Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Неорганические теории происхождения нефти


Неорганическое происхождение нефти

⇐ ПредыдущаяСтр 13 из 35Следующая ⇒

 

Сторонники неорганического происхождения нефти заявили о себе в XVIII в. Начиная с А.Гумбольда основным доводом в пользу неорганического происхождения нефти была связь нефтепроявлений с деятельностью вулканов (вулканическая гипотеза). До середины XIX в. использовалась только нефть естественных выходов, распространенная в тектонически активных областях – Средиземноморье, Венесуэла, Калифорния и др. Поэтому нефтепроявления (и генезис нефти!) связывались с эндогенными процессами [13, 37].

Научные концепции неорганического происхождения нефти возникли во второй половине XIX в. К этому времени относятся успешные эксперименты по неорганическому синтезу сложных органических соединений, в т.ч. углеродистых (М. Бертло, С. Клоэц /1877-1878/), позволившие высказать идею о минеральном синтезе нефти.

В конце XIX в. появились гипотезы Д.И.Менделеева о неорганическом происхождении нефти и В.Д.Соколова о космическом происхождении нефти [13, 37].

15 октября 1876 г. на заседании Русского химического общества Д.И.Менделеев изложил свою неорганическую гипотезу происхождения нефти, названную карбидной. Он считал, что внутри Земля состоит из расплавленных металлов (преимущественно железа), содержащих углерод (карбиды). Расплавленное металлическое ядро земного шара (барисфера) покрыто сравнительно тонкой твердой корой (литосфера). В литосфере также должны содержаться карбиды металлов (FeC и др.) в твердом и жидком состоянии. С ними он и связывает образование нефти. Во время горообразования по трещинам (разломам) поверхностная вода просачивалась вглубь Земли к металлическим массам. Взаимодействие с карбидами железа приводило к образованию окислов металла и УВ.

Согласно реакции Энглера: 2FeC + 3h3O = Fe2O3 + C2H6

УВ по трещинам поднимались в верхние холодные слои земной коры, где они конденсировались и накапливались в пористых породах, образуя залежи. Этот процесс, по мнению Д.И.Менделеева, наблюдался не только в прошлом геологической истории, но происходит и сейчас (залежи пополняются по мере их истощения – Шебелинское газовое месторождение и др.). От геолога-нефтяника Г.В.Абиха он узнал, что часто месторождения нефти и газа территориально приурочены к сбросам. В этом Д.И.Менделеев видел неоспоримое доказательство своих воззрений. Позднее выяснилось, что его гипотеза не выдерживает критики. Но заслуга Д.И.Менделеева в том, что он привлек внимание ученых к проблеме происхождения нефти и газа и правильно оценивал практическое значение вопросов о природе нефти [13].

Заслуживает внимания космическая гипотеза В.Д.Соколова, выдвинутая им в 1892 г. По его мнению в составе первичного газопылевого облака, из которого образовалась ЗЕМЛЯ и другие планеты находилсь углеводороды. По мере формирования ЗЕМЛИ они оказались в ее глубинном веществе, составляющем вторую оболочку планеты – мантию. В дальнейшем при остывании мантии УВ начали выделяться из нее и проникать по трещинам в рыхлые породы земной коры. Это гипотеза В.Д Соколова - одна из разновидностей представлений о глубинном происхождении нефти.

Как показало время, в работе, опубликованной более чем на 100 дет раньше, М.В.Ломоносов оказался многократно ближе к истине [31].

В Москве в 1968 г. на Международном симпозиуме по происхождению нефти выступил Н.А.Кудрявцев – лидер сторонников абиогенного синтеза, доклад которого был освистан … [37]. Несмотря на это теория абиогенного синтеза в СССР продолжала развиваться трудами Н.А.Кудрявцева, Н.С.Бескровного, А.Е.Лукина, П.Н.Кропоткина, В.Б.Порфирьева [491], Ф.А.Летникова, А.А.Маркушева, В.А.Жарикова, Б.М.Валиева, В.А.Краюшкина, М.Г.Гринберг, Г.Н.Доленко[30, 301], Э.Б.Чекалюк и другие очень крупные ученые. Большой вклад в это направление внесла украинская школа геологов во главе с В.Б.Порфирьевым. На Украине в этом направлении продолжают плодотворно работать его последователи В.А.Краюшкин, А.Е.Лукин, В.И.Созанский и другие. Большой вклад в изучение абиогенного синтеза нефти в формировании и переформировании нефтяных месторождений внесли ученые-геологи Республики Татарстана (РТ) [37].

Сторонники неорганического происхождения нефти, обладавшие острым критическим умом, великолепно владевшие достижениями современной геологии и геохимии, видя слабые стороны органической теории образования нефти и газа, какой она была в начале второй половины XX столетия, указывали «органикам» не нерешенные вопросы и тем самым активизировали исследования по многим направленям. Они, «неорганики», выдвинули несколько положений, которые по их мнению, невозможно объяснить с позиций органической гипотезы. Основные из них следующие: существование в природе огромных скоплений нефти, часто наблюдаемая приуроченность месторождений нефти и газа к зонам разломов, нахождение включений нефти и газа в магматических породах, образование которых связано с остыванием магмы, нахождение нефти в кратерах вулканов, кимберлитовых трубках и в вулканических газах.

Н.А.Кудрявцев[33, 34]: нефть и газ образуются из реакционных смесей Н, СО2, СН4 и других простейших углеродистых соединений в результате осуществления реакций типа: СО + 3Н2 = СН4 + Н2О.

Сторонники эндогенного синтеза, связывая процессы нефтегазообразования с глубинной дегазацией, приводят новые факты, свидетельствующие о «несостоятельности» биогенного происхождения нефти: присутствие углеводородных газов, главным образом, метана в вулканических эманациях, изверженных породах фундамента; повышенная металлоносность твердых нафтидов, обогащенность их ураном, редкими и редкоземельными элементами; результаты эксперементов по абиогенному синтезу УВ.

Они объясняют абиогенное происхождение нефти путем синтеза УВ из оксидов углерода и водорода (реакция Фишера – Тропша). Каталитический синтез УВ давно освоен химической промышленностью. Его осуществляют при t= 150-300оС, в качестве катализаторов используют Co, Ni, Pt и элементы VIII группы.

Общий вид реакции Фишера – Тропша: nCO+(2n+1)h3→Cnh3n+2+nh3O

Согласно данной реакции при разных условиях могут быть образованы н-алканы, изопреноиды, ни нафтены, широко распространенные во всех природных нефтях … [42].

В пользу эндогенного происхождения УВ газов часто приводится повышенная концентрация в них гелия (He) и водорода (Н). В качестве критерия генезиса газов используется их изотопный состав.

Единственным газом, изотопный состав которого в мантийном и коровом резервуарах резко различен, является He. Наличие ювенильной примеси гелия позволяет оценить и возможную долю УВ-газов и прежде всего метана, мантийного генезиса (в современной мантии СН4/3Не = 10-6 [37].

В СССР создана теория абиогенного синтеза нефти [37]:

1) В её основе лежат процессы дегазации глубинных сфер земли, являющиеся основным процессом развития нашей планеты, одной из проявления которых являются глубинные восстановительные флюиды, контролирующие процессы метасоматоза, литогенеза, образования нефтяных и рудных месторождений.

2) Существование в глубокопогруженных осадочных бассейнах и их кристаллическом фундаменте путей миграции глубинных флюидов через глубинные разломы, дизъюнктивные узлы – места сопряжения зон глубинных разломов на границах крупных блоков земной коры, которые рассматриваются как дискретные каналы, наиболее благоприятные для миграции больших масс флюидов и переноса эндогенной энергии, в т.ч. тепла, в верхние геосферы.

3) Существование в осадочных бассейнах узлов нефтегазонакопления, а в их кристаллическом основании разуплотненных зон, надежно перекрытых плотными породами-покрышками.

Сторонники неорганического синтеза для объяснения нефтегазообразования привлекают как эндогенный генезис УВ флюидов, так и метасоматический [322]. В 2000 г. появились публикации снова привлекающие космос для образования УВ нефти /Ю.Р.Каграманов, А.Г.Егикян, 2000/ [37].

Вопрос о происхождении нефти до настоящего времени остается открытым – дискуссионным. В последние годы появляются теории, пытающиеся связать воедино органическую и неорганическую гипотезы, например, осадочно-неорганическая теория И.И.Чебаненко, В.П.Клочко и др. [41].

 

mykonspekts.ru

Гипотеза - неорганическое происхождение - нефть

Гипотеза - неорганическое происхождение - нефть

Cтраница 1

Гипотеза неорганического происхождения нефти не может объяснить ни оптической деятельности нефти, ни присутствия в ней таких высокоорганизованных молекул, как порфирины и вообще гетерогенные соединения.  [1]

Гипотеза неорганического происхождения нефти разработана Менделеевым в связи с его общими геохимическими воззрениями, которые были выдвинуты, в частности, в ст. 2 и развиты далее в лекции от 18 января 1871 г. ( см. выше, стр.  [2]

Гипотезу неорганического происхождения нефти и газа выдвинул в 1877 году Д.И. Менделеев, который объяснял, что углеводороды могут образовываться в недрах земли при воздействии перегретого водяного пара на карбиды тяжелых металлов под действием высоких температур и давлений. Во время горных процессов по трещинам - разломам в земную кору поступает вглубь вода, которая на своем пути встречает карбиды железа и вступает с ними в реакцию. В результате реакций образуются окислы железа и в виде паров - углеводороды. Образовавшиеся углеводороды по тем же трещинам поднимаются в верхние слои земной коры и по проницаемым породам ( песчаники, известняки и другие) перемещаются к местам образования нефтяных залежей.  [3]

Защитники гипотезы неорганического происхождения нефти обращают внимание на наличие горючих газов в составе современных вулканических газов.  [4]

Приверженцы гипотезы неорганического происхождения нефти и газа, а также очень небольшая группа исследователей ( И. В. Гринберг, В. Ф. Липецкий) сторонников преобразования в соответствующих условиях гомогенных масс органического вещества в нефтяные углеводороды - главный огонь против теории органического синтеза нефти и газа направляют против представлений о нефтематеринских ( нефтепроиз-водящих) свитах и породах.  [5]

Защитники гипотезы неорганического происхождения нефти обращают внимание на наличие горючих газов в составе современных вулканических газов.  [6]

Приверженцы гипотезы неорганического происхождения нефти и газа, а также очень небольшая группа исследователей ( И. В. Гринберг, В. Ф. Липецкий) сторонников преобразования в соответствующих условиях гомогенных масс органического вещества в нефтяные углеводороды - главный огонь против теории органического синтеза нефти и газа направляют против представлений о нефтематсрппских ( иефтепроиз-водящпх) свитах п породах.  [7]

В арсенале гипотез неорганического происхождения нефти и горючих газов имеется и космическая гипотеза. Исследования спектров небесных тел в середину прошлого века показали, что в атмосфере Юпитера и других больших планет, в газовых оболочках комет встречаются соединения углерода и водорода. Опираясь на эти данные, русский геолог В. Д. Соколов выдвинул гипотезу, согласно которой углеводороды на Земле образовались в этап ее горячего развития путем синтеза углерода и водорода.  [8]

Основные положения гипотезы неорганического происхождения нефти и природного газа были сформулированы еще в 1877 г. Д. И. Менделеевым, предполагавшим, что углеводороды могут образоваться в недрах Земли при действии перегретого водяного пара на карбиды тяжелых металлов в условиях высоких температур и давлений.  [9]

Вторая разновидность гипотезы неорганического происхождения нефти и газа сводится к тому, что выделение углеводородов магмой носит региональный характер и связано с подкоровыми явлениями. Эти представления также критически рассмотрены в докладе Оргкомитета.  [10]

Практическая ценность гипотезы неорганического происхождения нефти этим по исчерпывается. Большим ее преимуществом является то, что она открывает перспективы для поисков нефти там, где с точки зрения образования нефти из органического вещества никаких перспектив быть не может.  [11]

В арсенале гипотез неорганического происхождения нефти и горючих газов имеется и космическая гипотеза. Исследования спектров небесных тел в середине прошлого века показали, что в атмосфере Юпитера и других больших планет, в газовых оболочках комет встречаются соединения углерода и водорода. Опираясь на эти данные, русский геолог В. Д. Соколов выдвинул гипотезу, согласно которой углеводороды на Земле образовались в этап ее горячего развития путем синтеза углерода и водорода.  [12]

Вторая разновидность гипотезы неорганического происхождения нефти и газа сводится к тому, что выделение углеводородов магмой носит региональный характер и связано с подкоровымп явлениями. Эти представления также критически рассмотрены в докладе Оргкомитета.  [13]

Практическая ценность гипотезы неорганического происхождения нефти этим не исчерпывается. Большим ее преимуществом является то, что она открывает перспективы для поисков нефти там, где с точки зрения образования нефти из органического вещества никаких перспектив быть не может.  [14]

Таким образом, гипотеза неорганического происхождения нефти не может служить руководством для поисков нефти и газа, что лучше всего доказывает ее умозрительность и полную несостоятельность. Вредность атой гипотезы в том, что она дезориентирует поиски нефти и газа.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Tеории происхождения нефти

Tеории происхождения нефти 

C В.И. Авилов, С.Д. Авилова (Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, e-mail: [email protected]) Хемолитоавтотрофный источник углеводородов. Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии Москва, 16–20 ноября 2009 г http://rogov.zwz.ru/Marine%20geology%202009_t_1.pdf . Более века в нефтегазовой геологической науке противостоят две теории органического и неорганического происхождения нефти и газа. Теория органического происхождения нефти и газа описывает эволюцию органического вещества (ОВ) с момента его отложения до начала метаморфизма. Преобразования протекают в масштабе геологического времени и включают определенные геологогеохимические стадии. Накапливание биополимеров происходит в верхнем слое осадков морей и океанов, куда за длительный период выпадают останки планктона. В дальнейшем осадки уплотняются и постепенно превращаются в осадочную породу. По мере погружения и нагревания осадочные породы попадают в область геохимических превращений (диагенез). Происходит дегидратация и дефлюидизация, то есть потеря летучих компонентов – выделяются вода и газы. Оставшаяся масса переходит в нерастворенное состояние, превращается в плотный органический полимер кероген. Далее наступает стадия термального разложения (катагенез) или главная фаза нефтеобразования. При температуре 100–200°С нефть образуется из керогена. Характерные для катагенеза термобарические условия наблюдаются на глубинах 3–5 км. На ещё больших глубинах выделяют зоны метагенеза и метаморфизма, где преобладает газообразование и обуглероживание органического вещества.

В развитие органической теории выдвинута флюидо-динамическая концепция нефтегазообразования. Вводится понятие УВ-растворы, включающие жидкие и газовые УВ, которые рассматриваются как вариант низкотемпературной дефлюидизации осадочных пород, обогащенных ОВ. Новообразованные УВ-растворы, вместе с водой при возрастании с глубиной температуры разогреваются и прорываются в более высокие слои осадочного бассейна, включаясь в миграционные процессы. Источник углеводородов остается прежний – продукт биологических циклов при фотосинтетических процессах.

Неорганическая теория происхождения нефти и газа предлагает более короткий геолого-геохимический цикл – химический синтез различных УВ соединений и их последующую консервацию. Исходным для нефтегазообразования источником служат химические элементы, поступающие из глубоких недр Земли.

Hи одна из теорий не может объяснить парадокс, что в процессе эксплуатации по ряду залежей уже извлечены все балансовые запасы, а добыча продолжается, что oбнаружена приуроченность нефтегазовых месторождений осадочного чехла к разломам в фундаменте. Пространственная локализация нефти и газа связывается с наличием нефтегазоподводящих каналов в виде глубинных разломов, по которым, как полагают, происходит постоянная или периодическая подпитка месторождений и ставится вопрос о перманентной восполняемости запасов углеводородного сырья.

Возникла насущная необходимость внесения корректив в теорию нефтегазообразования. Выдвигают концепцию полигенеза углеводородов и др.

Eсли говорить об источнике УВ нефти и газа, им является в общем случае живое вещество, образующееся в гидросфере и в Мировом океане. Этот тезис подтверждается наличием в нефтях биомаркерoв. Aквагеоэкология реализует экосистемный подход, присутствие живого. Bысокa значимость явления хемолитоавтотрофии в природных процессах и его широкое распространение на 20–30 % площади дна океана Хемолитоавтотрофия характеризуется интенсивной жизнедеятельностью микроорганизмов, которые способны использовать неорганические доноры электронов (прежде всего, водород) и получать почти весь углерод путем фиксации двуокиси углерода, что существенно меняeт представление об источнике УВ.

Основные этапы нефтегазообразования выглядят следующим образом. При дегазации Земли выделяются неорганические газовые компоненты, они пронизывают фундамент и попадают в нижние слои осадочной толщи, где при благоприятных условиях на стадиях метагенеза и катагенеза запускают хемолитоавтотрофный цикл. Сообщество глубинных микроорганизмов преимущественно с хемолитоавтотрофным типом обмена веществ уникально по своей адаптации к высоким температурам и может активно развиваться в подводящих каналах кристаллического фундамента, в самом месторождении, а также в отложениях на всех этажах осадочной толщи. В результате своей жизнедеятельности хемолитоавтотрофы производят углеводороды (как минимум – метан) и воду, их останки обогащают биополимерами материнскую породу и тут же включаются в процесс нефтегазообразования. В итоге флюидизация начинается одновременно с генерацией УВ, образовавшиеся вода и микронефть в виде УВ-растворов легко включаются в процесс миграции. Хемолитоавтотрофный цикл может носить локальный или масштабный характер в зависимости от геологического строения недр, местоположения, мощности глубинного источника газов, а геолого-геохимические процессы протекают уже в реальном, а не геологическом времени. Эндогенные локализованные газовые потоки прорываются и выше по разрезу осадков вплоть до выхода на дно акваторий. В диагенезе явление хемолитоавтотрофии вызывает те же эффекты, включаясь в описанную эволюцию ОВ и формирование нефтематеринских толщ. Процесс образования нефти и газа неиссякаем, а их запасы восполняемы.

plate-tectonic.narod.ru