Al petróleo se le suele llamar “oro negro”, ya que aporta buenos beneficios a quienes lo extraen. Mucha gente se pregunta cómo se formó el petróleo y cuál es su composición. Intentemos resolver esto a continuación.
Componentes principales
Teniendo en cuenta esta información, Mendeleev creó su propia teoría sobre cómo se forma el petróleo en la naturaleza. Afirma que el agua superficial que penetra más profundamente a través de las grietas reacciona con los metales y sus carburos. Como resultado, se forman hidrocarburos. Se elevan gradualmente a lo largo de las mismas grietas de la corteza terrestre. Con el tiempo, se forma un campo petrolero en estos lugares. Este proceso no dura más de 10 años.
Esta teoría sobre cómo se formó el petróleo en la Tierra da a los científicos el derecho de afirmar que las reservas de esta sustancia durarán muchos siglos. Es decir, los depósitos de este mineral pueden restaurarse si la gente deja de producir por un tiempo. Es absolutamente imposible hacer esto en condiciones de constante crecimiento demográfico. Queda una esperanza para nuevos depósitos. Hasta la fecha, se ha trabajado para identificar las últimas pruebas de la veracidad de la teoría abiogénica. Un conocido científico moscovita demostró que si cualquier hidrocarburo que tenga un componente polinafténico se calienta a 400 grados, se liberará petróleo puro. Este es un hecho confiable.
aceite artificial
Este producto se puede obtener en condiciones de laboratorio. Aprendieron a hacer esto en el siglo pasado. ¿Por qué la gente extrae petróleo a gran profundidad y no lo obtiene mediante síntesis? La cuestión es que tendrá un enorme valor de mercado. No es rentable producirlo en absoluto.
El hecho de que este producto pueda obtenerse en condiciones de laboratorio confirma la teoría abiogénica anterior. Mucha gente la ha estado apoyando últimamente.
¿De qué está hecho el gas natural?
Consideremos a modo de comparación el origen de este mineral. Los organismos vivos muertos, hundidos en el fondo del mar, se encontraban en un ambiente donde no se desintegraban ni por oxidación (allí prácticamente no hay aire ni oxígeno) ni bajo la influencia de microbios. Como resultado, a partir de ellos se formaron sedimentos limosos. Gracias a los movimientos geológicos, se hundieron a grandes profundidades, penetrando en las entrañas de la tierra. Durante millones de años, estos sedimentos estuvieron expuestos a altas temperaturas y presiones. Como resultado de esto, se produjo un cierto proceso en estos depósitos. Es decir, el carbono contenido en los sedimentos se transformó en compuestos llamados hidrocarburos. Este proceso es importante en la formación de esta sustancia.
Los hidrocarburos de alto peso molecular son sustancias líquidas. A partir de ellos se creó el petróleo. Pero los hidrocarburos de bajo peso molecular son sustancias gaseosas. Hay un número considerable de ellos que se encuentran en la naturaleza. De ellos se obtiene el gas natural. Sólo que esto requiere presiones y temperaturas más altas. Por tanto, donde se produce petróleo, siempre hay gas natural.
Con el tiempo, muchos depósitos de estos minerales han llegado a profundidades importantes. Durante millones de años estuvieron cubiertos por rocas sedimentarias.
Determinando el precio del petróleo.
Consideremos esta terminología. El precio del petróleo es la presencia de un equivalente monetario de la relación entre oferta y demanda. Hay una cierta relación aquí. Es decir, si la oferta cae, el precio aumenta hasta igualar la demanda.
El precio del petróleo también depende del precio de los futuros o contratos de un determinado producto de un tipo u otro. Este es un factor importante. Gracias a los rápidos precios del petróleo, a veces resulta rentable negociar futuros sobre índices bursátiles. El coste de este producto está indicado en formato internacional. Es decir, en dólares estadounidenses por barril. Por lo tanto, un precio de 45,50 en UKOIL significa que el producto Brent especificado cuesta 45,50 dólares.
El precio del petróleo es un indicador muy importante para el mercado de valores ruso. Su importancia tiene una gran influencia en el desarrollo del país. Básicamente, la dinámica de este indicador está determinada por la situación económica de Estados Unidos. Es importante saber esto a la hora de decidir cómo se determina el precio del petróleo. Para pronosticar eficazmente la dinámica del mercado de valores, se necesita una visión general del valor de un mineral determinado durante un tiempo determinado (por semana), y no solo cuál es el precio hoy.
Línea de fondo
Todo lo anterior contiene mucha información útil. Después de leer este texto, todos podrán comprender la solución a la pregunta de cómo se forman el petróleo y el gas en la naturaleza.
El precio del petróleo depende no sólo de sus reservas y políticas, sino también de la popularidad de una u otra teoría sobre su origen. Nuevos descubrimientos sugieren que los rumores sobre la disminución de las reservas de petróleo han sido muy exagerados.
Las previsiones de evolución de los precios del petróleo fluctúan dentro de límites muy amplios. Algunos predicen un crecimiento estable, otros, una caída igualmente constante. La razón de esta discrepancia se debe en gran medida al hecho de que todavía no existe una comprensión generalizada de cómo se forma el petróleo, lo que significa que no sabemos si el barril de petróleo tiene algún fondo. Descubrimientos recientes sugieren que el petróleo siempre estará con la gente.
Los descubrimientos de científicos canadienses y rusos nos permiten sacar una conclusión tan optimista: es muy posible que el petróleo deba su origen al océano subterráneo. No estamos hablando de los habituales depósitos de agua mineral, sino de una grandiosa capa planetaria en la que circulan agua sobrecalentada y vapor. Es la existencia de tal caparazón lo que explica el movimiento de las placas tectónicas, las erupciones volcánicas y... la aparición del petróleo.
agua en diamante
Recientemente se conocieron los resultados de un estudio de un diamante brasileño, que fue encontrado en 2008 cerca de la ciudad de Juina en Brasil. Se encontraron inclusiones minerales dentro de esta piedra anodina. A los científicos, a diferencia de los comerciantes de diamantes, les gustan mucho estas piedras: las inclusiones contienen información única sobre el proceso de formación de los diamantes. Y ahora se encontraron en una piedra brasileña rastros de ringwoodita, un mineral extremadamente raro que se encuentra en los meteoritos (también fue sintetizado en el laboratorio). La ringwoodita es un pariente del olivino, que está muy extendido en la tierra, pero la ringwoodita requiere agua para crearse. Y no sólo agua, sino agua a alta temperatura y presión.
La ciencia moderna sólo puede juzgar por signos indirectos lo que sucede a grandes profundidades. El pozo más profundo del mundo, perforado en la península de Kola en Rusia, es sólo un poco más profundo que los 12 kilómetros de la superficie de la tierra. Hallazgos como el diamante Zhuin proporcionan una visión mucho más profunda. Los diamantes se formaron durante explosiones volcánicas gigantes, durante la juventud de nuestro planeta, y los tubos de kimberlita en los que se encuentran los diamantes son vestigios de esos cataclismos. Las burbujas en los diamantes son contenedores del pasado, de grandes profundidades.
El descubrimiento de ringwoodita confirmó la hipótesis de que a grandes profundidades, bajo la corteza terrestre, hay agua y hay más que en todos los océanos de la Tierra. Pero no sólo se encontró ringwoodita en los diamantes: los científicos rusos del Instituto de Geología y Mineralogía de la rama siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia descubrieron en ellos rastros de petróleo. Estos dos hallazgos tan diferentes nos devuelven a un debate geológico interminable.
¿De qué viene el petróleo?
Esta pregunta surgió en el siglo XIX, cuando aparecieron dos teorías contrapuestas: la génesis biogénica y abiogénica del petróleo. Según la teoría biogénica, el petróleo es un producto de los restos de organismos biológicos, animales y plantas antiguos. La teoría abiogénica sugiere que esto es el resultado de reacciones químicas en las entrañas de la Tierra.
Desde el punto de vista de la teoría biogénica, el proceso de conversión de biomasa en petróleo duró millones de años. Gotas microscópicas de petróleo cayeron en formaciones especiales altamente permeables y formaron cúmulos en ellas. Esto explica que la gran mayoría de los depósitos de petróleo se concentran en rocas sedimentarias, que el petróleo está muy extendido y que su composición química tiene mucho en común con la química de los organismos vivos. Según esta teoría del origen del petróleo, su búsqueda debería realizarse en rocas sedimentarias y sus depósitos son finitos.
La teoría abiogénica afirma que la naturaleza del petróleo se encuentra en procesos químicos asociados con la liberación constante de diversos gases desde las entrañas del planeta. Estos son vapor de agua, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, nitrógeno, hidrógeno y muchos otros. Un partidario activo de esta teoría fue Dmitry Mendeleev, quien creía que el proceso ocurre continuamente en todo el planeta, pero solo en ciertos lugares surgen las condiciones para la acumulación de vapores de petróleo y su conservación. A su favor juegan los hallazgos de petróleo en cristales y rocas ígneas y el alto contenido de metales en el petróleo. Estas observaciones son extremadamente difíciles de explicar desde un punto de vista biogénico.
Las inclusiones de aceite en cristales de cuarzo son uno de los argumentos de los partidarios del origen abiogénico del petróleo.
Una conclusión práctica de la teoría abiogénica: cualquier roca fracturada, incluso las cristalinas, puede ser prometedora para la exploración petrolera. Además, podéis estar seguros de que el petróleo no se acabará del todo: se genera constantemente en las entrañas del planeta, aunque en cantidades muy inferiores a las que consumimos.
¿Existe un compromiso?
Incluso entre occidentales y euroasiáticos en Rusia hay más en común que entre los partidarios de las teorías biogénica y abiogénica sobre el origen del petróleo. Una disputa científica se convirtió en una disputa religiosa. Además, hasta hace muy poco, todas las acciones prácticas para el desarrollo de los yacimientos petrolíferos se basaban únicamente en los postulados de una de las teorías, la biogénica. Pero hoy existe una demanda creciente de un concepto más universal que pueda explicar más completamente lo que está sucediendo en la corteza terrestre. Y ahora es el momento de recordar una teoría que ahora está renaciendo: la de los océanos subterráneos, o más precisamente, la de la capa de drenaje del interior de la Tierra.
Hubo un tiempo en que más de un geólogo quedó desconcertado por simples cálculos aritméticos. Conocemos el volumen de tierra que se eleva sobre el nivel del mar: aproximadamente 130 millones de metros cúbicos. km. También conocemos la cantidad aproximada de partículas sólidas que llegan a los océanos todos los ríos del mundo cada año: unos 22 mil millones de toneladas, algo así como 10 metros cúbicos. km. Dado que la erosión de la superficie terrestre es constante, en unos 13 millones de años el planeta debería haberse vuelto plano, apenas elevándose por encima del nivel del océano. Pero la Tierra no desapareció en el mar, incluso donde no ha habido formación activa de montañas durante miles de millones de años. De esto se concluyó que los continentes están en constante crecimiento (lo que, por cierto, lo confirman las observaciones geodésicas). Algo los hace flotar fuera del manto.
A finales de los años 60 del siglo XX, Stepan Grigoriev ideó la teoría de que existe una circulación constante de agua sobrecalentada en las profundidades del planeta. El agua pura a 374°C y a cualquier presión se convierte en vapor. Pero en el caso de las salmueras, este punto crítico es mucho mayor: por ejemplo, para una solución salina al cinco por ciento ya es de 410°C. Según Grigoriev, las soluciones acuosas, bajo la influencia de la gravedad, penetran profundamente en el planeta, donde, al evaporarse, vuelven a ascender. Este ciclo del agua captura varios compuestos químicos. El vapor de agua hacia arriba transporta ácido silícico y hacia abajo, compuestos de magnesio, hierro y calcio. Entonces la corteza se vuelve más ligera, los continentes flotan sobre el manto, luego nuevas rocas del manto se encuentran en la zona de acción de la "capa de drenaje" y el proceso continúa.
La teoría de Grigoriev causó ironía durante mucho tiempo, principalmente porque no se consideraba posible la permeabilidad del agua en las grandes profundidades de la Tierra: las presiones en las profundidades eran demasiado grandes. Sin embargo, los descubrimientos del pozo superprofundo de Kola nos obligaron a mirar de otra manera nuestras ideas sobre la naturaleza del subsuelo. En particular, a una profundidad inferior a 9 km, el pozo descubrió rocas muy porosas saturadas de salmueras calientes. La temperatura allí ya se acercaba a los 200°C.
Nueva teoría
Estos son los posibles componentes básicos de una nueva teoría universal sobre la formación y acumulación de petróleo: puede formarse a partir de material fuente tanto orgánico como inorgánico. O incluso puede que esté en marcha un proceso complejo de varias etapas. Por ejemplo, los científicos siberianos lograron sintetizar hidrocarburos pesados a partir de una mezcla de mármol, agua y metales a una temperatura de 1500 grados y una presión de 50 mil atmósferas. Aunque no debemos olvidar que el mármol es una roca sedimentaria metamorfoseada formada a partir de restos de esqueletos de organismos antiguos.
Los sedimentos orgánicos que se depositan en el fondo del océano, junto con el agua, pasan a zonas de subducción debajo de los continentes, donde comienza el proceso de circulación constante del agua, como escribió Grigoriev. Como señala el canadiense Graham Pearson, que trabaja en la Universidad de Alberta en Edmonton, estos no son océanos en los que se pueda navegar; pero fue allí donde, como resultado de reacciones a alta temperatura y alta presión, se formó ringwoodita a partir de olivino en presencia de agua, que luego terminó en una concha de diamante como resultado de una erupción volcánica.
La capa de drenaje, el movimiento de las placas y los nuevos descubrimientos en el campo de la síntesis sugieren que el petróleo se produce constantemente en las entrañas del planeta y luego se transporta a las capas superiores de la corteza terrestre, donde se acumula durante cientos de miles. de años. Se parece a una bañera en la que fluye un chorro de agua. Podemos vaciar la bañera lo suficientemente rápido, pero luego el agua volverá a salir. Esto, por cierto, se observa a menudo en campos abandonados. La cuestión es el momento. Sin embargo, si hacemos caso al punto de vista de Mendeleev de que calentar estufas con petróleo es lo mismo que calentarlas con billetes y que es mejor dejar el petróleo sólo para las necesidades de los petroquímicos, entonces puede resultar que tengamos suficiente para muchos, muchos milenios. Y los nuevos enfoques en la búsqueda de petróleo pueden enriquecernos con nuevos yacimientos incluso en aquellas regiones de la Tierra donde antes no esperábamos encontrarlos.
El origen del petróleo tiene varias teorías, cada una de las cuales tiene derecho a existir. Cada uno tiene muchos seguidores conocidos y un número suficiente de trabajos y justificaciones científicas. En esta página hablaremos sobre cómo se forma el petróleo en la naturaleza y describiremos las teorías más populares sobre el origen de este recurso.
Cómo se formó el petróleo
La economía mundial moderna no puede funcionar sin petróleo. Por eso se lo compara cada vez más con el oro. La demanda de este recurso energético aumenta cada día, lo que permite a las empresas dedicadas a la producción de hidrocarburos obtener sólidos beneficios. ¿Cuál es el origen del petróleo? ¿Por qué algunos países son ricos en este recurso, mientras que otros sufren por su falta?
Para entender cómo se forma este recurso, es importante entender su composición. El aceite se compone de:
- Metano, parafinas, nafténicos y otros hidrocarburos
- Resinas y asfaltenos
- Sustancias que contienen azufre
- Compuestos de nitrógeno y oxígeno.
- Menos del 1% son metales pesados.
¿De dónde vino el petróleo en nuestro planeta? Tras analizar la composición de esta sustancia, los científicos han desarrollado varias teorías sobre el origen del petróleo. Además, cada uno de ellos tiene un gran número de partidarios y fervientes opositores de otras teorías. Las hipótesis más populares sobre el origen del petróleo:
- biogénico
- Inorgánico
- Espacio
Las teorías modernas sobre el origen del petróleo aparecieron a principios del siglo XIX y recién en el siglo XX adquirieron una forma más científica. Pero hasta el día de hoy todavía se debate cómo se forman los hidrocarburos en las entrañas de la tierra. Por el momento, los científicos no han llegado a un consenso al respecto. Por lo tanto, nadie le dará una respuesta exacta a la pregunta de dónde proviene esta sustancia del subsuelo.
Teoría biogénica u orgánica.
El origen biogénico del petróleo es una de las hipótesis más populares sobre la formación del “oro negro” en las profundidades de nuestro planeta. Hoy en día, esta hipótesis es más popular entre los científicos académicos. Según él, este líquido surgió como resultado de la descomposición de plantas y animales en el fondo de varios embalses. Los restos se descompusieron como resultado de diversos procesos químicos. Situadas a más de 3.000 metros de profundidad, liberaron hidrocarburos. La teoría orgánica del origen del petróleo sólo puede ser posible en condiciones de altas temperaturas (140 - 160 grados).
Los hidrocarburos líquidos, liberados de la masa orgánica, llenan los huecos. Hoy se les llama depósitos. El petróleo, que se encuentra a grandes profundidades, se mantiene a una temperatura ambiente de unos 200 grados. La alta temperatura permite separar el gas natural.
La teoría biogénica del origen del “oro negro” fue formulada por primera vez en Rusia por M. V. Lomonosov. Los científicos famosos de la época coincidieron casi unánimemente en la naturaleza de la formación de este recurso. El único obstáculo fue el material original. Algunos los consideraban plantas prehistóricas, otros, animales.
Las versiones sobre el origen biológico del petróleo tienen su propia base de evidencia. Los especialistas alemanes Engler y Gefer realizaron un experimento sobre la destilación de aceite de pescado a alta presión y temperatura. Lograron obtener una sustancia cuya composición se parecía vagamente al aceite. El científico ruso N.D. Zelinsky realizó un experimento similar, pero tomó como material de partida el limo vegetal del lago Balkhash. Logró obtener gasolina, queroseno, metano y metales pesados.
Teoría del origen abiogénica o inorgánica.
D.I. Mendeleev tampoco ignoró este tema. Un destacado científico creía que el petróleo se formaba como resultado de la reacción del agua que entraba en las fracturas de las rocas y se encontraba con los carburos de hierro. En condiciones de laboratorio, el científico pudo confirmar su teoría, pero muchos geólogos la refutaron, considerando imposible obtener un resultado "estéril" en condiciones naturales.
La teoría abiogénica del origen del petróleo es la segunda más popular. Además de D.I. Mendeleev, sus partidarios son científicos tan destacados de su época como A. Humboldt, N.A. Kudryavtsev, T.M. El éxito de esta teoría está asociado con experimentos exitosos para identificar esta sustancia a partir de materias primas minerales en los laboratorios. El origen inorgánico del petróleo se convirtió a finales del siglo XIX en una de las principales hipótesis sobre el origen de esta sustancia oleosa.
D.I. Mendeleev llamó a su teoría abiogénica teoría del carburo. Y aunque muchos geólogos no estaban de acuerdo con sus argumentos, un experimento para demostrar esta versión confirmó su existencia. El famoso químico creía que la Tierra estaba formada por hierro fundido. Los carburos, satélites de este metal, son el material de partida para la formación del mineral más importante de la historia de la humanidad.
Después de la reacción del agua con los carburos, las sustancias formadas durante esta reacción aumentaron y finalmente se formaron debido a las temperaturas más bajas. Este proceso, según los partidarios de la hipótesis, ocurre constantemente. Por tanto, una disminución de las reservas de “oro negro” no amenaza a la humanidad.
Pero el fundador de la geología del petróleo soviética, Ivan Mikhailovich Gubkin, fue el principal oponente de la teoría de Mendeleev y siempre la criticó. Creía que el cinturón de basalto evitaría que el agua penetrara hasta el núcleo de la Tierra y se encontrara con los carburos de hierro.
El famoso geólogo estadounidense Arville Levorsen hizo mucho para comprender la formación de hidrocarburos en las entrañas de la tierra. Se adhiere a la teoría del origen de la migración sedimentaria.
Teoría del origen cósmico del petróleo.
La principal alternativa a las hipótesis anteriores es la teoría cósmica del origen del petróleo. Su fundador, V.D. Sokolov, creía que la formación de este recurso era posible gracias a la entrada de componentes inorgánicos desde el espacio a la Tierra. La teoría fue posible tras la confirmación de la presencia de radicales de hidrocarburos en estrellas y meteoritos.
La teoría del espacio petrolero encuentra cada día nuevos seguidores. Las modernas estaciones orbitales de investigación, los telescopios para realizar análisis espectrales de objetos distantes y otras capacidades técnicas de la ciencia demuestran que esta hipótesis existe.
Estudios recientes han demostrado la presencia de metano y amoníaco en las atmósferas de planetas cercanos: Júpiter, Neptuno, Urano y Saturno. Esto nos permite concluir que cualquier cuerpo cósmico puede contener hidrocarburos.
De hecho, según esta versión, la formación de hidrocarburos líquidos puede atribuirse tanto a teorías orgánicas como inorgánicas. Ya se ha demostrado que los meteoritos pueden traer a la Tierra no sólo minerales, sino también diversas bacterias y microorganismos que pueden convertirse en materia prima para el petróleo.
Otras versiones
Periódicamente aparecen nuevas versiones de la formación del “oro negro”. Sugiere como fuente de este líquido la materia orgánica dispersa contenida en rocas sedimentarias.
Hoy en día es popular una teoría alternativa sobre el origen del petróleo, desarrollada por científicos rusos del Instituto de Problemas del Petróleo y el Gas de la Academia de Ciencias de Rusia. Los expertos formularon su teoría basándose en el ciclo del carbono y el agua en la naturaleza. El agua de lluvia contiene carbono en forma de bicarbonato. Entra en el suelo y toma forma para formar petróleo, que se forma y termina en depósitos naturales llamados cuencas sedimentarias.
Según esta hipótesis, el 90% del petróleo se forma de esta forma y sólo el 10% se obtiene como resultado de la descomposición de restos orgánicos de animales y plantas.
Como en el caso de la teoría abiogénica, el ritmo de restauración de las reservas de petróleo no se produce a lo largo de milenios, sino sólo a lo largo de decenas de años. Al mismo tiempo, los fundadores de esta teoría creen que cuanto más intensamente una persona procese los hidrocarburos, más rápido volverán a caer al suelo y formarán nuevas masas de petróleo.
El petróleo es el recurso más importante de la historia de la humanidad. Fueron los hidrocarburos fósiles los que provocaron un importante progreso tecnológico. Los últimos datos muestran que este recurso durará otros 70 u 80 años. Durante este tiempo, es necesario cambiar a combustibles alternativos. De lo contrario, la humanidad pasará por momentos muy difíciles. Esto es lo que empuja a los científicos a estudiar la posibilidad de reciclar la energía solar y eólica.
El “oro negro” ha sido comparado con el elemento vital de la economía, y la formación de hidrocarburos líquidos ha sido debatida durante décadas. Después de todo, la pregunta principal que ocupa la mayoría de las mentes no es la naturaleza de la formación de petróleo, sino la velocidad con la que se restablecen las reservas de hidrocarburos. Después de todo, cuanto más rápido se forme este recurso, más tiempo podrá vivir la humanidad antes de cambiar a uno nuevo.
Los expertos perciben de manera diferente la previsión generalizada sobre el inminente agotamiento (en 30-50 años) de las reservas de petróleo. La mayoría con respeto (“es así”), otros con escepticismo (“¡las reservas de petróleo son ilimitadas!”), y otros con pesar (“podría durar siglos…”). “Mecánica Popular” decidió investigar este tema.
Formación de petróleo según la teoría biogénica.
Los volúmenes de producción de petróleo en el campo White Tiger en la plataforma vietnamita superaron las previsiones más optimistas de los geólogos e inspiraron a muchos trabajadores petroleros con la esperanza de que se almacenen enormes reservas de "oro negro" a grandes profundidades.
1494-1555: Georgius Agricola, médico y metalúrgico. Hasta el siglo XVIII existieron muchas versiones curiosas sobre el origen del aceite (de la “grasa terrestre bajo la influencia de las aguas del Diluvio”, del ámbar, de la orina de ballena, etc.). En 1546, George Agricola escribió que el petróleo es de origen inorgánico y que el carbón se forma por su espesamiento y solidificación.
1711-1765: Mikhailo Vasilyevich Lomonosov, científico enciclopedista: químico, físico, astrónomo, etc. Uno de los primeros en expresar un concepto con base científica sobre el origen del petróleo a partir de residuos vegetales sometidos a carbonización y presión en las capas de la tierra (“ Sobre las capas de la tierra”, 1763): “La materia aceitosa marrón y negra es expulsada de las brasas que se preparan mediante el calor subterráneo...”
1834-1907: Dmitry Ivanovich Mendeleev, químico, físico, geólogo, meteorólogo, etc. Al principio compartió la idea del origen orgánico del petróleo (como resultado de reacciones que ocurren a grandes profundidades, a altas temperaturas y presiones, entre el hierro carbonoso y el agua que se filtra desde la superficie terrestre). Posteriormente se adhirió a la versión “inorgánica”.
1861-1953: Nikolai Dmitrievich Zelinsky, químico orgánico. Hizo una contribución significativa a la solución del problema del origen del petróleo. Demostró que algunos compuestos de carbono que forman parte de animales y plantas, a bajas temperaturas y condiciones adecuadas, pueden formar productos similares al petróleo en composición química y propiedades físicas.
1871-1939: Ivan Mikhailovich Gubkin, geólogo petrolero. Fundador de la geología del petróleo soviética, partidario de la teoría biogénica. Resumió los resultados de los estudios sobre la naturaleza del petróleo y llegó a la conclusión: el proceso de su formación es continuo; Las áreas de la corteza terrestre que eran inestables en el pasado en los límites de las áreas de hundimiento y levantamiento son las más favorables para la formación de petróleo.
En términos generales, nadie sabe cuántos años durarán las reservas de petróleo. Lo que es más sorprendente es que hasta el día de hoy nadie puede decir exactamente cómo se forma el petróleo, aunque esto se ha debatido desde el siglo XIX. Los científicos, según sus creencias, se dividieron en dos bandos.
Hoy en día prevalece entre los especialistas del mundo la teoría biogénica. Afirma que el petróleo y el gas natural se formaron a partir de restos de organismos vegetales y animales en un proceso de varias etapas que duró millones de años. Según esta teoría, uno de cuyos fundadores fue Mikhailo Lomonosov, las reservas de petróleo son insustituibles y todos sus depósitos algún día se agotarán. No renovable, por supuesto, dada la fugacidad de las civilizaciones humanas: el primer alfabeto y la energía nuclear están separados por no más de cuatro mil años, mientras que la formación de nuevo petróleo a partir de los restos orgánicos actuales requerirá millones. Esto significa que nuestros descendientes no muy lejanos tendrán que arreglárselas primero sin petróleo y luego sin gas...
Los defensores de la teoría abiogénica miran al futuro con optimismo. Creen que las reservas de petróleo y gas nos durarán muchos siglos. Dmitry Ivanovich Mendeleev, mientras estaba en Bakú, aprendió una vez del geólogo Herman Abikh que los campos petroleros muy a menudo están confinados geográficamente a fallas, un tipo especial de grietas en la corteza terrestre. Al mismo tiempo, el famoso químico ruso se convenció de que los hidrocarburos (petróleo y gas) se forman a partir de compuestos inorgánicos en las profundidades del subsuelo. Mendeleev creía que durante los procesos de formación de montañas, a través de las grietas que cortan la corteza terrestre, el agua superficial se filtra profundamente en la Tierra formando masas metálicas y reacciona con los carburos de hierro, formando óxidos metálicos e hidrocarburos. Luego, los hidrocarburos ascienden a través de grietas hacia las capas superiores de la corteza terrestre y forman depósitos de petróleo y gas. Según la teoría abiogénica, la formación de nuevo petróleo no tendrá que esperar millones de años; se trata de un recurso completamente renovable. Los defensores de la teoría abiogénica confían en que se descubran nuevos depósitos a grandes profundidades, y las reservas de petróleo actualmente exploradas pueden resultar insignificantes en comparación con las aún desconocidas.
buscando evidencia
Los geólogos, sin embargo, son más pesimistas que optimistas. Al menos tienen más razones para confiar en la teoría biogénica. En 1888, los científicos alemanes Gefer y Engler realizaron experimentos que demostraron la posibilidad de obtener aceite a partir de productos animales. Al destilar aceite de pescado a una temperatura de 4000 ° C y una presión de aproximadamente 1 MPa, aislaron hidrocarburos saturados, parafina y aceites lubricantes. Más tarde, en 1919, el académico Zelinsky a partir de lodos orgánicos del fondo del lago Balkhash, principalmente de origen vegetal, obtuvo alquitrán crudo, coque y gases: metano, CO, hidrógeno y sulfuro de hidrógeno durante la destilación. Luego extrajo de la resina gasolina, queroseno y aceites pesados, demostrando experimentalmente que el aceite también se puede obtener a partir de materia vegetal orgánica.
Los partidarios del origen inorgánico del petróleo tuvieron que ajustar sus puntos de vista: ahora no negaban el origen de los hidrocarburos a partir de materia orgánica, pero creían que se podían obtener de una forma alternativa, inorgánica. Pronto tuvieron sus propias pruebas. Los estudios espectroscópicos han demostrado que los hidrocarburos simples están presentes en la atmósfera de Júpiter y otros planetas gigantes, así como en sus satélites y en las capas gaseosas de los cometas. Esto significa que si en la naturaleza existen procesos de síntesis de sustancias orgánicas a partir de inorgánicas, nada impide la formación de hidrocarburos a partir de carburos en la Tierra. Pronto se descubrieron otros hechos que no coincidían con la teoría biogénica clásica. En varios pozos de petróleo, las reservas de petróleo comenzaron a recuperarse inesperadamente.
Magia del aceite
Una de las primeras paradojas de este tipo se descubrió en un yacimiento petrolífero en la región de Tersko-Sunzha, no lejos de Grozny. Los primeros pozos se perforaron aquí en 1893, en lugares de reservas naturales de petróleo.
En 1895, uno de los pozos, a una profundidad de 140 m, produjo un enorme chorro de petróleo. Después de 12 días de derrames, las paredes del granero de petróleo se derrumbaron y el flujo de petróleo inundó las torres de perforación de los pozos cercanos. Solo tres años después fue posible domesticar la fuente, luego se secó y cambiaron del método de producción de aceite de fuente al método de bombeo.
Al comienzo de la Gran Guerra Patria, todos los pozos estaban abundantemente regados y algunos de ellos fueron suspendidos. Después del inicio de la paz, se restableció la producción y, para sorpresa de todos, ¡casi todos los pozos con alto corte de agua comenzaron a producir petróleo anhidro! Inexplicablemente, los pozos recibieron un “segundo aire”. Después de otro medio siglo, la situación se repitió. Al comienzo de las guerras chechenas, los pozos volvieron a estar abundantemente regados, sus caudales habían disminuido significativamente y durante las guerras no fueron explotados. Cuando se reanudó la producción, las tasas de producción aumentaron significativamente. Además, los primeros pequeños pozos comenzaron a bombear petróleo nuevamente a través del anillo hacia la superficie terrestre. Los partidarios de la teoría biogénica estaban desconcertados, mientras que los "inorgánicos" explicaron fácilmente esta paradoja por el hecho de que en este lugar el petróleo es de origen inorgánico.
Algo similar ocurrió en uno de los yacimientos petrolíferos más grandes del mundo, Romashkinskoye, que se ha explotado durante más de 60 años. Según los geólogos tártaros, de los pozos del yacimiento se podrían extraer 710 millones de toneladas de petróleo. Sin embargo, hasta la fecha ya se han producido aquí casi 3 mil millones de toneladas de petróleo. Las leyes clásicas de la geología del petróleo y el gas no pueden explicar los hechos observados. Algunos pozos parecían estar pulsando: una caída en las tasas de producción fue repentinamente reemplazada por un aumento a largo plazo. También se observó un ritmo pulsante en muchos otros pozos del territorio de la antigua URSS.
Es imposible no mencionar el campo "Tigre Blanco" en la plataforma vietnamita. Desde el comienzo de la producción de petróleo, el "oro negro" se extraía exclusivamente de los estratos sedimentarios; aquí se perforaba el estrato sedimentario (aproximadamente 3 km), se penetraba en la base de la corteza terrestre y fluía el pozo. Además, según los geólogos, del pozo se pudieron extraer alrededor de 120 millones de toneladas, pero incluso después de extraer este volumen, el petróleo siguió fluyendo desde las profundidades con buena presión. El campo planteó una nueva pregunta para los geólogos: ¿el petróleo se acumula sólo en rocas sedimentarias o puede estar contenido en rocas basales? Si también hay petróleo en los cimientos, entonces las reservas mundiales de petróleo y gas pueden ser mucho mayores de lo que pensamos.
Rápido e inorgánico
¿A qué se debe el “segundo aire” de muchos pozos, que es inexplicable desde el punto de vista de la geología clásica del petróleo y el gas? "En el campo Tersko-Sunzhenskoye y en algunos otros, el petróleo se puede formar a partir de materia orgánica, pero no en millones de años, como prevé la geología clásica, sino en cuestión de años", afirma el jefe del departamento de geología de la Federación Rusa. Universidad Estatal de Petróleo y Gas. A ELLOS. Gubkin Viktor Petrovich Gavrilov. “El proceso de su formación se puede comparar con la destilación artificial de materia orgánica, similar a los experimentos de Gefer y Zelinsky, pero realizada por la propia naturaleza. Este ritmo de formación de petróleo fue posible gracias a las características geológicas de la zona, donde, junto con la parte inferior de la litosfera, parte del sedimento es arrastrado hacia el manto superior de la Tierra. Allí, en condiciones de altas temperaturas y presiones, se producen rápidos procesos de destrucción de la materia orgánica y síntesis de nuevas moléculas de hidrocarburos”.
En el campo de Romashkinskoye, según el profesor Gavrilov, funciona un mecanismo diferente. Aquí, en el espesor de las rocas cristalinas de la corteza terrestre, en el sótano, se encuentra una gruesa capa de gneis con alto contenido de alúmina de más de 3 mil millones de años. Estas rocas antiguas contienen una gran cantidad (hasta un 15%) de grafito, a partir del cual se forman hidrocarburos a altas temperaturas en presencia de hidrógeno. A lo largo de fallas y grietas se elevan hacia la capa sedimentaria porosa de la corteza.
Existe otro mecanismo para la rápida reposición de las reservas de hidrocarburos, descubierto en la provincia de petróleo y gas de Siberia Occidental, donde se concentra la mitad de todas las reservas de hidrocarburos de Rusia. Aquí, según el científico, en el valle enterrado del antiguo océano, ocurrieron y continúan ocurriendo procesos de formación de metano a partir de sustancias inorgánicas, como en los "fumadores negros" (ver recuadro). Pero el valle del rift local está bloqueado por sedimentos, lo que impide la dispersión del metano y hace que se concentre en depósitos de roca. Este gas alimentó y continúa alimentando con hidrocarburos toda la llanura de Siberia Occidental. Aquí el petróleo se forma rápidamente a partir de compuestos orgánicos. Entonces, ¿siempre habrá hidrocarburos aquí?
"Si basamos nuestro enfoque en el desarrollo de yacimientos en nuevos principios", responde el profesor, "coordinamos la tasa de extracción con la tasa de recepción de hidrocarburos de los centros de generación en estas áreas, los pozos funcionarán durante cientos de años".
Pero éste es un escenario demasiado optimista. La realidad es más cruel: para que se repongan las reservas, la humanidad tendrá que abandonar las tecnologías de extracción “violentas”. Además, será necesario introducir periodos especiales de rehabilitación, abandonando temporalmente la explotación de yacimientos. ¿Podemos hacer esto ante una población mundial en crecimiento y necesidades crecientes? Difícilmente. Después de todo, aparte de la energía nuclear, el petróleo aún no tiene una alternativa digna.
Dmitry Ivanovich Mendeleev afirmó críticamente el siglo pasado que quemar petróleo es como quemar un horno con billetes. Si el gran químico viviera hoy, probablemente nos llamaría la generación más loca de la historia de la civilización. Y quizás me equivoque: nuestros hijos todavía pueden superarnos. Pero lo más probable es que los nietos nunca tengan esa oportunidad...
Hoy en día, la mayoría de los científicos creen que el petróleo es de origen biogénico. En otras palabras, el petróleo se formó a partir de productos de descomposición de pequeños organismos animales y vegetales (plancton) que vivieron hace millones de años. Los yacimientos petrolíferos más antiguos se formaron hace 600 millones de años.
En aquella época, la mayor parte de la Tierra estaba cubierta de agua. Después de la muerte, los organismos vivos se hundieron en el fondo de antiguos mares y bahías y quedaron cubiertos de limo, arena y capas de sedimentos posteriores. Estos depósitos gradualmente se compactaron, deshidrataron y se hundieron cada vez más. Al mismo tiempo, aumentaron la presión y la temperatura en estos depósitos. Bajo la influencia de bacterias anaeróbicas (es decir, bacterias que pueden vivir sin oxígeno), comenzaron a formarse hidrocarburos a partir de materia orgánica, acumulándose en pequeñas gotas aceitosas. Desafortunadamente, los científicos aún no pueden responder con precisión a la pregunta de qué procesos exactamente en los sedimentos orgánicos llevaron a la formación de petróleo.
Es importante comprender que los hidrocarburos no se encuentran bajo tierra en forma de lagos de petróleo. Se mezclaron con agua y arena, que poco a poco se filtraron a través de las capas porosas de areniscas y calizas junto con burbujas de gas. A menudo, la mezcla se movía a través de las rocas bajo alta presión. El petróleo y el gas se filtraron en los huecos entre las partículas de roca sedimentaria, como el agua que se filtra en una esponja. Tarde o temprano, el petróleo y el gas encontraron una capa de roca a través de la cual no pudieron penetrar -roca impermeable que no tenía poros ni grietas- y se encontraron así en una "trampa" geológica.
Mientras transcurría el proceso de formación de petróleo, la Tierra también cambiaba. Hubo movimientos de la corteza terrestre, fallas y conexiones de macizos. Estos procesos formaron varios tipos de "trampas" geológicas de petróleo.
Sabemos que la composición del petróleo que se encuentra en diferentes partes del mundo varía mucho. Esto se explica por la diferencia en las reacciones que ocurrieron durante la formación del petróleo o por los diferentes tipos de plantas y animales de cuyos organismos se formó.
Las reservas de petróleo ascienden a cientos de miles de millones de toneladas y se distribuyen por todas partes, tanto en tierra como en el mar. Lo que había en la superficie se ha utilizado durante mucho tiempo y ahora el petróleo se extrae de profundidades de 2 a 4 kilómetros o más. Pero hay aún más, aún más profundo; es solo que extraerlo de allí aún no es económicamente rentable, es decir, costoso.
Sabías...
La primera suposición sobre el origen del petróleo a partir de materia orgánica la expresó el científico ruso Mikhailo Vasilyevich Lomonosov en su obra "Sobre las capas de la Tierra" (1763).
