Нефт от дълбокия океан За науката
Нефтът изобилства под южния Атлантик, тъй като там са се натрупали огромни количества утайки от образуването на този океан преди около 140 милиона години.
Плаваща инсталация на нефтеното поле Girassol, край бреговете на Ангола
С любезното съдействие на TotalFinaElf
Между 1980 и 2020 г. населението на света ще се удвои, достигайки осем милиарда души. Този ръст на населението се очаква да доведе до 50% увеличение на глобалното потребление на енергия. Дали нашите енергийни ресурси ще бъдат достатъчни, за да покрият тези нужди? Като цяло да: съществуват няколко метода за производство на енергия и запасите от изкопаеми горива ще бъдат достатъчни за едно или две поколения. По този начин известните запаси от въглища представляват 250 години потребление при сегашните темпове, а запасите от нефт и природен газ ще бъдат достатъчни за няколко десетилетия. Потребностите обаче са разпределени неравномерно: много развиващи се страни например консумират все повече автомобилни горива. Откритията на лесно достъпни течни въглеводороди обаче стават редки. Освен това природният газ, отдавна пренебрегван, представлява все по-голям интерес за изследователите: той е по-малко замърсяващ източник на фосилна енергия от въглищата или течните въглеводороди. В крайна сметка 70% от световните петролни ресурси и 40% от природните газови ресурси са концентрирани в страните от Близкия изток.
Симетрични отлагания
Какво представлява маслената система? Терминът обозначава част от седиментния басейн, където са събрани всички геоложки съставки, необходими за образуването и задържането на петрол, и която е познала физическите и химичните условия, необходими за узряването на нефт или газ. Четири на брой, геоложките съставки включват „скална основа“, „резервоарна скала“, принадлежаща към система от канали, „покривна скала“ и „капан“. В допълнение, постепенният процес на погребение на родителската скала трябва да създаде термичните условия за нейното химическо узряване. Нека разгледаме всеки от тези аспекти.
Петролни системи
Първата съставка, скалната основа е седиментна скала, където едновременно с минералната утайка се е натрупало голямо количество органични отпадъци. Тази органична материя идва от натрупването на повече или по-добре запазени останки от тъкани на организми, които са живели наблизо. По същество това са планктонни водорасли, висши растения и бактерии. За да може една скала да бъде квалифицирана като скална основа, съдържащата се в нея органична материя трябва да представлява поне един до два процента от теглото на скалата. Този вид седимент, богат на органични вещества, е рядък, тъй като изисква специални условия на образуване, по-специално екосистема, произвеждаща значителна биомаса, чиито останки, след като са избегнали разлагането, са включени в седимента, който се утаява.
Изходни скали
Транспортът от мястото на биологично производство до мястото на находище трябва да бъде кратък, а седиментационната среда лишена от кислород (аноксична среда). В противен случай аеробните бактерии и бентосните организми се размножават и консумират произведения биологичен материал. Скалите, богати на органични вещества, са най-често глинести или мергелни скали (смес от глини и варовик). Те са с малък размер на частиците и следователно не са много порести и не са много пропускливи. Съществена част от петролната система, основата е „фабрика за нефт и газ“. Басейн, лишен от седименти, богати на органични вещества, не може да съдържа нефтени полета. Всички изходни скали не са еквивалентни, но се различават по-специално по съдържанието на органично вещество, обема или естеството на вкаменелия органичен материал, който съдържат.
Те са класифицирани в три основни категории. Тип i се формира главно от останки от бактериални мембрани и едноклетъчни водорасли, живеещи в езера. Не е широко използван, той е с отлично качество, тъй като 70 до 80 процента от теглото на органичната материя, запазена в утайката, може да се превърне във въглеводороди, когато условията са благоприятни. Скалите тип I са налични например в езерните седименти в западноафриканските граници и източните южноамерикански граници (от ранния Креда) или са свързани с няколко третични басейна на Югоизточна Азия или с някои континентални басейни на Китай.
По-често срещаният тип ii се формира от останките на морски планктонни водорасли. Примерите са източниците на Северно море, Венецуела и Саудитска Арабия. До 40 до 60 процента от теглото на органичния материал в тях се превръща във въглеводороди при оптимални условия. И накрая, тип iii, конкретна форма на който е въгленът, идва от останките от висши сухоземни растения. Това е характерно например за изходните скали от изкопаемите делти. Нефтният потенциал на този органичен материал е сравнително нисък, тъй като само 10 до 30 тегловни процента от тяхното органично съдържание могат да се превърнат във въглеводороди. От друга страна, тъй като купчините отлагания, които го съдържат, често са с дебелина от няколкостотин метра или дори няколко километра, произведеното количество петрол е значително.
Вторият компонент на петролната система е набор от дренажи, обикновено съставени от порести и пропускливи скали, както и фрактури и разломи, позволяващи движението на въглеводороди в седиментния басейн. Порестите и натрошени скали също могат да действат като резервоарни скали, където се натрупват въглеводороди. Порьозността на резервоарните скали варира от около 5 до 30 процента от обема на скалата. Нефтът и газът, образувани в скалата, се изхвърлят към канализацията и се придвижват там, тъй като тяхната плътност е по-ниска от тази на водата, която прониква във всички седиментни скали: Архимедовата тяга, която я кара да плава маслото по водата, прави петролът мигрира към повърхността.
Трети компонент, скалната покривка, разположена над канализацията. Поради своята непропускливост, той ограничава въглеводородите в порестата система, където те се движат. Това е например глинести скали или масивна сол. Липсата на скална покривка води до дисперсия на въглеводородите в седиментния басейн и тяхното изтичане към повърхността. Когато стигнат до земята, въглеводородите се унищожават там чрез химически или биологични механизми, като тези, които работят по време на случайно замърсяване с нефт. Изчислено е, че тези природни петролни потоци в околната среда представляват в обем еквивалент на изхвърлянията на нефт от човешки произход.
Четвъртият компонент на петролната система, капанът е геоложка пречка, която спира прогресията на въглеводородите, докато те се придвижват към повърхността. Има два вида капани: структурните капани са особени геометрични аварии, при които се натрупва нефт, като някои антиклинални гънки или разломи, поставящи непропускливи бариери по пътя на флуидите; стратиграфските капани са резултат от местни вариации в порьозността и пропускливостта на резервоарната скала. Това може да бъде например преминаването от пропусклива скала към непропусклива скала или наличието на минерален цимент, блокиращ порите на скалата. В такива капани се натрупват петролни течности - нефт или газ.