Мистерии за произхода на петрола на дълбочина над 5 км. Официални и алтернативни модели

Маслото е известно отдавна. Преди стотици и дори хиляди години той е бил използван за импрегниране на дървото на кораби и лодки, като гориво за лампи и факли. Но го нарекоха „смола“ (на английски: катран). Използвани са битуминозни маслени изтичания на повърхността.

Нашият свят започна индустриалното производство на петрол не толкова отдавна. И учените, разбира се, се интересуваха от произхода на това вещество. Нито тогава, нито сега е имало ясно мнение как, кога и от какво е произлязъл петролът. Например през 1912 г. Ханс Хофер събра в книгата си "Нефт и неговите роднини. Нов справочник по химическа технология" повече от 100 хипотези за произхода на нефта.

Днес има два модела за произхода на това въглеводородно гориво. Модели с биогенен и абиогенен произход. Тези. маслото, според едно предположение, произхожда от останките на живи организми, според второто, от неорганични съединения чрез синтез.

В петролната индустрия и проучването доминира биогенният модел. Тази идея е възприета още през 1948-1949 г. в СССР на заседанията на научните съвети на нефтените институти. Тогава официално е одобрена теорията за органичния произход на петрола (теорията на И. М. Губкин). На Запад е същото; преобладава биогенната теория за произхода.

Предлагам ви да се запознаете с всеки модел и да разгледате техните силни и слаби страни.

Биогенен произход на петрола от живи организми

Накратко моделът звучи така:

По време на естественото погребване на органична материя на живи организми (главно останки от зоопланктон и водорасли) от сапропелен тип във водно-седиментни отлагания настъпва трансформация на тези маси. В условията на древни топли морета, богати на хранителни вещества, органичната материя достига дъното по-бързо, отколкото може да се разложи. Когато седиментите се потапят на дълбочина 3-6 km с повишаване на температурата над +50 ° C, органичната материя претърпява термично и термокаталитично разлагане на компоненти, по време на което могат да се образуват течни въглеводороди, включително ниско молекулно тегло (C5-C15). Течните петролни въглеводороди имат повишена мобилност и маслото може да се движи от изходните скали през така наречените резервоари, събирайки се в капани.

Моделът изглежда логично; освен това са известни древни натрупвания на сапропелит в езера. Тази натрупана органична материя се извлича и от нея се произвеждат торове. Разтвор на сапропел с вода изглежда като масло.

Има дори версия, че тези натрупвания на дъното на древни резервоари са се превърнали в находища на кафяви въглища, или лигнитни, или нефтени шисти.

В уроците по география ни казаха, че маслото идва от останките на фауната на динозаврите. Оказва се, че вече не говорят за това. И те говорят за зоопланктон и водорасли.

Във филма „Deepwater Horizon“, базиран на реални събития (инцидент на сондажна платформа в Карибите), имаше епизод, когато на главния герой беше даден зъб на динозавър от неговия колега, извлечен от сондажната течност по време на измиването му. Това е от 5 км дълбочина! На това ежедневно ниво се въвеждат и догми.

Моделът на биогенния произход на петрола има предсказващ фактор. Тези. използвайки го, въз основа на геоложки данни, е възможно да се предвиди къде и колко нефт се съдържа във формациите. Петролните работници са доволни от това.

Интересен факт в полза на този модел:

През 2021 г. в Чукотско море беше открит щам планктонни водорасли, Dicrateria rotunda, които произвеждат масло от вода и въглероден диоксид. Маслото е необходимо на водораслите, за да плуват на повърхността на водата, защото... Плътността на маслото е по-малка от плътността на водата.

Но моделът на биогенния произход на петрола има и слабости. например.

- Протокатагенеза - понижаване на слой от органични останки до дълбочина до 1,5-2 km с бавно повишаване на температурата и налягането. И по-нататък

- Мезокатагенеза (основната фаза на образуване на нефт) - понижаване на слой от органични остатъци до дълбочина 3-4 км при повишаване на температурата до +150°C.

В този случай органичните вещества се подлагат на термокаталитично действие, което води до образуването на битумни вещества.

- Апокатагенеза на кероген (основната фаза на образуване на газ) - понижаването на слой от органични останки на дълбочина над 4,5 km, когато температурата се повиши до +180-250 °C. В същото време от органичната материя излиза метан. Тези процеси отнемат от 50 до 350 милиона години.

Какъв е механизмът за спускане на образуванието без неговото деформиране, напукване и смачкване? Ако това се дължи на натрупването на седиментни слоеве, тогава как да обясним наличието на свръхдълбок петрол на дълбочина от 5 км? Например такъв свръхдълбочинен нефт се добива в Мексиканския залив.

Обемът на добития и проучен нефт е колосален. Не може да се сравни с останките от живи организми във водоеми. Във всеки случай никой не е правил изчисления и сравнения на обема на добития и проучен нефт с необходимия обем биологични остатъци в древните резервоари. И също така се оказва, че тази органична материя не е гниела в древността, не е имало микроорганизми, които да се хранят с нея. Което е странно.

Абиогенен модел на произход на петрола

Тази версия не е призната в геологията и геоложките проучвания. Въпреки че основите на този модел са положени отдавна от видни учени: D.I. Менделеев, френският химик Пиер Бертло, а след това идеите са разработени в трудовете на геолога Святослав Иванов, Ю.Н. Федоров, Л. А. Петров и Владимир Порфирьев. Тези. Тази теория е на десетилетия.

Накратко смисълът на теорията звучи така:

Въглеводородите се образуват в мантийните камери в процеса на неорганичен синтез на ултра-големи дълбочини при условия на огромно налягане и високи температури от неорганичен въглерод и водород.

Това може да се случи само на голяма дълбочина. Метанът не полимеризира в тежки въглеводороди при ниски налягания и температури. Тези. Според този модел нефтът се образува на дълбочина от десетки и дори стотици километри.

За синтеза на въглеводородни съединения, подобни по състав на естественото масло, е необходима температура 700-1800 K и налягане 15-80 kbar. Такива условия съществуват само в горната мантия на Земята на дълбочини от 50 до 240 km.

Изследвания в лаборатории показват, че при високи температури и налягания, подобни на условията в горната мантия на Земята, е възможно да се образува смес от тежки въглеводороди, чийто състав е подобен на естествения нефт. В същото време обемът на синтезираните въглеводороди се увеличава с увеличаване на налягането.

В резултат на дълбоки пукнатини, образувани в мантията по време на геоложки процеси, въглеводородите проникват в горните слоеве на земната кора, където образуват запаси от нефт и газ.

Този модел обяснява много от ултрадълбоките петролни находища, които са открити. По-специално в Мексиканския залив (на дълбочини от 7830 m до 10690 m). Друго находище (Carioca Sugar Loaf) на бразилския атлантически шелф има дълбочина на нефтените хоризонти под 5500 m. А прогнозните извличаеми запаси от петрол там са 5,7 милиарда тона, като общите запаси на находището са 11 милиарда тона.

С развитието на технологиите петролните работници ще могат да достигнат до свръхдълбоки петрол. Просто геолозите все още не са изследвали образуванията под прага на добив.

В защита на тази теория можем да си припомним фактите за запълване на нефтени находища, които са разработени и кладенците са затворени. Това се случи в Кавказ. Очевидно маслото се е издигнало от дълбините под налягане и бавно е запълнило получените празнини.

Но въглеводородите може да не са единственото горимо вещество, синтезирано в недрата на земята. Има още една интересна хипотеза.

Нашият сънародник Дмитрий Тимофеев (има 40 научни статии и автор на 137 хипотези) предложи концепцията за „силан“ и „нитроноил“, според която в дълбините на Земята се образува подвижно вещество, основата на което е смес от различни съединения на силиций и азот с водород, силани и нитриди. Те могат да кондензират в отлагания, които се окисляват, докато се издигат на повърхността. Образуват се минерали и скали. Те са и основната причина за вулканичните изригвания.

Тази хипотеза за други форми на масло изобщо не е развита от официалната наука. Химията знае за тези съединения (по-специално хидросилиций). Но фактът, че те могат да бъдат синтезирани в дълбините, дори не се предполага.