Bodo zaloge črnega zlata kmalu izčrpane ali je nafta neskončna?

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Strokovnjaki različno dojemajo razširjeno napoved o skorajšnjem (čez 30-50 let) izčrpanju zalog nafte. Večina - s spoštovanjem ("je"), drugi skeptični ("zaloge nafte so neomejene!"), tretji pa z obžalovanjem ("lahko bi bilo dovolj za stoletja …").

Grobo rečeno, nihče ne ve, koliko let bodo zaloge nafte zdržale. Še bolj presenetljivo je, da do zdaj nihče ne more z gotovostjo reči, na kakšen način nastaja nafta, čeprav spor o tem poteka že od 19. stoletja. Znanstveniki so bili glede na svoja prepričanja razdeljeni v dva tabora.

Zdaj med strokovnjaki po svetu prevladuje biogena teorija. Piše, da sta nafta in zemeljski plin nastala iz ostankov rastlinskih in živalskih organizmov v večstopenjskem procesu, ki je trajal milijone let. Po tej teoriji, katere eden od ustanoviteljev je bil Mihail Lomonosov, so zaloge nafte nenadomestljive in bo sčasoma zmanjkalo vseh njenih nahajališč. Nenadomestljivo, seveda glede na minljivost človeških civilizacij: prvo abecedo in jedrsko energijo loči največ štiri tisoč let, medtem ko bo nastajanje nove nafte iz sedanjih organskih ostankov trajalo milijone. To pomeni, da bodo morali naši ne tako oddaljeni potomci brez nafte in nato brez plina …

Zagovorniki abiogene teorije so optimistični glede prihodnosti. Verjamejo, da bodo naše zaloge nafte in plina trajale še mnogo stoletij. Ko je bil v Bakuju, je Dmitrij Ivanovič Mendeljejev nekoč od geologa Hermana Abika izvedel, da so nahajališča nafte geografsko zelo pogosto omejena na izpuste - posebno vrsto razpok v zemeljski skorji. Hkrati se je slavni ruski kemik prepričal, da ogljikovodiki (nafta in plin) nastajajo iz anorganskih spojin globoko pod zemljo. Mendelejev je verjel, da med procesi gradnje gora vzdolž razpok, ki režejo zemeljsko skorjo, površinska voda pronica v globine Zemlje v kovinske mase in reagira z železovimi karbidi ter tvori kovinske okside in ogljikovodike. Nato se ogljikovodiki vzdolž razpok dvignejo v zgornje plasti zemeljske skorje in tvorijo nahajališča nafte in plina. Po abiogeni teoriji na nastanek nove nafte ne bo treba čakati milijone let, gre za popolnoma obnovljiv vir. Zagovorniki abiogene teorije so prepričani, da se pričakuje odkritje novih nahajališč v velikih globinah in da se lahko trenutno raziskane zaloge nafte izkažejo za nepomembne v primerjavi s še neznanimi.

Iskanje dokazov

Geologi pa so bolj pesimisti kot optimisti. Vsaj več razlogov imajo, da zaupajo biogeni teoriji. Nemška znanstvenika Gefer in Engler sta že leta 1888 postavila poskuse, ki so dokazali možnost pridobivanja olja iz živalskih proizvodov. Med destilacijo ribjega olja pri temperaturi 400 ° C in tlaku približno 1 MPa so iz njega izolirali nasičene ogljikovodike, parafin in mazalna olja. Kasneje, leta 1919, je akademik Zelinsky iz organskega mulja z dna jezera Balkhash, predvsem rastlinskega izvora, z destilacijo pridobil surovi katran, koks in pline - metan, CO, vodik in vodikov sulfid. Nato je iz smole pridobil bencin, kerozin in težka olja ter eksperimentalno dokazal, da je olje mogoče pridobiti iz organskih snovi rastlinskega izvora.

Zagovorniki anorganskega izvora nafte so morali prilagoditi svoja stališča: zdaj niso zanikali izvora ogljikovodikov iz organskih snovi, ampak so verjeli, da jih je mogoče dobiti z alternativno, anorgansko metodo. Kmalu so imeli svoje dokaze. Spektroskopske študije so pokazale, da so najpreprostejši ogljikovodiki prisotni v ozračju Jupitra in drugih orjaških planetov, pa tudi v njihovih satelitih in v plinskih ovojnicah kometov. To pomeni, da če v naravi potekajo procesi sinteze organskih snovi iz anorganskih, nič ne ovira tvorbe ogljikovodikov iz karbidov na Zemlji. Kmalu so bila odkrita še druga dejstva, ki se niso ujemala s klasično biogeno teorijo. V številnih naftnih vrtinah so se zaloge nafte nepričakovano začele obnavljati.

Oljna magija

Eden prvih takšnih paradoksov je bil odkrit na naftnem polju v regiji Tersko-Sunžensky, nedaleč od Groznega. Prve vrtine so bile tu izvrtane že davnega leta 1893, na mestih razstav naravne nafte.

Leta 1895 je ena od vodnjakov iz globine 140 m dala veličasten curek nafte. Po 12 dneh izlivanja so se zidovi naftnega hleva podrli in tok nafte je zalil ploščadi bližnjih vrtin. Le tri leta pozneje so vodnjak ukrotili, nato je presahnil in s fontanskega načina pridobivanja olja so prešli na črpalni način.

Do začetka 2. svetovne vojne so bili vsi vodnjaki močno zalivani, nekateri pa so bili zapuščeni. Po nastopu miru je bila proizvodnja obnovljena in na presenečenje vseh so skoraj vse visokovodene vrtine začele proizvajati brezvodno nafto! Na nerazumljiv način so vodnjaki dobili »drugi veter«. Pol stoletja pozneje se je situacija ponovila. Do začetka čečenskih vojn so bili vodnjaki ponovno močno zalivani, njihova proizvodnja se je znatno zmanjšala, med vojnami pa niso bili izkoriščeni. Ko se je proizvodnja nadaljevala, se je proizvodnja močno povečala. Poleg tega so prve plitve vrtine začele pronicati nafto na zemeljsko površino skozi obroč. Zagovorniki biogene teorije so bili v nedoumici, medtem ko so "anorganiki" ta paradoks zlahka razložili z dejstvom, da je na tem mestu olje anorganskega izvora.

Nekaj podobnega se je zgodilo na enem največjih romaškinskih naftnih polj na svetu, ki se razvija že več kot 60 let. Po ocenah tatarskih geologov bi lahko iz vrtin polja pridobili 710 milijonov ton nafte. Vendar je bilo do danes tukaj proizvedenih že skoraj 3 milijarde ton nafte! Klasični zakoni geologije nafte in plina ne morejo pojasniti opaženih dejstev. Zdelo se je, da nekatere vrtine utripajo: padec proizvodnih stopenj je nenadoma nadomestila njihova dolgoročna rast. Pulsirajoči ritem so opazili v številnih drugih vrtinah na ozemlju nekdanje ZSSR.

Nemogoče je ne omeniti polja Belega tigra na vietnamski polici. Od samega začetka pridobivanja nafte so »črno zlato« pridobivali izključno iz sedimentnih plasti, tu je bila sedimentna plast (približno 3 km) izvrtana, vstopila v temelje zemeljske skorje in izbruhnila vrtina. Poleg tega je bilo po izračunih geologov mogoče iz vrtine izvleči približno 120 milijonov ton, a tudi po tem, ko je bila ta količina proizvedena, je nafta še naprej tekla iz črevesja z dobrim pritiskom. Polje je geologom postavilo novo vprašanje: ali se nafta kopiči samo v sedimentnih kamninah ali se lahko shrani v kletne kamnine? Če temelj vsebuje tudi nafto, se lahko izkaže, da so svetovne zaloge nafte in plina veliko večje, kot predvidevamo.

Hitro in anorgansko

Kaj je povzročilo "drugi veter" številnih vrtin, ki je nerazložljivo z vidika klasične geologije nafte in plina? "Na polju Tersko-Sunzha in nekaterih drugih lahko nafto nastane iz organske snovi, vendar ne v milijonih let, kot predvideva klasična geologija, ampak v nekaj letih," je dejal vodja Oddelka za geologijo na Ruskem Državna univerza za nafto in plin. NJIM. Gubkina Viktor Petrovič Gavrilov. - Proces njegovega nastajanja lahko primerjamo z umetno destilacijo organske snovi, podobno poskusom Geferja in Zelinskega, vendar jo izvaja narava sama. Ta hitrost nastajanja nafte je postala mogoča zaradi geoloških značilnosti območja, kjer se skupaj s spodnjim delom litosfere del sedimentov vleče v zgornji plašč Zemlje. Tam v pogojih visokih temperatur in tlakov potekajo hitri procesi uničenja organske snovi in sinteze novih molekul ogljikovodikov.«

Na polju Romashkinskoye po besedah profesorja Gavrilova deluje drugačen mehanizem. Tu, v debelini kristalnih kamnin zemeljske skorje, v kleti leži debela plast gnajsov z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida, starih več kot 3 milijarde let. Sestava teh starodavnih kamnin vsebuje veliko (do 15 %) grafita, iz katerega pri visokih temperaturah v prisotnosti vodika nastajajo ogljikovodiki. Ob prelomih in razpokah se dvigajo v porozno sedimentno plast skorje.

Obstaja še en mehanizem za hitro dopolnjevanje zalog ogljikovodikov, odkrit v zahodnosibirski naftni in plinski provinci, kjer je skoncentrirana polovica vseh ruskih zalog ogljikovodikov. Tu so po mnenju znanstvenika v zakopani razpočni dolini starodavnega oceana potekali in potekajo procesi nastajanja metana iz anorganskih snovi, kot pri "črnih kadilcih". Toda lokalno riftsko dolino blokira usedlina, ki moti razpršitev metana in ga prisili, da se koncentrira v kamnitih rezervoarjih. Ta plin je napajal in napaja celotno zahodnosibirsko nižino z ogljikovodiki. Tu se olje hitro tvori iz organskih spojin. Torej, ali bodo tukaj vedno ogljikovodiki?

»Če bomo svoj pristop k razvoju polja gradili na podlagi novih načel,« odgovarja profesor, »da uskladimo hitrost črpanja s hitrostjo pretoka ogljikovodikov iz virov proizvodnje na teh območjih, bodo vrtine obratovale na stotine let«.

Toda to je preveč optimističen scenarij. Realnost je bolj kruta: da bi se zaloge lahko obnovile, bo moralo človeštvo opustiti "nasilne" rudarske tehnologije. Poleg tega bo treba uvesti posebna obdobja rehabilitacije in začasno opustiti delovanje polj. Ali nam bo to uspelo glede na naraščajočo populacijo planeta in naraščajoče potrebe? Malo verjetno. Konec koncev, razen jedrske energije, nafta še nima vredne alternative.

Dmitrij Ivanovič Mendeljejev je v predzadnjem stoletju kritiziral, da je kurjenje olja kot prižiganje peči z bankovci. Če bi danes živel veliki kemik, bi nas verjetno označil za najbolj noro generacijo v zgodovini civilizacije. In morda bi se motil - naši otroci nas lahko še vedno presežejo. Toda vnuki najverjetneje ne bodo imeli takšne priložnosti …