Honnan származik az olaj a föld mélyéről? Az olaj eredetének elméletei. Nézze meg, mi az „Olaj eredete” más szótárakban

Amerikai kutatók felfedezték a mikroalgákat, amelyek minden jelenlegi olaj- és széntartalékot teremtettek. Az amerikai szakértők meg vannak győződve arról, hogy az általuk felfedezett mikroalgák okozták ezeknek az erőforrásoknak a felhalmozódását.

Egy szakértői csoport Joe Chapel professzor vezetésével a Kentucky Egyetemről (USA) talált egy mikroorganizmust, amely a Föld összes szén- és olajtartalékának alapja lett. A kutatók most egy újonnan felfedezett mikroorganizmus genetikai módosításán dolgoznak, amely valódi üzemanyagforrássá válhat, és megoldhatja az emberiség jövőbeli energiaproblémáját.

Korábban a tudósok azt találták, hogy a szén és az olaj a Földön több mint 500 millió évvel ezelőtt élt mikroorganizmusok létfontosságú tevékenységének eredményeként jött létre. És a közelmúltban egy amerikai kutatócsoport megállapította, hogy egyetlen szervezet volt a legközvetlenebb oka e fontos természeti erőforrások megjelenésének és felhalmozódásának. A szakértők megállapították, hogy ez egy Botryococcus braunii nevű mikroalgáról van szó, amelynek kémiai „lenyomatai” vannak minden típusú olajban. Mivel az olaj idővel szénné válik, a B. braunii alga is ennek a szilárd tüzelőanyagnak a forrása.

"De ami még érdekesebb, hogy ez a csodálatos alga a mai napig létezik, és a nagy vegyipari és petrolkémiai ipar fő kutatási célpontjává válhat" - mondja Joe Chapel.

A jelenlegi olaj- és széntartalék kialakítására irányuló nyilvánvaló kolosszális „munka” ellenére a B. braunii sajnos meglehetősen lassan növekszik, ezért természetes formájában nem nagyon alkalmas közvetlen forrásként bioüzemanyag-készletek létrehozására. A szakértők azonban felhasználhatják a B. braunii géneket olyan alternatív mikroorganizmusok létrehozására, amelyek képesek lehetnek a szénhidrogének hatékony és gyors bioszintézisére.

Ma már vannak nagyon sikeres példák a szükséges, magas biokémiai aktivitással jellemezhető gének izolálására, és az élesztő genomjába történő erőszakos bejuttatására. Ennek eredményeként általában igénytelen élő bioüzemanyagforrások jelennek meg, amelyek a jövőben a klasszikus olajtermelési mód megújuló alternatívájává válhatnak.

A tudósok szerint a B. braunii gének felhasználása óriási előnyökkel jár, mivel ez a mikroorganizmus egyedülálló molekuláris mechanizmussal rendelkezik a szénhidrogének előállítására. És el kell mondanunk, hogy egyetlen ismert baktérium sem rendelkezik hasonló tulajdonságokkal, amit általában megerősítenek azok a hatalmas szén- és olajkészletek, amelyeket a B. braunii sok millió évvel ezelőtt kezdett létrehozni. Szakértők szerint a Botryococcus braunii algából származó egyedi géneknek egy gyorsan növekvő és nem túl igényes szervezetbe történő átvitele lehetővé teszi olcsó és rendkívül hatékony üzemanyagot termelő bioreaktorok létrehozását.

Előrejelzések

A vélekedések szerint a világgazdasági növekedés, valamint az északi féltekén beköszöntött fagyos tél az idén megnöveli az olajigényt, ami sok szakértő és üzleti képviselő várakozásait felülmúlja. Erről a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) számolt be.

Az ügynökség előrejelzései szerint az olajkeresletnek el kell érnie a napi 89,1 millió hordót, szemben a tavalyi napi 87,7 millió hordóval.

Az IEA arra figyelmeztet, hogy a mai emelkedett olajárak lassíthatják a világgazdaság fellendülését. Ezenkívül az IEA azt tanácsolja, hogy az olajtermelők, a befektetők és a fogyasztók jelentősen megszenvedhetik, ha az olaj hordónkénti ára 100 dollár körül marad.

Soha nem fogy ki az olaj?

Több évtizeddel ezelőtt a geológusok úgy gondolták, hogy a földi gáz- és olajtartalékoknak többször is ki kellett volna fogyniuk. A legfrissebb adatok arra késztetik a tudósokat, hogy tisztázzák: szülőbolygónk szénhidrogénkészletei minden valószínűség szerint még fél évszázadig kitartanak majd. Természetesen szerves eredetű szénhidrogénekről beszélünk.

Eközben az Orosz Tudományos Akadémia Nagynyomású Fizikai Intézetében, Troick városában, a közelmúltban végzett kísérletek bebizonyították, hogy Földünk folyamatosan képes olajat és gázt termelni. A felső köpenyben sok szén található, mondják orosz szakértők, és gyakran a felszínre kerül - mondjuk gyémánt formájában kimberlit csöveken keresztül.

Amint azt a hazai tudósok kifejtik, a föld belsejében folyamatos a tömeg- és hőátadás. Ez azt jelenti, hogy a bolygónk köpenyében jelen lévő kőzetek és különféle anyagok képesek a szénhidrogének, köztük az olaj kimeríthetetlen szaporodására.

Az olaj és gáz eredetére alapvetően két elmélet létezik: szerves (üledékvándorlás) és szervetlen (biogén). Azonnal meg kell jegyezni, hogy a kőolaj és gáz kutatását gyakorlatilag végző tudósok és kőolajgeológusok túlnyomó többsége az olaj szerves eredetének elmélete mellett áll. Hazánkban azonban egyes tudósok védik az olaj abiogén genezisét.

Az olaj és gáz szervetlen eredetére vonatkozó elmélet alapját 1877-ben a nagy orosz tudós, D. I. Mengyelejev fektette le.

D. I. Mengyelejev úgy vélte, hogy a szénhidrogének mélyen a Föld beleiben képződnek nehézfém-karbidok és a felszínről érkező víz kölcsönhatása révén, a hibák mentén. Ezután a túlhevített gőz nyomása alatt ezeknek a szénhidrogéneknek a keveréke ugyanazon vetők mentén felemelkedik a földkéreg felső részébe. Itt alacsony nyomás és lényegesen alacsonyabb hőmérséklet uralkodik, így a gáznemű szénhidrogének lecsapódnak és felhalmozódnak.

D. I. Mengyelejev karbidelmélete ellen a legnyomósabb kifogásokat I. M. Gubkin fogalmazta meg. Először is, a földkéregben nincsenek olyan hibák, amelyek 2900 km mélységig behatolnak a köpenybe, sőt a magba; másodszor, nem bizonyított, hogy a mély kőzetek fémkarbidokat tartalmaznak.

A biológiai és kémiai tényezők is a szénhidrogének szervetlen eredete ellen szólnak. Sok ilyen indokolt kifogás van.

N. B. Vassoevich nyomós érvet hoz fel az ősi kőzetekben található szénvegyületek biológiai eredete mellett. Kiemeli, hogy a természetben a szénnek két izotópja van - 12 C és 13 C, és az élő szervezetekben kevesebb a 13 C izotóp, mint az ásványokban. A 13 C izotóp hiánya az olajban egyértelműen megoldja az élő természettel való kapcsolatának kérdését.

A.I. Kravcov úgy véli, hogy az olaj keletkezhetett metánból is, de maga a metán nem az állati eredetű szerves anyagok bomlásának eredményeként keletkezett, hanem a földkéreg alatti mélységből származó hidrogénből és szén-monoxidból vagy -dioxidból történő szintézis eredményeként. A föld a köpenyig visszavezethető mély vetők mentén. Továbbá A.I. Kravtsov adatokat közöl arról, hogy a Föld története során a vulkáni tevékenység átlagosan megegyezett a modern tevékenységgel, és a következő példát hozza fel. 83 millió év alatt csak a Kuril-szigeteken 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 került a felszínre 2. Majd kijelenti, hogy a metánmolekulák szilikátok, valamint a kőzetekben található vas- és nikkel-oxidok katalitikus hatására képesek nehéz szénhidrogénekké polimerizálódni. Ugyanezen tudós szerint a szénhidrogének kezdeti felhalmozódásának nagy részét elsősorban a metán és könnyű homológjai - „száraz gáz” képviselik, amely fokozatosan „folyékony gázból” álló kondenzátummá alakul; ez utóbbiak ezután könnyű benzinolajokká alakulnak, amelyek ezt követően megfelelő termodinamikai körülmények között egyre nehezebbek lesznek, amíg bitumenné nem válnak. Ebből az a következtetés vonható le, hogy a gáz- és olajrégiókat nem üledékes medencékkel kell társítani, hanem a köpenybe behatoló és a gázok kibocsátását elősegítő mély törésvonalakkal.

Ezek az olaj és gáz szervetlen (biogén) eredetének egyik hívének modern elképzelései.

Az olaj szerves eredetének elméletét I. M. Gubkin sikeresen kidolgozta. Véleménye szerint az olaj képződésének kiindulási anyaga zsírok, viasz és egyéb vegyületek, valamint a szén - lignin, rost stb. Oxidáló környezetben (oxigénhez jutva) a szerves anyagok szénné alakulnak, ill. redukáló környezetben - kőolaj szénhidrogénekké.

Az elmúlt években sok tudós sikeresen tanulmányozta az olaj eredetének problémáját. Különösen érdekes N. B. Vassoevich elmélete az üledékvándorlásról. Ennek az elméletnek a szerzője szerint az olaj üledékes kőzetekben egyenletesen eloszlatott bitumenes anyag formájában, amit ő mikroolajnak nevez, zsíros anyagokat tartalmazó planktonból képződik. A sztratiszféra kontinentális szektorában a diszpergált szénhidrogének össztartalma hozzávetőleg (70÷80) 10 12 m. Ezt követően az anyaüledékes rétegek mélységének növekedésével a mikroolaj „érése” következik be. A folyamatot stimuláló fő tényezők a hőmérséklet, az expozíciós idő és a nyomás. Az olajképződés fő fázisát 60-150°C hőmérséklet-tartomány és 15-45 MPa nyomás jellemzi. Ilyen körülmények általában 1500-5000 m mélységben figyelhetők meg, a fő fázis során nemcsak a folyékony szénhidrogének képződnek, hanem a forráskőzetekből való kivándorlásuk feltételei is.

I. O. Brod és N. B. Vassoevich szerint az olaj- és gáztartalmú területek a földkéreg mélyedései, amelyeket általában üledékes kőzetmedencéknek neveznek. Ezek a medencék évmilliók és tízmilliók alatt alakultak ki. N. B. Vassoevich és más tudósok azt mutatják, hogy az ilyen mélyedések területe sok ezer, sőt százezer négyzetkilométert is elér, és az őket kitöltő kőzetek térfogata n10 3 és n10 6 km 3 között van. Ezek a medencék az olaj szülőhelye.

Az olajképződéssel párhuzamosan szénhidrogéngázok keletkeznek.

A kontinensek üledékes medencéiben évente végzett kutatási munka biztosítja az olaj- és gázkészletek növekedését. Az olaj és a gáz a tengerek fenekén, a kontinensek körüli talapzati (és kontinentális lejtős) zónában szinte mindenütt üledékes medencékben lapul.

Összefoglalva az olaj és gáz eredetének tárgyalását, hangsúlyozni kell, hogy képződésük fő forrása az üledékes kőzetekbe temetett széntartalmú anyagok. Jelenleg nagy, meggyőző és alaposan ellenőrzött tény- és kísérleti anyag gyűlt össze erről a kérdésről.

Így a legelfogadhatóbb az olaj és gáz szerves, vagyis üledékes migrációs eredetének elmélete. A geológusok az altalaj olaj- és gáztartalmának előrejelzésekor, illetve az olaj és gáz keresése során általában a fentebb vázolt elméletre támaszkodnak.

A magazinban bájos vl_ad_le_na Olvastam egy remek bejegyzést az olajtermelésről. A szerző engedélyével publikálom.

Mi az az olaj?
Az olaj folyékony szénhidrogének keveréke: paraffinok, aromás anyagok és mások. Valójában az olaj nem mindig fekete - lehet zöld (devon, régebben üvegben volt, bocs, kidobtam), barna (a leggyakoribb) és még fehér is (átlátszó, úgy tűnik a Kaukázusban találtak).

Az olajat kémiai összetételétől függően több minőségi osztályba sorolják – ennek megfelelően az ára is változik. Ezenkívül a kapcsolódó gáz gyakran feloldódik az olajban, amely fáklyákban olyan fényesen ég.

Egy köbméter olajban 1-400 köbméter gáz oldható fel. Az rengeteg. Maga ez a gáz főként metánból áll, de az elkészítésének nehézsége miatt (szárítani, tisztítani kell és GOST Wobbe-számokra kell vinni - hogy szigorúan meghatározott fűtőérték legyen)) a kapcsolódó gázt nagyon ritkán használják háztartási célokra. . Nagyjából elmondható, hogy ha a mezőről gázt engednek be egy lakásba egy gáztűzhelybe, a következmények a mennyezetre kerülő koromtól a végzetesen megsérült kályháig és a mérgezésig (például kénhidrogén) terjedhetnek.

Ó, igen. Egy másik kapcsolódó kellemetlen dolog az olajban az oldott kénhidrogén (mivel az olaj szerves anyag). Erősen mérgező és erősen maró hatású. Ez megnehezíti az olajtermelést. OLAJTERMELÉSRE. Professzionalizmus, amit egyébként nem használok.

Honnan jött az olaj?
Két elmélet létezik ezzel kapcsolatban (további részletek -). Az egyik szervetlen. Mengyelejev javasolta először, és az, hogy a víz elfolyt a forró fémkarbidok mellett, és így szénhidrogének keletkeztek. A második az organikus elmélet. Úgy gondolják, hogy az olaj általában tengeri és lagúna körülmények között "érett" az állatok és növények szerves maradványainak (iszapos) rothadása révén bizonyos termobár körülmények között (magas nyomás és hőmérséklet). A kutatás elvileg alátámasztja ezt az elméletet.

Miért van szükség a geológiára?
Valószínűleg érdemes megemlíteni Földünk szerkezetét. Szerintem a képen minden szép és tiszta.

Tehát az olajgeológusok csak a földkéreggel foglalkoznak. Kristályos aljzatból (olaj nagyon ritkán található, mivel magmás és metamorf kőzetekről van szó) és üledékes borításból áll. Az üledéktakaró üledékes kőzetekből áll, de a geológiába nem fogok belemenni. Csak annyit mondok, hogy az olajkutak mélysége általában 500-3500 m. Ebben a mélységben fekszik az olaj. Felül általában csak víz, lent kristályos alap. Minél mélyebb a kőzet, annál korábban rakódott le, ami logikus.

Hol található az olaj?
A föld alatti „olajtavakról” szóló egyes széles körben elterjedt mítoszokkal ellentétben az olaj a csapdákban található. Leegyszerűsítve, a függőleges szakaszon lévő csapdák így néznek ki (a víz az olaj örök kísérője):

(A „háttal” felfelé ívelt redőt antiklinának nevezzük. És ha úgy néz ki, mint egy tál, akkor szinkline; az olaj nem marad vissza a szinklinokban).
Vagy így:

A tervben pedig kerek vagy ovális magasságúak lehetnek. A méretek több száz métertől több száz kilométerig terjednek. A közelben található csapdák közül egy vagy több olajlelőhelyet képez.

Mivel az olaj könnyebb, mint a víz, felúszik a tetejére. De ahhoz, hogy az olaj ne folyjon máshol (jobbra, balra, felfelé vagy lefelé), a vele lévő réteget felül és alul a fedőrétegnek kell korlátoznia. Ezek általában agyagok, sűrű karbonátok vagy sók.

Honnan származnak a földkéreg belsejében lévő hajlatok? Végül is a kőzetek vízszintesen vagy majdnem vízszintesen rakódnak le? (ha halmokban rakódnak le, akkor ezeket a kupacokat általában gyorsan elsimítja a szél és a víz). A tektonika hatására pedig a kanyarulatok – emelkedők, lefelé – keletkeznek. Láttad a „turbulens konvekció” szavakat a képen a Föld egy szakaszával? Éppen ez a konvekció mozgatja meg a litoszféra lemezeit, ami repedések kialakulásához vezet a lemezeken, következésképpen a repedések közötti blokkok elmozdulásához és a Föld belső szerkezetének megváltozásához vezet.

Hol található az olaj?
Az olaj nem keletkezik magától; mint már említettük, olajtavak nem léteznek. Az olaj a kőzetben található, nevezetesen annak üregeiben - pórusaiban és repedéseiben:

A kőzeteket olyan tulajdonságok jellemzik, mint pl porozitás a kőzetben lévő üregek térfogatának aránya - és áteresztőképesség- a kőzet azon képessége, hogy folyadékot vagy gázt engedjen át önmagán. Például a közönséges homokot nagyon nagy áteresztőképesség jellemzi. A beton pedig sokkal rosszabb. Biztosíthatom azonban önöket, hogy a 2000 m mélységben, nagy nyomással és hőmérsékleten fekvő kőzet tulajdonságai sokkal közelebb állnak a betonhoz, mint a homokhoz. Éreztem. Az olajat azonban onnan vonják ki.
Ez egy mag – egy fúrt szikladarab. Sűrű homokkő. Mélysége 1800 m. Nincs benne olaj.

Egy másik fontos adalék, hogy a természet irtózik a vákuumtól. Szinte minden porózus és áteresztő kőzet általában vízzel telített, azaz. pórusaikban víz van. Sós, mert sok ásványon átfolyt. És logikus, hogy ezen ásványok egy része a vízzel együtt oldott formában elszáll, majd a termobár körülmények megváltozásakor éppen ezekben a pórusokban esnek ki. Így a kőzetszemcséket a sók tartják össze, és ezt a folyamatot cementációnak nevezik. Ez az oka annak, hogy a kutak általában nem omlanak le azonnal a fúrási folyamat során - mert a kőzetek cementálódnak.

Hogyan található az olaj?
Általában először szeizmikus feltáráshoz: vibrációt indítanak el a felszínen (például robbanással), és mérik a vevőkhöz való visszatérés idejét.

Ezután a hullám visszatérési ideje alapján kiszámítják egy adott horizont mélységét a felszín különböző pontjain, és térképeket készítenek. Ha a térképen kiemelkedést (=antiklinális csapda) észlelünk, akkor egy kút fúrásával ellenőrzik, hogy van-e olaj. Nem minden csapda tartalmaz olajat.

Hogyan történik a kutak fúrása?
A kút egy függőleges bányanyílás, amelynek hossza sokszorosa a szélességének.
Két tény a kutakról: 1. Mélyek. 2. Keskenyek. A kút átlagos átmérője a formáció bejáratánál körülbelül 0,2-0,3 m, vagyis ott biztosan nem tud átjutni az ember. Az átlagos mélység, mint már mondtam, 500-3500 m.
A kutakat fúrótornyokból fúrják. Létezik olyan eszköz a kőzúzáshoz, mint egy véső. Megjegyzés, nem fúró. És teljesen más, mint a „Teenage Mutant Ninja Turtles” csavar alakú eszköze.

A fúrófej a fúrócsöveken van felfüggesztve és forog - ugyanezen csövek súlya nyomja a kút aljára. A fúrófej mozgásba hozásának különböző alapelvei vannak, de általában a csövek teljes fúrósora úgy forog, hogy a fúró forog és a fogaival összetöri a sziklát. Ezenkívül a fúrófolyadékot folyamatosan szivattyúzzák a kútba (a fúrócső belsejében) és kiszivattyúzzák (a kút fala és a cső külső fala között), hogy lehűtsék ezt a teljes szerkezetet és elvigyék a zúzott kőzet részecskéit.
Mire való a torony? Ugyanezeket a fúrócsöveket ráakasztani (elvégre a fúrás során az oszlop felső végét leengedik, és új csöveket kell rácsavarozni) és a csőfüzért felemelni a bit cseréjéhez. Egy kút fúrása körülbelül egy hónapot vesz igénybe. Néha speciális gyűrű alakú fúrót használnak, amely fúráskor egy központi kőzetoszlopot - egy magot - hagy. A magot a kőzetek tulajdonságainak tanulmányozására választják ki, bár ez drága. Vannak ferde és vízszintes kutak is.

Honnan tudod, hogy melyik réteg hol van?
Az ember nem mehet le a kútba. De tudnunk kell, mit fúrtunk ott, igaz? Amikor egy kutat fúrnak, geofizikai szondákat engednek bele egy kábelen. Ezek a szondák teljesen más fizikai működési elvek alapján működnek - önpolarizáció, indukció, ellenállásmérés, gammasugárzás, neutronsugárzás, furatátmérő mérés stb. Minden görbe fájlba van írva, ami ezt a rémálmot eredményezi:

Most a geofizikusok munkához látnak. Az egyes kőzetek fizikai tulajdonságait ismerve kőzettan rétegeket azonosítanak - homokövek, karbonátok, agyagok -, és rétegtani (vagyis milyen korszakhoz és időhöz tartozik a képződmény) szerint lebontják a metszetet. Szerintem mindenki hallott már a Jurassic Parkról:

Valójában a szakasz sokkal részletesebb felosztása szintekre, horizontokra, csomagokra stb. - de ez most nem számít nekünk. Fontos, hogy az olajtárolók (olajtermelésre alkalmas rétegek) kétféleek legyenek: karbonátos (mészkő, például kréta) és terrigén (homokos, csak cementezett). A karbonátok CaCO3. Terrigén – SiO2. Ez akkor van, ha ez durva. Lehetetlen megmondani, melyik a jobb, mindegyik más.

Hogyan lehet jól felkészülni a gyártásra?
A kút fúrása után burkolattal látják el. Ez azt jelenti, hogy lesüllyesztenek egy hosszú acélcsőcsövet (majdnem ugyanolyan átmérőjű, mint egy kút), majd közönséges cementhabarcsot pumpálnak a kút fala és a cső külső fala közötti térbe. Ez azért történik, hogy a kút ne omoljon össze (végül is nem minden kő van jól cementálva). A kút keresztmetszetében most így néz ki:

De a szükséges formációt burkolattal és cementtel borítottuk be! Ezért az oszlop a formációval szemben perforált (honnan tudod, hogy hol van a kívánt képződmény? Geofizika!). Ismét leeresztenek egy kábelre egy fúrókalapácsot, amelyben robbanótöltetek vannak beágyazva. Ott a töltések kioldódnak, és lyukak és perforációs csatornák keletkeznek. Most már nem aggódunk a szomszédos rétegekből származó víz miatt – a szükséges kutat átlyukasztottuk.

Hogyan nyerik ki az olajat?
A legérdekesebb rész szerintem. Az olaj sokkal viszkózusabb, mint a víz. Azt hiszem, hogy mi a viszkozitás, az intuitív. Egyes kőolaj-bitumenek például a vajéhoz hasonló viszkozitásúak.
Bejövök a másik végéről. A képződményben lévő folyadékok nyomás alatt vannak - a fedő kőzetrétegek nyomják őket. És amikor kutat fúrunk, nincs nyomás a kút oldaláról. Azaz alacsony nyomás van a kút területén. Nyomáskülönbség jön létre, amelyet depressziónak neveznek, és ez vezet ahhoz a tényhez, hogy az olaj elkezd folyni a kút felé, és megjelenik benne.
Az olaj áramlásának leírására két egyszerű egyenlet van, amelyeket minden olajmunkásnak tudnia kell.
Darcy-egyenlet az egyenes áramlásra:

Dupuis-egyenlet a sík-radiális áramlásra (pontosan a folyadék beáramlása a kútba):

Valójában mi állunk rajtuk. Nincs értelme tovább elmélyedni a fizikában, és egyenletet írni a bizonytalan beáramlásra.
Technikai szempontból az olajtermelés három módja a legelterjedtebb.
Szökőkút. Ilyenkor a tartály nyomása nagyon magas, és az olaj nemcsak a kútba folyik, hanem a legtetejére is felemelkedik és túlfolyik (jó, valójában nem túlfolyik, hanem a csőbe - és tovább).
Szivattyúk SRP (rúdszivattyú) és ESP (elektromos centrifugálszivattyú). Az első eset egy rendes ringógép.

A második egyáltalán nem látszik a felszínen:

Vegye figyelembe, hogy nincsenek tornyok. A torony csak a csövek süllyesztéséhez/emeléséhez szükséges a kútban, de nem a termeléshez.
A szivattyúk működésének lényege egyszerű: további nyomás létrehozása, hogy a kútba belépő folyadék a kúton keresztül a föld felszínére emelkedhessen.
Érdemes emlékezni egy közönséges pohár vízre. Hogyan igyunk belőle? Döntsük meg, igaz? De nem fogja tudni megdönteni a kutat. De beletehetsz egy szívószálat egy pohár vízbe, és azon keresztül ihatsz, a folyadékot a szájával szívva be. A kút nagyjából így működik: falai olyanok, mint az üveg falai, és cső helyett egy csőszálat engednek le a kútba. Az olaj a csöveken keresztül emelkedik.

Szívórúd-szivattyú esetén a szivattyúgép a „fejét” fel-le mozgatja, mozgásba hozva a rudat. Amikor a rúd felfelé mozog, magával viszi a szivattyút (az alsó szelep kinyílik), és ha lefelé mozog, a szivattyú leereszkedik (a felső szelep kinyílik). Tehát apránként a folyadék felemelkedik.
Az ESP közvetlenül áramról működik (természetesen motorral). Kerekek (vízszintesen) forognak a szivattyú belsejében, résekkel rendelkeznek, így az olaj a tetejére emelkedik.

Hozzá kell tennem, hogy a nyílt olajözönlés, amit rajzfilmekben szeretnek bemutatni, nemcsak rendkívüli helyzet, hanem környezeti katasztrófa és milliós bírságok is.

Mi a teendő, ha gyenge az olajtermelés?
Idővel az olaj megszűnik kinyomni a kőzetből a fedőrétegek súlya alatt. Ezután az RPM rendszer működésbe lép - fenntartva a tartály nyomását. Besajtoló kutakat fúrnak, és nagy nyomással vizet szivattyúznak beléjük. Természetesen a besajtolt vagy előállított víz előbb-utóbb a termelő kutakba kerül, és az olajjal együtt a csúcsra emelkedik.
Azt is meg kell jegyezni, hogy minél nagyobb az olaj részesedése az áramlásban, annál gyorsabban folyik, és fordítva. Ezért minél több víz folyik az olajjal, annál nehezebben jut ki az olaj a pórusokból a kútba. Az olajpermeabilitás hányadának az áramlásban lévő víz hányadától való függését az alábbiakban mutatjuk be, és relatív fázispermeabilitási görbéknek nevezzük. Ez is nagyon szükséges fogalom egy olajmunkás számára.

Ha a formáció alsó lyukzónája szennyezett (olajjal együtt szállított apró kőzetszemcsékkel, vagy szilárd paraffinok hullottak ki), akkor savas kezeléseket végeznek (a kutat leállítják és kis mennyiségű sósavat pumpálnak bele ) - ez a folyamat jót tesz a karbonátképződményeknek, mert feloldódnak. De a terrigén (homokkövek) esetében a sav nem számít. Ezért hidraulikus repesztést hajtanak végre bennük - nagyon nagy nyomás alatt gélt pumpálnak a kútba, így a képződmény repedni kezd a kút területén, majd támasztóanyagot (kerámia golyókat vagy durva homokot) pumpálnak. hogy a repedés ne zárjon be). Ezt követően a kút sokkal jobban kezd működni, mert az áramlást akadályozó tényezők megszűntek.

Mi történik az olajjal, miután kivonják?
Először az olaj emelkedik a föld felszínére egy csőben, amely minden kutakból kifolyik. 10-15 közeli kutat ezekkel a csövekkel kötnek össze egy mérőműszerrel, ahol mérik, hogy mennyi olaj keletkezik. Ezután az olajat a GOST szabványok szerint dolgozzák fel: sókat, vizet, mechanikai szennyeződéseket (kis kőzetrészecskéket) távolítanak el belőle, ha szükséges, eltávolítják a hidrogén-szulfidot, és az olajat teljesen légköri nyomásra gáztalanítják (emlékezzen arra, hogy az olaj tartalmazhat mennyi benzin?). A forgalomképes olaj bekerül a finomítóba. De lehet, hogy az üzem messze van, és akkor a Transneft cég kerül szóba - a kész olaj fővezetékei (szemben a kőolaj és a víz mezőivel). Az olajat ugyanazokkal az ESP-kkel szivattyúzzák át a csővezetéken, csak az oldalukra helyezve. A járókerekek ugyanúgy forognak.
Az olajtól leválasztott vizet visszaszivattyúzzák a formációba, a gázt fáklyázzák, vagy gázfeldolgozó üzembe küldik. Az olajat pedig vagy értékesítik (külföldön csővezetéken vagy tartályhajón), vagy egy olajfinomítóba kerül, ahol melegítéssel desztillálják: a könnyű frakciókat (benzin, kerozin, benzin) használják üzemanyagként, a nehéz paraffin frakciókat a műanyagok alapanyagául. stb., és a legnehezebb, 300 fok feletti forráspontú fűtőolajok általában kazánházak tüzelőanyagaként szolgálnak.

Hogyan szabályozzák mindezt?
Az olajtermeléshez két fő projektdokumentum létezik: egy készletszámítási projekt (ez bizonyítja, hogy pontosan annyi olaj van a tározóban, és nem több és nem kevesebb) és egy fejlesztési projekt (leírja a mező történetét, ill. bizonyítja, hogy pontosan így kell fejleszteni, és nem másként).
A készletek kiszámításához geológiai modelleket, fejlesztési projektekhez pedig hidrodinamikai modelleket építenek (ahol kiszámítják, hogy a mező hogyan fog működni egyik vagy másik üzemmódban).

Mennyibe kerül mindez?
Azonnal elmondom, hogy általában minden ár bizalmas. De nagyjából azt tudom mondani: Szamarában egy kút 30-100 millió rubelbe kerül. a mélységtől függően. Egy tonna kereskedelmi (nem finomított) olaj másképp kerül. Amikor az első oklevelet számoltam, körülbelül 3000 rubelt adtak, amikor a második - körülbelül 6000 rubelt, az időeltolódás egy év, de ezek nem biztos, hogy valós értékek. Most nem tudom. Az adó a nyereség legalább 40%-a, plusz ingatlanadó (az ingatlan könyv szerinti értékétől függően), plusz ásványkinyerési adó. Adjuk hozzá az alkalmazottak fizetésére, villanyra, kútjavításra és mezőfejlesztésre – csővezetékek és olajgyűjtő és -kezelő berendezések építésére – szükséges pénzt. A fejlesztési projektek gazdaságossága nagyon gyakran negatívba megy, tehát pluszban kell dolgozni.
Hozzáteszem a diszkontálásnak nevezett jelenséget – egy tonna jövőre kitermelt olaj kevésbé értékes, mint egy tonna idén megtermelt olaj. Ezért fokoznunk kell az olajtermelést (ami szintén pénzbe kerül).

Tehát röviden felvázoltam, mit tanultam 6 évig. Az egész folyamat, az olaj megjelenésétől a tározóban, feltáráson, fúráson, termelésen, feldolgozáson és szállításon át egészen az értékesítésig – látja, ehhez teljesen más profilú szakemberekre van szükség. Remélem, legalább valaki elolvassa ezt a hosszú bejegyzést – én pedig megtisztítottam a lelkiismeretem, és eloszlattam legalább néhány mítoszt az olajjal kapcsolatban.

Az olaj a modern civilizáció üzemanyagalapja. Az újrahasznosítással előállított termékeket fűtésre, járművek meghajtására, útburkolatokra, polimergyártásra és számos egyéb folyamatra használják, amelyek mindegyike az emberi élet szerves részét képezi.

Az olajtartalékok kimeríthetőségének problémája számos tudományos vitához vezetett annak eredetéről és a keletkezésében részt vevő anyagokról. Az olaj keletkezésének folyamatának magyarázata a tudományos közösséget két kibékíthetetlen táborra osztotta:

• a biogén elmélet támogatói;
• az abiogén nevelési út hívei.

Az abiogén elméletet optimistábbnak tartják az emberiség számára. Támogatói azzal érvelnek, hogy bolygónkon a leggyakoribb szénhidrogén két szervetlen komponensének, a hidrogénnek és a szénnek a geológiai szintézisével jön létre. Kapcsolatukat a földalatti rétegekben nagy nyomás indítja el, és több tízezer éves periódusokban fordul elő.

De még ha ez a forgatókönyv valaha is bebizonyosodik, az nem teszi egyszerűbbé az emberi faj sorsát: a kerék alapjául szolgáló találmány pillanatát és az első hordozható számítógép megalkotását kevesebb mint 5 ezer év választja el egymástól. . A jelentős olajtározók kialakulásához pedig nem kevesebb, mint több tíz, sőt több százezer évre van szükség.

Az egyik kiemelkedő tudós, aki osztotta ezt az elméletet, Mihail Lomonoszov. Kortársainkkal együtt úgy vélte, hogy a felszínhez viszonylag közel fekvő ismert olajtartalékok csak egy mikroszkopikus részét képezik a bolygókészleteknek.

A modern követők úgy vélik, hogy a természetben keletkezett olaj nemcsak megújuló erőforrás, hanem szinte kimeríthetetlen erőforrás bármilyen mennyiségű fogyasztáshoz.

A természetben az olajszintézis lehetőségének egyik bizonyítéka a szénhidrogének jelenléte a gázóriás bolygók (különösen a Jupiter) légkörében. Ez a körülmény megerősíti a természetes szervetlen anyagokból a legegyszerűbb szerves anyagok képződésének lehetőségét.

Abiogén elmélet: hogyan keletkezik az olaj?

A hívek a „fekete arany” eredetét a biomassza feldolgozásának eredményeként magyarázzák - a bolygón évmilliókkal ezelőtt létező ősi növények és állatok maradványai. Sokkal több bizonyíték van, mint az ellenkezője.

Az egyik első bizonyíték egy német természettudósok által a 19. század végén végzett kísérlet volt. Engler és Gefer állati eredetű lipideket (a tőkehalmájból izolált olajat) vettek a kísérlet anyagi alapjául, és magas hőmérsékletnek és a légköri nyomásnál többszörös nyomásnak kitéve könnyű szerves frakciókat izoláltak belőle.

Számos kísérlet és laboratóriumi tanulmány is alátámasztja a természetben előforduló olajképződés elméletét. A geológiai felmérések és az olajtározók előfordulásának előrejelzése is kizárólag ezen elmélet előírásain alapul.

Megmagyarázhatatlan események

Számos lelőhely létezik, létezésük ténye cáfolja az olaj természeti eredetére vonatkozó abiogén elmélet főbb rendelkezéseit. Ezek tartalmazzák:

• Tersko-Sunzhenskoe;
• Romashkinskoe;
• Nyugat-szibériai olaj- és gáztartomány.

Különböző időpontokban az olaj megmagyarázhatatlan „utánpótlását” figyelték meg ezeken a területeken. Az elképesztő események lényege az volt, hogy a képződmények elemzésére rendelkezésre álló módszerek kimerültnek mutatkoztak, a kutak szinte teljes olajtermelési leállást mutattak, azonban néhány év elteltével mindegyik ismét kimutatta a termelésre alkalmas olaj jelenlétét. .

A geológusok valamivel több mint 700 millió tonna feketearany kitermelését jósolták a Romashkinskoye mezőben, de csak a szovjet olajtermelés időszakában egyszerű módszerrel legalább 3 milliárd tonnát sikerült kitermelni.

A Tersko-Sunzhenskoye mező a második világháború kezdetére kimerült, amikor több mint 10 éve nem folyt ott „zuhanó” olajkitermelés. A háború vége után azonban a feltárt kutak állítólag új készletekhez jutottak: a termelés nemcsak újraindult, hanem nagyságrendekkel kezdte meghaladni a háború előtti mennyiséget.

Hasonló helyzet volt megfigyelhető a Szovjetunió számos területén. Az olaj természetben történő szervetlen képződésének hívei könnyen megmagyarázták ezeket az eseteket, rámutatva, hogy ezeken a területeken a szénhidrogének szervetlen eredetűek. Ezenkívül képződésüket jelentősen katalizálja a nehéz grafitok jelenléte a föld mélyén és az üledékes vizek áramlása, amely kolosszális nyomás hatására felgyorsítja az olajképződést.

A tudósok szerint a nyugat-szibériai síkság területének jelentős részét az ősi tenger vize borította. Az olaj természetes eredetét ezen a területen bírálják és akadályozzák, de a metán ásványi képződése, amelyet nem a szerves anyagok bomlási folyamatai okoznak, számos támogatóra talál. A hidratációnak nevezett folyamat során a vassók reakcióba lépnek a tengervízzel, és metán szabadul fel. Természetes tározókban halmozódott fel, a tenger kiszáradása után is ott maradt, és eredeti, a természetben kialakult formájában jutott el napjainkig.

Következtetések és előrejelzések

Bármelyik természetes olajképződési út is kap cáfolhatatlan bizonyítékokat, az meglehetősen keveset fog segíteni az emberi civilizációnak. Az emberi emlékezet, a megfigyelések archív rögzítése és a tudományos kutatás alig fedi le több száz vagy több ezer éves periódusokat, nem is beszélve milliókról.

Az üzemanyagválság esetleges kitöréséről legalábbis indokolatlan beszélni: az emberiség rohamosan fejleszti az alternatív energiaforrásokat, az elavult technológiákat újakra cseréli, és modernizálja a már ismert erőforrások feltárásának és kitermelésének folyamatait. Egyik modern előrejelzésnek sincs stabilabb alapja, mint a természet megfigyelése és a tények összehasonlítása, a megfigyelések és a történeti archívumok elemzése. Egy tanulmányban lefedni mindenféle esetet, amely az egyik elmélet keretein kívül esik, összehasonlítani és közös nevezőre hozni, inkább ambiciózus, mint reálisan megvalósítható ötlet. Ezért a kérdés a következő: "Hogyan keletkezik az olaj a természetben?" hosszú ideig nyitva maradhat.

Addig is az olaj, bolygónk kulcsfontosságú üzemanyaga továbbra is tudományos viták tárgya és számos rejtély forrása marad.

"Az olaj a legértékesebb vegyi alapanyag,
Meg kell védeni. Tudsz kazánokat fűteni?
és bankjegyek."
D. I. Mengyelejev

Annak ellenére, hogy a huszadik század végére az atomenergia rohamosan növekedni kezdett, az olaj még mindig minden ország energiamérlegében a legfontosabb helyet foglalja el. És hogyan is lehetne másként? Elvégre autókra és repülőkre nem lehet atomerőművet rakni! Persze vannak atomhajók, de ezek kevés. Mi van minden mással? Az ember pedig nem csak energiából él. Aszfaltos utakon jár, ez pedig olaj. És mindezek a benzinek, kerozinok, fűtőolajok, olajok, gumik, polietilének, azbeszt termékek és még ásványi műtrágyák is! Rossz lenne nekünk, ha nem lenne olaj a földkerekségen. De sok olaj van a Földön, kitermelése már az ie 6. évezredben elkezdődött, és mára az éves termelés több száz millió tonnát tesz ki.

Az olaj nagy nyereséget hoz. Egész országok boldogulnak azzal, hogy eladják olajukat és irigységet keltenek szomszédaikban. Más országok természetes és mesterséges barlangokba pumpálják az olajat, minden esetre stratégiai tartalékokat hozva létre. Olajkirályok és monopóliumok, csővezetékek és olajfinomítók, olajvagyon újraelosztása, olajháborúk, szerződések és spekuláció stb., stb. Mi történt az emberiség történetében az olaj miatt! Az emberek élete unalmas lenne, ha nem lenne a világon.

De az olaj létezik, készletei több százmilliárd tonnát tesznek ki, és mindenhol eloszlik, szárazföldön és tengeren, és nagy mélységben, kilométerben mérve: ami a felszínen feküdt, azt már régóta használják, és most olajat nyernek ki. 2-4 vagy több kilométeres mélységből. De van belőle még több, még mélyebben is, csak még nem kifizetődő onnan kinyerni.

De itt van a furcsa: bár sok az olaj, és széles körben használják, még mindig senki sem tudja, honnan származik az olaj a Földön. Sok sejtés és hipotézis létezik ezzel kapcsolatban, egyesek a tudomány előtti időszakhoz tartoznak, amely egészen a középkorig tartott, mások pedig a tudományos korszakhoz, amelyet a tudósok a tudományos találgatások időszakának neveztek.

1546-ban Agricola azt írta, hogy az olaj és a szén szervetlen eredetű. Lomonoszov 1763-ban azt javasolta, hogy az olaj ugyanabból a szerves anyagból származik, mint a szén. A harmadik periódusban, az olajipar fejlődésének időszakában számos feltételezés született mind az olaj szerves, mind szervetlen eredetéről. Anélkül, hogy egyszerűen felsorolnánk őket, csak néhányra szorítkozunk.

1866. M. Berthelot francia kémikus: az olaj szén-dioxid alkálifémek hatására keletkezik.

1871 G. Biasson francia kémikus: az olaj víz, szén-dioxid és kénhidrogén és forró vas kölcsönhatása következtében keletkezett.

1877 D. I. Mengyelejev: Az olaj a víz mélyen a Földbe való behatolása és a karbidokkal való kölcsönhatás eredményeként keletkezett.

1889 V. D. Szolovjov: szénhidrogéneket tartalmazott a Föld gázhéja még csillag korában is, majd az olvadt magma elnyelte őket, és olaj keletkezett.

Aztán volt egy sor hipotézis az olaj szervetlen eredetéről, de ezeket a Nemzetközi Kőolajkongresszusok nem támogatták, illetve a szerves eredetű hipotéziseket, amelyeket alátámasztottak.

Úgy tartják, hogy az olaj fő forrása a plankton. Az ilyen típusú szerves anyagokat tartalmazó üledékekből képződött kőzetek potenciálisan kőolaj eredetű kőzetek. Hosszabb melegítés után olajat képeznek. Sok variáció született már ebben a témában, de egy nehézséget nem magyaráznak meg semmiképpen, hogy hogyan juthat el ekkora planktontömeg (vagy mamutok, nem mindegy) ilyen mélységekbe a földkerekségen, és akár homokkőben is megtelepedhet. , még porózusak is. És még mindig nem világos, hogy az olajmezők miért tartalmaznak mindig nemcsak olajat, hanem ként is, hidrogén-szulfid vagy kátrány formájában. És miért van az, hogy a kapcsolódó vizek, amelyek az olajtermelést kísérik, szinte az összes olyan kémiai elemet tartalmazzák, amelyeket a plankton valószínűleg nem tartalmaz?

De azok, akik tudományosan értik az olaj eredetét, igyekeznek nem az ilyen apróságokra összpontosítani.

Azonban még egy lehetőségre szeretném felhívni a figyelmet, amelyet nagy valószínűséggel a Nemzetközi Kőolajkongresszusok nem fognak elismerni. Az a tény, hogy az olajat tartalmazó homokkövek főként szilícium-oxid - SiO. És ha egy 28 atomtömegű szilíciummagból kivonunk egy 4 atomtömegű alfa-részecskét és hozzáadunk egy másik szilíciumatomhoz, akkor egy 32 atomtömegű kénatomot kapunk. És a magnézium izotóp az első atomból visszamaradt 24 atomtömeg részben magnéziumként megmarad, amelyet a kapcsolódó vizek is tartalmaznak, és részben szétesik, és két 12 atomtömegű szénmolekulát adnak, így teremtve némi alapot a az olaj és a szén képződése. De ha ez így van, akkor felmerül a kérdés, hogy milyen mechanizmussal lehetne mindezt megvalósítani.

Az eterodinamika szempontjából létezik ilyen mechanizmus. A Földbe, mint bármely más égitestbe, az űrből ömlik az éterpatakok, amelyek belépési sebessége megegyezik a második kozmikus sebességgel, ami a Földön 11,18 km/s. Ezek az áramlások bármilyen mélységig behatolnak a Földbe, útközben áthaladnak a sziklákon, és turbulenssé válnak. Az éteri áramlások turbulizálásának eredményeként örvények jönnek létre, amelyeket az éter külső nyomása összenyom, és a bennük lévő áramlások sebessége sokszorosára nő, valamint a sebességgradiensek, ami azt jelenti, hogy nagy nyomásgradiensek jelennek meg, szétszakítva a molekulákat. , atomok és magok, valamint az anyag átrendezése. Sőt, sok éven keresztül bármilyen szénhidrogén és általában bármilyen elem előállítható közönséges szervetlen kőzetekből, bármilyen mélységben.

Hasonló folyamatok bármelyik bolygó belében előfordulhatnak, ami azt jelenti, hogy olaj, szén és egyéb ásványok és elemek a Naprendszer minden bolygóján létezhetnek, nem csak azon. Ez azonban nem jelenti azt, hogy volt élet ezeken a bolygókon. Ahogy a szitakötők vagy levelek lenyomatai a szénben egyáltalán nem jelzik, hogy ezekből a szitakötőkből vagy levelekből szén keletkezett volna. Soha nem tudhatod, hová repülhetett valaki az elmúlt évmilliók során!

A fentiekből az következik, hogy az olajválság nem a földi olajhiányhoz köthető, hanem a mélyrétegekből való kitermelésének magas költségeihez. D. I. Mengyelejevnek tehát nemcsak abban az értelemben igaza van, hogy az olajat védeni kell, mert értékes nyersanyag, ez akkor is igaz, ha sok van belőle. Abban is igaza van, mert valamitől kezdve az előállítási költség annyira megnő, hogy nem lehet bankjegyekkel fűteni a kazánokat, i.e. olcsóbb lesz a papírpénz.