النفط ثروة طبيعية تمنح الدولة المنتجة للذهب الأسود فرصاً كبيرة.
تمت دراسة خصائص الزيت المستخدم بشكل كافٍ ، لكن مسألة منشأ الزيت لا تزال مثيرة للجدل. هناك العديد من النظريات الأساسية حول أصل النفط التي تم تطويرها لشرح تاريخه.
ما هو الزيت؟
الزيت له رائحة معينة. المادة القابلة للاحتراق شائعة في الصخور الرسوبية. تم العثور على هذا المعدن على أعماق مختلفة – من بضعة أمتار إلى 6 كم ، ولكن الحد الأقصى لعدد رواسب النفط يقع على عمق 1-3 كم. يتكون النفط على مدى فترة طويلة: يُعتقد أن هذه العملية تستغرق من 50 إلى 350 مليون سنة. يتحول الزيت الموجود في الأعماق الضحلة والذي يأتي بشكل طبيعي إلى السطح إلى أسفلت شبه صلب وقار وتشكيلات أخرى.
هذا المورد الطبيعي معروف منذ العصور القديمة. تظهر الحفريات أن حوالي 6000 قبل الميلاد. تم استخدام الزيت كمادة ملزمة في البناء ، وفي مصر القديمة كان يستخدم لتحنيط الموتى.
تكوين الزيت
الزيت عبارة عن مزيج معقد من المركبات العضوية. أنه يحتوي على:
- الكربون (في نطاق 84-87٪) ؛
- الهيدروجين
- النيتروجين ؛
- الأكسجين ؛
- كبريت
بكميات صغيرة (أقل من 1٪) ، يوجد الأكسجين والنحاس والكروم والموليبدينوم والحديد والنيكل وكلوريد الصوديوم وكلوريد الكالسيوم في الزيت. اعتمادًا على كيفية دمج الهيدروكربونات المختلفة كميًا في تكوين الزيت ، تكون هذه المادة القابلة للاحتراق شفافة وسائلة أو لزجة.
التطبيق
المعلومات حول استخدام هذا المورد الطبيعي ، وكذلك حول فرضيات منشأ النفط ، شائعة جدًا. لا تستخدم هذه المادة في شكلها الخام: تتم معالجة الزيت المستخرج وتكريره ، وبعد ذلك يتم إنتاج مخاليط وقود مختلفة ، فضلاً عن المنتجات الصناعية.
أثناء تكرير النفط ، يتم الحصول على المنتجات الهامة التالية:
- مخاليط الوقود (البنزين وزيت الوقود ووقود الديزل والكيروسين) ؛
- البلاستيك ، الذي تصنع منه لاحقًا أشياء مختلفة – الأطباق ، والأدوات المنزلية ، والألعاب ؛
- المطاط الصناعي. بعد ذلك ، يتم تصنيع هذه المواد. على سبيل المثال ، إطارات السيارات ؛
- ألياف صناعية لصناعة الأقمشة الاصطناعية (وهي الأكريليك والنايلون والبوليستر).
تُستخدم المنتجات البترولية أيضًا في مستحضرات التجميل – ملمعات الأظافر وأحمر الشفاه ومحددات العيون وفي صناعة الأدوية. على أساسها ، يتم تصنيع الألواح لتحويل الطاقة الشمسية – الألواح الشمسية.
طرق الحصول
تبدأ عملية إنتاج النفط باستكشاف رواسب هذا المعدن. يتم تحديدها من قبل الجيولوجيين في البداية من خلال علامات خارجية – وجود آثار النفط في المياه الجوفية ، وبقع الزيت القادمة إلى السطح. ولكن حتى لو كانت هناك كل المؤشرات على وجود النفط ، فإن التنقيب التفصيلي لا يكشف بالضرورة عن حوض به احتياطيات كبيرة.
هناك طرق رئيسية لتطوير حقول النفط:
- ميكانيكي أو ضخ ؛
- الصخر الزيتي (والذي يعتبر أكثر خطورة بسبب استخدام المواد الكيماوية والمكلفة) ؛
- نافورة
الطريقة الميكانيكية هي حفر بئر بأنابيب حتى عمق التكوين. بعد ذلك ، يتم تركيب معدات الضخ ويتم ضخ الزيت باستخدام الضاغط.
طريقة التدفق لاستخراج النفط هي الأكثر اقتصادا. يعتمد على حقيقة أن خزان النفط يخضع لتأثير ضغط الصخور ، ونتيجة لذلك يرتفع السائل بشكل مستقل إلى السطح. في هذه الحالة ، يتم تركيب المعدات ، والتي تتكون من أنابيب مثبتة في البئر ، وتركيبات على السطح تتحكم في قوة النافورة.
طريقة الصخر الزيتي لاستخراج الذهب الأسود هي الأغلى. هناك طريقتان رئيسيتان لاستخراج الزيت الصخري: الحصول على الزيت الصخري على السطح (يتم تغذية الصخور الحاملة للنفط إلى أعلى ، حيث تتم معالجتها في وحدات خاصة يتم فيها فصلها إلى أجزاء زيتية) وإنتاج الزيت الصخري على العمق باستخدام الصدمات الهيدروليكية والتكسير الهيدروليكي. تُستخدم هذه الطريقة عندما تحدث الصخور الحاملة للنفط في أعماق كبيرة. لهذا الغرض ، يتم استخدام تقنية حفر الآبار الأفقية ، حيث يتم توفير المياه تحت الضغط. تحت تأثير الصدمة الهيدروليكية يحدث التصدع الهيدروليكي. من الشقوق العديدة التي تم الحصول عليها في الصخور الحاملة للنفط ، يبدأ الزيت الموجود فيها في الظهور ، والذي يتم توفيره على السطح. هذه الطريقة في إنتاج الزيت ، استخدام التكسير الهيدروليكي ، تنطوي على خطر كبير. كانت نتيجة هذه التقنية هي هبوط التربة ، والهزات الزلزالية ، ودخول النفط والميثان إلى المياه الجوفية الجوفية.
في روسيا ، كما في الدول العربية ، يُستخرج النفط بالطرق الميكانيكية والنافورة. كانت المرة الأولى التي تم فيها حفر بئر لإنتاج النفط في عام 1846. حدث ذلك في قرية بالقرب من باكو ، التي كانت في ذلك الوقت جزءًا من الإمبراطورية الروسية.
النظريات الأساسية لأصل النفط
هناك عدة نظريات رئيسية حول أصل النفط. يصف كل واحد منهم محتوى موجزًا عن أصل النفط.
النظرية الحيوية أو العضوية
النظرية العضوية لأصل النفط هي النسخة الكلاسيكية لأصل هذا المورد الطبيعي ، والتي يدعمها العديد من العلماء. يكمن جوهر هذه النظرية في حقيقة أن النفط يتكون نتيجة تراكم بقايا النباتات والحيوانات في قاع الخزانات بالمياه العذبة أو مياه البحر. عندما تتجمع هذه الرواسب ، فإنها تتماسك. نتيجة للعمليات الكيميائية الحيوية الطبيعية ، تتحلل الرواسب جزئيًا ، مع إطلاق كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون ومركبات أخرى.
عند اكتمال عملية التحلل ، تخترق الرواسب إلى عمق 3-4.5 كم. هنا ، يتم فصل الهيدروكربونات عن الكتلة العضوية عند درجة حرارة 140-160 درجة. بعد ذلك ، يخترق النفط الفراغات الموجودة تحت الأرض ويملأها. وهكذا ، تتشكل الرواسب المعدنية.
علاوة على ذلك ، كلما تحركت لأسفل ، تتعرض الطبقة العضوية لدرجات حرارة أعلى بشكل متزايد. عندما تتجاوز درجة الحرارة 200 درجة ، يتوقف إطلاق الهيدروكربونات ، لكن إطلاق الغاز النشط يبدأ. الأصل الحيوي للزيت هو الفكرة التي وصفها لأول مرة بوضوح M. Lomonosov.
نظرية المنشأ غير العضوية أو غير العضوية
يعتقد أنصار النظرية اللاشيقية لأصل النفط أن تكوين الهيدروكربونات السائلة يرجع إلى العمليات الجيولوجية التي تحدث في أحشاء الأرض ، وليس لها علاقة بالعمليات البيولوجية. وفقًا لهذه النظرية ، يمكن تصنيع الإيثان والهيدروكربونات الأثقل الموجودة في الزيت من مركبات غير عضوية موجودة في وشاح الأرض العلوي.
يعتقد العلماء الذين يلتزمون بالنظرية الحيوية المنشأ لأصل النفط أن احتياطيات هذا المورد غير قابلة للتجديد ، لذا فهي ستستمر فقط لمدة 100 عام القادمة. في المقابل ، يرى مؤيدو الأصل غير العضوي للنفط أنه إذا تم حفر الخزانات بشكل أعمق ، فإن مثل هذه الاحتياطيات الكبيرة ستفتح بحيث تبدو الخزانات الحالية وكأنها قطرة في المحيط.
لأول مرة ، اقترح الكيميائي الفرنسي م. برتلوت مثل هذه النسخة من تاريخ منشأ النفط في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. أجرى العديد من التجارب ، اكتشف خلالها أن الهيدروكربونات يتم تصنيعها بالفعل من مواد غير عضوية.
هناك اختلاف في فرضية التولد هو نظرية الكربيد الخاصة بأصل الزيت. اقترحه D. Mendeleev وألمح إلى أن هذا المورد يتشكل على أعماق كبيرة في ظل ظروف درجة حرارة عالية ، بسبب تفاعل الماء مع كربيدات المعادن.
نظرية الأصل الكوني للزيت
هناك أيضًا نوع مختلف من أصل الزيت في الطبيعة مثل الفضاء. تعتبر هذه النظرية عملية تكوين الزيت على النحو التالي: تشكلت الهيدروكربونات لهذه المادة من عناصر غير عضوية متناثرة موجودة في الفضاء الخارجي والتي دخلت في تكوين مادة الأرض في مرحلة تكوين الكوكب.
عندما بردت الأرض ، امتصت الصهارة المنصهرة هذه المواد. وهكذا ، توغلت الهيدروكربونات في الصخور الرسوبية في حالة غازية ، وبعد ذلك تكثفوا وشكلوا الزيت. نظرية الفضاء حول أصل النفط في نهاية القرن التاسع عشر بواسطة ف. سوكولوف.
إصدارات بديلة
بالإضافة إلى النظريات الرئيسية الثلاث لأصل النفط ، هناك العديد من الإصدارات البديلة. وتشمل هذه:
- فرضية الحيوان. هناك نظرية تصف باختصار أصل الزيت بأنه عملية تراكم الدهون من الحيوانات البحرية. قام مؤيدو هذه الفرضية بتعريض شحم الحوت والفقمة للتقطير الجاف ، مما أدى إلى تعريضه لضغط مرتفع في تلك اللحظة ؛
- “عضوي وغير عضوي.” هذه النظرية مختلطة وتستند إلى سمات الصفائح التكتونية للأرض. إنه يعني ضمناً تراجع المادة العضوية إلى مناطق غير عضوية عميقة ؛
- النظرية الصخرية لأصل النفط. وفقًا لهذه الفرضية ، يتشكل الزيت في الصهارة بكميات صغيرة ، ثم يرتفع على طول الصدوع والشقوق ، ويمتلئ بالحجارة الرملية المسامية ؛
- المناخ. هذه إحدى النظريات الحديثة حول أصل النفط. يكمن جوهرها في حقيقة أن الاحتياطيات العالمية من هذا المورد تتشكل تحت تأثير عامل مثل تداول الهيدروكربونات والمياه على الأرض. يعبر مؤيدو هذه الفرضية عن رأي مفاده أن تكوين رواسب النفط لا يستغرق ملايين السنين ، بل بضعة عقود فقط.
- من غاز الميثان. فرضية توماس جولد حول أصل النفط من الميثان العميق المنبعث من وشاح الأرض معروفة ، والتي نُشرت أسسها في 1979-1998. اعترف جولد بأن هذا الميثان يمكن معالجته جزئيًا بمشاركة الكائنات الحية الدقيقة (المحيط الحيوي العميق الحار) ، والتي ، في رأيه ، يجب أن تفسر وجود المؤشرات الحيوية في الزيت.
وفقًا لوكالة الطاقة الدولية ، يوجد حوالي 13 ٪ من رواسب النفط في القطب الشمالي.
