В России есть самая «молодая» и «старая» нефть на Земле: в чем разница?
Возраст «молодой» нефти исчисляется тысячелетиями, «зрелая» же формируется десятки и сотни миллионов лет, а иногда — больше миллиарда. Естественно, эти углеводороды отличаются друг от друга по характеристикам, а значит, геологоразведчикам нужно уметь их отличать, чтобы добыча потом была эффективной и не стала тратой денег. Расскажем, как наука помогает промышленности.
Стоит сразу уточнить, что четкого понимания того, как именно в недрах Земли образуется нефть, у геологов нет. Есть основная теория, которая носит название «нефтяного окна» — попадая в него, органическое вещество-источник оказывается в определенных благоприятных для превращения в углеводороды условиях (повышенные давление и температура). При этом сырью необходимо опуститься на определенную глубину и отлежаться там миллионы лет. Так формируется «зрелая» нефть. Но последние исследования показали, что есть и более интенсивные механизмы трансформации, в ходе которых появляется «молодая».
Молодая байкальская
Нефть выходит наружу в самых неожиданных местах. Например, ее пятна часто появляются на поверхности главного резервуара пресной воды на планете — озере Байкал. Ученые датировали местную нефть кайнозоем — это эра геологической истории Земли, которая началась 66 млн лет назад и продолжается до сих пор. Тогда распадался суперконтинент Пангея и появились молодые океаны — Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый. В те времена окончательно сложились современные тектонические структура и рельеф планеты.
Как менялась Земля за 100 млн лет, можно увидеть на новой модели
ЧитатьЭксперты оценивают ресурсы байкальского месторождения в 500 млн тонн. Сейсмическая активность провоцирует выход части нефти из залежей — так она попадает в воду. Ежегодно на поверхность выходит несколько тонн, но ученые не видят в этом угрозы для экологии, ведь за долгие годы углеводороды уже стали постоянным компонентом экосистемы восточного побережья озера. Их в своем жизненном цикле используют специфические сообщества бактерий, часть даже самостоятельно утилизируют.
Разработка этого месторождения не целесообразна, утверждают эксперты, ведь его объемы невелики, а ущерб от загрязнения Байкала может быть огромен. Правильнее проводить там научные исследования процессов нефтеобразования и разрушения залежей.
Самое древнее на Земле месторождение нефти находится в России — возраст его пород превышает миллиард лет. Оно называется Юрубчено-Тахомское и расположено в Красноярском крае. Там открыто девять залежей углеводородов. Извлекаемые запасы нефти оцениваются более чем в 350 млн тонн.
Для сохранения экологического благополучия местности вместе с буровыми и накопительными установками здесь был построен и полигон для отходов, чтобы обезвреживать токсичные вещества, полученные на производстве Фото: © 2CAD
Новорожденная камчатская
Есть в России не только «молодая», но и «младенческая» нефть. Ее обнаружили в зоне гидротермальной системы кальдеры вулкана Узон на Камчатке.
«В кальдере этого вулкана очень высокое содержание мышьяка, ртути. Просто колоссальное. Много углекислого газа, сероводорода, водорода, метана — вулканических газов, которые встречаются только в таких местах. Когда идешь по полю кальдеры, под коркой тектонической породы, где-то на глубине около 20 сантиметров, уже температура кипения. Можно обвариться, если провалишься, поэтому нужно ходить в высоких резиновых сапогах», — рассказывает старший научный сотрудник Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН — кандидат биологических наук Алла Викторовна Брянская.
В докладе Российской академии наук говорится, что возраст этой нефти определили радиоуглеродным методом. Оказалось, что ей не более 50 лет. Ученые отмечают, что нефть Узона образовалась в результате сложной цепи химических и биохимических превращений современной биомассы. Исследователи активно изучают процессы преобразования органического вещества — от отмирания живых организмов (основным исходным веществом нефти является планктон) до возникновения нефтяных углеводородов.
«Кальдера вулкана расположена на Камчатке в зоне активного вулканизма, и гидротермальная система, функционирующая под осадочным чехлом, приводит к образованию нефти из органического вещества плиоцен-нижнечетвертичных отложений», — пояснил ведущий научный сотрудник Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН Вячеслав Севастьянов.
По его словам, большое внимание геологи уделяют углеводородам-биомаркерам — реликтовым молекулам в составе пород и нефти. Изучая их состав и распределение, ученые вычисляют генетический тип исходного вещества и могут сказать, как оно накапливалось и переходило в стадию осадочных горных пород. Исходя из этого, они делают вывод о том, насколько перспективна разработка нефтегазовых залежей в этом месте.
Применив метод газовой хромато-масс-спектрометрии, сотрудники ГЕОХИ РАН нашли в узонской нефти биомаркеры, которые раньше не изучались. Это стало поводом разработать новые геохимические индикаторы для оценки зрелости гидротермальной нефти. По ним можно определять, стоит ли вообще добывать такие углеводороды.
Грязевой котел гидротермальной системы кальдеры вулкана Узон
Фото: © Мария Фёдорова / Институт цитологии и генетики СО РАН / «Наука в Сибири»
Виды нефтяных месторождений
Крупные или гигантские — это нефтяные месторождения с запасами более 1 млрд тонн, или 6,3 млрд баррелей. К ним относятся Прадхо-Бей (США), Агаджари (Иран), Хасси-Мессауд (Алжир), Шайба (Саудовская Аравия), Самотлорское (Россия), Ноксал (Мексика), Тахэ (Китай), Западная Курна (Ирак) и другие.
Уникальные или супергигантские — месторождения с запасами более 5 млрд тонн, или 32 млрд баррелей. К ним относятся Гавар (Саудовская Аравия), Большой Бурган (Кувейт), Боливар Костал (Венесуэла), Верхний Закум (ОАЭ), Северное/Южный Парс (Катар/Иран), Кашаган (Казахстан), Самотлорское (Россия), Дацин (Китай), Сафания-Хафджи (Саудовская Аравия/Кувейт), Гечсаран (Иран), Эр-Румайла (Ирак), группа месторождении Кантарел (Мексика), Ромашкинское (Россия), Приобское (Россия).
На сколько еще хватит нефти?
С учетом современных темпов добычи разведанные в России месторождения будут обеспечивать страну ресурсом на протяжении примерно полувека. Но если говорить только о высокоэффективных с точки зрения рентабельности запасах, они иссякнут ориентировочно через два десятка лет. Правда, способы добычи совершенствуются, и с развитием технологий целесообразно становится качать даже те углеводороды, которые раньше считались невыгодными.
По итогам 2022 года Россия нарастила объемы производства нефти на 2 % — до 535 млн тонн
Иллюстрация: © iurii / Shutterstock / FOTODOM
Крупнейшие открытые нефтяные месторождения в истории
Гавар
Саудовская Аравия
Гигантское нефтегазовое месторождение в бассейне Персидского залива. Доказанные и извлекаемые запасы нефти — 8,1–9,6 млрд тонн (есть оценка в 12 млрд тонн). Ежедневно там добывают около 56,6 млн м³ природного газа.
Большой Бурган
Кувейт
Группа нефтяных месторождений (Бурган, Ахмади, Магва), в которой сосредоточено более 5 % разведанных извлекаемых запасов нефти в мире и более 75 % доказанных нефтяных запасов Кувейта. Расположены в пустыне, на юге страны. Там под землей лежит 9,14–10,7 млрд тонн нефти.
Фердоус
Иран
Крупное шельфовое нефтегазовое месторождение в Персидском заливе в 190 км юго-западнее от города Бушира. Оно часто упоминается вместе с двумя другими — Маундом и Загешем. Общие запасы нефти трех этих участков достигают 6,3 млрд тонн нефти и 300 млрд м³ природного газа.
