Kas musta kulla varud ammenduvad peagi või nafta on lõpmatu?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Eksperdid tajuvad laialt levinud prognoosi naftavarude peatse (30-50 aasta pärast) ammendumise kohta erinevalt. Enamik - austusega ("see on"), teised skeptilised ("naftavarud on piiramatud!"), ja kolmandad kahetsusega ("oleks võinud piisata sajandeid …").

Jämedalt öeldes ei tea keegi, mitmeks aastaks naftavarusid jätkub. Mis veelgi üllatavam, siiani ei oska keegi kindlalt öelda, kuidas nafta tekib, kuigi vaidlus selle üle on kestnud juba 19. sajandist. Teadlased jagunesid olenevalt oma veendumustest kahte leeri.

Nüüd domineerib maailma spetsialistide seas biogeenne teooria. Seal öeldakse, et nafta ja maagaas tekkisid taime- ja loomorganismide jäänustest miljoneid aastaid kestnud mitmeetapilise protsessi käigus. Selle teooria, mille üks asutajatest oli Mihhailo Lomonosov, kohaselt on naftavarud asendamatud ja kõik selle leiukohad saavad lõpuks otsa. Arvestades inimtsivilisatsioonide mööduvust, muidugi asendamatu: esimest tähestikku ja tuumaenergiat lahutab mitte rohkem kui neli tuhat aastat, samas kui uue nafta moodustamine praegustest orgaanilistest jäänustest võtab miljoneid. See tähendab, et meie mitte väga kauged järeltulijad peavad hakkama saama ilma naftata ja seejärel ilma gaasita …

Abiogeense teooria pooldajad on tuleviku suhtes optimistlikud. Nad usuvad, et meie nafta- ja gaasivarusid jätkub veel paljudeks sajanditeks. Bakuus viibides sai Dmitri Ivanovitš Mendelejev kunagi geoloog Herman Abihhi käest teada, et naftamaardlad piirduvad geograafiliselt väga sageli ainult heidetega – maakoore eritüüpi pragudega. Samal ajal veendus kuulus vene keemik, et süsivesinikud (nafta ja gaas) tekivad sügaval maa all olevatest anorgaanilistest ühenditest. Mendelejev uskus, et maapõue lõikavate pragude ääres mägede ehitamise protsesside käigus imbub pinnavesi Maa sügavustesse metallimassidesse ja reageerib raudkarbiididega, moodustades metallioksiide ja süsivesinikke. Seejärel tõusevad süsivesinikud mööda pragusid maakoore ülemistesse kihtidesse ning moodustavad nafta- ja gaasimaardlaid. Abiogeense teooria kohaselt ei pea uue nafta teke ootama miljoneid aastaid, see on täielikult taastuv ressurss. Abiogeense teooria pooldajad on kindlad, et uute maardlate avastamist oodatakse suurtest sügavustest ja et praegu uuritud naftavarud võivad osutuda seni teadmata varudega võrreldes tähtsusetuks.

Tõendite otsimine

Geoloogid on aga pigem pessimistid kui optimistid. Vähemalt on neil rohkem põhjust biogeenset teooriat usaldada. Veel 1888. aastal korraldasid Saksa teadlased Gefer ja Engler katsed, mis tõestasid võimalust saada õli loomsetest saadustest. Kalaõli destilleerimisel temperatuuril 400 ° C ja rõhul umbes 1 MPa eraldasid nad sellest küllastunud süsivesinikud, parafiini ja määrdeõlid. Hiljem, 1919. aastal, sai akadeemik Zelinsky Balkhashi järve põhjast pärit, peamiselt taimset päritolu orgaanilisest mudast destilleerimise teel toortõrva, koksi ja gaase – metaani, CO, vesinikku ja vesiniksulfiidi. Seejärel ekstraheeris ta vaigust bensiini, petrooleumi ja rasked õlid, olles katseliselt tõestanud, et õli on võimalik saada taimset päritolu orgaanilisest ainest.

Nafta anorgaanilise päritolu pooldajad pidid oma seisukohti korrigeerima: nüüd ei eitanud nad süsivesinike päritolu orgaanilisest ainest, vaid uskusid, et neid on võimalik saada alternatiivse, anorgaanilise meetodiga. Varsti olid neil omad tõendid. Spektroskoopilised uuringud on näidanud, et kõige lihtsamad süsivesinikud esinevad Jupiteri ja teiste hiidplaneetide, aga ka nende satelliitide atmosfääris ning komeetide gaasiümbristes. See tähendab, et kui looduses toimuvad orgaaniliste ainete sünteesi protsessid anorgaanilistest ainetest, ei sega Maal miski karbiididest süsivesinike teket. Peagi avastati ka muid fakte, mis ei ühtinud klassikalise biogeense teooriaga. Paljudes naftapuurkaevudes on naftavarud ootamatult taastuma hakanud.

Õlimaagia

Üks esimesi selliseid paradokse avastati Groznõi lähedal Tersko-Sunženski piirkonnas asuval naftaväljal. Esimesed kaevud puuriti siin 1893. aastal looduslike naftanäituste kohtades.

1895. aastal andis üks 140 m sügavuselt kaevudest suurejoonelise naftapurske. Pärast 12-päevast purskamist kukkusid õlikuuri seinad kokku ja naftavool ujutas üle lähedalasuvate kaevude puurtornid. Alles kolm aastat hiljem purskkaev taltsutati, siis kuivas ja õlitootmise purskkaevumeetodilt mindi üle pumpamismeetodile.

Teise maailmasõja alguseks olid kõik kaevud tugevalt kastetud ja mõned neist olid koipallid. Pärast rahu saabumist tootmine taastati ja kõigi üllatuseks hakkasid peaaegu kõik kõrgeveelised kaevud tootma veevaba naftat! Arusaamatul kombel said kaevud "teise tuule". Pool sajandit hiljem olukord kordus. Tšetšeenia sõdade alguseks olid kaevud taas tugevalt kastetud, nende toodang vähenes oluliselt ja sõdade ajal neid ei kasutatud. Tootmise taasalustamisel kasvasid tootmismäärad oluliselt. Pealegi hakkasid esimesed madalad kaevud läbi rõngastiku maapinnale õli imbuma. Biogeense teooria pooldajad olid kahjumis, samas kui "anorgaanilised" seletasid seda paradoksi lihtsalt sellega, et selles kohas on õli anorgaanilist päritolu.

Midagi sarnast juhtus maailma ühel suurimal Romashkinskoje naftaväljal, mida on arendatud üle 60 aasta. Tatari geoloogide hinnangul võiks põllu kaevudest ammutada 710 miljonit tonni naftat. Kuid tänaseks on siin toodetud juba ligi 3 miljardit tonni naftat! Klassikalised nafta- ja gaasigeoloogia seadused ei suuda vaadeldavaid fakte seletada. Mõned kaevud näisid pulseerivat: tootmismäärade langus asendus ootamatult nende pikaajalise kasvuga. Pulseerivat rütmi täheldati paljudes teistes endise NSV Liidu territooriumil asuvates kaevudes.

Valge tiigri väljast Vietnami riiulil ei saa mainimata jätta. Naftatootmise algusest peale kaevandati "musta kulda" eranditult settekihtidest, siin puuriti settekiht (umbes 3 km) läbi, sisenes maapõue vundamendisse ja purskas kaev. Veelgi enam, geoloogide arvutuste kohaselt oli kaevust võimalik kaevandada umbes 120 miljonit tonni, kuid isegi pärast selle mahu tootmist jätkas õli voolamist sooltest hea rõhuga. Põld on püstitanud geoloogidele uue küsimuse: kas õli koguneb ainult settekivimitesse või saab seda hoida aluskivimites? Kui vundament sisaldab ka naftat, võivad maailma nafta- ja gaasivarud osutuda palju suuremaks, kui me eeldame.

Kiire ja anorgaaniline

Mis põhjustas paljude kaevude "teise tuule", mis on nafta ja gaasi klassikalise geoloogia seisukohalt seletamatu? "Tersko-Sunzha väljal ja mõnel muul võib orgaanilisest ainest õli tekkida, kuid mitte miljonite aastate jooksul, nagu klassikaline geoloogia ette näeb, vaid mõne aastaga," ütles Vene Föderatsiooni geoloogia osakonna juhataja. Riiklik nafta- ja gaasiülikool. NEED. Gubkina Viktor Petrovitš Gavrilov. - Selle moodustumise protsessi võib võrrelda orgaanilise aine kunstliku destilleerimisega, mis sarnaneb Geferi ja Zelinsky katsetega, kuid mida teeb loodus ise. Selline õli moodustumise kiirus sai võimalikuks tänu piirkonna geoloogilistele iseärasustele, kus koos litosfääri alumise osaga tõmbub osa setetest Maa ülemisse vahevöösse. Seal toimuvad kõrgete temperatuuride ja rõhu tingimustes kiired orgaanilise aine hävitamise protsessid ja uute süsivesinike molekulide süntees.

Romashkinskoje väljal töötab professor Gavrilovi sõnul teistsugune mehhanism. Siin, maakoore kristalsete kivimite paksuses, keldris lebab paks kiht enam kui 3 miljardi aasta vanuseid kõrge alumiiniumoksiidisisaldusega gneisse. Nende iidsete kivimite koostis sisaldab palju (kuni 15%) grafiiti, millest vesiniku juuresolekul tekivad kõrgel temperatuuril süsivesinikud. Mööda rikkeid ja pragusid tõusevad need maakoore poorsesse settekihti.

Süsivesinikuvarude kiireks täiendamiseks on veel üks mehhanism, mis avastati Lääne-Siberi nafta- ja gaasiprovintsis, kuhu on koondunud pool kõigist Venemaa süsivesinike varudest. Siin toimusid ja toimuvad teadlase sõnul iidse ookeani mattunud lõheorus anorgaanilistest ainetest metaani moodustumise protsessid nagu "mustade suitsetajate puhul". Kuid kohalikku lõheorgu blokeerib sete, mis segab metaani hajumist ja sunnib seda koonduma kivimimahutitesse. See gaas toitis ja toidab süsivesinikega kogu Lääne-Siberi tasandikku. Siin tekib orgaanilistest ühenditest kiiresti õli. Niisiis, kas siin on alati süsivesinikke?

"Kui me ehitame oma lähenemisviisi väljade arendamiseks üles uute põhimõtete alusel," vastab professor, "et koordineerida kaevandamiskiirust süsivesinike voolukiirusega nende piirkondade tootmisallikatest, töötavad kaevud sadu. aastate”.

Kuid see on liiga optimistlik stsenaarium. Tegelikkus on julmem: selleks, et varusid jätkuks, peab inimkond loobuma "vägivaldsetest" kaevandustehnoloogiatest. Lisaks on vaja kehtestada spetsiaalsed rehabilitatsiooniperioodid, loobudes ajutiselt põldude opereerimisest. Kas suudame seda teha, pidades silmas planeedi kasvavat rahvaarvu ja kasvavaid vajadusi? Ebatõenäoline. Peale tuumaenergia pole ju naftal veel väärilist alternatiivi.

Dmitri Ivanovitš Mendelejev kritiseeris üle-eelmisel sajandil, et õli põletamine on nagu rahatähtedega ahju kütmine. Kui suur keemik elaks tänapäeval, nimetaks ta meid ilmselt tsivilisatsiooni ajaloo kõige hullumeelsemaks põlvkonnaks. Ja võib-olla ta eksiks – meie lapsed suudavad meid siiski ületada. Kuid tõenäoliselt pole lastelastel sellist võimalust …