Pokiaľ ide o teóriu o pôvode ropy, vedci nedospeli ku konsenzu. Ide o veľmi zložitú problematiku a problém jej riešenia nedokáže vyriešiť ani geológia plynu a ropy, ani celá prírodná veda, ktorá je v súčasnosti ľudstvu k dispozícii. O pôvode ropy hovoria nielen teoretici, ale aj praktici. Veľa a zaujímavo o tom písal v tridsiatych rokoch minulého storočia známy ropný geológ I. M. Gubkin, ktorý rozoberal rôzne teórie pôvodu ropy. Vo všeobecnosti môžeme len hádať, aké procesy prebiehali za miliardy rokov pod zemskou kôrou, naša planéta je pre nás stále v mnohých smeroch záhadou. Človek vie málo o skutočnom priebehu procesov geoevolúcie, takže teórií o pôvode ropy je veľmi veľa.
Dve hlavné teórie
Keď ľudstvo získa plné vedomosti o podmienkach, ktoré prispievajú k vzniku ropy, keď presne študuje, ako sa tvoria jej ložiská v zemskej kôre, keď sa zoznámi so všetkými štrukturálnymi formami bez výnimkyvrstvy, ich litologické znaky priaznivé pre vznik a hromadenie ropy - až potom bude prieskum a vyhľadávanie ložísk prebiehať naozaj účelne. Len čo sa začala rozvíjať geologická veda, objavili sa dve hlavné teórie pôvodu ropy. Prvý spája jeho vznik so živou hmotou. Toto je organická teória pôvodu ropy. Druhá hovorí, že plyn aj ropa vznikli v dôsledku syntézy vodíka a uhlíka pri vysokých tlakoch a teplotách v hlbinách zemskej kôry. Toto je anorganická teória pôvodu ropy.
História tvrdí, že organická teória sa objavila neskôr ako anorganická: do polovice devätnásteho storočia sa ropa ťažila len tam, kde prišla do kontaktu so zemským povrchom – v Kalifornii, v Stredomorí, vo Venezuele a niektoré ďalšie miesta. Nemecký vedec Humboldt navrhol, ako vzniká ropa: rovnako ako asf alt, v dôsledku pôsobenia sopiek. O niečo neskôr, v druhej polovici devätnásteho storočia, už chemici vedeli syntetizovať acetylén С2Н2 s uhľovodíkmi metánového radu v laboratóriách. Ešte neskôr náš Dmitrij Ivanovič Mendelejev predstavil svetu vlastnú „karbidovú“a nie organickú teóriu pôvodu ropy. Geológ a vedec Gubkin ju ostro kritizoval.
Mendelejev a Gubkin
V roku 1877 hovoril majster v Ruskej chemickej spoločnosti o hypotéze pôvodu ropy. Vychádzal z obrovského faktografického materiálu, a preto sa okamžite stal populárnym. Súdiac podľaPodľa predložených dôkazov sa všetky v tom čase objavené ložiská sústreďovali na okrajoch horsky zvrásnených útvarov, sú pretiahnuté a nachádzajú sa v blízkosti zón veľkých zlomov. Podľa Mendelejeva sa voda cez poruchy dostáva hlboko do Zeme a reaguje s karbidmi kovov, čím prispieva k tvorbe ropy, ktorá potom stúpa a vytvára ložiská. Mendelejevov vzorec vyzerá takto: 2FeC+3H2O=Fe2O3+C2H6. Súdiac podľa jeho hypotézy (ako vzniká ropa), k tomuto procesu dochádza vždy, a to nielen vo vzdialených geologických obdobiach.
I. M. Gubkin kritizoval teóriu karbidu všade. Táto možnosť nemôže uspokojiť človeka, ktorý dobre pozná geológiu, ktorý si je istý, že ropa sa celkom dobre tvorila aj tam, kde nie sú žiadne chyby, ktoré vedú vodu na tekuté karbidy. Takéto trhliny v prírode jednoducho neexistujú – od zemského jadra až po povrch. Čadičový pás nedovolí, aby voda prenikla hlboko dovnútra, ani hotový olej stúpal von. Navyše všetka ropa, ktorá sa v súčasnosti vyrába z veľkých hĺbok, hovorí proti tejto teórii. Ďalším argumentom pre Gubkina bolo, že ropa vytvorená anorganicky je opticky neaktívna, zatiaľ čo prírodný olej je aktívny, dokonca sa môže otáčať v rovine polarizácie svetla.
Vesmír je tretia teória
Veľmi populárna bola aj kozmická teória o vzniku ropy. Dnes, s nástupom moderných technológií vo vesmíre, utrpela aj zdrvujúce fiasko. ruskýgeológ N. A. Sokolov publikoval svoju teóriu o kozmickom pôvode ropy už v roku 1892, pričom vychádzal z faktu, že uhľovodíky sa na našej planéte vyskytovali odjakživa, v jej najpôvodnejšej podobe, a vznikali pri vysokých teplotách, keď sa Zem ešte len formovala. Po ochladení planéta absorbovala ropu a rozpustila ju v tekutej magme. Po vytvorení pevnej zemskej kôry sa magma akoby vzdala uhľovodíkov, ktoré pozdĺž puklín stúpali do jej horných častí, kde ochladzovaním zhustli a vytvorili nejaké nahromadenia. Sokolov argumentoval, že v mase meteoritov sa našli uhľovodíky.
Gubkin túto teóriu kritizoval do bodky a obvinil ju, že je založená na čisto teoretických výpočtoch, ktoré nikdy neboli potvrdené geologickými pozorovaniami. Vo všeobecnosti si bol istý, že v prírode nie je takmer žiadna anorganická ropa a že to, čo je, nemôže mať praktický význam. Prevažná časť ropných ložísk stále obsahuje látku, ktorá prešla všetkými fázami tvorby ropy, a to organickým spôsobom. Následná diskusia o tomto probléme prebiehala takmer sto rokov s rovnakými spormi a nedostatočnou dohodou. Sovietski ropní vedci predložili najpodloženejšiu teóriu o anorganickom pôvode ropy.
Vedci Sovietskeho zväzu
Kropotkin, Porfiriev, Kudryavtsev a ich ďalší podobne zmýšľajúci ľudia sa snažili dokázať, že z vodíka a uhlíka, ktoré sú v magme v dostatočnom množstve, radikály CH, CH2, CH sa získajú 3,sa z nej uvoľňuje spolu s kyslíkom, ktorý v chladných zónach slúži ako východiskový materiál pre tvorbu ropy. Kudryavtsev si bol istý, že abiogénny pôvod ropy jej umožňuje prechádzať spolu s plynmi do sedimentárneho obalu planéty pozdĺž hlbokých zlomov zemského plášťa. Porfiryev namietal, že ropa neprichádza vo forme uhľovodíkových radikálov z hlbokých zón, ale má už všetky vlastnosti hotového prírodného oleja, ktorý preráža porézne horniny. Nevedel odpovedať len na otázku, aká hlboká bola ropa pred migráciou? Nepochybne v subkortikálnych zónach, ale celá táto teória je rovnako určite nedokázateľná ako tie predchádzajúce.
Anorganický pôvod ropy bol podporený nasledujúcimi argumentmi:
1. Existujú tiež ložiská v základných kryštalických horninách.
2. Nečistoty plynu a ropy sa našli spolu s uhľovodíkmi v emisiách sopiek, vo „výbušných potrubiach“vo vesmíre.
3. Uhľovodíky možno získať v laboratóriu vytvorením podmienok vysokého tlaku a teploty.
4. Uhľovodíkové plyny a kvapalné uhľovodíkové kvapaliny sú prítomné v vrtoch, ktoré prenikajú do kryštalického suterénu (vo Švédsku, Tatarstane a inde).
5. Organická teória nemôže žiadnym spôsobom vysvetliť prítomnosť obrovských koncentrácií ropy a obrovských ložísk.
6. Náleziská plynu sú kenozoického veku a ložiská ropy sú z postpaleozoického veku na starých horských plošinách.
7. Ropné polia sú najčastejšie spojené s hlbokými zlomami.
Organická teória
V posledných rokoch sa objavilo množstvo publikácií s novými údajmi. Napríklad tekutá ropa sa nachádza v oceánoch, v zónach ich šírenia. Väčšina týchto faktov hovorí o anorganickom pôvode ropy. Stále sa však ospravedlňuje skôr striedmo a slabo. Aj preto má dodnes veľmi málo priaznivcov. Prevažná väčšina geológov v zahraničí aj u nás sa prikláňa k organickej teórii pôvodu ropy. Prečo je táto teória taká atraktívna?
Biogénny pôvod ropy predpokladá jej pôvod z organickej hmoty sedimentárnych subakvatických ložísk. Povaha tohto procesu je jasne inscenovaná. Zástancovia biogénnej teórie sú si istí, že ropa je produkt získaný transformáciou organickej hmoty. Ide o pozostatky flóry a fauny v sedimentárnych ložiskách morského pôvodu, ktorých sú soľonosné ložiská doslova gramov na meter kubický horniny, no v ropných bridliciach môže na rovnaký meter kubický sedimentárneho materiálu pripadnúť až šesť kilogramov. vklady. V íloch - pol kilogramu, v prachovcoch - dvesto gramov, vo vápencoch - dvestopäťdesiat.
Dva druhy organickej hmoty
Sapropel a humus – každý, kto má rád pestovanie rastlín, vie, čo to je. Ak sa organická hmota hromadí pod vodou, kde je nedostatočný prístup vzduchu, ale je prítomná, hnije, čím vzniká humus – hlavná časť pôdy, ktorá poskytuje úrodnosť. Ak je pod vodou, ale bez prístupu kyslíka, hromadí saorganickej hmoty, potom nastáva „pomalá destilácia“, redukčný chemický proces – rozpad. Plytké jazierka stojatej vody majú vždy obrovské množstvo modrozelených rias, planktónu vrátane článkonožcov, ktoré nežijú dlho a umierajú v obrovských množstvách.
Na dne sa vytvára silná vrstva organického bahna - sapropel. Sú to pobrežné časti morí, lagúny, ústia riek. Pri suchej destilácii sapropel produkuje dvadsaťpäť percent hmotnosti olejovitých mastných olejov. A vznik ropy je proces tak dlhý a zložitý, že človek nemá možnosť sledovať všetky jeho fázy, nachádza len výsledok – obrovské ložiská a ložiská ropy. A procesy pokračovali tisíce rokov v ropných zdrojoch, kde sa na dne oceánov tvorilo množstvo usadenín a obsahovali rozptýlenú organickú hmotu v množstvách nie menších ako clarke – štyristo gramov na meter kubický.
Potenciálny
Zdrojové ložiská s najvyšším potenciálom sú ílovo-karbonátové, ktoré obsahujú organickú hmotu sapropel. Takéto ložiská sa nazývajú domanikity. Nachádzajú sa vo všetkých prekambrických vrstvách, vo fanerozoických systémoch a na rovnakých stratigrafických úrovniach na úplne odlišných kontinentoch. Ako sa to stalo? Pred tri a pol miliardami rokov sa na Zemi začal život. V kambrickej ére mal vodný obal Zeme už najrozmanitejšie formy organickej hmoty. Staršie paleozoikum predstavovali rozsiahle moria aoceány, kde už riasy a bezstavovce mali obrovské množstvo druhov.
A zďaleka nie okamžite sa celý tento organický svet ponáhľal na zem. Najlepšie podmienky pre život boli vytvorené v nádržiach v hĺbke šesťdesiat až osemdesiat metrov - najčastejšie sú to police podmorských hraníc kontinentov. Čím bližšie k pevnine, tým viac organickej hmoty v sedimentoch. Vnútrozemské moria obsahujú až päťdesiat percent všetkej uloženej organickej hmoty. Najlepšie podmienky na tvorbu ropy sú pobrežné časti morí. Ropa pochádza zo starých morí, nie z močiarov v sladkovodných nádržiach.
Fázy tvorby oleja
Akademik Gubkin tvrdil, že tvorba ropy sa nezaobíde bez toho, aby prešla určitými štádiami. Prvými sú sedimentogenéza a diagenéza, kedy dochádza k tvorbe sedimentov plynových a ropných zdrojov, teda počiatočnej organickej hmoty. Prvý stupeň so sebou prináša také biochemické procesy, pri ktorých vzniká kerogén a množstvo plynných látok, ktoré sa postupne rozptyľujú.
Niektoré z nich sa rozpúšťajú a koncentrujú, niekedy sú zaujímavé aj pre priemyselnú výrobu (päťdesiat miliárd kubických metrov metánu napríklad v africkom jazere alebo v Japonsku sa ťaží plyn aj z mora, v ktorom sa až deväťdesiatsedem percent metánu). V tejto fáze sa však ropa ešte nevytvorila. Ale ďalšie ponorenie vedie bádateľa k zdrojom ropy v katagennej zóne, kde už z pôvodnej organickej hmoty vznikajú amoniak, sírovodík, metán, oxid uhličitý a s nimi aj tekuté produkty.uhľovodíky.
Fázy a zóny
Hlavnou fázou je tvorba oleja v štádiu katagenézy v hĺbke dva až tri kilometre sedimentov pri teplote osemdesiat až stopäťdesiat stupňov Celzia. Optimálne podmienky sú práve tie, pri ktorých je rozhodujúca vysoká teplota. Výroba ropy a plynu má tiež špecifické zóny z hľadiska hĺbky. Do stopäťdesiatich metrov je biochemická zóna, pre ktorú je charakteristický rozvoj biochemických procesov v organickej hmote s uvoľňovaním plynov.
Od jedného po jeden a pol kilometra dole – prechodová zóna, kde všetky biochemické procesy vyblednú. Tretia zóna, od jeden a pol do šiestich kilometrov, je tepelne katalytická zóna, je dôležitá najmä pre tvorbu ropy. A štvrtý - plyn, kde vzniká hlavne metán. Je vidieť, že proces začína tvorbou plynu a sprevádza tvorbu ropy vo všetkých fázach a tento proces dokončuje. Táto zonalita je vertikálna a distribúcia uhľovodíkov v poliach je horizontálna.
Produkcia
Skôr sa ropa ťažila tam, kde sa blíži k povrchu. Teraz sa jeho produkcia mnohonásobne zvýšila, a preto sú studne jednoducho úžasné vo svojej dĺžke. Najdlhšie boli vyvŕtané v ZSSR: na Sachaline - oveľa viac ako dvanásť kilometrov a na polostrove Kola - 12262 metrov. V Katare je horizontálna studňa dlhá viac ako dvanásť kilometrov, v Spojených štátoch - dve deväťkilometrové studne. V bavorských horách Nemecka je rovnaká deväťkilometrová studňa, z ktorejnič sa neťažilo a neťaží, hoci sa na to minulo tristotridsaťsedem miliónov dolárov. V Rakúsku sa našlo malé ropné pole, ktoré sa nečakane ukázalo ako oveľa väčšie ako to preskúmané, no ropu objavili v hĺbke viac ako osem kilometrov. Pri bližšom skúmaní sa ukázalo, že toto nahromadenie nie je ropa, ale plyn, ktorý nebolo možné ťažiť - geologické vlastnosti tejto oblasti to neumožnili. Stále však vyvŕtali studňu, ale nenašli vôbec nič, dokonca ani bridlicu, ktorá by sa dala ťažiť.
Všetky krajiny potrebujú ropu. Kvôli jej neprítomnosti sa neustále začínajú vojny. Teraz sa ťaží v dovtedy nevídaných množstvách. Zem je už doslova vykrvácaná. Energetickí experti vypočítali, koľko rokov vydrží ropa dostupná v útrobách Zeme. A ukázalo sa, že z už preskúmaných zásob zostalo len päťdesiatšesť rokov. Samozrejme, že úplne nezmizne. Ľudia už vedia, ako ťažiť ropu z bridlíc, ropného piesku, prírodného bitúmenu a oveľa viac. Venezuela bude mať dostatok ropy na sto rokov, Saudská Arábia - takmer sedemdesiat rokov, Rusko - necelých tridsať rokov bude ropným a plynovým gigantom.
