Относительно теории происхождения нефти учёные к единому мнению не пришли. Это очень сложный вопрос, и проблема его разрешения не по силам пока ни геологии газа и нефти, ни всему естествознанию, которое в данный момент доступно человечеству. О происхождении нефти говорят не только теоретики, но и практики. Знаменитейший геолог-нефтяник И. М. Губкин в тридцатых годах прошлого века писал об этом много и интересно, обсуждая различные теории происхождения нефти. Мы вообще можем только догадываться, что за процессы прошли в течение миллиардов лет под земной корой, наша планета для нас во многом ещё загадка. Человек мало знает об истинном ходе процессов геоэволюции, поэтому теории происхождения нефти весьма многочисленны.
Когда человечество получит полные знания об условиях, которые способствуют возникновению нефти, когда изучит, как именно формируются залежи её в земной коре, когда познакомится со всеми без исключения структурными формами пластов, их литологическими особенностями, которые благоприятны для появления и скопления нефти, - только тогда разведка и поиск месторождений будут проводиться действительно целесообразно. Как только начала развиваться геологическая наука, наметились две основные теории происхождения нефти. Первая связывает её образование с живым веществом. Это органическая теория происхождения нефти. Вторая говорит о том, что и газ, и нефть возникли благодаря синтезу водорода и углерода при высоких давлениях и температурах в глубине земной коры. Это неорганическая теория происхождения нефти.
История утверждает, что органическая теория появилась позже неорганической: до середины девятнадцатого века нефть добывалась только там, где соприкасалась с поверхностью земли - в Калифорнии, в Средиземноморье, в Венесуэле и некоторых других местах. Немецкий учёный Гумбольдт предполагал, как образуется нефть: так же, как асфальт, в результате действия вулканов. Чуть позже, во второй половине девятнадцатого века, химики уже умели в лабораториях синтезировать ацетилен С2Н2 с углеводородами метанового ряда. Ещё позже нашим Дмитрием Ивановичем Менделеевым была предъявлена миру собственная "карбидная", а не органическая теория происхождения нефти. Геолог и учёный Губкин яростно её критиковал.
В 1877 году мэтр выступил в Русском химическом обществе относительно гипотезы происхождения нефти. Она была основана на огромном фактическом материале, а потому немедленно стала популярной. Судя по предъявленным доказательствам, все на тот момент открытые месторождения сконцентрировались на краях горно-складчатых образований, они вытянуты в длину и расположены вблизи зон крупных разломов. По Менделееву, через разломы вглубь Земли попадает вода и вступает в реакцию с карбидами металлов, таким образом, способствуя возникновению нефти, которая затем поднимается и образует залежи. Формула Менделеева выглядит так: 2FeC+3h3O=Fe2O3+C2H6. Судя по его гипотезе (как образуется нефть), процесс этот происходит всегда, а не только в далёкие геологические периоды.
И. М. Губкин карбидную теорию критиковал повсеместно. Этот вариант не может удовлетворить хорошо знающего геологию человека, который уверен, что нефть вполне прекрасно образовалась и там, где вообще нет никаких разломов, проводящих воду к жидким карбидам. Таких трещин просто не существует в природе - от ядра Земли к поверхности. Базальтовый пояс не даст ни воде проникнуть вглубь, ни готовой нефти подняться наружу. Тем более что против этой теории говорит вся нефть, сегодня добываемая с огромных глубин. Аргументом Губкину служило ещё и то, что нефть, образованная неорганическим путём, оптически неактивна, а вот природная - активна, даже способна вращаться в плоскости поляризации света.
Очень популярна была и космическая теория относительно того, как образуется нефть. Сегодня, с наступлением на космос современных технологий, и она потерпела сокрушительное фиаско. Русский геолог Н. А. Соколов обнародовал свою теорию космического происхождения нефти в далёком 1892 году, основываясь на том, что углеводороды существовали на нашей планете всегда, в самом первозданном её виде, а образовывались они при высоких температурах, когда Земля только формировалась. Охлаждаясь, планета поглощала нефть, растворяя её в жидкой магме. После образования твёрдой земной коры магма как бы отдала углеводороды, которые по трещинам и поднялись в верхние её части, где сгустились от охлаждения и образовали некие скопления. Аргументами Соколову служило то, что углеводороды были обнаружены в массе метеоритов.
Губкин и эту теорию раскритиковал в пух и прах, обвинил в том, что её основаниями служат чисто теоретические выкладки, которые геологическими наблюдениями ни разу не подтверждались. Он вообще был уверен, что неорганической нефти в природе почти нет, а та, что есть, не может иметь практического значения. Основная масса нефтяных залежей всё-таки содержит вещество, прошедшее все стадии образования нефти, и именно органическим путём. Последующее обсуждение этой проблемы происходило почти сто лет, с такими же спорами и отсутствием согласия. Советские учёные-нефтяники выдвинули наиболее обоснованную теорию неорганического происхождения нефти.
Кропоткин, Порфирьев, Кудрявцев и другие их единомышленники попытались доказать, что из водорода и углерода, которых достаточное количество в магме, получаются радикалы СН, Ch3, Ch4, выделяющиеся из неё вместе с кислородом, что и служит исходным материалом в холодных зонах для образования нефти. Кудрявцев был уверен, что абиогенное происхождение нефти позволяет ей проходить вместе с газами в осадочную оболочку планеты по глубинным разломам именно из мантии Земли. Порфирьев возражал, что нефть поступала не в форме радикалов углеводорода из глубинных зон, а уже полностью обладая всеми свойствами готовой естественной нефти, пробиваясь сквозь пористые породы. Он не мог ответить только на вопрос о том, на какой глубине нефть находилась до миграции? Несомненно, что в подкорковых зонах, но вся эта теория так же точно недоказуема, как и предыдущие.
Неорганическое происхождение нефти подкреплялось следующими аргументами:
1. В фундаментальных кристаллических породах тоже есть месторождения.
2. Примеси газа и нефти обнаружены вместе с углеводородами в выбросах вулканов, в "трубках взрыва", в космосе.
3. Углеводороды можно получить лабораторным путём, создавая условия высоких давлений и температур.
4. Углеводородные газы и жидкие флюиды углеводородов присутствуют в скважинах, которые вскрывают кристаллический фундамент (в Швеции, Татарстане и других местах).
5. Органическая теория никак не может объяснить наличие громадных концентраций нефти и гигантских месторождений.
6. Залежи газа имеют кайнозойский возраст, а нефти - постпалеозойский на древних горных платформах.
7. Нефтяные месторождения чаще всего связаны с глубинными разломами.
В последние годы появилось достаточно много публикаций с новыми данными. Например, жидкая нефть обнаружена в океанах, в спрединговых их зонах. Большинство этих фактов говорит о неорганическом происхождении нефти. Однако всё равно она обоснована достаточно скупо и слабо. Потому и сторонников у неё по сей день очень мало. Подавляющее большинство учёных-геологов и за рубежом, и в нашей стране придерживаются органической теории возникновения нефти. Чем же так привлекательна эта теория?
Биогенное происхождение нефти подразумевает возникновение её из органического вещества осадочных субаквальных отложений. Характер этого процесса явно стадийный. Сторонники биогенной теории уверены, что нефть - продукт, получившийся посредством превращения из органического вещества. Это остатки животного и растительного мира в осадочных отложениях морского происхождения, коих на один кубический метр породы соленосных отложений приходятся буквально граммы, но в горючих сланцах на тот же кубический метр осадочных отложений может приходиться до шести килограмм. В глинах - полкилограмма, в алевролитах - двести грамм, в известняках - двести пятьдесят.
Сапропель и гумус - всякий человек, увлекающийся растениеводством, знает, что это такое. Если органическое вещество накапливается под водой, где доступ воздуха недостаточен, но он есть, оно перегнивает, получается гумус - главная часть почвы, обеспечивающая плодородие. Если же под водой, но без доступа кислорода накапливается органическое вещество, тогда происходит "медленная перегонка", восстановительный химический процесс - гниение. Мелкие бассейны с застойной водой всегда имеют огромное количество сине-зелёных водорослей, планктона, в том числе и членистоногих, которые живут недолго и умирают в громадных количествах.
На дне образуется мощный слой органического ила - сапропеля. Таковы прибрежные части морей, лагуны, лиманы. При сухой перегонке сапропель выдаёт двадцать пять процентов веса похожих на нефть жирных масел. А образование нефти - процесс настолько долгий и сложный, что проследить за всеми его стадиями человек не имеет возможности, он находит только результат - огромные месторождения и залежи нефти. А процессы шли тысячелетиями в нефтематеринских свитах, где самые разнообразные отложения формировались на дне океанов и содержали рассеянное вещество органического происхождения в количествах не ниже кларка - четырёхсот грамм на кубический метр.
Нефтематеринские отложения с самым высоким потенциалом - глинисто-карбонатные, в которых содержится органическое вещество сапропель. Называются такие отложения доманикитами. Они есть во всех докембрийских толщах, в системах фанерозоя, причём на одинаковых стратиграфических уровнях совершенно разных континентов. Каким же образом так получилось? Три с половиной миллиарда лет назад на земле зародилась жизнь. В кембрийскую эпоху водная оболочка Земли уже имела самые разнообразные формы органики. Ранний палеозой был представлен необъятными морями и океанами, где водорослей и беспозвоночных уже было огромное количество видов.
И далеко не сразу весь этот органический мир устремился на сушу. Самые лучшие условия для жизни создавались в водоёмах на глубине от шестидесяти до восьмидесяти метров - чаще всего это шельфы подводных границ континентов. Чем ближе к суше, тем органического вещества в отложениях больше. Внутриконтинентальные моря содержат до пятидесяти процентов всей отложившейся органики. Наилучшие условия для создания нефти - прибрежные части морей. Родиной нефти являются древние моря, а не болота в пресноводных бассейнах.
Академик Губкин утверждал, что нефтеобразование не может обойтись без прохождения определённых стадий. Первые - седиментогенез и диагенез, когда идёт формирование газоматеринских и нефтематеринских осадков, то есть - исходного органического вещества. Первая стадия несёт с собой такие биохимические процессы, при которых образуется кероген и изобилие газообразных веществ, которые постепенно рассеиваются.
Некоторая часть их растворяется и концентрируется, иногда даже представляя интерес промышленной добычи (пятьдесят миллиардов кубических метров метана в африканском озере, например, или в Японии тоже из моря добывается газ, в котором до девяноста семи процентов метана). Однако на этой стадии нефть ещё не образовалась. А вот дальнейшее погружение ведёт разведчика к нефтематеринским породам зоны катагенеза, где уже возникают из исходного органического вещества аммиак, сероводород, метан, углекислый газ, а с ними и жидкие продукты углеводородов.
Главной фазой является нефтеобразование в стадии катагенеза на глубине двух-трёх километров отложений при температуре от восьмидесяти до ста пятидесяти градусов по Цельсию. Оптимальными условиями являются как раз те, при которых решающий фактор - высокая температура. Нефтегазогенерация имеет и конкретные зоны по глубине залегания. До ста пятидесяти метров зона биохимическая, для которой характерно развитие в органическом веществе биохимических процессов с выделением газов.
От одного до полутора километров вниз - переходная зона, где затухают все биохимические процессы. Третья зона от полутора до шести километров - термокаталитическая, она особо важна для образования нефти. И четвёртая - газовая, где образуется в основном метан. Видно, что процесс и начинается с образования газа, и сопровождает нефтеобразование на всех этапах, и завершает этот процесс. Зональность эта вертикальная, а распределение углеводородов в месторождениях - горизонтальное.
Раньше нефть добывали там, где она почти вплотную подходит к поверхности. Сейчас добыча её увеличилась многократно, а потому и скважины просто поражают своей протяжённостью. Самые длинные были пробурены в СССР: на Сахалине - гораздо более двенадцати километров, и на Кольском полуострове - 12262 метра. В Катаре горизонтальная скважина более двенадцати километров, в США - две девятикилометровые скважины. В баварских горах Германии есть такая же девятикилометровая скважина, из которой ничего не добывалось и не добывается, хотя потратили на неё триста тридцать семь миллионов долларов. В Австрии было найдено небольшое месторождение нефти, которое неожиданно оказалось гораздо больше разведанного, но нефть обнаружилась на глубине более восьми километров. При ближайшем рассмотрении это скопление оказалось не нефтью, а газом, который добывать было невозможно - геологические особенности этого участка не позволили. А скважину всё-таки пробурили, но не нашли вообще ничего, даже сланцев, которые можно было бы добывать.
Всем странам нужна нефть. Из-за её отсутствия постоянно начинаются войны. Добывается она сейчас в невиданных ранее количествах. Земля уже буквально обескровлена. Эксперты-энергетики подсчитали, на сколько лет хватит нефти, имеющейся в недрах Земли. И оказалось, что уже разведанных запасов осталось всего на пятьдесят шесть лет. Конечно, полностью она не исчезнет. Люди уже умеют добывать нефть из сланцев, нефтеносного песка, из природных битумов и много чего ещё. Венесуэле хватит нефти на сто лет, Саудовской Аравии - почти на семьдесят, России - менее тридцати лет осталось бытия нефтегазовым гигантом.
fb.ru
Происхождение нефти долгое время было предметом жарких споров, которые полностью не затихли и в наши дни. Существуют две противоположные версии происхождения нефти: неорганическая и органическая. Выбор между этими версиями осложняется тем, что нефть и газ – весьма подвижные вещества-флюиды, они способны к перемещению – миграции внутри земной коры и ее осадочной оболочки на большие расстояния, и их скопления нередко находятся достаточно далеко от предполагаемого места образования.
За основу принято считать органическую, биогенную теории нефтеобразования. В них представлено о происхождении нефти из биогенного органического вещества осадочных отложений. Этот процесс, по мнению сторонников органической теории, носит стадийный характер. Нефть представляет собой продукт превращения органического вещества. Большинство осадочных отложений морского происхождения содержит определенное количество рассеянных органических веществ: остатки растительного и животного мира. Считается, что основным исходным веществом нефти обычно является планктон. Но так же существует теория неорганического происхождения нефти, когда нефть образовывалась в результате термодинамических, химических, внутренних процессов земли.
История развития теорий
В познании генетической природы нефти и условий её образования можно выделить несколько периодов. Первый из них (донаучный) продолжался до средних веков. Так, в 1546 Георгий Агрикола писал, что нефть и каменные угли имеют неорганическое происхождение; последние образуются путём сгущения и затвердевания нефти. Второй период — научных догадок — связывается с датой опубликования труда М. В. Ломоносова "О слоях земных" (1763), где была высказана идея о дистилляционном происхождении нефти из того же органического вещества, которое даёт начало каменным углям. Третий период в эволюции знаний о происхождении нефти связан с возникновением и развитием нефтяной промышленности. В этот период были предложены разнообразные гипотезы неорганического (минерального) и органического происхождения нефти, а также космического.
Основы современной теории
В 50—60-е гг. XX в. в СССР (Н. А. Кудрявцев, В. Б. Порфирьев, Г. Н. Доленко и др.) и за рубежом (английский учёный Ф. Хойл и др.) возрождаются различные гипотезы неорганического (космического, вулканического, магматогенного) происхождения нефти. Однако на 6-м (1963), 7-м (1967) и 8-м (1971) Международных нефтяных конгрессах неорганические гипотезы не получили поддержки.
Важным для познания генезиса нефти являлось установление в конце XIX — начале XX вв. оптической активности нефти, а также тесной связи нефти с сапропелевым органическим веществом в осадочных породах. Сапропелевую гипотезу, высказанную впервые немецким ботаником Г. Потонье в 1904—05, в дальнейшем развивали русские и советские учёные — Н. И. Андрусов, В. И. Вернадский, И. М. Губкин, Н. Д. Зелинский и другие. Сапропелевая гипотеза ассимилирована современной теорией осадочно-миграционного происхождения нефти. Развитию представлений о природе нефти и условиях формирования её залежей способствовали также труды немецкого учёного К. Энглера, американских геологов Дж. Ньюберри, Э. Ортона, Д. Уайта, русских и советских учёных — Г. П. Михайловского, Д. В. Голубятникова, М. В. Абрамовича, К. И. Богдановича и других.
Этот период изучения нефти характеризуется организацией широких геолого-геохимических исследований, направленных на решение проблемы нефтеобразования и органически связанной с ней проблемы нефтематеринских отложений. В СССР такие работы осуществлены А. Д. Архангельским в 1925—26. В США аналогичные исследования начаты в 1926 П. Траском. В 1932 была опубликована классическая работа И. М. Губкина "Учение о нефти", сыгравшая огромную роль в развитии представлений о генезисе нефти и формировании её залежей. В 1934 в нефти, асфальтах и ископаемых углях были найдены порфирины, входящие в молекулу хлорофилла и других природных пигментов.
Гипотезы неорганического происхождения нефти
Основные вехи в длительном процессе научного разрешения вопроса о происхождении нефти были намечены русскими учёными. Впервые в 1763 М. В. Ломоносов высказал предположение о происхождении нефти из растительных остатков, подвергшихся обугливанию и давлению в земных слоях. Эти идеи Ломоносова далеко опередили научную мысль того времени, искавшую источники нефти среди неживой природы.
В 1805 г. знаменитый немецкий естествоиспытатель Александр фон Гумбольдт высказал предположение, что нефть образуется на больших глубинах в магматических породах. Он наблюдал, как нефть сочилась из таких пород в Южной Америке, Венесуэле. В 1866 г. французский химик Пьер Бертло обнаружил, что газ ацетилен (ненасыщенный углеводород) при низких температурах может переходить в тяжёлые углеводороды. На этом основании он сделал вывод о том, что так образовались углеводородные соединения метеоритов и что, по-видимому, подобное происхождение имеют углеводороды на других планетах.
В 1866 французский химик М. Бертло высказал предположение, что нефть образуется в недрах Земли при воздействии углекислоты на щелочные металлы. В 1871 французский химик Г. Биассон выступил с идеей о происхождении нефти путём взаимодействия воды, CO2, h3S с раскалённым железом.
В 1889 В. Д. Соколов изложил гипотезу космического происхождения нефти. По этой гипотезе исходным материалом для возникновения нефти служили углеводороды, содержавшиеся в газовой оболочке Земли ещё во время её звёздного состояния. По мере остывания Земли углеводороды поглотились расплавленной магмой. Затем, с формированием земной коры, углеводороды проникли в осадочные породы в газообразном состоянии, конденсировались и образовали нефти.
Д. И. Менделеев, разделявший вначале представление об органическом происхождении, склонялся к мысли о происхождении её в результате реакций, идущих на больших глубинах, при высоких температурах и давлениях, между карбидом (углеродистым железом) и водой, просачивающейся с поверхности земли. Гипотеза Менделеева о происхождении нефти из неорганического вещества теперь имеет лишь исторический интерес. Теории происхождения нефти более чем достаточно, и все они имеют место существовать. Проблема происхождения нефти перекликается с нерешенными вопросами происхождения нашей планеты, жизни на Земле, которая имеет те же фактические и философские корни. Так же есть одна теория которая связывает органическое и неорганическое происхождение нефти.
Современные эксперименты
Углеводороды могут формироваться глубоко под землей и, вероятно, без участия органической материи. Такой вывод сделала группа исследователей из Геофизической лаборатории института Карнеги. Недавно стало известно, что ученым удалось доказать возможность неорганического синтеза тяжелых углеводородов на глубинах 65–150 км. Классическая точка зрения, что углеводороды образуются из гниющих органических остатков, не раз подвергалась сомнению.
Геофизики поставили эксперимент, смоделировав физические условия верхних слоев мантии. Во время опыта ученым удалось добиться того, что метан в данных условиях превращался в этан, пропан, бутан, молекулярный водород и графит. Затем исследователи поместили в похожие условия этан. Одним из продуктов реакции стал исходный метан. Подобная обратимость указывает на то, что формирование углеводородов в верхних слоях мантии проходит без участия органики и определяется только термодинамическими условиями. О происхождении ископаемых углеводородов ученые спорят давно. Согласно традиционной теории органического происхождения, нефти и газа осталось на несколько десятков лет. Согласно теориям неорганического происхождения, запасы углеводородов практически неистощимы, поскольку их можно получить и неорганическим путем. Считаю что об остатках нефти, которая еще не добыта говорят для того чтобы поддерживать её рыночную стоимость, и всё это выгодно фирмам занимающимся экспортом нефте-продуктов и государствам имеющие крупные нефтяные запасы. Ведь теперь экономическую развитость страны считают не по количеству того что производят на душу населения, а тонны нефти и газа которые она добывает за год.
Эксперимент
Ученые поместили "искусственный" метан (простейший компонент природного газа) между двумя алмазами и нагрели его при помощи лазера. Тем самым, физики воссоздали условия, которые имеют место в земной мантии (давление около 20 тысяч атмосфер, температура 705 – 1300°С). Времени для осуществления синтеза ученым потребовалось, конечно же, куда меньше чем природе.
В результате метан превратился в смесь углеводородов, по составу очень похожую на природный газ. На выходе ученые зарегистрировали этан, пропан, бутан, молекулярный водород и графит (все эти вещества относятся к ископаемым видам органического топлива, да только органического, как и ископаемого, в них ничего не было).
Этан, помещенный в те же начальные условия, снова дал метан. Обратимость реакции означает, что получение насыщенных углеводородов может контролироваться в коре термодинамически. Результаты эксперимента вашингтонских геофизиков стали еще одним аргументом в пользу теории неорганического происхождения нефти и газа.
Геосолитоны
Спор о происхождении нефти относится к числу "великих геологических споров", который остается все еще не завершенным. Существуют две традиционные гипотезы. Одна утверждает, что нефть образована органическим путем из остатков растений и животных, живших миллионы лет назад. Вторая доказывает неорганическое происхождение нефти. Сторонники той и другой гипотез говорят о невозможности восстановления извлекаемых запасов углеводородов.
Профессор Роберт Бембель, не противопоставляет, а взаимно объединяет и дополняет все современные теории: для образования нефти необходимо и органическое вещество, и неорганическое. Основными элементами являются водород и неистощимая, движущаяся из ядра к поверхности энергия Земли. Вследствие этого, все месторождения полезных ископаемых, в том числе и нефтегазовые, могут восстанавливать свои природные запасы.
Геосолитоны — это частице подобные волны квантовой природы (излучения), непрерывно рождающиеся в ядре планеты, объединяющиеся в потоки и стремящиеся к выходу в космическое пространство, как лучи Солнца. Геосолитоны — это жизненная сила и энергия планеты. На всем пути из земных глубин эта энергия взаимодействует с другими физическими полями и участвует во всех геологических процессах. Кроме того, импульсные выходы мощных потоков энергии создают и природные катастрофы: извержения вулканов, ураганы, тайфуны.
Порождаясь в ядре Земли, геосолитоны начинают свое движение вихревыми спиралеобразными потоками, не имеющими четкого направления, но стремящимися выйти в атмосферу. Приближаясь к выходу из геосферы, они ориентируются строго вертикально к поверхности, образуя "столбы" движущихся потоков энергии.
Формирование вертикальных геосолитонных "трубок" может начинаться с глубин в 30 км от поверхности и выше, что показывают результаты геофизических исследований. В пределах диаметра мощных "трубок" (100-200 м) в миллион раз увеличиваются скорости всех физических и химических процессов, по сравнению с остальным геологическим пространством. Возникающие физико-химические процессы органических и неорганических соединений в районе таких вертикальных потоков глубинной энергии способствуют ускорению образования различных полезных ископаемых. Начиная свое формирование в зоне вертикальной "трубки", масса рожденного вещества (в частности, нефти, газа и воды) под высоким давлением непрерывно двигающейся энергии геосолитонов "растекается" горизонтально по трещинам и порам.
Тонкая система микротрещин в геологических породах обеспечивает прохождение по "трубкам" наиболее летучих газов из глубоких геосфер, в частности, протонного газа. Высокая температура и повышенное содержание водорода на пути геосолитонов создает благоприятные условия для образования углеводородов. Иногда образуются целые "гирлянды" нефтегазовых месторождений, нанизанных на "трубки", как шашлык. Кроме того, залежи на такой "трубке" могут отличаться по типу химического вещества. Глубоко внизу — алмазы, золото, платина, а над ними, в осадочных породах — месторождения нефти и газа. Еще в 80-х годах тюменский геолог Игорь Лошнев на основе исследования керна обнаружил, что в Нижневартовском районе под нефтегазовыми залежами есть алмазосодержащие породы. Такие малоразмерные и многоэтажные залежи широко распространены во многих нефтегазоносных провинциях мира, но происхождение их часто представляется разработчикам загадочным.
Геосолитонная теория объясняет и взаимосвязывает теории происхождения нефти (органическую и неорганическую), но и дает надежду что запасы нефти будут самопроизвольно пополняться и её запасы почти неисчерпаемы.
Необходимо детально дорабатывать модель образования нефти и газа с точки зрения геологии. Наблюдения, как в природе, так и в лабораторных условиях показывают, что нефть может образовываться довольно быстро, и что она необязательно должна иметь многомиллионный возраст. Необходимы дальнейшие исследования. Теорий происхождения неорганической нефти достаточно много и это дает возможность полагать, что запасы нефти зависят не только от органических остатков и долгого процесса образования. Это дает надежду что нефть почти неисчерпаема и её хватит нам и нашим предкам. А то что в СМИ говорят что она скоро закончится это всё для того чтобы поддерживать рыночную стоимость данного сырья, ведь нефть не только энергетический продукт, из неё делают достаточно большое количество разных веществ, химических продуктов таких как: пластмассы, кислоты, спирты, растворители, удобрения, взрывчатка, духи, лекарства, масла синтетические волокна и даже черную икру.
biofile.ru
Оглавление:
Первые предположения о природе формирования нефти и газа появились ещё до начала 17 века и имели антинаучные основания. Например, исходными веществами для формирования этих ресурсов предполагались:
Научные гипотезы происхождения нефти и газа, появившиеся позже, можно разделить на теории органического и неорганического происхождения.
Первой научной теорией происхождения нефти можно считать карбидную (неорганическую) гипотезу Менделеева, высказанную в 1877 году. Известный химик считал, что процесс формирования залежей происходил следующим образом:
Основным доказательством своей теории, химик считал результаты опытов, проведённых в лаборатории. Кроме того, положения данной гипотезы подтверждают исследования астрофизиков, доказавших наличие углеводородов в космосе.
Другая неорганическая теория носит название «космической». Её положения поддерживали Соколов, Бека и Каграманов. Космическая (неорганическая) теория нефтегазообразования получила наибольшее распространение в 20 веке. Образование залежей, согласно этой гипотезе, происходило следующим образом:
Основной недостаток гипотезы заключается в том, что она не может объяснить ни географическое, ни геологическое распределение запасов нефти и газа, а также восполнение их в современном мире.
Познакомьтесь с другими понятиями: Что такое сланцевый газ и сланцевая нефть?
Существует также органическая (биогенная) теория происхождения нефти и природного газа, появившаяся в 20 веке и получившая своё развитие в трудах Зелинского, Губкина и других учёных. Эту научную концепцию принято считать классической. Она предполагает следующие процессы:
Основными доказательствами в пользу органической теории выступают такие положения:
Кроме того, строение молекул природной нефти более свойственно веществам, имеющим биогенное происхождение.
В 21 веке учёные Института проблем нефти и газа под руководством А. Баренбаума выдвинули свою теорию происхождения нефти и природного газа. Согласно новой гипотезе, мировые запасы этих ценных ресурсов формируются под воздействием круговорота углеводорода и воды на земле. То есть нефтегазообразование – в большей степени климатический процесс, нежели геологический. Теория Баренбаума позволяет оптимистично взглянуть на будущее, ведь согласно её положениям, для формирования залежей требуются не миллионы лет, а всего несколько десятилетий.
Сегодня единого мнения о происхождении нефти по-прежнему нет. И хотя большинство учёных всё же склоняются в сторону органической гипотезы, новейшие исследования ставят под сомнение и эту позицию. Актуальность проблемы заставляет геологов, химиков и других специалистов усиленно работать над изучением вопроса о происхождении углеводородов нефти, выдвигать новые гипотезы и находить подтверждение классическим теориям.
www.rutvet.ru
Неорганическая теория происхождения нефти просмотров - 415
Различают: карбидную (1), космическую (2), вулканическую (3) концепции неорганического происхождения нефти.
1. Наиболее полно эту точку зрения неорганического синтеза нефти обосновал Д.И. Менделеев, который выдвинул на заседании Русского химического общества в 1877 ᴦ. «Минеральную или карбидную гипотезу» происхождения нефти. Д.И. Менделеев исходил как из личных наблюдений за выходами нефти в районах ᴦ. Баку, так и из возможности химических реакций между карбидами металлов и водой. Он считал, что выходы нефти на поверхность свидетельствуют о стремлении ее к восходящим движениям. При горообразовании возникают разломы, через которые вода, проникая вглубь, вступает в реакцию с «углеродистым металлом», в результате чего образуются окислы и предельные УВ. Реакция, обеспечивающая образование первичных соединений углерода и водорода, может быть представлена следующим образом: 2FeC + 3Н2О = Fe2O3 + С2Н6.
Возможность таких реакций, т. е. образование УВ разного состава, близких к нефтям, при действии воды на карбиды металлов при наличии соответствующих катализаторов, температуры, давления была доказана в лабораторных условиях. Тот факт, что в нефтях содержатся и гетеросоединения, по данной схеме образования нефти объясняется тем, что в недрах земли имеются не только карбиды металлов, но и сульфиды, нитриды, которые в соответствующих условиях образуют углеродистые гетеросоединения.
Для карбидного варианта крайне важно допустить в пределах земной коры существование расплавленных масс углеродистых металлов и возможность проникновения к ним воды. При этом должны быть проводящие пути воды к жидким карбидам и обратно от очага генерации к местам скопления УВ. При этом современные данные о строении Земли убедительно показывают невозможность существования подобных трещин. Вместе с тем, нефтеподобные вещества, полученные в лабораторных условиях по схеме Д.И. Менделеева, существенно отличались по составу от естественных нефтей. Вместе с тем авторитет Д.И. Менделеева как ученого был столь велик, что его гипотеза в то время получила достаточно широкое признание.
2. В 1889 ᴦ. Василием Дмитриевичем Соколовым была предложена гипотеза космического происхождения нефти и битумов. Он полагал, что в фазу звездного состояния планет в их газовой оболочке уже существуют УВ, и первично расплавленная Земля сорбировала эти углеводородистые соединения. Затем при отвердении планеты и образовании земной коры УВ выделились из магмы и путем восходящих потоков по пустотам и трещинам достигли осадочной оболочки, с последующей аккумуляцией в нефтяные месторождения.
3.Близкие взгляды на неорганическое происхождение нефти защищал Юджел Кост (1905), считая, что нефть образуется в магматических очагах и выделяется с газовыми эманациями при вулканических извержениях. Толчком для развития вулканической гипотезы Ю. Коста послужили проявления метана в вулканических газах, битуминозные вещества в пепле вулканов (Везувий), а также нефтепроявления в кристалических породах. Э. Штебер (1914), предвосхищая разработку процесса получения искусственного бензина, полагал, что из h3, СО и СО2, выделяющихся из магматических очагов, на значительных глубинах получаются газообразные и жидкие углеводороды. Образование нефтяных месторождений он связывал с закупоркой жерл грязевых вулканов и накоплением жидких и газообразных углеводородов в их аппарате под большим давлением, с последующим проникновением их в соседние складки. Э. Штебер ошибочно считал, что во всех нефтегазоносных районах имеются или имелись грязевые вулканы.
Гипотезы неорганического происхождения нефти объединяет идея неорганического синтеза сложных компонентов нефти из С, Н2, СО, СО2, СН4, Н2О и других простейших углеводородистых соединений, содержащихся либо в земной коре или в мантии, либо в космосе.
В 1951 ᴦ. Н.А. Кудрявцев, основываясь на новых фактических материалах, выдвинул ряд аргументов в пользу неорганического происхождения нефти. Дальнейшая разработка этой идеи рядом исследователей привела к следующим основным положениям:
1. Из грязевых вулканов за время их существования выделилось и продолжает выделяться столько углеводородных газов, что источником последних бывают только глубокие недра Земли. Глубинное происхождение газов и сопровождающей их нефти подтверждается тем, что в Керченско-Таманских вулканах они выносят пары ртути, а в некоторых вулканах углеводородные газы сменяются углекислыми.
2. Соотношение между нормальными и изо-углеводородами, наблюдающееся в нефтях, показывает, что температура их образования достигала нескольких сот градусов Цельсия; такой температуры в осадочном покрове не наблюдается; соотношения же, рассчитанные для невысоких температур, не наблюдаются ни в одной нефти (А.Ф. Добрянский).
3. Нефтяные битумы и углеводородные газы нередко с нефтяным запахом широко распространены в металлических рудниках на кристаллических щитах, а также в жерлах потухших вулканов и в трубках взрыва.
4. Закономерности распространения нефти в нефтеносных районах указывают на тяготение ее к фундаменту, т. е. на поступление ее в осадочную толщу из фундамента. Это подтверждается тем, что нефть и газ иногда в больших количествах обнаруживаются в фундаменте в десятках нефтеносных районов.
5. Как в осадочной толще, так и в кристаллическом фундаменте (Межовка, Новосибирская обл.) встречаются залежи углекислого газа с нефтью или растворенным в нем нефтяным конденсатом.
6. Нефть и углеводородные газы генетически связаны с глубинными разломами и приурочены к опустившимся по ним участкам земной коры. Образовавшиеся в зонах разломов в результате дифференцированных движений отдельных блоков фундамента антиклинальные поднятия в осадочной толще являются ловушками, в которых аккумулируются нефть и газ, поднимающиеся из глубоких недр по разломам.
Различают: карбидную (1), космическую (2), вулканическую (3) концепции неорганического происхождения нефти. 1. Наиболее полно эту точку зрения неорганического синтеза нефти обосновал Д.И. Менделеев, который выдвинул на заседании Русского химического общества в 1877 г.... [читать подробенее]
oplib.ru
Нефть – “Чёрное золото”.
Такое выражение известно всем, его смысл – тоже. Нефть поистине неиссякаемый источник для человека. Сейчас наша жизнь настолько от неё зависит, что было бы страшно представить её отсутствие. Американский учёный Ральф Лэпп пишет: “Я считаю варварством сжигание уникального наследия Земли – углеводородов – в форме нефти и природного газа. Сжигание этих молекулярных структур только для получения тепла следует считать преступлением”. Широко известна фраза Д.И.Менделеева “Топить печь нефтью всё равно, что топить её ассигнациями”. Думаю, комментарии излишни. Происхождение нефти.Нефть известна очень давно. Археологи установили, что её добывали и использовали уже за 5-6 тысяч лет до нашей эры. Наиболее древние промыслы известны на берегах Ефрата, в Керчи, в китайской провинции Сычу-Ань. Происхождение самого слова “нефть” следует искать в языках народов Малой Азии, “нафата” – “просачиваться”. Упоминание о нефти также встречается во многих древних рукописных книгах. В частности, уже в Библии говорится о смоляных ключах в окрестностях Мёртвого моря.
Теории происхождения нефти.
Их три: минеральная, органическая и космическая.
Органическая теория. Основы этой теории были положены М.В.Ломоносовым в середине XVIII века. В одном из своих трактатов он писал: Выгоняется подземным жаром из приготовляющихся каменных углей она бурая и черная масляная материя ... и сие есть рождение жидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй, каковы суть каменное масло, жидовская смола, нефть, гагат, и сим подобное, которые хотя чистотой разнятся, однако из одного начала происходят". Позднее эта теория менялась и варьировалась, но суть теории такова – органический материал, преобразованный сначала в уголь, а потом в нефть. Правда, другие гипотезы того времени носили курьезный характер. Один варшавский каноник утверждал, что Земля в райский период была настолько плодородна, что на большую глубину содержала жировые примеси. После грехопадения этот жир частично испарился, а частично погрузился в землю, смешиваясь с разными веществами. Всемирный потоп содействовал превращению его в нефть. Известны и другие не менее "научные" гипотезы о происхождении нефти. Авторитетный немецкий геолог-нефтяник Г.Гефер рассказывает об одном американском нефтепромышленнике конца прошлого века, считавшем, что нефть возникла из мочи китов на дне полярных морей. По подземным каналам она проникла в Пенсильванию. Гениальная догадка М. В. Ломоносова об образовании нефти в результате воздействия повышенной температуры на биогенное органическое вещество осадочных пород начала получать подтверждение в конце XIX- начале XX веков при проведении экспериментальных химических и геологических исследований.
Минеральная теория. Первым высказал эту теорию в 1805 году А.Гумбольдт. Опыты учёных 1860-1870-ых годов по неорганическому синтезу углеводородов послужили отправной точкой для развития этой теории. Д. И. Менделеев, придерживавшийся до 1867 года представлений об органическом происхождении нефти, в 1877 году сформулировал известную гипотезу ее минерального происхождения, согласно которой нефть образуется на больших глубинах при высокой температуре вследствие взаимодействия воды с карбидами металлов. Например, . В первой половине XX века интерес к гипотезе минерального происхождения нефти в основном был потерян. Поиски нефти велись во всем мире, исходя из представлений о ее органическом происхождении. С 1950 года снова начал возрастать интерес к минеральной гипотезе, причиной чего была, по-видимому, недостаточная ясность в ряде вопросов органической концепции, что и вызвало ее критику. Наибольшую известность получили представления Н. А. Кудрявцева. Они заметно изменялись во времени, но сущность их заключаются в том, что нефть и газ образуются в глубинных зонах Земли из смеси
и
в результате реакций прямого синтеза углеводорода из CO и
:
, а также полимеризация радикалов =CH,
,
. Геологические доказательства минеральной гипотезы - наличие следов метана и некоторых нефтяных углеводородов в глубинных кристаллических породах, в газах и магмах, извергающихся из вулканов, проявления нефти и газа по некоторым глубинным разломам и т. п. - являются косвенными и всегда допускают двойную трактовку.
Космическая теория. В 1892 году М. А. Соколовым была выдвинута гипотеза космического происхождения нефти. Суть ее сводится к тому же минеральному синтезу углеводородов из простых веществ, но на первоначальной, космической стадии формирования Земли. Предполагалось, что образовавшиеся углеводороды находились в газовой оболочке, а по мере остывания поглощались породами формировавшейся земной коры. Высвобождаясь затем из остывавших магматических пород, углеводороды поднимались в верхнюю часть земной коры, где образовывали скопления. В основе этой гипотезы были данные о наличии углерода и водорода в хвостах комет и углеводородов в метеоритах.В настоящее время преобладающая часть ученых - химиков, геохимиков и геологов - считает наиболее обоснованными представления об органическом генезисе нефти, хотя имеются ученные, которые до сих пор отдают предпочтение минеральной гипотезе ее образования.Нефть как химическое вещество.В химическом отношении нефть – сложная смесь углеводородов и углеродистых соединений, она состоит из следующих основных элементов: углерод (84-87 %), водород (12-14 %), кислород, азот и сера (1-2 %), содержание серы возрастает иногда до 3-5 %.
В нефти выделяют углеводородную, асфальто-смолистую части, порфирины, серу и зольную часть.
Главную часть нефти составляют три группы УВ: метановые, нафтеновые и ароматические.
Асфальто-смолистая часть нефти - это темноокрашенное вещество. Оно частично растворяется в бензине. Растворившаяся часть называется асфальтеном, нерастворившаяся - смолой. В составе смол содержится кислород до 93 % от общего его количества в нефти.
Порфирины - особые азотистые соединения органического происхождения. Считают, что они образованы из хлорофилла растений и гемоглобина животных. При температуре порфирины разрушаются.
Сера широко распространена в нефти и в углеводородном газе и содержится либо в свободном состоянии, либо в виде соединений (сероводород, меркаптаны). Количество ее колеблется от 0,1% до 5 %.
Зольная часть - остаток, получающийся при сжигании нефти. Это различные минеральные соединения, чаще всего железо, никель, ванадий, иногда соли натрия.Нефть сильно варьирует по цвету (от светло-коричневой, почти бесцветной, до темно-бурой, почти черной) и по плотности (от легкой 0,65-0,70 , до тяжелой 0,98-1,05
).
Начало кипения нефти обычно выше 280С. температура застывания колеблется от +300
до -600
С и зависит, в основном, от содержания парафина (чем его больше, тем температура застывания выше). Вязкость изменяется в широких пределах и зависит от химического и фракционного состава нефти и смолистости (содержания в ней асфальто-смолистых веществ). Нефть растворима в органических растворителях, в воде при обычных условиях практически нерастворима, но может образовывать с ней стойкие эмульсии.
Нефть можно классифицировать по разным признакам.
1. По содержанию серы
2. По потенциальному содержанию фракций, выкипающих до 3500С
3. По потенциальному содержанию масел
4. По качеству масел
Сочетание обозначений класса, типа, группы, подгруппы и вида составляет шифр технологической классификации нефти.
В зависимости от месторождения нефть имеет различный качественный и количественный состав. Так, например, бакинская нефть богата циклопарафинами и сравнительно бедна предельными углеводородами. Значительно больше предельных углеводородов в грозненской и ферганской нефти. Пермская нефть содержит ароматические углеводороды.Добыча нефти.Сбор нефти с поверхности водоемов - это, очевидно, первый по времени появления способ добычи, который до нашей эры применялся в Мидии, Вавилонии и Сирии. Сбор нефти в России, с поверхности реки Ухты начат Ф.С. Прядуновым в 1745 г. В 1858 на полуострове Челекен нефть собирали в канавах, по которым вода стекала из озера. В канаве делали запруду из досок с проходом воды в нижней части: нефть накапливалась на поверхности.
Разработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, и извлечение из него нефти, впервые описаны итальянским ученым Ф. Ариосто в 15 веке. Недалеко от Модены в Италии такие нефтесодержащие грунты измельчались и подогревались в котлах. Затем нефть выжимали в мешках при помощи пресса. В 1833 -1845 г.г. нефть добывали из песка на берегу Азовского моря. Песок помещали в ямы с покатым дном и поливали водой. Вымытую из песка нефть собирали с поверхности воды пучками травы.
Добыча нефти из колодцев производилась в Киссии, древней области между Ассирией и Мидией в 5 веке до нашей эры при помощи коромысла, к которому привязывалось кожаное ведро. Подробное описание колодезной добычи нефти в Баку дал немецкий натуралист Э. Кемпфер. Глубина колодцев достигала 27 м, их стенки обкладывались камнем или укреплялись деревом.
Добыча нефти посредством скважин начала широко применяться с 60-х г. 19 века. Вначале наряду с открытыми фонтанами и сбором нефти в вырытые рядом со скважинами земляные амбары добыча нефти осуществлялась также с помощью цилиндрических ведер с клапаном в днище. Из механизированных способов эксплуатации впервые в 1865 в США была внедрена глубоконасосная эксплуатация, которую в 1874 г применили на нефтепромыслах в Грузии, в 1876 в Баку. В 1886 г В.Г. Шухов предложил компрессорную добычу нефти, которая была испытана в Баку в 1897г. Более совершенный способ подъема нефти из скважины - газлифт - предложил в 1914 г М.М. Тихвинский.Заключение.
Нефть сейчас играет важную роль в структуре экономики многих стран. Она чрезвычайно выгодна не только как топливо, но и как химическое сырьё. Нефть – одно из достояний Земли, но до сих пор так и нет одной правильной версии о её происхождении. Таким образом, нефть остаётся загадкой до сих пор.Медведева Юлия
24 января 2002 года
www.coolreferat.com
Гипотезы неорганического происхождения нефти
Основные вехи в длительном процессе научного разрешения вопроса о происхождении нефти были намечены русскими учёными. Впервые в 1763 М. В. Ломоносов высказал предположение о происхождении нефти из растительных остатков, подвергшихся обугливанию и давлению в земных слоях. Эти идеи Ломоносова далеко опередили научную мысль того времени, искавшую источники нефти среди неживой природы.
В 1805 г. знаменитый немецкий естествоиспытатель Александр фон Гумбольдт высказал предположение, что нефть образуется на больших глубинах в магматических породах. Он наблюдал, как нефть сочилась из таких пород в Южной Америке, Венесуэле. В 1866 г. французский химик Пьер Бертло обнаружил, что газ ацетилен (ненасыщенный углеводород) при низких температурах может переходить в тяжёлые углеводороды. На этом основании он сделал вывод о том, что так образовались углеводородные соединения метеоритов и что, по-видимому, подобное происхождение имеют углеводороды на других планетах.
В 1866 французский химик М. Бертло высказал предположение, что нефть образуется в недрах Земли при воздействии углекислоты на щелочные металлы. В 1871 французский химик Г. Биассон выступил с идеей о происхождении нефти путём взаимодействия воды, CO2, h3S с раскалённым железом.
В 1889 В. Д. Соколов изложил гипотезу космического происхождения нефти. По этой гипотезе исходным материалом для возникновения нефти служили углеводороды, содержавшиеся в газовой оболочке Земли ещё во время её звёздного состояния. По мере остывания Земли углеводороды поглотились расплавленной магмой. Затем, с формированием земной коры, углеводороды проникли в осадочные породы в газообразном состоянии, конденсировались и образовали нефти.
Д. И. Менделеев, разделявший вначале представление об органическом происхождении, склонялся к мысли о происхождении её в результате реакций, идущих на больших глубинах, при высоких температурах и давлениях, между карбидом (углеродистым железом) и водой, просачивающейся с поверхности земли. Гипотеза Менделеева о происхождении нефти из неорганического вещества теперь имеет лишь исторический интерес. Теории происхождения нефти более чем достаточно, и все они имеют место существовать. Проблема происхождения нефти перекликается с нерешенными вопросами происхождения нашей планеты, жизни на Земле, которая имеет те же фактические и философские корни. Так же есть одна теория, которая связывает органическое и неорганическое происхождение нефти.
Гипотеза органического происхождения нефти
М.В. Ломоносов одним из первых обратил внимание на проблему происхождения нефти. Сначала он высказывался за её неорганическое происхождение, однако позднее изменил своё мнение. В 1763 г. в знаменитом труде «О слоях земных» М.В. Ломоносов писал о нефти так: «Между тем выгоняется подземным жаром из приуготовляющихся каменных углей оная бурая и чёрная масляная материя и выступает в разные расселины и полости сухие и влажные, водами наполненные...» Поскольку считалось, что угли произошли из растительных остатков, то и нефти также приписывалось растительное происхождение. Фактически с этой работы Ломоносова отсчитывает свою историю гипотеза органического происхождения нефти и горючих газов.
В недрах школы «органиков» бушевали подчас неуёмные страсти. Например, шёл горячий спор о том, каким было исходное вещество — растительного или животного происхождения? Победили, в конце концов, те, кто утверждал: «И растения, и животные». Другим предметом ожесточённых споров было место залегания нефти. Одни считали, что нефтяная залежь находится там, куда упали органические остатки. Сторонники противоположной точки зрения утверждали, что нефть зародилась в одном месте, а скопилась — в другом. Эта гипотеза победила.
Концепция органического происхождения нефти опирается, в частности, на то, что практически все известные скопления нефти и природного газа находятся в толщах осадочных пород. Отсюда был сделан вывод: нефть образуется по мере накопления осадков.
Учёные обратили внимание также и на то, что нефть и природный газ есть далеко не везде, а скапливаются только в определённых пластах осадочных пород, которые имеют поры или пронизаны трещинами. При этом нередко одни нефтегазоносные пласты отделены от других мощными толщами непроницаемых для жидкостей и газов пород (например, глины, соли).
В осадочных породах всегда содержится очень незначительное количество органического вещества (всего 0,2—0,9%). Изучение его состава показало, что оно состоит из веществ, напоминающих жироподобные вещества, содержащиеся в остатках растений на дне морей. А по своему молекулярному строению похоже на соединения, входящие в состав нефти. Благодаря этому некоторые учёные считают доказанной возможность образования углеводородов нефти из липоидов, белков и углеводов, которые входили в состав животных организмов.
В начале XX в. геологи и химики широко обсуждали выдвинутую Г. Потонье «сапропелевую» гипотезу происхождении нефти. Сапропель — это перегнивший ил на дне озёр и лагун, обогащенный остатками водорослей и животных. В 1919 г. академик Н.Д. Зелинский произвёл двойную перегонку сапропеля из озера Балхаш. В результате он получил бензин, керосин и тяжёлые масла.
В 1921 г. японскому учёному Кобаяси удалось получить искусственную нефть при перегонке жира рыб без давления, но в присутствии катализатора — ускорителя реакции. Подобные опыты были проведены и другими исследователями. Это натолкнуло их на мысль, что такими катализаторами в природных условиях могут быть глины, содержащие вещества-катализаторы, и что в глинистых толщах рассеянное органическое вещество превращается в нефть. Поэтому такие глинистые толщи получили название «нефтепроиз-водящие», или «нефтематеринские».
По мнению современных сторонников органической гипотезы, образование нефти происходит следующим образом. Остатки растений и животных в огромном количестве выпадают на дно морей и озёр, где они накапливаются в илах. Затем илы перекрываются новыми слоями, уплотняются и превращаются в осадочную породу. При этом органические остатки разлагаются бактериями. Образуются большое количество метана, углекислый газ, вода и немного жидких и твёрдых углеводородов.
Лабораторными экспериментами установлено, что превращение органического вещества в нефть лучше всего протекает при температуре 100— 200° С. Такая температура характерна для глубин 4—6 км, которые некоторые исследователи называют главной зоной нефтеобразования. А глубины с большей температурой считаются главной зоной газообразования.
По мере погружения и уплотнения рассеянная нефть вместе с газом выжимается из илов в залегающие выше пористые породы. В новой пористой среде она приобретает свойства «настоящей» нефти. Далее нефть медленно перемещается по порам и трещинам вверх, где при благоприятных условиях формируются скопления — залежи нефти и газа.
Понятие о нефтегазоматеринских отложениях
Нефтегазоматеринские породы – осадочные породы, способные в определённых геологических условиях выделять свободные углеводородные флюиды, образованные в процессе диа- и катагенетических преобразований заключённого в них рассеянного органического вещества.
Hефтегазоматеринские породы отличаются концентрацией органического вещества и геохимическими условиями формирования. Породы c содержанием OB до 0,2%, сформировавшиеся в окислительных и субокислительных условиях седименто- и диагенеза, не являются нефтегазоматеринскими. Малопродуктивными нефтегазоматеринскими породами могут быть почти все литологические типы пород слабовосстановительной и восстановительной геохимической фаций; высоко-продуктивными нефтематеринскими породами - глинистые, глинисто-карбонатные и карбонатно-глинистые породы восстановительных геохимических фаций; газоматеринскими - глинистые, алеврито-глинистые и глинисто-алевритовые породы слабовосстановительных и восстановительных фаций.
B одних и тех же условиях сапропелевое OB генерирует в 2-3 раза больше жидких углеводородов, чем гумусовое, преимущественно генерирующее метан и его низшие гомологи. По доминирующему типу OB породы подразделяют на нефтематеринские, содержащие OB преимущественно сапропелевого и гумусово-сапропелевого типов, и газоматеринские c сапропелево-гумусовым и гумусовым OB. По степени реализации генерации и эмиграции возможностей выделяют: потенциально нефтегазоносные (где генерация углеводородов не сопровождается значительной эмиграцией), нефтегазопроизводящие (генерация и значительная эмиграция флюидов), нефтегазопроизводившие (генерационные и эмиграционные возможности исчерпаны). Реализация генерационных способностей сапропелевого OB и эмиграция нефтеподобных флюидов из нефтегазоматеринской породы завершается при более мягких термобарических условиях, чем процесс генерации газообразных углеводородов в гумусовом OB. Признаками вступления пород в главную зону нефтеобразования (стадия мезокатагенеза c t от 60-80 до 160-170В°C) служат: появление в них следов отделения от генерирующего OB и перераспределение в поровом пространстве нефтегазоматеринских пород битумоидов, разброс значений битумоидных коэффициентов, повышение верхнего предела их величины, сдвиг в составе битумоидов в сторону усиления сходства c нефтью и ряд других признаков. Показателями активности генерационных и эмиграционных процессов в нефтегазоматеринских породах являются также катагенетические трансформации состава OB и его керогеновой части. Кол-во выделившихся из объёмной единицы материнской породы нефтегазовых флюидов определяется типом, кол-вом, составом, глубиной и направленностью преобразования заключённого в них OB.
B условиях главной зоны нефтеобразования из нефтематеринских пород выделяется жидких углеводородов до 200 кг/т OB; из газоматеринских - на порядок меньше.
По удельной продуктивности жидких углеводородов материнские породы подразделяют на очень бедные - до 50 г/м3, бедные - до 100 г/м3, средние - до 250 г/м3, богатые - до 500, очень богатые - до 2500 г/м3, уникальные - до 20 000 г/м3.
Фации и формации благоприятные для образования нефтегазоматеринских отложений
Понятие «фация» впервые появилось в геологии около 300 лет назад в работах датского ученого Н. Стено. Слово фация происходит от латинского fades (лицо, облик).
По определению А. Гресли, JI. Б. Рухина, Г. Ф. Крашенинникова и других исследователей под фацией понимается комплекс отложений, отличающихся составом и физико-географическими условиями образования от смежных отложений того же стратиграфического интервала.
Иное представление о фациях у Д. В. Наливкина, понимающего под фацией те физико-географические условия, в которых образовались породы.
В отдельных случаях термин «фация» используется для обозначения некоторых частных особенностей строения горных пород или среды осадконакопления. Так, Л. В. Пустоваловым в 1933 г. было введено понятие об ископаемых геохимических фациях, т. е. пластах, на всем протяжении обладающих одинаковой изначальной геохимической характеристикой, возникшей в процессе образования слагающих их пород. Примерами геохимических фаций морского генезиса являются сероводородная, глауконитовая и другие фации, континентального — латеритная фация, фация углей и т. д.
Учение о геохимических фациях было развито в трудах Е. А. Ферсмана, Г. И. Теодоровича и ряда других исследователей. Г. И. Теодорович в основу выделения геохимических фаций положил характерные сингенетичные минералы, являющиеся индикаторами реакции среды и ее окислительно-восстановительного потенциала.
Термин «геохимические фации» целесообразно применять в тех случаях, когда нужно показать различия в геохимических условиях среды при накоплении одновозрастных отложений.
Одной из задач фациального анализа в нефтегазовой геологии является установление и прослеживание по площади и разрезу отложений, накопившихся в условиях, благоприятных для нефтеобразования. Среди отложений морского генезиса максимально благоприятны умеренно глубоководные и глубоководные глинистые и карбонатные образования, накопившиеся при господстве ярко выраженных восстановительных условий на глубинах от 100 до 3000 м. Из образований переходного типа (от морских к континентальным) относительно благоприятными считаются отложения лагун, лиманов, в меньшей степени дельт, из континентальных — озерные и болотные осадки.
Понятие «формация» впервые введено в геологию А. Г. Вернером (1761 г.). Первоначально под формацией понимались комплексы пород, сходные по составу и положению в разрезе. Впоследствии учение о формациях разрабатывалось русским геологом Ю. В. Саймоновым, швейцарцем Э. Реневье, французом Э. Огом. В нашей стране учение о формациях развивалось A. А. Борисяком, В. А. Обручевым, в более поздние годы — B. В. Белоусовым, Н. Б. Вассоевичем, Д. В. Наливкиным, В. И. Поповым, JI. Б. Рухиным, Н. М. Страховым, П. П. Тимофеевым, В. Е. Хаиным, Н. П. Херасковым, Н. С. Шатским и др.
В современной трактовке термина «формация» наметились два основных направления. Одно из них наиболее четко выражено в работах В. В. Белоусова, В. Е. Хаина и Д. В. Наливкина, где подчеркивается генетическая сущность термина формация. При этом В. В. Белоусовым и В. Е. Хаиным развивается тектонический аспект этого понятия. Так, по В. В. Белоусову, к формации следует относить комплекс фаций, соответствующих определенной стадии геотектонического цикла. По В. Е. Хаину, понятие формации должно отвечать в палеотектоническом смысле определенным стадиям, этапам развития основных типов крупных элементов земной коры, в палеогеографическом смысле — целым бассейнам осадконакопления или крупным естественным их частям (Н. М. Страхов), в хроностратиграфическом смысле — периодам и эпохам. Д. В. Наливкин же под формацией понимает крупнейшие-палеографические единицы и выделяет формацию море и формацию континент.
student.zoomru.ru
Cтраница 1
Неорганические гипотезы происхождения нефти предполагают значительно большие и сложные пути миграции и преобразования углеводородов, однако и здесь коллекторские и удерживающие свойства проницаемых пород, изолирующие свойства слабопроницаемых пород, условия их залегания играют решающую роль при образовании залежей. [1]
Кратко рассмотрев неорганические гипотезы происхождения нефти, следует отметь их слабую аргументированность. [2]
Утверждение сторонников неорганической гипотезы происхождения нефти о том, что нефть в палеозойские отложения попала из пород фундамента неверно. [3]
Переходя к изложению неорганической гипотезы происхождения нефти Д. И. Менделеева, прежде всего надо отметить, что она перекликается с гипотезой В. Д. Соколова, который считал, что нефть возникла раньше жизни па земле и образовалась в период формирования планет из космических углеводородов, но резко противостоит органическим гипотезам образования нефти из растительных и животных остатков. Сущность гипотезы сводится к допущению существования внутррг земли нагретых масс углеродистых металлов и, в частности, железа. Вода, проникая но трещинам, при высоких температурах и давлениях вступает во взаимодействие с углеродистыми металлами, образуя окислы металлов и углеводороды. Последние в парообразном состоянии поднимаются в верхние слои, где и сгущаются. Представление о возможности образования в указанных условиях углеводородов было основано на прямых опытах ( Клоец, Д. И. Менделеев) воздействия кислот на марганцовистый, богатый углеродом чугун; в результате этих опытов были получены жидкие углеводороды, по составу и свойствам сходные с нефтью. [4]
Как можно видеть, неорганические гипотезы происхождения нефти находятся в противоречии и с геологическими данными, и с современными знаниями о состав; нефтей. [5]
Однако следует сказать, что неорганические гипотезы происхождения нефти находятся в противоречии и с геологическими данными и современными знаниями о составе нефтей. [6]
Таковы доказательства, которые положены в основу неорганической гипотезы происхождения нефти. [7]
На основании всех этих опытных данных было построено несколько неорганических гипотез происхождения нефти. [8]
Все эти неутешительные факты не были известны Д. И. Менделееву, создавшему неорганическую гипотезу происхождения нефти. Он мог опираться только на работы Муассана, Де-Клоеза и других авторов, не слишком критически относившимся к наблюдаемым фактам. На этом основании было высказано предположение, что существует связь между проявлениями нефти и рельефом местности. Связь эта представлялась Д. И. Менделееву как следствие проникновения воды с поверхности земли по трещинам, которые должны были возникнуть при изгибании поверхности земли в горные цепи. [9]
Очень часто не только Н. А. Кудрявцев, но и В. В. Порфирьев и другие сторонники неорганической гипотезы происхождения нефти, критикуя органическую теорию, ссылаются на то, что вопросы первичной миграции являются непреодолимым порогом. По их мнению, если до сих пор не удалось преодолеть этот порог, значит теория органического происхождения нефти в целом неверна. [10]
Акрамходжаев характеризует нефтеносность и газоносность меловых отложений Ферганы, так как условия залегания нефти и газа в этих отложениях неоднократно использовались В. Б. Порфирьевым и Н. А. Кудрявцевым в качестве доводов в пользу неорганической гипотезы происхождения нефти и природного газа. [11]
Пока нет ни теоретических, ни экспериментальных данных, которые могли бы показать возможность неорганического синтеза не метана или отдельных простейших УВ, а сложной и закономерной по составу нефтяной системы УВ, азотистых, сернистых, кислородных и металлоорга-нических соединений, обладающих оптической активностью и весьма сходной по комплексу признаков с биоорганическим веществом. Все основные доводы в пользу неорганической гипотезы происхождения нефти являются косвенными и допускают двойственное объяснение, как с позиции неорганического, так и органического генезиса нефти. Генезис порфиринов, изопреноидов и оптически активных веществ в углистых хондритах неясен. Можно допустить, что это продукты неорганического синтеза, однако наличие оптически активных веществ этому противоречит. Они могут образоваться неорганическим путем только в условиях очень сложного специального асимметрического синтеза, осуществимого в лаборатории, но в природных условиях крайне маловероятного. [12]
Таким образом, вопрос о происхождении нефти и газа пока окончательно не решен, и требуется проведение дальнейших исследований. Несмотря на то, что органическая теория практически доказана, ряд вопросов еще требует доработки. А в отношении неорганических гипотез происхождения нефти требуется постановка новых экспериментов, включая моделирование, для изучения процессов неорганического синтеза УВ с привлечением различных специалистов. [13]
Таким образом, была сформулирована неорганическая гипотеза происхождения нефти. [14]
Рассмотрение существа явления взаимосвязи месторождений углеводородов с разломами показывает, что она не случайна и объясняется определенным влиянием разломов на важнейшие геологические факторы, контролирующие процесс накопления залежей нефти и газа. Следовательно, разломы оказывают косвенное, опосредственное влияние на аккумуляцию углеводородов. Трактовка приуроченности скоплений углеводородов к разломам как неоспоримого факта в пользу неорганической гипотезы происхождения нефти ошибочна. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
