Teories de l'origen del petroli: orgànic i inorgànic. Etapes de formació del petroli. Quants anys durarà el petroli

Taula de continguts:

Teories de l'origen del petroli: orgànic i inorgànic. Etapes de formació del petroli. Quants anys durarà el petroli
Teories de l'origen del petroli: orgànic i inorgànic. Etapes de formació del petroli. Quants anys durarà el petroli
Anonim

Pel que fa a la teoria de l'origen del petroli, els científics no han arribat a un consens. Es tracta d'un tema molt complex, i ni la geologia del gas i el petroli, ni tota la ciència natural de què disposa actualment la humanitat poden resoldre el problema de la seva solució. No només els teòrics, sinó també els professionals parlen de l'origen del petroli. El famós geòleg del petroli I. M. Gubkin va escriure molt i de manera interessant sobre això als anys trenta del segle passat, discutint diverses teories sobre l'origen del petroli. En general, només podem endevinar quin tipus de processos van tenir lloc durant milers de milions d'anys sota l'escorça terrestre, el nostre planeta encara és un misteri per a nos altres en molts aspectes. L'home sap poc sobre el veritable curs dels processos de geoevolució, de manera que les teories sobre l'origen del petroli són molt nombroses.

teories sobre l'origen del petroli
teories sobre l'origen del petroli

Dues teories principals

Quan la humanitat rep un coneixement complet de les condicions que contribueixen a l'aparició del petroli, quan estudia exactament com es formen els seus dipòsits a l'escorça terrestre, quan coneix totes les formes estructurals sense excepció.capes, les seves característiques litològiques que són favorables per a l'aparició i l'acumulació de petroli, només així es realitzarà l'exploració i la recerca de jaciments de manera realment convenient. Tan bon punt es va començar a desenvolupar la ciència geològica, van sorgir dues teories principals sobre l'origen del petroli. El primer relaciona la seva formació amb la matèria viva. Aquesta és una teoria orgànica de l'origen del petroli. La segona diu que tant el gas com el petroli van sorgir a causa de la síntesi d'hidrogen i carboni a altes pressions i temperatures a les profunditats de l'escorça terrestre. Aquesta és una teoria inorgànica de l'origen del petroli.

La història afirma que la teoria orgànica va aparèixer més tard que la inorgànica: fins a mitjans del segle XIX, el petroli només s'extreia on entrava en contacte amb la superfície terrestre -a Califòrnia, al Mediterrani, a Veneçuela i alguns altres llocs. El científic alemany Humboldt va suggerir com es forma el petroli: igual que l'asf alt, com a resultat de l'acció dels volcans. Una mica més tard, a la segona meitat del segle XIX, els químics ja van saber sintetitzar l'acetilè С2Н2 amb hidrocarburs de la sèrie del metà als laboratoris. Fins i tot més tard, el nostre Dmitri Ivanovich Mendeleiev va presentar al món el seu propi "carbur" i no la teoria orgànica de l'origen del petroli. El geòleg i científic Gubkin la va criticar ferotgement.

petroli avui
petroli avui

Mendeleev i Gubkin

L'any 1877, el mestre va parlar a la Societat Química Russa sobre la hipòtesi de l'origen del petroli. Es va basar en un material factual enorme i, per tant, es va popularitzar immediatament. A jutjar perSegons les proves presentades, tots els dipòsits descoberts en aquella època es concentraven a les vores de formacions plegades muntanyoses, són allargats i situats prop de les zones de grans falles. Segons Mendeleiev, l'aigua entra profundament a la Terra per falles i reacciona amb els carburs metàl·lics, contribuint així a la formació de petroli, que després s'eleva i forma dipòsits. La fórmula de Mendeleiev té aquest aspecte: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. A jutjar per la seva hipòtesi (com es forma el petroli), aquest procés sempre es produeix, i no només en períodes geològics llunyans.

I. M. Gubkin va criticar la teoria del carbur a tot arreu. Aquesta opció no pot satisfer a una persona que coneix bé la geologia, que està segura que el petroli es va formar força bé fins i tot on no hi ha cap falla que condueixi l'aigua als carburs líquids. Aquestes esquerdes simplement no existeixen a la natura, des del nucli de la Terra fins a la superfície. El cinturó de bas alt no permetrà que l'aigua penetri profundament ni que l'oli acabat pugi a l'exterior. A més, tot el petroli que es produeix actualment des de grans profunditats parla en contra d'aquesta teoria. Un altre argument per a Gubkin va ser que l'oli format de manera inorgànica és òpticament inactiu, mentre que l'oli natural és actiu, fins i tot capaç de girar en el pla de polarització de la llum.

com es forma l'oli
com es forma l'oli

L'espai és la tercera teoria

La teoria còsmica de com es forma el petroli també va ser molt popular. Avui, amb l'arribada de les tecnologies modernes a l'espai, també ha patit un fiasco aclaparador. rusEl geòleg N. A. Sokolov va publicar la seva teoria de l'origen còsmic del petroli l'any 1892, basant-se en el fet que els hidrocarburs sempre han existit al nostre planeta, en la seva forma més prístina, i es van formar a altes temperatures quan s'acabava de formar la Terra. En refredar-se, el planeta va absorbir petroli i el va dissoldre en magma líquid. Després de la formació de l'escorça terrestre sòlida, el magma, per dir-ho, va abandonar els hidrocarburs que, al llarg de les esquerdes, van pujar a les seves parts superiors, on es van espessir pel refredament i van formar algunes acumulacions. Els arguments de Sokolov eren que es van trobar hidrocarburs a la massa de meteorits.

Gubkin va criticar aquesta teoria a trossos, acusant-la de basar-se en càlculs purament teòrics que mai han estat confirmats per observacions geològiques. En general, estava segur que gairebé no hi ha oli inorgànic a la natura i que el que és, no pot tenir importància pràctica. El gruix dels dipòsits de petroli encara conté una substància que ha passat per totes les etapes de formació del petroli, i és de manera orgànica. La discussió posterior d'aquest problema va tenir lloc durant quasi cent anys, amb les mateixes disputes i manca d'acord. Els científics del petroli soviètics presenten la teoria més contrastada de l'origen inorgànic del petroli.

teoria orgànica de l'origen del petroli
teoria orgànica de l'origen del petroli

Científics de la Unió Soviètica

Kropotkin, Porfiriev, Kudryavtsev i les seves altres persones afins van intentar demostrar que a partir d'hidrogen i carboni, que es troben en quantitats suficients en magma, els radicals CH, CH2, CH s'obtenen 3,s'allibera juntament amb l'oxigen, que serveix com a material de partida a les zones fredes per a la formació d'oli. Kudryavtsev estava segur que l'origen abiogènic del petroli li permet passar, juntament amb els gasos, a la closca sedimentària del planeta al llarg de falles profundes del mantell terrestre. Porfiryev va objectar que l'oli no venia en forma de radicals d'hidrocarburs de les zones profundes, sinó que ja posseïa totes les propietats de l'oli natural acabat, trencant les roques poroses. No podia respondre només la pregunta de quina profunditat era el petroli abans de la migració? Sens dubte, a les zones subcorticals, però tota aquesta teoria és tan definitivament indemostrable com les anteriors.

L'origen inorgànic de l'oli va ser recolzat pels arguments següents:

1. També hi ha dipòsits en roques cristal·lines fonamentals.

2. S'han trobat impureses de gas i petroli juntament amb hidrocarburs en les emissions de volcans, en "conductes d'explosió", a l'espai.

3. Els hidrocarburs es poden obtenir al laboratori creant condicions d' altes pressions i temperatures.

4. Els gasos d'hidrocarburs i els fluids d'hidrocarburs líquids estan presents als pous que penetren al soterrani cristal·lí (a Suècia, Tatarstan i altres llocs).

5. La teoria orgànica no pot explicar de cap manera la presència d'enormes concentracions de petroli i jaciments gegants.

6. Els jaciments de gas són d'edat cenozoica i els jaciments de petroli són de l'edat postpaleozoica a les antigues plataformes muntanyoses.

7. Els jaciments de petroli s'associen més sovint amb falles profundes.

hipòtesisorigen de l'oli
hipòtesisorigen de l'oli

Teoria orgànica

En els darrers anys han aparegut moltes publicacions amb dades noves. Per exemple, el petroli líquid es troba als oceans, a les seves zones d'expansió. La majoria d'aquests fets parlen de l'origen inorgànic del petroli. No obstant això, encara es justifica de manera bastant moderada i feble. Per això té molt pocs seguidors fins avui. La gran majoria de geòlegs tant a l'estranger com al nostre país s'adhereixen a la teoria orgànica de l'origen del petroli. Per què aquesta teoria és tan atractiva?

L'origen biogènic del petroli implica el seu origen a partir de la matèria orgànica dels dipòsits subaquàtics sedimentaris. La naturalesa d'aquest procés està clarament escenificada. Els defensors de la teoria biogènica estan segurs que el petroli és un producte obtingut mitjançant la transformació de la matèria orgànica. Es tracta de restes de flora i fauna en dipòsits sedimentaris d'origen marí, dels quals hi ha literalment grams per metre cúbic de dipòsits de roca de sal, però a l'esquist bituminós poden caure fins a sis quilograms sobre el mateix metre cúbic de sediments. dipòsits. En argiles - mig quilogram, en llims - dos-cents grams, en calcàries - dos-cents cinquanta.

Dos tipus de matèria orgànica

Sapropel i humus: tota persona aficionada al cultiu de plantes sap què és. Si la matèria orgànica s'acumula sota l'aigua, on l'accés a l'aire és insuficient, però és present, es podreix, donant lloc a humus, la part principal del sòl que proporciona fertilitat. Si està sota l'aigua, però sense accés a l'oxigen, s'acumulamatèria orgànica, llavors es produeix una "destil·lació lenta", un procés químic reductor: desintegració. Les piscines poc profundes d'aigua estancada sempre tenen una gran quantitat d'algues blau-verdoses, plàncton, inclosos els artròpodes, que no viuen gaire temps i moren en gran quantitat.

A la part inferior es forma una potent capa de llim orgànic - sapropel. Són les parts costaneres dels mars, llacunes, estuaris. Quan es destil·la en sec, el sapropel produeix el vint-i-cinc per cent del pes dels olis grassos semblants a l'oli. I la formació del petroli és un procés tan llarg i complex que una persona no té l'oportunitat de seguir totes les seves etapes, només troba el resultat: grans dipòsits i dipòsits de petroli. I els processos van continuar durant milers d'anys a les fonts de petroli, on una gran varietat de sediments es van formar al fons dels oceans i contenien matèria orgànica difusa en quantitats no inferiors a clarke: quatre-cents grams per metre cúbic..

etapes de formació del petroli
etapes de formació del petroli

Potencial

Els dipòsits d'origen amb més potencial són el carbonat d'argila, que contenen matèria orgànica sapropel. Aquests dipòsits s'anomenen domanikites. Es troben a tots els estrats del Precambrià, als sistemes fanerozoics i als mateixos nivells estratigràfics en continents completament diferents. Com ha passat? Fa tres mil milions i mig d'anys, va començar la vida a la terra. A l'era del Cambrià, la closca d'aigua de la Terra ja tenia les formes més diverses de matèria orgànica. El Paleozoic primerenc estava representat per grans mars ioceans, on les algues i els invertebrats ja tenien un gran nombre d'espècies.

I lluny de ser immediatament tot aquest món orgànic es va precipitar a terra. Les millors condicions per a la vida es van crear en embassaments a una profunditat de seixanta a vuitanta metres, la majoria de vegades són les prestatgeries dels límits submarins dels continents. Com més a prop de la terra, més matèria orgànica en els sediments. Els mars interiors contenen fins a un cinquanta per cent de tota la matèria orgànica dipositada. Les millors condicions per crear petroli són les parts costaneres dels mars. El petroli prové dels mars antics, no dels pantans de les conques d'aigua dolça.

Etapes de formació del petroli

L'acadèmic Gubkin va argumentar que la formació del petroli no pot prescindir de passar per determinades etapes. Els primers són la sedimentogènesi i la diagènesi, quan es produeix la formació de sediments de font de gas i petroli, és a dir, la matèria orgànica inicial. La primera etapa comporta aquests processos bioquímics que produeixen querogen i una gran quantitat de substàncies gasoses que es dissipen gradualment.

Alguns d'ells es dissolen i es concentren, de vegades fins i tot d'interès per a la producció industrial (cinquanta mil milions de metres cúbics de metà en un llac africà, per exemple, o al Japó, també s'extreu gas del mar, on al noranta-set per cent de metà). No obstant això, en aquesta etapa, el petroli encara no s'ha format. Però una immersió addicional condueix l'explorador a les roques font del petroli de la zona de catagènesi, on ja sorgeixen amoníac, sulfur d'hidrogen, metà, diòxid de carboni i amb ells productes líquids de la matèria orgànica original.hidrocarburs.

Fases i zones

La fase principal és la formació de petroli en l'etapa de catagènesi a una profunditat de dos a tres quilòmetres de sediments a una temperatura de vuitanta a cent cinquanta graus centígrads. Les condicions òptimes són precisament aquelles en què el factor decisiu és l' alta temperatura. La generació de petroli i gas també té zones específiques pel que fa a la profunditat. Fins a cent cinquanta metres és una zona bioquímica, que es caracteritza pel desenvolupament de processos bioquímics en matèria orgànica amb l'alliberament de gasos.

D'un a un quilòmetre i mig més avall: la zona de transició, on tots els processos bioquímics s'esvaeixen. La tercera zona, d'un quilòmetre i mig a sis quilòmetres, és una zona catalítica tèrmica, és especialment important per a la formació de petroli. I el quart - el gas, on es forma principalment metà. Es pot veure que el procés comença amb la formació de gas, i acompanya la formació del petroli en totes les etapes, i completa aquest procés. Aquesta zonalitat és vertical i la distribució dels hidrocarburs als camps és horitzontal.

teoria inorgànica de l'origen del petroli
teoria inorgànica de l'origen del petroli

Producció

Abans, l'oli s'extreia on s'acosta a la superfície. Ara la seva producció ha augmentat moltes vegades i, per tant, els pous són senzillament sorprenents en la seva longitud. Els més llargs es van perforar a l'URSS: a Sakhalin, molt més de dotze quilòmetres, i a la península de Kola, 12262 metres. A Qatar, un pou horitzontal té més de dotze quilòmetres de llarg, als Estats Units: dos pous de nou quilòmetres. A les muntanyes bavareses d'Alemanya hi ha el mateix pou de nou quilòmetres, des del qualno s'ha extret ni s'ha extret res, tot i que es van gastar tres-cents trenta-set milions de dòlars. A Àustria es va trobar un petit jaciment de petroli, que inesperadament va resultar ser molt més gran que l'explorat, però es va descobrir petroli a més de vuit quilòmetres de profunditat. Després d'un examen més atent, aquesta acumulació va resultar que no era petroli, sinó gas, que era impossible d'extreure, les característiques geològiques d'aquesta zona no ho permetien. Però encara van perforar un pou, però no van trobar res, ni tan sols esquist que es pogués extreure.

Tots els països necessiten petroli. A causa de la seva absència, les guerres comencen constantment. Ara s'extreu en quantitats mai vistes. La terra ja està literalment sagnada. Els experts en energia han calculat quants anys durarà el petroli disponible a les entranyes de la Terra. I va resultar que només quedaven cinquanta-sis anys de reserves ja explorades. Per descomptat, no desapareixerà del tot. La gent ja sap com extreure petroli d'esquist, sorra bituminosa, betum natural i molt més. Veneçuela tindrà prou petroli durant cent anys, l'Aràbia Saudita, gairebé setanta anys, Rússia, menys de trenta anys de ser un gegant del petroli i el gas.

Recomanat: