Откъде идва петролът в дълбините на земята? Теории за произхода на нефта. Вижте какво е „Произход на петрола“ в други речници

Американски изследователи откриха микроводорасли, които дадоха началото на всички текущи запаси от нефт и въглища. Експерти от САЩ са убедени, че именно откритите от тях микроводорасли са причината за натрупването на тези ресурси

Група експерти, ръководени от професор Джо Чапел от университета на Кентъки в САЩ, откриха микроорганизъм, който стана основата на абсолютно всички запаси от въглища и нефт на Земята. Сега изследователите работят върху генетична модификация на новооткрит микроорганизъм, който може да се превърне в истински източник на гориво и да реши всички бъдещи енергийни проблеми на човечеството.

По-рано учените установиха, че въглищата и нефтът са се образували в резултат на жизнената дейност на микроорганизми, живели на Земята преди повече от 500 милиона години. И съвсем наскоро екип от американски изследователи установи, че само един организъм е най-пряката причина за появата и натрупването на тези важни природни ресурси. Експертите са установили, че това е микроводорасло, наречено Botryococcus braunii, което има химически „отпечатъци“ във всички видове масло. Тъй като петролът в крайна сметка се превръща във въглища с течение на времето, водораслите B. braunii също са източник на това твърдо гориво.

„Но това, което е още по-интригуващо, е, че това невероятно водорасло съществува и до днес и може да се превърне в основна изследователска цел за големите химически и нефтохимически индустрии“, казва Джо Чапъл.

Въпреки очевидната колосална „работа“ за формиране на сегашните запаси от нефт и въглища, B. braunii, уви, расте доста бавно и следователно в естествената си форма не е много подходящ като директен източник за създаване на резерви от биогорива. Но експертите могат да използват гените на B. braunii, за да създадат алтернативни микроорганизми, които може да са способни на ефективна и бърза биосинтеза на въглеводороди.

Днес вече има много успешни примери за изолиране на необходимите гени, които се характеризират с висока биохимична активност, и насилственото им въвеждане в генома на дрождите. В резултат на това възникват като цяло непретенциозни живи източници на биогорива, които в бъдеще могат да се превърнат във възобновяема алтернатива на класическия метод за производство на петрол.

Според учените използването на гени на B. braunii има огромни предимства, тъй като този микроорганизъм има уникален молекулен механизъм за производство на въглеводороди. И трябва да се каже, че нито една известна бактерия не е надарена с подобни качества, което като цяло се потвърждава от колосалните запаси от въглища и нефт, които B. braunii започна да създава преди много милиони години. Според експертите прехвърлянето на уникални гени от водораслото Botryococcus braunii в бързорастящ и не много придирчив организъм ще позволи създаването на евтини и високоефективни биореактори, които произвеждат гориво.

Прогнози

Смята се, че глобалният икономически растеж, както и мразовитата зима в северното полукълбо, ще увеличат търсенето на петрол тази година, което ще надмине очакванията на много експерти и представители на бизнеса. Това съобщава Международната агенция по енергетика (МАЕ).

Според прогнозите на агенцията търсенето на петрол трябва да достигне 89,1 милиона барела на ден, спрямо 87,7 милиона барела на ден през миналата година.

МАЕ предупреждава, че днешните повишени цени на петрола могат да предизвикат забавяне на глобалното икономическо възстановяване. Освен това МАЕ съветва, че производителите, инвеститорите и потребителите на петрол могат да пострадат значително, ако цената на петрола остане около 100 долара за барел.

Петролът никога ли няма да свърши?

Преди няколко десетилетия геолозите смятаха, че запасите от газ и нефт на Земята трябва да са изчерпани повече от веднъж. Последните данни принуждават учените да изяснят, че запасите от въглеводороди на родната ни планета по всяка вероятност ще стигнат за още половин век. Разбира се, говорим за въглеводороди от органичен произход.

Междувременно неотдавнашни експерименти в Института по физика на високото налягане на Руската академия на науките в град Троицк показаха, че нашата Земя може да произвежда нефт и газ непрекъснато. В горната мантия има много въглерод, твърдят руски експерти, и той често излиза на повърхността - да речем, под формата на диаманти през кимберлитови тръби.

Както обясняват местните учени, в недрата на земята има постоянен пренос на маса и топлообмен. Това означава, че скалите и различните вещества, които присъстват в мантията на нашата планета, са способни на неизчерпаемо възпроизвеждане на въглеводороди, включително нефт.

Съществуват основно две теории за произхода на нефта и газа – органична (седиментно-миграционна) и неорганична (абиогенна). Веднага трябва да се отбележи, че огромното мнозинство от учени и петролни геолози, които практически извършват търсене на нефт и газ, са в полза на теорията за органичния произход на нефта. Някои учени у нас обаче защитават абиогенния генезис на нефта.

Основата на теорията за неорганичния произход на нефта и газа е положена през 1877 г. от великия руски учен Д. И. Менделеев.

Д. И. Менделеев вярва, че въглеводородите се образуват дълбоко в недрата на Земята чрез взаимодействие на карбиди на тежки метали с вода, идваща от повърхността по разломи. След това, под налягането на прегрята пара, сместа от тези въглеводороди се издига по същите разломи в горната част на земната кора. Тук преобладават ниски налягания и значително по-ниски температури, така че газообразните въглеводороди кондензират и образуват натрупвания.

Най-убедителните възражения срещу карбидната теория на Д. И. Менделеев са изразени от И. М. Губкин. Първо, в земната кора няма разломи, които да проникват в мантията и дори в ядрото до дълбочина 2900 km; второ, не е доказано, че дълбоките скали съдържат метални карбиди.

Биологичните и химичните фактори също са против неорганичния произход на въглеводородите. Има много такива аргументирани възражения.

Н. Б. Васоевич прави убедителен аргумент в полза на биологичния произход на въглеродните съединения, съдържащи се в древните скали. Той посочва, че в природата има два изотопа на въглерода - 12 С и 13 С, като в живите организми има по-малко изотоп 13 С, отколкото в минералите. Дефицитът на изотопа 13 С в нефта ясно решава въпроса за връзката му с живата природа.

А. И. Кравцов смята, че нефтът може да се образува от метан, но самият метан е възникнал не в резултат на разпадането на органична материя от животински произход, а в резултат на синтез от водород и въглероден оксид или диоксид, идващ от подкоровите дълбочини на Земята по дълбоки разломи, които могат да бъдат проследени до мантията. По-нататък А. И. Кравцов дава данни, че през цялата история на Земята вулканичната активност средно е била равна на съвременната активност и дава следния пример. За 83 милиона години 9,0 * 10 19 t H 2, 2,7 * 10 11 t CO, 2,7 * 10 11 t CH 4, 9,0 * 10 14 t CO са изнесени на повърхността само на Курилските острови 2. След това той заявява, че молекулите на метана са способни да полимеризират в тежки въглеводороди под каталитичното действие на силикати, както и оксиди на желязо и никел, съдържащи се в скалите. Според същия учен повечето от първоначалните натрупвания на въглеводороди са представени главно от метан и неговите леки хомолози - „сух газ“, постепенно се превръщат в кондензат, състоящ се от „течен газ“; последният след това се превръща в леки бензинови масла, които впоследствие, при подходящи термодинамични условия, стават все по-тежки и по-тежки, докато се превърнат в битум. Оттук се прави заключението, че газовите и нефтените региони трябва да се свързват не със седиментни басейни, а със зони на дълбоки разломи, проникващи в мантията и улесняващи освобождаването на газове от нея.

Това са съвременните идеи на един от привържениците на неорганичния (абиогенен) произход на нефта и газа.

Теорията за органичния произход на петрола е успешно развита от И. М. Губкин. Според неговите възгледи изходният материал за образуване на масло са мазнини, восък и други съединения, а въглищата - лигнин, фибри и др. В окислителна среда (с достъп на кислород) органичната материя се превръща във въглища и в редуцираща среда - в нефтени въглеводороди.

През последните години много учени успешно изучават проблема за произхода на нефта. От особен интерес е теорията на Н. Б. Вассоевич за неговото седиментно-миграционно образуване. Според автора на тази теория нефтът се образува в седиментни скали под формата на равномерно разпръснато битуминозно вещество, което той нарича микромасло, от планктон, съдържащ мастни вещества. Общото съдържание на разпръснати въглеводороди в континенталния сектор на стратисферата е приблизително (70÷80) 10 12 м. Впоследствие, с увеличаване на дълбочината на основните седиментни слоеве, настъпва „узряването” на микронефта. Основните фактори, стимулиращи този процес, са температурата, времето на експозиция и налягането. Основната фаза на образуване на масло се характеризира с температурен диапазон от 60-150 ° C и налягане от 15 до 45 MPa. Такива условия обикновено се наблюдават на дълбочина 1500-5000 м. По време на основната фаза не само се образуват течни въглеводороди, но и се създават условия за тяхната емиграция от изходните скали.

Според И. О. Брод и Н. Б. Вассоевич, нефтено-газоносните райони са вдлъбнатини в земната кора, които обикновено се наричат ​​басейни на седиментни скали. Тези басейни са се образували в продължение на милиони и десетки милиони години. Н. Б. Васоевич и други учени посочват, че площите на такива депресии достигат много хиляди и дори стотици хиляди квадратни километри, а обемите на скалите, които ги запълват, варират от n10 3 до n10 6 km 3. Тези басейни са родното място на петрола.

Заедно с образуването на нефт протича процесът на генериране на въглеводородни газове.

Проучвателните работи, извършвани в седиментни басейни на континентите, осигуряват ежегодно увеличаване на запасите от нефт и газ. Нефтът и газът се крият на дъното на моретата, в седиментни басейни, развити почти навсякъде в зоната на шелфа (и континенталния склон) около континентите.

Обобщавайки дискусията за произхода на нефта и газа, трябва да се подчертае, че основният източник на тяхното образуване е въглеродната материя, заровена в седиментни скали. Понастоящем по този въпрос е натрупан голям, убедителен и задълбочено проверен фактически и експериментален материал.

Така най-приемлива е теорията за органичния или седиментно-миграционния произход на нефта и газа. Когато прогнозират съдържанието на нефт и газ в недрата и когато търсят нефт и газ, геолозите обикновено се ръководят от теорията, описана по-горе.

В списанието очарователно вл_ад_ле_на Прочетох страхотна публикация за производството на петрол. Публикувам с разрешението на автора.

Какво е масло?
Нефтът е смес от течни въглеводороди: парафини, аромати и др. Всъщност маслото не винаги е черно - може да е и зелено (девонско, имах го в буркан, съжалявам, изхвърлих го), кафяво (най-обикновено) и дори бяло (прозрачно, май е намерени в Кавказ).

Маслото се разделя на няколко класа качество в зависимост от химичния му състав - съответно се променя цената му. Също така свързаният газ често се разтваря в нефт, който гори толкова ярко в факли.

Газ може да се разтвори от 1 до 400 кубически метра в кубичен метър масло. Това е много. Самият този газ се състои главно от метан, но поради трудността на приготвянето му (трябва да се изсуши, пречисти и доведе до номерата на GOST Wobbe - така че да има строго определена калоричност), свързаният газ много рядко се използва за битови цели . Грубо казано, ако газ от полето се изпусне в апартамент в газова печка, последствията могат да варират от сажди на тавана до фатално повредена печка и отравяне (например сероводород).

О да. Друго свързано неприятно нещо в маслото е разтвореният сероводород (защото маслото е органично вещество). Той е силно отровен и силно корозивен. Това налага своите трудности върху производството на петрол. ЗА ДОБИВ НА МАСЛО. Професионализъм, който, между другото, не използвам.

Откъде дойде маслото?
Има две теории по този въпрос (повече подробности -). Едната е неорганична. За първи път е предложено от Менделеев и е, че водата тече покрай горещи метални карбиди и по този начин се образуват въглеводороди. Втората е органичната теория. Смята се, че маслото "узрява", като правило, в морски и лагуни условия, чрез гниене на органични останки от животни и растения (тиня) при определени термобарични условия (високо налягане и температура). По принцип изследванията подкрепят тази теория.

Защо е необходима геологията?
Вероятно си струва да споменем структурата на нашата Земя. Според мен всичко на снимката е красиво и ясно.

И така, нефтените геолози се занимават само със земната кора. Състои се от кристален фундамент (там много рядко се намира нефт, тъй като това са магмени и метаморфни скали) и седиментен слой. Седиментната обвивка се състои от седиментни скали, но няма да се задълбочавам в геологията. Ще кажа само, че дълбочините на нефтените кладенци обикновено са около 500 - 3500 м. Именно на тази дълбочина се намира петролът. Отгоре обикновено е само вода, отдолу е кристална основа. Колкото по-дълбока е скалата, толкова по-рано е отложена, което е логично.

Къде се намира маслото?
Противно на някои широко разпространени митове за "петролни езера" под земята, петролът се намира в капани. За да опростим, капаните във вертикален разрез изглеждат така (водата е вечният спътник на петрола):

(Гънка, извита с „гръб“ нагоре, се нарича антиклинала. И ако изглежда като купа, това е синклинала; маслото не се задържа в синклиналите).
Или така:

И в план те могат да бъдат кръгли или овални възвишения. Размерите варират от стотици метри до стотици километри. Един или повече от тези капани, разположени наблизо, представляват нефтено находище.

Тъй като маслото е по-леко от водата, то изплува нагоре. Но за да се предотврати изтичането на масло на друго място (надясно, наляво, нагоре или надолу), слоят с него трябва да бъде ограничен от капрок отгоре и отдолу. Обикновено това са глини, плътни карбонати или соли.

Откъде идват завоите вътре в земната кора? Все пак скалите се отлагат хоризонтално или почти хоризонтално? (ако се отлагат на купчини, тогава тези купчини обикновено се изравняват бързо от вятър и вода). И завои - издигания, надолу - възникват в резултат на тектоника. Видяхте ли думите „турбулентна конвекция“ на снимката с част от Земята? Тази конвекция движи литосферните плочи, което води до образуването на пукнатини в плочите и следователно до изместване на блокове между пукнатините и промени във вътрешната структура на Земята.

Къде се намира маслото?
Нефтът не възниква сам, както вече беше казано, нефтени езера не съществуват. Маслото се намира в скалата, а именно в нейните кухини - пори и пукнатини:

Скалите се характеризират с такива свойства като порьозносте делът на обема на кухините в скалата - и пропускливост- способността на скалата да пропуска течност или газ през себе си. Например обикновеният пясък се характеризира с много висока пропускливост. А бетонът е много по-лош. Но смея да ви уверя, че скалата, която лежи на дълбочина 2000 м с високо налягане и температура, има свойства много по-близки до бетона, отколкото до пясъка. Почувствах. Оттам обаче се добива петрол.
Това е ядро ​​– пробито парче скала. Плътен пясъчник. Дълбочина 1800 м. В него няма нефт.

Друго важно допълнение е, че природата се отвращава от вакуум. Почти всички порести и пропускливи скали по правило са наситени с вода, т.е. в порите им има вода. Солено, защото течеше през много минерали. И е логично някои от тези минерали да бъдат отнесени заедно с водата в разтворена форма и след това, когато се променят термобаричните условия, те изпадат точно в тези пори. Така скалните зърна се задържат заедно от соли и този процес се нарича циментация. Ето защо като цяло кладенците не се разпадат веднага по време на процеса на пробиване - защото скалите са циментирани.

Как се намира маслото?
Обикновено първо за сеизмично изследване: те стартират вибрации на повърхността (например чрез експлозия) и измерват времето на връщането им към приемниците.

След това, въз основа на времето за връщане на вълната, се изчислява дълбочината на определен хоризонт в различни точки на повърхността и се конструират карти. Ако на картата бъде открито издигане (= антиклинален капан), то се проверява за наличие на нефт чрез пробиване на кладенец. Не всички капани съдържат масло.

Как се пробиват кладенци?
Кладенецът е вертикален минен отвор с дължина многократно по-голяма от ширината му.
Два факта за кладенците: 1. Те ​​са дълбоки. 2. Тесни са. Средният диаметър на кладенец на входа на образуванието е около 0,2-0,3 м. Тоест човек определено не може да мине оттам. Средната дълбочина е, както вече казах, 500-3500 m.
Кладенците се пробиват от сондажни платформи. Има такъв инструмент за раздробяване на скала като длето. Забележете, не е тренировка. И е напълно различно от същото устройство с форма на винт от „Костенурките нинджа“.

Битът е окачен на сондажни тръби и се върти - той се притиска към дъното на кладенеца от теглото на същите тези тръби. Има различни принципи за задвижване на свредлото, но обикновено цялата сондажна колона от тръби се върти така, че свредлото се върти и раздробява скалата със зъбите си. Също така сондажната течност непрекъснато се изпомпва в кладенеца (вътре в сондажната тръба) и се изпомпва (между стената на кладенеца и външната стена на тръбата), за да охлади цялата тази структура и да отнесе частици от натрошена скала.
За какво е кулата? За да окачите същите тези сондажни тръби върху него (в края на краищата, по време на процеса на пробиване, горният край на колоната се спуска и към него трябва да се завинтят нови тръби) и да повдигнете тръбната нишка, за да смените бита. Пробиването на един кладенец отнема около месец. Понякога се използва специален пръстеновиден бит, който при пробиване оставя централен стълб от скала - ядро. Ядрото е избрано за изследване на свойствата на скалите, въпреки че това е скъпо. Има също наклонени и хоризонтални кладенци.

Как да разберете кой слой къде е?
Човек не може да слезе в кладенеца. Но трябва да знаем какво сме пробили там, нали? Когато се пробие кладенец, геофизичните сонди се спускат в него по кабел. Тези сонди работят на напълно различни физически принципи на работа - самополяризация, индукция, измерване на съпротивление, гама лъчение, неутронно лъчение, измерване на диаметъра на сондажа и др. Всички криви се записват във файлове, което води до този кошмар:

Сега геофизиците се залавят за работа. Познавайки физическите свойства на всяка скала, те идентифицират слоевете според литологията - пясъчници, карбонати, глини - и разбиват разреза според стратиграфията (т.е. към коя епоха и време принадлежи формацията). Мисля, че всеки е чувал за Джурасик парк:

Всъщност има много по-подробно разделяне на секцията на нива, хоризонти, пакети и т.н. - но това няма значение за нас сега. Важно е нефтените резервоари (слоеве, способни да произвеждат нефт) да са два вида: карбонатни (варовик, като креда, например) и теригенни (пясък, само циментиран). Карбонатите са CaCO3. Теригенни - SiO2. Това е, ако е грубо. Невъзможно е да се каже кои са по-добри, всички са различни.

Как се подготвя кладенецът за производство?
След пробиването на кладенеца се поставя обсадка. Това означава, че те спускат дълъг низ от стоманени обсадни тръби (почти със същия диаметър като кладенец) и след това обикновен циментов разтвор се изпомпва в пространството между стената на кладенеца и външната стена на тръбата. Това се прави, за да се гарантира, че кладенецът не се разпада (в края на краищата не всички скали са добре циментирани). В напречен разрез кладенецът сега изглежда така:

Но ние покрихме формацията, от която се нуждаехме, с обшивка и цимент! Следователно колоната е перфорирана срещу формацията (откъде знаеш къде е желаната формация? Геофизика!). Отново върху кабел се спуска ударна бормашина със заложени в нея експлозивни заряди. Там зарядите се задействат и се образуват отвори и перфорационни канали. Сега не се притесняваме за водата от съседните слоеве - перфорирахме кладенеца точно срещу този, от който се нуждаехме.

Как се добива нефт?
Най-интересната част според мен. Маслото е много по-вискозно от водата. Мисля, че какво е вискозитет е интуитивно. Някои петролни битуми, например, имат вискозитет, подобен на маслото.
Ще вляза от другия край. Флуидите във формацията са под налягане - горните слоеве скали ги притискат. И когато пробиваме кладенец, няма налягане от страната на кладенеца. Тоест в зоната на кладенеца има ниско налягане. Създава се разлика в налягането, наречена депресия, и именно тя води до факта, че петролът започва да тече към кладенеца и да се появява в него.
За да се опише потокът от петрол, има две прости уравнения, които всички петролни работници трябва да знаят.
Уравнение на Дарси за прав поток:

Уравнение на Дюпюи за плоско-радиален поток (точно случаят на приток на течност в кладенеца):

Всъщност ние стоим на тях. Няма смисъл да се задълбочаваме повече във физиката и да пишем уравнение за нестационарния приток.
От техническа гледна точка най-разпространени са три метода за производство на масло.
Фонтан. Това е, когато налягането в резервоара е много високо и петролът не само се влива в кладенеца, но и се издига до самия връх и прелива (добре, всъщност не прелива, а в тръбата - и по-нататък).
Помпи SRP (пръчкова помпа) и ESP (електрическа центробежна помпа). Първият случай е обикновена люлееща се машина.

Вторият изобщо не се вижда на повърхността:

Забележете, че няма кули. Кулата е необходима само за спускане/повдигане на тръби в кладенеца, но не и за производство.
Същността на работата на помпите е проста: създаване на допълнително налягане, така че течността, влизаща в кладенеца, да може да се издигне през кладенеца до повърхността на земята.
Струва си да си спомните обикновена чаша вода. Как да пием от него? Нека го наклоним, нали? Но няма да можете да наклоните кладенеца. Но можете да поставите сламка в чаша с вода и да пиете през нея, като засмуквате течността с устата си. Приблизително така работи кладенец: стените му са като стените на чаша и вместо тръба в кладенеца се спуска тръбна нишка. Маслото се издига през тръбите.

В случай на помпа със смукателен прът, помпената машина движи своята „глава“ съответно нагоре и надолу, привеждайки пръта в движение. Когато прътът се движи нагоре, той носи помпата заедно със себе си (долният клапан се отваря), а когато се движи надолу, помпата се спуска (горният клапан се отваря). И така, малко по малко течността се издига нагоре.
ESP работи директно от електричество (с мотор, разбира се). Колела (хоризонтални) се въртят вътре в помпата; те имат процепи в тях, така че маслото се издига нагоре.

Трябва да добавя, че откритото бликане на петрол, което обичат да показват в карикатурите, е не само извънредна ситуация, но и екологична катастрофа и милионни глоби.

Какво да правим, когато производството на петрол е лошо?
С течение на времето маслото престава да се изстисква от скалата под тежестта на горните слоеве. След това влиза в действие системата RPM - поддържане на налягането в резервоара. Пробиват се инжекционни кладенци и в тях се изпомпва вода под високо налягане. Естествено, инжектираната или добита вода рано или късно ще влезе в производствените кладенци и ще се изкачи на върха заедно с петрола.
Трябва също да се отбележи, че колкото по-голям е делът на маслото в потока, толкова по-бързо тече и обратно. Следователно, колкото повече вода тече с маслото, толкова по-трудно е маслото да излезе от порите и да влезе в кладенеца. Зависимостта на фракцията на нефтената пропускливост от фракцията на водата в потока е представена по-долу и се нарича криви на относителна фазова пропускливост. Това също е много необходима концепция за петролен работник.

Ако зоната на дъното на формацията е замърсена (с малки частици скала, пренесени заедно с нефт, или са изпаднали твърди парафини), тогава се извършват киселинни обработки (кладенецът се спира и в него се изпомпва малък обем солна киселина ) - този процес е добър за карбонатните образувания, защото те се разтварят. Но за теригенните (пясъчници) киселината няма значение. Поради това в тях се извършва хидравлично разбиване - в кладенеца се изпомпва гел под много високо налягане, така че образуванието започва да се напуква в зоната на кладенеца, след което се изпомпва пропант (керамични топки или едър пясък за да не се затвори пукнатината). След това кладенецът започва да работи много по-добре, тъй като пречките пред потока са елиминирани.

Какво се случва с маслото след извличането му?
Първо петролът се издига на повърхността на земята в тръба, която тече от всеки кладенец. 10-15 близки кладенци се свързват с тези тръби към едно измервателно устройство, където се измерва колко нефт е добит. След това маслото се обработва съгласно стандартите на GOST: от него се отстраняват соли, вода, механични примеси (малки скални частици), ако е необходимо, сероводородът се отстранява и маслото се дегазира напълно до атмосферно налягане (вие помните, че маслото може да съдържа колко газ?). Продаваем петрол влиза в рафинерията. Но заводът може да е далече и тогава в действие влиза компанията Транснефт - магистрални тръбопроводи за готов нефт (за разлика от полеви тръбопроводи за суров нефт с вода). Маслото се изпомпва през тръбопровода с помощта на същите ESP, само поставени отстрани. Работните колела се въртят по същия начин.
Водата, отделена от петрола, се изпомпва обратно във формацията, газът се изгаря или изпраща в завод за преработка на газ. И петролът или се продава (в чужбина по тръбопроводи или танкери), или отива в петролна рафинерия, където се дестилира чрез нагряване: леки фракции (бензин, керосин, нафта) се използват за гориво, тежки парафинови фракции се използват като суровини за пластмаси и т.н., а най-тежките мазути с точка на кипене над 300 градуса обикновено служат като гориво за котелни.

Как се регулира всичко това?
За производството на нефт има два основни проектни документа: проект за изчисляване на запасите (той доказва, че има точно толкова петрол в резервоара, а не повече и не по-малко) и проект за развитие (той описва историята на находището и доказва, че трябва да се развива по този начин, а не по друг начин).
За изчисляване на запасите се изграждат геоложки модели, а за проект за развитие се изграждат хидродинамични модели (където се изчислява как ще работи полето в един или друг режим).

Колко струва всичко това?
Веднага ще кажа, че всички цени обикновено са поверителни. Но грубо мога да кажа: кладенец в Самара струва 30-100 милиона рубли. в зависимост от дълбочината. Един тон търговско (не рафинирано) масло струва различно. Когато броих първата диплома, те дадоха стойност от около 3000 рубли, когато втората - около 6000 рубли, разликата във времето е година, но това може да не са реални стойности. Сега не знам. Данъците са най-малко 40% от печалбата, плюс данък собственост (в зависимост от балансовата стойност на имота), плюс данък добив на минерали. Добавете парите, необходими за заплати на служителите, за електричество, за ремонт на кладенци и разработване на находища - изграждане на тръбопроводи и оборудване за събиране и обработка на нефт. Много често икономиката на проектите за развитие отива в отрицателна посока, така че трябва да успеете да работите в плюс.
Ще добавя едно явление, наречено дисконтиране – един тон петрол, произведен през следващата година, е по-малко ценен от един тон петрол, произведен през тази година. Следователно трябва да интензифицираме производството на петрол (което също струва пари).

И така, накратко очертах какво съм учил в продължение на 6 години. Целият процес, от появата на нефт в резервоара, проучване, сондиране, производство, преработка и транспортиране до продажба - виждате, че това изисква специалисти от напълно различни профили. Надявам се, че поне някой е прочел този дълъг пост - и съм изчистил съвестта си и съм разсеял поне няколко от митовете около петрола.

Петролът е горивната основа на съвременната цивилизация. Продуктите, генерирани чрез рециклиране, се използват за отопление, задвижване на превозни средства, пътни настилки, производство на полимери и различни други процеси, всеки от които е неразделна част от човешкия живот.

Проблемът с изчерпаемостта на петролните запаси доведе до множество научни дискусии за неговия произход и веществата, участващи в образуването му. Необходимостта да се обясни процесът на генезис на нефта раздели научната общност на два непримирими лагера:

• привърженици на биогенната теория;
• привърженици на абиогенния път на образование.

Абиогенната теория се смята за по-оптимистична за човечеството. Поддръжниците му твърдят, че най-разпространеният въглеводород на нашата планета се формира чрез геоложкия синтез на двата му неорганични компонента: водород и въглерод. Тяхната връзка се инициира от високото налягане в подземните слоеве и се случва в периоди, измервани в десетки хиляди години.

Но дори и този сценарий някога да бъде доказан, това не прави съдбата на човешката раса по-проста: моментът на изобретяването, което е в основата на колелото, и създаването на първия преносим компютър са разделени от по-малко от 5 хиляди години . А за образуването на значителни нефтени резервоари са необходими не по-малко от няколко десетки или дори стотици хиляди години.

Един от изтъкнатите учени, които споделят теорията, е Михаил Ломоносов. Заедно с нашите съвременници той вярваше, че известните петролни запаси, разположени сравнително близо до повърхността, са само микроскопична част от планетарните запаси.

Съвременните последователи смятат, че петролът, образуван в природата, е не само възобновяем ресурс, но и почти неизчерпаем ресурс за всякакъв обем потребление.

Едно от доказателствата за възможността за синтез на нефт в природата е наличието на въглеводороди в атмосферата на газови гигантски планети (по-специално Юпитер). Това обстоятелство потвърждава възможността за образуване на най-простите органични вещества от естествени неорганични вещества.

Абиогенна теория: как се образува нефтът?

Привържениците обясняват произхода на „черното злато“ като резултат от процесите на преработка на биомаса - останките от древни растения и животни, съществували на планетата преди милиони години. Има много повече доказателства от обратното.

Едно от първите доказателства е експеримент, проведен от немски естествоизпитатели в края на 19 век. Енглер и Гефер взеха липиди от животински произход (масло, изолирано от черен дроб на треска) като материална основа за експеримента и, като го изложиха на високи температури и налягане, многократно по-високо от атмосферното, те изолираха леки органични фракции от него.

Има още много експерименти и лабораторни изследвания, които подкрепят тази теория за образуването на масло в природата. Също така, геоложките проучвания и прогнозирането на появата на нефтени резервоари се основават изключително на разпоредбите на тази теория.

Необясними събития

Има редица находища, самият факт на тяхното съществуване опровергава основните положения на абиогенната теория за произхода на нефта в природата. Те включват:

• Терско-Сунженское;
• Ромашкинское;
• Западносибирска нефтена и газова провинция.

В различни моменти в тези райони се наблюдава необяснимо „попълване“ на нефт. Същността на невероятните събития беше, че наличните методи за анализ на образуванията заявиха, че са изчерпани, кладенците показаха почти пълно спиране на производството на нефт, но след няколко години всеки отново показа наличието на петрол, наличен за производство .

Геолозите прогнозираха производство на малко повече от 700 милиона тона черно злато в находището Ромашкинское, но само през съветския период на производство на нефт най-малко 3 милиарда тона бяха извлечени по прост метод.

Терско-Сунженското находище е изчерпано в началото на Втората световна война, когато повече от 10 години там не е имало „бликащ“ нефт. Въпреки това, след края на войната, проучените кладенци уж са получили нови резерви: производството не само е възобновено, но е започнало да надвишава предвоенните обеми с порядъци.

Подобна ситуация се наблюдава в много области на СССР. Привържениците на неорганичното образуване на нефт в природата лесно обясниха тези случаи, като посочиха, че в тези райони въглеводородите са от неорганичен произход. Освен това тяхното образуване е значително катализирано от наличието на тежки графити в дълбините на земята и потока от седиментни води, които под въздействието на колосално налягане предизвикват ускорено образуване на нефт.

Според учените значителна част от територията на Западносибирската равнина е била покрита от водите на древното море. Естественият произход на нефта в тази област е критикуван и възпрепятстван, но минералното образуване на метан, което не е причинено от процесите на гниене на органичната материя, намира много поддръжници. Чрез процес, наречен хидратация, железните соли реагират с морска вода, предизвиквайки освобождаването на метан. Натрупва се в естествени резервоари, остава там и след пресъхването на морето и достига до наши дни в първоначалния си вид, естествено образуван в природата.

Изводи и прогнози

Какъвто и път на естествено образуване на нефт да получи неопровержимо доказателство, той ще помогне малко на човешката цивилизация. Човешката памет, архивните записи на наблюденията и научните изследвания едва ли обхващат периоди от стотици или хиляди години, да не говорим за милиони.

Най-малкото е неразумно да се говори за възможно настъпване на горивна криза: човечеството бързо развива алтернативни източници на енергия, заменя остарелите технологии с нови и модернизира процесите на проучване и производство на вече известни ресурси. Нито една от съвременните прогнози няма по-стабилна основа от наблюдението на природата и съпоставянето на факти, анализа на наблюденията и историческите архиви. Да обхванеш в едно изследване всякакви казуси, които излизат извън рамката на една от теориите, да ги сравниш и да ги приведеш към общ знаменател е идея, която е по-амбициозна, отколкото реалистично постижима. Следователно въпросът е: „Как се образува нефтът в природата?“ може да остане отворен за дълго време.

Дотогава нефтът, основното гориво на нашата планета, ще продължи да бъде обект на научни спорове и източник на множество мистерии.

„Нефтът е най-ценната химическа суровина,
Тя трябва да бъде защитена. Можете ли да отоплявате котли?
и банкноти“.
Д.И.Менделеев

Въпреки факта, че в края на ХХ век ядрената енергетика започна да расте бързо, петролът все още заема най-важното място в енергийния баланс на всички страни. И как би могло да бъде иначе? В крайна сметка не можете да поставите атомна електроцентрала на коли и самолети! Разбира се, има атомни кораби, но те са малко. Ами всичко останало? И човек не живее само с енергия. Той върви по асфалтови пътища, а това е масло. И всички тези бензини, керосини, мазути, масла, каучуци, полиетилени, азбестови продукти и дори минерални торове! Би било зле за нас, ако нямаше петрол на земното кълбо. Но на Земята има много петрол, той започва да се извлича още през 6-то хилядолетие пр.н.е., а сега годишното производство възлиза на стотици милиони тонове.

Петролът носи големи печалби. Цели държави просперират, като продават петрола си и предизвикват завистта на съседите си. Други страни изпомпват петрол в естествени и изкуствени пещери, създавайки стратегически запаси за всеки случай. Петролни крале и монополи, тръбопроводи и петролни рафинерии, преразпределение на петролна собственост, петролни войни, договори и спекулации и т.н. и т.н. Какво се е случило в историята на човечеството заради петрола! Животът на хората би бил скучен, ако тя не беше на света.

Но петролът съществува, запасите му възлизат на стотици милиарди тонове и той е разпространен навсякъде, на сушата и в морето, и на големи дълбочини, измерени в километри: това, което лежеше на повърхността, отдавна се използва и сега се добива петрол от дълбочини 2-4 и повече километра. Но има още повече от него, още по-дълбоко; просто все още не е изгодно да се извлича оттам.

Но ето какво е странно: въпреки че има много петрол и той се използва широко, никой все още не знае откъде е дошъл петролът на Земята. Има много предположения и хипотези по този въпрос, някои принадлежат към преднаучния период, продължил до Средновековието, а други към научния период, наричан от учените хора периодът на научните предположения.

През 1546 г. Агрикола пише, че нефтът и въглищата са от неорганичен произход. Ломоносов през 1763 г. предполага, че нефтът идва от същата органична материя като въглищата. През третия период, периодът на развитие на петролната индустрия, бяха направени редица предположения както за органичния, така и за неорганичния произход на петрола. Без дори да можем просто да ги изброим, ще се ограничим само до няколко.

1866 Френски химик М. Бертло: маслото се образува от действието на въглероден диоксид върху алкални метали.

1871 Френски химик G. Biasson: маслото се образува поради взаимодействието на вода, въглероден диоксид и сероводород с горещо желязо.

1877 Д. И. Менделеев: нефтът се е образувал в резултат на проникването на вода дълбоко в Земята и взаимодействието й с карбидите.

1889 В. Д. Соловьов: въглеводородите са се съдържали в газовата обвивка на Земята, дори когато тя е била звезда, а след това са били абсорбирани от разтопена магма и са образували нефт.

И тогава имаше поредица от хипотези за неорганичния произход на петрола, но те не бяха подкрепени от Международните петролни конгреси, и за органичния произход, които бяха подкрепени.

Смята се, че основният източник на петрол е планктонът. Скалите, образувани от седименти, съдържащи този тип органична материя, са потенциално скали от петролни източници. След продължително нагряване те образуват масло. Създадени са много вариации на тази тема, но една трудност не е обяснена по никакъв начин, как такава маса планктон (или мамути, няма значение) може да стигне до такива дълбочини по целия свят и дори да се установи в пясъчници , дори и порести. И все още не е ясно защо нефтените полета винаги съдържат не само нефт, но и сяра под формата на сероводород или катрани. И защо свързаните води, които съпътстват производството на нефт, съдържат почти целия набор от химични елементи, които е малко вероятно да се съдържат в планктона?

Но онези, които научно разбират произхода на петрола, се опитват да не се фокусират върху такива дреболии.

Бих искал обаче да обърна внимание на още една възможност, която най-вероятно няма да бъде призната от Международните петролни конгреси. Факт е, че пясъчниците, които съдържат нефт, са предимно силициев оксид - SiO. И ако от едно силициево ядро, имащо атомно тегло 28, една алфа частица с атомно тегло 4 се извади и се добави към друг силициев атом, тогава получавате серен атом с атомно тегло 32. А магнезиевият изотоп с атомно тегло от 24, останало от първия атом, частично ще се запази като магнезий, който също се съдържа в свързаните води, и частично ще се разпадне и ще даде две молекули въглерод с атомно тегло 12, като по този начин ще създаде някаква основа за образуване както на нефт, така и на въглища. Но ако това е така, тогава възниква въпросът за механизма, който би могъл да постигне всичко това.

От гледна точка на етеродинамиката такъв механизъм съществува. Етерните потоци се вливат в Земята, както във всяко друго небесно тяло, от космоса, скоростта им на влизане е равна на втората космическа скорост, която за Земята е 11,18 km/s. Тези потоци проникват в Земята на всяка дълбочина, преминавайки през скали по пътя и ставайки бурни. Резултатът от турбулизацията на етерните потоци са вихри, които се компресират от външното налягане на етера и скоростта на потоците в тях се увеличава многократно, както и градиентите на скоростта, което означава, че се появяват големи градиенти на налягането, разкъсващи молекулите , атоми и ядра и пренареждане на веществото. Освен това, в продължение на много години всякакви въглеводороди и всякакви елементи като цяло могат да бъдат създадени от обикновени неорганични скали и на всякаква дълбочина.

Подобни процеси могат да възникнат в дълбините на всяка планета, което означава, че нефт, въглища и други минерали и елементи могат да съществуват на всички планети на Слънчевата система, а не само на нея. Това обаче не означава, че на тези планети е имало живот. Точно както отпечатъците от водни кончета или листа във въглищата изобщо не показват, че въглищата са образувани от тези водни кончета или листа. Никога не се знае къде може да е летял някой през последните милиони години!

От горното следва, че петролната криза може да не е свързана с недостига на петрол на Земята, а с високата цена на извличането му от дълбоките слоеве. Така че D.I.Mendeleev е прав не само в смисъл, че нефтът трябва да се пази, защото е ценна суровина, това е вярно дори и да е много. Той е прав и защото, започвайки в един момент, цената на производството му ще се увеличи толкова много, че ще бъде невъзможно да се затоплят котлите с банкноти, т.е. книжните пари ще бъдат по-евтини.