Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [ 18 ] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178

же получается значительное количество твердых парафи1к,)в, часто встречающихся в нефти. Органическая же теория объяснить такую долю парафина в нефтях не может.

Абсолютно не вписываются в органическую теорию происхождения иефти находки, сделанные в магматических породах. Так, в древнейших кристаллических породах, вскрытых Кольской сверхглубокой скважиной, зафиксировано присутствие родствен1юго нефти битуминозного вещества, а иа вьетнамском шельфе открыты крупные нефтяные месторождения (Белый Тигр, Волк, Дракон), где продуктивными оказались не привычные нефтяникам песчаники и известняки, а глубинный гранитный массив. Похожее, хотя и небольшое, месторождение (Оймаша) известно в Казахстане.

Сторонники неорганической теории считают, что нефть образовалась из минеральных веществ.

В 1876 г. Д.И. Менделеев выдвинул, так называемую, «карбидную» гипотезу происхождения нефти. По мнению ученого, во время горообразовательных процессов по треииншм-разломам, рассекающим земную кору, вглубь проникает вода. Встречая па своем пути 1сарбиды железа, она вступает с ними в реакцию, в результате которой образуются оксиды железа и углеводороды. Затем последние но тем же разломам поднимаются в верхние слои земной коры и образуют нефтяные месторождения.

Заслугой Д.И. Менделеева является то, что впервые вместо общих рассулсдений им была выдвинута стройная гипотеза, объясняющая пе только химическую, но и геологическую сторону процесса образования нефти из неорганических веществ.

Оппоненты «карбидной» гипотезы утверждают, что существование карбидов железа в недрах Земли не доказано, а кроме того, в условиях высоких давлений и температур горные породы становятся пластичными и поэтому существование трещин, ведущих к ядру Земли, по их мнению, невозможно.

В 1892 г. русский геолог В.Д. Соколов, основываясь на фактах находок битумов в метеоритах, а таклсе на наличии углеводородов в хвостах некоторых комет, предложил «космическую» гипотезу возникновения нефтяных углеводородов в коре нап1ей планеты. По его мнению, углеводороды изначально присутствовали в газопылевом облаке, из которого сформировалась Земля. Впоследствии они стали выделяться из магмы и подниматься в газообразном состоянии но тревц1нам в верхние слои зем11ой коры, где конденсировались, образуя месторолсдения иефти. Оппоненты В.Д. Соколова утверлсдают, что существование в недрах Земли трещин большой протяженности, соединяющих земное ядро с поверхностью, невозможно. Современными

же исслеловапиями устаиоплепо, что в атмосфере планет Юпитера, Сатурна, Урана и Пептупа присутствует метан, хотя inncaicon оргапи-кп па этих планетах не было и быть не может. Учегпле прсдпо-пагают, что метан образовался в условиях высоких температур из водорода и углекислого газа, unipoKO распрострапеппых в космосе.

В .О-е годы ленинградский геолог-нефтяиик И.Л. Кудрявцев собрал и 06061ЦИЛ огромпьп"! геологический материал по не(})тяпым место1)ождепиям мира. Прежде всего он на более обширном материале подтвердил наблюдения Д.И. Менделеева о том, что многие месторождения обнарулсиваются подзонами глубинных разломов земной коры. Во-вторых, он собрал сведения об отсутствии прямой связи между Н1ин1чием пес})ти и количеством органического вещества в породе. Таким местом является, в частности, Мархииинский ВсШ па севере Сибири, где горные породы па глубину двух километров буквально пропитаны иефт1>ю, а количество углерода, образовавп1егося одновременно с породой, составляет всего 0,2,..0,4 %. На этом основании ученый считал, что нефтеносность Мархииииского вшш связа1ш не с преобразованием органического вещества, а с наличием глубинного разлома, по кото1)ому углеводороды иодним<УП1сь из недр планеты. Тем же самым молено объяснить присутствие пес1)ти в кимберлитовых трубках, которые представляют co6oii каналы взрывного разлома зем-Hoii коры, образовавни1еся в резу./1ьтате прорыва глубинных газов и магмы из пед]) Зем;н1.

Иа основании этих и других фактов Н.Л. Кудрявцев выдвинул «магматическую» гипотезу образования пе(})ти. По его мнению, иа больпнгх глубинах в условиях очень высокой температуры углерод и водород образуют углеводородные радикалы СИ, СН и СП.,. Затем по глубптннлм разломам они поднимаются вверх, блюке к земной поверхности. Благодаря умепьнкппио температуры, в верхних слоях Земли эти радиксшы соединяются друг с другом и с водородом, в результате чего образуются различные не(1)тяпые углеводороды.

Осиовывсшсь па этой гипотезе, Н.А. Кудрявцев советовал искать нефть ие только в верхних слоях, но и значительно глубже. Этот прогноз блестягце нодтверлсдается открытием все более глубоко зале-гаюиЦГх нефтяных месторолсдений.

Оппопенты Н.А. Кудрявцева утверждают, что в условиях высоких температур углеводоро/щые paдикaJH)I суп1ествовать не могут. Однако Э.Б. Чекалюк выполнил необходимые расчеты и показал, что на больших глубинах высокое давление полностью подавляет термическую деструкцию углеводородов. Кроме того, здесь происходит не только синтез углеводородов из воды и углекислого газа, ио также их полимеризация, 1Ц1клизация и конденсация в крупные углеводород-

пые молекулы. Оптимальные термодинамические условия для синтеза нефти, по мнению ученого, имеют место на глубинах порядка 100...200 км. Прорыв нефтяных углеводородов ближе к поверхпости происходит по ра.зломам, возникающим в мантии и земной коре.

До недавнего времени в СССР общепризнан1ЮЙ считалась теория органического происхождения нефти, согласно icoTopoii «черное золото» залегает на глубине 1,5...6 км. Белых пятен в недрах Земли на этих глубинах почти не осталось. Поэтому теория органического происхождения не дает практически никаких перспектив в отношении разведки новых крупных месторождений нефти.

Иное дело теория неорганического происхождения нефти. В недрах нашей планеты имеется достаточное количество исходного материала для образования углеводородов. Источниками углерода и водорода считаются вода и углекислый газ. Их содержа1П1е в 1 м вещества верхней мантии Земли, поданным Е.К. Мархинипа, составляет 180 кг и 15 кг соответственно. Благоприятная для реакции химическая среда обеспечивается присутствием закиспых соединений металлов, содержание которых в вул1санических породах доходит до 20 %. Образование нефти будет продолжаться до тех пор пока в недрах Земли есть вода, углекислый газ и восстановители (в основном закись железа). Таким образом, теория неорганического происхождения нефти ие только объясняет факты, ставящие в тупик «органиков», но и дает нам надежду па то, что запасы нефти на Земле значительно больше разведанных на сегодня, а самое главное - продолжают пополняться.

В целом можно сделать вывод, что обе теории происхождения нефти достаточно убедительно объясняют этот процесс, взаимно дополняя друг друга. А истина лежит где-то посредине.

5.6. Происхождение газа

Метан широко распространен в природе. Он всегда входит в состав пластовой нефти. Много метана растворено в пластовых водах на глубине 1,5...5 км. Газообразный метан образует залежи в пористых и трещиноватых осадочных породах. В небольших концентрациях он присутствует в водах рек, озер и океанов, в почвенном воздухе и даже в атмосфере. Основная же масса метана рассеяна в осадочных и изверженных породах. Напомним также, что присутствие метана зафиксировано на ряде планет Солнечной системы и в далеком космосе.

Широкое распространение метана в природе позволяет предположить, что он образовался различными путями.