tekkimise, mis seejärel tõuseb ja moodustab kaevandusi. Mendelejevi valem on selline: 2FeC + 3H2O = Fe2O3 + C2H6. Otsustades tema hüpoteesi järgi (kuidas õli moodustub), toimub see protsess alati mitte ainult kaugemates geoloogilistes perioodides.

IM Gubkin kritiseeris karbiidide teooriat kõikjal. See valik ei suuda rahuldada isikut, kes teab hästi selle isiku geoloogiat, kes on kindel, et õli on täiesti vormitud ja kus puuduvad vead vedelate karbiidide vedamiseks. Sellised praod lihtsalt ei eksisteeri looduses - Maa tuhast pinnale. Basaldi rihm ei lase vette sügavale pinnale tungida ega väljast õli välja tõusta. Veelgi enam, sest selle teooria vastu on öeldud, et kogu õli, mis on tänapäeval kaevandatud suurtest sügavustest. Argument Gubkin oli ka asjaolu, et õli moodustub anorgaaniline viisil, optiliselt inaktiivne, kuid loomulik - on aktiivne, isegi võimeline pöörlema valguse polarisatsioonitasandil.

Kosmos on kolmas teooria

Väga populaarne oli kosmiline teooria, kuidas õli moodustub. Tänapäeval on tänapäevase tehnoloogia algus ja see on kannatanud purustava fiaskoona. Vene geoloog N. A. Sokolov tutvustas oma 1892. aasta kauge aasta nafta kosmilise päritolu teooriat, tuginedes asjaolule, et süsivesinikud eksisteerisid meie planeedil alati kõige esmasel kujul ja moodustasid kõrgel temperatuuril, kui Maa oli moodustunud. Jahutus, planeet imendub õli, lahustades see vedelas magmas. Pärast tahke kooriku moodustumist tundus magma süsivesinikest loobumist, mis piki pragusid ja tõusis ülespoole, kus need jahutavad ja moodustasid mõned kogunemised. Sokolov väitis, et meteoriitides leiti süsivesinikke.

Gubkin ja see teooria, mida kritiseeriti üheksatele, süüdistas asjaolu, et selle alused on puhtalt teoreetilised arvutused, mida geoloogilisi vaatlusi pole kunagi kinnitatud. Ta oli üldiselt veendunud, et looduses pole peaaegu mingit anorgaanilist õli, ja see, mis ei pruugi olla praktiline tähendus. Suurem osa naftajääkidest sisaldab ikka ainet, mis on läbinud õli moodustamise kõik etapid ja on orgaaniline. Selle probleemi edasine arutamine võttis peaaegu sada aastat, sama vaidlusi ja kokkuleppe puudumist. Nõukogude õliteadlased esitasid kõige olulisema nafta anorgaanilise päritolu teooria.

Nõukogude Liidu teadlased

Kropotkin, Porfiryev, Kudryavtsev ja teised sarnased inimesed üritasid tõestada, et magneost piisab vesinikust ja süsinikust, siis saadakse radikaalid CH, CH2, CH3, mis vabanevad sellest koos hapnikuga, mis toimib lähtematerjalina külmades piirkondades Õli moodustumine. Kudryavtsev oli kindel, et õli abiogeneetiline päritolu võimaldab seda gaasi üle minna planeedi settekestale sügavate riketega just Maa mantelist. Porfirjeev vaidles vastu sellele, et õli ei tulnud sügavates tsoonides süsivesinikradikaalide kujul, vaid neil oli juba täielikult valmis naturaalse õli omadused, mis läbisid poorsetest kividest. Ta ei suutnud vastata ainult küsimusele, kui sügav oli enne rännet õli. Kahtlemata on alamkortsiivne tsoon, kuid kogu teooria on sama võimatu nagu eelmine.

Nafta anorgaanilist päritolu tugevdati järgmiste argumentidega:

1. Põhilised kristallilised kivimid on ka hoiused.

2. Gaasi ja õli lisandid leitakse koos süsivesinikega vulkaanide heitkogustes, "plahvatuslampides" ruumis.

3. Süsivesikuid saab saada laboratoorsete vahenditega, luues tingimused kõrgetele rõhkudele ja temperatuuridele.

4. Süsinikku sisaldavad gaasid ja vedelad süsivesinikvedelikud asuvad süvendites, mis avavad kristalse keldri (Rootsis, Tatarstanis ja mujal).

5. Orgaaniline teooria ei saa seletada suuri kontsentratsioone nafta ja hiiglane hoiused.

6. Gaasisegud on kenoksiaajast ja nafta - pärast paleosoojat iidsetel mägipiirkondadel.

7. Naftaväljad on enamasti seotud sügavate riketega.

Orgaaniline teooria

Viimastel aastatel on ilmunud palju uusi andmeid. Näiteks vedel õli leitakse ookeanides nende levitavates piirkondades. Enamik nendest faktidest osutab õli anorgaanilisele päritolule. Siiski on see siiski üsna säästlik ja nõrgalt õigustatud. Seetõttu on tal tänapäeval väga vähe toetajaid. Ülekaalukas enamus geolooge nii välismaal kui ka meie riigis järgib orgaanilise õli päritolu teooriat. Mis on selle teooria jaoks nii atraktiivne?

Õli biogeenne päritolu tähendab selle tekkimist orgaanilisest ainest settepõhjakivimaardlastest. Selle protsessi olemus on selgelt korraldatud. Biogeense teooria pooldajad usuvad, et nafta on toode, mis saadakse orgaanilise aine muundamisest. Need on looma- ja taimeelejäänud jäänukid merelist päritolu settekogumites, millest ühe grammi soolade hoiused liitri kohta on grammides, kuid põlevate kiltkivide puhul võib sama segu kuupmeetri mahuks olla kuni kuus kilogrammi. Savides - pool kilo, siltstones - kakssada grammi, lubjakivides - kakssada viiskümmend.

Kaks liiki orgaanilist ainet

Sapropel ja huumus - iga inimene, kes soovib taimekasvatust, teab, mis see on. Kui orgaaniline aine akumuleerub vee all, kus õhu juurdepääs on ebapiisav, kuid see on, pöörleb, saadakse huumus - viljakasvatuse pinnase peamine osa. Kui vee all, kuid ilma hapniku juurdepääsuta, koguneb orgaaniline aine, siis tekib "aeglaselt destilleerimine", keemiline taastumine on mädanenud. Stabiilses vees olevates väikestes basseinides on alati tohutult palju sinivetikaid, planktoni, sealhulgas lülijalgseid, kes elavad lühikese aja jooksul ja surevad suurtes kogustes.

Põhjaosas moodustub tugev orgaanilise niiskuse kiht - sapropel. Sellised on merete rannikualad, laguunid, suudmealad. Kuiva destilleerimisega toodab sapropel kahekümne viie protsenti õlilaadsete rasvhapete massist. Nafta moodustamine on nii pikk ja keeruline protsess, et inimesel on võimatu järgida kõiki oma etappe, kuid ta leiab ainult tulemuse - suured hoiused ja nafta hoiused. Ja protsessid võtsid tuhandeid aastaid naftavarudesse, kus ookeanide põhjas moodustasid erinevad hoiused ja sisaldasid orgaanilise päritoluga hajutatud ainet kogustes, mis ei olnud klarki all, - nelisada grammi kuupmeetri kohta.

Potentsiaal

Kõige suurema potentsiaaliga naftastandardid - savikarbonaat, mis sisaldab orgaanilisi aineid sisaldavat sapropelit. Selliseid hoiuseid nimetatakse majaehitajatena. Nad eksisteerivad kõikides prekemriiri kihtides, phanerozoike süsteemides ja täiesti erinevates mandrites ühes ja samas stratigraafikas. Kuidas see juhtus? Kolm ja pool miljardit aastat tagasi algas elu maa peal. Kambriumi ajastul oli Maa veekihil juba palju erinevaid orgaanilisi aineid. Varasemat paleosoojat esindasid tohutud mered ja ookeanid, kus vetikatel ja selgrootutetel oli juba arvukalt liike.

Ja mitte kõik korraga kogu see orgaaniline maailm kiirustasid maad. Parimad elutingimused loodi veetorustikus kuuekümne kuni kaheksakümne meetri sügavusel, kõige sagedamini mandri allveelaeva piiride riiulid. Mida lähemal maale, seda rohkem orgaaniline aine on setetes. Kontinentaalsed mered sisaldavad kuni viiskümmend protsenti kogu sadestatud orgaanilisest ainest. Nafta tekkimise parimad tingimused on merede rannikualad. Õli kodumaa on iidsed mered, mitte meresadamate soode.

Õli moodustamise etappid

Akadeemik Gubkin väitis, et õlide moodustumine ei saa toimuda teatud etappide läbimisega. Esimene - sedimentogenees ja diagenees, kui moodustuvad gaasi-ema ja õli-ema setted, see tähendab - algne orgaaniline aine. Esimeses etapis kaasnevad sellised biokeemilised protsessid, mille all moodustub kerogeen ja gaasiliste ainete arvukus, mis järk-järgult hajub.

Mõned neist lahustuvad ja kontsentreeruvad, mõnikord ka tööstusliku kaevandamise huvi (näiteks näiteks Aafrika järves on viiskümmend miljardit kuupmeetrit metaani või Jaapanis gaasi, mis sisaldab kuni üheksakümmend seitse protsenti metaani). Kuid õli pole selles etapis veel moodustunud. Kuid edasine sukeldumine viib skautti välja katageneesi tsooni naftakrakkidele, kus ammoniaak, vesiniksulfiid, metaan, süsinikdioksiid ja vedelad süsivesiniktooted hakkavad juba esialgsest orgaanilisest ainest tekkima.

Faasid ja piirkonnad

Peamine faas on õlide moodustumine katageneesi faasis kahe kuni kolme kilomeetri sügavusel settes temperatuuril kaheksakümmend kuni ükssada viiskümmend kraadi. Optimaalsed tingimused on need, milles otsustav tegur on kõrge temperatuur. Nafta ja gaasi tootmisel on ka spetsiifilisi tsoone vastavalt esinemise sügavusele. Kuni sada ja viiskümmend meetrit on tsoon biokeemiline, mille puhul on iseloomulik gaasiheidete orgaanilises koostises olevate biokeemiliste protsesside areng.

Üks kuni poolteist kilomeetrit allapoole - üleminekuala, kus kõik biokeemilised protsessid on summutatud. Kolmas tsoon on poolteist kuni kuus kilomeetrit - termokatalüütiline, see on eriti oluline õli moodustamiseks. Ja neljas on gaas, kus metaan moodustub peamiselt. On näha, et protsess algab gaasi moodustamisega ja sellega kaasneb õlide moodustumine kõigil etappidel ja see protsess lõpetatakse. Zoning on vertikaalne ja süsivesinike jaotus väljades on horisontaalne.

Ekstraheerimine

Varem õli ekstraheeriti, kui see peaaegu tihedalt pinnale läheneda. Nüüd on selle tootmine suurenenud mitu korda ja seetõttu on kaevud nende pikkuse järgi lihtsalt hämmastavad. Pikemaid puuriti NSV Liidus: Sahhalinil - palju rohkem kui kaksteist kilomeetrit ja Kooli poolsaarel - 12262 meetrit. Kataris on horisontaalkaev üle kaheteistkümne kilomeetri pikkune, Ameerika Ühendriikides kaks üheksa kilomeetri süvendit. Saksa Baieri mägedes on sama üheksa kilomeetri pikkune kaev, millest miski ei kaevandatud ega kaevatud, kuigi nad kulutasid sellele 300 korda ja 37 miljonit dollarit. Austrias avastati väike naftaväli, mis ootamatult osutus uurimisest palju suuremaks, kuid õli avastati rohkem kui kaheksa kilomeetri sügavusel. Lähemal uurimisel ei olnud see klastter õli, vaid gaasi, mida oli võimatu ekstraktida - selle saidi geoloogilised tunnused ei olnud lubatud. Ja nad puurisid kaevu, kuid nad ei leidnud midagi üldse, isegi mitte kiltkivi, mida võiks kaevandada.

Kõik riigid vajavad nafta. Tema puudumise tõttu alustavad sõjad pidevalt. Nüüd on see ekstraheeritud enneolematu koguses. Maa on juba sõna otseses mõttes vägistatud. Energiaeksperdid on arvutanud, kui kaua läheb Maa sisemuses olev õli. Ja selgus, et uuritud varude kohta oli ainult viiskümmend kuus aastat. Muidugi ei kao see täielikult. Inimesed juba teavad, kuidas ekstraheerida naftast põlevkivi, nafta liiva, loodusliku bituumeni ja palju muud. Venetsueelal on sada aastat õli, Saudi Araabia - peaaegu seitsekümmend, Venemaa - vähem kui kolmkümmend aastat nafta ja gaasi hiiglane.