نظریه‌های منشا روغن: آلی و معدنی. مراحل تشکیل روغن نفت چند سال عمر می کند

فهرست مطالب:

نظریه‌های منشا روغن: آلی و معدنی. مراحل تشکیل روغن نفت چند سال عمر می کند
نظریه‌های منشا روغن: آلی و معدنی. مراحل تشکیل روغن نفت چند سال عمر می کند
Anonim

در مورد نظریه منشا نفت، دانشمندان به اتفاق نظر نرسیده اند. این موضوع بسیار پیچیده ای است و نه زمین شناسی گاز و نفت و نه کل علوم طبیعی که در حال حاضر در دسترس بشر است نمی توانند مشکل حل آن را حل کنند. نه تنها نظریه پردازان، بلکه پزشکان نیز در مورد منشاء نفت صحبت می کنند. زمین شناس معروف نفتی I. M. Gubkin در دهه سی قرن گذشته مطالب بسیار و جالبی در این باره نوشت و در مورد نظریه های مختلف منشاء نفت بحث کرد. به طور کلی، ما فقط می توانیم حدس بزنیم که چه نوع فرآیندهایی در طول میلیاردها سال در زیر پوسته زمین رخ داده است، سیاره ما هنوز از بسیاری جهات برای ما یک راز است. انسان در مورد سیر واقعی فرآیندهای تکامل زمین اطلاعات کمی دارد، بنابراین نظریه‌های منشأ نفت بسیار زیاد است.

نظریه های منشا نفت
نظریه های منشا نفت

دو نظریه اصلی

وقتی بشریت در مورد شرایطی که به پیدایش نفت کمک می کند دانش کامل دریافت می کند، وقتی دقیقاً چگونگی تشکیل رسوبات آن در پوسته زمین را مطالعه می کند، وقتی با تمام اشکال ساختاری بدون استثنا آشنا می شود.لایه ها، ویژگی های سنگ شناسی آنها که برای ظاهر و انباشت نفت مطلوب است - تنها در این صورت اکتشاف و جستجوی ذخایر واقعاً به مصلحت انجام می شود. به محض اینکه علم زمین شناسی شروع به توسعه کرد، دو نظریه اصلی در مورد منشاء نفت ظاهر شد. اولین مورد تشکیل آن را به ماده زنده مرتبط می کند. این یک نظریه ارگانیک در مورد منشاء نفت است. دومی می گوید که هم گاز و هم نفت به دلیل سنتز هیدروژن و کربن در فشارها و دماهای بالا در اعماق پوسته زمین به وجود آمده اند. این یک نظریه معدنی در مورد منشاء روغن است.

تاریخ ادعا می کند که تئوری آلی دیرتر از نظریه معدنی ظاهر شد: تا اواسط قرن نوزدهم، نفت تنها در جایی استخراج می شد که با سطح زمین تماس پیدا می کرد - در کالیفرنیا، در دریای مدیترانه، در ونزوئلا و بعضی جاهای دیگر دانشمند آلمانی هومبولت نحوه تشکیل نفت را پیشنهاد کرد: درست مانند آسفالت، در نتیجه عمل آتشفشانها. کمی بعد، در نیمه دوم قرن نوزدهم، شیمیدانان از قبل می دانستند که چگونه استیلن را با هیدروکربن های سری متان سنتز کنند. در آزمایشگاه ها حتی بعدها، دیمیتری ایوانوویچ مندلیف ما تئوری "کاربید" خود و نه آلی منشأ نفت را به جهان ارائه کرد. زمین شناس و دانشمند گوبکین به شدت از او انتقاد کرد.

نفت امروز
نفت امروز

مندلیف و گوبکین

در سال 1877، استاد در انجمن شیمی روسیه در مورد فرضیه منشا نفت سخنرانی کرد. این بر اساس یک ماده واقعی واقعی بود، و بنابراین بلافاصله محبوب شد. قضاوت بر اساسبا توجه به شواهد ارائه شده، تمام نهشته های کشف شده در آن زمان بر لبه سازندهای چین خورده کوه متمرکز شده اند، آنها دراز هستند و در نزدیکی پهنه های گسل های بزرگ قرار دارند. به گفته مندلیف، آب از طریق گسل‌ها به اعماق زمین وارد می‌شود و با کاربیدهای فلزی واکنش می‌دهد، بنابراین به تشکیل نفت کمک می‌کند که سپس بالا آمده و رسوبات تشکیل می‌دهد. فرمول مندلیف به این شکل است: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. با قضاوت بر اساس فرضیه او (نحوه تشکیل نفت)، این فرآیند همیشه اتفاق می افتد و نه تنها در دوره های زمین شناسی دور.

I. M. Gubkin نظریه کاربید را در همه جا مورد انتقاد قرار داد. این گزینه نمی تواند کسی را که به خوبی زمین شناسی می داند، راضی کند، زیرا مطمئن است که نفت به خوبی تشکیل شده است، حتی در جایی که هیچ ایرادی وجود نداشته باشد که آب را به کاربیدهای مایع هدایت کند. چنین ترک هایی به سادگی در طبیعت وجود ندارند - از هسته زمین تا سطح. کمربند بازالت اجازه نمی دهد که آب به اعماق نفوذ کند یا روغن تمام شده به بیرون برود. علاوه بر این، تمام نفتی که در حال حاضر از اعماق زیاد تولید می شود مخالف این نظریه است. استدلال دیگر برای گوبکین این بود که روغنی که به صورت غیر آلی تشکیل می شود از نظر نوری غیرفعال است، در حالی که روغن طبیعی فعال است، حتی می تواند در صفحه قطبش نور بچرخد.

روغن چگونه تشکیل می شود
روغن چگونه تشکیل می شود

فضا نظریه سوم است

نظریه کیهانی چگونگی تشکیل نفت نیز بسیار محبوب بود. امروزه با ظهور فناوری‌های مدرن در فضا، این کشور نیز دچار شکست سختی شده است. روسیزمین شناس N. A. Sokolov نظریه خود را در مورد منشاء کیهانی نفت در سال 1892 منتشر کرد، بر اساس این واقعیت که هیدروکربن ها همیشه در سیاره ما وجود داشته اند، در بکرترین شکل آن، و زمانی که زمین تازه در حال شکل گیری بود، آنها در دمای بالا شکل گرفتند. با سرد شدن، سیاره روغن را جذب کرد و آن را در ماگمای مایع حل کرد. پس از تشکیل پوسته جامد زمین، ماگما، همانطور که بود، هیدروکربن‌ها را ترک کرد، که در امتداد شکاف‌ها به قسمت‌های بالایی آن بالا رفتند و در آنجا از سرد شدن غلیظ شدند و تجمعاتی را تشکیل دادند. استدلال های سوکولوف این بود که هیدروکربن ها در توده شهاب سنگ ها یافت می شوند.

گوبکین این نظریه را به خرده‌فروشی‌ها مورد انتقاد قرار داد و آن را متهم کرد که مبتنی بر محاسبات کاملاً نظری است که هرگز توسط مشاهدات زمین‌شناسی تأیید نشده است. او به طور کلی مطمئن بود که تقریباً هیچ روغن غیر آلی در طبیعت وجود ندارد و آنچه که هست نمی تواند اهمیت عملی داشته باشد. بخش عمده ای از ذخایر نفتی همچنان حاوی ماده ای است که تمام مراحل تشکیل نفت را طی کرده است و به صورت آلی است. بحث بعدی این مشکل تقریباً صد سال با همان اختلافات و عدم توافق صورت گرفت. دانشمندان نفت شوروی مستدل ترین نظریه را در مورد منشا معدنی نفت ارائه کردند.

نظریه آلی منشاء نفت
نظریه آلی منشاء نفت

دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی

Kropotkin، Porfiriev، Kudryavtsev و سایر همفکران آنها سعی کردند ثابت کنند که از هیدروژن و کربن، که به مقدار کافی در ماگما هستند، رادیکال های CH، CH2، CH به دست می آید 3،از آن همراه با اکسیژن آزاد می شود که به عنوان ماده اولیه در مناطق سرد برای تشکیل روغن عمل می کند. کودریاوتسف مطمئن بود که منشأ غیر زیستی نفت به آن اجازه می دهد تا همراه با گازها به پوسته رسوبی سیاره در امتداد گسل های عمیق از گوشته زمین عبور کند. پورفیریف مخالفت کرد که نفت به شکل رادیکال های هیدروکربنی از مناطق عمیق نیامده است، بلکه در حال حاضر به طور کامل دارای تمام خواص روغن طبیعی تمام شده است و سنگ های متخلخل را می شکند. او نمی توانست تنها به این سوال پاسخ دهد که نفت قبل از مهاجرت چقدر عمق داشت؟ بدون شک، در نواحی زیر قشری، اما کل این نظریه به همان اندازه که قبلاً غیرقابل اثبات است.

منشا معدنی روغن با استدلال های زیر پشتیبانی می شود:

1. در سنگ‌های کریستالی بنیادی نیز رسوباتی وجود دارد.

2. ناخالصی‌های گاز و نفت همراه با هیدروکربن‌ها در انتشارات آتشفشان‌ها، در "لوله‌های انفجار" در فضا یافت شده‌اند.

3. هیدروکربن ها را می توان در آزمایشگاه با ایجاد شرایط فشار و دماهای بالا به دست آورد.

4. گازهای هیدروکربنی و مایعات هیدروکربنی مایع در چاه هایی که به زیرزمین کریستالی نفوذ می کنند (در سوئد، تاتارستان و جاهای دیگر) وجود دارند.

5. نظریه آلی به هیچ وجه نمی تواند وجود غلظت های عظیم نفت و ذخایر عظیم را توضیح دهد.

6. ذخایر گازی در سن سنوزوئیک هستند و ذخایر نفتی در سکوهای کوهستانی باستانی مربوط به عصر پس از پالئوزوئیک هستند.

7. میادین نفتی اغلب با گسل های عمیق همراه هستند.

فرضیه هامنشا نفت
فرضیه هامنشا نفت

نظریه ارگانیک

در سالهای اخیر، انتشارات زیادی با داده های جدید ظاهر شده است. به عنوان مثال، روغن مایع در اقیانوس ها، در مناطق پخش آنها یافت می شود. بیشتر این حقایق از منشاء معدنی روغن صحبت می کنند. با این حال، هنوز هم نسبتاً کم و ضعیف توجیه می شود. به همین دلیل است که او تا به امروز طرفداران بسیار کمی دارد. اکثریت قریب به اتفاق زمین شناسان چه در خارج از کشور و چه در کشور ما به نظریه آلی منشاء نفت پایبند هستند. چرا این نظریه اینقدر جذاب است؟

منشا بیوژنیک نفت به منشأ آن از مواد آلی ذخایر رسوبی زیرآبی دلالت دارد. ماهیت این فرآیند به وضوح مرحله بندی شده است. طرفداران نظریه بیوژنیک مطمئن هستند که نفت محصولی است که از طریق تبدیل مواد آلی به دست می آید. اینها بقایای گیاهان و جانوران در نهشته های رسوبی با منشاء دریایی هستند که به معنای واقعی کلمه گرم در هر متر مکعب سنگ رسوبات نمکی وجود دارد، اما در شیل نفتی، تا شش کیلوگرم می تواند بر روی همان متر مکعب رسوبات بیفتد. سپرده ها در خاک رس - نیم کیلوگرم، در سیلتسنگ - دویست گرم، در سنگ آهک - دویست و پنجاه.

دو نوع ماده آلی

Sapropel و Humus - هر کسی که به رشد گیاه علاقه دارد می داند که چیست. اگر مواد آلی در زیر آب انباشته شود، جایی که دسترسی به هوا کافی نیست، اما وجود دارد، پوسیده می شود و در نتیجه هوموس - قسمت اصلی خاک که حاصلخیزی را فراهم می کند، می شود. اگر در زیر آب، اما بدون دسترسی به اکسیژن، تجمع می یابدمواد آلی، سپس "تقطیر آهسته" رخ می دهد، یک فرآیند شیمیایی کاهش دهنده - پوسیدگی. استخرهای کم عمق آب راکد همیشه دارای مقدار زیادی جلبک سبز-آبی، پلانکتون، از جمله بندپایان هستند که عمر طولانی ندارند و تعداد زیادی می میرند.

یک لایه قدرتمند از سیلت آلی - sapropel - در پایین تشکیل شده است. اینها قسمت های ساحلی دریاها، تالاب ها، مصب ها هستند. هنگامی که ساپروپل تقطیر خشک می شود، بیست و پنج درصد وزن روغن های چرب روغن مانند را تولید می کند. و تشکیل نفت فرآیندی است به قدری طولانی و پیچیده که فرد فرصتی برای دنبال کردن تمام مراحل آن را ندارد، او فقط نتیجه را پیدا می کند - ذخایر عظیم و ذخایر نفت. و این فرآیندها هزاران سال در سوئیت‌های منبع نفت ادامه داشت، جایی که طیف گسترده‌ای از رسوبات در کف اقیانوس‌ها تشکیل می‌شد و حاوی مواد آلی منتشر در مقادیر کمتر از کلارک - چهارصد گرم در متر مکعب بود..

مراحل تشکیل روغن
مراحل تشکیل روغن

پتانسیل

نهشته های منبع با بالاترین پتانسیل خاک رس کربنات است که حاوی ماده آلی ساپروپل است. به این گونه ذخایر دومینیکیت می گویند. آنها در تمام طبقات پرکامبرین، در سیستم های فانوزوئیک و در سطوح چینه شناسی یکسان در قاره های کاملاً متفاوت یافت می شوند. چگونه اتفاق افتاد؟ سه و نیم میلیارد سال پیش زندگی بر روی زمین آغاز شد. در دوران کامبرین، پوسته آب زمین قبلاً دارای متنوع ترین اشکال مواد آلی بود. پالئوزوئیک اولیه توسط دریاهای وسیع واقیانوس ها، جایی که جلبک ها و بی مهرگان قبلاً تعداد زیادی گونه داشتند.

و به دور از آن است که همه این دنیای ارگانیک به خشکی هجوم آوردند. بهترین شرایط برای زندگی در مخازن در عمق شصت تا هشتاد متر ایجاد شد - اغلب این قفسه های مرزهای زیر آب قاره ها هستند. هر چه به خشکی نزدیکتر باشد، مواد آلی در رسوبات بیشتر می شود. دریاهای داخلی تا پنجاه درصد از کل مواد آلی ته نشین شده را در خود دارند. بهترین شرایط برای ایجاد نفت، قسمت های ساحلی دریاها است. نفت از دریاهای باستانی می آید، نه از باتلاق ها در حوضه های آب شیرین.

مراحل تشکیل روغن

آکادمیسین گوبکین استدلال کرد که تشکیل نفت بدون گذر از مراحل خاصی انجام نمی شود. اولین آنها رسوب زایی و دیاژنز است، زمانی که تشکیل رسوبات منبع گاز و منبع نفت، یعنی ماده آلی اولیه صورت می گیرد. مرحله اول چنین فرآیندهای بیوشیمیایی را به همراه دارد که کروژن و مقدار زیادی از مواد گازی تولید می کند که به تدریج از بین می روند.

برخی از آنها حل و تغلیظ می شوند، حتی گاهی اوقات برای تولید صنعتی مورد توجه قرار می گیرند (مثلاً پنجاه میلیارد متر مکعب متان در یک دریاچه آفریقایی، یا در ژاپن، گاز نیز از دریا استخراج می شود، که در آن تا تا نود و هفت درصد متان). با این حال، در این مرحله، نفت هنوز تشکیل نشده است. اما غوطه‌ور شدن بیشتر، کاوشگر را به سنگ‌های منبع نفت منطقه کاتاژنز هدایت می‌کند، جایی که آمونیاک، سولفید هیدروژن، متان، دی‌اکسید کربن و همراه با آنها محصولات مایع از قبل از مواد آلی اصلی ناشی می‌شوند.هیدروکربن ها.

فازها و مناطق

فاز اصلی تشکیل نفت در مرحله کاتاژنز در عمق دو تا سه کیلومتری رسوبات در دمای هشتاد تا صد و پنجاه درجه سانتیگراد است. شرایط بهینه دقیقاً شرایطی است که در آن عامل تعیین کننده دمای بالا است. تولید نفت و گاز نیز از نظر عمق دارای مناطق مشخصی است. تا صد و پنجاه متر یک منطقه بیوشیمیایی است که با توسعه فرآیندهای بیوشیمیایی در مواد آلی با انتشار گازها مشخص می شود.

از یک تا یک و نیم کیلومتر پایین - منطقه انتقال، جایی که همه فرآیندهای بیوشیمیایی محو می شوند. منطقه سوم، از یک و نیم تا شش کیلومتر، یک منطقه کاتالیزوری حرارتی است، به ویژه برای تشکیل نفت مهم است. و چهارم - گاز، که در آن عمدتا متان تشکیل می شود. مشاهده می شود که این فرآیند با تشکیل گاز آغاز می شود و در تمام مراحل با تشکیل نفت همراه است و این فرآیند را تکمیل می کند. این ناحیه بندی عمودی است و توزیع هیدروکربن ها در مزارع افقی است.

نظریه معدنی منشاء نفت
نظریه معدنی منشاء نفت

تولید

پیش از این، نفت از جایی که به سطح نزدیک می شد استخراج می شد. اکنون تولید آن چندین برابر شده است و بنابراین چاه ها از نظر طول خود به سادگی شگفت انگیز هستند. طولانی ترین ها در اتحاد جماهیر شوروی حفاری شدند: در ساخالین - بسیار بیش از دوازده کیلومتر و در شبه جزیره کولا - 12262 متر. در قطر، یک چاه افقی بیش از دوازده کیلومتر طول دارد، در ایالات متحده - دو چاه نه کیلومتر. در کوه های باواریا آلمان همان چاه نه کیلومتری وجود دارد که از آنهیچ چیزی استخراج نشده و استخراج نمی شود، هر چند سیصد و سی و هفت میلیون دلار برای آن هزینه شده است. در اتریش، یک میدان نفتی کوچک پیدا شد که به طور غیر منتظره معلوم شد که بسیار بزرگتر از میدان اکتشاف شده است، اما نفت در عمق بیش از هشت کیلومتری کشف شد. با بررسی دقیق تر، معلوم شد که این تجمع نفت نیست، بلکه گاز است که استخراج آن غیرممکن بود - ویژگی های زمین شناسی این منطقه اجازه نمی دهد. اما آنها هنوز یک چاه حفر کردند، اما اصلاً چیزی پیدا نکردند، حتی شیلی که بتوان آن را استخراج کرد.

همه کشورها به نفت نیاز دارند. به دلیل غیبت او، جنگ ها دائما شروع می شود. اکنون در مقادیری که قبلاً دیده نشده بود استخراج می شود. زمین در حال حاضر به معنای واقعی کلمه خشک شده است. کارشناسان انرژی محاسبه کرده اند که روغن موجود در روده های زمین چند سال دوام می آورد. و معلوم شد که تنها پنجاه و شش سال از ذخایر اکتشاف شده باقی مانده است. البته به طور کامل از بین نمی رود. مردم قبلاً می دانند که چگونه نفت را از شیل، شن و ماسه نفتی، قیر طبیعی و خیلی چیزهای دیگر استخراج کنند. ونزوئلا برای صد سال نفت کافی خواهد داشت، عربستان سعودی - تقریباً هفتاد سال، روسیه - کمتر از سی سال غول نفت و گاز است.

توصیه شده: