Тақырыбы: Мұнайдың биогендік және абиогендік шығу тегі туралы түсініктер
2023-2024 оқу жылы
Мазмұны
Кіріспе................................................................................................................3
1. Мұнай және газ туралы жалпы мәліметтер
1.1 Мұнай туралы тарихи мәліметтер................................................................5
1.2 Мұнай және газ геологиясы.........................................................................5
1.3 Физикалық қасиеттері........................................................................................7
2 Мұнай мен газдың шығу теориясы.........................................................................8
3Мұнай мен газдың пайда болуының Органикалық теориясы.............................11
Қорытынды.................................................................................................................17
Пайданылған әдебиеттер тізімі................................................................................20
Кіріспе
Мұнай мен көмірқышқыл газдың пайда болу мәселелері бұрыннан бері зерттеуші геологтардың,геохимиктердің назарын аударып келеді.
Мұнай мен газдың пайда болуы үлкен мәселе болып табылады,себебі мұнда химия,физика,геология,геохимия және биохимимя ғылымдары тығыз байланысады.Көмірқышқыл газы мен мұнайың құрамына кіретін тағы басқа заттардың пайда болуы және олардың өзгеруі бірқатар химиялық,ал мұнай мен газдың шоғырлары-бірқатар физикалық ,физика-химиялық процесстерден құралады.Бұлардың барлығы геологиялық даму процестерінде,мұнай мен газдың пайда болуына және орын ауыстыруына әсер етеді.
Мұнай және де тағы да басқа жанғыш пайдалы қазбалар,шөгінді жыныстардың шашыраңқы органикалық заттары сияқты, біздің планетамыздың тірі заттарымен, өткен геологиялық дәуірлердің биосферасымен генетикалық байланысты.Мұнайдың пайда болу проблемасы, оның қалыптасуының төменгі жас шегі жер бетіндегі тіршіліктің пайда болу жасымен тығыз байланысты.Ғасырлар бойы ғалымдар мұнайдың пайда болуының көптеген теорияларын алға тартты, бірақ қазіргі кезде анағұрлым сенімді және негізделген-бұл мұнайдың пайда болуы үшін бастапқы материал ретінде органикалық заттарды қабылдайтын теориялар, оларды әлі де органогендік деп атауға болады.Теориялардың бұл түрі осы жұмыста қарастырылады.
Мұнайдың пайда болуы тек қана теориялық емес практикалық та маңызы зор.Мұнайдың шығарылуын зерттеу оларды іздеу кезінде мұнай кен орындарының болуы мүмкін критерийлерін анықтау үшін қажет. Мұнайдың пайда болуының палеогеографиялық, фациалды, геохимиялық жағдайларын біле отырып, мұнайды іздеу және өндіру үшін қай аумақтарда болуы мүмкін екендігі туралы мәліметтер алуға болады. . Сонымен қатар, мұнайдың пайда болу жағдайларын және оның жер қыртысында жиналуының заңдылықтарын білу кен орындарын ғылыми негізделген және тиімді іздеуге, мұнай-газдылықтың қарапайым көрінетін белгілерінің болуына қарамастан жаңа мұнай аймақтарын ашуға жақындауға мүмкіндік береді.”Мұнайдың қайда, неден және қандай жағдайда пайда болатынын біле отырып, біз бұл жағдайларды табиғатта іздей аламыз және мұнай, газ және т.б. шығу түрінде мұнай-газдылықтың әдеттегі көрінетін белгілерінің болуына қарамастан, жаңа мұнай аймақтарын ашуға жақындаймыз".
Жұмыс қазіргі геологияның ең күрделі мәселелерінің бірі-шөгінді бассейндердің флюидодинамикасы, мұнайдың пайда болуы және көмірсутектер кен орындарының пайда болуы , ғылыми әдебиеттерде 100 жылдан астам уақыт бойы талқыланған және бүгінгі күнге дейін біржақты шешім таппаған. Жұмыста мұнай-газ құрылымдары, геохимиялық зерттеулер, Геодинамика, гидрогеодинамика және т. б. туралы үлкен және әр түрлі теориялық, эксперименттік және эмпирикалық материалдарды қамтитын қазіргі уақытта жинақталған ақпаратты жалпылау әрекеті жасалынды.
1. Мұнай және газ туралы жалпы мәліметтер
1.1 Мұнай туралы тарихи мәліметтер
Мұнай адамзатқа ежелден бері белгілі. Евфрат а жағалауындағы қазба жұмыстары б.з. д. 6000-4000 жылдары мұнай кәсіпшілігінің бар екендігі анықталды.Сол кезде ол отын ретінде пайдаланылды, ал мұнай битумы(смола) - Құрылыс және жол саласында. Мұнай Ежелгі Египетке де белгілі болды, онда ол өлгендерді бальзамдау үшін пайдаланылды. Плутарх пен Диоскоридтер мұнайды Ежелгі Грецияда қолданылған отын ретінде атайды. Шамамен 2000 жыл бұрын оның Баку маңындағы Сурахандағы кен орындары туралы белгілі болды. 16 ғасырға Ухтадан Мәскеуге Борис Годуновтың басшылығымен әкелінген "жанғыш су - густа" туралы хабарлама кіреді. 18 ғасырдан бастап мұнайды тазартуға жеке әрекеттер жасалғанына қарамастан, ол 19 ғасырдың 2-ші жартысына дейін негізінен табиғи түрде қолданылды. Ресейде ағайынды Дубининдердің зауыттық тәжірибесі дәлелденгеннен кейін (1823 жылдан бастап) және Америкада химик Б. Силлиман (1855), одан керосинді бөліп алуға болады - фотоген сияқты жарық майы, ол қазірдің өзінде кең таралған және көмір мен тақтатастардың кейбір түрлерінен өндірілген. Бұған 19 ғасырдың ортасында пайда болған ұңғымалардың орнына бұрғылау ұңғымалары арқылы мұнай өндіру әдісі ықпал етті.
1.2 Мұнай және газ геологиясы
Мұнайды қамтитын жыныстар салыстырмалы түрде жоғары кеуектілікке ие және оны алу үшін жеткілікті өткізгіштігі бар. Оларда Сұйықтықтар мен газдардың еркін қозғалуына және жиналуына мүмкіндік беретін тау жыныстары коллекторлар деп аталады. Коллекторлардың кеуектілігі дәндердің сұрыпталу дәрежесіне, олардың пішіні мен төселуіне, сондай-ақ цементтің болуына байланысты.Мұнайдың негізгі коллекторлары құмдар, құмтастар, конгломераттар, доломиттер, әктастар және саз немесе гипс сияқты нашар өткізгіш жыныстардың арасында орналасқан басқа да жақсы өткізгіш жыныстар болып табылады. Қолайлы жағдайларда коллекторлар шөгінді мұнай жыныстарына жақын орналасқан метаморфты және магмалық жыныстар болуы мүмкін.
Көбінесе мұнай кен орны коллектордың бір бөлігін ғана алады, сондықтан кеуектілік сипатына және тау жынысының цементтеу дәрежесіне (кен орнының гетерогенділігіне) байланысты кен орнының өзінде оның жекелеген аймақтарының мұнаймен қанығуының әртүрлі деңгейі анықталады. Кейде бұл себеп кен орнының өнімді емес учаскелерінің болуына байланысты. Әдетте, кен орнындағы мұнай сумен бірге жүреді, бұл кен орнын қабаттардың құлауымен немесе оның бүкіл табанымен шектейді.Жыныстардың (құмдардың) бөлшектерін және тері тесігінің қабырғаларын жабатын пленка немесе қалдық су. Коллектордың жыныстары сыналанған немесе оны төгінділермен, итерулермен және т.б. кесіп тастаған жағдайда, дисжункционалды бұзылулар кезінде кен толығымен немесе ішінара әлсіз өткізгіш жыныстармен шектелуі мүмкін. Мұнай кен орнының жоғарғы бөліктерінде газ кейде шоғырланған ("газ қақпағы"деп аталады). Ұңғымалардың дебиті коллектордың физикалық қасиеттерінен, оның қуаты мен қанықтылығынан басқа, мұнайда еріген газ бен шеттік сулардың қысымымен анықталады. Ұңғымалармен мұнай өндіру кезінде барлық мұнайды кен орнынан толығымен алу мүмкін емес, оның едәуір мөлшері жер қыртысының жер қойнауында қалады.
Гидравликалық ашық (1-3) және жабық (4-6) тұзақтардағы әртүрлі типтегі мұнай кен орындары: 1 - қабатты Мұнай және газ - мұнай кен орындары; 2 - жаппай жинақталған газ - мұнай кен орындары; 3-палеорельеф, бастапқы (мысалы. 4-стратиграфиялық келісіммен экрандалған мұнай шоғыры; 5 - коллектордың бастапқы (фациалдық, литологиялық) сыналану қақпағындағы мұнай шоғыры; 6 - тектоникалық экрандалған мұнай шоғыры; а - мұнай; б - газ; в-су.
Мұнайды неғұрлым толық алу үшін арнайы әдістер қолданылады, олардан су басу әдісі үлкен мәнге ие (контурлық, ішкі, фокустық).
Шоғырдағы мұнай қысымда болады (серпімді кеңею және/немесе шеттік су және/немесе газ, еріген де, газ бүркемесі де), соның салдарынан шоғырдың, әсіресе алғашқы ұңғымалардың ашылуы газ-мұнай біліну қаупімен (өте сирек мұнай атқыламаларымен) қатар жүреді. Ұзақ уақыт бойы (XIX ғасырдың 2-ші жартысынан бастап) геологтар мұнай кен орындары тек антиклинальды қатпарлармен байланысты деп санайды және тек 1911 жылы и.М. Губкин Майкоп ауданында аллювиалды құмдармен шектелген және "түтік тәрізді"деп аталатын жаңа кен түрін ашты. 10 жылдан астам уақыттан кейін ұқсас кен орындары АҚШ-та табылды.КСРО-да және АҚШ-та барлау жұмыстарының одан әрі дамуы шөгінді қабаттарды көтеретін және кейде тесетін тұз күмбездерімен байланысты кен орындарының ашылуымен аяқталды. Мұнай кен орындарын зерттеу мұнай кен орындарының пайда болуы әртүрлі құрылымдық иілу формаларына, тау жыныстарының стратиграфиялық қатынастарына және литологиялық ерекшеліктеріне байланысты екенін көрсетті. Ресейде де, шетелде де мұнай кен орындары мен кен орындарының бірнеше жіктелуі ұсынылған. Мұнай кен орындары құрылымдық Нысандар түріне және олардың қалыптасу жағдайларына байланысты бір-бірінен ерекшеленеді. Мұнай мен газ кен орындары бір-бірінен коллекторлық тұзақтардың формаларында және оларда мұнай жиналуының пайда болу жағдайында ерекшеленеді.
1.3 Физикалық қасиеттері
Мұнай-ашық қоңырдан (түссіз дерлік) қара қоңырға дейін (қара түсті) сұйықтық (тіпті изумруд жасыл майының үлгілері болса да).
Орташа молекулалық салмағы 220-300 г/моль (сирек 450 -470).
Тығыздығы 0,65 - 1,05 (әдетте 0,82 - 0,95) г/см3; тығыздығы 0,83 - тен төмен мұнай жеңіл деп аталады, 0,831-0,860-орташа, 0,860-тан жоғары мұнайдың ауыр тығыздығы, басқа көмірсутектер сияқты, температура мен қысымға байланысты.
Тығыздығы мұнай анықтайды температурасы +20 °С. Ол шамамен 0,730-1,06. Әзірбайжан майларының тығыздығы 0,78-0,93, Грозный 0,84-0,87. Ресей Федерациясының шығыс аймақтарында ол орташа есеппен 0,852-ден 0,899-ға дейін өзгереді. Калифорния майларының тығыздығы 0,78-0,93, ал кейбір Мексика майларының тығыздығы шамамен 1,05 құрайды.
АҚШ-та мұнай тығыздығы Ани (американдық мұнай институты) 60 °F (шамамен 15,50 С) деңгейінде анықталады; бұл жүйеде судың тығыздығы 10° АНИ құрайды. Ани градусынан Ресейде қабылданған жүйеге қайта есептеу формуласы келесідей 10° АНИ p1515 = 1 сәйкес келеді
2 Мұнай мен газдың шығу теориясы
Көмір туралы сіз бұрыннан білетін шығарсыз. Бұл мәселе бойынша көзқарас өте жақсы қалыптасқан: ол бір кездері бүкіл планетаны, соның ішінде мәңгі аяздың қазіргі аудандарын қамтыған және әдеттегі тау жыныстарымен, жер қойнауының қысымының әсерінен және оттегінің жетіспеушілігінен пайда болған мәңгі жасыл өсімдіктердің қалдықтарынан пайда болды (және әлі де қалыптасуда).
Мұнай табиғаттың сол асханасында ұқсас рецепт бойынша жасалған деп болжау қисынды. 19 ғасырға қарай даулар негізінен мұнайдың пайда болуы үшін бастапқы материал, шикізат ретінде не қызмет етті: өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтары?
Неміс ғалымдары Г. Гефер мен К. Энглер 1888 жылы балық майын 400 С температурада және шамамен 1 МПа қысыммен айдау бойынша тәжірибелер жасады. Олар алкендер, нафтендер және ареналардан тұратын шекті көмірсутектерді, парафинді және майлаушы майларды ала алды.
Кейінірек, 1919 жылы академик Н.Д.Зелинский ұқсас тәжірибе өткізді, бірақ бастапқы материал Балшах көлінен өсімдік тектес органикалық тұнба - сапропель болды. Оны өңдеу кезінде бензин, керосин, ауыр майлар, сондай-ақ метан алынды…
Мұнайдың органикалық шығу теориясы тәжірибе жүзінде дәлелденді. Тағы қандай қиындықтар болуы мүмкін ?...
Бірақ екінші жағынан, 1866 жылы француз химигі М.Бертло мұнай жер қойнауында минералдардан пайда болды деп болжады. Өзінің теориясын қолдай отырып, ол бейорганикалық заттардан көмірсутектерді жасанды түрде синтездеу арқылы бірнеше тәжірибелер жүргізді.
Он жылдан кейін, 1876 жылы 15 қазанда, орыс химиялық қоғамының отырысында Д.И. Менделеев егжей-тегжейлі баяндама жасады. Ол кездесуде мен жұмысшыларға өз гипотезаны білім беру, мұнай. Ғалым санаған", - деп атап тау түзілу процестерін шанамен-қирату, жер қыртысын бөлу, тұңғиық түседі су. Жер қойнауына еніп, ол ақыр соңында Темір карбидтерімен кездеседі, қоршаған температура мен қысымның әсерінен олармен әрекеттеседі, нәтижесінде темір оксидтері мен көмірсутектер пайда болады, мысалы этан. Алынған заттар сол ақаулар арқылы жер қыртысының жоғарғы қабаттарына көтеріліп, кеуекті жыныстарды қанықтырады. Осылайша газ және мұнай кен орындары пайда болады.
Менделеев өзінің пайымдауында сутегі мен қанықпаған көмірсутектерді күкірт қышқылының құрамында жеткілікті көміртегі бар шойынға әсер етуі арқылы алу тәжірибелеріне сілтеме жасайды.
Рас, Менделеевтің "таза химик" идеялары алдымен зертханада жүргізілген тәжірибелер табиғатта болып жатқан процестерден айтарлықтай ерекшеленеді деп сенген геологтар арасында сәтті болмады.
Алайда, күтпеген жерден Карбид немесе мұнайдың пайда болуы туралы абиогендік теория астрофизиктерден жаңа дәлелдер алды. Аспан денелерінің спектрлерін зерттеу Юпитер мен басқа да үлкен планеталардың атмосферасында, сондай-ақ кометалардың газ қабықтарында көміртегі мен сутегі қосылыстары кездесетінін көрсетті. Көмірсутектер ғарышта кең таралғандықтан, табиғатта органикалық заттарды бейорганикалық заттардан синтездеу процестері жүреді. Бірақ Менделеевтің теориясы дәл осыған негізделген.
Сонымен, бүгінгі таңда мұнайдың шығу табиғаты туралы екі көзқарас бар. Біреуі-биогендік. Оған сәйкес, мұнай қалдықтарынан пайда болған жануарлардың немесе өсімдіктердің. Екінші теория - абиогендік. Оны д.и. Менделеев егжей-тегжейлі әзірледі, ол табиғаттағы мұнай Бейорганикалық қосылыстардан синтезделуі мүмкін деп болжады.
Көптеген геологтар әлі де биогендік теорияны ұстанса да, бұл даулардың жаңғырығы бүгінгі күнге дейін тынышталмады. Бұл жағдайда шындықтың бағасы тым жоғары. Егер биогендік теорияны жақтаушылар дұрыс болса, онда баяғыда пайда болған мұнай қоры жақын арада аяқталуы мүмкін деген қорқыныш та рас. Егер шындық қарсыластарының жағында болса, онда бұл қорқыныш бекер болуы мүмкін. Шынында да, жер сілкінісі жер қыртысының бұзылуына әкеледі, планетада су жеткілікті, оның ядросы, кейбір мәліметтер бойынша, таза темірден тұрады ... бір сөзбен айтқанда, мұның бәрі мұнай бүгін де жер қойнауында пайда болады деп үміттенуге мүмкіндік береді, демек, ертең ол таусылып қалуы мүмкін деп қорқатын ештеңе жоқ.
Бір және басқа гипотезалардың жақтаушылары өз көзқарастарын қорғауға қандай дәлелдер келтіретінін көрейік.
Бірақ бұрын Жердің құрылымы туралы бірнеше сөз. Бұл бізге ғалымдардың логикалық құрылысын тезірек түсінуге көмектеседі. Қарапайым тілмен айтқанда, Жер-бір-бірінің ішінде орналасқан үш сфера. Жоғарғы қабық-қатты жер қыртысы. Мантия тереңірек орналасқан. Ақыр соңында, дәл ортасында - ядро. 4,5 миллиард жыл бұрын басталған заттың мұндай бөлінуі бүгінгі күнге дейін жалғасуда. Жер қыртысы, мантия өзегі арасында қарқынды жылу және масса алмасу жүзеге асырылады, барлық геологиялық салдары - жер сілкінісі, жанартау атқылауы, материктердің қозғалысы...
Түсіндіру үшін тетіктердің, мұнайдың шығу және білім беру, оның шоғырын ұсынылып, көп гипотезалар мен теориялар. Мұнай генезисінің толық аяқталған теориясы келесі негізгі сұрақтарға толық жауап беруі керек:
Мұнай мен онымен бірге жүретін газ қандай бастапқы заттардан пайда болды?
Мұнай мен газдың пайда болуына қандай себептер себеп болды және мұнай мен газдың пайда болуы қандай болды?
Мұнай мен газдың жинақталуы немесе кен орындары қандай жолмен пайда болды?
Мұнай генезисінің аяқталған теориясы әр түрлі геологиялық жағдайларға байланысты көптеген өнеркәсіптік кен орындарында бастапқы заттан бастап мұнай мен газдың үлкен жиналуына дейінгі барлық жолды егжей-тегжейлі және ғылыми тұрғыдан түсіндіруі керек.
3Мұнай мен газдың пайда болуының Органикалық теориясы
Мұнайдың пайда болуының органикалық, биогендік теориясы мұнайдың су асты (субаквальды) шөгінді шөгінділерінің биогендік органикалық заттарынан пайда болуы туралы идеяға негізделген. Бұл процесс, органикалық теорияны жақтаушылардың пікірінше, кезең-кезеңмен жүреді. Мұнай-бұл Органикалық заттардың конверсиясының өнімі.
Мұнай-литогенездің нәтижесі. Бұл су-шөгінді шөгінділердегі Органикалық заттардың (керогеннің) фоссилизация (көму) өнімдерінің сұйық (негізінен) гидрофобты фазасы.
Мұнай қалыптастыру-бұл тірі заттан басталатын кезеңді, өте ұзақ (әдетте 50-350 миллион жыл) процесс. Бірқатар кезеңдер ерекшеленеді:
шөгінді жинау - тірі организмдердің қалдықтары су бассейндерінің түбіне түсетін уақыт;
биохимиялық-оттегінің шектеулі қол жетімділігі жағдайында тығыздау, дегидратация және биохимиялық процестер;
протокатагенез-температура мен қысымның баяу көтерілуімен органикалық қалдықтардың қабатын 1,5-2 км тереңдікке түсіру;
мезокатагенез немесе мұнайдың пайда болуының негізгі кезеңі (ГФН) - органикалық қалдықтардың қабатын 3-4 км тереңдікке дейін төмендету, температура 150 °C-қа дейін көтерілген кезде органикалық заттар термокаталитикалық ыдырауға ұшырайды, нәтижесінде микронефтьдің негізгі бөлігін құрайтын битуминозды заттар пайда болады. Әрі қарай, қысымның төмендеуіне және микронефтьдің құм қабаттарына-коллекторларға, ал олар арқылы тұзақтарға эмиграциялануына байланысты мұнай айдау жүреді;
керогеннің апокатагенезі немесе газдың пайда болуының негізгі кезеңі (ГФГ) - температура 180-250 °C дейін көтерілген кезде органикалық қалдықтардың қабатын 4,5 км-ден астам тереңдікке төмендету.
Бұл ретте органикалық зат мұнай өндіру әлеуетін жоғалтады және метаногенерациялау әлеуетін іске асырады.
Теңіз (субаквальды) шыққан шөгінді шөгінділердің көпшілігінде шашыраңқы Органикалық заттардың белгілі бір мөлшері бар екендігі бұрыннан белгілі болды: өсімдіктер мен жануарлар әлемінің қалдықтары. Сандық тұрғыдан алғанда, шөгінді шөгінділердің органикалық заттары жанғыш тақтатастарда 1 м3 үшін 6 кг-ға дейін тұзды шөгінділердегі 1 м3 тау жыныстарын құрайды. Саздарда Органикалық заттардың (заттардың) мөлшері 1 м3 үшін 300-500 г, алевролиттерде - 1 м3 үшін 200 г, әктастарда - 1 м3 үшін 250 г құрайды. Органикалық заттардың Кларк мәні 1 м3 жынысқа 400 г қабылданады. Сапропел типіндегі және қарашірік типіндегі органикалық заттар бар. Егер Органикалық заттардың жинақталуы мен өзгеруі ауа жеткіліксіз болған кезде су астында жүрсе, ол ыдырау процесіне түседі, көмірсулар пайда болады. Бұл гумустық заттар (Топырақтың негізгі бөлігі). Егер Органикалық заттардың өзгеруі су астында, оттегіге қол жеткізбестен жүрсе, онда ыдырау процесі жүреді - бұл химиялық тұрғыдан қалпына келтіру процесі (Потонье "баяу айдау"деп те аталады). И. Губкин өзінің "мұнай туралы ілім" кітабында "ұсақ тоқырау бассейндері-көмірсутегі құрамындағы органикалық заттардың әдеттегі кен орындары. Көк-жасыл балдырлар, кішкентай артроподтар және басқа планктондар мұнда көп мөлшерде дамиды. Өлгенде, соңғысы басқа өсімдіктердің қалдықтарымен бірге бассейннің түбіне түсіп, "сапропель" (шіріген тұнба) деп аталатын жұмсақ, кейде күшті органикалық тұнба қабатын құрайды.
Сапропельдің жинақталуы, Губкин атап өткендей, теңіздердің жағалау бөліктерінде (көлдерде, эстуарийлерде) кездеседі. Құрғақ айдау кезінде Сапропель майға ұқсас майлардың салмағы бойынша 25% дейін береді (Мұнай туралы ілім. 1975. Б. 26).
Мұнай қалыптастыру-бұл ұзақ уақыт бойы жер қойнауында болатын күрделі процесс. Біз тек тұрақты нәтижелерді - кен орындары мен мұнай кен орындары түрінде көреміз. Бұл процестер нефтематерин свиталарында болды. Мұнай материалы-бұл су астында пайда болған және кларктан төмен емес шашыраңқы органикалық заттардан тұратын әр түрлі шөгінділер. Ең жоғары потенциалды мұнай-материалдық шөгінділер-құрамында кларктан жоғары мөлшерде сапропелді органикалық заттар бар сазды-карбонатты түзілімдер-бұл доманикиттер деп аталады. Олар барлық фанерозой жүйелерінде кездеседі, прекамбриялық қабаттарда байқалады, олар әртүрлі континенттерде бірдей стратиграфиялық деңгейлерде байқалады. Органикалық заттардың ең маңызды жинақталуы венд-Кембрий шекарасында, девонның соңында - карбонның басында, Юраның соңында - бордың басында байқалады. Дүниежүзілік мұхиттағы фитопланктон (суда 100-200 м тереңдікте өмір сүретін өсімдік планктоны, "кезбе" зоопланктон - негізінен әк қабығы бар фораминиферлер, радиолариялар және т.б.) есебінен Органикалық заттардың мөлшері жылына 18 млрд т құрайды.
Бастапқы өмір 3,5 миллиард жыл бұрын жер бетінде пайда болды.
Кембрий дәуірінде Жердің су қабығында әртүрлі тіршілік формалары болған. Ерте палеозойда жердің үлкен кеңістігін мұхиттар мен теңіздер басып алды, жануарлар әлемі омыртқасыз организмдер мен балдырлармен ұсынылды. Силурда органикалық әлем құрлықты игере бастады, алғашқы жер өсімдіктері пайда болды.
Су айдындарындағы тіршіліктің дамуы үшін ең қолайлы жағдайлар 60-80 м тереңдікте орналасқан, бұл континенттердің су асты жиектерінің сөресі. Су қоймаларында Органикалық заттардың жиналуы бассейннің түріне байланысты-Мұхит, көл немесе эпиконтинентальды теңіз. Құрлықішілік теңіздердің шөгінділерінде, жағадан әрі қарай Орталық бағытта Органикалық заттардың мөлшері артады. Барлық органикалық заттардың 50% - ы континенттердің су астындағы шетінде болады деп саналады. Академик Губкин өзінің "мұнай туралы ілім" кітабында атап өткендей , Органикалық заттардың жинақталуы үшін ең жақсы жағдайлар теңіздердің жағалау бөліктерінде (шығанақтарда, шығанақтарда, эстуарийлерде, жағалауға жақын ашық теңізде) кездеседі, онда тұнба тұщы және тұзды суда жүреді, теңіз мен құрлық арасында күрес жүреді, онда шөгінділер ауысады: бай органикалық материалдары бар сазды сипаттағы жауын-шашын құммен алмастырылады. Бассейннің осы бөлігінде мұнай материалы болып табылатын шөгінділер пайда болады. "Қазір көріп отырғанымыздай, мұнайдың отаны Тұщы су бассейндерінде емес, батпақтарда емес, ежелгі таяз теңіздердің аймақтарында, олардың шығанақтары мен басқа бөліктерінде..."(Губкин и. м. мұнай туралы ілім. 1975. Б. 335).
Тірі организмдердің негізгі биохимиялық компоненттері-ақуыздар; көмірсулар, липидтер, лигнин, целлюлоза, көмірсулар мен ақуыздар тірі организмнің 90% құрайды.
Органикалық заттармен байытылған мұнай қабаты батып, жоғары температура мен қысым аймағына түседі.
Академик Губкин өзінің әйгілі кітабында мұнай түзілу кезең-кезеңімен жүретінін жазды. Седиментогенез және диагенез кезеңдерінде Мұнай және газоматериндік жауын-шашын пайда болады, бастапқы органикалық зат қалыптасады. Бірінші кезеңде биохимиялық процестер жауын-шашынның органикалық заттарында жүреді, нәтижесінде "кероген" пайда болады - ерімейтін органикалық зат (біздің ғалымдардың көпшілігі үшін кероген - бұл органикалық зат, шетелдік ғалымдар үшін кероген органикалық еріткіштерде ерімейтін органикалық заттың бөлігі деп түсініледі). Көптеген газ тәрізді өнімдер пайда болады, бірақ олар таралады. Газдың бір бөлігі суда ериді және көміледі және жоғары концентрацияда өнеркәсіптік өндіріс үшін қызығушылық тудыруы мүмкін (Африкадағы рифт көлдерінің бірінде Киву аралының суларында, терең теңіз бөлігінде 50 миллиард м3 метан бар). Жапонияда метан көп болатын плиоцен мен плейстоценнен газ өндіріледі, оның құрамында метан - 90-97%, көмірқышқыл газы - 1-8%, азот - 0,5-3%, бірақ тұтастай алғанда, бұл кезеңде мұнай әлі жоқ.
Әрі қарай батыру мұнай материалының катагенез аймағына енуіне әкеледі (катагенез - бұл жоғары температура мен қысым жағдайындағы шөгінді тау жыныстарының өзгеруі), онда бастапқы органикалық заттардан газ тәрізді заттар (көмірқышқыл газы, метан, күкіртсутек, аммиак) және сұйық көмірсутек өнімдері пайда болады.
1967 жылы Н.Б.Вассоевич мұнайдың пайда болуы орташа катагенез кезеңінде, шөгінділердің тереңдігі 2-3 км және 80-150ºс температурада жүреді деп мәлімдеді. Ол бұл аралықты "мұнайдың негізгі фазасы" деп атады, онда шешуші фактор температура болып табылады. Бұл мұнай түзудің ең оңтайлы шарттары. Шетелде бұл аралық "мұнай терезесі" деп аталады.
Газдың пайда болуы-бұл кең таралған процесс және диагенез және катагенез кезеңдерінде әртүрлі қарқындылықпен жүреді.
1948 жылы В. А. Соколов жоғарыдан төменге қарай шөгінді шөгінділерде олардың мұнай-газ өндіру қабілеті бойынша бірнеше аймақты бөлді.
I аймақ - тереңдігі 0-150 М-биохимиялық. Ол газдардың шығарылуымен органикалық заттағы биохимиялық процестердің дамуымен сипатталады.
II аймақ - тереңдігі 1-1,5 км-өтпелі. Биохимиялық процестер төмендейді.
III аймақ - тереңдігі 1,5-тен 6 км-ге дейін-термокаталитикалық. Мұнай қалыптастыру үшін ең маңыздысы.
IV аймақ - тереңдігі 6 км және одан жоғары-газды. Онда негізінен метан түзіледі.
Соколов көрсеткен тереңдіктер индикативті болды, бірақ олар шөгінді қалыңдықтағы көмірсутектер кен орындарын бөлуде белгіленген тік аймақтың куәсі болды.
Сонымен, органикалық теорияға сәйкес мұнай түзілу процесі кезеңді болып табылады. Шөгу және диагенез кезеңдерінде (шөгінділердің пайда болуы) органикалық заттармен байытылған мұнай-газ-химиялық жыныстар пайда болады. Катагенез кезеңінде мұнай-газ және мұнай-газ жыныстарының газ, мұнай, конденсат өндірудің ықтимал мүмкіндіктері жүзеге асырылады. Процесс газдың пайда болуынан басталады, ол мұнай түзілуімен бірге жүреді және оны аяқтайды.
Мұнайдың қарқынды қалыптасу процесі Н.Б. Вассоевич мұнай түзілуінің негізгі фазасы, ал терең аралық - мұнай түзілуінің негізгі аймағы (GZN) деп атады. Мұнай түзудің негізгі аймағындағы Температура-60-150ºс. Мұндай температура геотермиялық градиентке байланысты орта есеппен 2-4 км тереңдікте болады. 150ºс температурада керогеннен мұнай, конденсат және майлы газ қарқынды өндіріледі.
А. Э. Конторович мұнайдың негізгі аймағында сапропел типіндегі Органикалық заттардың бір тоннасынан 37 кг битумоид, ал қарашірік түрінде 16-19 кг түзіледі деп есептеді.
Мұнай-материалдық жыныстардың мұнай өндірісіне айналуының жетекші факторлары температура, қысым, геологиялық уақыт және тектоникалық қозғалыстар болып табылады. Осы факторлардың әсерінен катагенез пайда болады.
Мұнайлы жыныстардың температурасы 200-300ºС тереңдікке батуы керогеннің метан түзуіне әкеледі. Метан түзудің төменгі аймағы орнатылмаған, француз ғалымдары Б.Тиссо мен Д. Вельтенің пікірінше , бұл аймақтың табанын бұрғылау арқылы қол жеткізуге болмайды.
Осылайша, жоғарыда айтылғандардың негізінде келесі қорытынды жасауға болады.
Мұнайдың пайда болуының органикалық теориясы мұнай мен газ кен орындарын шөгінді бассейндерге орайластыруды органикалық заттар есебінен мұнайдың пайда болуының алғашқы дәлелі деп санайды. Сонымен қатар, мұнай мен газ қорлары мен генерация ошағында орналасқан мұнай-газ кен орындарының көлемі арасында байланыс бар.
Мұнайдың тірі затпен байланысының екінші дәлелі - мұнайда реликті көмірсутектердің болуы немесе мұнай мен бастапқы органикалық зат арасындағы биологиялық маркерлер болып табылатын химофоссилиялар.
Оптикалық белсенділік немесе мұнайдың полярланған Жарық жазықтығын айналдыру қабілеті молекулада асимметриялық көміртек атомының болуымен байланысты, оның барлық валенттілігі әртүрлі атомдармен немесе радикалдармен қаныққан, бұл тек биологиялық жүйелерге ғана тән.
Бүгінгі таңда мұнайдың пайда болуының органикалық теориясы Органикалық емес теорияға қарағанда жақсы дәлелденеді, бірақ мұнайдың пайда болуы, көші-қон, жинақтау, кен орындарының қалыптасуы мәселелері толығымен қарама-қарсы пікірлердің болуына байланысты шешілмеген, даулы болып табылады.
Қорытынды
Мұнай мен газ қорлары қалай зерттелуде? Өте қарапайым. Жер бетінде жарылыс жасалады, жарылыс толқыны жерге терең еніп, шағылысады және кері қайтады. Онда оны сейсмикалық қабылдағыштар ұстап, тербелістерді магнит таспасына жазады, содан кейін компьютер осы мәліметтерге сәйкес жер қыртысының профилін жасайды, онда мұнай, газ және т. б. толтырылған қуыстар көрінеді.
Бұл теорияда. Іс жүзінде біздің жер тереңдігі туралы біліміміз Мохорович қабатымен (бетімен) шектелген. Жер шарының әртүрлі бөліктерінде 5-тен 70 км-ге дейін. Сонымен, мен құпияны ашамын. Ғылым бұл қабаттың артында не болып жатқанын білмейді. Бар невнятные гипотезаны, бір противоречивее басқа. Олардың барлығы жұмыс істемейді. Міне, сізді қызықтыратын осындай ұзақ амбула.
Ал мұнай мен газ дегеніміз не? Міне,қарапайым анықтама:
Шикі мұнай-бұл табиғи, тез тұтанатын сұйықтық, ол терең шөгінді шөгінділерде кездеседі және оны Химиялық өндіріс үшін отын мен шикізат ретінде қолданумен танымал. Химиялық тұрғыдан алғанда, мұнай-бұл молекулалардағы көміртегі атомдарының саны әртүрлі көмірсутектердің күрделі қоспасы; олардың құрамында күкірт, азот, оттегі және кейбір металдардың аз мөлшері болуы мүмкін.
Метаннан және басқа да жеңіл қаныққан көмірсутектерден тұратын табиғи (мұнай) газ өте арзан және ыңғайлы отын болып табылады. Барлық. Барлық басқа анықтамалар және оның не екенін түсінуге тырысу - бұл кофе алаңында сәттілік.
Шамамен 130 жыл бойы осы тақырыпта екі теория бірге өмір сүрді. Бірінші, жалпыға бірдей танылған, мұнай-жаңартылмайтын ресурс, органикалық шығу тегі бар және ежелгі флора мен фаунаның қалдықтарының қатысуымен қалыптасады.
Балама теория Бейорганикалық шығу тегін болжайды: Табиғаттағы су айналымының арқасында пайда болады. Осылайша, су жер қойнауынан сутегімен әрекеттесетін көмірсутектерді тасымалдайды. Сондықтан мұнай-жаңартылатын ресурс.
Өмірлік мысалдарға қарайық
Сонымен, Ресей Ғылым Академиясының әлемдегі ең танымал Мұнай және газ институтының маманы Азарий Баренбаум сенімді: мұнай өлі тірі организмдердің қалдықтарынан түзіледі деген дәстүрлі пікір түбегейлі дұрыс емес. Ол Менделеев теориясын жасады, сонымен бірге парниктік эффект теориясын жоққа шығарды. Бәрі қалай болады? Атмосфераға түсетін көміртек одан жаңбырмен жуылады және жаңбыр суымен қайтадан гидрокарбонат түрінде жерге түседі. Жер қыртысында жер қойнауының қалыңдығында көміртектің жиналуымен қатар мантиядан қуатты сутегі ағындары шығады. Жоғары температура мен қысым кезінде химиялық реакциялар жүреді, нәтижесінде метан мен тамшы майы бар газдар пайда болады. Әсіресе таңқаларлық, бұл бүкіл процесс миллиондаған емес, бірнеше ондаған жылдар ішінде жүреді. Ғалымның тұжырымдары ұзақ уақыт жұмыс істейтін мұнай-газ кен орындарында мұнай қорының қалпына келуін растайды, содан кейін өткен ғасырдың 40-50 жылдары тасталған: Татарстан, Шешенстан, Мексика, АҚШ - тың Техас және Оклахома Штаттарында.
Сонымен, қолданыстағы кен орындарының қорларының түсініксіз өсу құбылысы қандай? Сондықтан мысалында. Татарстанда мұнай ашылған кезде оның қоры 709 миллион тоннаға бағаланды. Қателер болған жоқ. Алайда, бүгінгі таңда Татарстанда болжанғаннан төрт есе көп мұнай өндірілді-шамамен 2,7 млрд.тонна. Татар мұнайы аяқталмайды. Жақын болашақта.
Ашылу авторларының бірі, профессор Ганг Виктор Гаврилов осындай "аномалиялардың"мысалдарын бірнеше сағат бойы тізімдей алады. Оның теориясының мәні-табиғат өзінің асханаларын толықтыра алады. Көмірсутектер үнемі планетаның тереңдігінен жер қыртысының бетіне көтерілетіні белгілі. Бұл өте баяу жүреді деп сенді. Кен орындарының қорын қалпына келтіру үшін ондаған миллион жыл қажет.
Бірақ ГАНГ ғалымдары бұл процесс әлдеқайда жылдам жүретініне сенімді. Ұңғымаларды қайтадан "қара алтынмен" толтыру үшін адамның өмір сүру ұзақтығымен салыстыруға жеткілікті уақыт бар. "Біз Батыс Сібірдегі Талинск кен орнында тәжірибелер жүргіздік. Мұнай сұйықтықтарының (мұнайдың Ұшпа компоненттерінің) ұңғымадан ұңғымаға өту жылдамдығы тәулігіне 6 км - ге жуық екені белгілі болды", - дейді Гаврилов.
Егер мұнай мен газ шынымен жаңартылатын ресурстарға айналса, бұл таңқаларлық емес. Олар табиғаттың басты құпияларының бірі. Олардың химиялық құрамы белгілі, өндіру әдістері жетілдірілуде, бірақ олардың шығу тегі жеті мөрдің артындағы құпия болып табылады.
Сонымен, біз неге келдік? Геологтар мұнайдың нақты қорларын білмейді, ал саясаткерлер мен кәсіпкерлер бұл сандарды жағдайға байланысты басқарады. Бірақ Ресейде мұнай мен газ қоры осы ғасырдың соңына дейін жетеді деп болжауға болады (көптеген жарияланымдарға сәйкес). Яғни дүрбелеңге ешқандай себеп жоқ.
Маған мұнай мен газдың "жаңартылуы" туралы теория өте ұнады.
Оның дәйектілігіне және нақты фактілермен расталуына байланысты. Сондықтан, бұл мәселеде біз оптимист бола аламыз деп ойлаймын және Дейл Карнегидің кітабындағы тарауды уайымдауды қалай тоқтатуға және өмір сүруге болатындығын еске түсіреміз.
Пайданылған әдебиеттер тізімі
1.Алиев А.И. Грязевые вулканы - очаги периодической газогидродинамической разгрузки быстропогружающихся осадочных бассейнов и важные критерии прогноза газоносности больших глубин Геология нефти и газа. - 2006. - № 5.
2.Запивалов Н.П. Флюидодинамические модели залежей нефти и газа Н.П. Запивалов, И.П. Попов. - Новороссийск: Изд-во СО РАН, 2003.
3.Лапинская Т.А. Древнейшие метаморфические толщи фундамента как возможный источник углеводородов осадочного чехла Т.А. Лапинская, Л.П. Попова, А.В.Постников Нефтегазоносность фундамента осадочных бассейнов. - М.: Изд-во РГУНГ.
4.Муслимов Р.Х. Потенциал фундамента нефтегазоносных бассейнов // ТЭК. - 2004. - № 2.
5.Плотникова И.Н. Зоны разуплотнения кристаллического фундамента Волго-Уральской антеклизы как потенциальные нефтегазовые объекты: дис. докт. геол.-минер. наук, Казань, 2002.
6.О.К. Баженова. «Геология и геохимия нефти и газа» М. 2004.
7.А.А. Бакиров, З. А. Табасаранский. «Геология и геохимия нефти и газа» М. «Недра» 1982.
