น้ำมันเป็นความมั่งคั่งทางธรรมชาติที่ให้โอกาสที่ดีแก่ทองคำสีดำ
มีการศึกษาคุณสมบัติของน้ำมันในการใช้งานมาพอสมควรแล้ว แต่คำถามเกี่ยวกับที่มาของน้ำมันก็ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ มีทฤษฎีกำเนิดน้ำมันหลักหลายข้อที่พัฒนาขึ้นเพื่ออธิบายประวัติศาสตร์
น้ำมันคืออะไร
น้ำมันมีกลิ่นเฉพาะ สารที่ติดไฟได้มีอยู่ทั่วไปในหินตะกอน แร่นี้พบได้ที่ระดับความลึกต่างกัน – จากไม่กี่เมตรถึง 6 กม. แต่จำนวนการสะสมน้ำมันสูงสุดอยู่ที่ระดับความลึก 1-3 กม. น้ำมันก่อตัวขึ้นเป็นเวลานาน: เชื่อกันว่ากระบวนการนี้ใช้เวลา 50 ถึง 350 ล้านปี น้ำมันที่อยู่ระดับความลึกตื้นและตกลงสู่ผิวตามธรรมชาติจะกลายเป็นแอสฟัลต์กึ่งแข็ง น้ำมันดิน และรูปแบบอื่นๆ
ทรัพยากรธรรมชาตินี้เป็นที่รู้จักมาตั้งแต่สมัยโบราณ การขุดค้นแสดงให้เห็นว่าประมาณ 6000 ปีก่อนคริสตกาล น้ำมันถูกใช้เป็นวัสดุยึดเหนี่ยวในการก่อสร้าง และในอียิปต์โบราณ น้ำมันถูกใช้เพื่อดองศพคนตาย
องค์ประกอบของน้ำมัน
น้ำมันเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารประกอบอินทรีย์ ประกอบด้วย:
- คาร์บอน (ภายใน 84-87%);
- ไฮโดรเจน
- ไนโตรเจน
- ออกซิเจน
- กำมะถัน
ในปริมาณเล็กน้อย (น้อยกว่า 1%), ออกซิเจน, ทองแดง, โครเมียม, โมลิบดีนัม, เหล็ก, นิกเกิล, โซเดียมคลอไรด์, แคลเซียมคลอไรด์มีอยู่ในน้ำมัน สารที่ติดไฟได้นี้มีความโปร่งใสและเป็นของเหลวหรือมีความหนืด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณไฮโดรคาร์บอนที่รวมกันในองค์ประกอบของน้ำมัน
ใบสมัคร
ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการใช้ทรัพยากรธรรมชาตินี้ ตลอดจนสมมติฐานเกี่ยวกับการกำเนิดน้ำมัน สารนี้ไม่ได้ใช้ในรูปแบบดิบ: น้ำมันที่สกัดแล้วจะถูกแปรรูปและกลั่นหลังจากนั้นจะมีการผลิตส่วนผสมเชื้อเพลิงต่างๆรวมถึงผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม
ในระหว่างการกลั่นน้ำมัน จะได้รับผลิตภัณฑ์ที่สำคัญดังต่อไปนี้:
- น้ำมันเชื้อเพลิงผสม (น้ำมันเบนซิน น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันดีเซล น้ำมันก๊าด)
- พลาสติกที่ใช้ทำสิ่งของต่างๆ เช่น จาน ของใช้ในครัวเรือน ของเล่น
- ยางสังเคราะห์ ต่อจากนั้นจึงทำวัสดุเหล่านี้ เช่น ยางรถยนต์
- เส้นใยประดิษฐ์สำหรับการผลิตผ้าใยสังเคราะห์ (ได้แก่ อะคริลิค ไนลอน โพลีเอสเตอร์)
ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมยังใช้ในเครื่องสำอาง เช่น ยาทาเล็บ ลิปสติก อายไลเนอร์ และในการผลิตยา บนพื้นฐานของแผงเหล่านี้ทำขึ้นเพื่อแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ – แผงโซลาร์เซลล์
วิธีการรับ
กระบวนการผลิตน้ำมันเริ่มต้นด้วยการสำรวจแหล่งแร่นี้ พวกมันถูกกำหนดโดยนักธรณีวิทยาในตอนแรกโดยสัญญาณภายนอก – การปรากฏตัวของน้ำมันในน้ำใต้ดิน, คราบน้ำมันที่มาถึงพื้นผิว แต่ถึงแม้ว่าจะมีสัญญาณของการมีอยู่ของน้ำมันทั้งหมด การสำรวจอย่างละเอียดไม่จำเป็นต้องเปิดเผยแอ่งที่มีปริมาณสำรองขนาดใหญ่
มีวิธีหลักในการพัฒนาแหล่งน้ำมันดังกล่าว:
- เครื่องกลหรือสูบน้ำ
- ชั้นหิน (ซึ่งถือว่าอันตรายกว่าเนื่องจากใช้สารเคมีและมีราคาแพง)
- น้ำพุ
วิธีการทางกล คือการเจาะบ่อน้ำที่มีท่อลึกถึงชั้นหิน หลังจากนั้นจะมีการติดตั้งอุปกรณ์สูบน้ำและปั๊มน้ำมันออกโดยใช้คอมเพรสเซอร์
วิธีการพ่นของการสกัดน้ำมันเป็นวิธีที่ประหยัดที่สุด ขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าอ่างเก็บน้ำน้ำมันอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงดันหินซึ่งเป็นผลมาจากการที่ของเหลวขึ้นสู่พื้นผิวอย่างอิสระ ในกรณีนี้มีการติดตั้งอุปกรณ์ซึ่งประกอบด้วยท่อที่ติดตั้งในบ่อน้ำและอุปกรณ์บนพื้นผิวที่ควบคุมแรงของน้ำพุ
วิธีหินดินดานในการสกัดทองคำดำมีราคาแพงที่สุด มีสองวิธีหลักในการสกัดน้ำมันจากหินดินดาน: การได้รับน้ำมันจากหินดินดานบนพื้นผิว (หินที่มีน้ำมันถูกดึงขึ้นด้านบน ซึ่งจะถูกประมวลผลในหน่วยพิเศษที่แยกออกเป็นเศษส่วนของน้ำมัน) และการผลิตน้ำมันจากชั้นหินที่ระดับความลึกโดยใช้โช้คไฮดรอลิก และการแตกหักของไฮดรอลิก วิธีนี้ใช้เมื่อหินแบกน้ำมันเกิดขึ้นที่ระดับความลึกมาก ด้วยเหตุนี้จึงใช้เทคโนโลยีการเจาะหลุมแนวนอนซึ่งน้ำจะถูกจ่ายภายใต้ความกดดัน ภายใต้อิทธิพลของโช้คไฮดรอลิกจะเกิดการแตกหักของไฮดรอลิก จากรอยแตกจำนวนมากที่ได้รับในหินที่มีน้ำมัน น้ำมันที่บรรจุอยู่ในนั้นเริ่มโดดเด่น ซึ่งส่งไปยังพื้นผิว วิธีการผลิตน้ำมันโดยใช้การแตกหักแบบไฮดรอลิกถือเป็นอันตรายอย่างยิ่ง ผลที่ตามมาของเทคโนโลยีนี้คือ การทรุดตัวของดิน แรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว น้ำมันและมีเทนเข้าไปในน้ำใต้ดิน
ในรัสเซียเช่นเดียวกับในประเทศอาหรับ น้ำมันถูกสกัดด้วยวิธีการทางกลและน้ำพุ การขุดเจาะบ่อน้ำมันครั้งแรกเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2389 เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นในหมู่บ้านแห่งหนึ่งใกล้บากู ซึ่งในเวลานั้นเป็นส่วนหนึ่งของจักรวรรดิรัสเซีย
ทฤษฎีพื้นฐานของการกำเนิดน้ำมัน
มีหลายทฤษฎีหลักเกี่ยวกับที่มาของน้ำมัน แต่ละคนอธิบายเนื้อหาสั้น ๆ เกี่ยวกับที่มาของน้ำมัน
ทฤษฎีชีวภาพหรืออินทรีย์
ทฤษฎีอินทรีย์ของแหล่งกำเนิดน้ำมันเป็นรุ่นคลาสสิกของต้นกำเนิดของทรัพยากรธรรมชาตินี้ ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากนักวิทยาศาสตร์หลายคน สาระสำคัญของทฤษฎีนี้อยู่ที่ความจริงที่ว่าน้ำมันเกิดขึ้นจากการสะสมของซากพืชและสัตว์ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำด้วยน้ำจืดหรือน้ำทะเล เมื่อตะกอนนี้สะสมตัวก็จะเกิดการเกาะตัวกัน เป็นผลมาจากกระบวนการทางชีวเคมีตามธรรมชาติ ตะกอนบางส่วนสลายตัวด้วยการปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์ คาร์บอนไดออกไซด์ และสารประกอบอื่นๆ
เมื่อกระบวนการสลายตัวเสร็จสิ้น ตะกอนจะซึมลึกถึง 3-4.5 กม. ที่นี่ ไฮโดรคาร์บอนถูกแยกออกจากมวลอินทรีย์ที่อุณหภูมิ 140-160 องศา ต่อจากนั้นน้ำมันจะแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างใต้ดินและเติมเข้าไป ดังนั้นจึงเกิดการสะสมของแร่ธาตุ
นอกจากนี้ เมื่อคุณเลื่อนลง ชั้นอินทรีย์จะสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงขึ้นเรื่อยๆ เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 200 องศา การปล่อยไฮโดรคาร์บอนจะหยุดลง แต่การปล่อยก๊าซแอคทีฟจะเริ่มขึ้น แหล่งกำเนิดน้ำมันชีวภาพเป็นแนวคิดที่ M. Lomonosov อธิบายไว้อย่างชัดเจนในครั้งแรก
ทฤษฎีกำเนิดของสิ่งมีชีวิตหรืออนินทรีย์
ผู้เสนอทฤษฎี abiogenic ของแหล่งกำเนิดน้ำมันเชื่อว่าการก่อตัวของไฮโดรคาร์บอนเหลวนั้นเกิดจากกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นในลำไส้ของโลกและไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีววิทยา ตามทฤษฎีนี้ อีเทนและไฮโดรคาร์บอนที่หนักกว่าที่มีอยู่ในน้ำมันสามารถสังเคราะห์ได้จากสารประกอบอนินทรีย์ที่มีอยู่ในเสื้อคลุมชั้นบนของโลก
นักวิทยาศาสตร์ที่ยึดถือทฤษฎีไบโอเจนิคเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดน้ำมันเชื่อว่าปริมาณสำรองของทรัพยากรนี้ไม่สามารถหมุนเวียนได้ ดังนั้นจะคงอยู่ต่อไปอีก 100 ปีข้างหน้าเท่านั้น ในทางตรงกันข้าม ผู้เสนอแหล่งกำเนิดน้ำมันอนินทรีย์มีความเห็นว่าหากอ่างเก็บน้ำถูกเจาะลึกลงไป ปริมาณสำรองขนาดใหญ่ดังกล่าวจะเปิดออกโดยที่แหล่งที่มีอยู่จะดูเหมือนหยดลงในมหาสมุทร
เป็นครั้งแรกที่นักเคมีชาวฝรั่งเศส M. Berthelot เสนอประวัติความเป็นมาของต้นกำเนิดน้ำมันในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 เขาทำการทดลองหลายครั้ง ในระหว่างนั้นเขาพบว่าไฮโดรคาร์บอนถูกสังเคราะห์จากสารอนินทรีย์อย่างแท้จริง
ความแปรผันของสมมติฐาน abiogenic คือทฤษฎีคาร์ไบด์เกี่ยวกับที่มาของน้ำมัน มันถูกเสนอโดย D. Mendeleev และบอกเป็นนัยว่าทรัพยากรนี้ก่อตัวขึ้นที่ระดับความลึกมากภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงเนื่องจากปฏิกิริยาของน้ำกับโลหะคาร์ไบด์
ทฤษฎีกำเนิดจักรวาลของน้ำมัน
นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างของแหล่งกำเนิดน้ำมันในธรรมชาติเช่นอวกาศ ทฤษฎีดังกล่าวพิจารณากระบวนการของการก่อตัวของน้ำมันดังนี้ ไฮโดรคาร์บอนของสารนี้เกิดขึ้นจากองค์ประกอบอนินทรีย์ที่กระจัดกระจายอยู่ในอวกาศและเข้าสู่องค์ประกอบของสสารของโลกในขั้นตอนการก่อตัวของดาวเคราะห์
เมื่อโลกเย็นตัวลง สารเหล่านี้จะถูกดูดกลืนโดยแมกมาหลอมเหลว ดังนั้นไฮโดรคาร์บอนจึงแทรกซึมเข้าไปในหินตะกอนในสถานะก๊าซ หลังจากนั้นพวกมันจะควบแน่นและก่อตัวเป็นน้ำมัน ทฤษฎีอวกาศของแหล่งกำเนิดน้ำมันในปลายศตวรรษที่ 19 โดย V. Sokolov
รุ่นสำรอง
นอกจากทฤษฎีหลักสามประการเกี่ยวกับที่มาของน้ำมันแล้ว ยังมีรุ่นทางเลือกอื่นๆ อีกหลายรุ่น ซึ่งรวมถึง:
- สมมติฐานของสัตว์ มีทฤษฎีหนึ่งที่บรรยายสั้นๆ ถึงที่มาของน้ำมันว่าเป็นกระบวนการสะสมไขมันจากสัตว์ทะเล ผู้เสนอสมมติฐานนี้นำปลาวาฬและแมวน้ำผนึกไปสู่การกลั่นแบบแห้ง เผยให้เห็นความกดดันสูงในขณะนั้น
- “อินทรีย์ในอนินทรีย์.” ทฤษฎีนี้ผสมผสานและอิงตามคุณสมบัติของเปลือกโลก หมายถึงการหดตัวของอินทรียวัตถุเข้าไปในโซนอนินทรีย์ลึก
- ทฤษฎีเกี่ยวกับที่มาของน้ำมัน ตามสมมติฐานนี้ น้ำมันจะก่อตัวเป็นหินหนืดในปริมาณเล็กน้อย แล้วเพิ่มขึ้นตามรอยเลื่อนและรอยแตก เติมหินทรายที่มีรูพรุน
- ภูมิอากาศ นี่เป็นหนึ่งในทฤษฎีสมัยใหม่เกี่ยวกับที่มาของน้ำมัน สาระสำคัญของมันอยู่ในความจริงที่ว่าทรัพยากรสำรองของโลกนี้เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยเช่นการไหลเวียนของไฮโดรคาร์บอนและน้ำบนโลก ผู้สนับสนุนสมมติฐานนี้แสดงความเห็นว่าต้องใช้เวลาไม่หลายล้านปี แต่ใช้เวลาเพียงไม่กี่ทศวรรษในการสร้างแหล่งน้ำมัน
- จากก๊าซมีเทน เป็นที่ทราบกันดีว่าสมมติฐานของโธมัส โกลด์เกี่ยวกับต้นกำเนิดของน้ำมันจากก๊าซมีเทนฝังลึกที่เล็ดลอดออกมาจากชั้นเปลือกโลกนั้นเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ซึ่งเป็นรากฐานที่ตีพิมพ์ในปี 2522-2541 โกลด์ยอมรับว่ามีเทนนี้สามารถแปรรูปได้บางส่วนด้วยการมีส่วนร่วมของจุลินทรีย์ (ชีวมณฑลร้อนลึก) ซึ่งในความเห็นของเขาควรอธิบายการมีอยู่ของไบโอมาร์คเกอร์ในน้ำมัน
ตามรายงานของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ ประมาณ 13% ของแหล่งน้ำมันตั้งอยู่ในอาร์กติก
