Öl ist ein natürlicher Reichtum, der dem Staat, der schwarzes Gold produziert, große Chancen bietet.
Die Eigenschaften des Anwendungsöls sind ausreichend untersucht, aber die Frage nach der Herkunft des Öls ist immer noch umstritten. Es gibt mehrere wichtige Theorien über den Ursprung des Öls, die entwickelt wurden, um seine Geschichte zu erklären.
Was ist Öl?
Öl hat einen bestimmten Geruch. Die brennbare Substanz kommt häufig in Sedimentgesteinen vor. Dieses Mineral kommt in verschiedenen Tiefen vor – von wenigen Metern bis 6 km, aber die maximale Anzahl von Ölvorkommen befindet sich in einer Tiefe von 1-3 km. Öl entsteht über einen langen Zeitraum: Es wird angenommen, dass dieser Prozess 50 bis 350 Millionen Jahre dauert. Öl, das sich in geringen Tiefen befindet und auf natürliche Weise an die Oberfläche kommt, verwandelt sich in halbfesten Asphalt, Bitumen und andere Formationen.
Diese natürliche Ressource ist seit der Antike bekannt. Ausgrabungen zeigen, dass um 6000 v. Öl wurde als Bindemittel im Bauwesen verwendet, und im alten Ägypten wurde es zur Einbalsamierung der Toten verwendet.
Ölzusammensetzung
Öl ist ein komplexes Gemisch organischer Verbindungen. Es beinhaltet:
- Kohlenstoff (innerhalb von 84–87 %);
- Wasserstoff;
- Stickstoff;
- Sauerstoff;
- Schwefel.
In geringen Mengen (weniger als 1%) sind Sauerstoff, Kupfer, Chrom, Molybdän, Eisen, Nickel, Natriumchlorid, Calciumchlorid im Öl enthalten. Je nachdem, wie mengenmäßig unterschiedliche Kohlenwasserstoffe in der Zusammensetzung von Öl kombiniert werden, ist dieser brennbare Stoff durchsichtig und flüssig oder zähflüssig.
Bewerbung
Informationen über die Nutzung dieser natürlichen Ressource sowie über die Hypothesen zur Herkunft des Öls sind weit verbreitet. Dieser Stoff wird nicht in seiner Rohform verwendet: Das gewonnene Öl wird verarbeitet und raffiniert, woraufhin verschiedene Kraftstoffmischungen sowie Industrieprodukte hergestellt werden.
Bei der Ölraffination werden folgende wichtige Produkte gewonnen:
- Kraftstoffgemische (Benzin, Heizöl, Dieselkraftstoff, Kerosin);
- Kunststoff, aus dem anschließend verschiedene Gegenstände hergestellt werden – Geschirr, Haushaltsgegenstände, Spielzeug;
- synthetische Kautschuke. Anschließend werden diese Materialien hergestellt. zum Beispiel Reifen für Fahrzeuge;
- Kunstfasern zur Herstellung von synthetischen Stoffen (dies sind Acryl, Nylon, Polyester).
Erdölprodukte werden auch in der Kosmetik verwendet – Nagellacke, Lippenstifte, Eyeliner und bei der Herstellung von Medikamenten. Auf ihrer Basis werden Paneele zur Umwandlung von Sonnenenergie hergestellt – Sonnenkollektoren.
Erlangungsmethoden
Der Prozess der Ölförderung beginnt mit der Exploration von Lagerstätten dieses Minerals. Sie werden von Geologen zunächst durch äußere Anzeichen bestimmt – das Vorhandensein von Ölspuren im Grundwasser, an die Oberfläche kommende Ölteppiche. Aber selbst wenn es alle Anzeichen für das Vorhandensein von Öl gibt, zeigt eine detaillierte Exploration nicht unbedingt ein Becken mit großen Reserven.
Es gibt folgende Hauptwege zur Erschließung von Ölfeldern:
- mechanisch oder pumpend;
- Schiefer (der aufgrund des Einsatzes von Chemikalien als gefährlicher und teurer gilt);
- Brunnen.
Mechanische Methode ist das Bohren eines Brunnens mit Rohren bis in die Tiefe der Formation. Danach wird die Pumpausrüstung installiert und das Öl mit einem Kompressor abgepumpt.
Die Gushing-Methode der Ölgewinnung ist die wirtschaftlichste. Sie beruht darauf, dass die Öllagerstätte unter dem Einfluss des Gesteinsdrucks steht, wodurch die Flüssigkeit selbstständig an die Oberfläche steigt. In diesem Fall wird eine Ausrüstung installiert, die aus im Brunnen installierten Rohren und Armaturen an der Oberfläche besteht, die die Kraft des Brunnens steuern.
Die Schiefermethode zur Gewinnung von schwarzem Gold ist die teuerste. Es gibt im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, Schieferöl zu fördern: die Gewinnung von Schieferöl an der Oberfläche (ölhaltiges Gestein wird nach oben gefördert, wo es in speziellen Einheiten verarbeitet wird, in denen es in Ölfraktionen getrennt wird) und die Schieferölförderung in der Tiefe mithilfe von hydraulischen Stößen und hydraulische Frakturierung. Dieses Verfahren kommt zum Einsatz, wenn ölhaltiges Gestein in großen Tiefen vorkommt. Dazu wird die Technologie des Bohrens von Horizontalbrunnen verwendet, in die Wasser unter Druck zugeführt wird. Unter dem Einfluss eines hydraulischen Schocks tritt hydraulisches Brechen auf. Aus den vielen erhaltenen Rissen im ölführenden Gestein beginnt sich das darin enthaltene Öl abzuzeichnen, das der Oberfläche zugeführt wird. Diese Methode der Ölförderung, der Einsatz von Hydraulic Fracturing, birgt erhebliche Gefahren. Die Folge dieser Technologie sind Bodensenkungen, seismische Erschütterungen, Öl und Methan gelangen in unterirdisches Grundwasser.
In Russland wird wie in den arabischen Ländern Öl durch mechanische und Brunnenmethoden gewonnen. 1846 wurde zum ersten Mal ein Brunnen zur Ölförderung gebohrt. Dies geschah in einem Dorf in der Nähe von Baku, das damals zum Russischen Reich gehörte.
Grundlegende Theorien zur Herkunft des Öls
Es gibt mehrere Haupttheorien über die Herkunft des Öls. Jeder von ihnen beschreibt einen kurzen Inhalt der Herkunft des Öls.
Biogene oder organische Theorie
Die Bio-Entstehungstheorie von Öl ist die klassische Version der Herkunft dieses natürlichen Rohstoffs, die von vielen Wissenschaftlern unterstützt wird. Der Kern dieser Theorie liegt in der Tatsache, dass Öl durch die Ansammlung von pflanzlichen und tierischen Überresten am Boden von Stauseen mit Süß- oder Meerwasser entsteht. Wenn sich dieses Sediment ansammelt, verdichtet es sich. Infolge natürlicher biochemischer Prozesse zersetzt sich das Sediment teilweise unter Freisetzung von Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und anderen Verbindungen.
Wenn der Zersetzungsprozess abgeschlossen ist, dringt das Sediment in eine Tiefe von 3-4,5 km ein. Hier werden Kohlenwasserstoffe bei einer Temperatur von 140-160 Grad von der organischen Masse getrennt. Anschließend dringt Öl in unterirdische Hohlräume ein und füllt diese. So werden Mineralvorkommen gebildet.
Außerdem wird die organische Schicht mit zunehmender Abwärtsbewegung immer höheren Temperaturen ausgesetzt. Wenn die Temperatur 200 Grad übersteigt, stoppt die Freisetzung von Kohlenwasserstoffen, aber die aktive Gasfreisetzung beginnt. Der biogene Ursprung des Öls ist eine Idee, die erstmals von M. Lomonosov klar beschrieben wurde.
Abiogene oder anorganische Ursprungstheorie
Befürworter der abiogenen Theorie der Erdölentstehung glauben, dass die Bildung flüssiger Kohlenwasserstoffe auf geologische Prozesse zurückzuführen ist, die im Erdinneren ablaufen, und nicht mit biologischen Prozessen zusammenhängt. Gemäß dieser Theorie können Ethan und schwerere Kohlenwasserstoffe, die in Öl vorhanden sind, aus anorganischen Verbindungen synthetisiert werden, die im oberen Erdmantel vorhanden sind.
Wissenschaftler, die der biogenen Theorie der Erdölentstehung anhängen, glauben, dass die Reserven dieser Ressource nicht erneuerbar sind, also nur für die nächsten 100 Jahre reichen werden. Befürworter der anorganischen Herkunft des Öls hingegen sind der Meinung, dass sich bei tieferer Bohrung der Lagerstätten so große Reserven erschließen würden, dass die vorhandenen wie ein Tropfen auf den heißen Stein erscheinen würden.
Eine solche Version der Entstehungsgeschichte des Öls wurde erstmals in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts vom französischen Chemiker M. Berthelot vorgeschlagen. Er führte mehrere Experimente durch, bei denen er herausfand, dass Kohlenwasserstoffe tatsächlich aus anorganischen Stoffen synthetisiert werden.
Eine Variation der abiogenen Hypothese ist die Karbidtheorie der Herkunft des Öls. Es wurde von D. Mendeleev vorgeschlagen und impliziert, dass diese Ressource in großen Tiefen unter Bedingungen hoher Temperatur aufgrund der Wechselwirkung von Wasser mit Metallkarbiden gebildet wird.
Theorie des kosmischen Ursprungs des Öls
Es gibt auch eine solche Variante des Ursprungs von Öl in der Natur als Weltraum. Eine solche Theorie betrachtet den Prozess der Ölbildung wie folgt: Die Kohlenwasserstoffe dieser Substanz wurden aus verstreuten anorganischen Elementen gebildet, die im Weltraum vorhanden sind und im Stadium der Entstehung des Planeten in die Zusammensetzung der Erdsubstanz gelangt sind.
Als die Erde abkühlte, wurden diese Substanzen von geschmolzenem Magma absorbiert. So drangen Kohlenwasserstoffe in gasförmigem Zustand in Sedimentgesteine ein, woraufhin sie kondensierten und Öl bildeten. Weltraumtheorie der Entstehung des Öls am Ende des 19. Jahrhunderts von V. Sokolov.
Alternative Versionen
Neben den drei Haupttheorien zur Herkunft des Öls gibt es mehrere alternative Versionen. Diese beinhalten:
- Tierhypothese. Es gibt eine Theorie, die den Ursprung des Öls kurz als einen Prozess der Fettansammlung von Meerestieren beschreibt. Befürworter dieser Hypothese unterzogen Wal- und Robbenspeck einer Trockendestillation und setzten ihn in diesem Moment hohem Druck aus;
- „Organisch in Anorganisch.“ Diese Theorie ist gemischt und basiert auf den Merkmalen der Plattentektonik der Erde. Es impliziert das Zurückziehen organischer Materie in tiefe anorganische Zonen;
- Magmatische Theorie der Herkunft des Öls. Nach dieser Hypothese bildet sich Öl in geringen Mengen in Magma und steigt dann entlang von Verwerfungen und Rissen auf und füllt poröse Sandsteine;
- Klima. Dies ist eine der modernen Theorien über die Herkunft des Öls. Sein Wesen liegt in der Tatsache, dass die Weltreserven dieser Ressource unter dem Einfluss eines solchen Faktors wie der Zirkulation von Kohlenwasserstoffen und Wasser auf der Erde gebildet werden. Befürworter dieser Hypothese vertreten die Meinung, dass es nicht Millionen von Jahren, sondern nur wenige Jahrzehnte dauert, bis sich Ölvorkommen bilden.
- Aus Methan. Bekannt ist die Hypothese von Thomas Gold über die Herkunft des Öls aus tiefliegendem Methan aus dem Erdmantel, deren Grundlagen 1979-1998 veröffentlicht wurden. Gold räumte ein, dass dieses Methan teilweise unter Beteiligung von Mikroorganismen (Deep Hot Biosphere) verarbeitet werden könnte, was seiner Meinung nach das Vorhandensein von Biomarkern im Öl erklären sollte.
Nach Angaben der Internationalen Energieagentur befinden sich etwa 13 % der Ölvorkommen in der Arktis.
