Dự trữ vàng đen sẽ sớm cạn kiệt, hay dầu mỏ là vô hạn?

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Các chuyên gia nhận định dự báo phổ biến về sự cạn kiệt nguồn dự trữ dầu sắp xảy ra (trong 30-50 năm) là khác nhau. Hầu hết - với sự tôn trọng ("đúng là như vậy"), những người khác hoài nghi ("trữ lượng dầu là không giới hạn!"), Và vẫn còn những người khác với sự tiếc nuối ("lẽ ra đã đủ trong nhiều thế kỷ …").

Nói một cách đại khái, không ai biết trữ lượng dầu sẽ tồn tại trong bao nhiêu năm. Điều đáng ngạc nhiên hơn, cho đến nay không ai có thể nói chắc được dầu mỏ được hình thành theo cách nào, mặc dù tranh chấp về điều này đã diễn ra từ thế kỷ 19. Các nhà khoa học, tùy thuộc vào niềm tin của họ, được chia thành hai phe.

Bây giờ lý thuyết sinh học thịnh hành trong các chuyên gia trên thế giới. Nó nói rằng dầu và khí tự nhiên được hình thành từ tàn tích của các sinh vật động thực vật trong một quá trình nhiều giai đoạn kéo dài hàng triệu năm. Theo lý thuyết này, một trong những người sáng lập là Mikhailo Lomonosov, trữ lượng dầu mỏ là không thể thay thế và tất cả các mỏ dầu cuối cùng sẽ cạn kiệt. Tất nhiên, không thể thay thế được, với sự tồn tại của các nền văn minh nhân loại: bảng chữ cái đầu tiên và năng lượng hạt nhân cách nhau không quá bốn nghìn năm, trong khi sự hình thành dầu mới từ phần còn lại hữu cơ hiện tại sẽ mất hàng triệu năm. Điều này có nghĩa là thế hệ con cháu không xa của chúng ta sẽ phải làm việc mà không có dầu, và sau đó là không có khí đốt …

Những người ủng hộ lý thuyết abiogenic rất lạc quan về tương lai. Họ tin rằng trữ lượng dầu khí của chúng ta sẽ còn tồn tại trong nhiều thế kỷ nữa. Khi ở Baku, Dmitry Ivanovich Mendeleev từng học được từ nhà địa chất Herman Abikh rằng các mỏ dầu về mặt địa lý thường hạn chế phóng điện - một dạng vết nứt đặc biệt trên vỏ trái đất. Đồng thời, nhà hóa học nổi tiếng người Nga đã tin rằng hydrocacbon (dầu và khí) được hình thành từ các hợp chất vô cơ nằm sâu dưới lòng đất. Mendeleev tin rằng trong quá trình hình thành núi dọc theo các vết nứt cắt vỏ trái đất, nước bề mặt thấm vào sâu bên trong Trái đất tạo thành các khối kim loại và phản ứng với các cacbua sắt, tạo thành các ôxít kim loại và hydrocacbon. Sau đó, các hydrocacbon dọc theo các vết nứt dâng lên các lớp trên của vỏ trái đất và tạo thành các mỏ dầu và khí đốt. Theo lý thuyết abiogenic, việc hình thành dầu mới sẽ không phải đợi hàng triệu năm; nó là một nguồn tài nguyên hoàn toàn có thể tái tạo. Những người ủng hộ thuyết bào mòn tin tưởng rằng các mỏ mới dự kiến sẽ được phát hiện ở độ sâu lớn, và trữ lượng dầu được khám phá vào thời điểm hiện tại có thể không đáng kể so với những mỏ vẫn chưa được biết đến.

Tìm kiếm bằng chứng

Tuy nhiên, các nhà địa chất là những người bi quan hơn là lạc quan. Ít nhất thì họ có thêm lý do để tin tưởng vào lý thuyết sinh học. Trở lại năm 1888, các nhà khoa học Đức Gefer và Engler đã thiết lập các thí nghiệm chứng minh khả năng thu được dầu từ các sản phẩm động vật. Trong quá trình chưng cất dầu cá ở nhiệt độ 400 ° C và áp suất khoảng 1 MPa, họ đã cô lập các hydrocacbon bão hòa, parafin và dầu bôi trơn từ nó. Sau đó, vào năm 1919, Viện sĩ Zelinsky từ phù sa hữu cơ dưới đáy hồ Balkhash, chủ yếu có nguồn gốc thực vật, thu được hắc ín thô, than cốc và các loại khí - mêtan, CO, hydro và hydro sulfua bằng cách chưng cất. Sau đó, ông chiết xuất xăng, dầu hỏa và dầu nặng từ nhựa cây, bằng thực nghiệm chứng minh rằng dầu có thể thu được từ chất hữu cơ có nguồn gốc thực vật.

Những người ủng hộ nguồn gốc vô cơ của dầu mỏ đã phải điều chỉnh quan điểm của họ: giờ đây họ không phủ nhận nguồn gốc của hydrocacbon từ chất hữu cơ, nhưng tin rằng chúng có thể thu được bằng một phương pháp vô cơ thay thế. Ngay sau đó họ đã có bằng chứng của riêng mình. Các nghiên cứu quang phổ đã chỉ ra rằng các hydrocacbon đơn giản nhất hiện diện trong bầu khí quyển của Sao Mộc và các hành tinh khổng lồ khác, cũng như các vệ tinh của chúng và trong vỏ khí của các sao chổi. Điều này có nghĩa là nếu các quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ đang diễn ra trong tự nhiên thì không có gì cản trở sự hình thành các hydrocacbon từ các cacbua trên Trái đất. Chẳng bao lâu, những sự kiện khác được phát hiện không phù hợp với lý thuyết sinh học cổ điển. Tại một số giếng dầu, trữ lượng dầu đã bắt đầu phục hồi một cách bất ngờ.

Dầu ma thuật

Một trong những nghịch lý đầu tiên được phát hiện tại một mỏ dầu ở vùng Tersko-Sunzhensky, không xa Grozny. Những giếng đầu tiên được khoan ở đây vào năm 1893, ở những nơi trưng bày dầu tự nhiên.

Vào năm 1895, một trong những giếng khoan từ độ sâu 140 m đã cho ra một dòng dầu khổng lồ. Sau 12 ngày phun nước, tường của kho dầu bị sập và dầu chảy tràn vào giàn của giếng gần đó. Chỉ ba năm sau, đài phun nước đã được thuần hóa, sau đó nó cạn dần và từ phương pháp sản xuất dầu bằng đài phun họ chuyển sang phương pháp bơm.

Vào đầu Thế chiến thứ hai, tất cả các giếng đều được tưới nhiều nước, và một số trong số chúng đã bị đóng băng. Sau khi hòa bình lập lại, hoạt động sản xuất đã được khôi phục, và trước sự ngạc nhiên của mọi người, hầu như tất cả các giếng cắt nước cao đều bắt đầu sản xuất dầu không nước! Một cách khó hiểu, chiếc giếng đã đón nhận một “cơn gió thứ hai”. Nửa thế kỷ sau, tình hình lại lặp lại. Vào đầu các cuộc chiến tranh Chechnya, các giếng lại bị tưới nhiều nước, tỷ lệ sản xuất của chúng giảm đáng kể và trong các cuộc chiến, chúng không được khai thác. Khi sản xuất trở lại, tỷ lệ sản xuất tăng lên đáng kể. Hơn nữa, những giếng cạn đầu tiên bắt đầu thấm dầu lên bề mặt trái đất qua hình khuyên. Những người ủng hộ lý thuyết sinh học đã thất bại, trong khi những người "vô tổ chức" dễ dàng giải thích nghịch lý này bằng thực tế rằng ở nơi này, dầu có nguồn gốc vô cơ.

Điều gì đó tương tự đã xảy ra tại một trong những mỏ dầu Romashkinskoye lớn nhất thế giới, đã được phát triển hơn 60 năm. Theo ước tính của các nhà địa chất Tatar, 710 triệu tấn dầu có thể được khai thác từ các giếng của mỏ này. Tuy nhiên, cho đến nay, gần 3 tỷ tấn dầu đã được sản xuất ở đây! Các quy luật cổ điển của địa chất dầu khí không thể giải thích các sự kiện quan sát được. Một số giếng dường như đang hoạt động: tỷ lệ sản xuất giảm đột ngột được thay thế bằng sự tăng trưởng dài hạn của chúng. Một nhịp điệu rung động đã được ghi nhận ở nhiều giếng khác trên lãnh thổ của Liên Xô cũ.

Không thể không nhắc đến cánh đồng Bạch Hổ trên thềm Việt Nam. Ngay từ khi bắt đầu sản xuất dầu mỏ, "vàng đen" đã được khai thác độc quyền từ các tầng trầm tích, ở đây tầng trầm tích (khoảng 3 km) đã được khoan xuyên qua, đi vào nền của vỏ trái đất và giếng được phun ra. Hơn nữa, theo tính toán của các nhà địa chất, có thể khai thác khoảng 120 triệu tấn từ giếng, nhưng kể cả sau khi lượng dầu này được sản xuất, dầu vẫn tiếp tục chảy ra từ ruột với áp suất tốt. Lĩnh vực này đã đặt ra một câu hỏi mới cho các nhà địa chất: liệu dầu chỉ tích tụ trong đá trầm tích, hay nó có thể được lưu trữ trong đá móng? Nếu nền móng cũng chứa dầu, thì trữ lượng dầu và khí đốt trên thế giới có thể lớn hơn nhiều so với dự đoán của chúng ta.

Nhanh chóng và vô cơ

Điều gì đã gây ra "cơn gió thứ hai" cho nhiều giếng, theo quan điểm của địa chất dầu khí cổ điển, không thể giải thích được? “Ở mỏ Tersko-Sunzha và một số mỏ khác, dầu có thể được hình thành từ vật chất hữu cơ, nhưng không phải trong hàng triệu năm như các nhà địa chất học cổ điển hình dung, mà chỉ trong vài năm”, người đứng đầu Khoa Địa chất tại Nga cho biết. Đại học Dầu khí Quốc gia. HỌ. Gubkina Victor Petrovich Gavrilov. - Quá trình hình thành của nó có thể được so sánh với quá trình chưng cất nhân tạo chất hữu cơ, tương tự như thí nghiệm của Gefer và Zelinsky, nhưng được thực hiện bởi chính tự nhiên. Tốc độ hình thành dầu này có thể xảy ra do đặc điểm địa chất của khu vực, nơi cùng với phần dưới của thạch quyển, một phần trầm tích được hút vào lớp phủ trên của Trái đất. Ở đó, trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, diễn ra nhanh chóng các quá trình phá hủy chất hữu cơ và tổng hợp các phân tử hydrocacbon mới”.

Tại lĩnh vực Romashkinskoye, theo Giáo sư Gavrilov, một cơ chế hoạt động khác. Ở đây, trong độ dày của đá kết tinh của vỏ trái đất, trong tầng hầm, có một lớp dày alumin gneisses hơn 3 tỷ năm tuổi. Thành phần của những tảng đá cổ này chứa rất nhiều (tới 15%) than chì, từ đó các hydrocacbon được hình thành ở nhiệt độ cao với sự có mặt của hydro. Cùng với các đứt gãy và vết nứt, chúng tăng lên thành lớp trầm tích xốp của vỏ.

Có một cơ chế khác để bổ sung nhanh chóng trữ lượng hydrocacbon, được phát hiện ở tỉnh dầu khí Tây Siberi, nơi tập trung một nửa trữ lượng hydrocacbon của Nga. Tại đây, theo nhà khoa học, trong thung lũng rạn nứt bị chôn vùi của đại dương cổ đại, đã và đang diễn ra các quá trình hình thành mêtan từ các chất vô tổ chức, như ở những “người hút thuốc đen”. Nhưng thung lũng rạn nứt địa phương bị phong tỏa bởi trầm tích, điều này cản trở sự phân tán khí mê-tan và buộc nó tập trung trong các hồ chứa đá. Khí này cung cấp và tiếp tục cung cấp hydrocacbon cho toàn bộ Đồng bằng Tây Siberi. Tại đây, dầu được hình thành nhanh chóng từ các hợp chất hữu cơ. Vì vậy, sẽ luôn luôn có hydrocacbon ở đây?

“Nếu chúng ta xây dựng phương pháp tiếp cận phát triển mỏ trên cơ sở các nguyên tắc mới,” giáo sư trả lời, “để phối hợp tốc độ khai thác với tốc độ dòng chảy hydrocacbon từ các nguồn phát sinh ở những khu vực này, các giếng sẽ hoạt động hàng trăm trong nhiều năm”.

Nhưng đây là một viễn cảnh quá lạc quan. Thực tế phũ phàng hơn: để trữ lượng có thời gian bổ sung, nhân loại sẽ phải từ bỏ những công nghệ khai thác “bạo lực”. Ngoài ra, sẽ cần đưa ra các giai đoạn phục hồi đặc biệt, tạm thời bỏ hoạt động của các lĩnh vực. Liệu chúng ta có thể làm được điều này trước sự gia tăng dân số trên hành tinh và nhu cầu ngày càng tăng không? Không có khả năng. Xét cho cùng, ngoài năng lượng hạt nhân, dầu mỏ vẫn chưa có một giải pháp thay thế xứng đáng.

Vào thế kỷ trước, Dmitry Ivanovich Mendeleev đã chỉ trích rằng đốt dầu giống như đốt lò bằng tiền giấy. Nếu một nhà hóa học vĩ đại còn sống ngày nay, có lẽ ông ấy sẽ gọi chúng ta là thế hệ điên rồ nhất trong lịch sử văn minh. Và có lẽ anh ấy sẽ sai - con cái của chúng ta vẫn có thể vượt qua chúng ta. Nhưng những đứa cháu, rất có thể, sẽ không có cơ hội như vậy …