Teorias da origem do óleo: orgânica e inorgânica. Os estágios da formação de óleo. Quanto tempo durará o óleo?

Em relação à teoria da origem do petróleo, os cientistaso consenso não veio. Esta é uma questão muito difícil, e o problema de sua resolução ainda não está dentro do poder nem da geologia do gás e do petróleo, nem de toda a ciência natural, atualmente disponível para a humanidade. Não apenas os teóricos falam sobre a origem do petróleo, mas também praticam. O famoso geólogo do petróleo I. M. Gubkin, nos anos 30 do século passado, escreveu muito sobre isso e, curiosamente, discutiu várias teorias sobre a origem do petróleo. Em geral, podemos apenas supor que os processos passaram por bilhões de anos sob a crosta terrestre, nosso planeta ainda é um mistério para nós de muitas maneiras. O homem sabe pouco sobre o verdadeiro curso dos processos de geoevolução, portanto as teorias sobre a origem do petróleo são muito numerosas.

Duas teorias principais

Quando a humanidade receber pleno conhecimento sobrecondições que contribuem para o petróleo, quando se examina exatamente como seus depósitos se formam na crosta terrestre, quando se familiariza com todas as formas estruturais das camadas, suas características litológicas que são favoráveis ​​ao aparecimento e acúmulo de óleo, só então se explorará e buscará realmente aconselhável. Assim que a ciência geológica começou a se desenvolver, duas teorias principais sobre a origem do petróleo foram delineadas. O primeiro conecta sua educação com a matéria viva. Esta é uma teoria orgânica da origem do petróleo. O segundo diz que tanto o gás como o petróleo surgiram devido à síntese de hidrogênio e carbono a altas pressões e temperaturas nas profundezas da crosta terrestre. Essa é a teoria inorgânica da origem do petróleo.

História alega que teoria orgânicaApareceu mais tarde inorgânico: até meados do século XIX, o petróleo era extraído apenas quando entrava em contato com a superfície da Terra - na Califórnia, no Mediterrâneo, na Venezuela e em alguns outros lugares. O cientista alemão Humboldt sugeriu como o petróleo é formado: assim como o asfalto, como resultado da ação dos vulcões. Pouco depois, na segunda metade do século XIX, os químicos já sabiam sintetizar o acetileno C nos laboratórios.₂H₂ com hidrocarbonetos de metano. Mais tarde, nosso Dmitri Ivanovich Mendeleev apresentou ao mundo seu próprio "metal duro", e não a teoria orgânica da origem do petróleo. O geólogo e cientista Gubkin criticou-a veementemente.

Mendeleev e Gubkin

Em 1877, o maestro se apresentou no Departamento de Produtos Químicos da Rússia.sociedade em relação à hipótese da origem do petróleo. Foi baseado em um enorme material factual e, portanto, tornou-se imediatamente popular. A julgar pelas evidências apresentadas, todos os depósitos descobertos naquela época concentraram-se nas bordas das formações dobradas por montanhas, são alongados em comprimento e localizados perto de zonas de grandes falhas. De acordo com Mendeleev, a água penetra através das falhas no interior da Terra e reage com carbonetos metálicos, contribuindo assim para a formação de petróleo, que então sobe e forma depósitos. A fórmula periódica se parece com isto: 2FeC + 3H₂O = Fe₂O₃+ C₂H₆. A julgar por sua hipótese (como o petróleo é formado), esse processo sempre acontece, e não apenas em períodos geológicos distantes.

I.M. Gubkin criticou a teoria do carboneto em todos os lugares. Esta opção não pode satisfazer uma pessoa que está bem ciente da geologia, que está confiante de que o óleo está perfeitamente bem formado, mesmo quando não há falhas que levam a água a carbonetos líquidos. Tais rachaduras simplesmente não existem na natureza - do núcleo da Terra à superfície. O cinturão de basalto não permitirá que a água penetre profundamente, ou o óleo pronto suba para o exterior. Além disso, contra esta teoria fala todo o petróleo, hoje produzido a partir de profundidades vastas. O argumento de Gubkin também era o fato de que o óleo formado por uma rota inorgânica é opticamente inativo, enquanto o óleo natural é ativo, até mesmo capaz de girar no plano de polarização da luz.

Cosmos - a terceira teoria

A teoria do espaço também foi muito popular.sobre como o petróleo é formado. Hoje, com o surgimento da tecnologia moderna no espaço, sofreu um fiasco esmagador. O geólogo russo N. A. Sokolov promulgou sua teoria da origem cósmica do petróleo no distante ano de 1892, baseado no fato de que os hidrocarbonetos existiam em nosso planeta sempre, em sua forma mais original, e eram formados em altas temperaturas quando a Terra estava sendo formada. Enquanto esfriava, o planeta absorvia óleo, dissolvendo-o no magma líquido. Após a formação de uma crosta sólida da terra, o magma parecia abandonar os hidrocarbonetos, que ao longo das rachaduras se elevavam até suas partes superiores, onde coagulavam de resfriamento e formavam certas agregações. Os argumentos para Sokolov foram de que os hidrocarbonetos foram encontrados em uma massa de meteoritos.

Gubkin criticou muito essa teoria,Ele acusou que suas bases são cálculos puramente teóricos, que nunca foram confirmados por observações geológicas. Em geral, ele tinha certeza de que quase não há petróleo inorgânico na natureza, e o que existe não pode ser de importância prática. A maior parte dos depósitos de petróleo ainda contém uma substância que passou por todas as etapas da formação do petróleo, e é a maneira orgânica. A discussão subseqüente desse problema ocorreu por quase cem anos, com as mesmas disputas e falta de concordância. Cientistas de petróleo soviéticos apresentaram a teoria mais razoável da origem inorgânica do petróleo.

Cientistas da União Soviética

Kropotkin, Porfir'ev, Kudryavtsev e outros afins tentaram provar que o hidrogênio e o carbono, dos quais há uma quantidade suficiente no magma, são os radicais CH, CH₂CH₃liberado dele junto com oxigênio, comoserve como material de partida em zonas frias para a formação de óleo. Kudryavtsev estava convencido de que a origem abiogênica do petróleo permite que ele passe junto com os gases para a camada sedimentar do planeta ao longo de falhas profundas do manto da Terra. Porfiriev objetou que o óleo não veio na forma de radicais de hidrocarbonetos das zonas profundas, mas já possui todas as propriedades do óleo natural acabado, abrindo caminho através das rochas porosas. Ele não poderia responder apenas à questão de quão profundo era o petróleo antes da migração? Não há dúvida de que nas zonas subcorticais, mas toda essa teoria é tão improvável quanto as anteriores.

A origem inorgânica do petróleo foi apoiada pelos seguintes argumentos:

1. Nas rochas cristalinas fundamentais, também há depósitos.

2. Impurezas de gás e petróleo são encontradas junto com hidrocarbonetos nas emissões de vulcões, em "tubos de explosão", no espaço.

3. Os hidrocarbonetos podem ser obtidos em laboratório, criando condições de altas pressões e temperaturas.

4. Gases de hidrocarbonetos e fluidos de hidrocarbonetos líquidos estão presentes em poços que abrem o porão cristalino (na Suécia, no Tartaristão e em outros lugares).

5. A teoria orgânica não pode explicar a presença de enormes concentrações de petróleo e depósitos gigantescos.

6. Os depósitos de gás têm uma idade cenozóica e o petróleo - pós-paleozóico nas antigas plataformas montanhosas.

7. Campos de petróleo são mais frequentemente associados a falhas profundas.

Teoria orgânica

Nos últimos anos, bastante apareceu.publicações com novos dados. Por exemplo, o óleo líquido é encontrado nos oceanos, em suas zonas de propagação. A maioria desses fatos fala da origem inorgânica do petróleo. No entanto, ainda é razoável o suficiente e mal fundamentado. Portanto, ela ainda tem muito poucos adeptos. A esmagadora maioria dos cientistas-geólogos no exterior e em nosso país adere à teoria orgânica da origem do petróleo. Por que essa teoria é tão atraente?

A origem biogênica do óleo implicaseu surgimento de depósitos subaquáticos sedimentares de matéria orgânica. A natureza desse processo é claramente encenada. Os proponentes da teoria biogênica estão convencidos de que o petróleo é um produto obtido através da transformação da matéria orgânica. Estes são remanescentes do mundo animal e vegetal em sedimentos de origem marinha, dos quais literalmente gramas por metro cúbico de rochas salgadas, mas em xisto combustível, até seis quilos podem cair no mesmo metro cúbico de sedimentos. Meio quilo em argilas, duzentos gramas em aleurolitos, duzentos e cinquenta em calcários.

Dois tipos de matéria orgânica

Sapropel e húmus - todos que gostam deColheita, sabe o que é. Se a matéria orgânica se acumula sob a água, onde o suprimento de ar é insuficiente, mas é, ela apodrece, o húmus é obtido - a parte principal do solo que fornece fertilidade. Se sob a água, mas sem acesso ao oxigênio, a matéria orgânica se acumula, então ocorre uma "destilação lenta", o processo químico redutor - apodrecendo. Pequenas piscinas com água estagnada têm sempre uma enorme quantidade de algas verde-azuladas, plâncton, incluindo artrópodes, que vivem por um curto período de tempo e morrem em grandes quantidades.

No fundo, uma camada espessa de formas orgânicas de lodosapropel. Estas são as partes costeiras dos mares, lagoas e estuários. Na destilação a seco, o sapropel produz vinte e cinco por cento do peso de óleos graxos semelhantes a óleo. E a formação do petróleo é um processo tão longo e complicado que uma pessoa não tem a capacidade de seguir todos os seus estágios, ele encontra apenas o resultado - enormes campos e depósitos de petróleo. E os processos continuaram por milhares de anos nas formações de fonte de petróleo, onde uma grande variedade de sedimentos foi formada no fundo do oceano e continha matéria orgânica dispersa em quantidades não inferiores ao clarke - quatrocentos gramas por metro cúbico.

Potencial

Sedimentos da fonte de petróleo com o mais altopotencial - carbonato de argila, que contêm sapropel de matéria orgânica. Tais depósitos são chamados Domanikites. Eles existem em todos os estratos pré-cambrianos, nos sistemas Fanerozóicos e nos mesmos níveis estratigráficos de continentes completamente diferentes. Como isso aconteceu? Três e meio bilhões de anos atrás, a vida começou na terra. Na era cambriana, a casca de água da Terra já possuía as mais diversas formas de matéria orgânica. O paleozóico primitivo era representado por imensos mares e oceanos, onde algas e invertebrados já tinham um grande número de espécies.

E nem todo esse mundo orgânico de uma só vezcorreu para a terra. As melhores condições para a vida foram criadas em reservatórios de água a uma profundidade de sessenta a oitenta metros - na maioria das vezes estas são as prateleiras das fronteiras submarinas continentais. Quanto mais próximo da terra, mais matéria orgânica nos sedimentos. Os mares interiores contêm até cinquenta por cento de toda a matéria orgânica depositada. As melhores condições para a criação de petróleo são as partes costeiras dos mares. Petróleo pátrio são os antigos mares, não pântanos em bacias de água doce.

Fase de formação de óleo

O acadêmico Gubkin argumentou que a formação de óleonão pode fazer sem passar por certas etapas. Os primeiros são sedimentogênese e diagênese, quando se formam sedimentos de fonte de gás e fonte de óleo, ou seja, a matéria orgânica original. O primeiro estágio carrega consigo processos bioquímicos nos quais o querogênio é formado e uma abundância de substâncias gasosas que gradualmente se dissipam.

Alguns deles se dissolvem econcentra-se, às vezes representando até mesmo o interesse da produção industrial (cinquenta bilhões de metros cúbicos de metano em um lago africano, por exemplo, ou no Japão, o gás também é extraído do mar, em que até noventa e sete por cento do metano). No entanto, nesta fase, o petróleo ainda não foi formado. Mas a imersão adicional leva o olheiro a buscar rochas da zona de catágase, onde amônia, sulfeto de hidrogênio, metano, dióxido de carbono e, com eles, produtos de hidrocarbonetos líquidos surgem da matéria orgânica original.

Fases e Zonas

A fase principal é a formação de óleo no palcocatagênese a uma profundidade de dois a três quilômetros de sedimento a uma temperatura de oitenta a cento e cinquenta graus Celsius. As condições ideais são precisamente aquelas em que o fator decisivo é a alta temperatura. A geração de petróleo e gás tem zonas específicas em profundidade. Até cento e cinquenta metros é a zona bioquímica, que se caracteriza pelo desenvolvimento na matéria orgânica de processos bioquímicos com a liberação de gases.

De um a um e meio quilômetros abaixozona de transição onde todos os processos bioquímicos são amortecidos. A terceira zona de um e meio a seis quilômetros é catalítica térmica, é especialmente importante para a formação de óleo. E o quarto - gás, onde principalmente o metano é formado. Vê-se que o processo começa com a formação de gás e acompanha a formação de óleo em todas as etapas e completa esse processo. Essa zonalidade é vertical e a distribuição de hidrocarbonetos nos campos é horizontal.

Extração

Anteriormente, o óleo era produzido onde é muito próximovindo para a superfície. Agora sua produção aumentou muitas vezes e, portanto, os poços são simplesmente impressionantes em seu comprimento. Os mais longos foram perfurados na URSS: em Sakhalin - muito mais do que doze quilômetros, e na Península de Kola - 12.262 metros. No Catar, um poço horizontal tem mais de doze quilômetros, nos EUA há dois poços de nove quilômetros. Nas montanhas bávaras da Alemanha, há o mesmo poço de nove quilômetros, do qual nada foi extraído e não foi extraído, embora tenhamos gasto trezentos e trinta e sete milhões de dólares. Um pequeno campo de petróleo foi encontrado na Áustria, o que inesperadamente se revelou muito mais prospectivo, mas o petróleo foi descoberto a uma profundidade de mais de oito quilômetros. Após um exame mais detalhado, esse acúmulo acabou por não ser petróleo, mas gás que não pôde ser extraído - as características geológicas deste local não permitiram. Mas o poço ainda estava perfurado, mas eles não encontraram nada, nem mesmo o xisto, que poderia ser extraído.

Todos os países precisam de petróleo. Por causa de sua ausência, as guerras estão começando constantemente. Agora é extraído em quantidades sem precedentes. A terra já está literalmente drenada de sangue. Especialistas em energia calcularam quanto tempo o petróleo disponível nas entranhas da Terra durará. E descobriu-se que as reservas já provadas permaneciam apenas cinquenta e seis anos. Claro que não desaparecerá completamente. As pessoas já sabem extrair óleo do xisto, areia de petróleo, betume natural e muito mais. A Venezuela terá petróleo suficiente por cem anos, a Arábia Saudita - quase setenta, a Rússia - com menos de trinta anos para ser uma gigante do petróleo e gás.