Odakle nafta u dubinama zemlje? Teorije o poreklu nafte. Pogledajte šta je “Porijeklo nafte” u drugim rječnicima

Američki istraživači otkrili su mikroalge, koje su stvorile sve trenutne rezerve nafte i uglja. Stručnjaci iz SAD-a uvjereni su da su upravo mikroalge koje su otkrili razlog gomilanja ovih resursa

Grupa stručnjaka predvođena profesorom Joeom Chapelom sa Univerziteta Kentucky u SAD-u pronašla je mikroorganizam koji je postao osnova apsolutno svih rezervi uglja i nafte na Zemlji. Sada istraživači rade na genetskoj modifikaciji novootkrivenog mikroorganizma koji može postati pravi izvor goriva i riješiti sve buduće energetske probleme čovječanstva.

Ranije su naučnici otkrili da su ugalj i nafta nastali kao rezultat vitalne aktivnosti mikroorganizama koji su živjeli na Zemlji prije više od 500 miliona godina. A nedavno je tim američkih istraživača otkrio da je samo jedan organizam najdirektniji uzrok nastanka i akumulacije ovih važnih prirodnih resursa. Stručnjaci su otkrili da se radi o mikroalgi zvanoj Botryococcus braunii, koja ima hemijske "otiske" u svim vrstama ulja. Budući da nafta vremenom postaje ugalj, alge B. braunii su također izvor ovog čvrstog goriva.

„Ali ono što je još intrigantnije je da ova nevjerovatna alga postoji do danas i da bi mogla postati glavna istraživačka meta za velike kemijske i petrohemijske industrije“, kaže Joe Chapel.

Uprkos očiglednom kolosalnom "radu" na formiranju trenutnih rezervi nafte i uglja, B. braunii, nažalost, raste prilično sporo, pa stoga u svom prirodnom obliku nije baš pogodan kao direktan izvor za stvaranje rezervi biogoriva. Ali stručnjaci mogu koristiti gene B. braunii za stvaranje alternativnih mikroorganizama koji mogu biti sposobni za efikasnu i brzu biosintezu ugljovodonika.

Danas već postoje vrlo uspješni primjeri izolacije potrebnih gena, koji se odlikuju visokom biohemijskom aktivnošću, i nasilnog uvođenja u genom kvasca. Kao rezultat toga, pojavljuju se općenito nepretenciozni živi izvori biogoriva, koji u budućnosti mogu postati obnovljiva alternativa klasičnom načinu proizvodnje nafte.

Prema naučnicima, upotreba gena B. braunii ima ogromne prednosti, jer ovaj mikroorganizam ima jedinstven molekularni mehanizam za proizvodnju ugljovodonika. I mora se reći da nijedna poznata bakterija nije obdarena sličnim kvalitetima, što, općenito govoreći, potvrđuju kolosalne rezerve uglja i nafte koje je B. braunii počeo stvarati prije mnogo miliona godina. Prema riječima stručnjaka, prijenos jedinstvenih gena iz alge Botryococcus braunii u brzorastući i ne baš izbirljiv organizam omogućit će stvaranje jeftinih i visoko učinkovitih bioreaktora koji proizvode gorivo.

Prognoze

Vjeruje se da će globalni ekonomski rast, kao i mrazna zima na sjevernoj hemisferi, ove godine povećati potražnju za naftom, što će premašiti očekivanja mnogih stručnjaka i poslovnih predstavnika. Ovo izvještava Međunarodna agencija za energiju (IEA).

Prema prognozama agencije, potražnja za naftom bi trebala dostići 89,1 milion barela dnevno, u poređenju sa 87,7 miliona barela dnevno prošle godine.

IEA upozorava da bi današnje povišene cijene nafte mogle izazvati usporavanje oporavka globalne ekonomije. Osim toga, IEA savjetuje da bi proizvođači nafte, investitori i potrošači mogli znatno patiti ako cijena nafte ostane na oko 100 dolara po barelu.

Hoće li nafte nikad nestati?

Prije nekoliko decenija, geolozi su vjerovali da su rezerve plina i nafte na Zemlji trebale nestati više puta. Najnoviji podaci primoravaju naučnike da razjasne da će rezerve ugljovodonika na našoj matičnoj planeti, po svoj prilici, trajati još pola veka. Naravno, govorimo o ugljovodonicima organskog porekla.

U međuvremenu, nedavni eksperimenti na Institutu za fiziku visokog pritiska Ruske akademije nauka u gradu Troicku pokazali su da naša Zemlja može kontinuirano proizvoditi naftu i gas. U gornjem plaštu ima mnogo ugljenika, kažu ruski stručnjaci, koji često izlazi na površinu – recimo, u obliku dijamanata kroz kimberlitne cijevi.

Kako objašnjavaju domaći naučnici, u utrobi zemlje postoji stalan prijenos mase i prijenosa topline. To znači da su stijene i razne tvari koje su prisutne u plaštu naše planete sposobne za nepresušnu reprodukciju ugljikovodika, uključujući naftu.

U osnovi postoje dvije teorije o poreklu nafte i gasa - organska (sedimentno-migraciona) i neorganska (abiogena). Odmah treba napomenuti da je ogromna većina naučnika i naftnih geologa koji praktički vrše potragu za naftom i plinom za teoriju organskog porijekla nafte. Međutim, neki naučnici u našoj zemlji brane abiogenu genezu nafte.

Osnovu teorije o neorganskom porijeklu nafte i plina postavio je 1877. veliki ruski naučnik D.I.

D.I. Mendelejev je vjerovao da se ugljovodonici formiraju duboko u utrobi Zemlje interakcijom karbida teških metala s vodom koja dolazi s površine duž rasjeda. Zatim se pod pritiskom pregrijane pare smjesa ovih ugljovodonika uzdiže duž istih rasjeda u gornji dio zemljine kore. Ovdje vladaju niski pritisci i znatno niže temperature, pa se plinoviti ugljovodonici kondenzuju i stvaraju akumulacije.

Najuvjerljivije zamjerke karbidnoj teoriji D. I. Mendeljejeva iznio je I. M. Gubkin. Prvo, u zemljinoj kori nema rasjeda koji prodiru u plašt, pa čak i jezgro do dubine od 2900 km; drugo, nije dokazano da duboke stijene sadrže metalne karbide.

Biološki i hemijski faktori takođe osporavaju neorgansko poreklo ugljovodonika. Mnogo je takvih obrazloženih prigovora.

N. B. Vassoevich iznosi uvjerljiv argument u korist biološkog porijekla jedinjenja ugljika sadržanih u drevnim stijenama. Ističe da u prirodi postoje dva izotopa ugljenika - 12 C i 13 C, au živim organizmima ima manje izotopa 13 C nego u mineralima. Nedostatak izotopa 13 C u ulju jasno rješava pitanje njegove povezanosti sa živom prirodom.

A.I.Kravcov smatra da je nafta mogla nastati iz metana, ali sam metan nije nastao kao rezultat raspadanja organske tvari životinjskog porijekla, već kao rezultat sinteze iz vodika i ugljičnog monoksida ili dioksida koji dolazi iz dubina podkore. Zemlja duž dubokih rasjeda koji se mogu pratiti do plašta. Dalje, A.I.Kravcov daje podatke da je kroz istoriju Zemlje vulkanska aktivnost u proseku bila jednaka savremenoj aktivnosti, i navodi sledeći primer. Preko 83 miliona godina, samo na Kurilskim ostrvima na površinu je izvučeno 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. Zatim navodi da su molekule metana sposobne polimerizirati u teške ugljikovodike pod katalitičkim djelovanjem silikata, kao i oksida željeza i nikla sadržanih u stijenama. Prema istom naučniku, većina početnih akumulacija ugljikovodika uglavnom je predstavljena metanom i njegovim lakim homolozima - "suhi plin", koji se postepeno pretvara u kondenzat koji se sastoji od "tečnog plina"; potonje se zatim pretvara u laka benzinska ulja, koja naknadno, pod odgovarajućim termodinamičkim uvjetima, postaju sve teža i teža dok se ne pretvore u bitumen. Otuda se izvodi zaključak da gasne i naftne regije ne treba povezivati ​​sa sedimentnim basenima, već sa zonama dubokih rasjeda koji prodiru u plašt i olakšavaju oslobađanje gasova iz njega.

Ovo su moderne ideje jednog od pobornika neorganskog (abiogenog) porijekla nafte i plina.

Teoriju organskog porijekla ulja uspješno je razvio I.M. Gubkin. Prema njegovim stavovima, polazni materijal za stvaranje ulja su masti, vosak i druga jedinjenja, a ugalj - lignin, vlakna itd. U oksidacionoj sredini (uz pristup kiseonika), organska materija se pretvara u ugalj, a u redukujućem okruženju - u naftne ugljovodonike.

Posljednjih godina mnogi naučnici uspješno proučavaju problem porijekla nafte. Posebno je zanimljiva teorija N.B. Vassoevicha o njenoj sedimentno-migracionoj formaciji. Prema autoru ove teorije, nafta se formira u sedimentnim stijenama u obliku jednolično raspršene bitumenske tvari, koju on naziva mikro-uljem, od planktona koji sadrži masne tvari. Ukupni sadržaj raspršenih ugljovodonika u kontinentalnom sektoru stratisfere je približno (70÷80) 10 12 m. Nakon toga, kako se dubina matičnih sedimentnih slojeva povećava, dolazi do „sazrevanja“ mikro-ulja. Glavni faktori koji stimulišu ovaj proces su temperatura, vreme izlaganja i pritisak. Glavnu fazu stvaranja nafte karakteriše temperaturni opseg od 60-150°C i pritisak od 15 do 45 MPa. Ovakvi uslovi se obično primećuju na dubini od 1500-5000 m. Tokom glavne faze ne samo da se formiraju tečni ugljovodonici, već se stvaraju i uslovi za njihovo iseljavanje iz matičnih stena.

Prema I. O. Brodu i N. B. Vassoevichu, područja koja sadrže naftu i plin su depresije u zemljinoj kori, koje se obično nazivaju bazenima sedimentnih stijena. Ovi baseni su formirani milionima i desetinama miliona godina. N.B. Vassoevich i drugi naučnici ukazuju na to da područja takvih depresija dosežu hiljade, pa čak i stotine hiljada kvadratnih kilometara, a zapremine stijena koje ih ispunjavaju kreću se od n10 3 do n10 6 km 3. Ovi bazeni su rodno mjesto nafte.

Uporedo sa stvaranjem nafte, javlja se i proces stvaranja ugljikovodičnih plinova.

Istražni radovi koji se izvode u sedimentnim bazenima na kontinentima godišnje osiguravaju povećanje rezervi nafte i plina. Nafta i plin vrebaju na dnu mora, u sedimentnim bazenima razvijenim gotovo posvuda u zoni šelfa (i kontinentalne padine) oko kontinenata.

Sumirajući raspravu o porijeklu nafte i plina, treba naglasiti da je glavni izvor njihovog nastanka ugljična tvar zakopana u sedimentnim stijenama. Trenutno je o ovom pitanju sakupljen veliki, uvjerljiv i temeljito provjeren činjenični i eksperimentalni materijal.

Stoga je teorija organskog, odnosno sedimentno-migracionog porijekla nafte i plina najprihvatljivija. Kada predviđaju sadržaj nafte i gasa u podzemlju i kada traže naftu i gas, geolozi se obično rukovode gornjom teorijom.

U magazinu šarmantan vl_ad_le_na Pročitao sam odličan post o proizvodnji nafte. Objavljujem uz dozvolu autora.

Šta je ulje?
Ulje je mješavina tekućih ugljovodonika: parafina, aromata i dr. Zapravo, ulje nije uvijek crno - može biti i zeleno (devonsko, imao sam ga u tegli, izvini, bacio sam ga), smeđe (najčešće) pa čak i bijelo (providno, izgleda da je pronađeno na Kavkazu).

Ulje je podijeljeno u nekoliko klasa kvaliteta ovisno o svom kemijskom sastavu - u skladu s tim mijenja se i njegova cijena. Takođe, povezani gas je često otopljen u nafti, koja tako jako gori u bakljama.

Gas se može rastvoriti od 1 do 400 kubnih metara u kubnom metru nafte. To je mnogo. Sam ovaj gas se uglavnom sastoji od metana, ali zbog težine njegove pripreme (mora se osušiti, prečistiti i dovesti do GOST Wobbeovih brojeva – tako da postoji striktno definisana kalorijska vrednost), povezani gas se veoma retko koristi za kućne potrebe. . Grubo govoreći, ako se plin iz polja ispusti u stan u plinsku peć, posljedice mogu biti od čađi na stropu do smrtno oštećene peći i trovanja (na primjer, sumporovodikom).

Oh da. Još jedna povezana gadna stvar u ulju je otopljeni sumporovodik (jer je ulje organska supstanca). Veoma je otrovan i vrlo korozivan. To nameće svoje poteškoće u proizvodnji nafte. ZA PROIZVODNJU ULJA. Profesionalnost, koju, inače, ne koristim.

Odakle ulje?
Postoje dvije teorije o ovom pitanju (više detalja -). Jedan je neorganski. Prvi ga je predložio Mendeljejev, a to je da je voda tekla pored karbida vrućih metala i tako su nastali ugljovodonici. Druga je organska teorija. Smatra se da je nafta "sazrevala", po pravilu, u morskim i lagunskim uslovima, truljenjem organskih ostataka životinja i biljaka (mulj) pod određenim termobaričnim uslovima (visoki pritisak i temperatura). U principu, istraživanja podržavaju ovu teoriju.

Zašto je potrebna geologija?
Vjerovatno je vrijedno spomenuti strukturu naše Zemlje. Po mom mišljenju, sve na slici je lepo i jasno.

Dakle, naftni geolozi se bave samo zemljinom korom. Sastoji se od kristalnog podruma (tu se nafta vrlo rijetko nalazi, jer se radi o magmatskim i metamorfnim stijenama) i sedimentnog pokrivača. Sedimentni pokrivač se sastoji od sedimentnih stijena, ali neću ulaziti u geologiju. Reći ću samo da su dubine naftnih bušotina obično oko 500 - 3500 m. Upravo na ovoj dubini leži nafta. Iznad je obično samo voda, ispod je kristalna podloga. Što je stena dublja, ranije je nataložena, što je i logično.

Gdje se nalazi ulje?
Suprotno nekim raširenim mitovima o "naftnim jezerima" pod zemljom, nafta se nalazi u zamkama. Da pojednostavimo, zamke u vertikalnom presjeku izgledaju ovako (voda je vječni pratilac ulja):

(Nabor zakrivljen sa „pozadinom“ prema gore naziva se antiklinala. A ako izgleda kao zdjela, to je sinklinala; ulje se ne zadržava u sinklinalama).
ili ovako:

A u planu mogu biti okrugle ili ovalne visine. Dimenzije se kreću od stotina metara do stotina kilometara. Jedna ili više ovih zamki koje se nalaze u blizini čine ležište nafte.

Pošto je ulje lakše od vode, ono pluta na vrh. Ali da bi se spriječilo da ulje teče bilo gdje drugdje (desno, lijevo, gore ili dolje), sloj s njim mora biti ograničen žicom iznad i ispod. Obično su to gline, gusti karbonati ili soli.

Odakle dolaze krivine unutar zemljine kore? Na kraju krajeva, kamenje se taloži horizontalno ili skoro horizontalno? (ako se talože u hrpe, onda se ove gomile obično brzo izravnavaju vjetrom i vodom). A zavoji - izdizanja, prema dolje - nastaju kao rezultat tektonike. Jeste li vidjeli riječi "turbulentna konvekcija" na slici sa dijelom Zemlje? Upravo ta konvekcija pomera litosferske ploče, što dovodi do stvaranja pukotina u pločama, a samim tim i pomeranja blokova između pukotina i promene unutrašnje strukture Zemlje.

Gdje se nalazi ulje?
Nafta se ne javlja sama od sebe, kao što je već rečeno, naftna jezera ne postoje. Ulje se nalazi u stijeni, odnosno u njenim šupljinama - porama i pukotinama:

Stijene karakteriziraju svojstva kao što su poroznost je udio zapremine šupljina u stijeni - i propusnost- sposobnost kamena da propušta tečnost ili gas kroz sebe. Na primjer, obični pijesak karakterizira vrlo visoka propusnost. A beton je mnogo gori. Ali usuđujem se da vas uverim da stena, koja leži na dubini od 2000 m sa visokim pritiskom i temperaturom, ima svojstva mnogo bliža betonu nego pesku. Osjetio sam. Međutim, odatle se crpi nafta.
Ovo je jezgro - izbušeni komad stijene. Gusti pješčenjak. Dubina 1800 m Nema ulja.

Još jedan važan dodatak je da se priroda gnuša vakuuma. Gotovo sve porozne i propusne stijene su po pravilu zasićene vodom, tj. ima vode u njihovim porama. Slano jer je teklo kroz mnoge minerale. I logično je da se neki od ovih minerala odnesu zajedno sa vodom u rastvorenom obliku, a onda, kada se termobarični uslovi promene, ispadnu upravo u ove pore. Dakle, zrna kamena se drže zajedno pomoću soli i ovaj proces se naziva cementiranje. Zbog toga se, uglavnom, bunari ne ruše odmah tokom procesa bušenja - jer su stene cementirane.

Kako se pronalazi ulje?
Obično, prvo za seizmička istraživanja: oni pokreću vibracije na površini (npr. eksplozijom) i mjere vrijeme njihovog povratka do prijemnika.

Zatim, na osnovu vremena povratka vala, izračunava se dubina određenog horizonta u različitim tačkama na površini i izrađuju karte. Ako se na karti otkrije izdizanje (=antiklinalna zamka), provjerava se prisustvo nafte bušenjem bušotine. Ne sadrže sve zamke ulje.

Kako se buše bunari?
Bunar je vertikalni minski otvor čija je dužina višestruko veća od širine.
Dvije činjenice o bunarima: 1. Duboki su. 2. Uske su. Prosječni promjer bunara na ulazu u formaciju je oko 0,2-0,3 m, odnosno, čovjek definitivno ne može proći. Prosječna dubina je, kao što sam već rekao, 500-3500 m.
Bušotine se buše iz bušaćih uređaja. Postoji takav alat za drobljenje kamena kao dleto. Napomena, nije bušilica. I potpuno je drugačiji od istog uređaja u obliku šrafa iz "Teenage Mutant Ninja Turtles".

Bit je okačen na bušaće cijevi i rotira - pritisnut je na dno bušotine težinom tih istih cijevi. Postoje različiti principi za pokretanje svrdla, ali obično se cijela bušaća kolona cijevi okreće tako da se svrdlo okreće i zupcima drobi stijenu. Također, tekućina za bušenje se konstantno upumpava u bunar (unutar bušaće cijevi) i ispumpava (između zida bunara i vanjskog zida cijevi) kako bi se čitava ova konstrukcija ohladila i odnijele čestice drobljenog kamena.
Čemu služi toranj? Na nju objesiti te iste bušaće cijevi (na kraju krajeva, tokom procesa bušenja gornji kraj stupa se spušta, a na njega se moraju pričvrstiti nove cijevi) i podići cijev za zamjenu svrdla. Bušenje jedne bušotine traje oko mjesec dana. Ponekad se koristi posebna prstenasta svrdla, koja prilikom bušenja ostavlja središnji stup stijene - jezgro. Jezgro je odabrano za proučavanje svojstava stijena, iako je to skupo. Postoje i kosi i horizontalni bunari.

Kako znate koji je sloj gdje?
Osoba ne može sići u bunar. Ali moramo znati šta smo tamo izbušili, zar ne? Prilikom bušenja bušotine u nju se na kablu spuštaju geofizičke sonde. Ove sonde rade na potpuno drugačijim fizičkim principima rada - samopolarizacija, indukcija, mjerenje otpora, gama zračenje, neutronsko zračenje, mjerenje promjera bušotine, itd. Sve krive se upisuju u datoteke, što rezultira ovom noćnom morom:

Sada geofizičari prionu na posao. Poznavajući fizička svojstva svake stijene, identificiraju slojeve prema litologiji - pješčenici, karbonati, gline - i razlažu presjek prema stratigrafiji (tj. kojoj eri i vremenu formacija pripada). Mislim da su svi čuli za Jurski park:

Zapravo, postoji mnogo detaljnija podjela odjeljka na slojeve, horizonte, čopore itd. - ali to nam sada nije bitno. Važno je da su rezervoari nafte (slojevi koji mogu proizvoditi naftu) dva tipa: karbonatni (krečnjak, poput krede, na primjer) i terigeni (pijesak, samo cementiran). Karbonati su CaCO3. Terigen - SiO2. Ovo je ako je nepristojno. Nemoguće je reći koji su bolji, svi su različiti.

Kako se dobro priprema za proizvodnju?
Nakon što je bušotina izbušena, ona se obrađuje. To znači da se spušta dugačak niz čeličnih cijevi (gotovo istog promjera kao i bunar), a zatim se u prostor između zida bunara i vanjskog zida cijevi upumpava obični cementni malter. To se radi kako bi se osiguralo da se bunar ne raspadne (na kraju krajeva, nisu sve stijene dobro cementirane). Na poprečnom presjeku bunar sada izgleda ovako:

Ali pokrili smo formaciju koja nam je bila potrebna sa omotačem i cementom! Dakle, stub je perforiran nasuprot formaciji (kako znate gdje se nalazi željena formacija? Geofizika!). Ponovo se na sajlu spušta bušilica s eksplozivnim punjenjem. Tu se aktiviraju naboji i formiraju se rupe i perforacijski kanali. Sada se ne brinemo za vodu iz susjednih slojeva - probušili smo bunar nasuprot onog koji nam je bio potreban.

Kako se ekstrahuje ulje?
Mislim da je najzanimljiviji dio. Ulje je mnogo viskoznije od vode. Mislim da je viskoznost intuitivno. Neki naftni bitumeni, na primjer, imaju viskozitet sličan puteru.
Ući ću sa drugog kraja. Tečnosti u formaciji su pod pritiskom - gornji slojevi stena pritiskaju ih. A kada bušimo bunar, nema pritiska sa strane bunara. Odnosno, postoji nizak pritisak u području bunara. Stvara se razlika u tlaku, koja se zove depresija, i to dovodi do toga da nafta počinje teći prema bušotini i pojavljivati ​​se u njoj.
Da bismo opisali protok nafte, postoje dvije jednostavne jednadžbe koje bi svi naftni radnici trebali znati.
Darcyjeva jednačina za pravi tok:

Dupuisova jednadžba za ravan radijalni tok (tačno u slučaju dotoka fluida u bunar):

U stvari, mi stojimo na njima. Nema smisla dalje zalaziti u fiziku i pisati jednačinu za nestabilan priliv.
Sa tehničke tačke gledišta, najčešća su tri načina proizvodnje ulja.
Fontana. To je kada je tlak u rezervoaru vrlo visok, a nafta ne samo da teče u bunar, već se i diže do samog vrha i prelijeva (pa, zapravo se ne prelijeva, već u cijev - i dalje).
Pumpe SRP (stapna pumpa) i ESP (električna centrifugalna pumpa). Prvi slučaj je obična mašina za ljuljanje.

Drugi se uopće ne vidi na površini:

Obratite pažnju da nema kula. Toranj je potreban samo za spuštanje/dizanje cijevi u bunar, ali ne i za proizvodnju.
Suština rada pumpi je jednostavna: stvaranje dodatnog pritiska kako bi tečnost koja ulazi u bunar mogla da se podigne kroz bunar do površine zemlje.
Vrijedi se sjetiti obične čaše vode. Kako da pijemo iz njega? Hajde da ga nagnemo, zar ne? Ali nećete moći nagnuti bunar. Ali možete staviti slamku u čašu vode i piti kroz nju, usisujući tečnost ustima. Otprilike ovako funkcionira bunar: njegovi zidovi su kao zidovi stakla, a umjesto cijevi u bunar se spušta niz cijevi. Nafta se diže kroz cijevi.

U slučaju pumpe sa sisaljkom, mašina za pumpanje pomera svoju „glavu“ gore i dole, respektivno, stavljajući šipku u pokret. Kada se šipka kreće prema gore, ona nosi pumpu zajedno sa sobom (donji ventil se otvara), a kada se kreće prema dolje, pumpa se spušta (otvara se gornji ventil). Tako, malo po malo, tečnost se diže.
ESP radi direktno na struju (s motorom, naravno). Točkovi (horizontalni) se okreću unutar pumpe, u sebi imaju proreze, tako da se ulje diže do vrha.

Moram dodati da otvoreno šikljanje nafte, koje vole da prikazuju u crtanim filmovima, nije samo vanredna situacija, već i ekološka katastrofa i milionske kazne.

Šta učiniti kada je proizvodnja nafte loša?
Vremenom nafta prestaje da se istiskuje iz stijene pod težinom slojeva iznad. Tada se uključuje RPM sistem - održava pritisak u rezervoaru. Injekcione bušotine se buše i u njih se pumpa voda pod visokim pritiskom. Naravno, ubrizgana ili proizvedena voda će prije ili kasnije ući u proizvodne bušotine i uz naftu se popeti na vrh.
Također treba napomenuti da što je veći udio nafte u protoku, to brže teče i obrnuto. Dakle, što više vode teče sa uljem, to je teže da ulje izađe iz pora i uđe u bunar. Ovisnost udjela propusnosti nafte od udjela vode u protoku prikazana je u nastavku i naziva se krivulje relativne fazne permeabilnosti. Ovo je takođe veoma neophodan koncept za naftnog radnika.

Ako je zona dna formacije kontaminirana (s malim česticama stijene nošene zajedno s naftom, ili su ispali čvrsti parafini), tada se provode kiseli tretmani (bušotina se zaustavlja i ispumpava se mala količina klorovodične kiseline u njega) - ovaj proces je dobar za karbonatne formacije jer se otapaju. Ali za terigene (pješčare) kiselina nije bitna. Zbog toga se u njima vrši hidrauličko frakturiranje - u bunar se pod vrlo visokim pritiskom upumpava gel, tako da formacija počinje pucati u području bušotine, nakon čega se ubacuje propant (keramičke kuglice ili krupni pijesak tako da se pukotina ne zatvori). Nakon toga, bunar počinje da radi mnogo bolje, jer su prepreke za protok uklonjene.

Šta se dešava sa uljem nakon što se izvuče?
Prvo, nafta se diže na površinu zemlje u cijevi koja teče iz svake bušotine. Ovim cijevima je 10-15 obližnjih bunara povezano na jedan mjerni uređaj, gdje se mjeri koliko je proizvedeno nafte. Zatim se ulje obrađuje prema GOST standardima: iz njega se uklanjaju soli, voda, mehaničke nečistoće (male čestice stijena), po potrebi se uklanja sumporovodik, a ulje se potpuno degasira do atmosferskog tlaka (sjetite se da ulje može sadržavati koliko gasa?). Tržišna nafta ulazi u rafineriju. Ali fabrika je možda daleko, i tada na scenu stupa kompanija Transneft - magistralni cjevovodi za gotovu naftu (za razliku od poljskih cjevovoda za sirovu naftu sa vodom). Nafta se pumpa kroz cjevovod pomoću istih ESP-ova, samo postavljenih na njihovoj strani. Radno kolo se okreću na isti način.
Voda odvojena od nafte se pumpa nazad u formaciju, gas se spaljuje ili šalje u postrojenje za preradu gasa. A nafta se ili prodaje (u inostranstvo cjevovodima ili tankerima) ili ide u rafineriju nafte, gdje se destilira zagrijavanjem: lake frakcije (benzin, kerozin, nafta) koriste se za gorivo, teške parafinske frakcije se koriste za sirovine za plastiku itd., a kao gorivo za kotlarnice obično služe najteža lož ulja sa tačkom ključanja iznad 300 stepeni.

Kako je sve to regulisano?
Za proizvodnju nafte postoje dva glavna projektna dokumenta: projekat za obračun rezervi (dokazuje da u ležištu ima upravo toliko nafte, a ni više ni manje) i razvojni projekat (opisuje istoriju polja i dokazuje da ga treba razvijati upravo na ovaj način, a ne drugačije).
Za proračun rezervi izrađuju se geološki modeli, a za razvojni projekat grade se hidrodinamički modeli (gdje se izračunava kako će polje funkcionisati u jednom ili drugom režimu).

Koliko sve ovo košta?
Odmah ću reći da su sve cijene obično povjerljive. Ali mogu otprilike reći: bunar u Samari košta 30-100 miliona rubalja. zavisno od dubine. Tona komercijalnog (ne rafiniranog) ulja košta drugačije. Kada sam brojao prvu diplomu, dali su vrednost oko 3000 rubalja, kada je druga oko 6000 rubalja, vremenska razlika je godinu dana, ali to možda nisu prave vrednosti. Sad ne znam. Porezi su najmanje 40% dobiti, plus porez na imovinu (u zavisnosti od knjigovodstvene vrijednosti imovine), plus porez na vađenje minerala. Dodajte novac potreban za plate zaposlenih, za struju, za popravke bunara i razvoj polja - izgradnju cjevovoda i opreme za sakupljanje i prečišćavanje nafte. Vrlo često ekonomija razvojnih projekata ide u negativu, pa morate uspjeti raditi u plusu.
Dodaću fenomen koji se zove diskontovanje – tona nafte proizvedene sledeće godine manje je vredna od tone nafte proizvedene ove godine. Stoga moramo intenzivirati proizvodnju nafte (koja također košta).

Dakle, ukratko sam iznio šta sam studirao 6 godina. Čitav proces, od pojave nafte u ležištu, istraživanja, bušenja, proizvodnje, prerade i transporta do prodaje – vidite da su za to potrebni stručnjaci potpuno različitih profila. Nadam se da je bar neko pročitao ovaj dugi post - a ja sam očistila savest i razvejala bar nekoliko mitova oko nafte.

Nafta je osnova za gorivo moderne civilizacije. Proizvodi koji nastaju recikliranjem koriste se za grijanje, pogon vozila, putne površine, proizvodnju polimera i niz drugih procesa, od kojih je svaki sastavni dio ljudskog života.

Problem iscrpljivosti naftnih rezervi doveo je do brojnih naučnih rasprava o njenom porijeklu i supstancama koje su uključene u njegovo nastajanje. Potreba da se objasni proces nastanka nafte podelila je naučnu zajednicu u dva nepomirljiva tabora:

• pristalice biogene teorije;
• pristalice abiogenog puta obrazovanja.

Abiogena teorija se smatra optimističnijom za čovječanstvo. Njegove pristalice tvrde da je najčešći ugljovodonik na našoj planeti nastao geološkom sintezom njegove dvije anorganske komponente: vodonika i ugljika. Njihovo povezivanje je pokrenuto visokim pritiskom u podzemnim slojevima, a dešava se u periodima koji se mjere desetinama hiljada godina.

Ali čak i ako se ovaj scenario ikada dokaže, to ne čini sudbinu ljudske rase nimalo jednostavnijom: trenutak izuma koji je bio osnova točka i stvaranje prvog prenosivog računara deli manje od 5 hiljada godina. . A za formiranje značajnih ležišta nafte potrebno je ne manje od nekoliko desetina, pa čak i stotina hiljada godina.

Jedan od eminentnih naučnika koji je dijelio teoriju je Mihail Lomonosov. Zajedno sa našim savremenicima, verovao je da su poznate rezerve nafte koje leže relativno blizu površine samo mikroskopski deo planetarnih rezervi.

Moderni sljedbenici vjeruju da nafta nastala u prirodi nije samo obnovljivi resurs, već i gotovo neiscrpan resurs za bilo koju količinu potrošnje.

Jedan od dokaza mogućnosti sinteze nafte u prirodi je prisustvo ugljikovodika u atmosferi planeta plinovitih divova (posebno Jupitera). Ova okolnost potvrđuje mogućnost stvaranja najjednostavnijih organskih tvari iz prirodnih anorganskih.

Abiogena teorija: kako nastaje ulje?

Pristaše objašnjavaju porijeklo "crnog zlata" kao rezultat procesa prerade biomase - ostataka drevnih biljaka i životinja koje su postojale na planeti prije milionima godina. Postoji mnogo više dokaza nego suprotno.

Jedan od prvih dokaza bio je eksperiment koji su izveli nemački prirodnjaci krajem 19. veka. Engler i Gefer su kao materijalnu osnovu eksperimenta uzeli lipide životinjskog porijekla (ulje izolirano iz jetre bakalara) i izlažući ga visokim temperaturama i tlaku koji je višestruko veći od atmosferskog, iz njega su izolirali lake organske frakcije.

Postoji još mnogo eksperimenata i laboratorijskih studija koje podržavaju ovu teoriju stvaranja nafte u prirodi. Takođe, geološka istraživanja i prognoze pojave naftnih ležišta zasnivaju se isključivo na odredbama ove teorije.

Neobjašnjivi događaji

Postoji niz ležišta, a sama činjenica njihovog postojanja pobija glavne odredbe abiogene teorije o porijeklu nafte u prirodi. To uključuje:

• Tersko-Sunženskoe;
• Romashkinskoe;
• Zapadnosibirska naftna i gasna provincija.

U različitim vremenima, na ovim prostorima je uočeno neobjašnjivo „dopunjavanje“ nafte. Suština nevjerovatnih događaja bila je u tome da su dostupne metode za analizu formacija konstatovale da su iscrpljene, bušotine su pokazale gotovo potpuni prekid proizvodnje nafte, međutim, nakon nekoliko godina, svaka je ponovo pokazala prisustvo nafte raspoložive za proizvodnju .

Geolozi su predviđali proizvodnju u Romaškinskom polju od nešto više od 700 miliona tona crnog zlata, ali samo tokom sovjetskog perioda proizvodnje nafte, najmanje 3 milijarde tona je izvučeno jednostavnom metodom.

Tersko-Sunžensko polje je iscrpljeno početkom Drugog svetskog rata, kada više od 10 godina iz njega nije bilo "bujne" proizvodnje nafte. Međutim, nakon završetka rata, istražene bušotine su navodno dobile nove rezerve: proizvodnja ne samo da je obnovljena, već je počela da premašuje predratne količine po redovima veličine.

Slična situacija je uočena u mnogim područjima SSSR-a. Zagovornici neorganskog stvaranja nafte u prirodi lako su objasnili ove slučajeve, ističući da su u ovim područjima ugljovodonici neorganskog porijekla. Štaviše, njihovo stvaranje značajno je katalizirano prisustvom teških grafita u dubinama zemlje i protokom sedimentnih voda, što pod utjecajem kolosalnog pritiska dovodi do ubrzanog stvaranja nafte.

Prema naučnicima, značajan dio teritorije Zapadnosibirske nizije bio je prekriven vodama drevnog mora. Prirodno porijeklo nafte na ovim prostorima se kritizira i opstruira, ali stvaranje minerala metana, koje nije uzrokovano procesima raspadanja organske tvari, nalazi mnoge pristalice. Kroz proces koji se naziva hidratacija, soli željeza su reagirale s morskom vodom, proizvodeći oslobađanje metana. Akumulirao se u prirodnim rezervoarima, zadržao se i nakon što je more presušilo i do danas u svom izvornom obliku, prirodno nastalom u prirodi.

Zaključci i prognoze

Koji god put prirodnog stvaranja nafte dobije nepobitne dokaze, on će prilično malo pomoći ljudskoj civilizaciji. Ljudsko pamćenje, arhivsko bilježenje zapažanja i naučna istraživanja jedva pokrivaju periode od stotina ili hiljada godina, da ne spominjemo milione.

U najmanju ruku je nerazumno govoriti o mogućem nastanku krize goriva: čovječanstvo ubrzano razvija alternativne izvore energije, zamjenjujući zastarjele tehnologije novima i modernizirajući procese istraživanja i proizvodnje već poznatih resursa. Nijedna od savremenih prognoza nema stabilniju osnovu od posmatranja prirode i poređenja činjenica, analize zapažanja i istorijskih arhiva. Obuhvatiti u jednoj studiji sve vrste slučajeva koji izlaze iz okvira jedne od teorija, uporediti ih i dovesti do zajedničkog nazivnika ideja je koja je više ambiciozna nego što je realno ostvariva. Stoga se postavlja pitanje: "Kako nastaje nafta u prirodi?" može ostati otvoren duže vrijeme.

Do tada, nafta, ključno gorivo na našoj planeti, i dalje će ostati predmet naučnih kontroverzi i izvor brojnih misterija.

„Nafta je najvrednija hemijska sirovina,
Ona mora biti zaštićena. Možete li grijati kotlove?
i novčanice."
D.I.Mendeleev

Unatoč činjenici da je do kraja dvadesetog stoljeća nuklearna energija počela ubrzano rasti, nafta i dalje zauzima najvažnije mjesto u energetskom bilansu svih zemalja. A kako bi drugačije? Uostalom, ne možete staviti nuklearnu elektranu na automobile i avione! Naravno, postoje nuklearni brodovi, ali ih je malo. Šta je sa svim ostalim? I čovjek ne živi samo od energije. Hoda po asfaltnim putevima, a ovo je nafta. I svi ti benzini, kerozini, lož ulja, ulja, gume, polietileni, proizvodi od azbesta, pa čak i mineralna đubriva! Bilo bi loše za nas da nema nafte na kugli zemaljskoj. Ali na Zemlji ima mnogo nafte, počela je da se vadi još u 6. milenijumu pre nove ere, a sada godišnja proizvodnja iznosi stotine miliona tona.

Nafta donosi veliki profit. Čitave zemlje prosperiraju prodajući svoju naftu i izazivajući zavist svojih susjeda. Druge zemlje pumpaju naftu u prirodne i umjetne pećine, stvarajući strateške rezerve za svaki slučaj. Naftni kraljevi i monopoli, cjevovodi i rafinerije nafte, preraspodjela vlasništva nad naftom, naftni ratovi, ugovori i špekulacije itd itd. Šta se dogodilo u istoriji čovječanstva zbog nafte! Životi ljudi bi bili dosadni da ona nije na svijetu.

Ali nafta postoji, njene rezerve iznose stotine milijardi tona, a raspoređena je svuda, na kopnu i na moru, i na velikim dubinama, mjereno kilometrima: ono što je ležalo na površini se dugo koristilo, a sada se vadi nafta sa dubine od 2-4 ili više kilometara. Ali ima još više toga još dublje, jednostavno ga još nije isplativo izvlačiti odatle.

Ali evo šta je čudno: iako nafte ima puno i ona se široko koristi, još uvijek niko ne zna odakle je nafta uopće došla na Zemlji. O ovom pitanju ima mnogo nagađanja i hipoteza, neke pripadaju prednaučnom periodu, koje je trajalo sve do srednjeg vijeka, a druge naučnom periodu, koje su učeni ljudi nazivali periodom naučnih nagađanja.

Godine 1546. Agricola je napisao da su nafta i ugalj neorganskog porijekla. Lomonosov je 1763. godine sugerirao da nafta dolazi iz iste organske tvari kao i ugalj. U trećem periodu, periodu razvoja naftne industrije, postavljene su brojne pretpostavke kako o organskom tako i o neorganskom porijeklu nafte. Bez mogućnosti da ih jednostavno navedemo, ograničićemo se na samo neke.

1866. Francuski hemičar M. Berthelot: ulje nastaje djelovanjem ugljičnog dioksida na alkalne metale.

1871. Francuski hemičar G. Biasson: nafta je nastala interakcijom vode, ugljičnog dioksida i vodonik sulfida sa vrućim željezom.

1877 D.I. Mendeljejev: nafta je nastala kao rezultat prodiranja vode duboko u Zemlju i njene interakcije s karbidima.

1889 V.D. Solovjev: ugljovodonici su bili sadržani u plinskom omotaču Zemlje čak i kada je bila zvijezda, a zatim ih je apsorbirala rastopljena magma i formirala naftu.

I onda je postojao niz hipoteza o neorganskom porijeklu nafte, ali ih nisu podržali Međunarodni naftni kongresi, i o organskom porijeklu, koji su bili podržani.

Smatra se da je glavni izvor nafte plankton. Stene nastale od sedimenata koji sadrže ovu vrstu organske materije su potencijalno stene izvora nafte. Nakon dužeg zagrijavanja stvaraju ulje. Stvorene su mnoge varijacije na ovu temu, međutim, jedna poteškoća nije ni na koji način objašnjena, kako je takva masa planktona (ili mamuta, svejedno) mogla doći do takvih dubina širom svijeta, pa čak i nastaniti se u pješčanicima , čak i porozne. I još uvijek je nejasno zašto naftna polja uvijek sadrže ne samo naftu, već i sumpor u obliku vodonik sulfida ili katrana. I zašto pridružene vode koje prate proizvodnju nafte sadrže gotovo cijeli skup kemijskih elemenata za koje je malo vjerovatno da se nalaze u planktonu?

Ali oni koji naučno razumiju porijeklo nafte pokušavaju da se ne fokusiraju na takve sitnice.

Ipak, skrećem pažnju na još jednu mogućnost, koju najvjerovatnije neće prepoznati Međunarodni naftni kongresi. Činjenica je da su pješčenici koji sadrže naftu uglavnom silicijum oksid - SiO. A ako se od jednog silicijumskog jezgra, atomske težine 28, oduzme jedna alfa čestica atomske težine 4 i doda drugom atomu silicijuma, onda se dobije atom sumpora atomske težine 32. I izotop magnezija sa atomska težina od 24 preostala od prvog atoma djelomično će biti sačuvana kao magnezij, koji se također nalazi u povezanim vodama, a djelomično će se raspasti i dati dva molekula ugljika s atomskom težinom 12, stvarajući tako neku osnovu za stvaranje nafte i uglja. Ali ako je to tako, onda se postavlja pitanje mehanizma kojim bi se sve to moglo postići.

Sa stanovišta eterodinamike, takav mehanizam postoji. Eterski tokovi se ulivaju u Zemlju, kao u svako drugo nebesko tijelo, iz svemira, njihova ulazna brzina je jednaka drugoj kosmičkoj brzini, koja za Zemlju iznosi 11,18 km/s. Ovi tokovi prodiru u Zemlju do bilo koje dubine, prolazeći kroz stijene na putu i postajući turbulentni. Rezultat turbulizacije eteričnih tokova su vrtlozi, koji su komprimirani vanjskim pritiskom etra, a brzina strujanja u njima se višestruko povećava, kao i gradijenti brzine, što znači da se pojavljuju veliki gradijenti tlaka koji raskidaju molekule. , atome i jezgre i preuređivanje supstance. Štaviše, tokom mnogo godina, bilo koji ugljikovodici i bilo koji element općenito mogu se stvoriti iz običnih neorganskih stijena, i to na bilo kojoj dubini.

Slični procesi se mogu dogoditi u dubinama bilo koje planete, što znači da nafta, ugalj i drugi minerali i elementi mogu postojati na svim planetama Sunčevog sistema, a ne samo na njemu. To, međutim, ne znači da je na ovim planetama postojao život. Baš kao što otisci vretenaca ili listova u uglju uopće ne ukazuju na to da je ugljen nastao od ovih vretenaca ili listova. Nikad se ne zna kuda je neko mogao leteti u proteklih milion godina!

Iz navedenog proizilazi da naftna kriza možda nije povezana sa nestašicom nafte na Zemlji, već sa visokim troškovima njenog vađenja iz dubokih slojeva. Dakle, D.I. Mendeljejev je u pravu ne samo u smislu da se nafta mora zaštititi jer je vrijedna sirovina, to je istina čak i ako je ima mnogo. U pravu je i jer će, počevši od jednog trenutka, troškovi njegove proizvodnje toliko porasti da će biti nemoguće zagrijati kotlove novčanicama, tj. papirni novac će biti jeftiniji.