Dầu mỏ là tài sản tự nhiên mang lại cho nhà nước sản xuất vàng đen những cơ hội lớn.
Các đặc tính của dầu ứng dụng đã được nghiên cứu đủ, nhưng câu hỏi về nguồn gốc của dầu vẫn còn gây tranh cãi. Có một số lý thuyết chính về nguồn gốc của dầu mỏ đã được phát triển để giải thích lịch sử của nó.
Dầu là gì?
Dầu có mùi đặc trưng. Chất dễ cháy phổ biến trong đá trầm tích. Khoáng chất này được tìm thấy ở các độ sâu khác nhau – từ vài mét đến 6 km, nhưng số lượng mỏ dầu tối đa nằm ở độ sâu 1-3 km. Dầu được hình thành trong một thời gian dài: người ta tin rằng quá trình này mất từ 50 đến 350 triệu năm. Dầu nằm ở độ sâu nông và tự nhiên lên bề mặt sẽ biến thành nhựa đường bán rắn, bitum và các thành tạo khác.
Nguồn tài nguyên thiên nhiên này đã được biết đến từ thời cổ đại. Các cuộc khai quật cho thấy vào khoảng năm 6000 trước Công nguyên. Dầu được sử dụng như một vật liệu ràng buộc trong xây dựng, và ở Ai Cập cổ đại, nó được sử dụng để ướp xác người chết.
Thành phần của dầu
Dầu là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất hữu cơ. Nó chứa:
- carbon (trong khoảng 84-87%);
- hydro;
- nitơ;
- oxy;
- lưu huỳnh.
Với một lượng nhỏ (dưới 1%), oxy, đồng, crom, molypden, sắt, niken, natri clorua, clorua canxi có trong dầu. Tùy thuộc vào cách kết hợp định lượng các hydrocacbon khác nhau trong thành phần của dầu, chất dễ cháy này có dạng trong suốt và ở dạng lỏng hoặc nhớt.
Ứng dụng
Thông tin về việc sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên này, cũng như về các giả thuyết về nguồn gốc của dầu mỏ, khá phổ biến. Chất này không được sử dụng ở dạng thô: dầu chiết xuất được xử lý và tinh chế, sau đó các hỗn hợp nhiên liệu khác nhau được sản xuất, cũng như các sản phẩm công nghiệp.
Trong quá trình lọc dầu, thu được các sản phẩm quan trọng sau:
- hỗn hợp nhiên liệu (xăng, dầu nhiên liệu, nhiên liệu diesel, dầu hỏa);
- nhựa, từ đó các vật dụng khác nhau được tạo ra sau đó – bát đĩa, đồ gia dụng, đồ chơi;
- cao su tổng hợp. Sau đó, các vật liệu này được thực hiện. ví dụ: lốp xe;
- sợi nhân tạo để sản xuất vải tổng hợp (những loại này là acrylic, nylon, polyester).
Các sản phẩm dầu mỏ cũng được sử dụng trong mỹ phẩm – sơn móng tay, son môi, bút kẻ mắt và trong sản xuất thuốc. Trên cơ sở của chúng, các tấm pin được tạo ra để chuyển đổi năng lượng mặt trời – tấm pin mặt trời.
Các phương pháp thu nhận
Quá trình sản xuất dầu bắt đầu bằng việc thăm dò các mỏ khoáng sản này. Ban đầu chúng được các nhà địa chất xác định bằng các dấu hiệu bên ngoài – sự hiện diện của dấu vết dầu trong nước ngầm, vết dầu loang trên bề mặt. Nhưng, ngay cả khi có tất cả các dấu hiệu về sự hiện diện của dầu mỏ, việc thăm dò chi tiết không nhất thiết cho thấy một lưu vực có trữ lượng lớn.
Có những cách chính để phát triển các mỏ dầu:
- cơ khí hoặc bơm;
- đá phiến sét (được coi là nguy hiểm hơn do sử dụng hóa chất và đắt tiền);
- đài phun nước.
Phương pháp cơ học là việc khoan giếng với các đường ống đến độ sâu của hệ thống. Sau đó, thiết bị bơm được lắp đặt và dầu được bơm ra ngoài bằng máy nén.
Phương pháp khai thác dầu của phương pháp đẩy là kinh tế nhất. Nó dựa trên thực tế là bể chứa dầu chịu tác động của áp suất đá, do đó chất lỏng độc lập dâng lên bề mặt. Trong trường hợp này, thiết bị được lắp đặt, bao gồm các đường ống được lắp đặt trong giếng và các phụ kiện trên bề mặt để kiểm soát lực của đài phun.
Phương pháp chiết xuất vàng đen của phương pháp đá phiến là đắt nhất. Có hai cách chính để chiết xuất dầu đá phiến: lấy dầu đá phiến trên bề mặt (đá chứa dầu được đưa lên trên, nơi nó được xử lý trong các đơn vị đặc biệt, trong đó nó được tách thành các phần nhỏ dầu) và sản xuất dầu đá phiến ở độ sâu bằng cách sử dụng các chấn động thủy lực và nứt vỡ thủy lực. Phương pháp này được sử dụng khi đá chứa dầu xảy ra ở độ sâu lớn. Đối với điều này, công nghệ khoan giếng ngang được sử dụng, trong đó nước được cung cấp dưới áp lực. Dưới tác động của va đập thủy lực, xảy ra hiện tượng đứt gãy thủy lực. Từ nhiều vết nứt thu được trong đá chứa dầu, dầu chứa trong nó bắt đầu nổi lên, được cung cấp cho bề mặt. Phương pháp sản xuất dầu này, sử dụng phương pháp bẻ gãy thủy lực, mang lại một mối nguy hiểm đáng kể. Hậu quả của công nghệ này là sụt lún đất, chấn động địa chấn, dầu và khí mêtan đi vào mạch nước ngầm.
Ở Nga, cũng như các nước Ả Rập, dầu được chiết xuất bằng phương pháp cơ học và đài phun. Lần đầu tiên người ta khoan giếng để sản xuất dầu là vào năm 1846. Việc này diễn ra tại một ngôi làng gần Baku, vào thời điểm đó là một phần của Đế chế Nga.
Các lý thuyết cơ bản về nguồn gốc của dầu mỏ
Có một số lý thuyết chính về nguồn gốc của dầu. Mỗi người trong số họ mô tả một nội dung ngắn gọn về nguồn gốc của dầu.
Thuyết hữu cơ hoặc sinh học
Lý thuyết hữu cơ về nguồn gốc của dầu mỏ là phiên bản kinh điển về nguồn gốc của tài nguyên thiên nhiên này, được nhiều nhà khoa học ủng hộ. Bản chất của lý thuyết này nằm ở chỗ dầu được hình thành do sự tích tụ của xác động thực vật dưới đáy các hồ chứa nước ngọt hoặc nước biển. Khi cặn lắng này kết tụ lại, nó sẽ nén lại. Kết quả của các quá trình sinh hóa tự nhiên, trầm tích bị phân hủy một phần, giải phóng hydrogen sulfide, carbon dioxide và các hợp chất khác.
Khi quá trình phân hủy hoàn thành, trầm tích xâm nhập đến độ sâu 3-4,5 km. Tại đây, các hydrocacbon được tách ra khỏi khối hữu cơ ở nhiệt độ 140-160 độ. Sau đó, dầu thâm nhập vào các khoảng trống dưới lòng đất và lấp đầy chúng. Do đó, các mỏ khoáng sản được hình thành.
Hơn nữa, khi bạn di chuyển xuống, lớp hữu cơ tiếp xúc với nhiệt độ ngày càng cao. Khi nhiệt độ vượt quá 200 độ, quá trình giải phóng hydrocacbon dừng lại, nhưng quá trình giải phóng khí hoạt động bắt đầu. Nguồn gốc sinh học của dầu là ý tưởng lần đầu tiên được mô tả rõ ràng bởi M. Lomonosov.
Thuyết nguồn gốc vô cơ hoặc vô cơ
Những người ủng hộ thuyết bào mòn về nguồn gốc của dầu mỏ tin rằng sự hình thành các hydrocacbon lỏng là do các quá trình địa chất xảy ra trong ruột của Trái đất, và không có mối liên hệ nào với các quá trình sinh học. Theo lý thuyết này, etan và các hydrocacbon nặng hơn có trong dầu có thể được tổng hợp từ các hợp chất vô cơ có trong lớp phủ trên của Trái đất.
Các nhà khoa học tuân theo lý thuyết sinh học về nguồn gốc của dầu mỏ tin rằng trữ lượng của nguồn tài nguyên này là không thể tái tạo, vì vậy chúng sẽ chỉ tồn tại trong vòng 100 năm tới. Ngược lại, những người ủng hộ nguồn gốc vô cơ của dầu lại cho rằng nếu các hồ chứa được khoan sâu hơn, trữ lượng lớn như vậy sẽ mở ra và những hồ chứa hiện có sẽ giống như một giọt nước trong đại dương.
Lần đầu tiên, một phiên bản như vậy về lịch sử nguồn gốc của dầu mỏ được đề xuất bởi nhà hóa học người Pháp M. Berthelot vào nửa sau của thế kỷ 19. Ông đã tiến hành một số thí nghiệm, trong đó ông phát hiện ra rằng các hydrocacbon thực sự được tổng hợp từ các chất vô cơ.
Một biến thể của giả thuyết abiogenic là lý thuyết cacbua về nguồn gốc của dầu mỏ. Nó được đề xuất bởi D. Mendeleev và ngụ ý rằng tài nguyên này được hình thành ở độ sâu lớn trong điều kiện nhiệt độ cao, do sự tương tác của nước với các cacbua kim loại.
Thuyết nguồn gốc vũ trụ của dầu mỏ
Cũng có một dạng biến thể của nguồn gốc dầu trong tự nhiên là không gian. Một lý thuyết như vậy xem xét quá trình hình thành dầu như sau: các hydrocacbon của chất này được hình thành từ các nguyên tố vô cơ nằm rải rác có trong không gian vũ trụ và đã đi vào thành phần của chất trên trái đất ở giai đoạn hình thành hành tinh.
Khi Trái đất nguội đi, những chất này bị magma nóng chảy hấp thụ. Do đó, hydrocacbon thâm nhập vào đá trầm tích ở trạng thái khí, sau đó chúng ngưng tụ và tạo thành dầu. Thuyết vũ trụ về nguồn gốc của dầu mỏ vào cuối thế kỷ 19 của V. Sokolov.
Các phiên bản thay thế
Ngoài ba lý thuyết chính về nguồn gốc của dầu, còn có một số phiên bản thay thế khác. Bao gồm các:
- Giả thuyết về động vật. Có giả thuyết mô tả ngắn gọn nguồn gốc của dầu là quá trình tích tụ mỡ từ động vật biển. Những người ủng hộ giả thuyết này cho phép cá voi và hải cẩu chưng cất khô, cho nó tiếp xúc với áp suất cao ngay lúc đó;
- “Hữu cơ trong vô cơ.” Lý thuyết này hỗn hợp và dựa trên các đặc điểm của kiến tạo mảng trái đất. Nó ngụ ý việc rút các chất hữu cơ vào các vùng vô cơ sâu;
- Thuyết magma về nguồn gốc của dầu mỏ. Theo giả thuyết này, dầu hình thành trong magma với số lượng nhỏ, sau đó bốc lên dọc theo các đứt gãy và vết nứt, lấp đầy các đá cát xốp;
- Khí hậu. Đây là một trong những lý thuyết hiện đại về nguồn gốc của dầu mỏ. Bản chất của nó nằm ở chỗ, trữ lượng thế giới của tài nguyên này được hình thành dưới tác động của một yếu tố như sự tuần hoàn của hydrocacbon và nước trên trái đất. Những người ủng hộ giả thuyết này bày tỏ quan điểm rằng không phải mất hàng triệu năm mà chỉ cần vài thập kỷ để hình thành các mỏ dầu.
- Từ mêtan. Giả thuyết của Thomas Gold về nguồn gốc của dầu từ khí mêtan nằm sâu phát ra từ lớp phủ của Trái đất đã được biết đến, cơ sở của chúng được công bố vào năm 1979-1998. Gold thừa nhận rằng khí mêtan này có thể được xử lý một phần với sự tham gia của vi sinh vật (sinh quyển nóng sâu), theo ý kiến của ông, điều này sẽ giải thích sự hiện diện của các dấu ấn sinh học trong dầu.
Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, khoảng 13% mỏ dầu nằm ở Bắc Cực.
