Open Library - открытая библиотека учебной информации. Вернадский происхождение нефти


Академик Вернадский и происхождение нефти

12 марта 2018 года исполнилось 155 лет со дня рождения Владимира Вернадского (1863–1945) — ученого-энциклопедиста, геолога, кристаллографа, основоположника комплекса современных наук о Земле, геохимии, биогеохимии, радиогеологии, создателя учения о биосфере и о роли разума в природе (ноосфере). Одним из важных предметов его изучения стала нефть. Вернадский исследовал вопрос о ее происхождении, обосновывая биогенную гипотезу, а также предсказал сланцевую революцию.

Василий Докучаев (1846–1903), основоположник школы научного почвоведения и геологии почв

Знакомство Вернадского с научными представлениями о нефти произошло на лекциях по химии, которые читал Дмитрий Менделеев (1834–1907)

Владимир Вернадский родился в Санкт-Петербурге в 1863 году в семье известного статистика и экономиста Ивана Васильевича Вернадского. В 1876 году начал учиться в Первой Санкт-Петербургской классической гимназии — одном из самых престижных и старейших учебных заведений. В 1881 году Вернадский успешно окончил гимназию и поступил на естественное отделение физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета.

Его знакомство с научными представлениями о нефти произошло на лекциях по химии, которые читал Дмитрий Менделеев. Впоследствии академик Вернадский так вспоминал об этих занятиях: «На его лекциях мы освобождались от тисков, входили в новый, чудный мир, и в переполненной 7-й аудитории Дмитрий Иванович, подымая и возбуждая глубочайшие стремления человеческой личности к знанию и к его активному приложению, в очень многих возбуждал такие логические выводы и настроения, которые были далеки от него самого».

Затем были курс минералогии, который читал известный русский геолог и почвовед, профессор Василий Докучаев, и увлекательные лекции по геологии и палеонтологии профессора Александра Иностранцева, одного из основателей Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии.

В 1885 году Владимир Вернадский закончил Санкт-Петербургский университет со степенью кандидата естественных наук. В 1888 году была опубликована его научная работа «О фосфоритах Смоленской губернии», привлекшая внимание российского геологического сообщества. В том же году подающий надежды молодой ученый получил направление на двухлетнюю стажировку в Европу. В лабораториях профессора Пауля Грота в Мюнхене и профессора Анри Луи Ле Шателье в Высшей горной школе в Париже он провел цикл исследований в области кристаллографии наука о кристаллах, их структуре, возникновении и свойствах. .

После возвращения из-за границы Вернадский получает приглашение от руководства Московского университета начать чтение курса минералогии и кристаллографии. И уже в первый год преподавания он обращается к проблеме происхождения нефти. В 1891 году публикуется его «Краткий курс минералогии», где Вернадский рассматривает две основные теории генезиса нефти, акцентируя внимание на их доказательной базе, но не отдавая ни одной из них своего предпочтения.

27 октября 1891 года в Санкт-Петербургском университете состоялась успешная защита Владимиром Вернадским магистерской диссертации, посвященной исследованию строения соединений кремния. Через шесть лет — защита докторской. В те годы профессор Вернадский, руководивший геологическими экскурсиями для студентов естественного отделения Московского университета, проводил изучение палеонтологии и стратиграфии меловых и юрских отложений Керченского полуострова и третичных отложений Северного Кавказа. На Таманском полуострове он исследовал грязевые сопки, являвшиеся поверхностными признаками нефтеносности этого района, и это в дальнейшем сыграло свою роль в формировании его взглядов на происхождение нефти.

Доклад в политехническом музее

25 февраля 1901 года в актовом зале Политехнического музея состоялось торжественное заседание членов Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии под председательством академика Д. Н. Анучина, посвященное 40-летию научной и педагогической деятельности известного нефтехимика, профессора В. В. Марковникова. После вступительного слова председателя собрания с обстоятельным докладом «Нефть как природное тело в науке XIX столетия» выступил профессор В. И. Вернадский. Основная часть его выступления была посвящена рассмотрению вопросов происхождения нефти, которая к тому времени стала важнейшим для России природным ископаемым: с 1898 года страна занимала первое место в мире по объемам ее добычи.

В начале своего доклада Вернадский дал оценку важной роли, которую сыграла нефть для развития современной цивилизации в начале промышленной революции, что дало мощный импульс для развития горного дела и ряда прикладных наук. Далее на примере хода изучения нефти раскрыл основные этапы истории развития химии и геологии в XVIII–XIX веках, подчеркивая особую роль новых, основанных на экспериментах научных методов для развития минералогии.

В геологической науке к началу ХХ века имелось множество разнообразных концепций происхождения нефти. «...Высказывались взгляды о космическом происхождении нефти, т. е. о существовании ее на земле от века, о происхождении ее внутри земной коры под влиянием высокой температуры, т. е. о минеральном ее происхождении, и, наконец, о генезисе ее путем гниения растительных и животных организмов», — рассказывал Вернадский. В своем докладе он дал критическую оценку концепциям неорганического происхождения нефти и обосновал свой выбор в пользу органической (биогенной) концепции. Вернадский доказывал, что горючие углеродистые ископаемые являются генетически родственными образованиями и возникли из остатков живых организмов, обитавших на Земле в прошлые геологические эпохи: «Переработанные и измененные, превращенные в новые тела соединения углерода, происшедшие из организмов, местами скопляются в земной коре в значительных количествах. Таковы залежи угля, известняков, выделения углекислоты и иногда отложения нефти, графита. Эти углеродистые соединения вновь входят в организмы, проходят стадии сложных органических тел и по отмирании дают прежние минералы».

В своем докладе Вернадский подчеркивал решающую роль геологического времени для процессов нефтеобразования. По его мнению, в течение многих миллионов лет базовые органоминеральные вещества геотермически нагревались и под высоким давлением подвергались термокаталитической деструкции: «Из этих первичных минералов углерода большинство образуется при высокой температуре и высоком давлении. В числе таких же первичных минералов местами является, вероятно, и нефть, образующаяся во всяком случае при участии значительного давления».

На основе глубокого анализа геологических процессов Вернадский выявил и еще одну основную черту процесса нефтеобразования, состоящую в том, что общее количество рассеянной нефти в осадочной оболочке Земли намного превышает общее количество нефти в месторождениях: «...Углеводороды, жидкие и твердые, распространены в земной коре в небольших количествах почти во всех осадочных, метаморфических и отчасти массивных горных породах. Главная масса нефти находится на нашей планете именно в этой форме в виде примесей, исчисляемых ничтожными долями, исчезающих при обычном ходе анализа... Такие скопления сосредоточены в определенных участках земной коры, связанных с ее тектоникой».

Как сторонник осадочно-миграционной теории профессор Вернадский излагает свои взгляды и на миграцию нефти в осадочных образованиях: «Нефть не собирается в виде крупных скоплений жидкости, какие известны для воды, она большею частью является в форме вещества, смачивающего рыхлые породы — песчаника и известняка... Когда давление уменьшается, нефть вытекает из такого смоченного пласта, и местами мы видим выделения ее... Выходя на земную поверхность, значительная часть ее испаряется. Те же самые явления испарения несомненно идут и в более глубоких слоях земной коры, где углеводороды этим путем переносятся с места на место».

В своем докладе профессор Вернадский высказал твердое убеждение в великом будущем нефти: «Мы переживаем, однако, лишь первое грубое развитие нефтяного дела. Разнообразные свойства собранных в нефти соединений и элементов остаются без применения, и лишь наступившему ХХ веку предстоит овладеть вполне и целиком теми драгоценными телами — углеводородными и азотистыми, — которые теперь большей частью бесследно или излишне торовато исчезают при употреблении нефти как топлива или для освещения».

Яркое выступление профессора Вернадского о проблемах происхождения нефти получило широкую известность в кругах российского геологического сообщества. Это убедило его продолжить научные изыскания в этой области.

Вернадский на нефтяных промыслах

В конце первой декады апреля 1902 года заведующий кафедрой минералогии Московского университета, профессор Владимир Вернадский выехал из Москвы в продолжительную командировку. Его целью было посещение главных нефтедобывающих районов Российской империи. В этой поездке его сопровождал ближайший соратник, приват-доцент Яков Самойлов, впоследствии профессор, директор Научно-исследовательского института минералогии.

12 апреля 1902 года Вернадский и Самойлов прибыли в Грозный и остановились в доме управляющего промыслами Челекено-Дагестанского нефтяного общества Ивана Стрижова. Выпускник Московского университета 1894 года, он был одним из любимых учеников Вернадского и некоторое время трудился в качестве внештатного ассистента при возглавляемой им кафедре минералогии. Правда, научной карьере помешало негативное заключение Министерства внутренних дел, в котором говорилось об активном участии Стрижова в запрещенных студенческих организациях. Однако он быстро нашел себя на промышленном поприще. Получив необходимый практический опыт на Урале, с конца 90-х годов XIX века он оказался на Северном Кавказе, в Терском горнопромышленном обществе. Заняв должность управляющего нефтяными промыслами Челекено-Дагестанского нефтяного общества, Стрижов, наряду с решением повседневных производственных вопросов, с головой окунулся в геологические исследования и вскоре стал достаточно известен в кругах российского геологического сообщества благодаря своим публикациям.

Иван Стрижов (1872–1953), российский геолог-нефтяник, один из любимых учеников Вернадского

Для Владимира Вернадского Стрижов подготовил насыщенную ознакомительную программу осмотра грозненских нефтяных промыслов. Вначале они посетили асфальтовое месторождение вблизи станицы Михайловской, затем — горячие источники серной воды в Сунженских горах. Далее они поехали осматривать грозненские промыслы.

Покинув Грозный, профессор Вернадский и приват-доцент Самойлов добрались до порта Петровск на Каспийском море, откуда пароходом отбыли в нефтяную столицу Российской империи — Баку.

В 1901 году в России было добыто 707 млн пудов нефти, из которых 672 млн (95%) приходилось на промыслы Апшеронского полуострова. На промыслах 171 бакинской компании эксплуатировалось 1924 нефтяные скважины. Переработку нефти вел 91 нефтеперегонный завод, включая 64 керосиновых предприятия. Всего в 1901 году из бакинского промышленного района по морю и железной дороге было вывезено 488 млн пудов разнообразных нефтепродуктов.

Организацию пребывания профессора Вернадского в Баку взяли на себя его ученики, студенты Московского университета Шелковников и Эминов, сыновья ведущих сотрудников «Товарищества нефтяного производства братьев Нобель». С согласия управляющего бакинским отделом компании, инженера-технолога Ивана Гарсоева, вначале было организовано посещение крупнейшего в регионе нефтеперегонного завода. Затем Вернадский совершил поездку на балаханский нефтяной промысел компании. Сопровождал его ведущий сотрудник «Товарищества нефтяного производства братьев Нобель», доктор геологии Ф. Ф. Андерсон, обстоятельно рассказавший ему о результатах работ по детальной геологической съемке ряда площадей в пределах распространения нефтеносных свит.

Новые подтверждения биогенной концепции

Революционные потрясения 1917 года, трагические события Гражданской войны стали для академика Вернадского, как и для многих представителей научной интеллигенции, серьезным жизненным испытанием. Многие важные научные вопросы были отложены. К проблеме происхождения нефти он вернулся только в начале 20-х годов ХХ века.

В 1924 году в Париже на французском языке вышла в свет одна из значимых работ академика В. И. Вернадского «Очерки геохимии». На русском языке книга была опубликована в 1927 году и с тех пор выдержала семь изданий. Генезису нефти он посвятил два раздела главы «Углерод и живое вещество в земной коре». Обращаясь к возможностям новой научной базы, представленной геохимией и биогеохимией, он вновь приводит доказательства в пользу биогенной теории и полемизирует со сторонниками концепции неорганического происхождения нефти.

Одно из значимых мест в основании биогенной концепции происхождения нефти Вернадский отвел азоту: «Лишь в ХХ веке американский химик Мабери указал на то, что во всякой нефти всегда есть азот. <...> Эти азотистые соединения везде тождественны». Здесь необходимо отметить, что к началу ХХ века результаты изучения химического состава нефти были все еще недостаточны для полноценного исследования элементной иерархии ее составляющих. Наряду с углеродом, водородом, кислородом экспериментальные данные подтверждало также неизменное наличие серы в нефтях различных месторождений в разных странах и регионах. Однако в 1919 году американский химик-органик Чарлз Мабери в журнале Американского химического общества опубликовал результаты исследования химического состава нефти, где показал в ней и присутствие химически связанного азота. Этому открытию академик Вернадский придавал особое значение, отмечая, что «невозможно представить генезис этих азотистых тел в нефтях в огромных массах, в количестве многих сотен тысяч тонн, иначе как в связи с живым веществом».

У академика Вернадского была поразительная способность подмечать знаковые явления. Вот, например, что он писал об оптической активности нефтей: «В земной коре только жизнь и материальные продукты ее разрушения могут обладать диссиметрией, т. е. возможностью проявлений правизны и левизны, их неравенством. <...> Оставаясь на почве точного знания, следует признать, что явление оптической деятельности углеродистого материала при неравенстве правых и левых ее проявлений неизбежно приводит к живому веществу, к единственной физической среде, в которой диссиметрия существует». Оптическая активность нефтей как сложного органического соединения характеризуется их способностью вращать плоскость поляризации света. Результаты опытов, проведенных российскими учеными-химиками Львом Чугаевым, Павлом Вальденом и Моисеем Ракузиным, показали, что большинство нефтей вращают плоскость поляризации вправо, т. е. содержат в своем составе правовращающие изомеры. Между тем для всех искусственно полученных углеводородов, не связанных генетически с продуктами жизни, это не свойственно.

В рассмотрении проблемы происхождения нефти академик Вернадский также отвел значимое место исследованию битуминозных ископаемых сланцев. Его предсказание относительно распределения основных запасов нефти в мире не было оценено современниками, но оказалось актуально в XXI веке, в период нарастающей добычи сланцевой нефти: «Можно отметить два типа месторождений для скоплений нефти: 1) скопление в осадочных породах; 2) проникновение углеводородами битуминозных сланцев. Оба типа могут рассматриваться как части одного и того же явления. Нахождение в сланцах содержит наибольшие массы нефти». Суммируя всю свою доказательную базу биогенной гипотезы, академик Вернадский пришел к выводу, что «образование нефтей — одно из проявлений огромной важности процесса передачи энергии Солнца через живое вещество в глубокие слои планеты».

Наряду с разработкой новых научных идей, гипотез и представлений, изменивших картину планетарного и космического мироздания, изучение естественных производительных сил России было одним из важных направлений работы академика Вернадского на протяжении всей его жизни. Будучи председателем Комиссии по изучению естественных производительных сил России в 1915–1929 годах, он обозначил важную проблему, которая как никогда актуальна для современного нефтяного научного сообщества: «Задача... связана с вопросом о происхождении и создании нефти и об использовании человеком промежуточных стадий природного нефтеобразования. <...> ...Ее решение может иметь и большое практическое значение: надо ли ждать сотен тысяч лет, необходимых для создания нефти, или человек может перехватить этот процесс и получить нужные ему тела, ныне получаемые из нефти, из исходных ее тел...»

www.gazprom-neft.ru

Органическое происхождение нефти

А.Э.Конторович, выделил четыре основных этапа формирования и развития биогенной теории нафтидогенеза [50, 51] :

I -«этап альтернативных догаток» - середина XVIII в. до начала XX в. (М.В.Ломоносов: «О слоях земных», в которой он впервые выдвинул идею об органическом происхождении нефти).

II - «этап формирования гипотезы» -с начала до серединыXX в. (К.Энглер, Г.Потонье, Д.Уайт, И.М.Губкин, Г.П.Михайловский, В.И.Вернадский и др. В.И.Вернадский первый преодолел чисто геологический подход к теории образования нефти и газа и стал разрабатывать проблему нафтидогенеза на стыке геологии, геохимии и биогеохимии. А.Д.Архангельский в 1925-1926 гг. впервые начал систематическое изучение распределения ОВ в осадочных породах, положив начало изучению нефтепроизводящих пород. И.М.Губкин [34] впервые изложил основы биогенной теории нафтидогенеза, показав, что процессы нефтегазообразования в стратосфере начались сразу после зарождения жизни, сформулировав понятие о диффузно-рассеянной нефти, заложив основы учения о стадийности нефтегазообразования).

III - «этап становления основ современной теории нафтидогенеза» и углубления геохимических, геодинамических и флюидодинамических её оснований – от конца 40-х до начала второй половины 80-х гг. XX в. (Г.А.Амосов, А.И.Богомолов, И.О.Брод, Н.Б.Вассоевич, В.В.Вебер, Е.А.Рогозина и другие ученые ВНИГРИ, которые внесли существенный вклад в становление и развитие теории нафидогенеза, обладающую высокой степень прогнозирования, что проявилось в открытиях Волго-Уральской и Западно-Сибирской НГП. На прогресс теории нафтидогенеза огромное влияние оказало развитие аналитической, физической и органической химии, биохимии, многие достижения которых были ассимилированы органической геохимией.

IV - «этап развития биогенной теории нафтидогенеза» (создана нелинейная теория нафтидогенеза, разработана концепция эволюции нафтидогенеза в истории Земли и т.д.). Наиболее полно и систематическую характеристику этого этапа дал в своих работах Н.Б.Вассоевич.

М.В.Ломоносов в 1763 г. в своем трактате «О слоях земных» писал «Выгоняется подземным жаром из … каменных углей … бурая и черная масляная материя … и сие есть рождение жидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй … каменная смола, нефть, гагат и сим подобное, которые хотя … разнятся, однако из одного начала происходят» [25].

Таким образом, более 200 лет назад была высказана мысль об органическом происхождении нефти из каменного угля. Органическое вещество: уголь – нефть – газ.

Высокую оценку этой работы дал В.И.Вернадский еще в 1911 году. Он отметил, что М.В.Ломоносову «принадлежат точные и ясные, полные блеска и глубокой мысли первые изложения геологии». И далее В.И.Вернадский писал: «Лишь в первой половине XIX века мы встречаемся с аналогичными концепциями геологии» [34, 50].

Похожие статьи:

poznayka.org

История взглядов на происхождение нефти — КиберПедия

ЛЕКЦИЯ 7

Происхождение нефти и газа – гипотезы, концепции и теории нефтегазообразования

История взглядов на происхождение нефти

История науки знает много случаев, когда вокруг какой-нибудь проблемы разгораются горячие дискуссии. Такие споры идут вокруг проблемы происхождения нефти - органической или неорганической. Они начались в ХVIII веке и продолжаются до настоящего времени, то затихая, то вспыхивая вновь. Каждое из двух основных направлений взглядов на происхождение углеводородов, подразделяясь на ряд гипотез, важны не только в научном плане, но и для прогнозирования недр на нефть и газ, обоснования направлений нефтегазопоисковых работ.

Проблема органического происхождения нефти к концу XX в. нашла обоснование в осадочно-миграционной теории нафтидогенеза. Гипотезы неорганического происхождения нефти, в свою очередь, подразделяются на вулканическую, карбидную и космическую.

Органическое происхождение нефти

А.Э.Конторович, выделил четыре основных этапа формирования и развития биогенной теории нафтидогенеза :

I -«этап альтернативных догаток» - середина XVIII в. до начала XX в. (М.В.Ломоносов: «О слоях земных», в которой он впервые выдвинул идею об органическом происхождении нефти).

II - «этап формирования гипотезы» -с начала до серединыXX в. (К.Энглер, Г.Потонье, Д.Уайт, И.М.Губкин, Г.П.Михайловский, В.И.Вернадский и др. В.И.Вернадский первый преодолел чисто геологический подход к теории образования нефти и газа и стал разрабатывать проблему нафтидогенеза на стыке геологии, геохимии и биогеохимии. А.Д.Архангельский в 1925-1926 гг. впервые начал систематическое изучение распределения ОВ в осадочных породах, положив начало изучению нефтепроизводящих пород. И.М.Губкин впервые изложил основы биогенной теории нафтидогенеза, показав, что процессы нефтегазообразования в стратосфере начались сразу после зарождения жизни, сформулировав понятие о диффузно-рассеянной нефти, заложив основы учения о стадийности нефтегазообразования).

III - «этап становления основ современной теории нафтидогенеза» и углубления геохимических, геодинамических и флюидодинамических её оснований – от конца 40-х до начала второй половины 80-х гг. XX в. (Г.А.Амосов, А.И.Богомолов, И.О.Брод, Н.Б.Вассоевич, В.В.Вебер, Е.А.Рогозина и другие ученые ВНИГРИ, которые внесли существенный вклад в становление и развитие теории нафидогенеза, обладающую высокой степень прогнозирования, что проявилось в открытиях Волго-Уральской и Западно-Сибирской НГП. На прогресс теории нафтидогенеза огромное влияние оказало развитие аналитической, физической и органической химии, биохимии, многие достижения которых были ассимилированы органической геохимией.

IV - «этап развития биогенной теории нафтидогенеза» (создана нелинейная теория нафтидогенеза, разработана концепция эволюции нафтидогенеза в истории Земли и т.д.). Наиболее полно и систематическую характеристику этого этапа дал в своих работах Н.Б.Вассоевич.

М.В.Ломоносов в 1763 г. в своем трактате «О слоях земных» писал «Выгоняется подземным жаром из … каменных углей … бурая и черная масляная материя … и сие есть рождение жидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй … каменная смола, нефть, гагат и сим подобное, которые хотя … разнятся, однако из одного начала происходят».

Таким образом, более 200 лет назад была высказана мысль об органическом происхождении нефти из каменного угля. Органическое вещество: уголь – нефть – газ.

Высокую оценку этой работы дал В.И.Вернадский еще в 1911 году. Он отметил, что М.В.Ломоносову «принадлежат точные и ясные, полные блеска и глубокой мысли первые изложения геологии». И далее В.И.Вернадский писал: «Лишь в первой половине XIX века мы встречаемся с аналогичными концепциями геологии».

 

Стадии катагенеза

 

I. ПРОТОКАТАГЕНЕЗ
ПК1 Б1   бурые клареновые угли Донбасса
ПК2 Б2
ПК3 Б3
до 90-1000С
II. МЕЗОКАТАГЕНЕЗ
МК1 Д длиннопламенные ГЗН: 80-90–150-1700С глубины 2 – 3,5 км
МК2 Г газовые
МК3 Ж жирные   ГЗГ: свыше 1700С глубины 3.5-5 км
МК4 К коксовые
МК5 ОС отощенно-спекающиеся
до 200-2200С
III. АПОКАТАГЕНЕЗ
АК1 Т тощие ГЗГ - до 5 км
АК2 ПА полуантрациты  
АК3 А антрациты  
до 3000С

 

В распределении залежей разного фазового состава УВ по вертикали отмечается сдвиг вверх примерно на половину градации относительно максимума генерации соответствующих флюидов.

 

ЛЕКЦИЯ 7

Происхождение нефти и газа – гипотезы, концепции и теории нефтегазообразования

История взглядов на происхождение нефти

История науки знает много случаев, когда вокруг какой-нибудь проблемы разгораются горячие дискуссии. Такие споры идут вокруг проблемы происхождения нефти - органической или неорганической. Они начались в ХVIII веке и продолжаются до настоящего времени, то затихая, то вспыхивая вновь. Каждое из двух основных направлений взглядов на происхождение углеводородов, подразделяясь на ряд гипотез, важны не только в научном плане, но и для прогнозирования недр на нефть и газ, обоснования направлений нефтегазопоисковых работ.

Проблема органического происхождения нефти к концу XX в. нашла обоснование в осадочно-миграционной теории нафтидогенеза. Гипотезы неорганического происхождения нефти, в свою очередь, подразделяются на вулканическую, карбидную и космическую.

cyberpedia.su

Органическое происхождение нефти

История взглядов на происхождение нефти

История науки знает много случаев, когда вокруг какой-нибудь проблемы разгораются горячие дискуссии. Такие споры идут вокруг проблемы происхождения нефти - органической или неорганической. Они начались в ХVIII веке и продолжаются до настоящего времени, то затихая, то вспыхивая вновь. Каждое из двух основных направлений взглядов на происхождение углеводородов, подразделяясь на ряд гипотез, важны не только в научном плане, но и для прогнозирования недр на нефть и газ, обоснования направлений нефтегазопоисковых работ.

Проблема органического происхождения нефти к концу XX в. нашла обоснование в осадочно-миграционной теории нафтидогенеза. Гипотезы неорганического происхождения нефти, в свою очередь, подразделяются на вулканическую, карбидную и космическую.

Органическое происхождение нефти

А.Э.Конторович, выделил четыре основных этапа формирования и развития биогенной теории нафтидогенеза :

I -«этап альтернативных догаток» - середина XVIII в. до начала XX в. (М.В.Ломоносов: «О слоях земных», в которой он впервые выдвинул идею об органическом происхождении нефти).

II - «этап формирования гипотезы» -с начала до серединыXX в. (К.Энглер, Г.Потонье, Д.Уайт, И.М.Губкин, Г.П.Михайловский, В.И.Вернадский и др. В.И.Вернадский первый преодолел чисто геологический подход к теории образования нефти и газа и стал разрабатывать проблему нафтидогенеза на стыке геологии, геохимии и биогеохимии. А.Д.Архангельский в 1925-1926 гг. впервые начал систематическое изучение распределения ОВ в осадочных породах, положив начало изучению нефтепроизводящих пород. И.М.Губкин впервые изложил основы биогенной теории нафтидогенеза, показав, что процессы нефтегазообразования в стратосфере начались сразу после зарождения жизни, сформулировав понятие о диффузно-рассеянной нефти, заложив основы учения о стадийности нефтегазообразования).

III - «этап становления основ современной теории нафтидогенеза» и углубления геохимических, геодинамических и флюидодинамических её оснований – от конца 40-х до начала второй половины 80-х гг. XX в. (Г.А.Амосов, А.И.Богомолов, И.О.Брод, Н.Б.Вассоевич, В.В.Вебер, Е.А.Рогозина и другие ученые ВНИГРИ, которые внесли существенный вклад в становление и развитие теории нафидогенеза, обладающую высокой степень прогнозирования, что проявилось в открытиях Волго-Уральской и Западно-Сибирской НГП. На прогресс теории нафтидогенеза огромное влияние оказало развитие аналитической, физической и органической химии, биохимии, многие достижения которых были ассимилированы органической геохимией.

IV - «этап развития биогенной теории нафтидогенеза» (создана нелинейная теория нафтидогенеза, разработана концепция эволюции нафтидогенеза в истории Земли и т.д.). Наиболее полно и систематическую характеристику этого этапа дал в своих работах Н.Б.Вассоевич.

М.В.Ломоносов в 1763 г. в своем трактате «О слоях земных» писал «Выгоняется подземным жаром из … каменных углей … бурая и черная масляная материя … и сие есть рождение жидких разного сорта горючих и сухих затверделых материй … каменная смола, нефть, гагат и сим подобное, которые хотя … разнятся, однако из одного начала происходят».

Таким образом, более 200 лет назад была высказана мысль об органическом происхождении нефти из каменного угля. Органическое вещество: уголь – нефть – газ.

Высокую оценку этой работы дал В.И.Вернадский еще в 1911 году. Он отметил, что М.В.Ломоносову «принадлежат точные и ясные, полные блеска и глубокой мысли первые изложения геологии». И далее В.И.Вернадский писал: «Лишь в первой половине XIX века мы встречаемся с аналогичными концепциями геологии».

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Происхождение нефти

Периодизация развития теории

В познании генетической природы нефти и условий её образования можно выделить несколько периодов.

  1. Первый из них (донаучный) продолжался до средних веков. Так, в 1546 Георгий Агрикола писал, что нефть и каменные угли имеют неорганическое происхождение; последние образуются путём сгущения и затвердевания нефти.
  2. Второй период — научных догадок — связывается с датой опубликования труда М. В. Ломоносова «О слоях земных» (1763), где была высказана идея о дистилляционном происхождении нефти из того же органического вещества, которое даёт начало каменным углям.
  3. Третий период в эволюции знаний о происхождении нефти связан с возникновением и развитием нефтяной промышленности. В этот период были предложены разнообразные гипотезы неорганического (минерального) и органического происхождения нефти, а также космического.

Предыстория создания современных теории

Основные вехи в длительном процессе научного разрешения вопроса о происхождении нефти намечены русскими учёными. Впервые в 1763 М. В. Ломоносов высказал предположение о происхождении нефти из растительных остатков, подвергшихся обугливанию и давлению в земных слоях. Эти идеи Ломоносова далеко опередили научную мысль того времени, искавшую источники нефти среди неживой природы.

В 1866 французский химик М. Бертло высказал предположение, что нефть образуется в недрах Земли при воздействии углекислоты на щелочные металлы. В 1871 французский химик Г. Биассон выступил с идеей о происхождении нефти путём взаимодействия воды, CO2, h3S с раскалённым железом.

В 1889 В. Д. Соколов изложил гипотезу космического происхождения нефти. По этой гипотезе исходным материалом для возникновения нефти служили углеводороды, содержавшиеся в газовой оболочке Земли ещё во время её звёздного состояния. По мере остывания Земли углеводороды поглотились расплавленной магмой. Затем, с формированием земной коры, углеводороды проникли в осадочные породы в газообразном состоянии, конденсировались и образовали нефти.

Д. И. Менделеев, разделявший вначале представление об органическом происхождении, склонялся к мысли о происхождении её в результате реакций, идущих на больших глубинах, при высоких температурах и давлениях, между углеродистым железом и водой, просачивающейся с поверхности земли. Гипотеза Менделеева о происхождении нефти из неорганического вещества теперь имеет лишь исторический интерес.

Работами советского учёного В. И. Вернадского были доказаны исключительная способность организмов, населяющих нашу планету, концентрировать в литосфере огромные запасы углерода и колоссальная роль последнего в геологических процессах. Советский учёный Н. Д. Зелинский показал, что некоторые соединения углерода, входящие в состав животных и растений, при невысокой температуре и соответствующих условиях могут образовывать продукты, вполне сходные с нефтью по химическому составу и физическим свойствам. Новым этапом в разработке проблемы происхождения нефти было открытие советским учёным Т. Л. Гинзбург-Карагичевой в водах Биби-Эйбата и Сураханов (Баку) на глубине 2000 м живых бактерий, способствующих восстановлению сульфатов. Это натолкнуло на мысль о большой роли микроорганизмов в судьбах погребённого органического вещества и образованной из него нефти. Позднее подобные микроорганизмы были обнаружены и в нефтяных месторождениях США. Лабораторные исследования показали, что при действии на органические вещества -лучей образуются углеводороды с выделением свободного водорода. Таким образом, наличие радиоактивного распада в породах может вести к образованию свободного водорода для процессов гидрогенизации в природных условиях. Однако роль ионизирующего излучения в происхождении нефти еще недостаточно выяснена. Советский геолог И. М. Губкин, обобщив результаты исследований природы нефти, пришёл к заключению, что процесс её образования непрерывен и неотделим от процессов формирования в недрах земли залежей этого полезного ископаемого независимо от масштаба скоплений. Наиболее благоприятными для образования нефти являются неустойчивые в прошлом участки земной коры на границах областей опускания и поднятия. Сильный размыв суши в этих областях содействовал быстрому накоплению осадков, а значит и погребению органического материал и опусканию его во всё более глубокие зоны земной коры. Это опускание сопровождалось подъёмом температуры и ростом давления, содействовавшим процессам нефте- и газообразования, чему способствовала и деятельность погребённых анаэробных бактерий. В таких областях погружения земной коры при известных условиях могли отлагаться слои, содержащие большие количества органического материала, которые затем вошли в состав нефтепроизводящих или нефтематеринских свит. В передовых прогибах горных хребтов и в геосинклиналях во все геологические эпохи создавались благоприятные условия для образования нефти в бассейнах, где растительные и животные остатки, преимущественно планктон, смешиваясь с неорганическими веществами, послужили началом образования пород, давших впоследствии нефть. Повышенным содержанием органического материала характеризуются глинистые и илистые осадки, заполняющие впадины морского дна, где вода не перемешивается ни волнами, ни морскими течениями и где, следовательно, создаются условия восстановительной среды, благоприятной для сохранения органического материала и его дальнейшего изменения и постепенного превращения в нефть.

Основы современной теории

В 50—60-е гг. XX в. в СССР (Н. А. Кудрявцев, В. Б. Порфирьев, Г. Н. Доленко и др.) и за рубежом (английский учёный Ф. Хойл и др.) возрождаются различные гипотезы неорганического (космического, вулканического, магматогенного) происхождения нефти. Однако на 6-м (1963), 7-м (1967) и 8-м (1971) Международных нефтяных конгрессах неорганические гипотезы не получили поддержки.

Важным для познания генезиса нефти являлось установление в конце XIX — начале XX вв. оптической активности нефти, а также тесной связи нефти с сапропелевым органическим веществом в осадочных породах. Сапропелевую гипотезу, высказанную впервые немецким ботаником Г. Потонье в 1904—05, в дальнейшем развивали русские и советские учёные — Н.И.Андрусов, В.И.Вернадский, И.М.Губкин, Н.Д.Зелинский и другие. Сапропелевая гипотеза ассимилирована современной теорией осадочно-миграционного происхождения нефти. Развитию представлений о природе нефти и условиях формирования её залежей способствовали также труды немецкого учёного К. Энглера, американских геологов Дж. Ньюберри, Э. Ортона, Д. Уайта, русских и советских учёных — Г. П. Михайловского, Д. В. Голубятникова, М. В. Абрамовича, К. И. Богдановича и других.

Этот период изучения нефти характеризуется организацией широких геолого-геохимических исследований, направленных на решение проблемы нефтеобразования и органически связанной с ней проблемы нефтематеринских отложений. В СССР такие работы осуществлены А. Д. Архангельским в 1925—26. В США аналогичные исследования начаты в 1926 П. Траском. В 1932 была опубликована классическая работа И. М. Губкина «Учение о нефти», сыгравшая огромную роль в развитии представлений о генезисе нефти и формировании её залежей. В 1934 в нефти, асфальтах и ископаемых углях были найдены порфирины, входящие в молекулу хлорофилла и других природных пигментов.

Современная точка зрения

В 50-е годы XX века были открыты (в СССР — А. И. Горской, в США — Ф. Смитом) нефтяные углеводороды в осадках водоёмов различного типа (в озёрах, заливах, морях, океанах).

Дальнейшие исследования в этой области проводились коллективами исследователей в разных странах: в СССР (А. Д. Архангельский, В. И. Вернадский, А. П. Виноградов, И. М. Губкин, Н. М. Страхов, А. А. Трофимук, А. М. Акрамходжаев, И. О. Брод, Н. Б. Вассоевич, В. В. Вебер, А. Ф. Добрянский, Н. А. Еременко, А. Э. Конторович, М. Ф. Мирчинк, С. Н. Неручев, К. Ф. Родионова, В. А. Соколов, В. А. Успенский и др.), в США (Ф. М. Ван-Тайл, К. Зобелл, У. Майншайн, А. Леворсен, Дж. Смит, Ф. Смит, Дж. Хант, Х. Хедберг, Э. Эванс, П. Эйбелсон, Дж. Эрдман и др.), во Франции (Б. Тиссоидр.), в Германии (Р. Майнхольд, П. Мюллеридр, М. Тайхмюллер, Д. Вельте и др.), а также в Японии, Великобритании и др.

Убедительные доказательства биогенной природы нефте-материнского вещества были получены в результате детального изучения эволюции молекулярного состава углеводородов и их биохимических предшественников (прогениторов) в исходных организмах, в органическом веществе осадков и пород и в различных нефтях из залежей. Важным явилось обнаружение в составе нефти хемофоссилий — весьма своеобразных, часто сложно построенных молекулярных структур явно биогенной природы, то есть унаследованных (целиком или в виде фрагментов) от органического вещества. Изучение распределения стабильных изотопов углерода (12C, 13C) в нефти, органическом веществе пород и в организмах (А. П. Виноградов, Э. М. Галимов) также подтвердило неправомочность неорганических гипотез.

Было установлено, что нефть — результат литогенеза. Она представляет собой жидкую (в своей основе) гидрофобную фазу продуктов фоссилизации (захоронения) органического вещества (керогена) в водно-осадочных отложениях.

Нефтеобразование — стадийный, весьма длительный (обычно много млн. лет) процесс, начинающийся ещё в живом веществе. Выделяется ряд стадий:

  • Осадконакопление - во время которого остатки живых организмов выпадают на дно водных бассейнов;
  • биохимическая - процессы уплотнения, обезвоживания и биохимические процессы в условиях ограниченного доступа кислорода;
  • протокатагенез - опускание пласта огранических остатков на глубину до 1,5 - 2 км, при медленном подъёме температуры и давления;
  • мезокатагенез или главная фаза нефтеобразования (ГФН) - опускание пласта огранических остатков на глубину до 3 - 4 км, при подъёме температуры до 150°С. При этом органические вещества подвергаются термокаталитической деструкции, в результате чего образуются битуминозные вещества, составляющие основную массу микронефти. Далее происходит отгонка нефти за счёт перепада давления и эмиграционный вынос микронефти в песчаные пласты-коллекторы, а по ним в ловушки;
  • апокатагенез керогена или главная фаза газообразования (ГФГ) - опускание пласта огранических остатков на глубину более 4,5 км, при подъёме температуры до 180-250°С. При этом органическое вещество теряет нефтегенерирующий потенциал и реализовывает метаногенерирующий потенциал.
  • И. М. Губкин выделял также стадию разрушения нефтяных месторождений.

Считается, что основным исходным веществом нефти обычно является планктон, обеспечивающий наибольшую биопродукцию в водоёмах и накопление в осадках органического вещества сапропелевого типа, характеризующегося высоким содержанием водорода (благодаря наличию в керогене алифатических и алициклических молекулярных структур). Породы, образовавшиеся из осадков, содержащих такого типа органическое вещество, потенциально нефтематеринские. Чаще всего это глины, реже — карбонатные и песчано-алевритовые породы, которые в процессе погружения достигают верхней половины зоны мезокатагенеза, где вступает в силу главный фактор нефтеобразования — длительный прогрев органического вещества при температуре от 50°С и выше. Верхняя граница этой главной зоны нефтеобразования располагается на глубине от 1,3—1,7 км (при среднем геотермическом градиенте 4°С/100 м) до 2,7—3 км (при градиенте 2°С/100 м) и фиксируется сменой буроугольной степени углефикации органического вещества каменноугольной. Главная фаза нефтеобразования приурочена к зоне, где углефикация органического вещества достигает степени, отвечающей углям марки Г. Эта фаза характеризуется значительным усилением термического и (или) термокаталитического распада полимерлипоидных и других компонентов керогена. Образуются в большом количестве нефтяные углеводороды, в том числе низкомолекулярньге (C5-C15), почти отсутствовавшие на более ранних этапах превращения органического вещества. Эти углеводороды, дающие начало бензиновой и керосиновой фракциям нефти, значительно увеличивают подвижность микронефти. Одновременно, вследствие снижения сорбционной ёмкости материнских пород, увеличения внутреннего давления в них и выделения воды в результате дегидратации глин, усиливается перемещение микронефти в ближайшие коллекторы. При миграции по коллекторам в ловушки нефть всегда поднимается, поэтому её максимальные запасы располагаются на несколько меньших глубинах, чем зона проявления главной фазы нефтеобразования, нижняя граница которой обычно соответствует зоне, где органическое вещество пород достигает степени углефикации, свойственной коксовым углям. В зависимости от интенсивности и длительности прогрева эта граница проходит на глубинах (имеются в виду максимальной глубины погружения за всю геологическую историю данной серии осадочных отложений) от 3—3,5 до 5—6 км.

Ссылки по вопросу

http://www.referatfrom.ru/watch/26325/1.html — в статье представлены дополнительные сведения.

mediaknowledge.ru

Происхождение нефти

Химия Происхождение нефти

просмотров - 54

Рейтинг ведущих компаний мира по мощностям нефтепереработки

Рейтинг 2000 ᴦ. Наименование компании Мощность, млн. т/год
2000 ᴦ. 2001 ᴦ.
Royal Dutch/Shell (Нидерланды, Великобритания) 211,5 200,6
Exxon Mobil Corp. (США) 182,3 271,6
BP-Amoco plc (Великобритания, США) 139,7 159,3
Sinopec (Китай) 125,3 144,0
Petroleos de Venezuela SA (Венесуэла) 129,8 131,7
Total-Fina Elf (Франция, Бельгия) 79,4 125,2
Башнефтехимзаводы (Россия) 43,3 35,2

Теория неорганического происхождения нефти (Д.И. Менделœеев, А. Гумбольдт, М. Бертло, П.Н. Кропоткин и др.) – нефть образуется на больших глубинах при высокой температуре путем взаимодействия воды с карбидами металлов.

Теория органического происхождения нефти(К.Энглер, Н.Д. Зелинский, В.И. Вернадский, И.М. Губкин, А.А. Трофимук и др.) – природные алюмосиликаты (глинистые породы) являются катализатором в химических реакциях нефтеобразования органических веществ осадочных пород.

В пользу «органической» теории происхождения нефти:

- генетическая связь между групповыми компонентами нефти, твердых горючих ископаемых (уголь, торф и другие) и исходных материнских биологических веществ;

- в нефтях обнаружены ряд органических соединœений, являющихся как бы «биологическими метками» от исходных материнских веществ – порфирины (структурные фрагменты хлорофилла и гемоглобина животных), изопреноидные углеводороды, к примеру, С20Н42 с одним лишь идентичным природному изомером из 366 000 теоретически возможных изомеров; гоманоиды, характерные синœе-зелœеным планктонным водорослям; н-парафины С17 и выше с преобладающим нечетным числом атомов углерода над четным; битуминозные вещества с идентичным составом, микроэлементы с идентичным распределœением металлов, прежде всœего V и Ni, сходным составом сероорганических соединœений;

- оптическая активность нефти, которая характерная только для биологических объектов;

- большинство месторождений нефти находится в осадочных породах Земли.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, на основании вышеизложенного, нефтеобразование имеет много общего с углеобразованием, является длительным и сложным многостадийным биохимическим, термокаталитическим и геологическим процессом преобразования исходного органического материала в многокомпонентные смеси углеводородов парафинового, нафтенового, ароматического и смешанного строения, но в отличие от генезиса твердых горючих ископаемых нефтеобразование включает дополнительные осадочно-миграционные стадии с накоплением первоначально рассеянной по осадочным породам микронефти в природных резервуарах макронефти. По генетическому признаку в качестве близких «родственников» природных нефтей признают сапропелитовые угли, следовательно, нефть, природный газ, сланцы, сапропелитовые угли и богхеды, исходным материалом для синтеза которых является водная растительность (планктон, водоросли и бентос) и микроорганизмы, генетически взаимосвязаны и образуют группу сапропелитовых каустобиолитов. А торф, бурые и каменные угли и антрацит принадлежат к группе гумусовых каустобиолитов.

В 1932 ᴦ. И.М. Губкин сформулировал основные этапы образования нефти и газа из органического материала, позже А.А. Трофимук дополнив и уточнив основополагающие взгляды И.М. Губкина в свете новейших мировых достижений науки о нефти, предложил выделить 5 базовых стадий осадконакопления и преобразования органических веществ в нефть.

Первая стадия – осадконакопление: после отмирания остатки растительных и животных организмов выпадают на дно морских или озерных бассейнов и накапливаются в илах,

Вторая стадия – биохимическая: накопленный на дне бассейнов органический осадок преобразуется, уплотняется, частично обезвоживается за счет протекания биохимических процессов в условиях ограниченного доступа кислорода.

Третья стадия – протокатагенез: плат органических осадков медленно опускается на глубину до 1,5-2 км, по мере погружения в пласте повышаются температура до 50-70 0С и давление и биохимические процессы вследствие гибели микроорганизмов полностью затухают.

Четвертая стадия – мезокатагенез: пласт погружается на глубину 3-4 км, температура возрастает до 150 0С и органические вещества подвергаются активной термокаталитической деструкции с образованием значительного количества подвижных битуминозных веществ (нефти и нефтепродуктов), содержащих практически весь набор углеводородов нефтяного ряда. При дальнейшем погружении осадочных пород процесс генерации углеводородов затухает, вследствие израсходования основной части керогена, а скорость их эмиграции возрастает. При эмиграции микронефти из глинистых нефтематеринских пород и прилегающие к ним плиты пористых водонасыщенных песчаников возникает хроматографическое разделœение смеси жидких и газообразных углеводородов. В песчаный коллектор выносится смесь нефтяных углеводородов с содержанием 5-10 % асфальто-смолистых веществ - ϶ᴛᴏ по-существу, уже есть настоящая нефть.

Пятая стадия – апокатагенез – протекает на глубинœе более 4,5 км, где температура 180-250 0С, с ростом глубины осадочных пород нефть становится более легкой с преобладанием доли алканов, обогащенных низкокипящими углеводородами. Залежи нефти постепенно замещаются сначала газовыми конденсатами – смесью легкокипящих нефтяных углеводородов, затем газоконденсаты сменяются природным газом, состоящим преимущественно из метана.

При эмиграции к поверхности земли нефть теряет легкие фракции, окисляется и утяжеляется, она характеризуется повышенной плотностью, низким содержанием бензиновых фракций и высоким содержанием тяжелых высокомолекулярных веществ.

В свете новейших мировых достижений науки о нефти гипотеза И.М. Губкина и А.А. Трофимука о происхождении нефти является наиболее правдоподобной.

Важно отметить, что природные алюмосиликаты (глинистые породы) являются катализатором в химических реакциях нефтеобразования органических веществ осадочных пород.

Читайте также

  • - Происхождение нефти и газа

    Проблема происхождения (генезиса) нефти и газа для нефтяников имеет не только научно-технический интерес, но и большое практическое значение. Зная, в каких условиях образу­ются нефть и газ, представляя себе четко процессы, формирую­щие скопление этих полезных ископаемых,... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти и газа

    И. М. Губкин отмечал, что разгадка происхождения нефти имеет не только научно-технический интерес, но и первостепенное прак­ тическое значение, так как она позволяет получить надежные указания, в каких местах искать нефть и как наиболее целесооб­ разно организовать ее... [читать подробенее]

  • - ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕФТИ

    За всю историю добыто -85 млрд тонн нефти, оставлено в недрах отработанных пластов 80-90 млрд тонн, залегает в доказанных запасах около – 140 млрд. тонн, итого 300 млрд тонн. КТО ПРОИЗВЕЛ ТАКОЕ ГИГАНТСКОЕ КОЛИЧЕСТВО ПРОДУКТА? До середины XIX в. нефть добывалась в небольших... [читать подробенее]

  • - ОСНОВЫ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОЙ ГЕОЛОГИИ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕФТИ и газа

    Основные нефтегазоносные провинции России. Старейший нефтегазоносный регион расположен на Севере Европейской части России (территория Северо-Западного федерального округа). В состав региона входят: Тимано–Печерская нефтегазовая провинция мощностью (1 млрд. т.... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти

    Считается, что за время существования нефтяной промышленности человечеством добыто около 85 млрд. т нефти и оставлено в недрах отработанных месторождений еще 80...90 млрд. т. Кроме того, доказанные запасы нефти в настоящее время составляют около 140 млрд. т. Итого около 300 млрд.... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти

    Теория неорганического происхождения нефти (Д.И. Менделеев, А. Гумбольдт, М. Бертло, П.Н. Кропоткин и др.) – нефть образуется на больших глубинах при высокой температуре путем взаимодействия воды с карбидами металлов. Теория органического происхождения нефти(К.Энглер, Н.Д.... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти и газа

    Вопрос о происхождении (генезисе) нефти и газа имеет большое теоретическое и практическое значение. Решение этого вопроса позволяет облегчить поиск и разведку нефтяных и газовых месторождений, оценить их запасы, правильно организовать добычу и переработку. В настоящее... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти.

    Тема 1: Нефть и нефтепродукты МДК 1. Оборудование и эксплуатация заправочных станцийВ XVIII веке один богослов утверждал, что Земля в райский период ее существования состояла из жира. После того как планета погрязла во грехе, жир частично испарился, а частично ушел в землю.... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти

    Рейтинг ведущих компаний мира по мощностям нефтепереработки Рейтинг 2000 г. Наименование компании Мощность, млн. т/год 2000 г. 2001 г. Royal Dutch/Shell (Нидерланды, Великобритания) 211,5 200,6 Exxon Mobil Corp. (США) 182,3 271,6 BP-Amoco plc (Великобритания, США) 139,7 ... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти

    Нефть и способы ее переработки Истоки современных представлений о происхождении нефти возникли в XVIII – начале XIX века. М. В. Ломоносов заложил гипотезы органического происхождения нефти, объясняя ее образование воздействием «подземного огня» на «окаменелые уголья»,... [читать подробенее]

  • oplib.ru

    Происхождение нефти

    Химия Происхождение нефти

    просмотров - 58

    Теория неорганического происхождения нефти (Д.И. Менделœеев, А. Гумбольдт, М. Бертло, П.Н. Кропоткин и др.) – нефть образуется на больших глубинах при высокой температуре путем взаимодействия воды с карбидами металлов.

    Теория органического происхождения нефти(К.Энглер, Н.Д. Зелинский, В.И. Вернадский, И.М. Губкин, А.А. Трофимук и др.) – природные алюмосиликаты (глинистые породы) являются катализатором в химических реакциях нефтеобразования органических веществ осадочных пород.

    В пользу «органической» теории происхождения нефти:

    - генетическая связь между групповыми компонентами нефти, твердых горючих ископаемых (уголь, торф и другие) и исходных материнских биологических веществ;

    - в нефтях обнаружены ряд органических соединœений, являющихся как бы «биологическими метками» от исходных материнских веществ – порфирины (структурные фрагменты хлорофилла и гемоглобина животных), изопреноидные углеводороды, к примеру, С20Н42 с одним лишь идентичным природному изомером из 366 000 теоретически возможных изомеров; гоманоиды, характерные синœе-зелœеным планктонным водорослям; н-парафины С17 и выше с преобладающим нечетным числом атомов углерода над четным; битуминозные вещества с идентичным составом, микроэлементы с идентичным распределœением металлов, прежде всœего V и Ni, сходным составом сероорганических соединœений;

    - оптическая активность нефти, которая характерная только для биологических объектов;

    - большинство месторождений нефти находится в осадочных породах Земли.

    Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, на основании вышеизложенного, нефтеобразование имеет много общего с углеобразованием, является длительным и сложным многостадийным биохимическим, термокаталитическим и геологическим процессом преобразования исходного органического материала в многокомпонентные смеси углеводородов парафинового, нафтенового, ароматического и смешанного строения, но в отличие от генезиса твердых горючих ископаемых нефтеобразование включает дополнительные осадочно-миграционные стадии с накоплением первоначально рассеянной по осадочным породам микронефти в природных резервуарах макронефти. По генетическому признаку в качестве близких «родственников» природных нефтей признают сапропелитовые угли, следовательно, нефть, природный газ, сланцы, сапропелитовые угли и богхеды, исходным материалом для синтеза которых является водная растительность (планктон, водоросли и бентос) и микроорганизмы, генетически взаимосвязаны и образуют группу сапропелитовых каустобиолитов. А торф, бурые и каменные угли и антрацит принадлежат к группе гумусовых каустобиолитов.

    В 1932 ᴦ. И.М. Губкин сформулировал основные этапы образования нефти и газа из органического материала, позже А.А. Трофимук дополнив и уточнив основополагающие взгляды И.М. Губкина в свете новейших мировых достижений науки о нефти, предложил выделить 5 базовых стадий осадконакопления и преобразования органических веществ в нефть.

    Первая стадия – осадконакопление: после отмирания остатки растительных и животных организмов выпадают на дно морских или озерных бассейнов и накапливаются в илах,

    Вторая стадия – биохимическая: накопленный на дне бассейнов органический осадок преобразуется, уплотняется, частично обезвоживается за счет протекания биохимических процессов в условиях ограниченного доступа кислорода.

    Третья стадия – протокатагенез: плат органических осадков медленно опускается на глубину до 1,5-2 км, по мере погружения в пласте повышаются температура до 50-70 0С и давление и биохимические процессы вследствие гибели микроорганизмов полностью затухают.

    Четвертая стадия – мезокатагенез: пласт погружается на глубину 3-4 км, температура возрастает до 150 0С и органические вещества подвергаются активной термокаталитической деструкции с образованием значительного количества подвижных битуминозных веществ (нефти и нефтепродуктов), содержащих практически весь набор углеводородов нефтяного ряда. При дальнейшем погружении осадочных пород процесс генерации углеводородов затухает, вследствие израсходования основной части керогена, а скорость их эмиграции возрастает. При эмиграции микронефти из глинистых нефтематеринских пород и прилегающие к ним плиты пористых водонасыщенных песчаников возникает хроматографическое разделœение смеси жидких и газообразных углеводородов. В песчаный коллектор выносится смесь нефтяных углеводородов с содержанием 5-10 % асфальто-смолистых веществ - ϶ᴛᴏ по-существу, уже есть настоящая нефть.

    Пятая стадия – апокатагенез – протекает на глубинœе более 4,5 км, где температура 180-250 0С, с ростом глубины осадочных пород нефть становится более легкой с преобладанием доли алканов, обогащенных низкокипящими углеводородами. Залежи нефти постепенно замещаются сначала газовыми конденсатами – смесью легкокипящих нефтяных углеводородов, затем газоконденсаты сменяются природным газом, состоящим преимущественно из метана.

    При эмиграции к поверхности земли нефть теряет легкие фракции, окисляется и утяжеляется, она характеризуется повышенной плотностью, низким содержанием бензиновых фракций и высоким содержанием тяжелых высокомолекулярных веществ.

    В свете новейших мировых достижений науки о нефти гипотеза И.М. Губкина и А.А. Трофимука о происхождении нефти является наиболее правдоподобной.

    Важно отметить, что природные алюмосиликаты (глинистые породы) являются катализатором в химических реакциях нефтеобразования органических веществ осадочных пород.

    Читайте также

  • - Происхождение нефти и газа

    Проблема происхождения (генезиса) нефти и газа для нефтяников имеет не только научно-технический интерес, но и большое практическое значение. Зная, в каких условиях образу­ются нефть и газ, представляя себе четко процессы, формирую­щие скопление этих полезных ископаемых,... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти и газа

    И. М. Губкин отмечал, что разгадка происхождения нефти имеет не только научно-технический интерес, но и первостепенное прак­ тическое значение, так как она позволяет получить надежные указания, в каких местах искать нефть и как наиболее целесооб­ разно организовать ее... [читать подробенее]

  • - ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕФТИ

    За всю историю добыто -85 млрд тонн нефти, оставлено в недрах отработанных пластов 80-90 млрд тонн, залегает в доказанных запасах около – 140 млрд. тонн, итого 300 млрд тонн. КТО ПРОИЗВЕЛ ТАКОЕ ГИГАНТСКОЕ КОЛИЧЕСТВО ПРОДУКТА? До середины XIX в. нефть добывалась в небольших... [читать подробенее]

  • - ОСНОВЫ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОЙ ГЕОЛОГИИ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕФТИ и газа

    Основные нефтегазоносные провинции России. Старейший нефтегазоносный регион расположен на Севере Европейской части России (территория Северо-Западного федерального округа). В состав региона входят: Тимано–Печерская нефтегазовая провинция мощностью (1 млрд. т.... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти

    Считается, что за время существования нефтяной промышленности человечеством добыто около 85 млрд. т нефти и оставлено в недрах отработанных месторождений еще 80...90 млрд. т. Кроме того, доказанные запасы нефти в настоящее время составляют около 140 млрд. т. Итого около 300 млрд.... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти

    Теория неорганического происхождения нефти (Д.И. Менделеев, А. Гумбольдт, М. Бертло, П.Н. Кропоткин и др.) – нефть образуется на больших глубинах при высокой температуре путем взаимодействия воды с карбидами металлов. Теория органического происхождения нефти(К.Энглер, Н.Д.... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти и газа

    Вопрос о происхождении (генезисе) нефти и газа имеет большое теоретическое и практическое значение. Решение этого вопроса позволяет облегчить поиск и разведку нефтяных и газовых месторождений, оценить их запасы, правильно организовать добычу и переработку. В настоящее... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти.

    Тема 1: Нефть и нефтепродукты МДК 1. Оборудование и эксплуатация заправочных станцийВ XVIII веке один богослов утверждал, что Земля в райский период ее существования состояла из жира. После того как планета погрязла во грехе, жир частично испарился, а частично ушел в землю.... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти

    Рейтинг ведущих компаний мира по мощностям нефтепереработки Рейтинг 2000 г. Наименование компании Мощность, млн. т/год 2000 г. 2001 г. Royal Dutch/Shell (Нидерланды, Великобритания) 211,5 200,6 Exxon Mobil Corp. (США) 182,3 271,6 BP-Amoco plc (Великобритания, США) 139,7 ... [читать подробенее]

  • - Происхождение нефти

    Нефть и способы ее переработки Истоки современных представлений о происхождении нефти возникли в XVIII – начале XIX века. М. В. Ломоносов заложил гипотезы органического происхождения нефти, объясняя ее образование воздействием «подземного огня» на «окаменелые уголья»,... [читать подробенее]

  • oplib.ru