Что такое нефть и откуда она берется в земле
Перейти к содержимому

Что такое нефть и откуда она берется в земле

  • автор:

Какие теории образования нефти существуют?

Происхождение нефти

Нефть – топливная основа современной цивилизации. Продукты, образующиеся путём переработки, используются для отопления, приведения в движение транспортных средств, покрытия дорог, производства полимеров, и для множества других процессов, каждый из которых является неотъемлемой частью жизненного уклада человечества. Проблема исчерпаемости запасов нефти привела к многочисленным научным дискуссиям о её происхождении и веществах, участвующих в её образовании. Необходимость объяснения процесса генеза нефти расколола научное сообщество на два непримиримых лагеря:

  • сторонников биогенной теории;
  • приверженцев абиогенного пути образования.

Более оптимистичной для человечества считается абиогенная теория. Её сторонники утверждают, что самый распространённый углеводород на нашей планете образуется путём геологического синтеза двух его неорганических компонентов: водорода и углерода. Их соединение инициируется большим давлением в подземных толщах, и проистекает в сроки, измеряемые десятками тысяч лет.

Но даже если этот сценарий когда-либо будет доказан, он не делает судьбу человеческой расы более простой: момент изобретения, легшего в основу колеса, и создание первого портативного компьютера разделяет меньше 5 тысяч лет. А для образования существенных нефтяных пластов необходимо никак не меньше нескольких десятков, а то и сотен тысяч лет.

Одним из именитых деятелей науки, разделявших теорию, является Михаил Ломоносов. Наряду с нашими современниками, он считал, что изведанные запасы нефти, лежащие относительно близко к поверхности – лишь микроскопическая часть планетарных запасов.

Современные последователи полагают, что нефть, образующаяся в природе, не только восполняемый, но и практически неисчерпаемых при любых объёмах потребления ресурс.

Одним из доказательств возможности синтеза нефти в природе является наличие углеводородов в атмосфере планет-газовых гигантов (в частности, Юпитера). Данное обстоятельство подтверждает возможность образования простейших органических веществ из природной неорганики.

Абиогенная теория: как образуется нефть?

Приверженцы объясняют зарождение «чёрного золота» как результат процессов переработки биомассы – останков древних растений и животных, существовавших на планете миллионы лет назад. Есть куда больше доказательств, чем у противоположной.

Одним из первых доказательств стал эксперимент, проведённый немецкими естествоиспытателями еще в конце XIX века. Энглер и Гефер взяли за материальную основу эксперимента липиды животного происхождения (жир, выделенный из печени трески), и путём воздействия на него высоких температур и давления, многократно превышающего атмосферное, выделили из него лёгкие органические фракции.

В пользу этой теории образования нефти в природе говорит ещё немало экспериментов и лабораторных исследований. Также геологические изыскания и прогнозирование залегания нефтяных пластов основываются на положениях исключительно этой теории.

Необъяснимые события

Добыча нефти

Существует ряд месторождений, самим фактом своего существования опровергающие основные положения абиогенной теории происхождения нефти в природе. К ним относятся:

  • Терско-Сунженское;
  • Ромашкинское;
  • Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция.

В разное время на этих участках наблюдались необъяснимые «восполнения» нефти. Сущность удивительных событий состояла в том, что доступные методы анализа пластов констатировали их исчерпанность, скважины демонстрировали практически полную остановку нефтедобычи, однако, спустя несколько лет каждое снова показало наличие доступной к добыче нефти.

Геологи прогнозировали добычи в Ромашкинском месторождении чуть больше 700 млн. т. Чёрного золота, но за один только советский период нефтедобычи было простым способом извлечено не менее 3 млрд т.

Терско-Сунженское месторождение было исчерпано ещё к началу Второй мировой войны, когда на нём вот уже более 10 лет не осуществлялась нефтедобыча «фонтанным». Однако, уже по окончанию войны, изведанные скважины получили будто бы новые запасы: добыча не только возобновилась, но стала на порядки превышать довоенные объёмы.

Сходная ситуация наблюдалась на многих месторождениях СССР. Сторонники неорганического образования нефти в природе легко объяснили эти случаи, указав на то, что на этих участках углеводороды имеют неорганическое происхождение. Причём образование их существенно катализировано наличием в земных глубинах тяжёлых графитов и затеканий осадочных вод, что под воздействием колоссального давления порождает ускоренное формирование нефти.

По утверждению учёных, значительная часть территории Западно-Сибирской равнины была покрыта водами древнего моря. Природное происхождение нефти на этом участке подвергается критике и обструкции, но минеральное образование метана, не вызванное процессами гниения органики, находит массу сторонников. С помощью процесса, носящего название гидратации, соли железа взаимодействовали с морской водой, порождая выделение метана. Он скапливался в природных резервуарах, оставаясь там даже после осушения моря и дойдя до наших дней в первозданном виде, естественно образовываясь в природе.

Выводы и прогнозы

Какой бы путь образования природной нефти не получил неопровержимые доказательства, человеческой цивилизации это поможет довольно слабо. Человеческая память, архивное протоколирование наблюдений и научных изысканий с трудом охватывают периоды в сотни или тысячи лет, не говоря о миллионах.

Рассуждать же о возможном наступлении топливного кризиса как минимум неразумно: человечество стремительно осваивает альтернативные источники энергии, замещает устаревающие технологии новыми, модернизирует процессы разведки и добычи уже известных ресурсов. Ни один из современных прогнозов не имеет под собой более устойчивой основы, чем наблюдение за природой и сопоставление фактов, анализ наблюдений и исторических архивов. Охватить одним исследованием всевозможные случаи, выбивающиеся за рамки представлений одной из теорий, сопоставить их и привести к единому знаменателю – идея скорее амбициозная, чем реально достижимая. Поэтому вопрос: «Как же образуется в природе нефть?» может ещё долго оставаться в статусе открытого.

А до тех пор, нефть, ключевое по значимости топливо на нашей планете, будет и впредь оставаться предметом научных споров и источником многочисленных загадок.

Что такое нефть и откуда она берется в земле

Выделенный текст с ошибкой

Комментарий

Контактные данные

Разработка сайта BSV-STUDIO

© 2012-2024 ООО «НефтьРегион»
Нашли ошибку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter

Хотите получать уведомления
об изменении цен на топливо?

Тогда подпишитесь на рассылку уведомлений, выберите интересующие регионы и получайте письма в момент изменения цен!

Для корректной работы портала и его взаимодействия с пользователями мы используем файлы cookie. Продолжая работу с порталом, Вы разрешаете использование cookie — файлов. Вы всегда можете отключить их в настройках Вашего браузера. ОК! ПОНЯТНО!

Откуда на Земле появилась нефть

 - 0_77206800_1478208452_581babc4bc890.jpg

Общепринятая теория состоит в том, что нынешние запасы нефти происходят из органических материалов, существовавших за миллионы лет до того, как на Земле появились динозавры. Около 300 млн лет назад мертвые органические материалы, такие как зоопланктон и водоросли, скапливались на дне морей и океанов, где не могли разлагаться. Органика превратилась в кероген, который со временем при высокой температуре и давлении стал нефтью.

В этой инфографике мы подробно рассмотрим процесс возникновения «черного золота», а также расскажем о его применении и истории.

Результат пошуку зображень за запитом

Откуда взялась нефть — альтернативная теория

Упомянутая выше теория органического происхождения нефти объясняет появление большинства месторождений на Земле, однако уже более века существует альтернативная теория. И если она подтвердится, наше отношение к миру и природным ресурсам полностью изменится.

Согласно теории абиотической нефти, некоторая часть нефти возникла из неорганических материалов. Другими словами, она зародилась в результате естественных процессов в глубине земной коры или была занесена на планету метеоритами. Откровенно говоря, уже известно о существовании углеводородов в космосе, хотя органических материалов там нет. В 2009 году было доказано, что этан и более тяжелые углеводороды могут быть синтезированы в условиях температуры и давления, характерных для верхних слоев мантии планеты.

Так в чем же недостаток теории? Дело в том, что до сих пор на Земле не обнаружили ни одного месторождения абиотической нефти. Кроме того, с помощью абиотической теории геологи не было сделано ни одного открытия, и многие постулаты альтернативной теории сегодня признаются лженаукой.

На данный момент эта теория — всего лишь любопытная, но не нашедшая подтверждения гипотеза.

Что такое нефть и откуда она берется в земле

Более ста лет нефть на Земле является одним из самых главных продуктов, играющих важную роль во всех процессах жизнедеятельности человека: будь то транспорт, промышленность, энергетика и т.д. От цены на нефть зависит мировая экономика: ее взлеты и падения.

Вот и недавно мировые биржи снова лихорадило от новостей о сокращении продажи нефти, так как страны ОПЕК+ договорились сократить добычу до конца 2023 года более чем на полтора миллиона баррелей в сутки. Больше всех – Россия и Саудовская Аравия – на 500 тысяч баррелей каждая. Мировые цены на нефть пошли в рост .

Что такое нефть на самом деле, откуда она берется на Земле и как влияет на экономику рассказывают эксперты ЮФУ: химик, геолог и экономист.

Химик о составе нефти

Из чего состоит нефть и можем ли мы стать частью этого сложного химического соединения рассказывает кандидат химических наук, доцент кафедры химии природных и высокомолекулярных соединений Химического факультета ЮФУ Михаил Клецкий.

По словам эксперта, нефть – это сложная смесь, включающая в себя множество органических соединений, в основном углеводородов. Не исключено также и наличие примесей. Самые распространенные из примесей – соединения азота и серы, но существуют и многие другие.

«В состав нефти входят множество соединений, поэтому существует достаточно много факторов, влияющих на ее химические свойства. В основном это алканы (парафины), циклоалканы (по-другому — нафтены), ароматические углеводороды (арены). Соответственно химические свойства нефти зависят от свойств данных соединений. Стоит отметить также и влияние содержания серы: чем больше серы содержится в нефти, тем агрессивнее она ведет себя по отношению к металлам, окисляя их», — подчеркнул Михаил Клецкий.

Каждый сорт нефти, как рассказал эксперт, имеет свой уникальный состав, поэтому какие-то сорта могут быть довольно близки по химическому составу, а какие-то довольно сильно отличаться. Но если брать эталонные сорта, то им всем присущи примерно одинаковые стандарты, а это – низкая плотность и малое содержание серы (хотя и там есть различия). Например, сорт нефти Brent содержит около 0,2% серы, а сорт нефти Urals порядка 1,2%. Присутствует и различие в плотности: у Brent 38 градусов по стандарту API, у Urals от 30.

Нефть горит, так как состоит из углеводородов, которые сами по себе горючи. Хуже или лучше горит нефть из-за различия химического состава. Чем больше водорода содержится в нефти, тем лучше она будет гореть (будет выделятся больше тепла). Теоретически заправить ДВС можно и необработанной нефтью, но это нецелесообразно, потому что получаемый бензин выделяет больше энергии, а также в процессе его получения удаляются ненужные примеси.

Кроме горючести, свойств у нефти еще очень много, специалист перечислил основные из них – вязкость, парафинистость, содержание серы (малосернистые, сернистые, высокосернистые), газосодержание, коэффициент теплового расширения и температура застывания.

«Считается, что процесс нефтеобразования занимает десятки миллионов, а то и сотни миллионов лет. Причем предсказать условия на нашей планете через такое количество времени довольно проблематично, но с точки зрения биогенной теории – да, мы можем стать нефтью», — добавил химик.

Геолог об образовании и добыче нефти

Кстати, цвет нефти зависит от примесей. И он может быть абсолютно разным: зеленым, красным, коричневым и даже желтоватым. Нефть, состоящая из одних углеродов – абсолютно прозрачная жидкость.

В мире существует две теории появление нефти на Земле: органическая и неорганическая. О них рассказал доктор геолого-минералогических наук, Почётный разведчик недр, профессор кафедры месторождений полезных ископаемых Института наук о Земле ЮФУ Владимир Вялов.

Как пояснил Владимир Ильич, если следовать органической теории образования нефти, то она образована из остатков древнего органического вещества преимущественно низших растений и животных (водоросли, планктон). Первым эту теорию выдвинул великий русский ученый Михаил Ломоносов, и большинство ученых того времени полностью поддержали его теорию, но были небольшие споры по поводу исходного материала — останки животных или нефть из доисторических растений.

«Транспортируемое водой органическое вещество опускалось на дно морей или крупных континентальных озер, накапливалось в осадочных породах в анаэробных (бескислородных) условиях, захоронялось, опускалось в недра, подвергалось высоким температурам и давлению вышележащих пород. На глубине около 2000 метров, когда температура достигает 100°C, органическое вещество в осадках (кероген) начинает выделять углеводороды. Между 2000 и 3800 м состав преобразуется в смолоподобный продукт. Этот интервал глубины называется нефтяным окном. Еще глубже, от 3800 до 5000 м, преобразование жидких углеводородов завершается. Добываемая жидкость становятся легче и постепенно превращаются в метан (CH4) — газ из легких углеводородов. Этот интервал глубины называется газовым окном. Образование нефти не происходит ниже глубины 8-10 километров, углеводороды разрушаются при высокой температуре, которая на такой глубине становится более 300 град. по Цельсию», — объяснил Владимир Вялов.

Под влиянием сдвигов земной коры в осадочных слоях образовывались разломы и сёдла (антиклинали). В результате происходила миграция углеводородов. Так образовались месторождения нефти и газа, имеющие промышленное значение. При средней скорости осадконакопления в 50 м на каждый миллион лет остаткам органического вещества требуется 60 миллионов лет, чтобы превратиться в жидкие углеводороды. Поэтому нефть классифицируется как невозобновляемый источник энергии.

«Существует также неорганическая гипотеза образования нефти: этан и более тяжелые углеводороды, присутствующие в составе нефти, могут синтезироваться из неорганических соединений, присутствующих в верхней мантии Земли (французский химик М. Бертло во второй половине 19 века). Разновидность абиогенной гипотезы — карбидная теория происхождения нефти была предложена Дмитрием Менделеевым и подразумевала, что нефть образуется на больших глубинах при условиях высокой температуры, вследствие взаимодействия воды с карбидами металлов», — отметил эксперт.

При добыче и переработке нефти возникают экологические проблемы, с которыми стараются справиться нефтедобывающие страны.

По словам геолога, в результате извлечения из недр Земли полезных ископаемых нарушается пластовое давление, что приводит к тектоническим сдвигам под землей и деформации поверхности снаружи. Перемещение земной поверхности может спровоцировать оползни, образование глубоких впадин, затопление низких мест. Кроме того, при эксплуатации нефтяных месторождений в воздух попадает большое количество сероводорода и сернистого газа при значительной концентрации серы в сырой нефти. При добыче попутно добывается нефтяной газ, до 80% которого сжигается. Это также приводит к попаданию в атмосферу токсичного бензола, фенола, толуола. И это еще не проблемы: в нефтяную скважину закачивается водный раствор, который очищает ее от разрушенной породы, предотвращает обвалы, смазывает ствол бура. Но в составе раствора находятся химические соединения, которые нуждаются в специальной утилизации.

«Нефтеперерабатывающие предприятия выделяют огромное количество вредных веществ. Производство топливных материалов сопровождается выбросом соединений тяжелых металлов, серы, азота, углекислого газа, хлора, диоксинов. Необходимо планомерно модернизировать предприятия, выводя из эксплуатации устаревшие производства; углублять нефтепереработку; повышать качество производимой продукции; разрабатывать и внедрять более эффективные технологии производства; совершенствовать оборудование», — добавил Владимир Ильич.

Также эксперт рассказал об истории добычи ценного углеводородного соединения. Человечество начало использовать нефть в IV веке нашей эры. Именно тогда жители Китая использовали это вещество в качестве оружия, бросая наполненные им емкости на врагов, использовали нефть для освещения домов, добавляя его в светильники в качестве топлива. Древние греки, римляне и арабы в I веке до н.э. использовали ее в качестве медицинского средства, а в Месопотамии еще в 3000 г. до н.э. ее называли «битум» и использовали как связующее в строительстве, обработке лодок для водонепроницаемости, кроме того, упоминание о «греческом огне» оставил нам Гомер в «Илиаде». В VII веке н.э. византийцы смешивали нефть с негашеной известью, воспламеняющейся при контакте с водой, и использовали эту смесь в морских сражениях. Но вот промышленная добыча нефти была начата только в XIX веке, в Российской империи в 1848 г., на месторождении Биби-Эйбат (Азербайджан).

«Первое упоминание об обнаружении нефти в России относят к XVI веку. Люди, живущие по берегам реки Ухты, собирали нефть с ее поверхности и использовали в медицинских целях, а также в качестве смазывающего материала. В 1687 году в свет вышел труд голландского ученого и государственного деятеля Николаса Витсена «Северная и Восточная Тартария» в двух томах, посвященный описанию Сибири. На реке Ухте, в сутках езды от города Печора, есть место, где из воды выделяется черный жир — нефть. Петр I, прочитав книгу Витсена, распорядился найти упомянутый источник нефти, что и было сделано рудоискателем из Архангельской губернии Григорием Ивановичем Черепановым в 1721 году. О своей находке в Пустозерском уезде он сообщил Берг-коллегии в Санкт-Петербурге. Петр I распорядился освидетельствовать нефтяной ключ, взять пробы из него для анализа сырья. В 1745 году рудоискатель, выходец из Архангельска, Федор Савельевич Прядунов, получил разрешение Берг-коллегии открыть в Пустозерском уезде на реке Ухте нефтяной промысел», — рассказал Владимир Вялов.

После Великой Отечественной войны, помимо добычи нефти на Каспии, начались поиск и разработка месторождений в Волго-Уральском регионе. Так, уже в 1950-е годы на Волго-Уральские месторождения приходилось около 45% всей добываемой в России нефти. В 1965 году в Западной Сибири было открыто уникальное месторождение Самотлор с 14 млрд. баррелей доступной нефти. В 1975 году в Западной Сибири добывали 9,9 млн. баррелей в день. Ханты-Мансийский автономный округ, находящийся в Западной Сибири, до сих пор является основным нефтедобывающим регионом, дающим 60% всей добываемой в России нефти.

Экономисты о цене на нефть

Почему нефть называют «черным золотом» и как складывается цена на нефть рассказали эксперты-экономисты: доктор экономических наук, декан Экономического факультета ЮФУ Наталья Косолапова и кандидат экономических наук, доцент Экономического факультета ЮФУ Татьяна Полховская.

Наталья Косолапова объяснила, что название «черное золото» связано не с цветом нефти, а скорее с ее ценностью, сравнимой с ценностью драгоценного металла.

«Хотя, конечно, можно провести определенные аналогии, позволяющие сравнивать эти полезные ископаемые. Например «Золотая лихорадка» и «Нефтяная лихорадка» в США начались в Калифорнии: первая в 1849 году, а вторая в 1872 году, что дало серьезный толчок развитию этого региона. Точно также колоссальное влияние на развитие Западной Сибири оказало начало освоения Усть-Балыкского, Западно-Сургутского, Пунгинского, Мегионского меторождений» , – отметила экономист.

Мы знаем, что Нобелевской премией награждаются исследователи, внесшие наибольший вклад в развитие науки и техники, «золотой фонд» мировой науки, но мало кто знает, что в этой премии есть и «нефтяной след». В конце девятнадцатого века освоение месторождений нефти в Российской империи в Сураханах, Балаханах, Биби-Эйбате вели братья Нобели. Добывая нефть, Нобели серьезно подходили к социальной поддержке рабочих своих нефтеперерабатывающих предприятий. Для них строились автономные жилые комплексы в местах нефтяного производства – первый такой «рабочий поселок» был построен рядом с Баку.

Экономист также отметила роль нефти в жизни каждого человека: многое вокруг нас сделано из пластика, а значит производится из нефти. Более того, продукты нефтепереработки служат основой очень многих товаров от косметики до лекарств и продуктов питания. Но, по словам специалиста, наиболее востребованной нефть делает наше желание иметь личный автомобиль и ускорить перемещение между странами и континентами, а следовательно развитие автомобиле- и самолетостроения.

«По оценкам руководителя НИЦ «Курчатовский институт» Михаила Ковальчука: «в основе развития цифровой экономики лежит энергетика, и без энергетики у вас не будет ничего, в первую очередь, цифровой экономики…». А нефть в настоящее время является самым популярным источником энергии: на ее долю приходится более 30% мирового энергопотребления», – прокомментировала Наталья Косолапова.

Из чего складывается цена на нефть и в чем различие между основными сортами «черного золота», пояснила Татьяна Полховская.

Нефть — биржевой товар, цены на который устанавливаются в ходе торгов фьючерсами (специальными договорами на поставку). Эти цены используются как ориентиры международной сетью брокеров. В список крупнейших торговых бирж входят Нью-Йоркская товарная биржа, Шанхайская фьючерсная биржа, Санкт-Петербургская международная товарно-сырьевая биржа и др.

«Ценообразование на котируемые сорта нефти зависит от двух факторов: текущей и ожидаемой конъюнктурой нефтяного рынка (в периоды экономических кризисов цена на нефть снижается, и наоборот) и динамикой издержек (нефтедобывающих компаний, страхования, логистики и пр.)», – рассказала Татьяна Полховская.

Самыми популярным сортами нефти на рынке являются Brent, WTI (West Teхas Intermediate), Dubai/Oman, Urals. Они различаются географией происхождения и содержанием серы. Высокосернистая нефть котируется со скидкой по отношению к эталонным легким сортам, потому что производство бензина из тяжелых сортов требует дополнительных затрат.

Экономист также отметила, что приобрести нефть можно вне биржи. С одной стороны, такие сделки являются более рискованными. С другой – более прибыльными, так как внебиржевые цены точнее отражают состояние и динамику спроса и предложения в мировой экономике.

Человечество ищет активно альтернативные источники энергии, способные заменить нефть, но пока, в обозримом будущем это невозможно. Люди все еще очень сильно зависят от «черного золота» и его стоимости.

Автор текста: Анастасия Дашевская, ред. Молоткова О.А.

Краткая ссылка на новость sfedu.ru/news/71853

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *