Théories de l'origine de l'huile: organique et inorganique. Les étapes de la formation d'huile. Combien de temps durera l'huile?

Concernant la théorie de l'origine du pétrole, les scientifiquesune seule opinion n'est pas venue. C'est une question très complexe et le problème de sa solution dépasse les forces de la géologie du gaz et du pétrole, ni de toutes les sciences naturelles actuellement disponibles pour l'humanité. Non seulement les théoriciens mais aussi les praticiens parlent de l'origine de l'huile. Le célèbre géologue pétrolier IM Gubkin, dans les années trente du siècle dernier, a beaucoup écrit à ce sujet et, de manière intéressante, a discuté de diverses théories sur l'origine du pétrole. Nous ne pouvons généralement que deviner que les processus se déroulent depuis des milliards d'années sous la croûte terrestre, notre planète est à bien des égards encore un mystère pour nous. Les gens connaissent peu le véritable déroulement des processus de la géoévolution, les théories sur l'origine du pétrole sont donc très nombreuses.

Deux théories de base

Quand l'humanité connaît pleinementconditions qui contribuent à l'émergence d'huile d'examiner exactement comment la forme de ses dépôts dans la croûte terrestre, où la connaissance de tous, sans exception, les formes structurales des réservoirs, leurs caractéristiques lithologiques qui sont favorables à l'apparition et l'accumulation de pétrole - que les champs d'exploration et de recherche seront effectués vraiment utile. Dès que la science géologique a commencé à se développer, deux théories principales sur l'origine du pétrole ont été présentées. La première relie son éducation à la matière vivante. C'est une théorie organique de l'origine de l'huile. La deuxième indique que le gaz et l'huile ont été produites par la synthèse de l'hydrogène et du carbone à des pressions et des températures dans la profondeur de la croûte. C'est une théorie inorganique de l'origine du pétrole.

L'histoire soutient que la théorie organiqueapparu plus tard inorganique: jusqu'au milieu du XIXe siècle, le pétrole n'était extrait que là où il était entré en contact avec la surface de la terre - en Californie, en Méditerranée, au Venezuela et ailleurs. Le scientifique allemand Humboldt a supposé que le pétrole se forme: tout comme l’asphalte, à cause de l’action des volcans. Un peu plus tard, dans la seconde moitié du XIXe siècle, les chimistes savaient déjà synthétiser l'acétylène C en laboratoire₂H₂ avec des hydrocarbures de méthane. Même plus tard, notre Dmitry Mendeleyev a été présenté au monde avec son propre "carbure", plutôt qu'une théorie organique de l'origine du pétrole. La géologue et scientifique Gubkin la critiqua avec véhémence.

Mendeleev et Gubkin

En 1877, le maître a agi dans la société chimique russe.l'hypothèse de l'origine de l'huile. Il était basé sur un énorme matériel factuel et est donc devenu immédiatement populaire. À en juger par les preuves, tous les dépôts ouverts à ce moment-là se sont concentrés sur les bords des formations plissées en montagne, ils sont étendus en longueur et situés près des zones de grandes failles. Selon Mendeleyev, à travers les failles profondes de la Terre, l’eau pénètre et réagit avec les carbures métalliques, contribuant ainsi à l’émergence de pétrole, qui monte et forme des dépôts. La formule de Mendeleyev ressemble à ceci: 2FeC + 3H₂O = Fe₂O₃+ C₂H₆. À en juger par son hypothèse (comment se forme l’huile), ce processus se produit toujours, et pas seulement dans des périodes géologiques lointaines.

I.M. La théorie du carbure de gubkin a été critiquée partout. Cette option ne peut pas satisfaire une personne qui connaît bien la géologie d'une personne qui est certaine que l'huile s'est parfaitement formée et où il n'y a pas de défauts qui conduisent l'eau aux carbures liquides. De telles fissures n'existent tout simplement pas dans la nature, du cœur de la Terre à la surface. La ceinture de basalte ne permettra pas à l’eau de pénétrer profondément dans le sol, ni à l’huile finie de s’élever à l’extérieur. De plus, tout le pétrole, qui est maintenant extrait de vastes profondeurs, s'oppose à cette théorie. Argument Gubkin servait également de fait que l'huile formait une voie inorganique, optiquement inactive, mais que le naturel - est actif, même capable de tourner dans le plan de polarisation de la lumière.

Le cosmos est la troisième théorie

La théorie de l'espace était aussi très populairecomment l'huile est formée. Aujourd'hui, avec l'apparition des technologies modernes, il a subi un fiasco dévastateur. géologue russe NA Sokolov a dévoilé sa théorie en 1892 origine spatiale de l'huile a été fondée sur le fait que les hydrocarbures existaient sur cette planète toujours sous la forme originale de celui-ci, et ils ont été formés à des températures élevées, lorsque la Terre a été la formation. En se refroidissant, la planète a absorbé le pétrole, le dissolvant dans le magma liquide. Après la formation d'un magma de la croûte solide comme il a donné des hydrocarbures qui ont augmenté sur les fissures et dans sa partie supérieure où condensés par refroidissement et des amas formés. Les arguments de Sokolov servaient à la découverte d’hydrocarbures dans la masse des météorites.

Gubkin et cette théorie critiquée aux neuf,blâmé le fait que ses motifs sont des calculs purement théoriques, dont les observations géologiques n’ont jamais été confirmées. Il était généralement certain qu'il n'y avait presque pas d'huile minérale dans la nature, et ce qui est, ne peut pas avoir de signification pratique. La majeure partie des gisements de pétrole contient encore une substance qui a traversé toutes les étapes de la formation du pétrole et qui est organique. La discussion ultérieure de ce problème a duré près de cent ans, avec les mêmes différends et l'absence d'accord. Les scientifiques pétroliers soviétiques ont avancé la théorie la plus valable de l'origine inorganique du pétrole.

Scientifiques de l'Union Soviétique

Kropotkine, Porfiryev, Kudryavtsev et d'autres personnes partageant les mêmes idées ont essayé de prouver que, de l'hydrogène et du carbone, ce qui est suffisant dans le magma, les radicaux CH, CH₂, CH₃, émis avec de l'oxygène, commeIl sert de matière première dans les zones froides pour la formation de l'huile. Kudryavtsev était certain que l’origine abiogénique du pétrole lui permettait de passer avec les gaz dans l’enveloppe sédimentaire de la planète à travers des failles profondes issues précisément du manteau terrestre. Porfiriev a objecté que le pétrole ne se présentait pas sous forme de radicaux hydrocarbonés provenant de zones profondes, mais possédait déjà toutes les propriétés des huiles naturelles finies, traversant des roches poreuses. Il ne pouvait pas répondre uniquement à la question de la profondeur de l’huile avant la migration. Sans aucun doute, dans les zones sous-corticales, mais toute la théorie est tout aussi infaisable que les précédentes.

L'origine inorganique de l'huile a été renforcée par les arguments suivants:

1. Les roches cristallines de base ont également des dépôts.

2. Des mélanges de gaz et de pétrole sont trouvés avec des hydrocarbures dans les émissions de volcans, dans des "tubes à explosion", dans l'espace.

3. Les hydrocarbures peuvent être obtenus en laboratoire, créant des conditions de pressions et de températures élevées.

4. Des gaz d'hydrocarbures et des liquides d'hydrocarbures liquides sont présents dans les puits qui ouvrent le socle cristallin (en Suède, au Tatarstan et ailleurs).

5. La théorie organique ne peut expliquer la présence d'énormes concentrations de pétrole et de gisements gigantesques.

6. Les gisements de gaz ont un âge cénozoïque et le pétrole - post-paléozoïque sur d'anciennes plateformes de montagne.

7. Les champs de pétrole sont le plus souvent associés à des failles profondes.

Théorie organique

Ces dernières années, beaucoup de choses sont apparues.publications avec de nouvelles données. Par exemple, les hydrocarbures liquides se trouvent dans les océans, dans leurs zones de propagation. La plupart de ces faits parlent de l'origine inorganique du pétrole. Cependant, cela reste suffisamment raisonnable et mal étayé. Par conséquent, elle a encore très peu de partisans. La très grande majorité des géologues à l'étranger et dans notre pays adhèrent à la théorie organique de l'origine du pétrole. Pourquoi cette théorie est-elle si attrayante?

L’origine biogénique de l’huile impliqueson émergence de dépôts sédimentaires subaéquaux de matière organique. La nature de ce processus est clairement mise en scène. Les partisans de la théorie biogénique sont convaincus que l'huile est un produit obtenu par transformation à partir de matière organique. Ce sont des restes du monde animal et végétal dans des sédiments d'origine marine, dont littéralement des grammes par mètre cube de roches salées, mais dans des schistes combustibles, jusqu'à six kilogrammes peuvent tomber dans le même mètre cube de sédiments. Un demi-kilo d'argiles, deux cents grammes d'aleurolites, deux cent cinquante grammes de calcaire.

Deux sortes de matières organiques

Sapropel et humus - tous ceux qui sont friands deCrop, sait ce que c'est. Si de la matière organique s'accumule sous l'eau, où l'apport d'air est insuffisant, on obtient alors de l'humus - la partie principale du sol qui fournit la fertilité. Si sous l'eau, mais sans accès à l'oxygène, des matières organiques s'accumulent, il se produit alors une "distillation lente", le processus chimique réducteur - pourriture. Les petites piscines avec de l'eau stagnante contiennent toujours une quantité énorme d'algues bleu-vert, de plancton, y compris d'arthropodes, qui vivent peu de temps et meurent en quantités énormes.

Au fond, une épaisse couche de boues organiques se formesapropèle. Ce sont les parties côtières des mers, des lagons, des estuaires. Dans la distillation sèche, le sapropel donne 25% du poids des huiles grasses analogues à de l'huile. Et la formation du pétrole est un processus si long et compliqué qu’une personne n’a pas la capacité de suivre toutes ses étapes; elle ne trouve que le résultat - d’immenses champs et des gisements de pétrole. Et les processus se sont poursuivis pendant des milliers d’années dans les formations sources de pétrole, où une grande variété de sédiments se sont formés au fond de l’océan et contenaient des matières organiques dispersées en quantités non inférieures au clarke - quatre cents grammes par mètre cube.

Potentiel

Sédiments d’origine pétrolière avec le pluspotentiel - argile-carbonate, qui contient la matière organique sapropel. De tels dépôts s'appellent des Domanikites. Ils existent dans toutes les couches précambriennes, dans les systèmes phanérozoïques et aux mêmes niveaux stratigraphiques de continents complètement différents. Comment est-ce arrivé? Il y a trois milliards et demi d'années, la vie a commencé sur terre. À l'époque cambrienne, la coquille d'eau de la Terre contenait déjà les formes les plus diverses de matière organique. Le Paléozoïque ancien était représenté par d'immenses mers et océans, où les algues et les invertébrés avaient déjà un nombre considérable d'espèces.

Et pas tout ce monde organique à la foisse sont précipités à la terre. Les meilleures conditions de vie ont été créées dans les réservoirs d’eau situés à une profondeur de 60 à 80 mètres - il s’agit le plus souvent des plateaux des frontières sous-marines continentales. Plus on se rapproche de la terre, plus il y a de matière organique dans les sédiments. Les mers intérieures contiennent jusqu'à 50% de toutes les matières organiques déposées. Les meilleures conditions pour créer du pétrole sont les parties côtières des mers. Homeland oil sont les mers anciennes et non les marécages situés dans des bassins d'eau douce.

Stade de formation d'huile

L’académicien Gubkin a soutenu que la formation de pétrolene peut pas faire sans passer par certaines étapes. Les premiers sont la sédimentogenèse et la diagenèse, lors de la formation des sédiments sources de gaz et de sources pétrolières, c'est-à-dire la matière organique d'origine. La première étape comporte de tels processus biochimiques dans lesquels se forment le kérogène et une abondance de substances gazeuses qui se dissipent progressivement.

Certains se dissolvent etil se concentre, représentant même parfois un intérêt pour la production industrielle (cinquante milliards de mètres cubes de méthane dans un lac africain, par exemple, ou au Japon, le gaz est également extrait de la mer, dans laquelle 97% du méthane sont générés). Cependant, à ce stade, l'huile n'est pas encore formée. Mais une immersion plus poussée conduit le scout aux sources de la zone de catagénèse, où l’ammoniac, le sulfure d’hydrogène, le méthane, le dioxyde de carbone et avec eux les produits hydrocarbonés liquides proviennent de la matière organique d’origine.

Phases et zones

La phase principale est la formation de pétrole dans la phasecatagenèse à une profondeur de deux à trois kilomètres de sédiment à une température de quatre-vingts à cent cinquante degrés Celsius. Les conditions optimales sont précisément celles dans lesquelles le facteur décisif est la température élevée. La production de pétrole et de gaz a des zones spécifiques en profondeur. La zone biochimique se caractérise par le développement dans la matière organique de processus biochimiques entraînant la libération de gaz.

De un à un kilomètre et demi -zone de transition où tous les processus biochimiques sont amortis. La troisième zone de un kilomètre et demi à six kilomètres est thermo-catalytique, elle est particulièrement importante pour la formation du pétrole. Et le quatrième - gaz, où principalement le méthane est formé. On voit que le processus commence avec la formation de gaz et accompagne la formation de pétrole à toutes les étapes et complète ce processus. Cette zonalité est verticale et la répartition des hydrocarbures dans les champs est horizontale.

Extraction

Auparavant, le pétrole était produit là où il est très prochevenir à la surface. Maintenant, sa production a augmenté plusieurs fois et les puits ont donc une longueur frappante. Les plus longues ont été forées en URSS: à Sakhalin (beaucoup plus de douze kilomètres) et dans la péninsule de Kola (12 262 mètres). Au Qatar, un puits horizontal mesure plus de douze kilomètres, aux États-Unis deux puits de neuf kilomètres. Dans les montagnes bavaroises d’Allemagne, il existe le même puits de neuf kilomètres, dont rien n’a été extrait et n’est pas extrait, bien que nous y ayons dépensé trois cent trente-sept millions de dollars. Un petit gisement de pétrole a été découvert en Autriche. Ce qui, de façon inattendue, s’est révélé être beaucoup plus prospectif, mais le pétrole a été découvert à une profondeur de plus de huit kilomètres. À y regarder de plus près, il s'est avéré que cette accumulation n'était pas du pétrole, mais du gaz qui ne pouvait pas être extrait - les caractéristiques géologiques de ce site ne le permettaient pas. Mais le puits était toujours foré, mais ils n’ont rien trouvé, pas même du schiste, qui puisse être extrait.

Tous les pays ont besoin de pétrole. À cause de son absence, les guerres commencent constamment. Il est exploité maintenant en quantités sans précédent. La terre est déjà littéralement drainée de sang. Les experts en énergie ont calculé combien de temps le pétrole disponible dans les entrailles de la Terre durera. Et il s'est avéré que les réserves déjà prouvées ne sont restées que cinquante-six ans. Bien sûr, cela ne disparaîtra pas complètement. Les gens savent déjà comment extraire le pétrole des schistes, des sables bitumineux, du bitume naturel et bien plus encore. Le Venezuela aura assez de pétrole pour cent ans, l’Arabie saoudite - presque soixante-dix ans, la Russie - moins de trente ans pour devenir un géant pétrolier et gazier.