Как образовалась нефть? И при чем тут динозавры?
В данном посте я познакомлю вас с мат.частью и расскажу о своем мнении по данному вопросу, которое я успел сформировать за 4 года работы в нефтянке.
Вообще вопрос образования нефти является любимой темой «научных» работ первокурсников нефтегазовых университетов, так как эта тема основана исключительно на предположениях. И не существует какого-либо правила или закона, есть только теории которые описывают возможные процессы формирования залежей нефти и газа в земной коре. Так вот. Почему же не существует какого либо правила или закона формирования залежей нефти? Главная причина в том, что нефть и газ это флюиды (жидкости и газы), и им свойственно мигрировать в земной коре по естественным пустотам (поры, каверны, трещины и разломы). Поэтому, когда вы слышите о «месторождении» нефти, вы должны понимать, что имеется ввиду «местоскопление», а образовалась нефть за много километров от «местоскопления». И вот тут возникают главные споры у геологов. Где и как образовалась нефть? Существует две основные теории происхождения. Органическая и неорганическая. И ещё с десяток Рен-твшных теорий. Мы поговорим об основных.
Неорганическая теория. Существует множество доказанных в лабораторных условиях возможностей формирования нефти и газа из неорганических соединений. Это может быть реакция щелочных металлов с углекислотой и водой, реакция воды и карбида железа, реакция оксида и диоксида и диоксида углерода и водорода и т.д. и по мнению учёных поддерживающих данную теорию, эти процессы происходят глубоко в недрах земли, и далее нефть мигрирует по разломам и другим пустотам в «местоскопления». Существует большое количество фактов доказывающих возможность такого механизма формирования нефти и газа. Это и наличие метана(газа) на других планетах солнечной системы, наличие залежей метана на дне озер образовавшихся в результате формирования в земной коре серии глубинных разломов, наличие метана и других газов в составе вещества извергаемого современными вулканами и т.д. Но в то же время эта теория не является рабочей. 100% нефтегазовых компаний России, при поиске «местоскоплений» нефти и газа используют органическую теорию.
Органическая теория. Смысл теории заключается в следующеющем. Исходным материалом для формирования нефти и газа является рассеянное органическое вещество смешанного растительного и животного происхождения, захороненные в отложениях на морском дне. Тоесть зоопланктон и фитопланктон умирал, и «тушки» каждого организма аккумулировались на морском дне. В дальнейшем, при погребении осадков совместно с органическим веществом этих «тушек» под толщей вышележащих отложений, температура и давление повышались, что приводило к формированию нефти и газа, которые в дальнейшем мигрировали в свои «местоскопления». И на полном серьезе, многие учёные прошлого считали, что и мертвые динозавры преобразовались в органическое вещество, из которого в дальнейшем образовалась нефть. Но к сожалению, объем «тушек» динозавров и их захоронения на суше, а не на морском дне, это мнение опровергают. Поэтому геологи и просят прикрывать лицо, когда говорите о том, что нефть произошла из динозавров:) Стоит отметить, что газ формировался и в пластах углей (все вы слышали о том как шахтеры гибнут в шахтах от взрыва метана). В доказательства этой теории приводят реально существующие «глинистые сланцы», тоесть погребенные отложения морского дна с высоким содержанием органического вещества, и именно в районах распространения таких отложений сосредоточена основная масса месторождений нефти и газа. Как пример, Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция и нефтематеринские глинистые отложения баженовской свиты.
Так вот любые поиски месторождений нефти и газа в России начинаются с поиска нефтематеринские пород.
И по личному мнению автора, это большая глупость. Так как в нашей стране существует множество месторождений приуроченных к зонам глубинных разломов, при полном отсутствии нефтематеринских отложений. Но мои коллеги-геологи упорно рисуют схемы миграции нефти, через абсолютно непроницаемые породы, и при нарушении простейших законов физики. Думаю, что нужно признать возможность формирования залежей нефти и газа, как органического так и неорганического происхождения. И это может позволить нам и дальше радовать деток наших олигархов, открытием новых месторождений в районах, о которых ранее никто и не думал при поисках нефти и газа. Ну вот собственно и все.
З.Ы. Наверное получилось очень занудно.
З.Ы.Ы. Если хотите узнать как найти нефть у себя на даче, или что-либо другое о геологии нефти и газа, то прошу отписаться в коментах.
З.Ы.Ы. О йелоустоне я ничего не знаю:) потому не смотря на кучу заявок, сказать о нем ничего не могу, кроме того что можно узнать по BBC:)
Нефть способна возобновляться: миф или факт?
Как бы человечество не стремилось к альтернативным источникам энергии, найти полноценную замену углеводородам пока не удалось. По доступности и эффективности им нет конкурентов. Их доля на рынке энергоресурсов превышает 50%. Но, как мы знаем, ситуация не может сохраняться длительное время, ведь природные ресурсы не вечны. Согласно основной версии появления нефти, на ее создание нашей планете потребовались миллионы лет. Поэтому в один прекрасный момент она может закончиться. Но так ли это на самом деле? В последнее время многие уважаемые ученые заговорили о том, что нефть является возобновляемым ресурсом. Какие этому есть подтверждения и на чем основывается такое мнение? Подробно об этом расскажем ниже.
По мнению многих ученых нефть является возобновляемым ресурсом.
Две версии появления нефти
Основная версия появления углеводородов, которую называют биогенной или органической, долгое время считалась основной. Согласно ей — нефть возникла из останков организмов и растений, которые миллионы лет находились на дне болот и морей. Из органики в результате химических реакций и воздействия микроорганизмов возникло вещество кероген.
Схема расположения нефтяных ловушек в недрах Земли.
Затем вещество погружалось вглубь недр, где под воздействием давления и температуры из него выделялись частицы рассеянной микронефти, то есть образовывались нефтематеринские породы. Другими словами, обязательное условие, без которого не может возникнуть нефть — это глубина залегания, равная 1,5–6 км, где температура недр достигает 70 до 190°C. Чем выше температура, тем выше качество нефти.
Из нефтематеринского пласта под воздействием давления углеводороды мигрируют в пласты, расположенные ниже или выше, где аккумулируются. Поэтому такие пласты принято называть коллекторами или ловушками.
Следите за научными открытиям, новыми теориями и новостями на нашем Яндекс.Дзен-канале.
Согласно данной концепции на возникновение нефти требуется от 10 до 60 миллионов лет. Однако некоторые ученые ее отрицают в пользу абиогенной глубинной теории происхождения углеводородов. Суть ее сводится к тому, что углеводороды генерируются в глубинных слоях Земли в результате неорганического синтеза. Затем они по глубинным разломам попадают в верхние слои земной коры, где и накапливается нефть и природный газ. Нефтегазоносность, согласно этой версии, является одним из проявлений дегазации Земли. Благодаря этому процессу на Земле возникла гидросфера, атмосфера и биосфера.
Но, пока одни ученые спорят возобновляется нефть или нет, другие предпочитают не рисковать и активно работают над созданием альтернативных видов топлива. Поэтому, вполне возможно, что в скором будущем самолеты будут заправлять биотопливом.
На спутнике Сатурна обнаружены реки и озера из смесей метана, пропана и других газов.
Доводы в пользу абиогенной теории возникновения нефти
Сторонники абиогенной теории возникновения нефти приводят следующие доводы в ее пользу:
В скором времени на основе нефти может быть создан материал, способный менять свои свойства.
Доказательства в пользу возобновляемой нефти
Существует несколько фактов, которые подтверждают версию биогенного возникновения нефти. Так запасы ромашкинского нефтяного месторождения, по предварительной оценке, составляли 710 миллионов тонн нефти. В настоящий момент из него уже выкачано 3 миллиарда тонн, то есть в четыре раза больше, чем предполагалось. Причем по мере разработки и опустошения месторождения качество нефти здесь улучшается, что является парадоксом.
Месторождения в Терско-Сунженском районе начало разрабатываться в 1895 году. К началу ВОВ скважины были законсервированы по причине сильного обводнения. Спустя несколько лет их расконсервировали, так как они вновь стали давать качественную нефть. Ситуация повторилась в 90-х годах — скважины обводнились. Но спустя 10 лет часть скважин опять дает нефть без воды.
В 2009 году было открыто крупное месторождение в Мексиканском заливе. Скважина пробурена с морской платформы до глубины 10 685 м, при этом глубина воды на этом участке составляет 1260 м. В таких условиях нефть не могла сохранять свой состав длительное вемя по причине слишком высоких термобарические условий. Нефтематеринских пород на такой глубине тоже нет. Но откуда тогда нефть?
Еще больше интересных фактов, над которыми ученые ломают голову, вы найдете на нашем Telegram-канале.
На Гаити обнаружили крупное месторождение нефти после землетрясения.
В 2010 году на Гаити произошло землетрясение с магнитудой 7 баллов. Спустя несколько дней на острове обнаружили запасы нефти. Ранее эта зона обследовалась и результаты оказались отрицательными.
Подобных ситуаций, которые сложно объяснить с точки зрения органической теории возникновения нефти, существует много. Поэтому ряд ученых, среди которых доктор физико-математических наук Владимир Георгиевич Кучеров, профессор Рената Халлиулович Муслимов, а также многие другие склоняются к абиогенной теории возобновляемой нефти.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
У науки нет ответов на все вопросы. Есть множество вещей, которые наука, возможно, никогда не будет в состоянии доказать или опровергнуть. Например, существо…
В 2003 году Ник Бостром, будущий профессор и директор Института будущего человечества при Оксфордском университете, а на тот момент философ из Йельского унив…
Ученые нашли доказательства того, что вымирание динозавров было не внезапным и быстрым явлением. 🦖 По их мнению, популяция некоторых видов начала сокращаться задолго до падения астероида. Но каковы были причины?
masterok
masterok Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
Нефть – это маслянистая жидкость природного происхождения. Этот природный ресурс известен с древних времен. Раскопки свидетельствуют, что около 6000 лет до н.э. нефть применялась для связующего материала при строительстве, а в Древнем Египте ее использовали для бальзамирования умерших.
Как же она появилась на Земле?
Есть несколько основных теорий происхождения нефти.
Биогенная или органическая теория
Органическая теория происхождения нефти – классическая версия возникновения этого природного ресурса, которую поддерживают многие ученые.
Суть этой теории заключается в том, что нефть образуется в результате накопления остатков растений и животных на дне водоемов с пресной или морской водой. Когда этот осадок собирается, он уплотняется.
В результате естественных биохимических процессов осадок частично разлагается, при этом происходит выделение сероводорода, диоксида углерода и других соединений.
Когда процесс разложения завершается, осадок проникает на глубину 3-4,5 км. Здесь происходит отделение углеводородов от органической массы при температуре 140-160 градусов.
Впоследствии нефть проникает в подземные пустоты и заполняя их. Таким образом формируются месторождения полезного ископаемого.
В дальнейшем, по мере продвижения вниз, органический пласт подвергается воздействию все более высоких температур. Когда температура превышает показатели в 200 градусов, прекращается выделение углеводородов, но начинается активное выделение газа.
Биогенное происхождение нефти – идея, которую впервые четко описал М. Ломоносов.
Абиогенная или неорганическая теория происхождения
Сторонники абиогенной теории происхождения нефти считают, что образование жидких углеводородов обусловлено геологическими процессами, которые протекают в недрах Земли, и не имеет связи с биологическими процессами.
Согласно данной теории, этан и более тяжелые углеводороды, присутствующие в составе нефти, могут синтезироваться из неорганических соединений, присутствующих в верхней мантии Земли.
Ученые, которые придерживаются биогенной теории происхождения нефти, считают, что запасы этого ресурса невозобновляемые, поэтому их хватит только на следующие 100 лет. В отличие от них, сторонники неорганического происхождение нефти высказывают мнение, что, если пробурить пласты более глубоко, откроются настолько большие запасы, что существующие покажутся каплей в море.
Впервые такой вариант истории происхождения нефти был предложен французским химиком М. Бертло во второй половине 19 века. Он провел несколько экспериментов, в ходе которых выяснил, что углеводороды действительно синтезируются из неорганических веществ.
Разновидность абиогенной гипотезы — карбидная теория происхождения нефти. Она была предложена Д. Менделеевым и подразумевала, что этот ресурс образуется на больших глубинах при условиях высокой температуры, вследствие взаимодействия воды с карбидами металлов.
Теория космического происхождения нефти
Есть и такой вариант происхождения нефти в природе, как космический.
Такая теория рассматривает процесс образования нефти следующим образом: углеводороды этого вещества сформировались из рассеянных неорганических элементов, присутствующих в космическом пространстве и попавших в состав земного вещества еще на стадии формирования планеты.
По мере остывания Земли эти вещества поглощались расплавленной магмой. Таким образом углеводороды проникли в осадочные породы в газообразном состоянии, после чего конденсировались и образовали нефть.
Космическая теория происхождения нефти в конце 19 века В. Соколовым.
Помимо трех основных теорий происхождения нефти существует еще несколько альтернативных версий. К ним относятся такие:
Животная гипотеза. Существует такая теория, которая кратко описывает происхождение нефти как процесс скопления жира морских животных. Сторонники этой гипотезы подвергали сухой перегонке жир китов и тюленей, подвергая его в этот момент высокому давлению;
«Органическая в неорганической». Эта теория носит смешанный характер и основывается на особенностях тектоники плит земли. Подразумевается втягивание органического вещества в глубокие неорганические зоны;
Магматическая теория происхождения нефти. Согласно этой гипотезе, нефть образуется в магме в небольших количествах, а после поднимается по разломам и трещинам, заполняя пористые песчаники;
Климатическая. Это одна из современных теорий происхождения нефти. Ее суть заключается в том, что мировые запасы этого ресурса формируются под влиянием такого фактора, как круговорот углеводорода и воды на земле. Сторонники этой гипотезы выражают мнение, что для формирования залежей нефти требуются не миллионы лет, а всего лишь несколько десятилетий.
Согласно информации Международного энергетического агентства, около 13% залежей нефти находится в Арктике.
Откуда берется нефть
Нефтяные месторождения — уникальное хранилище энергии, образованной и накопленной на протяжении миллионов лет в недрах нашей планеты. В этом материале — о том, какой путь проделала нефть, прежде чем там оказаться, из чего она состоит и какими свойствами обладает
Две гипотезы
У ученых до сих пор нет единого мнения о том, как образовалась нефть. Существуют две принципиально разные теории происхождения нефти. Согласно первой — органической, или биогенной, — из останков древних организмов и растений, которые на протяжении миллионов лет осаждались на дне морей или захоронялись в континентальных условиях. Затем перерабатывались сообществами микроорганизмов и преобразовывались под действием температуры и давлений в результате тектонического опускания вглубь недр, формируя богатые органическим веществом нефтематеринские породы.
Необходимые условия для превращения органики в нефть возникают на глубине в так называемом нефтяном окне — при температуре от 70 до 190°C. В верхней его части температура недостаточно высока — и нефть получается «тяжелой»: вязкой, густой, с высоким содержанием смол и асфальтенов. Внизу же температура пластов поднимается настолько, что молекулы органического вещества дробятся на самые простые углеводороды — образуется природный газ. Затем под воздействием различных сил, в том числе градиента Градиент давления характеризует степень изменения давления в пространстве, в данном случае — в зависимости от глубины пласта давления, углеводороды мигрируют из нефтематеринского пласта в выше- или нижележащие породы.
60 млн лет может занимать природный процесс образования нефти из органических останков
Природный процесс образования нефти из органических останков занимает в среднем от 10 до 60 млн лет, но если для органического вещества искусственно создать соответствующий температурный режим, то на его переход в растворимое состояние с образованием всех основных классов углеводородов достаточно часа. Подобные опыты сторонники органической гипотезы толкуют в свою пользу: преобразование органики в нефть налицо. В пользу биогенного происхождения нефти есть и другие аргументы. Так, большинство промышленных скоплений нефти связано с осадочными породами. Мало того — живая материя и нефть сходны по элементному и изотопному составу. В частности, в большинстве нефтяных месторождений обнаруживаются биомаркеры, такие как порфирины — пигменты хлорофилла, широко распространенные в живой природе. Еще более убедительным можно считать совпадение изотопного состава углерода биомаркеров и других углеводородов нефти.
Состав и свойства нефти
ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕФТИ МОГУТ ЗНАЧИТЕЛЬНО РАЗЛИЧАТЬСЯ ДЛЯ РАЗНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Основные химические элементы, из которых состоит нефть: углерод — водород — и сера — до 7%. Последняя обычно присутствует в виде сероводорода или меркаптанов, которые могут вызывать коррозию оборудования. Также в нефтях присутствует до 1,7% азота и до 3,5% кислорода в виде разнообразных соединений. В очень небольших количествах в нефтях содержатся редкие металлы (например, V, Ni и др.).
От месторождения к месторождению характеристики и состав нефти могут различаться очень значительно. Ее плотность колеблется от 0,77 до 1,1 г/см³. Чаще всего встречаются нефти с плотностью кипения варьирует от 30 до 600°C в зависимости от химического состава. На этом свойстве основана разгонка нефтей на фракции. Вязкость сильно меняется в зависимости от температуры. Поверхностное натяжение может быть различным, но всегда меньше, чем у воды: это свойство используется для вытеснения нефти водой из пор пород-коллекторов.
Большинство ученых сегодня объясняют происхождение нефти биогенной теорией. Однако и неорганики приводят ряд аргументов в пользу своей точки зрения. Есть различные версии возможного неорганического происхождения нефти в недрах земли и других космических тел, но все они опираются на одни и те же факты. Во-первых, многие, хотя и не все месторождения связаны с зонами разломов. Через эти разломы, по мнению сторонников неорганической концепции, нефть и поднимается с больших глубин ближе к поверхности Земли. Во-вторых, месторождения бывают не только в осадочных, но также в магматических и метаморфических горных породах (впрочем, они могли оказаться там и в результате миграции). Кроме того, углеводороды встречаются в веществе, извергающемся из вулканов. Наконец, третий, наиболее весомый аргумент в пользу неорганической теории состоит в том, что углеводороды есть не только на Земле, но и в метеоритах, хвостах комет, в атмосфере других планет и в рассеянном космическом веществе. Так, присутствие метана отмечено на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. На Титане, спутнике Сатурна, обнаружены реки и озера, состоящие из смеси метана, этана, пропана, этилена и ацетилена. Если на других планетах Солнечной системы эти вещества могут образовываться без участия биологических объектов, почему это невозможно на Земле?
Этапы образования нефти
СТАДИИ ОБРАЗОВАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕФТИ
В ловушке
Помимо чисто научного интереса гипотезы, объясняющие происхождение нефти и газа, имеют еще и политическое звучание. Действительно, раз уж нефть может получаться из неорганических веществ и темпы ее образования не десятки миллионов лет, как предполагает биогенная концепция, а во много тысяч раз выше, значит, проблема скорого исчерпания запасов становится как минимум не столь однозначной. Однако для нефтяников вопрос о том, откуда берется нефть, принципиален скорее с той точки зрения, может ли теория предсказать, где именно нужно искать месторождения. С этой задачей органики справляются лучше.
В сугубо прагматическом отношении для добычи важно знать даже не то, где нефть зародилась, а где она находится сейчас и откуда ее можно извлечь. Дело в том, что в земной коре большая часть нефти не остается в материнской породе, а перемещается и скапливается в особых геологических объектах, называемых ловушками. Даже если предположить, что нефть имеет неорганическое происхождение, ловушки для нее все равно за редким исключением находятся в осадочных бассейнах.
Под действием различных факторов углеводороды отжимаются из нефтематеринских пород в породы-коллекторы, способные вмещать флюиды (нефть, природный газ, воду). Таким образом, нефтяное месторождение — вовсе не подземное «озеро», заполненное жидкостью, а достаточно плотная структура. Коллекторы характеризуются пористостью (долей содержащихся в них пустот) и проницаемостью (способностью пропускать через себя флюид). Для эффективного извлечения нефти из коллектора важно благоприятное сочетание обоих этих параметров.
Типы коллекторов
БОЛЬШАЯ ЧАСТЬ ЗАПАСОВ НЕФТИ СОДЕРЖИТСЯ В ДВУХ ТИПАХ КОЛЛЕКТОРОВ
Терригенные (пески, песчаники, алевролиты, некоторые глинистые породы и др.) состоят из обломков горных пород и минералов. Этот тип коллекторов наиболее распространен: на них приходится 58% мировых запасов нефти и 77% газа. В качестве пустотного пространства, в котором накапливается нефть, в основном выступают поры — свободное пространство между зернами, из которых состоит коллектор.
Карбонатные (в основном известняки и доломиты) занимают второе место по распространенности (42% запасов нефти и 23% газа). Имеют сложную трещиноватую структуру. Нефть обычно содержится в кавернах, появившихся в результате выветривания и вымывания твердой породы, а также в трещинах. Наличие трещин влияет и на фильтрационные свойства коллектора, обеспечивая проводимость жидкости.
Вулканогенные и вулканогенно-осадочные (кислые эффузивы и интрузивы, пемзы, туфы, туфопесчаники и др.) коллекторы отличаются характером пустотного пространства — в основном это трещины, — резкой изменчивостью свойств в пределах месторождений.
Глинисто-кремнисто-битуминозные отличаются значительной изменчивостью состава, неодинаковой обогащенностью органическим веществом. Промышленная нефтеносность глинисто-кремнисто-битуминозных пород установлена в баженовской (Западная Сибирь) и пиленгской (Сахалин) свитах.
Двигаясь по коллектору, флюид в какой-то момент может упереться в непроницаемый для него экран — флюидоупор. Слои такой породы называют покрышками, а вместе с коллектором они формируют ловушки, удерживающие нефть и газ в месторождении. В классическом варианте в верхней части ловушки может присутствовать газ (он легче). Снизу залежь подстилается более плотной, чем нефть, водой.
Классификации ловушек чрезвычайно разнообразны (часть из них см. на рис.). Наиболее простая и с точки зрения геологоразведки, и для дальнейшей добычи — антиклинальная ловушка (сводовое поднятие), перекрытая сверху пластом флюидоупора. Такие ловушки образуются в результате изгибов пластов осадочного чехла. Однако помимо изгибов внутренние пласты претерпевают и множество других деформаций. В результате тектонических движений, например, пластколлектор может деформироваться и потерять свою однородность. В этом случае процессы геологоразведки и добычи оказываются намного сложнее. Еще одна неприятность, которая поджидает нефтяников со стороны ловушек, — замещение проницаемых пород, обладающих хорошими коллекторскими свойствами, например песчаников, непроницаемыми. Такие ловушки называются литологическими.
