Снова появились прогноз о том, что нефть вот-вот закончится. Глава Роснедр, Евгений Петров, озвучил, что при нынешних темпах потребления рентабельных запасов нефти в России хватит на 33 года, а технически извлекаемых — на 39 лет. Не так мало, нам этого хватит, а что оставим детям? Сколько уже было негативных прогнозов, стоит ли им верить?
Первые разговоры о том, что нефть скоро закончатся, появились ещё в средине ХIХ века. Тогда нефть добывали очень простым способом: копали колодец около 20 метров, пока в нем не появлялось «черное золото». В какой то момент стало невыгодно добывать и перевозить нефть таким способом, тогда впервые прозвучало: «Нефть заканчивается, надо замену искать!»
Но затем было изобретено шнековое бурение, которое позволило добывать нефть с большей глубины. Позже появились буровые долота, гидроразрыв пласта и многое другое. И каждый раз, когда одна технология достигала своих пределов, говорили, что нефти осталось всего на 20 лет.
Инновационное для своего времени шнековое бурение позволяло достичь глубины 150 метров. В советские времена работы бурение доходило до 1500 метров. А сейчас никого не удивляет добыча нефти на глубине 3-5 тысяч метров — это сложная задача, которую успешно решают современные технологии и оборудование.
Но рано или поздно нефть всё же закончится? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте разберемся, как она образуется. Существует две официальные теории происхождения нефти: биогенная и абиогенная.
Биогенная теория была выдвинута такими выдающимися учёными как М.В. Ломоносов, Н.Д. Зелинский, В.И. Вернадский и И.М. Губкин. Согласно этой теории, нефть образовалась из остатков растительных и животных организмов, которые накапливались в пластах осадочных пород. Этот процесс сумели повторить в лаборатории. Близкий аналог такого процесса — получение авиационного топлива из растительного сырья (BTL-топлив).
Теория подтверждается расположением месторождений - крупнейшие месторождения нефти удалось найти на огромных массивах осадочных пород. В древности эти породы были морским дном или покрыты лесами. Дополнительное подтверждение теории - наличие в нефтях биологических остатков (биомаркеров). Согласно биогенной теории, восстановление запасов нефти возможно, но займет десятков и сотен миллионов лет.
Можно ли ускорить этот процесс? Да, хотя и ненамного. Согласно биогенной теории, нефть образуется также из органических остатков, затянутых под литосферную плиту. Плита надвигается на другую плиту, а осадочные породы быстро оказываются под давлением и высокими температурами недр. В дальнейшем образовавшаяся нефть может подвергаться различным воздействиям. Например, под тяжестью литосферного выступа, наползающего с материка углеводороды могут быть «выжаты» из осадочных пород и активно мигрировать в сторону надвига. Этим эффектом «горячего утюга» может быть объяснено формирование больших залежей нефти на сравнительно небольшой площади, как в районе Персидского залива. Благодаря этой теории удалось прогнозировать расположение многих месторождений.
Абиогенная теория, выдвинутая русским учёным Д.И. Менделеевым утверждает, что нефть образовывалась в недрах Земли из существующего там набора неорганических веществ при высоких температурах и давлениях. Затем она поднимается на поверхность по трещинам глубинных разломов и скапливалась в ловушках пористых пластов Земли.
Советские учёные-нефтяники Кропоткин, Порфирьев и Кудрявцев попытались доказать, что из водорода и углерод, которых достаточное количество в магме, может образовываться нефть. Кудрявцев был уверен, что абиогенное происхождение нефти позволяет ей проходить вместе с газами в осадочную оболочку планеты по глубинным разломам именно из мантии Земли. Исходя из теоретических представлений, Кудрявцев советовал искать нефть не только в верхних слоях, но и глубже. Этот прогноз блестяще подтверждается, и глубина бурения с каждым годом возрастает.
Эксперименты, проведённые учёными из разных стран — СССР, России, США, Западной Европы и Китая — показали, что при высоких давлениях и температурах, похожих на условия в верхней мантии Земли, из неорганических компонентов синтезируется смесь тяжёлых углеводородов, которая по своему составу напоминает природную нефть. Ближайший аналог этого процесса — получение топлива из угля, так называемое CTL-топливо.
Абиогенная теория позволяет объяснить наличие избытков водорода в нефти. Как правило, морские органические вещества содержат примерно 7—10 % водорода, а сырая нефть содержит 11—15 % водорода. Свободный водород обычно не обнаруживается в осадочных породах. Это может быть связанно с тем, что водород является самым лёгким из всех газов и самым мобильным. Он может проникать в горные породы, которые непроницаемы для других газов. Однако свободный водород обнаруживается в горячих газах вулканов.
Присутствие биомаркеров в природных нефтях может быть связано не с их органическим происхождением, а с накоплением в ходе фильтрации через осадочные слои, содержащие органические вещества. Согласно абиогенной теории, нефть образуется всегда.
Существует ли доказательная база для этой теории? В последние годы появилось много публикаций с данными в её пользу.
Скважины Ингушетии начали эксплуатировать с 1895 года. К 1940 году скважины были законсервированы. Однако после войны почти все они снова начали давать практически безводную нефть. История повторилась и спустя полвека. К девяностым годам скважины уже практически не использовались из-за сильного обводнения, но после чеченских войн дебеты снова значительно возросли, а многие мелкие скважины даже стали высачивать нефть на поверхность.
Ромашинское месторождение разрабатывалось с 1953 года, и по оценкам геологов, могло дать около семисот миллионов тонн нефти, однако на сегодня уже добыто свыше трех миллиардов тонн и конца не предвидится. Исследования, проводимые в Татарстане, показали подток нефти из глубин кристаллического фундамента, подпитывающий месторождения. Схожие явления наблюдаются у ряда скважин в Швеции, в Баку и в Шебелинском газовом месторождении на Украине.
Жидкая нефть обнаружена в океанах, в зоне раздвигания литосферных плит, где согласно биогенной теории нефти быть не должно. Также во вьетнамском месторождении «Белый тигр» нефть добывается из фундаментальных неорганических пород, что также противоречит биогенной теории.
Эти случаи можно попытаться объяснить горизонтальным или вертикальным дрейфом нефти из неучтенных месторождений и применением новых технологий добычи при возвращении к законсервированным скважинам. Однако таких случаев возникает всё больше.
Абиогенная теория происхождения нефти подвергалась жесткой критике со стороны И.М.Губкина. Он утверждал, что не существует трещин, идущих от ядра Земли к поверхности, и что бальзатовый пояс не позволит воде проникнуть вглубь или готовой нефти подняться наверх. Однако последние исследования показывают, что нефтяные месторождения часто связаны с глубинными разломами.
Таким образом, обе теории имеют свои основания и опираются как на логические заключения, так и на реальные факты.
Какая из теорий верна?
Существует достаточно много фактов, подтверждающих обе теории и современная наука не приняла окончательного решения. Теории не противоречат друг другу и могут быть справедливы одновременно. И в практических поисках нефти и газа необходимо использовать все доступные теории и гипотезы.
Однако если допустить, что абиогенная теория возникновения нефти хотя бы отчасти верна и современное образование нефти возможно, это может потребовать пересмотра нашего подхода к нефтяному хозяйству. Заведующий кафедрой геологии РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина В.П.Гаврилов заявляет:
«Если выстроить наш подход к разработке месторождений на новых принципах, согласовать скорость отбора со скоростью поступления углеводородов из очагов генерации в данных районах, скважины будут действовать сотни лет».
Тогда нефть и правда станет возобновимым источником энергии.
Следует отметить, что за последние сто лет человечество разработало все легкодоступные месторождения, расположенные на небольшой глубине. Если нефть и может восстанавливаться, то не с такой скоростью чтобы компенсировать объем добычи. В противном случае планета просто лопнула бы от нефти. Восстанавливающаяся нефть станет ценным ресурсом для будущих поколений, но использовать её будут уже не как топливо.
Список использованных источников прилагается в закрепленном комментарии