Происхождение нефти

Звездный час «черного золота»

Нефть часто называют «черным золотом», подчеркивая тем самым ее большую ценность в жизни человека. Невозможно установить точную дату открытия нефти. Однако известно, что уже в Древнем Египте она добавлялась в бальзамирующие составы, асфальт — вязкое смолистое вещество, остающееся при выветривании нефти, использовался при строительстве Вавилонской башни и висячих садов Семирамиды, при возведении дамб на реке Евфрат и бассейнов древнеиндийского города Мохенджо-Даро 5 тыс. лет назад.

В 220 г. до н. э. китайский император династии Цинь повелел бурить землю в провинции Сычуань в поисках соли. Когда полые бамбуковые трубы проникли в недра на несколько десятков метров, по ним вдруг ударил первый нефтяной фонтан. Эта нефть пошла на освещение жилищ.

В древности нефть применялась и в военных целях. Летописи рассказывают, что древние греки привязывали сосуд с таинственной смесью к метательному копью, запускавшемуся гигантской пращой. Когда снаряд достигал цели, происходил взрыв и поднималось облако дыма. Пламя сразу же распространялось во всех направлениях. Вода не могла погасить огонь. Состав «греческого огня» хранился в строгой тайне, и лишь арабским алхимикам XII в. удалось его разгадать. Основу рецепта составляла нефть с добавлением серы и селитры.

В XVII–XVIII вв. нефть использовалась и как лечебное средство. В середине XVII в. французский миссионер патер Жозеф де ла Рош д’Альён обнаружил в дебрях Западной Пенсильвании таинственные «черные воды». Индейцы добавляли их в качестве связующего вещества в краски для раскрашивания своих лиц. Из этих вод, бывших не чем иным, как нефтяными озерами, патер и создал свой чудодейственный бальзам. Во многих странах Европы его применяли как лекарство.

Однако не везде нефть получила должную оценку. В 1840 г. русский губернатор Баку направил пробы бакинской нефти в Петербургскую академию наук с целью определения ее пригодности для промышленных нужд. Он получил весьма «поучительный» ответ: «Это вонючее вещество пригодно только для смазки колес у телег».

Лишь во второй половине прошлого века человек открыл удивительные возможности «черного золота». Развитие промышленности потребовало огромного количества смазочных средств, нового, более дешевого и более эффективного, чем уголь, топлива, принципиально новых источников света. Все это могла дать только нефть. Молох индустрии все больше и настойчивей требовал для своего роста нефти и нефтепродуктов. Началась повсеместная ее добыча. Занималась заря новой, нефтяной эры. Первым вестником ее явились нефтяные вышки полковника Дрейка. В североамериканском городке Тайтесвилле штата Пенсильвания его скважина дала нефть. Это случилось 27 августа 1859 г. С этой даты ведет отсчет современная нефтяная промышленность мира.

Началась погоня за нефтью. Во всех концах света, в обжитых и неисследованных районах, на суше и на дне океана искали эту черную и бурую маслянистую на ощупь и с характерным острым запахом «земную кровь». Нефтяную лихорадку подхлестнуло изобретение в январе 1861 г. крекинга — современного метода переработки нефти. Вещество, на которое тысячелетиями мало кто обращал внимание, стало широко использоваться в промышленности и в военных целях, превратилось в объект торговли и спекуляции, стало своеобразным яблоком раздора для различных государств мира.

Тем не менее, несмотря на активные поиски, в конце прошлого века добывалось в год всего около 5 млн т нефти, по нынешним масштабам капля в море. Добыча велась примитивным способом. На Апшероне, где хозяйничал предприимчивый шведский делец Э. Нобель, нефть доставали бурдюками из простых колодцев. В конце 80-х годов прошлого века на его «нефтяную империю» работало более 25 тыс. рабочих. Естественно, что такими средствами трудно было увеличивать нефтедобычу.

По мере развития науки и техники совершенствовался процесс бурения нефтяных скважин и их эксплуатация. В результате уже в 1900 г. во всем мире было произведено 20 млн т «черного золота».

Рис. 1. Динамика добычи нефти и газа в мире

Настоящий взрыв нефтедобычи приходится на послевоенные годы: в 1945 г. в мире добыто 350 млн т нефти, в 1960 г, — свыше 1 млрд т, а в 1970 г. — около 2 млрд т. Максимум добычи падает на 1979 г. (3,2 млрд т), а потом темпы ее снизились. Сейчас из земных недр ежегодно выкачивается около 3 млрд, т «черного золота» (2,8 млрд т в 1984 г.) (рис. 1).

Такими же темпами развивалась и добыча постоянного спутника нефти — горючего газа. Его использование начинается лишь в первой половине XX в. В 1920 г. годовая добыча газа составила всего 35 млрд м³, а в 1950 г. увеличилась до 192 млрд м³. С 1960 г. производство газа резко пошло вверх, достигнув максимума в 1984 г. (1560 млрд м³).

Развитие современной промышленности немыслимо без углеводородов. Это прежде всего самый выгодный и эффективный вид топлива. Нефть и горючий газ обеспечивают энергетические потребности в мире на 65 % и на 100 % топливо для транспорта. На получение энергии идет 90–95 % добываемых углеводородов. Однако еще Д. И. Менделеев говорил, что сжигать нефть и газ в топках все равно, что растапливать печь ассигнациями. И это не преувеличение. Нефть и газ — источники многих жизненно важных продуктов. Это синтетический каучук и пластмасса, строительные материалы и искусственные ткани, красители и моющие средства, инсектициды и гербициды, взрывчатые вещества и медицинские препараты, душистые соединения для парфюмерии и удобрения, стимуляторы роста и искусственный пищевой белок, различные масла, бензин, керосин, мазут, без которых невозможна эксплуатация машин, автомобилей, самолетов, ракет.

Если бы вдруг источники нефти и газа неожиданно иссякли, мировая цивилизация оказалась бы на краю катастрофы. Как видим, человек очень зависит от нефти. Особенно остро это почувствовалось в начале 70-х годов текущего столетия, когда разразился «топливный кризис». Отголоском его стало всеобщее увеличение дороговизны жизни в западных странах. Люди попали в еще большую зависимость от нефти. Чтобы освободиться от этой зависимости, человек ищет альтернативный источник энергии, используя энергию ветра, рек, атома, каменного угля. В этом направлении сделаны определенные успехи, однако ближайшие 20–30 лет нефть и газ будут определять «топливное лицо» мира. Невольно возникает вопрос: а хватит ли нам углеводородов? Ведь запасы нефти и газа исчерпаемы и невосполнимы. В некоторых промышленно развитых странах при современном уровне добычи «черного золота» не хватит даже до конца текущего столетия. Успеет ли человек, до того как иссякнут источники нефти и газа, изобрести достойный энергетический заменитель? Человеческий разум упорно бьется над решением этой проблемы.

А тем временем поисковики в различных частях света буравят все новые земли в поисках нефти и газа. Во влажных тропиках Южной Америки, Африки и Индонезии, в полярных морях Арктики, в жарких пустынях Северной Африки, Аравии и Австралии — везде можно увидеть ажурную конструкцию нефтяной вышки, устремленную в небо, а своим тонким и чутким жалом в земные недра. Цель одна — нефть!

На бурение скважин ежегодно тратятся огромные средства. Но прежде надо провести геофизические работы, сделать геологический анализ многих данных, чтобы правильно выбрать объект бурения, а это тоже стоит немалых денег. В этой связи эффективность поисковых работ на нефть и газ приобретает огромное значение. Между тем, несмотря на использование поисковиками современной аппаратуры и техники, коэффициент успешности поиска в среднем находится на уровне 40 %, а это означает, что из 100 пробуренных скважин только 40 дают искомый продукт.

Для правильной ориентации поисковых работ на нефть и газ очень важно знать закономерности размещения в земной коре залежей нефти и газа, а это, в свою очередь, возможно лишь на основе четкого знания о происхождении этих полезных ископаемых. Древнегреческому мыслителю Аристотелю принадлежат слова: «Только тогда можно понять сущность вещей, когда знаешь их происхождение и развитие». В полной мере это применимо и к нефти.

Основоположник отечественной нефтегазовой науки академик Иван Михайлович Губкин придавал этому вопросу первостепенное значение. В своем капитальном труде «Учение о нефти», первое издание которого вышло в 1932 г., он писал: «Только тогда, когда мы будем иметь правильное представление о тех процессах, в результате которых возникает нефть, мы будем знать, каким образом в земной коре образуются ее залежи… и как надлежит наиболее целесообразно организовать ее разведку» [Губкин, 1975, с. 300]. Развивая свою мысль, И. М. Губкин продолжал: «Правильное представление о процессах образования нефти дает нам указание и ответ на вопрос о причинах возникновения разного рода нефтей… здесь лежит ключ к разрешению всех вопросов наиболее правильного использования этого ценнейшего продукта» [Там же]. Слова выдающегося ученого-нефтяника как нельзя лучше отвечают на вопрос: почему необходимо разгадать эту одну из величайших загадок природы — происхождение нефти?

Проблема происхождения нефти не утратила своей актуальности и в наши дни, несмотря на то что дискуссия среди ученых ведется уже почти 200 лет. Труд-по найти в науке такой предмет, который вызывал бы столь жаркие и непримиримые споры, как происхождение нефти. Этой проблеме и посвящена предлагаемая книга. Однако, прежде чем дать ответ на вопрос об образовании нефти, нам необходимо хотя бы кратко рассказать о самой нефти: что она собой представляет, из чего состоит, в каких условиях залегает в недрах Земли?