Спор длиною в 150 лет: как появилась нефть

Тюмень. В преддверии Дня геолога Агентство нефтегазовой информации провело видеоконференцию «Перспективы развития нефтегазовой геологии на основе глубинной гипотезы нафтидогенеза». Участники обсудили аргументы в пользу двух основных гипотез происхождения нефти, а также актуальные вопросы в области геологии.

Спор ученых-геологов о происхождении нефти основан на органической (биогенной) и неорганической (минеральной, абиогенной) теориях и длится уже почти полтора столетия. В частности, этим вопросом задавался и знаменитый ученый-химик Дмитрий Менделеев. В октябре 1876 года на заседании Русского химического общества он выступил с обстоятельным докладом в пользу неорганической гипотезы. Однако в этом вопросе до сих пор нет единого мнения, ученые продолжают искать практические подтверждения своим представлениям.

«Геология - самая умозрительная из всех естественных наук, - отметил доктор г.-м.н., советник по геологии ФАУ ЗапСибНИИГГ, заслуженный геолог РФ, почетный работник газовой промышленности, первооткрыватель месторождений Алексей Нежданов. - Мы можем попасть к объекту изучения только с помощью геологии, геофизики. Или с помощью разума. Именно по этой причине уже 150 лет мы не можем понять, как образовалась нефть. Тем не менее, геология - это строгая наука со своими законами».

Отметим, геологи признают, что открытие месторождений никак не связано с теорией происхождения нефти - ведь геологи ищут уже сформированную залежь. Но понимание процесса, может помочь в формировании стратегии поисков.

Все начинается в глубоких горизонтах земной коры

Алексей Нежданов - сторонник глубинной гипотезы нафтидогенеза (неорганической теории). Свои взгляды он представил на конференции на примере Западной Сибири. Так, согласно глубинной гипотезе перспективы Западно-Сибирской нефтегазовой провинции (ЗСНГП) кроются в трех зонах: юг, запад и восток.

«Мы располагаем знаниями, которые позволяют утверждать, что на отдельных территориях, где идет активная дегазация Земли, глубинная гипотеза образования нефти и газа позволяет искать углеводороды напрямую», - отметил он.

По данным ЗапСибНИИГГ (за 2020 год), суммарный углеводородный потенциал рассматриваемых зон составляет 26,9 млрд. т у.т.: ресурсы зоны «Запад» оценены в 7,4 млрд. т условного топлива (т у.т.), «Юг» – в 8,4 млрд. т у.т., «Восток» – 11,1 млрд. т у.т.

«Однако эти зоны характеризуются отсутствием «нефтематеринской» баженовской свиты и с позиций осадочно-миграционной гипотезы нафтидогенеза (ОМГН, органической гипотезы) практически бесперспективны для поисков нефти и газа. Другие направления геологоразведочных работ (глубокие горизонты с наличием аномально высоких пластовых давлений, потенциально гидратоносный надсеноманский мегакомплекс северных и арктических районов бассейна с позиций ОМГН также низкоперспективны. Но с точки зрения глубинной гипотезы – перспективы хорошие», - пояснил Нежданов.

В своем выступлении Алексей Нежданов подробно описал процессы, которые, на его взгляд, противоречат интерпретации органиков, например, проявление микроорагнизмов в сырье или миграцию сеноманского газа. Однако он признал, что глубинная гипотеза нафтидогенеза несмотря на то, что связывает образование нефти и газа с традиционными для геологии эндогенными процессами, вряд ли сможет стать в ближайшее время научной теорией и доказательно объяснить все условия и особенности процесса нафтидогенеза, поскольку они останутся недоступными для прямого наблюдения и изучения.

«По нашему мнению, ключ к полигенезу нафтидогенеза и дуализму в познании происхождения нефти лежит в смещении очагов нефтеобразования в глубокие горизонты земной коры и признании в его участии микроорганизмов. Хотя о масштабах образования УВ нефтей в литосфере за счет деятельности архей и бактерий «глубинной горячей биосферы» из глубинных газов (Н2, СН4, НСО3, СО2 и др.) пока сложно сказать что-либо однозначное ввиду слабой изученности вопроса, но, возможно, это основной способ образования нефтей, либо процесс, сочетающийся с синтезом Фишера-Тропша», - отметил ученый.

Ключом же для подтверждения данной гипотезы может стать повышение качества и объемов ГРР, и как следствие – новые открытия.

Кероген и «органическая пористость»

Заслуженный геолог Югры, директор ООО «Шпильман бразерс», к. г.-м. н. Александр Шпильман, участвующий в дискуссии, признает отдельные аргументы неоргаников. Однако оценка ресурсов, которой он занимается уже 25 лет, все же основана на органической теории.

«Продуктом преобразования органики является не нефть и газ, а такое вещество как кероген. Это твердое промежуточное вещество (его находят в керне). Последнее исследование на атомных микроскопах показало следующее явление – микрокапельки внутри керогена. Это доказывает, что кероген преобразуется в нефть и газ. Ничего не может затечь внутрь твёрдого вещества и создать там поры. Это внутреннее преобразование, которое получило название «органическая пористость». Проведено не мало экспериментов в различных международных институтах. Они подтверждают этот процесс», - рассказал Александр Шпильман.

Также геолог усомнился в перспективах окраинных зон Западной Сибири (юг, запад и восток), озвученных Алексеем Неждановым: «На востоке пробурено больше 100 скважин, которые дали воду вместо нефти. Есть одно открытие - Боровое месторождение (широтное Приобье), но это открытие пока не очень впечатляющее. На западе мы тоже ничего не нашли. Хотя пытались: и ставили сейсмику, и бурили скважины, но удачи нет».

Модератор конференции заслуженный эколог Югры, к.т.н. Александр Хуршудов также высказался в пользу органической теории происхождения нефти.

«С открытием сланцевых залежей вопрос стал совершенно ясным – в них от 10 до 15% керогена. При этом, там содержится, и нефть с газом, и Green River. И все это органические остатки растительности, - рассказал эксперт. - У нас были тропические леса, которые гибли, погружались и образовался уголь. Другая ситуация сапропель. Если температура погружения сапропели не превышает 80-90 градусов, то там живут бактерии, которые производят метан. Так образовывались газовые залежи. А если температура погруженных залежей составляла свыше 110 и до 150 градусов, бактерии умирали и образовывались более сложные углеводороды нефтяного ряда».

По мнению Александра Григорьевича, нефть не может быть на больших глубинах, потому что она подвергается термической деградации: при температуре от 180 до 280 градусов нефть разлагается – образуется метан и небольшое количество производных – этан, пропан, конденсат.

Также Александр Хуршудов рассказал, откуда в скважинах, где весь керн пропитан нефтью, появляется вода, а также объяснил механизм возможной миграции нефти вниз по пласту. 

Заслуженный геолог России, к.г.-м.н. Валерий Карпов тоже сторонник органической теории. По его мнению, критерии любой науки – практика, поэтому необходимы неоспоримые доказательства.

«Хочу пожелать оппонентам выйти на конкретные локальные методы прогноза именно с неорганической точки зрения и пробурить продуктивную скважину, где никто не ожидает», - отметил он.

Сами геологи нередко говорят, что несмотря на строгий свод законов, геология все же творческая наука. И без смелых, в какой-то степени авантюрных решений, порой невозможно добиться открытий. Поэтому пока геологи ищут новые аргументы и доказательства - наука продолжает развиваться. 

Коллектив Агентства нефтегазовой информации поздравляет читателей с Днем геолога!