Cercetătorii americani au descoperit microalge, care au dat naștere tuturor rezervelor actuale de petrol și cărbune. Experții din SUA sunt convinși că microalgele descoperite de ei au fost motivul acumulării acestor resurse.
Un grup de experți condus de profesorul Joe Chapel de la Universitatea din Kentucky din SUA a descoperit un microorganism care a devenit baza absolutului tuturor rezervelor de cărbune și petrol de pe Pământ. Acum, cercetătorii lucrează la modificarea genetică a unui microorganism nou descoperit, care poate deveni o adevărată sursă de combustibil și poate rezolva toate problemele energetice viitoare ale umanității.
Anterior, oamenii de știință au descoperit că cărbunele și petrolul s-au format ca urmare a activității vitale a microorganismelor care au trăit pe Pământ cu peste 500 de milioane de ani în urmă. Și cel mai recent echipa cercetători americani a constatat că un singur organism a fost cauza cea mai directă a apariției și acumulării acestor importante resurse naturale. Experții au descoperit că aceasta este o microalgă numită Botryococcus braunii, care are „amprente” chimice în toate tipurile de ulei. Deoarece petrolul devine în cele din urmă cărbune în timp, alga B. braunii este, de asemenea, o sursă a acestui combustibil solid.
„Dar ceea ce este și mai intrigant este că această alge uimitoare există până în prezent și ar putea deveni o țintă majoră de cercetare pentru marile industrii chimice și petrochimice”, spune Joe Chapel.
În ciuda „muncii” colosale evidente de a forma rezervele actuale de petrol și cărbune, B. braunii, din păcate, crește destul de lent și, prin urmare, în forma sa naturală, nu este foarte potrivită ca sursă directă pentru crearea rezervelor de biocombustibil. Dar experții pot folosi genele B. braunii pentru a crea microorganisme alternative care pot fi capabile de biosinteza eficientă și rapidă a hidrocarburilor.
Astăzi există deja exemple foarte reușite de izolare a genelor necesare, care se caracterizează printr-o activitate biochimică ridicată, și de introducere forțată a acestora în genomul drojdiei. Ca urmare, apar surse vii în general nepretențioase de biocombustibili, care în viitor pot deveni o alternativă regenerabilă la metoda clasică de producere a petrolului.
Potrivit oamenilor de știință, utilizarea genelor B. braunii are avantaje enorme, deoarece acest microorganism are un mecanism molecular unic pentru producerea de hidrocarburi. Și trebuie spus că nicio bacterie cunoscută nu este înzestrată cu calități similare, ceea ce, în general, este confirmat de rezervele colosale de cărbune și petrol pe care B. braunii a început să le creeze cu multe milioane de ani în urmă. Potrivit experților, transferul de gene unice de la algele Botryococcus braunii într-un organism cu creștere rapidă și nu foarte pretențios va face posibilă crearea de bioreactoare ieftine și foarte eficiente care produc combustibil.
Prognoze
Se crede că creșterea economică globală, precum și iarnă geroasăîn emisfera nordică va crește cererea de petrol în acest an, ceea ce va depăși așteptările multor experți și reprezentanți ai afacerilor. Agenția Internațională pentru Energie (IEA) raportează acest lucru.
Potrivit prognozelor agenției, cererea de petrol ar trebui să ajungă la 89,1 milioane de barili pe zi, comparativ cu 87,7 milioane de barili pe zi anul trecut.
AIE avertizează că prețurile ridicate ale petrolului de astăzi ar putea declanșa o încetinire a redresării. economie globală. În plus, AIE recomandă că producătorii de petrol, investitorii și consumatorii ar putea suferi semnificativ dacă prețul petrolului rămâne la aproximativ 100 de dolari pe baril.
Nu se va epuiza niciodată uleiul?
Cu câteva decenii în urmă, geologii credeau că rezervele de gaz și petrol de pe Pământ ar fi trebuit să se epuizeze de mai multe ori. Cele mai recente date îi obligă pe oamenii de știință să clarifice că rezervele de hidrocarburi de pe planeta noastră natală vor dura, după toate probabilitățile, încă o jumătate de secol. Vorbim, desigur, despre hidrocarburi de origine organică.
Între timp, experimentele recente de la Institutul de Fizică de Înaltă Presiune al Academiei Ruse de Științe din orașul Troitsk au demonstrat că Pământul nostru poate produce petrol și gaze continuu. Există mult carbon în mantaua superioară, spun experții ruși, și adesea iese la suprafață - să zicem, sub formă de diamante prin țevi de kimberlit.
După cum explică oamenii de știință, în intestinele pământului există un transfer constant de masă și transfer de căldură. Aceasta înseamnă că rocile și diferitele substanțe care sunt prezente în mantaua planetei noastre sunt capabile de reproducerea inepuizabilă a hidrocarburilor, inclusiv a petrolului.
Vladimir Homutko
Timp de citire: 4 minute
A A
Teorii despre originea petrolului
Existența economiei mondiale moderne este de neconceput fără minerale precum petrolul și gazul, motiv pentru care petrolul este adesea numit „aur negru”, deoarece cererea mare pentru această resursă energetică permite companiilor petroliere să obțină profituri solide. Mulți oameni sunt interesați de întrebarea care este originea petrolului și a gazelor și ce este petrolul în general. În acest articol vom încerca să răspundem la aceste întrebări într-un limbaj accesibil.
Uleiul este un amestec complex de diverse chimicale, în care predomină două elemente - carbonul și hidrogenul, ai căror compuși se numesc hidrocarburi.
Deci, uleiul este format din următorii compuși chimici:
- Hidrocarburi. Ele sunt împărțite în metan, naftenice, parafină și aromatice.
- Asfalt și substanțe rășinoase. Substanțele solubile în benzină se numesc asfaltene. Substanțele pe care benzina nu le dizolvă se numesc rășini.
- Sulful și compușii săi. Conținutul de compuși ai sulfului în ulei variază de obicei între 0,1 și 6 procente, dar există uleiuri cu un conținut ridicat de acest element chimic.
- Azotate și compușii oxigenului. Conținutul lor în ulei, de regulă, nu depășește 1 la sută.
- Metalele. De asemenea, sunt puține în uleiuri (mai puțin de unu la sută).
Țițeiul nu este potrivit pentru utilizare practică. Pentru a obține produse aplicabile practic, se prelucrează la rafinăriile de petrol (rafinării). Petrolul de câmp poate fi brut sau comercial. Țițeiul este o substanță care se formează în natură natural. Conține gaze dizolvate, săruri, apă și fragmente de rocă.
Toate aceste impurități nedorite nu numai că sunt inutile din punct de vedere practic, ci au și un efect extrem de negativ asupra echipamentelor utilizate și asupra conductelor prin care sunt furnizate materiile prime pentru prelucrare. Prin urmare, în câmpurile petroliere, petrolul este supus unei purificări preliminare înainte de a fi pompat în conducta de petrol principală. În urma acestor procese se obține uleiul, numit ulei comercial.
Lista produselor obținute din acest mineral este foarte extinsă. Aceasta este pentru toată lumea specii cunoscute combustibili pentru motoare (benzină, motorină, kerosen de aviație etc.), precum și combustibil pentru cazane și marin (pacură) și diverse tipuri uleiuri (lubrifianți, transmisii etc.).
În plus, materia primă petrolieră este utilizată pentru fabricarea de materiale plastice, solvenți, vopsele, produse de curățare și explozivi. Anvelopele auto sunt fabricate și din materii prime obținute din „aur negru”. Nu degeaba acest mineral este numit cel mai important purtător de energie, deoarece scopul său principal este materia primă de combustibil. Iar combustibilul este transformat prin ardere în energie termică, mecanică și alte tipuri de energie.
În prezent, cele mai populare teorii care explică formarea petrolului în natură sunt două ipoteze ale originii petrolului. Ambele presupuneri au atât susținătorii lor înfocați, cât și adversarii lor ireconciliabili în lumea științifică.
Prima teorie este biogene.
Se spune că uleiul s-a format din rămășițele organice ale unei mari varietăți de specii de plante și animale, iar acest proces a continuat timp de multe milioane de ani. și animale și plante de multe milioane de ani. Omul de știință rus de renume mondial Mihail Vasilevici Lomonosov a fost primul care a exprimat această ipoteză.
Dacă luăm ca bază această teorie, atunci perspectivele pentru umanitate în ceea ce privește această resursă energetică nu arată deloc roz. Faptul este că civilizația noastră se dezvoltă mult mai repede decât formarea naturală a petrolului în natură.
Cu alte cuvinte, umanitatea pompează mult mai mult decât reușește natura să creeze, drept urmare acest mineral este clasificat drept o așa-numită resursă neregenerabilă. Susținătorii acestei teorii sunt încrezători că, în viitorul apropiat, rezervele de aur negru se vor epuiza, iar omenirea va avea nevoie de surse alternative de energie.
A doua teorie în acest sens pare mai optimistă, în special pentru industria petrolului. Se numește abiogen.
Și apoi prima persoană care a prezentat această ipoteză a fost omul de știință rus Dmitri Ivanovici Mendeleev. Odată, pe când se afla în Baku, a întâlnit un geolog foarte faimos la acea vreme, al cărui nume era German Abikh. Acest geolog, pe baza datelor geologice științifice pe care le avea, i-a spus lui Mendeleev că toate cele mai mari câmpuri petroliere, de regulă, sunt situate lângă falii și fisuri. scoarta terestra.
Luând în considerare aceste informații, Dmitri Ivanovici și-a dezvoltat propria teorie despre originea naturală a acestui mineral. El a sugerat că, prin astfel de fisuri și defecte, apa de suprafață pătrunde adânc în scoarța terestră, după care reacționează cu metalele conținute în ea și cu compușii lor de carburi.
Potrivit omului de știință, în urma acestui proces se formează hidrocarburile. Apoi, de-a lungul acelorași falii și fisuri, acestea se ridică mai aproape de suprafață în timp, ceea ce duce la apariția unui zăcământ de petrol sau gaze. Principalul lucru în această teorie este că, potrivit lui Mendeleev, durata acestui proces nu depășește zece ani.
Dacă credem această ipoteză, atunci rezervele de hidrocarburi ale civilizației noastre vor dura încă multe secole, deoarece zăcămintele aflate în curs de dezvoltare vor fi restabilite treptat dacă dezvoltarea lor va fi oprită pentru o perioadă de timp.
Teoria biogenă a originii petrolului
Cu toate acestea, în condiții de cerere enormă pentru această resursă energetică, care este în continuă creștere din cauza creștere constantă populatie glob, nu este posibilă oprirea producției în câmpurile deja exploatate. Orice speranță stă doar în rezerve noi, neatinse de materii prime.
În prezent, teoria abiogenă câștigă o popularitate tot mai mare odată cu dezvoltarea tehnologii moderne permite oamenilor de știință să găsească din ce în ce mai multe dovezi ale adevărului său. De exemplu, a fost dovedit științific și verificat prin numeroase experimente că atunci când este încălzită la o temperatură de patru sute de grade Celsius, orice hidrocarbură care conține compuși polinaftenici începe să elibereze ulei pur. Și acesta este un fapt de încredere dovedit științific.
"aur negru" artificial
„Dă-mi voie!” – întrebați, „dacă uleiul poate fi obținut în laboratoare, atunci de ce atunci cheltuiți sume uriașe de bani pentru extragerea lui din intestinele pământului?” Nu este atât de simplu și principala problema este că costul uleiului artificial este foarte mare. Cu alte cuvinte, la prețurile la care va fi vândut, nimeni nu o va cumpăra, iar producția unui astfel de produs va fi neprofitabilă. Obținerea acestui produs în condiții de laborator a fost interesantă doar din punct de vedere științific, deoarece însăși posibilitatea unui astfel de proces a confirmat încă o dată teoria lui Mendeleev.
Pentru comparație, să ne uităm la originea acestui valoros purtător de energie naturală. Potrivit opiniei actuale, cei care s-au scufundat la fundul mării organismele vii moarte s-au găsit într-un mediu în care nu există oxigen și microorganisme, drept urmare degradarea lor nu a avut loc (din cauza absenței proceselor oxidative și a influenței microbilor). Ca urmare, s-au acumulat sedimente mâloase. În procesul de mișcări ale straturilor geologice ale scoarței terestre, aceste sedimente s-au scufundat la adâncimi din ce în ce mai mari, pătrunzând în intestinele Pământului.
Timp de multe milioane de ani, acest nămol a fost expus la temperaturi ridicate și la presiune ridicată, ceea ce a cauzat anumite substanțe chimice și procese fizice. Carbonul conținut în aceste zăcăminte a început să formeze compuși cu hidrogenul (hidrocarburi). Hidrocarburile cu greutate moleculară mare sunt substanțe lichide care fac parte din petrol. Iar hidrocarburile cu greutate moleculară mică sunt tocmai compușii chimici gazoși din care sunt bine-cunoscuți gaz natural.
De aceea, în zonele de producție a petrolului există întotdeauna gaze de hidrocarburi, numite gaze asociate, deși pe planeta noastră există și zăcăminte de gaz natural pur, fără prezența materiilor prime petroliere lichide. Această teorie doar confirmă ipoteza biogene a lui M.V. Lomonosov, deci nu există încă un răspuns clar la întrebarea despre originea uleiului.
Deci, ce concluzii se pot trage din toate cele de mai sus?
În prezent, oamenii de știință nu pot spune exact cum se formează mineralele de hidrocarburi. Ambele ipoteze existente în lumea științifică modernă sunt confirmate și nu a fost încă posibilă infirmarea completă a uneia dintre ele.
Dacă teoria lui Lomonosov este corectă, atunci civilizația umană trebuie să caute urgent surse alternative de energie, deoarece dacă rezervele de hidrocarburi naturale se vor epuiza, economia mondială se va confrunta cu o criză foarte profundă. Pe baza celor mai rele, știința mondială lucrează activ în această direcție. Ei au învățat deja cum să producă combustibil din plante, să folosească energia vântului și a valurilor pentru a genera energie electrica, evoluțiile în domeniul producției de automobile electrice au parcurs un drum lung, iar munca în acest domeniu este în desfășurare constantă.
Cu toate acestea, până acum oamenii de știință nu pot oferi un înlocuitor echivalent pentru petrol, iar „aurul negru” rămâne cel mai important purtător natural de energie pentru întreaga civilizație umană.
Puțini se îndoiesc că mintea umană, după ce a lansat o rachetă în spațiu și s-a scufundat pe fundul oceanelor lumii, va găsi o cale de ieșire din această situație, indiferent de teoria originii petrolului și gazelor naturale care se va dovedi a fi adevărată. De exemplu, există o mulțime de hidrogen, din care se poate face combustibil, în apele oceanelor lumii.
Întrebarea aici este alta - când progresul științific și tehnologic va face sursele alternative de energie la fel de ieftine și accesibile ca hidrocarburile. Și dacă acest lucru se întâmplă mai târziu decât se epuizează rezervele de resurse energetice convenționale, atunci tranziția economiei mondiale la noi surse de energie s-ar putea dovedi a fi foarte dureroasă.
Astăzi, majoritatea oamenilor de știință cred că uleiul este de origine biogenă. Cu alte cuvinte, uleiul s-a format din produsele de descompunere ai micilor organisme animale și vegetale (plancton) care au trăit cu milioane de ani în urmă. Cele mai vechi câmpuri petroliere s-au format acum 600 de milioane de ani.
La acea vreme, cea mai mare parte a Pământului era acoperită cu apă. După moarte, organismele vii s-au scufundat pe fundul mărilor și golfurilor antice și au fost acoperite cu nămol, nisip și straturi de sedimente ulterioare. Aceste depozite s-au compactat, s-au deshidratat treptat și s-au scufundat din ce în ce mai jos. În același timp, presiunea și temperatura din aceste depozite au crescut. Sub influența bacteriilor anaerobe (adică bacterii care pot trăi fără oxigen), din materie organică au început să se formeze hidrocarburi, adunându-se în mici picături uleioase. Din păcate, oamenii de știință nu pot răspunde încă cu exactitate la întrebarea exact ce procese din sedimentele organice au condus la formarea petrolului.
Este important să înțelegem că hidrocarburile nu se aflau sub pământ ca lacuri de petrol. Au fost amestecate cu apă și nisip, care s-au infiltrat treptat prin straturile poroase de gresie și calcar împreună cu bule de gaz. Adesea amestecul se mișca prin roci sub presiune ridicată. Petrolul și gazul s-au infiltrat în golurile dintre particulele de rocă sedimentară, ca apa care se infiltrează într-un burete. Mai devreme sau mai târziu, petrolul și gazele au întâlnit un strat de rocă prin care nu puteau pătrunde - rocă impermeabilă care nu avea pori sau crăpături - și astfel s-au trezit într-o „capcană” geologică.
În timp ce procesul de formare a petrolului se desfășura, Pământul se schimba și el. Au fost mișcări ale scoarței terestre, falii și conexiuni ale masivelor. Aceste procese s-au format diverse tipuri„capcane” geologice petroliere.
Știm că compoziția uleiului găsită în puncte diferite globul variază foarte mult. Acest lucru se explică prin diferența dintre reacțiile care au avut loc în timpul formării uleiului sau diferite tipuri plante și animale din ale căror organisme s-a format.
Rezervele de petrol se ridică la sute de miliarde de tone și este distribuit peste tot, pe uscat și pe mare. Ceea ce stă la suprafață a fost folosit de mult, iar acum uleiul este extras de la adâncimi de 2-4 sau mai multe kilometri. Dar există și mai mult și mai profund, doar că extragerea de acolo nu este încă profitabilă din punct de vedere economic, adică scump.
Știați...
Prima presupunere despre originea uleiului din materia organică a fost exprimată de omul de știință rus Mikhailo Vasilyevich Lomonosov în lucrarea sa „Despre straturile pământului” (1763)
Experții percep în mod diferit prognoza larg răspândită despre epuizarea iminentă (în 30-50 de ani) a rezervelor de petrol. Majoritatea cu respect („așa este”), alții cu scepticism („rezervele de petrol sunt nelimitate!”), iar alții cu regret („ar putea dura secole...”). „Popular Mechanics” a decis să analizeze această problemă.
Formarea uleiului conform teoriei biogene
Volumele producției de petrol pe câmp" Tigrul Alb„Pe platforma marină a Vietnamului a depășit cele mai optimiste prognoze ale geologilor și a inspirat mulți lucrători petrolieri cu speranța că adâncimi mari Sunt stocate rezerve uriașe de „aur negru”.
1494−1555: Georgius Agricola, medic și metalurgist. Până în secolul al XVIII-lea, au existat multe versiuni curioase despre originea uleiului (din „grăsimea pământului sub influența apelor Potopului”, din chihlimbar, din urina de balenă etc.). În 1546, George Agricola a scris că uleiul este de origine anorganică, iar cărbunii se formează prin îngroșarea și solidificarea acestuia.
1711−1765: Mihailo Vasilevici Lomonosov, om de știință encicloped - chimist, fizician, astronom etc. Unul dintre primii care a exprimat un concept bazat științific despre originea uleiului din reziduurile vegetale supuse carbonizării și presiunii în straturi de pământ(„Pe Straturile Pământului”, 1763): „Materia uleioasă brună și neagră este expulzată din cărbunii pregătiți de căldura subterană...”
1834−1907: Dmitri Ivanovici Mendeleev, chimist, fizician, geolog, meteorolog etc. La început a împărtășit ideea originii organice a petrolului (ca urmare a reacțiilor care au loc la mare adâncime, cu temperaturi ridicateși presiunile dintre fierul carbonic și apa care se scurge de la suprafața pământului). Mai târziu a aderat la versiunea „anorganică”.
1861−1953: Nikolai Dmitrievich Zelinsky, chimist organic. A avut o contribuție semnificativă la rezolvarea problemei originii petrolului. El a arătat că unii compuși ai carbonului care fac parte din animale și plante, la temperaturi scăzute și în condiții adecvate, pot forma produse asemănătoare uleiului în ceea ce privește compozitia chimicaŞi proprietăți fizice
1871−1939: Ivan Mikhailovici Gubkin, geolog petrolier. Fondator al geologiei petroliere sovietice, susținător al teoriei biogene. El a rezumat rezultatele studiilor privind natura uleiului și a ajuns la concluzia: procesul de formare a acestuia este continuu; zonele scoarței terestre care au fost instabile în trecut la granițele zonelor de subsidență și ridicare sunt cele mai favorabile pentru formarea petrolului
În linii mari, nimeni nu știe câți ani vor dura rezervele de petrol. Ceea ce este mai surprinzător este că nimeni încă nu poate spune exact cum se formează uleiul, deși acest lucru a fost dezbătut încă din secolul al XIX-lea. Oamenii de știință, în funcție de credințele lor, au fost împărțiți în două tabere.
În zilele noastre teoria biogenetică predomină printre specialiştii din lume. Acesta afirmă că petrolul și gazele naturale s-au format din rămășițele de organisme vegetale și animale într-un proces în mai multe etape care a durat milioane de ani. Conform acestei teorii, unul dintre fondatorii căreia a fost Mihailo Lomonosov, rezervele de petrol sunt de neînlocuit și toate zăcămintele sale se vor epuiza într-o zi. Ireversibil, desigur, având în vedere trecerea civilizațiilor umane: primul alfabet și energie nucleară separă nu mai mult de patru mii de ani, în timp ce formarea de ulei nou din resturile organice actuale va necesita milioane. Asta înseamnă că descendenții noștri nu prea îndepărtați vor trebui să se descurce mai întâi fără petrol și apoi fără gaz...
Susținătorii teoriei abiogenice privesc viitorul cu optimism. Ei cred că rezervele de petrol și gaze ne vor dura multe secole. Dmitri Ivanovici Mendeleev, pe când se afla în Baku, a aflat odată de la geologul German Abikh că câmpurile de petrol sunt foarte adesea limitate geografic la deversări - tip special crăpături în scoarța terestră. În același timp, celebrul chimist rus s-a convins că hidrocarburile (petrol și gaz) se formează din compuși anorganici adânci în subteran. Mendeleev credea că, în timpul proceselor de construcție a munților, prin fisurile care taie scoarța terestră, apa de suprafață se infiltrează adânc în Pământ până la mase metalice și reacţionează cu carburile de fier, formând oxizi metalici și hidrocarburi. Hidrocarburile se ridică apoi prin fisuri în straturile superioare ale scoarței terestre și formează depozite de petrol și gaze. Conform teoriei abiogene, formarea petrolului nou nu va trebui să aștepte milioane de ani, este o resursă complet regenerabilă. Susținătorii teoriei abiogene sunt încrezători că noi zăcăminte așteaptă descoperirea la mare adâncime, iar cele explorate la în acest moment rezervele de petrol pot fi depășite de cele încă necunoscute.
Caut dovezi
Geologii, însă, sunt mai pesimiști decât optimiști. De cel puţin, au mai multe motive să aibă încredere în teoria biogenică. În 1888, oamenii de știință germani Gefer și Engler au efectuat experimente care au demonstrat posibilitatea obținerii uleiului din produse animale. La distilarea uleiului de pește la o temperatură de 4000C și o presiune de aproximativ 1 MPa, au izolat hidrocarburi saturate, parafină și uleiuri lubrifiante din acesta. Mai târziu, în 1919, academicianul Zelinsky din nămolul organic de pe fundul lacului Balkhash, în principal de origine vegetală, a obținut gudron brut, cocs și gaze - metan, CO, hidrogen și hidrogen sulfurat în timpul distilării. Apoi a extras din rășină benzină, kerosen și uleiuri grele, dovedind experimental că uleiul poate fi obținut și din materie organică vegetală.
Susținătorii originii anorganice a petrolului au fost nevoiți să își ajusteze opiniile: acum nu au negat originea hidrocarburilor din materia organică, ci au crezut că acestea pot fi obținute într-un mod alternativ, anorganic. Curând au avut propriile lor dovezi. Studiile spectroscopice au arătat că hidrocarburile simple sunt prezente în atmosfera lui Jupiter și a altor planete gigantice, precum și în sateliții acestora și în învelișurile de gaze ale cometelor. Aceasta înseamnă că, dacă în natură există procese de sinteză a substanțelor organice din anorganice, nimic nu împiedică formarea hidrocarburilor din carburi pe Pământ. Curând au fost descoperite și alte fapte care nu erau în concordanță cu teoria biogenică clasică. La o serie de sonde de petrol, rezervele de petrol au început să se recupereze în mod neașteptat.
Magia uleiului
Unul dintre primele astfel de paradoxuri a fost descoperit într-un câmp petrolier din regiunea Tersko-Sunzha, nu departe de Grozny. Primele puțuri au fost forate aici încă din 1893, în locurile expozițiilor de petrol natural.
În 1895, una dintre fântâni de la o adâncime de 140 m a produs un jet uriaș de petrol. După 12 zile de țâșnire, pereții hambarului de petrol s-au prăbușit și fluxul de petrol a inundat stâlpurile puțurilor din apropiere. Doar trei ani mai târziu a fost posibilă îmblânzirea fântânii, apoi s-a secat și s-au trecut de la metoda fântânii de producere a uleiului la metoda de pompare.
Până la începutul Marelui Războiul Patriotic toate fântânile au devenit puternic udate, iar unele dintre ele au fost blocate. După instaurarea păcii, producția a fost restabilită și, spre surprinderea tuturor, aproape toate fântânile tăiate cu apă înaltă au început să producă ulei anhidru! În mod inexplicabil, fântânile au primit un „al doilea vânt”. După încă o jumătate de secol, situația s-a repetat. Până la începutul războaielor cecene, fântânile erau din nou udate intens, debitele lor scăzuseră semnificativ, iar în timpul războaielor nu erau exploatate. Când producția a fost reluată, ratele de producție au crescut semnificativ. Mai mult, primele puțuri mici au început să pompeze din nou petrol prin inel pe suprafața pământului. Susținătorii teoriei biogene erau în pierdere, în timp ce „anorganicii” explicau ușor acest paradox prin faptul că în acest loc uleiul este de origine anorganică.
Ceva similar s-a întâmplat la unul dintre cele mai mari câmpuri petroliere din lume, Romashkinskoye, care a fost dezvoltat de mai bine de 60 de ani. Potrivit geologilor tătari, din puțurile câmpului ar putea fi extrase 710 milioane de tone de petrol. Cu toate acestea, până în prezent, aici au fost deja produse aproape 3 miliarde de tone de petrol! Legile clasice ale geologiei petrolului și gazelor nu pot explica faptele observate. Unele puțuri păreau să pulseze: o scădere a debitelor a fost înlocuită brusc de o creștere pe termen lung. Un ritm pulsatoriu a fost observat și în multe alte fântâni de pe teritoriul fostei URSS.
Este imposibil să nu menționăm câmpul „Tigrul Alb” de pe raftul vietnamez. Încă de la începutul producției de petrol, „aurul negru” a fost extras exclusiv din straturile sedimentare, aici straturile sedimentare (aproximativ 3 km) au fost forate, au intrat în fundația scoarței terestre, iar puțul s-a scurs. Mai mult decât atât, conform geologilor, din sondă s-au putut extrage aproximativ 120 de milioane de tone, dar și după ce a fost extras acest volum, petrolul a continuat să curgă din adâncuri cu presiune bună. Domeniul a ridicat o nouă întrebare pentru geologi: petrolul se acumulează doar în rocile sedimentare sau poate fi conținut în roci de subsol? Dacă există și petrol în fundație, atunci rezervele mondiale de petrol și gaze ar putea fi mult mai mari decât credem.
Rapid și anorganic
Ce cauzează „al doilea vânt” al multor sonde, ceea ce este inexplicabil din punctul de vedere al geologiei clasice de petrol și gaze? „În câmpul Tersko-Sunzhenskoye și în unele altele, petrolul se poate forma din materie organică, dar nu în milioane de ani, așa cum prevede geologia clasică, ci în câțiva ani”, spune șeful departamentului de geologie al Rusiei. Universitatea de Stat de Petrol și Gaze. IM. Gubkin Viktor Petrovici Gavrilov. „Procesul de formare a acestuia poate fi comparat cu distilarea artificială a materiei organice, similar cu experimentele lui Gefer și Zelinsky, dar realizat de natura însăși. Această viteză de formare a petrolului a devenit posibilă datorită caracteristicilor geologice ale zonei, unde, împreună cu partea inferioară a litosferei, o parte din sedimente este atrasă în mantaua superioară a Pământului. Acolo, în condiții de temperaturi și presiuni ridicate, au loc procese rapide de distrugere a materiei organice și sinteza de noi molecule de hidrocarburi.”
La câmpul Romashkinskoye, potrivit profesorului Gavrilov, funcționează un alt mecanism. Aici, în grosimea rocilor cristaline ale scoarței terestre, în subsol, se află un strat gros de gneisuri cu conținut ridicat de alumină, vechi de peste 3 miliarde de ani. Aceste roci antice conțin mult (până la 15%) grafit, din care se formează hidrocarburi la temperaturi ridicate în prezența hidrogenului. De-a lungul falilor și crăpăturilor se ridică în stratul sedimentar poros al crustei.
Există un alt mecanism de reaprovizionare rapidă a rezervelor de hidrocarburi, descoperit în provincia de petrol și gaze din Siberia de Vest, unde sunt concentrate jumătate din toate rezervele de hidrocarburi din Rusia. Aici, conform omului de știință, în valea îngropată a riftului a oceanului antic, au avut loc și au loc procese de formare a metanului din substanțe anorganice, ca la „fumătorii negri” (vezi bara laterală). Dar valea locală a riftului este blocată de sedimente, ceea ce împiedică dispersarea metanului și determinându-l să se concentreze în rezervoare de rocă. Acest gaz a alimentat și continuă să alimenteze toată Câmpia Siberiei de Vest cu hidrocarburi. Aici, uleiul se formează rapid din compuși organici. Deci, vor fi întotdeauna hidrocarburi aici?
„Dacă ne construim abordarea dezvoltării câmpului pe noi principii”, răspunde profesorul, „coordonăm rata de extracție cu rata de primire a hidrocarburilor din centrele de generare din aceste zone, sondele vor funcționa sute de ani”.
Dar acesta este un scenariu prea optimist. Realitățile sunt mai crude: pentru ca rezervele să fie completate, omenirea va trebui să abandoneze tehnologiile de extracție „violentă”. În plus, va fi necesară introducerea unor perioade speciale de reabilitare, abandonând temporar exploatarea zăcămintelor. Putem face acest lucru în fața unei populații globale în creștere și a nevoilor în creștere? Greu. La urma urmei, în afară de energia nucleară, petrolul nu are încă o alternativă demnă.
Dmitri Ivanovici Mendeleev a afirmat critic în secolul dinainte că arderea uleiului este ca și cum ar arde un cuptor cu bancnote. Dacă marele chimist ar fi în viață astăzi, probabil că ne-ar numi cea mai nebună generație din istoria civilizației. Și poate m-aș înșela - copiii noștri încă ne pot depăși. Dar, cel mai probabil, nepoții nu vor avea niciodată o astfel de șansă...
Experții percep în mod diferit prognoza larg răspândită cu privire la epuizarea iminentă (în 30–50 de ani) a rezervelor de petrol. Majoritatea cu respect („așa este”), alții cu scepticism („rezervele de petrol sunt nelimitate!”), iar alții cu regret („ar putea dura secole...”). „Popular Mechanics” a decis să analizeze această problemă.
În linii mari, nimeni nu știe câți ani vor dura rezervele de petrol. Ceea ce este mai surprinzător este că nimeni încă nu poate spune exact cum se formează uleiul, deși acest lucru a fost dezbătut încă din secolul al XIX-lea. Oamenii de știință, în funcție de credințele lor, au fost împărțiți în două tabere.
Formarea uleiului conform teoriei biogene
În zilele noastre teoria biogenetică predomină printre specialiştii din lume. Acesta afirmă că petrolul și gazele naturale s-au format din rămășițele de organisme vegetale și animale într-un proces în mai multe etape care a durat milioane de ani. Conform acestei teorii, unul dintre fondatorii căreia a fost Mihailo Lomonosov, rezervele de petrol sunt de neînlocuit și toate zăcămintele sale se vor epuiza într-o zi. Neregenerabile, bineînțeles, având în vedere trecerea civilizațiilor umane: primul alfabet și energia nucleară sunt separate de cel mult patru mii de ani, în timp ce formarea de petrol nou din rămășițele organice actuale va necesita milioane. Asta înseamnă că descendenții noștri nu prea îndepărtați vor trebui să se descurce mai întâi fără petrol și apoi fără gaz...
Susținătorii teoriei abiogenice privesc viitorul cu optimism. Ei cred că rezervele de petrol și gaze ne vor dura multe secole. Dmitri Ivanovici Mendeleev, pe când se afla la Baku, a aflat odată de la geologul Herman Abikh că câmpurile de petrol sunt foarte adesea limitate geografic la falii - un tip special de fisuri în scoarța terestră. În același timp, celebrul chimist rus s-a convins că hidrocarburile (petrol și gaz) se formează din compuși anorganici adânci în subteran. Mendeleev credea că, în timpul proceselor de construcție a munților, prin fisurile care taie scoarța terestră, apa de suprafață se infiltrează adânc în Pământ până la mase metalice și reacţionează cu carburile de fier, formând oxizi metalici și hidrocarburi. Hidrocarburile se ridică apoi prin fisuri în straturile superioare ale scoarței terestre și formează depozite de petrol și gaze. Conform teoriei abiogene, formarea petrolului nou nu va trebui să aștepte milioane de ani, este o resursă complet regenerabilă. Susținătorii teoriei abiogenice sunt încrezători că noi zăcăminte așteaptă descoperirea la mare adâncime, iar rezervele de petrol explorate în prezent se pot dovedi a fi nesemnificative în comparație cu cele încă necunoscute.
Volumele producției de petrol de pe zăcământul White Tiger de pe raftul vietnamez au depășit cele mai optimiste prognoze ale geologilor și i-au inspirat pe mulți lucrători petrolieri cu speranța că rezervele uriașe de „aur negru” sunt stocate la adâncimi mari.
Caut dovezi
Geologii, însă, sunt mai pesimiști decât optimiști. Cel puțin au mai multe motive să aibă încredere în teoria biogenă. În 1888, oamenii de știință germani Gefer și Engler au efectuat experimente care au demonstrat posibilitatea obținerii uleiului din produse animale. La distilarea uleiului de pește la o temperatură de 4000C și o presiune de aproximativ 1 MPa, au izolat hidrocarburi saturate, parafină și uleiuri lubrifiante din acesta. Mai târziu, în 1919, academicianul Zelinsky din nămolul organic de pe fundul lacului Balkhash, în principal de origine vegetală, a obținut gudron brut, cocs și gaze - metan, CO, hidrogen și hidrogen sulfurat în timpul distilării. Apoi a extras din rășină benzină, kerosen și uleiuri grele, dovedind experimental că uleiul poate fi obținut și din materie organică vegetală.
Susținătorii originii anorganice a petrolului au fost nevoiți să își ajusteze opiniile: acum nu au negat originea hidrocarburilor din materia organică, ci au crezut că acestea pot fi obținute într-un mod alternativ, anorganic. Curând au avut propriile lor dovezi. Studiile spectroscopice au arătat că hidrocarburile simple sunt prezente în atmosfera lui Jupiter și a altor planete gigantice, precum și în sateliții acestora și în învelișurile de gaze ale cometelor. Aceasta înseamnă că, dacă în natură există procese de sinteză a substanțelor organice din anorganice, nimic nu împiedică formarea hidrocarburilor din carburi pe Pământ. Curând au fost descoperite și alte fapte care nu erau în concordanță cu teoria biogenică clasică. La o serie de sonde de petrol, rezervele de petrol au început să se recupereze în mod neașteptat.
1494-1555: Georgius Agricola, medic și metalurgist. Până în secolul al XVIII-lea, au existat multe versiuni curioase despre originea uleiului (din „grăsimea pământului sub influența apelor Potopului”, din chihlimbar, din urina de balenă etc.). În 1546, George Agricola a scris că uleiul este de origine anorganică, iar cărbunii se formează prin îngroșarea și solidificarea acestuia.
Magia uleiului
Unul dintre primele astfel de paradoxuri a fost descoperit într-un câmp petrolier din regiunea Tersko-Sunzha, nu departe de Grozny. Primele puțuri au fost forate aici încă din 1893, în locurile expozițiilor de petrol natural.
În 1895, una dintre fântâni de la o adâncime de 140 m a produs un jet uriaș de petrol. După 12 zile de țâșnire, pereții hambarului de petrol s-au prăbușit și fluxul de petrol a inundat stâlpurile puțurilor din apropiere. Doar trei ani mai târziu a fost posibilă îmblânzirea fântânii, apoi s-a secat și s-au trecut de la metoda fântânii de producere a uleiului la metoda de pompare.
Până la începutul Marelui Război Patriotic, toate fântânile erau udate intens, iar unele dintre ele erau blocate. După ce a venit pacea, producția a fost restabilită și, spre surprinderea tuturor, aproape toate fântânile cu apă mare au început să producă petrol anhidru! În mod inexplicabil, fântânile au primit un „al doilea vânt”. După încă o jumătate de secol, situația s-a repetat. Până la începutul războaielor cecene, fântânile erau din nou udate intens, debitele lor scăzuseră semnificativ, iar în timpul războaielor nu erau exploatate. Când producția a fost reluată, ratele de producție au crescut semnificativ. Mai mult decât atât, primele puțuri mici au început să pompeze ulei prin inel din nou pe suprafața pământului. Susținătorii teoriei biogene erau în pierdere, în timp ce „anorganicii” explicau ușor acest paradox prin faptul că în acest loc uleiul este de origine anorganică.
Ceva similar s-a întâmplat la unul dintre cele mai mari câmpuri petroliere din lume, Romashkinskoye, care a fost dezvoltat de mai bine de 60 de ani. Potrivit geologilor tătari, din puțurile câmpului ar putea fi extrase 710 milioane de tone de petrol. Cu toate acestea, până în prezent, aici au fost deja produse aproape 3 miliarde de tone de petrol! Legile clasice ale geologiei petrolului și gazelor nu pot explica faptele observate. Unele puțuri păreau să pulseze: o scădere a debitelor a fost înlocuită brusc de o creștere pe termen lung. Un ritm pulsatoriu a fost observat și în multe alte fântâni de pe teritoriul fostei URSS.
Este imposibil să nu menționăm câmpul „Tigrul Alb” de pe raftul vietnamez. Încă de la începutul producției de petrol, „aurul negru” a fost extras exclusiv din straturile sedimentare, aici straturile sedimentare (aproximativ 3 km) au fost forate, au intrat în fundația scoarței terestre, iar puțul s-a scurs. Mai mult decât atât, conform geologilor, din sondă s-au putut extrage aproximativ 120 de milioane de tone, dar și după ce a fost extras acest volum, petrolul a continuat să curgă din adâncuri cu presiune bună. Domeniul a ridicat o nouă întrebare pentru geologi: petrolul se acumulează doar în rocile sedimentare sau poate fi conținut în roci de subsol? Dacă există și petrol în fundație, atunci rezervele mondiale de petrol și gaze ar putea fi mult mai mari decât credem.
1711-1765: Mikhailo Vasilyevich Lomonosov, om de știință encicloped - chimist, fizician, astronom etc. Unul dintre primii care a exprimat un concept bazat științific despre originea uleiului din reziduurile vegetale care au fost supuse carbonizării și presiunii în straturile pământului („Pe straturile pământului”, 1763): „Materia uleioasă brună și neagră este expulzată din cărbunii pregătiți prin căldura subterană...”
Rapid și anorganic
Ce cauzează „al doilea vânt” al multor sonde, ceea ce este inexplicabil din punctul de vedere al geologiei clasice de petrol și gaze? „În câmpul Tersko-Sunzhenskoye și în unele altele, petrolul se poate forma din materie organică, dar nu în milioane de ani, așa cum prevede geologia clasică, ci în câțiva ani”, spune șeful departamentului de geologie al Rusiei. Universitatea de Stat de Petrol și Gaze. EI. Gubkin Viktor Petrovici Gavrilov. – Procesul de formare a acestuia poate fi comparat cu distilarea artificială a materiei organice, similar cu experimentele lui Gefer și Zelinsky, dar realizat de natura însăși. Această viteză de formare a petrolului a devenit posibilă datorită caracteristicilor geologice ale zonei, unde, împreună cu partea inferioară a litosferei, o parte din sedimente este atrasă în mantaua superioară a Pământului. Acolo, în condiții de temperaturi și presiuni ridicate, au loc procese rapide de distrugere a materiei organice și sinteza de noi molecule de hidrocarburi.”
La câmpul Romashkinskoye, potrivit profesorului Gavrilov, funcționează un alt mecanism. Aici, în grosimea rocilor cristaline ale scoarței terestre, în subsol, se află un strat gros de gneisuri cu conținut ridicat de alumină, vechi de peste 3 miliarde de ani. Aceste roci antice conțin mult (până la 15%) grafit, din care se formează hidrocarburi la temperaturi ridicate în prezența hidrogenului. De-a lungul falilor și crăpăturilor se ridică în stratul sedimentar poros al crustei.
1834-1907: Dmitri Ivanovici Mendeleev, chimist, fizician, geolog, meteorolog etc. La început, a împărtășit ideea originii organice a petrolului (ca urmare a reacțiilor care au loc la adâncimi mari, la temperaturi ridicate și presiuni, între fierul carbonic și apa care se scurge de la suprafața pământului). Mai târziu a aderat la versiunea „anorganică”.
Există un alt mecanism de reaprovizionare rapidă a rezervelor de hidrocarburi, descoperit în provincia de petrol și gaze din Siberia de Vest, unde sunt concentrate jumătate din toate rezervele de hidrocarburi din Rusia. Aici, conform omului de știință, în valea îngropată a riftului a oceanului antic, au avut loc și au loc procese de formare a metanului din substanțe anorganice, ca la „fumătorii negri” (vezi bara laterală). Dar valea locală a riftului este blocată de sedimente, ceea ce împiedică dispersarea metanului și determinându-l să se concentreze în rezervoare de rocă. Acest gaz a alimentat și continuă să alimenteze toată Câmpia Siberiei de Vest cu hidrocarburi. Aici, uleiul se formează rapid din compuși organici. Deci, vor fi întotdeauna hidrocarburi aici?
„Dacă ne construim abordarea dezvoltării câmpului pe noi principii”, răspunde profesorul, „coordonăm rata de extracție cu rata de primire a hidrocarburilor din centrele de generare din aceste zone, sondele vor funcționa sute de ani”.
1861-1953: Nikolai Dmitrievich Zelinsky, chimist organic. A avut o contribuție semnificativă la rezolvarea problemei originii petrolului. A arătat că unii compuși ai carbonului care fac parte din animale și plante, la temperaturi scăzute și în condiții adecvate, pot forma produse similare uleiului în compoziția chimică și proprietățile fizice.
Dar acesta este un scenariu prea optimist. Realitățile sunt mai crude: pentru ca rezervele să fie completate, omenirea va trebui să abandoneze tehnologiile de extracție „violentă”. În plus, va fi necesară introducerea unor perioade speciale de reabilitare, abandonând temporar exploatarea zăcămintelor. Putem face acest lucru în fața unei populații globale în creștere și a nevoilor în creștere? Greu. La urma urmei, în afară de energia nucleară, petrolul nu are încă o alternativă demnă.
Dmitri Ivanovici Mendeleev a afirmat critic în secolul anterior că arderea uleiului este la fel cu încălzirea unui cuptor cu bancnote. Dacă marele chimist ar fi în viață astăzi, probabil că ne-ar numi cea mai nebună generație din istoria civilizației. Și poate m-aș înșela - copiii noștri încă ne pot depăși. Dar, cel mai probabil, nepoții nu vor avea niciodată o astfel de șansă...
1871-1939: Ivan Mihailovici Gubkin, geolog petrolier. Fondator al geologiei petroliere sovietice, susținător al teoriei biogene. El a rezumat rezultatele studiilor privind natura uleiului și a ajuns la concluzia: procesul de formare a acestuia este continuu; zonele scoarței terestre care au fost instabile în trecut la granițele zonelor de subsidență și ridicare sunt cele mai favorabile pentru formarea petrolului
Nu s-au găsit linkuri înrudite