Походження нафти. Альтернативні теорії.

На рахунок утворення нафти і вугілля зазвичай мало хто сумнівається – це органічні рештки давніх рослин і тварин перетворилися під впливом тиску надр і при нестачі кисню. Тому вугілля і нафту справедливо відносять до поновлюваних ресурсів і регулярно преса нас попугивает досить коротким проміжком часу, що залишився до їх повного вичерпання. У вугіллі цього знаходять незаперечні підтвердження – сліди стародавніх тварин організмів і рослин. Але з нафтою, виявляється, все далеко не так однозначно. Існує ще, як мінімум, дві теорії мають під собою досить серйозну наукову основу.

Підтвердженням класичної теорії утворення нафти служить досвід німецьких вчених Р. Гефера і К. Енглера поставлене ними в 1888 році. Вони здійснили перегонку риб’ячого жиру при температурі 400 С і тиску біля 1 МПа. При цьому їм вдалося отримати граничні вуглеводні, парафін, мастильні масла, з високим вмістом алкенів, нафтенів і аренів. Пізніше академік Н.Д. Зелінський проводив подібний досвід, але вихідним матеріалом був обраний органічний мул утворений з водоростей. Йому вдалося отримати бензин, гас, важкі масла, а також метан…

Здавалося б, все з цим процесом стало на свої місця. Мільйони років тому відклалися останки потрапили на великі глибини (як?) під дією тиску і температур перетворилися в нафта-газ-вугілля. Скоро (через 50 років) ми їх винесемо, і доведеться почекати ще кілька мільйонів років до відновлення запасів. Не тут-то було. Факти свідчать про те, що процеси утворення нафти і газу тривають і набагато більш високими темпами, ніж це можливо за класичною теорією.

Про факти триваючого утворення нафти і газу свідчать тривалі терміни експлуатації родовищ, що досягають ста і більше років, і сумарні обсяги накопиченої видобутку, багаторазово перевищують спочатку плановані. Рівень видобутку на родовищах на пізніх етапах її спочатку знижується до 10-20% від максимального рівня видобутку, а потім стабілізується. Наприклад, Шебелинське родовище експлуатується вже понад 50 років, при цьому його ресурси не вичерпуються. Початкові запаси газу родовища неодноразово уточнювалися в бік збільшення. В даний час вони в 2 рази вище ніж спочатку затверджені. У Татарстані також встановлено явне невідповідність нафтових ресурсів і обсягів видобутку нафти. Зараз вже вилучено понад 3 млрд. т. нафти, в той час як оцінка їх нефтематеринского матеріалу для всієї осадової товщі становить всього 709 млн. т. І це не поодинокі випадки.

Теорія перша. Карбідна або біогенна.

У 1866 році французький хімік М. Бертло предположид, що нафта утворилася (і утворюється) в надрах Землі з мінеральних речовин. У підтвердження своєї теорії він провів кілька експериментів, і йому вдалося штучно синтезувати вуглеводні з неорганічних речовин.

Десять років потому, 15 жовтня 1876 року, на засіданні Російського хімічного суспільства Д. І. Менделєєв виклав свою гіпотезу утворення нафти. Великий хімік вважав, що під час процесів горотворення по тріщинах-розламів, розтинає земну кору, вглиб надходить вода. Просочуючись у надра, вона врешті-решт зустрічається з карбідами заліза і під впливом високих температур і тиску вступає в хімічну реакцію. В результаті цієї реакції утворюються оксиди заліза і вуглеводні. Утворюються речовини по розломах кори піднімаються у верхні її шари і насичують пористі породи. В результаті утворюються газові і нафтові родовища.

Менделєєв посилається при цьому на досліди з отримання водню і ненасичених вуглеводнів шляхом впливу сірчаної кислоти на чавун, що містить достатню кількість вуглецю.

В той час ідеї «чистого хіміка» Менделєєва не мали успіху у геологів, які визнали досліди, проведені в лабораторії відмінними від процесів, що відбуваються в природі. Однак карбідна або, як її ще називають, а біогенна теорія про походження нафти отримала докази з несподіваного джерела – від астрофізиків. Вивчення спектрів небесних тіл показало, що в атмосфері Юпітера і деяких інших планет, як і в газових оболонках комет присутні вуглеводні. Ну, а раз з’єднання вуглецю з воднем поширені в космосі, значить процеси синтезу органічних речовин з неорганіки в природі мають місце бути!

Друга теорія. Кругообіг вуглецю в природі.

Групою вчених з Інституту проблем нафти і газу РАН (ИПНГ РАН) під керівництвом доктора геолого-мінералогічних наук Азарія Баренбаума була розроблена ще одна теорія походження нафти і газу. Згідно їх концепції, поклади вуглеводнів можуть виникати не за мільйони років, а за десятиліття. При цьому одночасно піддається сумніву теорія парникового ефекту, оскільки основною тезою стверджується, що рівень двоокису вуглецю в атмосфері може саморегулюватися, а значить некерованого накопичення вуглекислоти в атмосфері не відбувається.

Теорія російських учених припускає, що нефтегазообразование – це процес не стільки геологічний, скільки кліматичний. Він пов’язаний з кругообігом води і вуглецю на Землі. Вступник з дощовими водами вуглець, захоплений з атмосфери у формі гідрокарбонату в умовах земної кори відновлюється до вуглеводнів, з яких вже в геологічних структурах-пастках формуються нафтогазові скупчення. За оцінками російських учених до 90% нафтогазових скупчень на глибинах від 1 до 10 кілометрів з’являються завдяки описаної ним теорії, і тільки 10% запасів формуються із органічних залишків, як це передбачалося класичною теорією.

І ще один важливий висновок російських вчених-геологів полягає в тому, що завдяки активній участі в утворенні нафти і газу кліматичного кругообігу, поповнення покладів копалин вуглеводнів відбувається не за сотні тисяч і мільйони років, а всього лише за кілька десятиліть. А другий висновок полягає в тому, що помірне витяг нафти і газу з покладів не повинно сильно впливати на потенційну нафтогазоносність регіону. Але це вірно за умови, що вуглеводні будуть споживатися в межах того ж регіону, що і їх видобуток. Тобто теплові електростанції, що працюють на вуглеводнях, компенсують видобуток нафти і газу її освітою.