Olajképződés

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. március 14-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 13 szerkesztést igényelnek .
Olajképződés
Az olaj eredete
Az olaj Abiogén eredete
Az olaj biogén eredete

Az olajképződés (az olaj eredete) egy hosszú folyamat, amely során az olaj keletkezik és felhalmozódik a földkéregben [1] .

Történelem

1906-ban G. P. Mihajlovszkij foglalkozott a kaukázusi olaj eredetével [2] , a következő főbb rendelkezéseket védte [3] :

  1. az olaj eredeti szerves anyagát összekeverték (növényi és állati);
  2. temetése agyagos iszapokban történt (de nem homokos lelőhelyekben, ahogyan azt az akkori évek sok geológusa hitte);
  3. az anyaszerves anyag átalakulásának kezdeti szakasza a baktériumok – aerob és anaerob – aktivitásának köszönhető; a folyamat következő szakaszai fizikai-kémiai jellegűek, amelyekben a fő hatótényezők a nyomás és a hőmérséklet;
  4. az elsődleges olaj diffúz diszpergált formában születik;
  5. az olaj felhalmozódása a tározókban másodlagos folyamat;
  6. az olajlerakódások tektonikus zavarok eredménye, különösen az antiklinák kialakulásának következménye .

Őt tartják az olajforrás- készletek koncepciójának egyik megalapítójának . Nagyon hasonló ötleteket dolgozott ki sok szovjet és külföldi tudós 15-25 évvel később, mint Mihajlovszkij. Ezenkívül a G. P. Mihajlovszkij által rajzolt általános kép a „The Teaching about Oil” ( Gubkin , 1932) című könyvben is megjelent.

Alapelméletek

Két fogalom terjedt el: az olaj szerves (biogén) és szervetlen ( abiogén ) eredete, míg a legtöbb tudományos adat a biogén eredetű (vagyis ősi élőlények maradványai) mellett tanúskodik; Az olaj keresése és előállítása a biogén elmélet [4] előrejelzéseinek megfelelően történik .

Biogén eredetű

A szapropel típusú szerves anyagok ( zooplankton és algák maradványai ) vízi-üledékes üledékekben történő megkövülése (temetése) során fokozatos átalakulása következik be. A tápanyagokban gazdag ősi meleg tengerek körülményei között a szerves anyagok gyorsabban jutottak a fenékbe, mint ahogy lebomlani. Amikor az üledékek 3-6 km mélységbe süllyednek +50 °C feletti hőmérséklet-emelkedéssel, a szerves anyag ( kerogén ) polimer lipid és egyéb komponensek termikus és termokatalitikus lebomlásán megy keresztül, ami folyékony szénhidrogéneket képezhet, beleértve az alacsony molekulatömegűeket is. C5 - C15 ) . A folyékony kőolaj-szénhidrogének mobilitása megnövekedett, és a mikroolaj a forráskőzetekből a tározókon keresztül vándorolhat, és csapdákba gyűlik össze. A kontinensek mozgása következtében néhány csapda a kontinensek területén vagy a talapzaton maradhat , azonban az óceáni kéreg mozgása során a legtöbb szerves üledék a szubdukciós zónába kerül .

A szénhidrogének molekuláris összetételének tanulmányozásakor kemofosszíliákat fedeztek fel  - biogén természetű molekulaszerkezeteket.

Az olajképződés folyamata 50-350 millió évig tart [7] .

Az olajképződés következő szakaszai vannak:

I. M. Gubkin az 1930-as évek óta a biogén olajképződés támogatója [8].

Az 1970-es években a Szovjetunióban hivatalosan is támogatták az olaj szerves eredetére vonatkozó elméletet [9] .

Abiogén eredetű

Az olaj abiogén (szervetlen) eredete az olajlelőhelyek elsődlegességének elmélete, amely D. I. Mengyelejev (Oroszország) és P. Berthelot (Franciaország) munkáiból származik, majd S. Ivanov és K. munkáiban fejlődött ki . Ivanov , Yu. N. Fedorov, L. A. Petrova, V. B. Porfiryeva (Szovjetunió), AM Cruse, JS Seewald (USA) és mások. Az olaj szervetlen eredetének hipotézise azon a tényen alapszik, hogy a köpenykamrákban rendkívül nagy mélységben végbemenő szervetlen szintézis eredményeként kolosszális nyomás és magas hőmérséklet mellett szervetlen szénből és hidrogénből szénhidrogének képződnek [10] .

Az olajképződés abiogén hipotézisei a 20. század közepén váltak népszerűvé a Szovjetunióban [11] [12] . Azonban úgy vélték, hogy a szervetlen elmélet nem teszi lehetővé az új olajmezők felfedezésének hatékony előrejelzését [13] .

A 21. században a gyakorlatban szerzett tények az olaj mélységi eredetére vonatkozó elképzelések mellett tanúskodnak. Az olajképző hidrogén-szén rendszer metastabil. Alacsony nyomáson minden nehéz szénhidrogén instabil a metán és a sztöchiometrikus mennyiségű hidrogén tekintetében. A metán alacsony nyomáson és bármilyen hőmérsékleten nem polimerizálódik nehéz szénhidrogénekké. A hőmérséklet alacsony nyomáson történő emelkedése azonban megnövelné a nehéz szénhidrogénmolekulák bomlásának sebességét. Mivel az összes biotikus molekula kémiai potenciálja alacsonyabb, mint a metán kémiai potenciálja, az ilyen szénhidrogének nem képződhetnek egyetlen biotikus molekulából sem. A természetes rendszerekhez hasonló összetételű szénhidrogén-rendszerek szintéziséhez 700-1800 K hőmérsékletre és 15-80 kbar nyomásra van szükség, ilyenek például a Föld felső köpenyében 50-240 km mélységben. Mély vetőkön keresztül a köpenyben képződött szénhidrogének behatolnak a földkéregbe, ahol olaj- és gázmezőket képeznek. Ez főként az óceáni és kontinentális litoszféra lemezek perem- és belső hasadékain, valamint az üledékes medencék aljzatának mély vetődési zónáiban fordul elő [10] .

Az összoroszországi konferencián megvitatják az olaj és a gáz mély eredetének problémáit, a fosszilis szénhidrogének szervetlen eredetének elméletének fejlesztését és az olaj szervetlen eredetének elméletén alapuló kutatási gyakorlat fejlesztését. Kudryavtsev Readings ", már 7 konferenciát tartottak [14] .

A modern kutatás és hatása az elméletre

Az úgynevezett „olajablak” alatti számos olajmező felfedezésének köszönhetően a gyakorlat megcáfolta az olaj üledékes eredetére vonatkozó, eddig uralkodó elméletet – jegyzi meg K. S. Ivanov , a geológiai és ásványtani tudományok doktora . Az olajablak a földkéreg +50-150 °C-os hőmérsékletének és 2,3-4,6 km-es mélységnek felel meg; alatta gázablak, 150–200 °C. Sok ultramély mezőt fedeztek fel a Mexikói-öbölben (7832,5-10692 m), a Carioca Sugar Loaf mezőben a brazil Atlanti-óceán talapzatán, az előzetes becslések szerint 5,7 milliárd tonnára és összesen 11 milliárd tonnára kitermelhető olajtartalékkal. 5500 m feletti termőhorizont mélységgel [10] .

Orosz, amerikai, nyugat-európai és kínai tudósok [15] kísérletei kimutatták, hogy szervetlen komponensekből a Föld felső köpenyének viszonyaihoz hasonló nagy nyomáson és hőmérsékleten nehéz szénhidrogének keveréke szintetizálódik, amely összetételében hasonló a természetes olajéhoz, melynek mennyisége a nyomás növekedésével növekszik. Így a nehéz szénhidrogének jelenléte az olajban magas generációs nyomást jelez. A biomarkerek jelenléte a természetes olajokban pedig nem a szerves eredetükhöz köthető, hanem a szerves anyagokat tartalmazó üledékes rétegeken keresztül történő szűrés során felhalmozódáshoz [10] .

Ha pedig elfogadjuk az olaj eredetére vonatkozó köpenyhipotézist, akkor legmélyebb rétegei akár 10-11 km ( S.N. Ivanov ) [10] alattiak , akár 12 km ( A.I. Malysev ) alattiak lehetnek [16] .

2021-ben a Dicrateria rotunda planktonalga törzsét találták a Csukcs-tengerben , amely vízből és szén-dioxidból olajat termel. Olajra van szüksége ahhoz, hogy a víz felszínén maradjon, mivel az olaj sűrűsége kisebb, mint a víz sűrűsége [17] .

Jegyzetek

  1. ↑ The Origin of Petroleum in the Marine Environment Archiválva : 2015. március 1., a Wayback Machine , 26. fejezet: "Bevezetés a tengeri biogeokémiába", ISBN 9780120885305 : "A megfelelő környezeti feltételek mellett a diagenezis és a katagenezis a peditroleum szerves anyagát átalakíthatja több tízmillió éves időskálák. Mivel a nagy kőolajlelőhelyek kialakulásához vezető folyamatok több tíz, sőt több száz millió évvel ezelőtt zajlottak le, ezek megértése valóban paleoceanográfiai törekvés.”
  2. ↑ Mikhailovsky G.P. Számos megfontolás a kaukázusi olaj eredetével kapcsolatban // Proceedings of the Geological Committee 1906. V. 25. S. 319-360.
  3. ↑ Vassoevich N. B., Tikhomirov V. V. G. P. Mihajlovszkij születésének századik évfordulóján // A Szovjetunió Tudományos Akadémiájának kiadványa, Geológiai sorozat. 1971. No. 4. S. 143-145.
  4. ↑ Olajképződési elméletek fejlesztése és fontosságuk az olajcsúcs szempontjából Archivált : 2014. december 25., a Wayback Machine // Marine and Petroleum Geology 27. évfolyam, 9. szám, 2010. október, 1995-2004 oldalak doi:10.1016/j2010.0.6 . 005 _ 
  5. ↑ Yu. I. Pikovsky. Az olaj eredetének két fogalma (hozzáférhetetlen link) . Letöltve: 2014. augusztus 5. Az eredetiből archiválva : 2014. augusztus 10..   // Az All-Union Chemical Society folyóirata. D. I. Mengyelejev, XXXI. kötet, 1986. 5. szám
  6. ↑ M. V. Rodkin. Az olaj keletkezésének elméletei: tézis - antitézis - szintézis (elérhetetlen link) . Letöltve: 2014. augusztus 5. Az eredetiből archiválva : 2014. augusztus 10..   // Kémia és élet. 2005. No. 6. P. 14-17
  7. ↑ Az olaj eredete (elérhetetlen link) . olajok.himdetail.ru Letöltve: 2010. november 20. Az eredetiből archiválva : 2011. július 9..  [ pontosítás ]
  8. ↑ Gubkin I. M. Tanítás az olajról. Tankönyv olajtechnikai főiskolák számára. 2. kiadás. M.; L .: ONTI NTKP Szovjetunió, Bányászati ​​és üzemanyag- és geológiai feltárási irodalom főkiadása, 1937. 458. o.
  9. ↑ Weber V. V., Botneva T. A., Kalinko M. K. et al. Az olaj és szénhidrogén gázok szerves eredetére vonatkozó elmélet jelenlegi állása és továbbfejlesztésének módjai // Proceedings of VNIGNI. 96. szám 1970. S. 53-71.
  10. ↑ 1 2 3 4 5 Ivanov, K. S. Az olajlelőhelyek lehetséges legnagyobb mélységéről  // Az Uráli Állami Bányászati ​​Egyetem közleménye: tudományos folyóirat. - 2018. - 4. szám (52) . - S. 41-49 .
  11. ↑ Kalinko M.K. Az olaj és a gáz földkéregének fő eloszlási mintái és szervetlen eredetük hipotézise // Bulletin of the MOIP. Földtani Tanszék. 1958. V. 33. No. 4. S. 144-145.
  12. ↑ Kalinko M.K. Még egyszer az olaj szervetlen eredetének hipotéziséről // Proceedings of VNIGNI. Probléma. 41. 1964. S. 34-49.
  13. ↑ Glasby, Geoffrey P. A szénhidrogének abiogén eredete: történelmi áttekintés  //  Resource Geology : Journal. - 2006. - Vol. 56 , sz. 1 . - 83-96 . o . - doi : 10.1111/j.1751-3928.2006.tb00271.x .
  14. ↑ Az olaj szerves eredetének hipotézisétől és a poligenezis kompromisszumaitól az olaj szervetlen eredetének tudományos elméletéig: 7 Kudrjavcev Readings : All-Russian Conference on the Deep Genesis of Oil and Gas: [Moszkva. 2019. október 21-23.]: Konferencia programja. M.: Rosgeologiya , Central Geophysical Expedition , MOIP , 2019. 10 p.
  15. ↑ Kolesnikov A., Kutcherov V., Goncharov A. Metánból származó szénhidrogének, amelyeket felső köpeny körülményei között termeltek  // Nature Geoscience: Scientific Journal. - 2009. - T. 2 . – S. 566–570 .
  16. ↑ Malysev, A.I. A HŰTŐ HORIZONTOK SZEREPE A SZÉNSZÉN-LEÜLETEK GENESISÉBEN  // A Tudományos Akadémia jelentései: Tudományos folyóirat. - 2017. - T. 476 . - S. 445-447 . — ISSN 0869-5652 .
  17. ↑ Benzin planktonból // Tudomány és élet . - 2021. - 12. sz . - S. 19-20 .

Irodalom

Linkek