Hoće li se rezerve crnog zlata uskoro iscrpiti ili je nafta beskonačna?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Stručnjaci različito percipiraju raširenu prognozu skorog (za 30-50 godina) iscrpljivanja rezervi nafte. Većina - s poštovanjem ("jest"), drugi skeptični ("zalihe nafte su neograničene!"), a treći sa žaljenjem ("moglo je biti dovoljno stoljećima…").

Ugrubo rečeno, nitko ne zna koliko će godina trajati rezerve nafte. Što je više iznenađujuće, do sada nitko sa sigurnošću ne može reći na koji način nastaje nafta, iako se spor oko toga vodi još od 19. stoljeća. Znanstvenici su, ovisno o svojim uvjerenjima, bili podijeljeni u dva tabora.

Sada među stručnjacima u svijetu prevladava biogena teorija. Kaže da su nafta i prirodni plin nastali iz ostataka biljnih i životinjskih organizama u višefaznom procesu koji je trajao milijunima godina. Prema toj teoriji, čiji je jedan od osnivača bio Mihail Lomonosov, rezerve nafte su nezamjenjive i sva će njena ležišta na kraju nestati. Nezamjenjiv, naravno, s obzirom na prolaznost ljudskih civilizacija: prvu abecedu i nuklearnu energiju dijeli ne više od četiri tisuće godina, dok će za stvaranje nove nafte iz sadašnjih organskih ostataka biti potrebni milijuni. To znači da će naši ne tako daleki potomci morati bez nafte, a onda i bez plina …

Pristaše abiogene teorije optimistični su u pogledu budućnosti. Vjeruju da će naše rezerve nafte i plina trajati još mnogo stoljeća. Dok je bio u Bakuu, Dmitrij Ivanovič Mendeljejev je jednom naučio od geologa Hermana Abiha da su nalazišta nafte geografski vrlo često ograničena na ispuštanja - posebnu vrstu pukotina u zemljinoj kori. Istodobno se poznati ruski kemičar uvjerio da ugljikovodici (nafta i plin) nastaju iz anorganskih spojeva duboko pod zemljom. Mendeljejev je vjerovao da tijekom procesa izgradnje planina duž pukotina koje sijeku zemljinu koru, površinska voda prodire u dubine Zemlje do metalnih masa i reagira sa željeznim karbidima, stvarajući metalne okside i ugljikovodike. Zatim se ugljikovodici duž pukotina dižu do gornjih slojeva zemljine kore i tvore naslage nafte i plina. Prema abiogenoj teoriji, stvaranje nove nafte neće morati čekati milijune godina, ona je potpuno obnovljiv resurs. Zagovornici abiogene teorije uvjereni su da se očekuje otkrivanje novih nalazišta na velikim dubinama, te da bi se rezerve nafte koje se trenutno istražuju mogle pokazati beznačajnima u usporedbi s onima koji su još uvijek nepoznati.

Traženje dokaza

Geolozi su, međutim, prije pesimisti nego optimisti. Oni barem imaju više razloga vjerovati biogenoj teoriji. Davne 1888. njemački znanstvenici Gefer i Engler postavili su pokuse koji su dokazali mogućnost dobivanja ulja iz životinjskih proizvoda. Tijekom destilacije ribljeg ulja na temperaturi od 400 ° C i tlaku od oko 1 MPa, iz njega su izolirali zasićene ugljikovodike, parafin i ulja za podmazivanje. Kasnije, 1919. godine, akademik Zelinsky je iz organskog mulja s dna jezera Balkhash, uglavnom biljnog porijekla, destilacijom dobio sirovi katran, koks i plinove - metan, CO, vodik i sumporovodik. Zatim je iz smole ekstrahirao benzin, kerozin i teška ulja, eksperimentalno dokazavši da se ulje može dobiti iz organske tvari biljnog podrijetla.

Pristaše anorganskog podrijetla nafte morali su prilagoditi svoje stavove: sada nisu poricali podrijetlo ugljikovodika iz organske tvari, već su vjerovali da se oni mogu dobiti alternativnom, anorganskom metodom. Ubrzo su imali svoje dokaze. Spektroskopske studije su pokazale da su najjednostavniji ugljikovodici prisutni u atmosferi Jupitera i drugih divovskih planeta, kao i njihovih satelita te u plinskim omotačima kometa. To znači da ako se u prirodi odvijaju procesi sinteze organskih tvari iz anorganskih, ništa ne ometa nastanak ugljikovodika iz karbida na Zemlji. Ubrzo su otkrivene i druge činjenice koje se nisu slagale s klasičnom biogenom teorijom. U nizu naftnih bušotina rezerve nafte su se neočekivano počele oporavljati.

Čarolija ulja

Jedan od prvih takvih paradoksa otkriven je u naftnom polju u regiji Tersko-Sunžensky, nedaleko od Groznog. Prve bušotine su ovdje izbušene davne 1893. godine, na mjestima prirodnih naftnih otkrića.

Godine 1895., jedna od bušotina s dubine od 140 m dala je grandiozan curenje nafte. Nakon 12 dana šikljanja, zidovi štale za naftu su se srušili i tok nafte je poplavio platforme obližnjih bušotina. Tek tri godine kasnije fontana je pripitomljena, potom je presušila i s fontanskog načina proizvodnje ulja prešli su na crpni način.

Do početka Drugoga svjetskog rata svi bunari su bili jako zaliveni, a neki od njih i zapušeni. Nakon nastupanja mira, proizvodnja je obnovljena i, na opće iznenađenje, gotovo sve visoko-usječene bušotine počele su proizvoditi bezvodnu naftu! Na neshvatljiv način bunari su dobili “drugi vjetar”. Pola stoljeća kasnije situacija se ponovila. Do početka čečenskih ratova bunari su opet bili jako zaliveni, njihova proizvodnja značajno smanjena, a tijekom ratova nisu eksploatirani. Kada je proizvodnja nastavljena, proizvodne stope su značajno porasle. Štoviše, prve plitke bušotine počele su curiti naftu na površinu zemlje kroz prstenasti prsten. Pobornici biogene teorije bili su na gubitku, dok su "anorganski" ovaj paradoks lako objasnili činjenicom da je na ovom mjestu ulje anorganskog porijekla.

Nešto slično dogodilo se na jednom od najvećih svjetskih naftnih polja Romashkinskoye, koje se razvija više od 60 godina. Prema procjenama tatarskih geologa, iz bušotina bi se moglo izvući 710 milijuna tona nafte. No, do danas je ovdje već proizvedeno gotovo 3 milijarde tona nafte! Klasični zakoni geologije nafte i plina ne mogu objasniti uočene činjenice. Činilo se da su neke bušotine pulsirale: pad proizvodnje odjednom je zamijenjen njihovim dugoročnim rastom. Pulsirajući ritam zabilježen je u mnogim drugim bušotinama na području bivšeg SSSR-a.

Nemoguće je ne spomenuti polje Bijelog tigra na vijetnamskoj polici. Od samog početka proizvodnje nafte "crno zlato" vađeno je isključivo iz sedimentnih slojeva, ovdje je probušen sedimentni sloj (oko 3 km), ušao u temelj zemljine kore, a bušotina je izbijena. Štoviše, prema izračunima geologa, iz bušotine je bilo moguće izvući oko 120 milijuna tona, ali čak i nakon proizvodnje ovog volumena, nafta je nastavila teći iz utrobe uz dobar tlak. Polje je geolozima postavilo novo pitanje: akumulira li se nafta samo u sedimentnim stijenama ili se može skladištiti u podrumskim stijenama? Ako temelj sadrži i naftu, tada bi se svjetske rezerve nafte i plina mogle pokazati puno veće nego što pretpostavljamo.

Brz i anorganski

Što je uzrokovalo "drugi vjetar" mnogih bušotina, što je neobjašnjivo sa stajališta klasične geologije nafte i plina? "U polju Tersko-Sunzha i nekim drugim, nafta se može formirati iz organske tvari, ali ne za milijune godina, kako to predviđa klasična geologija, već za nekoliko godina", rekao je pročelnik Odjela za geologiju Ruske Državno sveučilište za naftu i plin. IH. Gubkina Viktor Petrovič Gavrilov. - Proces njegovog nastajanja može se usporediti s umjetnom destilacijom organske tvari, slično eksperimentima Gefera i Zelinskog, ali koju provodi sama priroda. Ovakva brzina stvaranja nafte postala je moguća zbog geoloških obilježja područja, gdje se, zajedno s donjim dijelom litosfere, dio sedimenata uvlači u gornji plašt Zemlje. Tamo u uvjetima visokih temperatura i pritisaka dolazi do brzih procesa razaranja organske tvari i sinteze novih molekula ugljikovodika."

Na polju Romashkinskoye, prema profesoru Gavrilovu, djeluje drugačiji mehanizam. Ovdje, u debljini kristalnih stijena zemljine kore, u podrumu, leži debeo sloj gnajsa s visokim sadržajem aluminijevog oksida starog više od 3 milijarde godina. Sastav ovih drevnih stijena sadrži mnogo (do 15%) grafita iz kojeg na visokim temperaturama u prisutnosti vodika nastaju ugljikovodici. Duž rasjeda i pukotina uzdižu se u porozni sedimentni sloj kore.

Postoji još jedan mehanizam za brzo obnavljanje rezervi ugljikovodika, otkriven u zapadnosibirskoj naftno-plinskoj provinciji, gdje je koncentrirana polovica svih ruskih rezervi ugljikovodika. Ovdje su se, prema znanstvenicima, u zakopanoj rifskoj dolini drevnog oceana odvijali i odvijaju se procesi stvaranja metana iz anorganskih tvari, kao u "crnim pušačima". Ali lokalna riftska dolina blokirana je sedimentom, koji ometa raspršivanje metana i prisiljava ga da se koncentrira u stijenskim rezervoarima. Ovaj plin hranio je i nastavlja hraniti cijelu Zapadnosibirsku ravnicu ugljikovodicima. Ovdje se ulje brzo stvara iz organskih spojeva. Dakle, hoće li ovdje uvijek biti ugljikovodika?

“Ako svoj pristup razvoju polja izgradimo na temelju novih principa”, odgovara profesor, “kako bismo uskladili brzinu vađenja sa brzinom protoka ugljikovodika iz izvora proizvodnje u tim područjima, bušotine će raditi stotine godina”.

Ali ovo je previše optimističan scenarij. Stvarnost je okrutnija: kako bi rezerve imale vremena za nadopunu, čovječanstvo će morati napustiti "nasilne" rudarske tehnologije. Osim toga, bit će potrebno uvesti posebna razdoblja rehabilitacije, privremeno odustati od rada polja. Hoćemo li to uspjeti učiniti suočeni s rastućom populacijom planeta i rastućim potrebama? malo vjerojatno. Uostalom, osim nuklearne energije, nafta još nema dostojnu alternativu.

Dmitrij Ivanovič Mendeljejev je u pretprošlom stoljeću kritizirao da je spaljivanje ulja poput loženja štednjaka novčanicama. Da danas živi veliki kemičar, vjerojatno bi nas nazvao najluđom generacijom u povijesti civilizacije. A možda bi i pogriješio – naša djeca nas još uvijek mogu nadmašiti. Ali unuci, najvjerojatnije, neće imati takvu priliku …