Về lý thuyết nguồn gốc của dầu, các nhà khoa học vẫn chưa đi đến thống nhất. Đây là một vấn đề rất phức tạp và cả địa chất khí đốt và dầu mỏ, cũng như toàn bộ khoa học tự nhiên hiện có cho nhân loại có thể giải quyết vấn đề của giải pháp của nó. Không chỉ các nhà lý thuyết, mà cả các học viên cũng nói về nguồn gốc của dầu. Nhà địa chất dầu mỏ nổi tiếng I. M. Gubkin đã viết rất nhiều và thú vị về điều này vào những năm ba mươi của thế kỷ trước, thảo luận về nhiều lý thuyết khác nhau về nguồn gốc của dầu mỏ. Nói chung, chúng ta chỉ có thể đoán được loại quá trình nào đã diễn ra trong hàng tỷ năm dưới vỏ trái đất, hành tinh của chúng ta vẫn còn là một bí ẩn đối với chúng ta về nhiều mặt. Con người biết rất ít về tiến trình thực sự của các quá trình tiến hóa địa lý, vì vậy các giả thuyết về nguồn gốc của dầu rất nhiều.
Hai lý thuyết chính
Khi nhân loại nhận được đầy đủ kiến thức về các điều kiện góp phần hình thành dầu mỏ, khi nghiên cứu chính xác cách thức trầm tích của nó được hình thành trong vỏ trái đất, khi họ làm quen với tất cả các dạng cấu trúc không có ngoại lệcác lớp, các đặc điểm thạch học của chúng thuận lợi cho sự xuất hiện và tích tụ dầu - chỉ khi đó việc thăm dò và tìm kiếm các mỏ mới được thực hiện nhanh chóng. Ngay sau khi khoa học địa chất bắt đầu phát triển, hai lý thuyết chính về nguồn gốc của dầu mỏ đã xuất hiện. Đầu tiên liên quan đến sự hình thành của nó với vật chất sống. Đây là một lý thuyết hữu cơ về nguồn gốc của dầu. Điều thứ hai nói rằng cả khí và dầu đều sinh ra do quá trình tổng hợp hydro và carbon ở áp suất và nhiệt độ cao ở độ sâu của vỏ trái đất. Đây là một lý thuyết vô cơ về nguồn gốc của dầu.
Lịch sử tuyên bố rằng lý thuyết hữu cơ xuất hiện muộn hơn lý thuyết vô cơ: cho đến giữa thế kỷ 19, dầu chỉ được chiết xuất ở nơi nó tiếp xúc với bề mặt trái đất - ở California, ở Địa Trung Hải, ở Venezuela và một số nơi khác. Nhà khoa học người Đức Humboldt gợi ý rằng dầu được hình thành như thế nào: giống như nhựa đường, là kết quả của hoạt động của núi lửa. Một thời gian sau, vào nửa sau của thế kỷ 19, các nhà hóa học đã biết cách tổng hợp axetilen С2Н2với các hiđrocacbon thuộc dãy metan. trong các phòng thí nghiệm. Thậm chí sau này, Dmitri Ivanovich Mendeleev của chúng tôi đã trình bày với thế giới về lý thuyết "cacbua" của chính ông chứ không phải lý thuyết hữu cơ về nguồn gốc của dầu mỏ. Nhà địa chất và nhà khoa học Gubkin đã chỉ trích dữ dội cô ấy.
Mendeleev và Gubkin
Năm 1877, bậc thầy nói chuyện tại Hiệp hội Hóa học Nga về giả thuyết nguồn gốc của dầu mỏ. Nó dựa trên một tài liệu thực tế khổng lồ, và do đó ngay lập tức trở nên phổ biến. Đanh gia bởiTheo các bằng chứng đã trình bày, tất cả các trầm tích được phát hiện vào thời điểm đó đều tập trung ở rìa của các thành tạo núi uốn nếp, chúng kéo dài và nằm gần các đới đứt gãy lớn. Theo Mendeleev, nước đi vào sâu trong Trái đất thông qua các đứt gãy và phản ứng với các cacbua kim loại, do đó góp phần hình thành dầu, sau đó bốc lên và tạo thành cặn. Công thức của Mendeleev có dạng như sau: 2FeC + 3H2O=Fe2O3+ C 2H6. Đánh giá theo giả thuyết của ông (cách dầu được hình thành), quá trình này luôn xảy ra, và không chỉ trong các giai đoạn địa chất xa xôi.
Tôi. M. Gubkin chỉ trích lý thuyết cacbua ở khắp mọi nơi. Phương án này không thể làm hài lòng một người hiểu biết rõ về địa chất, người chắc chắn rằng dầu được hình thành khá tốt ngay cả khi không có lỗi nào dẫn nước thành cacbua lỏng. Những vết nứt như vậy chỉ đơn giản là không tồn tại trong tự nhiên - từ lõi Trái đất đến bề mặt. Vành đai bazan sẽ không cho phép nước thấm sâu vào bên trong, hoặc dầu thành phẩm bốc lên bên ngoài. Hơn nữa, tất cả dầu hiện đang được sản xuất từ độ sâu lớn đều chống lại lý thuyết này. Một lập luận khác cho Gubkin là dầu được tạo thành vô cơ không hoạt động về mặt quang học, trong khi dầu tự nhiên có hoạt tính, thậm chí có thể quay trong mặt phẳng phân cực của ánh sáng.
Không gian là lý thuyết thứ ba
Lý thuyết vũ trụ về cách dầu được hình thành cũng rất phổ biến. Ngày nay, với sự ra đời của các công nghệ hiện đại trong không gian, nó cũng đã phải gánh chịu một thất bại nặng nề. tiếng NgaNhà địa chất N. A. Sokolov đã công bố lý thuyết của ông về nguồn gốc vũ trụ của dầu mỏ vào năm 1892, dựa trên thực tế rằng các hydrocacbon luôn tồn tại trên hành tinh của chúng ta, ở dạng nguyên sinh nhất và chúng được hình thành ở nhiệt độ cao khi Trái đất mới hình thành. Khi nguội đi, hành tinh này hấp thụ dầu, hòa tan nó trong magma lỏng. Sau khi hình thành lớp vỏ trái đất rắn, magma, giống như nó, đã loại bỏ các hydrocacbon, dọc theo các vết nứt, tăng lên các phần trên của nó, nơi chúng dày lên do nguội đi và hình thành một số tích tụ. Các lập luận của Sokolov là các hydrocacbon được tìm thấy trong khối lượng của các thiên thạch.
Gubkin đã chỉ trích lý thuyết này với các mảnh vỡ, cáo buộc nó dựa trên những tính toán lý thuyết thuần túy chưa bao giờ được xác nhận bởi các quan sát địa chất. Nói chung, ông chắc chắn rằng hầu như không có dầu vô cơ trong tự nhiên, và cái gì là, không thể có tầm quan trọng thực tế. Phần lớn cặn dầu vẫn chứa một chất đã trải qua tất cả các giai đoạn hình thành dầu, và nó ở dạng hữu cơ. Các cuộc thảo luận sau đó về vấn đề này đã diễn ra trong gần một trăm năm, với cùng những tranh chấp và thiếu thống nhất. Các nhà khoa học dầu mỏ Liên Xô đã đưa ra lý thuyết xác thực nhất về nguồn gốc vô cơ của dầu.
Các nhà khoa học của Liên Xô
Kropotkin, Porfiriev, Kudryavtsev và những người cùng chí hướng khác của họ đã cố gắng chứng minh rằng từ hydro và carbon, có đủ số lượng trong magma, các gốc CH, CH2, CH thu được 3,được giải phóng từ nó cùng với oxy, đóng vai trò là nguyên liệu ban đầu trong các vùng lạnh để hình thành dầu. Kudryavtsev chắc chắn rằng nguồn gốc gây dị ứng của dầu mỏ cho phép nó cùng với khí đi qua lớp vỏ trầm tích của hành tinh dọc theo các đứt gãy sâu từ lớp vỏ Trái đất. Porfiryev phản đối rằng dầu không phải ở dạng gốc hydrocacbon từ các vùng sâu, mà đã sở hữu đầy đủ tất cả các đặc tính của dầu tự nhiên thành phẩm, phá vỡ các đá xốp. Ông không thể chỉ trả lời câu hỏi về độ sâu của dầu trước cuộc di cư? Không nghi ngờ gì nữa, ở các vùng dưới vỏ, nhưng toàn bộ lý thuyết này chắc chắn không thể chứng minh được như những lý thuyết trước.
Nguồn gốc vô cơ của dầu được hỗ trợ bởi các lập luận sau:
1. Ngoài ra còn có các chất lắng đọng trong các loại đá kết tinh cơ bản.
2. Các tạp chất khí và dầu đã được tìm thấy cùng với hydrocacbon trong khí thải núi lửa, trong "ống nổ", trong không gian.
3. Có thể thu được hydrocacbon trong phòng thí nghiệm bằng cách tạo ra điều kiện áp suất và nhiệt độ cao.
4. Khí hydrocacbon và chất lỏng hydrocacbon lỏng có trong các giếng xuyên qua lớp nền kết tinh (ở Thụy Điển, Tatarstan và những nơi khác).
5. Theo bất kỳ cách nào, lý thuyết hữu cơ không thể giải thích sự hiện diện của nồng độ dầu khổng lồ và các mỏ khổng lồ.
6. Các mỏ khí có tuổi Kainozoi, và các mỏ dầu có tuổi hậu Paleozoi trên các nền núi cổ.
7. Các mỏ dầu thường có liên quan đến các đứt gãy sâu.
Thuyết hữu
Trong những năm gần đây, rất nhiều ấn phẩm với dữ liệu mới đã xuất hiện. Ví dụ, dầu lỏng được tìm thấy trong các đại dương, trong vùng lan rộng của chúng. Hầu hết những dữ kiện này nói về nguồn gốc vô cơ của dầu. Tuy nhiên, nó vẫn được biện minh khá ít ỏi và yếu ớt. Đó là lý do tại sao cô ấy có rất ít người ủng hộ cho đến ngày nay. Đại đa số các nhà địa chất học ở nước ngoài và trong nước đều tuân theo lý thuyết hữu cơ về nguồn gốc của dầu mỏ. Tại sao lý thuyết này lại hấp dẫn đến vậy?
Nguồn gốc sinh học của dầu ngụ ý nguồn gốc của nó từ chất hữu cơ của trầm tích trầm tích. Bản chất của quá trình này được dàn dựng rõ ràng. Những người ủng hộ thuyết sinh học chắc chắn rằng dầu là sản phẩm thu được từ quá trình biến đổi chất hữu cơ. Đây là những phần còn lại của động thực vật trong trầm tích có nguồn gốc từ biển, trong đó có số gam trên một mét khối đá chứa muối, nhưng trong đá phiến dầu, có thể lên đến sáu kilôgam trên cùng một mét khối trầm tích. tiền gửi. Đất sét - nửa kg, bằng đá phù sa - hai trăm gam, trong đá vôi - hai trăm năm mươi.
Hai loại chất hữu cơ
Sapropel và mùn - những ai đam mê trồng cây đều biết nó là gì. Nếu chất hữu cơ tích tụ dưới nước, nơi không có đủ không khí tiếp cận, nhưng nó có mặt, nó sẽ thối rữa, dẫn đến mùn - phần chính của đất cung cấp độ phì nhiêu. Nếu ở dưới nước, nhưng không được tiếp cận với oxy, nó sẽ tích tụchất hữu cơ, sau đó "chưng cất chậm" xảy ra, một quá trình hóa học khử - phân rã. Những vũng nước đọng nông luôn có một lượng lớn tảo lục lam, sinh vật phù du, kể cả động vật chân đốt, không sống lâu và chết với số lượng rất lớn.
Một lớp phù sa hữu cơ mạnh mẽ - nhựa cây - được hình thành ở đáy. Đây là những phần ven biển của biển, đầm phá, cửa sông. Khi chưng cất khô, sapropel tạo ra 25% trọng lượng của dầu béo dạng dầu. Và sự hình thành của dầu là một quá trình lâu dài và phức tạp đến nỗi một người không có cơ hội theo dõi tất cả các giai đoạn của nó, anh ta chỉ tìm thấy kết quả - những cặn và cặn dầu khổng lồ. Và các quá trình này đã diễn ra hàng nghìn năm trong các dãy nguồn dầu, nơi có nhiều loại trầm tích hình thành dưới đáy đại dương và chứa các chất hữu cơ khuếch tán với số lượng không thấp hơn clarke - bốn trăm gam trên mét khối.
Tiềm
Trầm tích nguồn có tiềm năng cao nhất là đất sét-cacbonat, chứa chất hữu cơ sapropel. Các khoản tiền gửi như vậy được gọi là domanikites. Chúng được tìm thấy trong tất cả các địa tầng Precambrian, trong các hệ thống Phanerozoic, và ở cùng các cấp địa tầng trên các lục địa hoàn toàn khác nhau. Chuyện đã xảy ra như thế nào? Ba tỷ rưỡi năm trước, sự sống bắt đầu trên trái đất. Trong kỷ Cambri, vỏ nước của Trái đất đã có nhiều dạng chất hữu cơ đa dạng nhất. Đại Cổ sinh sớm được biểu thị bằng các biển rộng lớn vàđại dương, nơi tảo và động vật không xương sống đã có rất nhiều loài.
Và xa ngay lập tức tất cả thế giới hữu cơ này đổ xô đổ bộ. Các điều kiện tốt nhất cho sự sống đã được tạo ra trong các hồ chứa ở độ sâu từ sáu mươi đến tám mươi mét - hầu hết chúng thường là các thềm ranh giới dưới nước của các lục địa. Càng gần đất liền, càng nhiều chất hữu cơ trong trầm tích. Biển nội địa chứa tới năm mươi phần trăm tất cả các chất hữu cơ lắng đọng. Điều kiện tốt nhất để tạo ra dầu là các vùng ven biển. Dầu đến từ các vùng biển cổ đại, không phải đầm lầy trong các lưu vực nước ngọt.
Các giai đoạn hình thành dầu
Viện sĩ Gubkin lập luận rằng dầu không thể hình thành mà không phải trải qua một số giai đoạn nhất định. Đầu tiên là quá trình tạo trầm tích và quá trình sinh cặn, khi quá trình hình thành các trầm tích nguồn khí và dầu, tức là các chất hữu cơ ban đầu, diễn ra. Giai đoạn đầu tiên mang theo những quá trình sinh hóa như vậy tạo ra kerogen và một lượng lớn các chất ở thể khí dần dần bị tiêu biến.
Một số trong số chúng hòa tan và cô đặc, đôi khi thậm chí còn được quan tâm đối với sản xuất công nghiệp (ví dụ như 50 tỷ mét khối khí mêtan trong một hồ ở châu Phi, hoặc ở Nhật Bản, khí cũng được khai thác từ biển, trong đó đến chín mươi bảy phần trăm khí metan). Tuy nhiên, ở giai đoạn này, dầu vẫn chưa hình thành. Nhưng việc ngâm sâu hơn nữa sẽ dẫn nhà thám hiểm đến các đá nguồn dầu của vùng xúc tác, nơi amoniac, hydro sunfua, mêtan, carbon dioxide, và cùng với chúng là các sản phẩm lỏng đã phát sinh từ chất hữu cơ ban đầu.hydrocacbon.
Giai đoạn và khu vực
Giai đoạn chính là sự hình thành dầu trong giai đoạn xúc tác ở độ sâu từ hai đến ba km của trầm tích ở nhiệt độ từ 80 đến một trăm năm mươi độ C. Các điều kiện tối ưu chính xác là những điều kiện mà yếu tố quyết định là nhiệt độ cao. Hoạt động sản xuất dầu khí cũng có những phân khu cụ thể về độ sâu. Lên đến một trăm năm mươi mét là một vùng sinh hóa, được đặc trưng bởi sự phát triển của các quá trình sinh hóa trong chất hữu cơ với việc giải phóng khí.
Từ một đến một km rưỡi xuống - vùng chuyển tiếp, nơi tất cả các quá trình sinh hóa mờ dần. Vùng thứ ba, từ một km rưỡi đến sáu km, là vùng xúc tác nhiệt, nó đặc biệt quan trọng đối với sự hình thành dầu. Và thứ tư - khí, nơi chủ yếu là mêtan được hình thành. Có thể thấy rằng quá trình bắt đầu với sự hình thành khí, và đi kèm với sự hình thành dầu ở tất cả các giai đoạn, và hoàn tất quá trình này. Tính địa đới này là theo chiều dọc và sự phân bố của các hydrocacbon trong các lĩnh vực là theo chiều ngang.
Sản xuất
Trước đó, dầu được chiết xuất ở những nơi gần bề mặt. Giờ đây, sản lượng của nó đã tăng lên nhiều lần, và do đó, các giếng chỉ đơn giản là có chiều dài đáng kinh ngạc. Các mũi khoan dài nhất được khoan ở Liên Xô: trên Sakhalin - hơn 12 km, và trên Bán đảo Kola - 12262 mét. Ở Qatar, một giếng ngang dài hơn mười hai km, ở Hoa Kỳ - hai giếng dài chín km. Ở vùng núi Bavaria của Đức có cùng một cái giếng dài 9 km, từ đókhông có gì đã được khai thác và không được khai thác, mặc dù ba trăm ba mươi bảy triệu đô la đã được chi cho nó. Tại Áo, một mỏ dầu nhỏ đã được tìm thấy, bất ngờ là lớn hơn nhiều so với mỏ đã được thăm dò, nhưng dầu được phát hiện ở độ sâu hơn 8 km. Khi xem xét kỹ hơn, sự tích tụ này hóa ra không phải dầu mà là khí, thứ không thể khai thác được - đặc điểm địa chất của khu vực này không cho phép. Nhưng họ vẫn khoan một cái giếng, nhưng họ không tìm thấy bất cứ thứ gì, ngay cả đá phiến sét có thể được khai thác.
Tất cả các nước đều cần dầu. Vì sự vắng mặt của cô ấy, các cuộc chiến liên tục bắt đầu. Hiện nó đang được khai thác với số lượng chưa từng thấy trước đây. Trái đất đã khô cằn theo đúng nghĩa đen. Các chuyên gia năng lượng đã tính toán xem dầu có sẵn trong ruột Trái đất sẽ tồn tại được bao nhiêu năm. Và hóa ra chỉ còn lại năm mươi sáu trữ lượng đã được thăm dò. Tất nhiên, nó sẽ không hoàn toàn biến mất. Mọi người đã biết cách chiết xuất dầu từ đá phiến, cát dầu, bitum tự nhiên và nhiều hơn nữa. Venezuela sẽ có đủ dầu trong một trăm năm, Ả Rập Xê-út - gần bảy mươi năm, Nga - chưa đầy ba mươi năm để trở thành một gã khổng lồ về dầu khí.
