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

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

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

Grubo rečeno, niko ne zna koliko će godina trajati rezerve nafte. Što je još više iznenađujuće, do sada niko sa sigurnošću ne može da kaže na koji način nastaje nafta, iako se spor oko toga vodi još od 19. veka. Naučnici su, u zavisnosti od svojih uvjerenja, bili podijeljeni u dva tabora.

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

Pristalice abiogene teorije su optimisti u pogledu budućnosti. Vjeruju da će naše rezerve nafte i plina trajati još mnogo stoljeća. Dok je bio u Bakuu, Dmitrij Ivanovič Mendeljejev je jednom naučio od geologa Hermana Abiha da su nalazišta nafte geografski vrlo često ograničena na ispuštanja - posebnu vrstu pukotina u zemljinoj kori. Istovremeno, poznati ruski hemičar se uverio da se ugljovodonici (nafta i gas) formiraju iz neorganskih jedinjenja duboko pod zemljom. Mendeljejev je vjerovao da tokom procesa izgradnje planina duž pukotina koje sijeku zemljinu koru, površinska voda prodire u dubine Zemlje do metalnih masa i reagira s karbidima željeza, formirajući metalne okside i ugljovodonike. Zatim se ugljovodonici duž pukotina dižu do gornjih slojeva zemljine kore i formiraju naslage nafte i gasa. Prema abiogenoj teoriji, stvaranje nove nafte neće morati čekati milione godina, ona je potpuno obnovljiv resurs. Zagovornici abiogene teorije uvjereni su da se očekuje otkrivanje novih nalazišta na velikim dubinama, te da se rezerve nafte koje se trenutno istražuju mogu pokazati beznačajnim u usporedbi s onima koji su još uvijek nepoznati.

Traženje dokaza

Geolozi su, međutim, pre pesimisti nego optimisti. Oni barem imaju više razloga da vjeruju biogenoj teoriji. Davne 1888. godine njemački naučnici Gefer i Engler postavili su eksperimente koji su dokazali mogućnost dobivanja ulja iz životinjskih proizvoda. Tokom destilacije ribljeg ulja na temperaturi od 400°C i pritisku od oko 1 MPa, iz njega su izolovali zasićene ugljovodonike, parafin i ulja za podmazivanje. Kasnije, 1919. godine, akademik Zelinski je iz organskog mulja sa dna jezera Balkhash, uglavnom biljnog porijekla, destilacijom dobio sirovi katran, koks i plinove - metan, CO, vodonik i sumporovodik. Zatim je iz smole izdvojio benzin, kerozin i teška ulja, eksperimentalno dokazavši da se ulje može dobiti iz organskih materija biljnog porijekla.

Pobornici neorganskog porijekla nafte morali su prilagoditi svoje stavove: sada nisu poricali porijeklo ugljovodonika iz organske tvari, već su vjerovali da se mogu dobiti alternativnom, neorganskom metodom. Ubrzo su imali svoje dokaze. Spektroskopske studije su pokazale da su najjednostavniji ugljovodonici prisutni u atmosferi Jupitera i drugih džinovskih planeta, kao i njihovih satelita i u gasnim omotačima kometa. To znači da ako se u prirodi odvijaju procesi sinteze organskih tvari iz anorganskih, ništa ne ometa nastanak ugljikovodika iz karbida na Zemlji. Ubrzo su otkrivene i druge činjenice koje se nisu slagale s klasičnom biogenom teorijom. U velikom broju naftnih bušotina rezerve nafte su neočekivano počele da se oporavljaju.

Uljna magija

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

Godine 1895. jedna od bušotina sa dubine od 140 m davala je grandiozan šik nafte. Nakon 12 dana šikljanja, zidovi štale za naftu su se urušili i tok nafte je poplavio platforme obližnjih bunara. Samo tri godine kasnije fontana je pripitomljena, zatim presušila i sa česmičkog načina proizvodnje ulja prešli su na crpni način.

Do početka Drugog svjetskog rata svi bunari su bili jako zaliveni, a neki od njih su i zapušeni. Nakon nastupanja mira, proizvodnja je obnovljena i, na opće iznenađenje, gotovo svi visoko-usječeni bunari počeli su proizvoditi bezvodnu naftu! Na neshvatljiv način, bunari su dobili "drugi vjetar". Pola veka kasnije, situacija se ponovila. Do početka čečenskih ratova bunari su ponovo bili jako zaliveni, njihova proizvodnja je značajno smanjena, a tokom ratova nisu eksploatisani. Kada je proizvodnja nastavljena, stope proizvodnje su značajno porasle. Štaviše, prve plitke bušotine počele su prodirati naftu na površinu zemlje kroz prstenasti prsten. Pobornici biogene teorije bili su na gubitku, dok su "anorganski" ovaj paradoks lako objasnili činjenicom da je na ovom mestu ulje neorganskog porekla.

Nešto slično dogodilo se na jednom od najvećih svjetskih naftnih polja Romashkinskoye, koje se razvija više od 60 godina. Prema procjenama tatarskih geologa, iz bušotina bi se moglo izvući 710 miliona tona nafte. Međutim, do danas je ovdje već proizvedeno skoro 3 milijarde tona nafte! Klasični zakoni geologije nafte i gasa ne mogu objasniti uočene činjenice. Činilo se da su neki bunari pulsirali: pad u proizvodnim stopama iznenada je zamijenjen njihovim dugoročnim rastom. Pulsirajući ritam zabilježen je u mnogim drugim bunarima na teritoriji bivšeg SSSR-a.

Nemoguće je ne spomenuti polje Bijelog tigra na vijetnamskoj polici. Od samog početka proizvodnje nafte, „crno zlato“se vadilo isključivo iz sedimentnih slojeva, tu je probušen sedimentni sloj (oko 3 km), ušao u temelj zemljine kore, a bunar je izbijen. Štaviše, prema proračunima geologa, iz bušotine je bilo moguće izvući oko 120 miliona tona, ali i nakon što je ova količina proizvedena, nafta je nastavila da teče iz creva uz dobar pritisak. Polje je postavilo novo pitanje za geologe: da li se nafta akumulira samo u sedimentnim stijenama ili se može skladištiti u podrumskim stijenama? Ako temelj sadrži i naftu, onda bi svjetske rezerve nafte i plina mogle biti mnogo veće nego što pretpostavljamo.

Brz i neorganski

Šta je izazvalo "drugi vjetar" mnogih bušotina, što je neobjašnjivo sa stanovišta klasične geologije nafte i plina? „U Tersko-Sunžanskom polju i nekim drugim, nafta se može formirati iz organske materije, ali ne za milione godina, kako to predviđa klasična geologija, već za nekoliko godina“, rekao je šef Katedre za geologiju Ruske Državni univerzitet za naftu i gas. NJIH. Gubkina Viktor Petrovič Gavrilov. - Proces njegovog formiranja može se uporediti sa veštačkom destilacijom organske materije, slično eksperimentima Gefera i Zelinskog, ali koju sprovodi sama priroda. Ovakva brzina stvaranja nafte postala je moguća zbog geoloških karakteristika područja, gdje se, zajedno sa donjim dijelom litosfere, dio sedimenata uvlači u gornji plašt Zemlje. Tamo, u uslovima visokih temperatura i pritisaka, dolazi do brzih procesa razaranja organske materije i sinteze novih molekula ugljovodonika.”

Na Romaškinskom polju, prema rečima profesora Gavrilova, funkcioniše drugačiji mehanizam. Ovdje, u debljini kristalnih stijena zemljine kore, u podrumu, leži debeo sloj gnajsa sa visokim sadržajem glinice, starih više od 3 milijarde godina. Sastav ovih drevnih stijena sadrži dosta (do 15%) grafita, iz kojeg na visokim temperaturama u prisustvu vodonika nastaju ugljovodonici. Duž rasjeda i pukotina uzdižu se u porozni sedimentni sloj kore.

Postoji još jedan mehanizam za brzo popunjavanje rezervi ugljovodonika, otkriven u zapadnosibirskoj naftno-gasnoj provinciji, gde je koncentrisana polovina svih ruskih rezervi ugljovodonika. Ovdje su se, prema naučniku, u zatrpanoj rifskoj dolini drevnog okeana odvijali i odvijaju se procesi stvaranja metana iz neorganskih tvari, kao kod "crnih pušača". Ali lokalna dolina rifta blokirana je sedimentom, koji ometa disperziju metana i prisiljava ga da se koncentriše u stijenskim rezervoarima. Ovaj plin je hranio i nastavlja hraniti cijelu Zapadnosibirsku niziju ugljovodonicima. Ovdje se ulje brzo formira iz organskih jedinjenja. Dakle, hoće li ovdje uvijek biti ugljovodonika?

„Ako svoj pristup razvoju polja izgradimo na osnovu novih principa“, odgovara profesor, „da uskladimo brzinu vađenja sa brzinom protoka ugljovodonika iz izvora proizvodnje u ovim područjima, bušotine će raditi stotine godina”.

Ali ovo je previše optimističan scenario. Realnost je okrutnija: da bi zalihe imale vremena da se popune, čovječanstvo će morati napustiti "nasilne" rudarske tehnologije. Osim toga, biće potrebno uvesti posebne periode rehabilitacije, uz privremeno prestanak rada polja. Hoćemo li to moći učiniti suočeni sa rastućom populacijom planete i rastućim potrebama? Malo vjerovatno. Uostalom, osim nuklearne energije, nafta još nema dostojnu alternativu.

Dmitrij Ivanovič Mendeljejev je u pretprošlom veku kritikovao da je sagorevanje ulja poput loženja štednjaka novčanicama. Da danas živi veliki hemičar, verovatno bi nas nazvao najluđom generacijom u istoriji civilizacije. A možda bi i pogriješio - naša djeca nas još uvijek mogu nadmašiti. Ali unuci, najvjerovatnije, neće imati takvu priliku …