آیا ذخایر طلای سیاه به زودی تمام می شود یا نفت بی نهایت است؟

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

کارشناسان پیش بینی گسترده کاهش قریب الوقوع (در 30 تا 50 سال) ذخایر نفت را متفاوت درک می کنند. بیشتر - با احترام ("این است")، دیگران شک دارند ("ذخایر نفت نامحدود است!") و برخی دیگر با تأسف ("می توانست برای قرن ها کافی باشد …").

به طور کلی، هیچ کس نمی داند که ذخایر نفت تا چند سال ادامه خواهد داشت. تعجب آورتر این است که تا کنون هیچ کس نمی تواند با اطمینان بگوید که نفت از چه طریقی تشکیل شده است، اگرچه اختلاف در این مورد از قرن 19 ادامه داشته است. دانشمندان بسته به اعتقادات خود به دو اردوگاه تقسیم شدند.

اکنون تئوری بیوژنیک در بین متخصصان جهان حاکم است. این گزارش می گوید که نفت و گاز طبیعی از بقایای موجودات گیاهی و جانوری در یک فرآیند چند مرحله ای به طول میلیون ها سال تشکیل شده اند. بر اساس این نظریه که یکی از بنیانگذاران آن میخائیلو لومونوسوف بود، ذخایر نفتی غیرقابل جایگزینی است و تمام ذخایر آن در نهایت تمام خواهد شد. البته با توجه به گذرا بودن تمدن های بشری غیر قابل جایگزینی است: الفبای اول و انرژی هسته ای بیش از چهار هزار سال از هم جدا نیستند، در حالی که تشکیل نفت جدید از بقایای آلی کنونی میلیون ها طول خواهد کشید. این بدان معنی است که فرزندان نه چندان دور ما باید بدون نفت و سپس بدون گاز کار کنند …

حامیان نظریه زیست زایی نسبت به آینده خوش بین هستند. آنها بر این باورند که ذخایر نفت و گاز ما قرن ها بیشتر دوام خواهد داشت. زمانی که دیمیتری ایوانوویچ مندلیف در باکو بود، یک بار از زمین‌شناس هرمان آبیخ یاد گرفت که ذخایر نفت از نظر جغرافیایی اغلب به تخلیه‌ها محدود می‌شوند - نوع خاصی از شکاف‌ها در پوسته زمین. در همان زمان، شیمیدان مشهور روسی متقاعد شد که هیدروکربن ها (نفت و گاز) از ترکیبات معدنی در اعماق زیرزمین تشکیل می شوند. مندلیف معتقد بود که در طی فرآیندهای کوه سازی در امتداد شکاف هایی که پوسته زمین را قطع می کنند، آب های سطحی به اعماق زمین نفوذ کرده و به جرم های فلزی تبدیل می شوند و با کاربیدهای آهن واکنش می دهند و اکسیدهای فلزی و هیدروکربن ها را تشکیل می دهند. سپس هیدروکربن ها در امتداد شکاف ها به لایه های بالایی پوسته زمین بالا می روند و رسوبات نفت و گاز را تشکیل می دهند. بر اساس نظریه زیست زایی، تشکیل نفت جدید نیازی به میلیون ها سال انتظار نخواهد داشت، بلکه یک منبع کاملاً تجدیدپذیر است. طرفداران نظریه زیست زایی مطمئن هستند که انتظار می رود ذخایر جدید در اعماق زیاد کشف شوند و ذخایر نفتی که در حال حاضر اکتشاف شده اند ممکن است در مقایسه با ذخایر ناشناخته ناچیز باشند.

جویای شواهد

زمین شناسان، با این حال، بدبین هستند تا خوش بین. حداقل آنها دلایل بیشتری برای اعتماد به نظریه بیوژنیک دارند. در سال 1888، دانشمندان آلمانی Gefer و Engler آزمایشاتی را انجام دادند که امکان به دست آوردن روغن از محصولات حیوانی را ثابت کرد. در هنگام تقطیر روغن ماهی در دمای 400 درجه سانتیگراد و فشار حدود 1 مگاپاسکال، هیدروکربن های اشباع، پارافین و روغن های روان کننده را از آن جدا کردند. بعدها، در سال 1919، آکادمیسین زلینسکی از گل و لای آلی از کف دریاچه بلخاش، که عمدتاً منشأ گیاهی داشت، تار، کک و گازهای خام - متان، CO، هیدروژن و سولفید هیدروژن را با تقطیر به دست آورد. سپس بنزین، نفت سفید و روغن های سنگین را از رزین استخراج کرد و به طور تجربی ثابت کرد که می توان روغن را از مواد آلی با منشاء گیاهی به دست آورد.

حامیان منشا معدنی نفت مجبور بودند دیدگاه های خود را تنظیم کنند: اکنون آنها منشاء هیدروکربن ها را از مواد آلی انکار نمی کردند، اما معتقد بودند که می توان آنها را با روشی جایگزین و غیرآلی به دست آورد. به زودی آنها شواهد خود را داشتند. مطالعات طیف‌سنجی نشان داده‌اند که ساده‌ترین هیدروکربن‌ها در جو مشتری و دیگر سیارات غول‌پیکر و همچنین ماهواره‌های آن‌ها و در پوشش گازی دنباله‌دارها وجود دارند.این بدان معنی است که اگر فرآیندهای سنتز مواد آلی از مواد معدنی در طبیعت در حال انجام باشد، هیچ چیز در تشکیل هیدروکربن ها از کاربیدها در زمین دخالت نمی کند. به زودی حقایق دیگری کشف شد که با نظریه کلاسیک بیوژنیک مطابقت نداشت. در تعدادی از چاه های نفت، ذخایر نفت به طور غیرمنتظره ای شروع به احیاء کرده است.

جادوی روغن

یکی از اولین چنین پارادوکس ها در یک میدان نفتی در منطقه Tersko-Sunzhensky، نه چندان دور از گروزنی کشف شد. اولین چاه ها در اینجا در سال 1893 در مکان های نمایشگاه نفت طبیعی حفر شدند.

در سال 1895، یکی از چاه ها از عمق 140 متری، فوران عظیمی از نفت را به وجود آورد. پس از 12 روز فوران، دیوارهای انبار نفت فرو ریخت و جریان نفت دکل های چاه های مجاور را زیر گرفت. فقط سه سال بعد این آبنما رام شد، سپس خشک شد و از روش فواره ای تولید روغن به روش پمپاژ روی آوردند.

با آغاز جنگ جهانی دوم، همه چاه ها به شدت آب می شدند و برخی از آنها گلوله خفن شده بودند. پس از شروع صلح، تولید مجدداً برقرار شد و در کمال تعجب همگان، تقریباً همه چاه‌های پر آب شروع به تولید نفت بدون آب کردند! به شکلی نامفهوم، چاه ها "باد دوم" را دریافت کردند. نیم قرن بعد، وضعیت دوباره تکرار شد. با آغاز جنگ های چچن، چاه ها دوباره به شدت آبیاری شدند، میزان تولید آنها به میزان قابل توجهی کاهش یافت و در طول جنگ ها از آنها بهره برداری نشد. زمانی که تولید از سر گرفته شد، نرخ تولید به طور قابل توجهی افزایش یافت. علاوه بر این، اولین چاه های کم عمق شروع به نشت نفت به سطح زمین از طریق حلقه کردند. حامیان نظریه بیوژنیک در ضرر بودند، در حالی که "غیر آلی" به راحتی این تناقض را با این واقعیت توضیح دادند که در این مکان روغن منشا معدنی دارد.

چیزی مشابه در یکی از بزرگترین میادین نفتی رومشکینسکوی جهان که بیش از 60 سال توسعه یافته است، اتفاق افتاد. بر اساس برآوردهای زمین شناسان تاتار، می توان 710 میلیون تن نفت از چاه های این میدان استخراج کرد. با این حال، تا به امروز، تقریباً 3 میلیارد تن نفت در اینجا تولید شده است! قوانین کلاسیک زمین شناسی نفت و گاز نمی توانند حقایق مشاهده شده را توضیح دهند. به نظر می رسید که برخی از چاه ها در حال تپش هستند: کاهش نرخ تولید ناگهان با رشد بلندمدت آنها جایگزین شد. ریتم تپنده ای در بسیاری از چاه های دیگر در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق مشاهده شد.

غیرممکن است که از مزرعه ببر سفید در قفسه ویتنامی صحبت نکنیم. از همان ابتدای تولید نفت، «طلای سیاه» منحصراً از لایه‌های رسوبی استخراج می‌شد، در اینجا لایه رسوبی (حدود 3 کیلومتر) حفاری شد، وارد شالوده پوسته زمین شد و چاه فوران شد. علاوه بر این، بر اساس محاسبات زمین شناسان، استخراج حدود 120 میلیون تن از چاه امکان پذیر بود، اما حتی پس از تولید این حجم، نفت همچنان با فشار خوبی از روده ها جاری می شد. این میدان سوال جدیدی را برای زمین شناسان مطرح کرده است: آیا نفت فقط در سنگ های رسوبی انباشته می شود یا می توان آن را در سنگ های زیرزمین ذخیره کرد؟ اگر این بنیاد حاوی نفت نیز باشد، ممکن است ذخایر نفت و گاز جهان بسیار بزرگتر از آن چیزی باشد که ما تصور می کنیم.

سریع و غیر آلی

چه چیزی باعث "باد دوم" بسیاری از چاه ها شده است که از نظر زمین شناسی کلاسیک نفت و گاز غیرقابل توضیح است؟ رئیس بخش زمین شناسی روسیه گفت: در میدان ترسکو-سونژا و برخی دیگر، نفت می تواند از مواد آلی تشکیل شود، اما نه در میلیون ها سال، همانطور که زمین شناسی کلاسیک پیش بینی می کند، بلکه در عرض چند سال. دانشگاه دولتی نفت و گاز. آنها گوبکینا ویکتور پتروویچ گاوریلوف. - فرآیند تشکیل آن را می توان با تقطیر مصنوعی مواد آلی، مشابه آزمایش های Gefer و Zelinsky، اما توسط خود طبیعت، مقایسه کرد. این سرعت تشکیل نفت به دلیل ویژگی های زمین شناسی منطقه امکان پذیر شد، جایی که همراه با قسمت پایینی لیتوسفر، بخشی از رسوبات به داخل گوشته بالایی زمین کشیده می شود.در آنجا، تحت شرایط دما و فشار بالا، فرآیندهای سریع تخریب مواد آلی و سنتز مولکول های هیدروکربن جدید وجود دارد.

به گفته پروفسور گاوریلوف، در میدان رومشکینسکویه، مکانیسم متفاوتی عمل می کند. در اینجا، در ضخامت سنگ های کریستالی پوسته زمین، در زیرزمین، لایه ضخیمی از گنیس با آلومینا بالا با قدمت بیش از 3 میلیارد سال قرار دارد. ترکیب این سنگ های باستانی حاوی مقدار زیادی (تا 15%) گرافیت است که از آن هیدروکربن ها در دمای بالا در حضور هیدروژن تشکیل می شود. در امتداد گسل ها و شکاف ها به لایه رسوبی متخلخل پوسته بالا می روند.

مکانیسم دیگری برای تکمیل سریع ذخایر هیدروکربنی وجود دارد که در استان نفت و گاز سیبری غربی، جایی که نیمی از کل ذخایر هیدروکربنی روسیه متمرکز است، کشف شد. به گفته این دانشمند، در اینجا، در دره شکاف مدفون اقیانوس باستان، فرآیندهای تشکیل متان از مواد معدنی اتفاق افتاده و در حال انجام است، مانند "سیگاری های سیاه". اما دره شکاف محلی توسط رسوب مسدود شده است، که با پراکندگی متان تداخل می کند و آن را مجبور می کند در مخازن سنگ متمرکز شود. این گاز کل دشت سیبری غربی را با هیدروکربن تغذیه می کرد و ادامه می دهد. در اینجا روغن به سرعت از ترکیبات آلی تشکیل می شود. بنابراین، آیا همیشه هیدروکربن در اینجا وجود خواهد داشت؟

پروفسور پاسخ می دهد: «اگر رویکرد خود را برای توسعه میدانی بر اساس اصول جدید بنا کنیم، برای هماهنگ کردن نرخ استخراج با سرعت جریان هیدروکربن ها از منابع تولید در این مناطق، چاه ها برای صدها چاه کار خواهند کرد. سال‌ها».

اما این یک سناریوی بیش از حد خوش بینانه است. واقعیت بی‌رحمانه‌تر است: برای اینکه ذخایر زمان برای پر کردن داشته باشند، بشر باید فناوری‌های استخراج "خشونت آمیز" را کنار بگذارد. علاوه بر این، لازم است دوره‌های توانبخشی ویژه‌ای معرفی شود و بهره‌برداری از مزارع به طور موقت متوقف شود. آیا ما قادر به انجام این کار در مواجهه با افزایش جمعیت کره زمین و نیازهای رو به رشد خواهیم بود؟ بعید. به هر حال، به جز انرژی هسته ای، نفت هنوز جایگزین شایسته ای ندارد.

دیمیتری ایوانوویچ مندلیف در قرن قبل از این انتقاد کرد که سوزاندن نفت مانند آتش زدن اجاق گاز با اسکناس است. اگر امروز شیمیدان بزرگی زندگی می کرد، احتمالاً ما را دیوانه ترین نسل تاریخ تمدن می خواند. و شاید او اشتباه کند - فرزندان ما هنوز هم می توانند از ما پیشی بگیرند. اما به احتمال زیاد نوه ها چنین شانسی نخواهند داشت …