Ar greitai išeikvotos juodojo aukso atsargos, ar nafta begalinė?

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Plačiai paplitusias prognozes apie neišvengiamą (po 30–50 metų) naftos atsargų išeikvojimą ekspertai suvokia skirtingai. Dauguma – su pagarba („tai yra“), kiti skeptiškai („naftos atsargos neribotos!“), treti su apgailestavimu („galėjo pakakti šimtmečiams…“).

Grubiai tariant, niekas nežino, kiek metų užteks naftos atsargų. Kas labiau stebina, iki šiol niekas negali tiksliai pasakyti, kokiu būdu susidaro nafta, nors ginčas dėl to vyksta nuo XIX a. Mokslininkai, priklausomai nuo savo įsitikinimų, buvo suskirstyti į dvi stovyklas.

Dabar tarp specialistų pasaulyje vyrauja biogeninė teorija. Jame rašoma, kad nafta ir gamtinės dujos susidarė iš augalų ir gyvūnų organizmų liekanų per kelių etapų procesą, trunkantį milijonus metų. Remiantis šia teorija, kurios vienas iš įkūrėjų buvo Michailas Lomonosovas, naftos atsargos yra nepakeičiamos ir visi jos telkiniai ilgainiui baigsis. Nepakeičiama, žinoma, turint omenyje žmonių civilizacijų laikinumą: pirmąją abėcėlę ir branduolinę energiją skiria ne daugiau kaip keturi tūkstančiai metų, o naujos naftos susidarymas iš dabartinių organinių liekanų užtruks milijonus. Tai reiškia, kad mūsų ne per tolimi palikuonys turės apsieiti be naftos, o tada be dujų …

Abiogeninės teorijos šalininkai optimistiškai žiūri į ateitį. Jie tiki, kad mūsų naftos ir dujų atsargų užteks dar daug amžių. Būdamas Baku, Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas kartą iš geologo Hermano Abicho sužinojo, kad naftos telkiniai geografiškai labai dažnai apsiriboja nuotėkiais – ypatingais žemės plutos plyšiais. Tuo pačiu metu garsus rusų chemikas įsitikino, kad angliavandeniliai (nafta ir dujos) susidaro iš neorganinių junginių giliai po žeme. Mendelejevas manė, kad vykstant kalnų statybos procesams išilgai plyšių, kurie pjauna žemės plutą, paviršinis vanduo prasiskverbia į Žemės gelmes iki metalų masės ir reaguoja su geležies karbidais, sudarydamas metalų oksidus ir angliavandenilius. Tada angliavandeniliai išilgai plyšių pakyla į viršutinius žemės plutos sluoksnius ir sudaro naftos bei dujų telkinius. Pagal abiogeninę teoriją naujos naftos susidarymo nereikės laukti milijonus metų, tai visiškai atsinaujinantis išteklius. Abiogeninės teorijos šalininkai yra įsitikinę, kad dideliame gylyje tikimasi atrasti naujų telkinių ir kad šiuo metu ištirtos naftos atsargos gali pasirodyti nereikšmingos, palyginti su vis dar nežinomomis.

Ieško įrodymų

Tačiau geologai yra pesimistai, o ne optimistai. Bent jau jie turi daugiau priežasčių pasitikėti biogenine teorija. Dar 1888 metais vokiečių mokslininkai Geferis ir Engleris atliko eksperimentus, kurie įrodė galimybę gauti aliejaus iš gyvūninės kilmės produktų. Distiliuojant žuvų taukus 400 ° C temperatūroje ir maždaug 1 MPa slėgyje, jie išskyrė iš jų sočiuosius angliavandenilius, parafiną ir tepamąsias alyvas. Vėliau, 1919 m., akademikas Zelinskis iš Balchašo ežero dugno organinio dumblo, daugiausia augalinės kilmės, distiliavimo būdu gavo žalią dervą, koksą ir dujas – metaną, CO, vandenilį ir sieros vandenilį. Tada iš dervos išgavo benziną, žibalą ir sunkiuosius aliejus, eksperimentiškai įrodęs, kad aliejų galima gauti iš augalinės kilmės organinių medžiagų.

Neorganinės naftos kilmės šalininkams teko pakoreguoti savo nuomonę: dabar jie neneigė angliavandenilių atsiradimo iš organinių medžiagų, bet tikėjo, kad jų galima gauti alternatyviu, neorganiniu būdu. Netrukus jie turėjo savo įrodymus. Spektroskopiniai tyrimai parodė, kad paprasčiausi angliavandeniliai yra Jupiterio ir kitų milžiniškų planetų atmosferoje, taip pat jų palydovuose ir kometų dujų apvalkaluose. Tai reiškia, kad jei gamtoje vyksta organinių medžiagų sintezės iš neorganinių medžiagų procesai, Žemėje niekas netrukdo susidaryti angliavandeniliams iš karbidų. Netrukus buvo atrasti ir kiti faktai, kurie nesutapo su klasikine biogenine teorija. Daugelyje naftos gręžinių naftos atsargos netikėtai pradėjo atsigauti.

Aliejaus magija

Vienas pirmųjų tokių paradoksų buvo aptiktas naftos telkinyje Tersko-Sunzhensky regione, netoli Grozno. Pirmieji gręžiniai čia buvo išgręžti dar 1893 m., natūralių naftos parodų vietose.

1895 metais vienas iš gręžinių iš 140 m gylio davė grandiozinį naftos trykštį. Po 12 dienų trykštančio naftos tvarto sienos sugriuvo, o naftos srautas užtvindė netoliese esančių šulinių platformas. Tik po trejų metų fontanas buvo sutramdytas, paskui išdžiūvo ir nuo fontaninio aliejaus gamybos būdo pereita prie siurbimo.

Prasidėjus Antrajam pasauliniam karui visi šuliniai buvo gausiai laistyti, o kai kurie iš jų buvo apaugę naftalinais. Prasidėjus taikai, gamyba buvo atkurta ir, visų nuostabai, beveik visuose aukšto vandens gręžiniuose pradėta gaminti bevandenė nafta! Nesuprantamu būdu šuliniai sulaukė „antro vėjo“. Po pusės amžiaus situacija pasikartojo. Iki Čečėnijos karų pradžios šuliniai vėl buvo gausiai laistomi, jų gavybos rodikliai gerokai sumažėjo, o per karus jie nebuvo eksploatuojami. Atnaujinus gamybą, gamybos tempai gerokai išaugo. Be to, pirmieji sekli šuliniai per žiedą pradėjo sunktis nafta į žemės paviršių. Biogeninės teorijos šalininkai buvo netekę, o „neorganiniai“šį paradoksą nesunkiai paaiškino tuo, kad šioje vietoje aliejus yra neorganinės kilmės.

Kažkas panašaus nutiko viename didžiausių pasaulyje Romashkinskoye naftos telkinių, kurie buvo išplėtoti daugiau nei 60 metų. Totorių geologų skaičiavimais, iš telkinio gręžinių būtų galima išgauti 710 mln. Tačiau iki šiol čia jau buvo pagaminta beveik 3 milijardai tonų naftos! Klasikiniai naftos ir dujų geologijos dėsniai negali paaiškinti stebimų faktų. Atrodė, kad kai kurie šuliniai pulsavo: gavybos tempų kritimą staiga pakeitė ilgalaikis jų augimas. Pulsuojantis ritmas buvo pastebėtas daugelyje kitų šulinių buvusios SSRS teritorijoje.

Neįmanoma nepaminėti Baltojo tigro lauko vietnamietiškoje lentynoje. Nuo pat naftos gavybos pradžios „juodasis auksas“buvo išgaunamas išskirtinai iš nuosėdinių sluoksnių, čia nuosėdinis sluoksnis (apie 3 km) buvo išgręžtas, patekęs į žemės plutos pamatą, šulinys išliejamas. Negana to, geologų skaičiavimais, iš gręžinio pavyko išgauti apie 120 mln. tonų, tačiau net ir pagaminus tokį tūrį iš žarnų toliau geru slėgiu tekėjo nafta. Šis laukas geologams iškėlė naują klausimą: ar nafta kaupiasi tik nuosėdinėse uolienose, ar galima ją kaupti rūsio uolienose? Jei pamate taip pat yra naftos, tada pasaulio naftos ir dujų atsargos gali pasirodyti daug didesnės, nei mes manome.

Greitas ir neorganinis

Kas sukėlė daugelio gręžinių „antrąjį vėją“, kuris yra nepaaiškinamas klasikinės naftos ir dujų geologijos požiūriu? „Tersko-Sunzha lauke ir kai kuriuose kituose nafta gali susidaryti iš organinių medžiagų, bet ne per milijonus metų, kaip numato klasikinė geologija, o per kelerius metus“, – sakė Rusijos Geologijos katedros vedėjas. Valstybinis naftos ir dujų universitetas. JUOS. Gubkina Viktoras Petrovičius Gavrilovas. – Jo susidarymo procesą galima palyginti su dirbtiniu organinių medžiagų distiliavimu, panašiu į Geferio ir Zelinskio eksperimentus, bet atliekamu pačios gamtos. Toks naftos susidarymo greitis tapo įmanomas dėl vietovės geologinių ypatumų, kai kartu su apatine litosferos dalimi dalis nuosėdų įsitraukia į viršutinę Žemės mantiją. Ten, esant aukštai temperatūrai ir slėgiui, vyksta greiti organinių medžiagų naikinimo ir naujų angliavandenilių molekulių sintezės procesai.

Romashkinskoye lauke, pasak profesoriaus Gavrilovo, veikia kitoks mechanizmas. Čia, žemės plutos kristalinių uolienų storyje, rūsyje slypi storas, daugiau nei 3 milijardų metų senumo didelio aliuminio oksido gneisų sluoksnis. Šių senovinių uolienų sudėtyje yra daug (iki 15%) grafito, iš kurio aukštoje temperatūroje, esant vandeniliui, susidaro angliavandeniliai. Išilgai gedimų ir įtrūkimų jie kyla į akytą plutos nuosėdinį sluoksnį.

Yra dar vienas greito angliavandenilių atsargų papildymo mechanizmas, aptiktas Vakarų Sibiro naftos ir dujų provincijoje, kur sutelkta pusė visų Rusijos angliavandenilių atsargų. Čia, anot mokslininko, palaidotame senojo vandenyno plyšio slėnyje vyko ir vyksta metano susidarymo procesai iš neorganinių medžiagų, kaip „juoduosiuose rūkaliuose“. Tačiau vietinį plyšio slėnį blokuoja nuosėdos, kurios trukdo metano sklaidai ir verčia jį telktis uolienų rezervuaruose. Šios dujos maitino ir tebemaitina visą Vakarų Sibiro lygumą angliavandeniliais. Čia iš organinių junginių greitai susidaro aliejus. Taigi, ar čia visada bus angliavandenilių?

„Jeigu savo požiūrį į lauko plėtrą kursime remdamiesi naujais principais, – atsako profesorius, – gavybos greitį derindami su angliavandenilių srautu iš gamybos šaltinių šiose vietose, gręžiniai veiks šimtus. metų“.

Bet tai pernelyg optimistiškas scenarijus. Realybė žiauresnė: kad atsargos spėtų pasipildyti, žmonija turės atsisakyti „smurtinių“kasybos technologijų. Be to, reikės įvesti specialius reabilitacijos laikotarpius, laikinai atsisakant laukų eksploatavimo. Ar sugebėsime tai padaryti augant planetos gyventojų skaičiui ir augant poreikiams? Mažai tikėtina. Juk, be branduolinės energijos, nafta dar neturi vertos alternatyvos.

Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas praėjusiame šimtmetyje kritikavo, kad aliejaus deginimas yra tarsi krosnies kūrenimas banknotais. Jei šiandien gyventų didis chemikas, jis tikriausiai vadintų mus beprotiškiausia karta civilizacijos istorijoje. Ir galbūt jis būtų neteisus – mūsų vaikai vis tiek gali mus pranokti. Tačiau anūkai greičiausiai neturės tokios galimybės …