Начало тут
Всего на нашей земле имеется около шестисот бассейнов захоронения органики. Примерно 40% из них нефтегазоносные, и абсолютное большинство месторождений привязаны к ним. Но имеется небольшое количество месторождений, которые объяснить в рамках биогенной теории сложно, а также в месторождениях с биогенной нефтью могут происходить трудно объяснимые феномены, которые можно теоретически обосновать тем, что существует и другой способ образования нефти – абиогенный. Эта теория, точнее множество теорий, появились практически в то же время, как и биогеннная – в 19 веке. Суть ее заключается в том, что нефть образовалась из неорганического углерода и водорода в недрах земли. Правда иногда допускается, что углерод может мигрировать с поверхности Земли
Несмотря на то, что теорий абиогенного происхождения много, их объединяет несколько основных положений:
1. Глубинный углерод оказывает влияние на образование нефти.
И в самом деле, нам практически ничего не известно, что происходит на глубинах свыше 10 тысяч метров. По идее там масса углерода, не меньше пятидесяти процентов всего земного углерода. В результате гравитации он всплывает к поверхности
2. Существует механизм образования нефти в глубинах земли.
Про этот процесс можно только догадываться. Например, наше все в химии Дмитрий Иванович Менделев, который не только придумал рецепт водки(это оказалась неправда), но и был нефтяником))), считал, что во время горообразовательных процессов по трещинам-разломам, рассекающим земную кору, вглубь поступает вода. Просачиваясь в недра, она в конце концов встречается с карбидами железа, под воздействием окружающих температур и давления вступает с ними в реакцию, в результате которой образуются оксиды железа и углеводороды, например, этан. Полученные вещества по тем же разломам поднимаются в верхние слои земной коры и насыщают пористые породы. Так образуются газовые и нефтяные месторождения.
Правда теории его были приняты довольно прохладно. Менделеев, вероятнее всего, ошибался, но на то он и гений, что даже его ошибки гениальны.
Есть также и необычная идея образования нефти – космическая. Геолог В.Д.Соколов в 1889 году высказал предположение, что в тот далекий период, когда вся наша планета еще представляла собой газовый сгусток, в составе этого газа присутствовали и углеводороды. По мере охлаждения раскаленного газа и перехода его в жидкую фазу, углеводороды постепенно растворялись в жидкой магме. Когда же из жидкой магмы стала образовываться твердая земная кора, она, согласно законам физики, уже не могла удержать в себе углеводороды. Они стали выделяться по трещинам в земной коре, поднимались в верхние ее слои, сгущаясь и образуя здесь скопления нефти и газа.
Правда и она была воспринята в штыки и про нее благополучно забыли до середины прошлого века.
В 50-60-е годы XX века в СССР (Н.А.Кудрявцев, В.Б.Порфирьев, Г.Н.Доленко и др.) и за рубежом (английский ученый Ф.Хойл и др.) возрождаются различные гипотезы абиогенного (космического, вулканического и магматогенного) происхождения нефти.
Наиболее популярной стала магматическая теория просихождения нефти, предложенная совеским геологом Кудрявцевым. Согласно ей, в мантии Земли под давлением и при высокой температуре из углерода и водорода сначала образуются сначала углеводородные радикалы СН, СН2 и СН3. Они движутся в веществе мантии от области высокого к области низкого давления. А так как в зоне разломов перепад давлений особенно ощутим, углероды и направляются в первую очередь именно сюда. Поднимаясь в слои земной коры, углеводороды в менее нагретых зонах реагируют друг с другом и с водородом, образуя нефть. Затем образовавшаяся жидкость может перемещаться как вертикально, так и горизонтально по имеющимся в породе трещинам, скапливаясь в ловушках.
Механизм абиогенного получения углеводородов был показан в опытах Гончарова: https://www.popmech.ru/science/9359-nefti-khvatit-na-vsekh-v... .
В качестве источника тепла они использовали лазерный луч и подложку из прочного алмаза. Это позволило поместить молекулы природного газа (метана) в крайне непростые условия: давление, превышающее атмосферное в 20 тысяч раз, и температуру от 700 до 1500 °C. Напомню, что биогенная теория оперирует гораздо более скромными температурами (от 65 до 150 °C) и давлениями в несколько десятков атмосфер.
Цифры же в 20 000 атмосфер и температура в 700-1500 °C соответствуют условиям, существующим в недрах Земли, на глубинах от 65 до 150 км.
Группа Гончарова показала, что при таких условиях молекулы метана реагировали друг с другом, образуя целый спектр насыщенных углеводородов, включая этан, пропан, бутан, а также чистый молекулярный водород и углерод в форме графита. Было показано также, что если подвергнуть этан такому же воздействию, то он способен снова превратиться в метан. Конечно, в лаборатории для стимулирования реакции был использован катализатор, но и в глубине земной мантии вполне может действовать тот или иной каталитический механизм.
Все эти трансформации показывают, что углеводороды действительно способны формироваться в глубинах земных недр. А обратимость реакции говорит о том, что ход реакции синтеза определяется термодинамическим равновесием и не требует соединений органического происхождения.
То есть да, сделать нефть из органики можно. Но лишь на глубине в 60 километров, до которой нам пока, как до Китая пешком. Но тут возникает вопрос – если даже нефть образуется на такой глубине, то как она поступает на земную поверхность. И поэтому рассмотрим третье положение
3. Существует механизм выхода абиогенных углеводородов на поверхность.
Впервые его описал тоже Д. И. Менделеев. Он считал, что места выхода нефти совпадают с местами поступления воды в земную кору. Менделеев, как он сам пишет, был поражен видимой связью выходов нефти и газа с горными хребтами. Веди и правда, что самые мощные известные тогда нефтеносные бассейны были приурочены к предгорьям. Галицийское Прикарпатье, кубанское Предкавказье, азербайджанское Закавказье. В то время не было еще известно, что поверхностные нефтепроявления сопровождают лишь очень небольшую часть залежей нефти. И Менделеев принял эту связь за всеобщую закономерность. Он рассматривал разломы, рассекающие земную кору по окраинам горных хребтов, как пути для перемещения океанических и морских вод в недра земли, а нефтяных паров – в обратном направлении, вверх.
Кудрявцев намного расширил географию применения таких выводов, глубже обосновал их.
Например, на севере Сибири, в районе так называемого Мархининского вала, очень часто встречаются выходы нефти на поверхность. На глубину до двух километров все горные породы буквально пропитаны нефтью. В то же время, как показал анализ, количество углерода, образовавшегося одновременно с породой чрезвычайно невелико – 0,02-0,4%. Но по мере удаления от вала количество пород, богатых органическими соединениями, возрастает, а вот количество нефти резко уменьшается.
На основании этих и других данных Кудрявцев утверждает, что нефтегазоносность Мархининского вала скорее всего связан не с органическим веществом, а с глубинным разломом, который и поставляет нефть из недр планеты.
Подобные же образования имеются в других регионах мира. Скажем, в штате Вайоминг (США) жители издавна отапливают дома кусками асфальта, который они берут в трещинах горных город соседних Медных гор. Но сами по себе граниты, из которых состоят те горы, не могут накапливать нефть и газ. Эти полезные ископаемые могут поступить только из земных глубин по образовавшимся трещинам.
В качестве доказательств этой теории существует несколько аргументов:
1. Некоторые месторождения приурочены не к осадочным, а магаматическим и метаморфическим породам. Наиболее известно открытое 1988 году в трещиноватых гранитоидах мезозойского фундамента Кыулонгской впадины (Въетнам) нефтяное месторождение «Белый Тигр». Оно имеет доказанную толщину более 1600 м и объем нефтенасыщенных гранитоидов 88,2 млрд. м. За 13 лет разведки и разработки залежи нефти в фундаменте месторождения добыто около 100 млн. тонн. Правда по последним исследованиям, месторождение имеет осадочную природу миоценового периода, но все равно остается много вопросов.
2. Сильнейшим фактом в пользу абиогенного происхождения нефти является абсолютно необъяснимое в рамках биологической версии (довольно быстрое по своим темпам) увеличение запасов на давно эксплуатируемых нефтегазовых месторождениях.
Как считают сторонники абиогенной концепции, это прямое следствие процессов современного нефтегазообразования. В числе таких регионов называются Татария и Чечня (в последнее время к ним присоединилась и Сибирь) в России, Украина, Азербайджан, штаты Техас и Оклахома в США и Мексика.
Особо показательно пополнение запасов на тех месторождениях, которые считались уже полностью потерявшими свою рентабельность из-за практически выбранной оттуда нефти.
На ряде нефтяных скважин запасы нефти неожиданным образом стали восстанавливаться.
Один из первых таких парадоксов был обнаружен в месторождении нефти в Терско-Сунженском районе, неподалеку от Грозного. Первые скважины здесь пробурили еще в 1893 году, в местах естественных нефтепроявлений.
К началу Великой Отечественной войны все скважины сильно обводнились, и некоторые из них законсервировали. После наступления мира добычу восстановили, и, к всеобщему удивлению, почти все высокообводненные скважины начали давать безводную нефть! Непонятным образом скважины получили «второе дыхание».
Спустя еще полвека ситуация повторилась. К началу чеченских войн скважины снова были сильно обводнены, существенно снизились их дебиты, и во время войн они не эксплуатировались. Когда же добыча была возобновлена, дебиты значительно возросли.
Причем первые мелкие скважины стали через затрубное пространство снова высачивать нефть на земную поверхность. Сторонники биогенной теории находились в недоумении, тогда как «неорганики» легко объясняли этот парадокс тем, что в данном месте нефть имеет неорганическое происхождение.
Нечто похожее произошло и на одном из крупнейших в мире Ромашкинском нефтяном месторождении, которое разрабатывается уже более 60 лет. По оценкам советских геологов, из скважин месторождения можно было извлечь 710 млн. тонн нефти.
Однако на сегодняшний день здесь уже добыли почти 3 млрд. тонн нефти. Классические законы геологии нефти и газа не могут объяснить наблюдаемые факты. Правда некоторые такое явление объясняют, что при огромном количестве нефти часть ее просачивается в кристаллический чехол и потом он, как губка, отдает ее. Также этому способствует рост искусственного сейсмического фона.
Это могло быть результатом гравитационно-капиллярной сегрегации, результатом которой является накопление остаточной нефти в кровле пласта в законсервированных скважинах. Отлично это описано в работах Сургучева М.Л. При заводнении вода от нагнетательной скважины к добывающей движется не поршнем, а прорывается по более проницаемым пропласткам. Капиллярная пропитка способствует перемещению нефти из нетронутых заводнением малопроницаемых участков в высокопроницаемые в обводненных пластах. Пропитка происходит постоянно, в том числе и при активной разработке, но процесс этот очень медленный (время пропитки блока размером 1 метр составляет период от нескольких месяцев до десятков лет по экспериментальным данным). Поэтому этот эффект заметен при запуске в эксплуатацию законсервированных скважин. Правда вот постоянный рост запасов на целом месторождении этим объяснить невозможно
Так откуда взялась нефть? Думаю, что окончательный ответ мы получим немного, если вообще получим его. А пока нефть есть, думаю, что на наш век хватит. Я в детстве читал книжки, где говорилось, что нефти хватит на тридцать лет, они были выпущены в 60-х гг. И вот спустя полвека в новых книжках я читаю также, что прогнозных запасов на тридцать лет. Правда ресурсы будут только дорожать в долгосрочной перспективе, потому что они истощаются, а также нужны для поддержания новых технологий нефтедобычи. И пока есть страны, где много нефти и мало демократии, то предстоит увидеть нам еще много интересных и страшных событий в борьбе за эту черную вонючую жидкость.
Источник
Комментарии
Поэтому этот эффект заметен при запуске в эксплуатацию законсервированных скважин. Правда вот постоянный рост запасов на целом месторождении этим объяснить невозможно === Новая нефть по составу другая , более молодая . ЗАДОКУМЕНТИРОВАННЫЕ ПРИМЕРЫ Пример 1: Ромашкинское месторождение (Татарстан, Россия) Контекст: Крупнейшее месторождение России, открыто в 1948 г. К 1980-м годам обводненность достигала 90-95% Многие скважины считались "убыточными" Что произошло (1990-2000-е): Внедрение методов увеличения нефтеотдачи (закачка полимеров, ПАВ) Тектоническая реактивация некоторых блоков В ряде скважин обводненность снизилась до 60-70% Состав нефти изменился: снижение содержания серы, изменение изотопного соотношения углерода Изотопные изменения: δ¹³C стал легче на 1-2‰ (промилле) Это указывало на приток из более глубоких горизонтов или изолированных линз Пример 2: Месторождение Cantarell (Мексика) Контекст: Гигантское offshore-месторождение, пик добычи — 2004 г. (2.1 млн барр/сутки) К 2008 г. обводненность достигла 85-90% Добыча падала на 30% в год Что произошло (2010-е): Закачка азота для поддержания пластового давления В некоторых скважинах произошел внезапный приток нефти с более высоким API gravity (более легкая нефть) Изотопный анализ показал иное соотношение ванадия и никеля (V/Ni ratio) Это указывало на приток из другой части пласта, ранее изолированной Результат: Добыча стабилизировалась на уровне ~500 тыс. барр/сутки (вместо ожидаемого полного падения) Пример 3: Месторождение Burgan (Кувейт) Контекст: Второе по величине месторождение в мире Эксплуатируется с 1938 г. К 2000-м годам обводненность превышала 90% Что произошло (2005-2015): Применение горизонтального бурения и многостадийного ГРП В ряде скважин обнаружен приток нефти с аномально низким содержанием серы (<1% вместо обычных 2.5%) Изотопный состав углерода (δ¹³C) показал смешение нефти из разных источников Это свидетельствовало о вскрытии новых пропластков через трещины Пример 4: Самотлорское месторождени
«Пример 2: Месторождение Cantarell (Мексика)Контекст:Гигантское offshore-месторождение, пик добычи — 2004 г. (2.1 млн барр/сутки)К 2008 г. обводненность достигла 85-90%»На месторождении Кантарель (верне его наиболее крупном блоке Акаль, который содержал свыше 95% начальных запасов нефти) в 2008 году в эксплуатации находилась 171 скважина и среднегодовая добыча нефти составляла 934 тыс. баррелей/сут., при этом добывалось 56 тыс. баррелей/сут. воды. Так что обводнённость на тот момент составляла 5,6%.В сентябре 2011 года среднемесячная добыча нефти составляла 300 тыс. баррелей/сут., при добыче воды 113 тыс. баррелей/сут., обводнённость составляла 27,4%.Закачку азота там начали в 2000 году, но основной рост добычи был связан с тем, что увеличили число добывающих скважин.Никакой стабилизации добычи нефти на уровне 500 тыс. баррелей/сут. там не произошло. Добыча нефти постоянно снижается, в 2017 году добыча снизилась ниже 100 тыс. баррелей/сут.
Нефть, это изделие Ада, продукт переработки грешников, это ж ясно, как божий день..
Хз, ну "губка" для целого месторождения - звучит слишком упрощённо, будто физику в школе прогуляли 😅
Очень интересно про эксперименты с метаном на глубине до 150 км. А как вообще удаётся в лаборатории создать такие условия - и совпадает ли состав полученных углеводородов с реальной нефтью?
Как-то на геологической конференции слушал доклад про Ромашкинское - месторождение качают 60 лет, а запасы всё растут. Сразу вспомнил гипотезу Соколова: если нефть была в магме с рождения планеты, то её восполнение - просто переток из глубины, а не органические остатки
Рост запасов нефти на Ромашкинском месторождении это не более чем легенды. На самом деле в 70-е 80-е годы Татнефть «припрятывала» часть разведанных в ходе ГРР запасов. Поскольку запасы в таком случае оказывались заниженными, то и планы добычи нефти в таком случае оказывались не такими жёсткими и это позволяло этому объединению регулярно эти планы выполнять. В противном случае планы добычи были бы выше. В 1980 году Татнефть добыла примерно 80 млн. т нефти, в 1985 году добыча Татнефти снизилась до 50 млн. т нефти в год, а если бы планы добычи составлялись исходя из реальных запасов нефти, то Татнефти пришлось бы удерживать уровень добычи нефти в 80 млн. т в год все 80-е годы. Так произошло с Башнефтью, где все 70-е годы приходилось бороться за поддержание добычи на уровне 40 млн. т нефти в год.
Увеличение запасов на давно эксплуатируемых месторождениях вполне себе объяснимо. Вот что по этому поводу пишет Ренат Муслимов, профессор кафедры геологии нефти и газа КФУ, Академик АН РТ, РАЕН и АГН, доктор геолого-минералогических наук: «Все это позволило создать мощнейший потенциал нефтедобычи, в том числе не показанный в официальной отчетности. Этот неотраженный на начало рыночных реформ потенциал составлял 700 млн.т подготовленных запасов в традиционно нефтеносных горизонтах, не считая около 100 млн.т в пермских отложениях. Если бы эти запасы были показаны, то уровень добычи в РТ мог бы установлен на 30 – 35 млн.т, т. больше (таковы были «правила игры» в те времена). К счастью этого не произошло и эти запасы остались в недрах.» Если проще, то в 70-е, 80-е годы в Татнефть вела крупные геолого-разведочные работы, но значительную часть открытых запасов, в основном на Ромашкинском месторождении, «припрятывали», это позволяло легко и непринуждённо выполнять планы добычи, которые в противном случае выполнить было бы гораздо труднее.