• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22 мая
ПНИПУ
6
17 874

Пермские ученые рассказали, как образовались нефть и газ

4.4

Происхождение нефти и газа стали изучать еще до возникновения нефтяной промышленности. О генезисе важных ресурсов до сих пор нет единого мнения. Ученые Пермского Политеха рассказали, откуда они взялись на нашей планете, возможна ли их добыча в космосе, как нефть используется в продуктах питания и что такое «дверь в преисподнюю».

В ПНИПУ рассказали, как образовались нефть и газ / © wirestock, Freepik

Нефть — это природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и других химических соединений. Выделяют наиболее популярные теории происхождения нефти: биогенную, неорганическую и космическую.

Согласно биогенной теории, нефть возникла в результате разложения растений и животных на дне различных водоемов. В результате множества химических процессов останки разлагаются, и на глубине более 3000 метров под действием давления и высоких температур высвобождаются углеводороды. Те, в свою очередь, заполняют собой пустоты, которые сегодня называются месторождением. Ученые, которые придерживаются этой теории, считают, что запасы нефти невозобновляемые.

«Известный химик Дмитрий Менделеев считал, что нефть образовалась в результате попадания воды в разломы горных пород и встрече с карбидами железа. После реакции воды с карбидами образуемые вещества поднимаются выше и формируются окончательно. По мнению сторонников теории, этот процесс происходит постоянно, поэтому уменьшение запасов нефти человечеству не грозит», – рассказывает доктор технических наук, профессор кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Григорий Хижняк.

По космической гипотезе, образование нефти произошло благодаря попаданию на землю неорганических компонентов из космоса. Теория стала возможна после подтверждения наличия углеводородных радикалов на звездах и метеоритах. Последние исследования показали наличие метана и аммиака в атмосферах близких планет: Юпитера, Нептуна, Урана и Сатурна. Ученые делают вывод, что углеводород может содержаться на любом космическом теле. «Уже доказано, что метеориты могут принести на землю не только минералы, но и различные бактерии и микроорганизмы, которые могут стать сырьем для нефти», – отмечает Григорий Хижняк.

Возможна ли добыча нефти на других космических объектах?

«Идея добычи углеводородов в космосе футуристична. Хотя в настоящее время ведутся исследования об использовании ресурсного потенциала нашего ближайшего спутника – Луны. Технологии добычи, вероятно, придется в значительной степени изменять, адаптируя под индивидуальные условия каждого космического объекта нефтедобычи, под его температуру, давление, глубину залегания и прочее. Так что перед инженерами будущего стоят непростые задачи», – объясняет доктор технических наук, профессор кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Инна Пономарева.

Как давно обнаружили нефть?

Несмотря на относительно незначительную по меркам истории продолжительность промышленной добычи нефти как источника энергии, человечество знакомо с ней очень давно. «Историки приводят данные об использовании древними шумерами нефти, которая выходила на поверхность, в качестве строительного материала: они смешивали ее с глиной и делали кирпичи. А на территории современного Азербайджана нефть использовали как горючее еще в XIII веке», – рассказывает Инна Пономарева.

Считается, что древние китайцы первыми в мире построили прообраз нефтяной скважины, когда в поисках воды они бурили скважину и обсаживали ее стеблями бамбука. В одной из таких «бамбуковых» скважин вместо воды они получили нефть.

Правда ли, что нефть течет под землей, как река?

«Существует распространенный миф про нефть, что она течет под землей, как река или озеро. На самом деле нефть размещается внутри мельчайших пор в пределах различных горных пород. Поэтому правильнее говорить, что нефтью пропитаны камни, находящиеся глубоко под землей. А люди через скважины как бы «высасывают» ее из камня», – объясняет Инна Пономарева.

Нефть приурочена к породам, которые называются коллекторы. Они могут быть разного состава и строения, но их объединяет одно – они все имеют пустоты. Пустоты могут быть разными: как большие – каверны, в виде длинных узких трещин, так и с массой мелких пор. Именно в этих полостях и накапливается нефть. Благодаря пористому строению под давлением она проникает из коллекторов к скважине.

Как продукт нефтедобычи можно использовать в продуктах питания?

«Как ни странно, в пищевой промышленности пригодился побочный продукт нефтедобычи – парафин. Будучи головной болью нефтяников, веществом, мешающим добыче нефти, он показал себя с довольно неожиданной стороны. Специальные грибки, поедая парафин, при определенных условиях выделяют белок, который после специальной подготовки может быть использован в пищу человека», – объясняет Инна Пономарева.

Нефтедобыча часто осложнена тем, что к металлическим поверхностям оборудования прилипают парафиновые отложения и мешают его работе, а в дальнейшем приводят к авариям. Однако парафин может приносить и пользу. Его извлекают из нефтяного сырья и применяют в самых разных областях, от промышленного производства до приготовления домашних блюд. Например, обработанный парафин используют на кондитерских фабриках. Его добавление в растопленный шоколад придает конфетам глянцевый оттенок при застывании. А красители для многих разноцветных леденцов и мармеладок часто имеют синтетическую основу.

Также из продуктов переработки нефти, углеводорода бензола, делают ванилин и сахарин. Привычная для нас кондитерская добавка с насыщенным ароматом может быть ядовита в больших дозах. Поэтому установлена безопасная суточная норма ее потребления – 10 мг/кг/день: например, человек весом 70 килограммов может съедать до 700 миллиграммов ванилина в день, но это физически невозможно.

Откуда взялся природный газ?

Это смесь углеводородов, представляющая собой нечто, не имеющее запаха, что-то эфемерное, что нельзя потрогать, увидеть. Его основу составляет метан. Ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению относительно происхождения природного газа и предлагают две основные теории: минеральную и биогенную.

Согласно минеральной теории, все химические элементы, из которых состоит газ, изначально заложены в мантии Земли. Из-за внутренних движений планеты углеводороды, находящиеся на больших глубинах, поднимаются ближе к поверхности (ближе к наименьшему давлению). В результате появляются газовые залежи.

«По биогенной теории, природный газ образовался из остатков растительных и животных организмов, вымерших в конце палеозойской эры, которые под действием бактерий, высокого давления и температуры превратились в смесь газообразных углеродов», – рассказывает Григорий Хижняк.

«Дверь в преисподнюю», «ворота в ад» или «сияние Каракумов». Так называют «вечный огонь», который образовался случайно в результате аварии при бурении скважины. Непотухающий газовый кратер находится на территории Туркменистана – государства с огромными запасами природного газа. Во времена СССР, в 1971 году в пустыне Каракумы при проведении буровых разведочных работ произошло обрушение грунта вокруг намеченной скважины. Вскрывшаяся подземная полость быстро превратилась в огромную дыру диаметром 60 метров (половина футбольного поля) и 20 метров в глубину (7-этажный дом), в которую провалилась вся техника и оборудование.

В результате из-под земли начал выходить газ. Чтобы не произошло взрыва и бесконтрольно выходящий газ не навредил окружающим, его решено было поджечь с расчетом на то, что он весь выгорит за несколько дней или недель. Но месторождение газа оказалось настолько огромным, что огонь в кратере горит вот уже более полвека.

«Неоднократные попытки потушить пламя не увенчались успехом, и кратер пылает до сих пор. Безусловно, если бы Туркменистан был туристической страной, этот кратер мог бы стать эффектной достопримечательностью, что позволило бы компенсировать экономические потери от настоящего бесполезного сжигания природного газа», – поделилась Инна Пономарева.

Официальное название кратера – «сияние Каракумов». Но рядом находилась деревня Дарваза, которая с туркменского переводится как «ворота», а Каракумы – как «черные пески». Поэтому в народе горящий кратер прозвали «ворота в ад» или «дверь в преисподнюю».

Как учуять газ?

Природный газ не имеет характерного цвета, вкуса и запаха. Но его утечка смертельна, и запах может быть единственным предупреждающим об опасности фактором. Поэтому для выявления наличия газа в воздухе в товарный газ добавляют специальные вещества — одоранты, имеющие резко выраженный запах, например, тухлых яиц или чеснока. Это позволяет оперативно выявить утечку без специальных технических средств.

Животные же более чувствительны к его восприятию. Поэтому раньше их часто использовали для обнаружения газа. Например, солдаты брали с собой кошек в окопы, чтобы заранее быть готовыми к надвигающейся «газовой атаке». А шахтеры, спускаясь под землю, брали с собой клетку с канарейкой, которые очень чувствительны к содержанию в воздухе метана. Если их пения давно не слышно, значит, нужно срочно выходить из шахты.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 13:00
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

Вчера, 20:03
Юлия Трепалина

Хотя полезным свойствам кофе посвящено много исследований, ученые продолжают делать открытия по этой теме. Недавняя работа китайских медиков показала, что регулярное употребление бодрящего напитка способно в некоторой мере снизить вероятность смерти при малоподвижном образе жизни.

Сегодня, 08:27
Александр Березин

Популярная гипотеза о доставке большого объема легких элементов на древнюю Землю с кометами и астероидами получила существенный удар: «импорт» был весьма невелик. Значит, вода и многие другие элементы для возникновения жизни никогда не исчезали с лица нашей планеты.

Позавчера, 11:21
Игорь Байдов

Американские военные планируют разработать психостимулятор, действие которого можно активировать в мозге с помощью ближнего ИК-излучения. Такая технология поможет пилотам ВВС США сохранять бдительность во время длительных боевых вылетов. Привыкания или побочных эффектов препарат вызывать не будет.

Вчера, 13:00
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

16 июня
Александр Березин

Пока премьер-министр Армении Никол Пашинян считает, что гражданам его страны надо отказаться от претензий на ранее населенные ими земли в современной Турции, Азербайджан на государственном уровне действует «исторически проактивно» — противоположным образом. Там есть и «Общество Западного Азербайджана», и даже канал «Западный Азербайджан ТВ». Находятся желающие назвать азербайджанцев преемниками кавказских албанов и даже заявить претензии на земли к западу от Азербайджана, где находится современная Армения. Разбираемся, насколько все это правда и есть ли этому научные обоснования?

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

6 Комментариев
Владислав Боцорога
4 недели назад
-
1
+
Заголовок не соответствует содержанию статьи. Тема происхождения нефти не раскрыта. Зря потерял время на чтение
Андрей Владимирович
4 недели назад
-
2
+
Что за чепуха? Какой космос? Нефть это органика попавшая в ходе тектонических процессов в слои геологических пластов. Там под воздействием давления, температуры и отсутствия кислорода и других окислителей со временем и образовалась. Это очевидны факт который становиться понятным при изучении различных научных открытий и опытных исследований.
    Алексей Собянин
    4 недели назад
    -
    0
    +
    Андрей, что за чепуха, какая органика? Нефть это химический продукт высокобарического пиролиза метана, идущего из недр планеты. Это же очевидно ( для меня как химика с в/о ) Химический состав нефти показывает, что это рудное вещество, не имеющее общего с органикой ( огромный избыток серы, тяжёлых металлов типа ванадия, никеля, урана, отсутствие азотистых соединений и многое другое) Это всё очевидный факт для любого лаборанта.
    +
      ещё комментарии
      Андрей Владимирович
      4 недели назад
      -
      0
      +
      Алексей, здесь и сейчас для вас как для химика очевидно. Но вы когда полено а без кислорода в печи нагреваете оно у вас уголь превращается. Так и там за огромное количество времени огромные массы биоматериалов под давлением и высокой температурой образовались и разложились на те самые элементы о которых вы говорите. Эти биоматериалы - это не только древние представители растительной флоры нашей планеты но также останки жизнедеятельности примитивной фауны до лунной эпохи.
        Алексей Собянин
        4 недели назад
        -
        0
        +
        Андрей, древесный уголь по составу и близко не похож ни на каменный уголь, ни тем более на нефть. Зато каменный уголь максимально близок к самым тяжелым фракции нефти - не зря большинство углей относяться к битуминозным - по составу как "застывшая" нефть. Вообще, гипотеза абиогенного происхождения углеводородов предполагает что и каменный уголь тоже продукт синтеза в недрах, отпечатки растений могут быть следствием попадания в нефть растений или окаменевших остатков.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно