Как образуются нефть и газ. Нехватка нефти и газа

Нефть и газ, подобно углю, являются составной частью земной коры. Их называют углеводородами, поскольку они состоят из молекул, содержащих только или преимущественно водород и углерод. Природная, или сырая, нефть представляет собой жидкость желто-черного цвета, встречается нефть и красных, бурых и темно-зеленых тонов.

Это смесь многих углеводородных соединений, ее консистенция меняется от совсем жидкой до весьма вязкой (как у битумов). Газ состоит из более мелких и более легких углеводородных молекул; он бесцветен.

В углеводородах законсервирована солнечная энергия. Живые растения синтезируют органическое вещество, используя энергию солнца. Массы мельчайших растений и питающихся ими животных, населявших моря, после смерти падали на дно. В нормальных условиях они бы разложились при участи игнилостных бактерий. Но при отсутствии кислорода процесс разложения был неполным, возникли углеводороды и другие органические соединения (1).

1. Отмершие организмы опускались на дно мелких морей (А) и были перекрыты песчаниками и сланцами (Б). Под воздействием бактерий образовалась нефть и газ (В), которые поднялись сквозь песчаники и поверхности

Вместе с органическим веществом откладывался илистый и глинистый материал, с течением времени этот богатый углеродом и водородом осадок был погребен под новыми слоями, уплотнился, и образовались породы типа аргиллитов и глинистых сланцев. Повышение давления и температуры вследствие захоронения, как полагают, завершило процесс бактериального преобразования и в конечном итоге привело к возникновению углеводородов.

Уплотнение нефтематеринских пород и движения земной коры «выжимали» нефть и газ, так что они перемещались кверху. Если нефть или газ достигали поверхности, образовывались поверхностные выходы (нефтегазовые источники). Много таких источников существует и в наши дни, к числу их относятся природные подводные нефтяные источники близ Санта-Барбары в Калифорнии (США). Однако иногда подъему углеводородов препятствовали образованные непроницаемыми породами ловушки (3).

3. Нефть и газ заключены в нефте- и газоносных породах - коллекторах. Эти породы редко бывают материнскими. В сочетании с непроницаемыми породами они образуют нефтяные или Газовые ловушки. Антиклиналь, в строении которой участвует непроницаемый слой, образует ловушку (А), так же как и разломы, приводящие непроницаемые породы в соприкосновение с коллекторными (Б). Соляные купола (В) подобны антиклиналям. Иногда ловушки образуются непроницаемыми породами, несогласно перекрывающими наклонные слои (Г), и «выклинивающимися» пластами коллекторных пород (Д)

В отсутствие воды нефть может образовывать залежи в полостях подстилающих пород (Е). Ископаемые коралловые рифы (Ж) и речные русла (3) могут представлять собой длинные и извилистые коллекторы

Углеводороды накапливались под ними в проницаемых породах, называемых коллекторами, которые обычно бывают представлены песками, песчаниками или известняками.

В последнее время появляется все больше данных в пользу того, что природные углеводороды могут иметь эндогенное происхождение и глубинный источник: легкие газообразные углеводороды, в основном метан, поднимаются из мантии и, достигнув поверхностных слоев, частично полимеризуются, конденсируясь в жидкую нефть. Гипотезу о неорганическом происхождении нефти впервые выдвинул еще Д. И. Менделеев; сейчас к такой точке зрения склоняются многие ученые-геологи.

Нехватка нефти и газа. Углеводороды образовывались на протяжении всей истории органической эволюции, возникают они и сейчас, но в малых количествах, недостаточных для восполнения убывающих нефтяных запасов. Эффективность преобразования солнечной энергии в промышленные запасы нефти крайне низка.

Для отложения органического вещества требуется несколько миллионов лет, и несколько десятков миллионов лет понадобится для его превращения в нефть. Лишь около 30% нефти, заключенной в эксплуатируемых залежах, поддается извлечению обычными способами.

Ныне много внимания уделяется вторичной добыче нефти, которая, согласно расчетам, может повысить ее добычу из известных месторождений до 70%. Вторичные методы эксплуатации включают повышение давления на пласт нефтеносных пород (путем обратной закачки в него газа или нагнетания воды), растрескивание коллекторного пласта с помощью взрывов, воздействие на него кислотой (если нефтеносные породы представлены известняками), нагревание пласта путем нагнетания в него горячей воды или закачку в пласт химических веществ, способных эффективно снижать вязкость сырой нефти.

Поиски нефти начинаются с определения районов развития осадочных пород, поскольку только они бывают нефтеносными. Затем геологи и геофизики изучают тектонические структуры и стратиграфические разрезы, чтобы установить возможные ловушки и коллекторные породы. Но о содержании нефти в структурной ловушке можно узнать только с помощью бурения.