Генезис углеводородов, газгидраты и неорганически-органические теории

Форум » ЛИТОТИПЫ и СТЕРЕОЛОГИЯ - LITHOLOGY & STEREOLOGY » Генезис углеводородов, газгидраты и неорганически-органические теории » Ответить

Генезис углеводородов, газгидраты и неорганически-органические теории

bne: Обобщенная гипотеза происхождения простейших элементов живой материи, трансформации первичной атмосферы и образования залежей гидрата метана В.Е. Островский а, Е.А. Кадышевич б а Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова, г.Москва, Российская Федерация б Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва Обсуждается оригинальная гидратная гипотеза возникновения простейших элементов живой материи (Life Origination Hydrate Hypothesis; LOH-hypothesis), включающая представления о взаимозависимости и взаимообусловленности процессов возникновения жизни, трансформации первичной атмосферы и формирования залежей гидрата метана. Впервые учитывается, что молодая Земля "пропитана" небулярным водородом. Возникновение простейших элементов живой материи рассматривается как результат термодинамически обусловленных закономерных и неизбежных химических превращений и универсальных физико-химических законов. Согласно гипотезе простейшие элементы живой материи многократно образовывались и, возможно, образуются из метана (или другого углеводорода), селитры и фосфата в пограничных областях твердых фаз газовых гидратов простейших углеводородов. Предполагается, что явление монохиральности нуклеиновых кислот является следствием особенностей геометрии структурной матрицы. Текст: pdf (483 Кб) http://www.ufn.ru/ufn07/ufn07_2/Russian/r072c.pdf

Ответов - 12

bne: "Economic Geology of Natural Gas Hydrate" by Michael D. Max, Arthur H. Johnson, William P. Dillon Coastal Systems and Continental Margins, Volume 9 Sрringеr | 2006 | ISBN: 1402039719 9781402039713 1402039727 9781402039720 | 361 pages This is the first book that attempts to broadly integrate the most recent knowledge in the fields of hydrate nucleation and growth in permafrost regions and marine sediments. The book will be of interest to petroleum geologists, earth scientists (marine geology and geophysics), government departments and institutions concerned with energy resources. Gas hydrate reactant supply, growth models, and implications for pore fill by natural gas hydrate are discussed for both seawater precursors in marine sediments and for permafrost hydrate. These models for forming hydrate concentrations that will constitute targets for exploration are discussed, along with exploration methods. Thermodynamic models for the controlled conversion of hydrate to natural gas, which can be recovered using conventional industry practices, suggest that a number of different types of hydrate occurrence are likely to be practical sources of hydrate natural gas. Current progress in the various aspects of commercial development of hydrate gas deposits are discussed, along with the principal extractive issues that have yet to be resolved. TABLE OF CONTENTS Preface Introduction National Programs for Hydrate Research Countries with Developed National Hydrate Energy Interests Countries Showing Early Interest in Hydrate Terminology of Hydrate and its Processes Chapter 1. Why Gas Hydrate? 1.1. Introduction 1.2. Reserves versus Markets 1.3. The Case for Unconvenitonal Gas 1.4. Meeting Future Demand 1.5. Options for Increasing North American Gas Supply 1.5.1. Increased Conventional Gas Development 1.5.2. Increased LNG Imports 1.5.3. Concerns for LNG 1.6. Looking to the Future 1.7. The Case for Gas Hydrate 1.8. Current Knowledge of Gas Hydrate Occurrence 1.9. Exploration for Commercial Gas Hydrate Prospects 1.9.1. Overview of Deepwater Production 1.9.2. Models for Recovery 1.9.3. Business Issues 1.10. The Gas Economy: Enhanced Efficiency and Security 1.11. Conclusions Chapter 2. Physical Chemical Characteristics of Natural Gas Hydrate 2.1. Introduction 2.2. Crystalline Gas Hydrate 2.3. Formation of Gas Hydrate 2.3.1. The Growth Dynamic 2.3.2. Hydrate Growth Inhibition 2.4. Nucleation 2.5. Growth 2.5.1. Effects of Diffusion 2.5.2. Growth from Mixtures of HFG 2.5.3. Hydrate Growth from Different Types of Solution 2.5.4. Example of Hydrate Growth 66 2.6. Hydrate Dissociation and Dissolution 2.6.1. Hydrate Dissociation 2.6.2. Hydrate Dissolution 2.6.3. Dissociation and Dissolution: A Surface Phenomenon 2.6.3.1. Hydrate Dissolution in a Nearly Saturated Environment 2.6.4. “Self Preservation” 2.6.5. The Phase Boundary and Apparent Stability of Hydrate 2.7. Hydrate Growth Models 2.7.1. Circulation of HFG Enriched Groundwater 2.7.2. Diffusion in Solution 2.7.3. Diffusion Through Hydrate and Other Solids 2.7.4. Formation in Gaseous HFG Through Water Vapor Diffusion 2.7.5. Variable Supersaturation 2.7.6. Direct Contact between Gaseous HFG and Water 2.8. Kinetic Considerations 2.9. Best Conditions for Hydrate Concentration Appendix A. Background Chemistry A1. Phase Diagrams A2. Henry’s Law A3. Number of Water Molecules per Dissolved HFG Molecule A4. Chemical Potential of Saline Hydrate Inhibition A5. Mol of Gas Hydrate A6. Diffusion Mechanism for Hydrate Breakdown A7. Concentration A8. Chemical Equations Chapter 3. Oceanic Gas Hydrate Character, Distribution, and Potential for Concentration 3.1. The Character of Oceanic Gas Hydrate 3.2. Where Gas Hydrate is Found 3.2.1. Where is Gas Hydrate Stable? 3.2.2. Where Do We find Gas Hydrate in Nature 3.3. Identification of Gas Hydrate in Nature 3.3.1. Measuring Gas Hydrate in Wells and Cores 3.3.2. Remote Sensing of Gas Hydrate 3.4. Concentration of Gas Hydrate in Nature 3.4.1. Two Modes of Gas Hydrate Concentration 3.4.1.1. Diffuse Gas-flow Model 3.4.1.2. Focused Gas-flow Model 3.4.2. Lateral Variations that Create Trapping of Gas and Gas Hydrate Concentrations 3.4.2.1. Structural Trapping 3.4.2.2. Physical Variations that Cause Gas Hydrate Concentration 3.4.2.2.1. Fault-controlled Gas Flow 3.4.2.2.4. Tectonic Subsidence 3.5. Conclusion Chapter 4. Natural Gas Hydrate: A Diagenetic Economic Mineral Resource 4.1. Introduction 4.2. The Source of Hydrate: Generation of Hydrocarbon Gases 4.3. The Rock and Sediment Host 4.3.1. Porosity 4.3.2. Permeability 4.4. Hydrate Growth Regimes 4.4.1. Hydrate Mineralization: The Role of Water in Porous Strata 4.5. Gas Hydrate: A Diagenetic Economic Mineral Deposit 4.6. Classification of Gas Hydrate Deposits 4.6.1. High Grade Deposits 4.6.2. Low Grade Deposits 4.7. Migration of Hydrate-Forming Gas Into and Through the HSZ 4.7.1. Chimneys 4.7.2. Vents 4.8. Implications for Hydrate Concentrations not Directly Associated with a Seafloor-simulating BGHS 4.9. Examples of Stratabound Mineral Deposits 4.10. Conclusions Appendix B1 Chapter 5. State of Development of Gas Hydrate as an Economic Resource 5.1. Introduction 5.2. Mallik 5.2.1. Background 5.2.2. The 1998 Mallik Program 5.2.3. The 2002 Mallik Program 5.2.4. Planned follow-up and Options 5.3. Nankai 5.3.1. Background 5.3.2. 1999-2000 Nankai Drilling Program 5.3.3004 Nankai Drilling Program 5.3.4. Future work 5.4. Gulf of Mexico 5.4.1. Background 5.4.2. ChevronTexaco Joint Industry Program 5.4.3. MMS Gulf of Mexico Gas Hydrate Assessment 5.5. Alaska 5.5.1. Background 5.5.2. BP Exploration Alaska 5.6. Cascadia Margin 5.6.1. Background 5.6.2. ODP Leg 5.6.3. IODP Expedition 5.7. Messoyakha 5.8. India 5.9. Comment on Hydrate Research: Objectives and Progress 5.10. Conclusions Chapter 6. Oceanic Gas Hydrate Localization, Exploration, and Extraction 6.1. Introduction 6.2. Gas Hydrate Provincing 6.3. Semi-Quatitative Evaluation of Hydrate Likelihood 6.4. Remote Sensing for the presence of Oceanic Hydrate 6.4.1. Seismic Effects of Hydrate Formation and Exploration 6.4.1.1. Blanking 6.4.1.2. Accentuation 6.4.1.3. Seafloor Acoustic Imagery 6.4.2. Sulfate Reduction Identification 6.4.3. Natural Gas Analysis and Application 6.4.4. Heat Flow / Vent-related Seafloor Features 6.4.5. Electromagnetic Methods 6.5. Exploration for Natural Gas Hydrate Deposits 6.6. Issues concerning Recovery of Gas from Hydrate Deposits 6.6.1. Reservoir Characterization 6.6.1.1 Contrasts Between Hydrate and Conventional Gas Reservoirs 6.6.2. Producing Gas from Oceanic Hydrate In-Situ 6.6.2.1. Extraction Methodology 6.6.3. Drilling 6.6.4. Artificially Induced Permeability 6.6.5. Hydrate and Natural Fracturing 6.6.6. Volume-Pressure Relationships for Hydrate Dissociation at Depth 6.6.7. Safety 6.7. Unconventional Gas Recovery from Hydrate 6.7.1. Dissolution 6.7.2. Low-Grade Deposit Special Issues 6.8. Conclusions Chapter 7. Gas Production from Unconfined Class 2 Oceanic Hydrate Accumulations 7.1. Introduction 7.2. Background 7.3. Description of the Geologic System 7.4. Objectives 7.4.1.1. Geometry and Conditions of the System 7.4.1.2. Domain Discrimination and Simulation Specifics 7.4.1.3. Results of the Single Well Study 7.4.1.4. Effect of the Initial SH in the HBL 7.4.2. Case 2: Gas Production from a Five-Spot Well 7.4.2.1. Geometry and Conditions of the System 7.4.2.2. Domain Discrimination and Simulation Specifics 7.4.2.3. Results of the Five-Spot Study 7.5. Summary and Conclusions 7.6. Acknowledgements Chater 8. Regulatory and Permitting Environment for Gas Hydrate 8.1. Introduction 8.2. Regulatory and Permitting Framework 8.2.1. Territorial Sea 8.2.2 The 200 Nautical Mile Exclusive Zone 8.2.3. The Continental Shelf 8.2.4. The Commission on the Limits of the Continental Shelf 8.2.5. Rights of the Coastal State over the Continental Shelf 8.2.6. Legal Status of the Superjacent Waters and Air Space and the Rights and Freedoms of Other States 8.2.7. Submarine Cables and Pipelines on the Continental Shelf 8.2.8. Artificial Islands, Installation and Structures on the Continental Shelf 8.2.9. Drilling on the Continental Shelf 8.2.10. Payments and Contributions with Respect to the Exploitation of the Continental Shelf Beyond 200 Nautical Miles 8.2.11. Delimitation of the Continental Shelf Between States with Opposite or Adjacent Coasts 8.2.12. Tunneling 8.3. Statement of Understanding Concerning a Specific Method to be Used in Establishing the Outer Edge of the Continental Margin 8.4. The Area Beyond the Limits of National Jurisdiction 8.5. The Relationship of the Central Government to Local Authorities Author Comment Chaprter 9. Conclusions and Summary 9.1. Conceptualization of the Hydrate Gas Resource 9.2. Gas Hydrate; A New Hydrocarbon Resource at the Right Time 9.3. Gas Hydrate Characterization 9.3.1. Permafrost Hydrate 9.3.2. Oceanic Hydrate 9.3.3. Hydrate Natural Gas Quality 9.4. Hydrate Exploration and Recovery 9.5. Commercial Hydrate Natural Gas Development Glossary of Terms Selected References Miscellaneous Information Author Address List Gas Hydrate Fresh Water Reservoirs Earliest Record of Artificially Produced Gas Hydrate

bne: Колыбелью жизни на Земле может быть Потерянный город в Атлантике Роджер Хайфилд Потерянный город на дне океана содержит следы таких химических веществ, которые указывают, что он мог быть колыбелью жизни на Земле. Некоторые полагают, что ингредиенты для зарождения жизни попали на Землю из космоса. Дарвин считал, что жизнь возникла в теплом маленьком пруду. Есть и те, кто ищет ответы на дне морском. В поддержку последней теории появились новые свидетельства. На глубине 2600 футов на дне Атлантического океана найден "Потерянный город", где среди кремово-белых и серых сланцевых шпилей, остроконечных скал и рудных столбов размером с 18-этажный дом бурлит микроскопическая морская жизнь. Температура и состав газов из группы подводных горячих источников в этом месте, которые нагреваются благодаря медленному охлаждению находящихся под ними скал, которые называются гидротермальным полем, аналогичны тем, которые, как предполагается, возникали в ранние годы жизни на Земле. Группа ученых сообщает, что под Потерянным городом посередине Атлантики в результате простого химического взаимодействия морской воды со скалами постоянно производятся гидрокарбоны – составляющие нефти, газа и молекул, важных для зарождения жизни. Способность производить составляющие элементы жизни повышает шансы таких мест, которые находятся в мировых океанах, быть признанными очагами, где могла зародиться жизнь на Земле, утверждает д-р Гиора Проскуровски и профессор Дебора Келли, авторы исследования, о котором сообщает журнал Science. Гидрокарбоны, молекулы с различной комбинацией атомов водорода и углерода, – это ключ к клеточной жизни. Например, стенки клеток могут быть построены из простых углеводородных цепей, а аминокислоты – это короткие углеводородные цепи, связанные с атомами азота, кислорода или серы. "Самым первым шагом было поколение углеводородов, иначе Земля оставалась бы безжизненной", – говорит д-р Проскуровски. Анализ исключил органическое происхождение этих гидрокарбонов, которые являются составляющими нефтегазовых резервов, сформированных, в свою очередь, из останков доисторических морских растений и животных, осевших на морском дне. Однако в случае с Потерянным городом первичный источник гидрокарбонов был неорганическим. "То, что эти органические составляющие произошли от небиологического источника, возможно, является новым аргументом в нашем стремлении понять происхождение жизни на этой планете и на других объектах Солнечной системы", – отмечает Проскуровски. Может ли это означать, что объем мировых запасов нефти и газа недооценен? В свое время ученый Томас Голд популяризировал идею о том, что нефть может появляться в результате неорганических геологических процессов. "Я предполагаю, что аккумуляция нефти в глубоководных системах по типу Потерянного города маловероятна", – подчеркивает Проскуровски. Гидротермальное поле Потерянного города находится в 2300 милях к востоку от Флориды, на Североатлантической гряде. Микроорганизмы размножаются там в щелочной вулканической среде, порой такой же едкой, как жидкий очиститель водопроводных труб. Это отличается от ситуации на изученных ранее "черных курильщиках", где организмы просто приспосабливаются к кислотной среде. Микробы Потерянного города питаются метаном и водородом вместо углекислого газа, который является ключевым источником энергии для живых организмов вблизи "черных курильщиков". Структуры Потерянного города – это почти чистый карбонат, тот же материал, из которого состоит известняк в пещерах. Эти структуры украшают рифы Потерянного города, и их размеры варьируются от небольшого гриба до 18-этажной колонны – ее прозвали Посейдон, и она превосходит большинство известных "черных курильщиков", по меньшей мере, на 100 футов. Это гидротермальное поле было названо Потерянным городом отчасти потому, что оно находится на вершине подводной горы под названием Атлантис и было обнаружено случайно во время экспедиции на борту исследовательского судна Atlantis. http://inopressa.ru/telegraph/2008/02/01/17:28:45/gorod

bne: Энергетика на водороде – миф или реальность? Эксперты полагают, что нефти и газа хватит примерно на 50 лет, уголь и уран закончатся лет через двести-триста или около того. Но буквально все специалисты единодушно заявляют, что при традиционных путях развития энергетики человечество не успеет исчерпать эти ресурсы, поскольку экологическая катастрофа наступит раньше. Существуют также возобновляемые энергетические источники: энергия ветра и воды, внутреннее тепло планеты, солнечный свет. Однако они, по мнению специалистов, как сейчас, так и в будущем будут играть лишь вспомогательную роль в балансе энергопотребления. Таким образом, перспективы безрадостные, если не сказать - мрачные. У некоторых физиков теплится надежда на «термояд» и вроде бы уже собираются строить «пилотный» реактор, хотя технические проблемы еще не решены полностью, но их обещают «дожать» во время «рытья котлована». Надо сказать, эти обещания («дожать проблему» в самое ближайшее время) даются уже несколько десятилетий. Вместе с тем совершенно очевидно, что необходимая «периферия» для такого реактора, если он заработает, будет очень сложна, объемна, и будет потреблять много энергии. У экспертов даже возникает вопрос – а будет ли «положительный выход», т.е. будет ли энергия, получаемая от реактора, превышать энергетические затраты на его обслуживание? И в связи с этим еще вопрос, если все же «положительный выход» будет, то во что обойдется такая энергия? Нам все время говорят о неисчерпаемости энергии «термояда», и это прекрасно, но хотелось бы услышать и про ее стоимость. Потенциальные ресурсы нашей планеты в отношении нефти и газа в рамках новой концепции представляются совершенно иными. По числу атомов углеводородное сырье это, прежде всего, – водород. В природном газе – метане (СН4) - на один атом углерода приходится 4 атома водорода. В нефтяных производных отношение Н/С варьирует в интервале от 2 до 2,5. Таким образом, «вечная» (для геологов) проблема происхождения нефти и газа сводится к проблеме источника водорода. Со школьной скамьи меня занимал этот вопрос, и маститые профессора снисходительно объясняли, как в нефте-материнском бассейне, при диагенезе и катагенезе осадков, водород отжимался из растительных остатков, скапливался в зоне нефтеобразования, где шли процессы гидрогенизации и получались углеводороды. Мысленно прокручивая эту схему, я недоумевал, почему это водород должен собираться с обширной территории в какую-то локальную зону, двигаясь по сути в горизонтальном направлении, какой такой «таинственный магнит» его туда стягивает, ведь все градиенты указывают ему путь наружу, по вертикали. Кроме того, я никак не мог понять, каким образом нефть может сохраняться с девона или карбона. Кайнотипные осадки за гораздо меньший срок геологического времени литифицируются, становятся палеотипными. Нефть - это ведь такая нежная субстанция, она так сильно пахнет (парит легколетучими составляющими) и, скорее всего, является лакомым блюдом для многих бактерий. Кроме того, литостатическое давление - фактор постоянный, под действием которого нефть просто обязана уплотняться, отщеплять водород и превращаться в битум или асфальт. Тем более что вмещающие породы отнюдь не являются непреодолимым экраном для водорода, за геологическое время он способен просочится где угодно. В общем, нефть не может лежать миллионы лет, она либо очень быстро усохнет, либо еще быстрее ее съедят бактерии. Таким образом, в рамках традиционных представлений (ядро – железное, все остальное – силикатное), и появление нефти, и ее сохранение на протяжении геологического (!) времени следовало бы считать каким-то невероятным чудом. Но чудес в природе не бывает, если мы правильно понимаем, что в ней происходит в действительности. И в свете наших построений никаких чудес нет. Во-первых, автоматически решается проблема источника водорода. По нашей модели, он истекает из глубоких недр планеты, и все время стремится собраться в струи. Там, где эти струи попадают в обогащенные углеродом толщи, идут реакции гидрогенизации, формируются нефтеносные провинции и месторождения природного газа. В данной связи, углерод может быть любой – и в виде растительных остатков в осадочных породах, и в виде графита в метаморфических сланцах кристаллического цоколя платформ. По этой причине не следует удивляться, если в районах, где отсутствуют «нефтематеринские бассейны», вдруг обнаруживаются месторождения с хорошим дебитом. Был бы приток водорода с глубины – основного химического элемента нефти и газа, остальное (углерод по пути следования, ловушка на выходе) приложится, не здесь, так где-нибудь рядом. Во-вторых, нефть и газ, в нашем понимании, образуются только тогда, когда идет дегазация водорода из глубинных зон планеты. Судя по общей геодинамической ситуации, в настоящее время дегазация водорода происходит в широких масштабах. Соответственно, нефть и газ должны генерироваться прямо сейчас, и будут генерироваться завтра (здесь имеется в виду шкала времени человеческой цивилизации). Таким образом, углеводородное сырье, которое мы пользуем, скорее всего, образовалось совсем недавно и, скорее всего, его запасы продолжают пополняться и сегодня. Примечательно, что Бакинские нефтепромыслы, заложенные еще Нобелем, до сих пор продолжают давать нефть. А бывает и так, месторождение открыто, разбурено, подсчитанные запасы полностью выбраны, а нефть продолжает идти. В данной связи, следовало бы проводить тампонирование скважин на отработанных месторождениях в надежде на их восстановление в недалеком будущем. В свете сказанного, представления экспертов о полном исчерпании запасов нефти и газа (якобы, не возобновляемых) к середине нынешнего столетия представляются «детской страшилкой». Согласно нашей концепции, эти ресурсы, во-первых, возобновляются, а во-вторых, их должно быть гораздо больше, чем предполагалось, и в ближайшем будущем нам не грозит энергетический голод. В настоящее время техника бурения развивается поразительными темпами. Если дела так пойдут и дальше, то скоро скважины глубиной по 10-12 км будут рядовым событием. Тогда можно будет подумать о глубинном бурении территорий, продуктивных на нефть и газ, с целью перехвата струй глубинного водорода до того, как они израсходуют себя на реакции гидрогенизации. Но это будущее, а водород хотелось бы получить сегодня. Энергетика на водороде – миф или реальность? Бедственная экология мегаполисов, повышение содержания СО2 в атмосфере, потепление климата, резкое увеличение числа климатических аномалий, которые все чаще принимают форму метеорологических катастроф – все это провоцирует разговоры о водородной энергетике, как о кардинальном решении экологических проблем. Действительно, при сжигании водорода получается только чистая вода и никаких «парниковых» газов. Президенты, сенаторы, губернаторы, финансовые магнаты и прочие власть предержащие под давлением общественного мнения делают популистские заявления о пользе водорода и отпускают миллиарды долларов на разработку этого направления. Все ведущие автомобильные фирмы уже несколько лет как включились в соревнование по созданию лучшего автомобиля на водороде. Но почему же все это больше похоже на рекламную компанию с целью повышения рейтинга, нежели на действительное стремление сделать кардинальный переворот. Оказывается, есть причина к торможению революционных преобразований, но причина эта мнимая, хотя эксперты уверены в ее объективности. Обсудим эту ситуацию. Следует отметить, что обычный двигатель внутреннего сгорания хорошо работает на водороде. Такие автомобили еще в 1980 году на Московской олимпиаде обслуживали спортсменов на длинных дистанциях. Это были обычные микроавтобусы с обычными двигателями внутреннего сгорания, у которых, помимо баков с бензином, имелись емкости (дюары) с жидким водородом. Однако это уже прошлый век, а в нынешнем столетии создаются принципиально иные автомобили. Оказывается, еще в конце ХIX века был известен способ получения электрической энергии непосредственно от химической реакции водорода с кислородом, практически без выделения тепла. Уже тогда обнаружили, что если водород и кислород (кислород атмосферы) разделить проницаемой электролитической мембраной, то реакция образования воды на этой мембране будет проходить без горения, но с выделением электрической энергии в виде создания разности потенциалов. Сегодня топливные элементы такого типа (Fuel Sells) усовершенствованы настолько, что именно от них получают бортовую энергию американские «космические челноки» в орбитальном полете. Теперь представьте себе автомобиль, оснащенный такими топливными элементами. Это электромобиль с очень компактным электродвигателем, которому не нужны: ни система питания, ни система зажигания, ни система охлаждения, ни система смазки, ни кривошипно-шатунный механизм, ни … Короче говоря, по сравнению с современным двигателем внутреннего сгорания, электродвигатель прост до неприличия, и поэтому он гораздо более технологичен и безотказен. Он никогда не застучит (просто стучать нечему), у него не может быть проблем с «запуском», ему не нужна коробка передач (как она не нужна троллейбусу). У него нет выхлопной трубы, поскольку нет самого выхлопа, а потому он бесшумен, и единственное, что он выделяет во вне, это чистейшая вода, которую можно пить без всякого опасения. У такого автомобиля кондиционер или печка работают независимо от двигателя, поскольку эти устройства автономны. Если Вас засыпало снегом или Вы где-то безнадежно застряли, что иногда бывает, то в новом автомобиле можно неделю ждать помощи в комфортной температуре, без всякого риска отравиться выхлопными газами. В общем, это не автомобиль, а какая-то сказочная мечта. На воплощение этой мечты фирма «General Motors» потратила свыше 50 млн. долларов, и в 2000-ном году представила на суд публике пятиметрового (в длину) красавца «GM Precept» («precept» – наставление, предписание), способного на одной заправке водородом преодолевать свыше 800 км. Несмотря на свои внушительные габариты, этот чудо-автомобиль показал прекрасные динамические характеристики. Близко к этому времени, и другие ведущие авто-производители поспешили продемонстрировать свои немалые успехи. Помимо всего прочего, автомобили на топливных элементах потрясающе экономичны, КПД их силовой установки достигает 85%, тогда как из современного бензинового двигателя нельзя выжать более 40%, остальное выбрасывается в атмосферу с выхлопом раскаленных газов. Вот так, попросту, большая часть энергии - на выхлоп, да еще в виде удушающих и отравляющих газов. Разве это не «прошлый век»? А теперь представьте, как изменится среда обитания, когда все начнут ездить на новых автомобилях - наши мегаполисы станут тихими и чистыми. Итак, водород чрезвычайно привлекателен. Но почему же мы продолжаем жить по старому? Проблема в том, где этот водород взять. На поверхности планеты он существует в виде воды. Ее, конечно, можно подвергнуть электролизу и получить водород. Но когда мы употребим этот водород в качестве энергоносителя, то получим меньше энергии, чем было затрачено на его производство. Таким образом, для перевода транспорта и энергетики на водород, придется сжигать больше угля и нефти, придется больше расщеплять урана, и все это для сохранения уже достигнутого уровня энергопотребления. Разумеется, станет несравненно лучше там, где водород будет использоваться, но экология планеты в целом начнет ухудшаться более быстрыми темпами. В этом эксперты от энергетики видят непреодолимый тупик. К тому же, полученный из воды водород (как энергоноситель) оказывается гораздо дороже углеводородного топлива. И это, естественно, сдерживает тех инвесторов, которых не волнуют проблемы глобальной экологии. Итак, что же получается? Водородная энергетика – это все-таки миф, и чудо-автомобили никогда не заполонят наши дороги? Но давайте немного повременим с таким суровым приговором и обсудим эту проблему с новой (нашей) точки зрения. Когда эксперты выносят свой суровый приговор, они даже не подозревают, что жестоко ошибаются, поскольку находятся в плену ошибочных представлений о строении Земли. Действительно, если наша планета имеет железное ядро, а все остальное у нее силикатное, то о водородной энергетике лучше и не мечтать. Разумеется, это направление можно развивать вне зависимости от того, как устроена Земля. Можно, например, застелить Неваду солнечными батареями, понаставить повсюду «ветряков», получать электрическую энергию и тратить ее на производство водорода. Но даже при самом благоприятном раскладе, со всего этого мы будем иметь лишь малую долю того, что требуется, и это не спасет ни нас, ни планету. Теперь посмотрим на проблему в свете новой концепции. Силикатная оболочка нашей планеты имеет мощность 150 км под континентами, Земля расширяется, в зонах рифтогенеза литосфера утоняется и бескислородные интерметаллические силициды поднимаются к поверхности в виде гигантских выступов. Судя по геофизическим данным, в осевых частях океана, под рифтовыми впадинами, эти выступы располагаются на глубине 1,5 км от поверхности дна. На континентах, в зонах современного рифтогенеза они располагаются на глубине примерно 35 км. Однако местами, языки и гребни, отходящие от этих выступов, можно обнаружить на глубине 3-5 километров. Если мы найдем эти места и приспособимся добывать оттуда силициды, то каждый килограмм этого вещества (в результате химической реакции с водой), будет давать по 1200 литров водорода, и дополнительно к водороду по 13,5 мега-джоулей тепла (13,5 МДж выделяются при сжигании одного килограмма бурого угля). Таким образом, если Земля устроена «по-нашему», то она позволяет получать водород из воды, не только не затрачивая энергию, но еще и получать ее попутно и в больших количествах. Кроме того, в нашем варианте нет выбросов углекислого газа, о котором так много ведется разговоров в связи с парниковым эффектом и потеплением климата. Наш источник энергии обещает быть экологически чистым и неисчерпаемым в масштабах человеческих потребностей, поскольку объемы силицидов на доступных глубинах могут измеряться тысячами кубических километров. И это только языки и гребни на континентах, а в более отдаленной перспективе возможно человечеству достанет умения получать водород в рифтовых долинах океанов, где силициды совсем близко подходят к поверхности дна. Дорогой читатель, если Вы спросите меня – «как это все обустроить?», то данный вопрос не ко мне – геологу, а к специалистам технических профессий - инженерам, энергетикам, технологам и др. Могу лишь выразить надежду, что для обустройства этого неисчерпаемого энергетического источника к пользе человека (и планеты) ничего принципиально нового придумывать не придется, и современный уровень развития техники окажется достаточным. Отмечу только некоторую специфику в данной проблеме. Обычно температура в горных выработках растет с каждым километром глубины на 25-30 оС, и если руды уходят глубже 2-х км и очень хочется их достать, то приходится монтировать сложную (и дорогую) систему охлаждения нижних горизонтов. По этой причине шахты глубже 2,5-3 километров становятся нерентабельными, даже если Вы разрабатываете богатую золотую жилу. Здесь следует вспомнить, что интерметаллические диапиры внедряются холодными. Северо-Муйский туннель Байкало-Амурской магистрали находится в зоне современного рифтогенеза, и когда измерили температуру наверху Муйского хребта и внутри его, то градиент составил 2оС/км! В таких местах можно забираться горными выработками на глубину многих километров и все равно будет прохладно. Но это Байкальская зона рифтогенеза, где повсеместно развита вечная мерзлота, препятствующая проникновению поверхностных вод на глубину. Возможно холодные диапиры имеются в некоторых районах Запада Соединенных Штатов, например в Неваде, где выпадает чрезвычайно мало осадков (менее 1 см в год). В большинстве других рифтогенных зон, из-за проникновения воды, верхние части диапиров окисляются с выделением большого количества тепла, что ведет к появлению «расплавных шляп» и ареальному магматизму. Разумеется, в таких местах шахту не построишь, но за пределами расплавных зон можно бурить скважины, и по одним закачивать в силициды воду, а по другим из зоны реакции – отбирать «горячий водород». Этот способ будет мало чем отличатся от технологии получения геотермального тепла, только в нашем случае производительность по теплу будет во много раз выше, да плюс к этому еще и водород. Аналогичный процесс реализуется в природе. Рифтовые зоны океанов газят водородом. В Исландии много воды, и там, в рифтовой долине, струи водорода местами вырываются со свистом. Демонстрацией этого явления планета как бы подсказывает нам – «делай как я». Так давайте последуем этому совету! И возможно в недалеком будущем будем ездить на чудо-автомобилях по удивительно чистой планете. Я даже опасаюсь, что начнется конкуренция с животными и растениями, которые ринутся осваивать мегаполисы, воспринимая их как неосвоенное жизненное пространство (открывшуюся экологическую нишу). Вспоминаю стародавние времена в Москве, на окне нашей комнаты ласточки лепили гнездо, каждую весну мы их ждали, и как замечательно это было. Предварительные технико-экономические оценки показывают, что новый энергетический источник будет конкурентно способным на энергетическом рынке. И в этих оценках учитывалась только энергетическая составляющая, а положительный экологический аспект в расчет не принимался. Между тем, в последнее время мне все более привлекательной представляется идея добычи силицидов подземными выработками с последующим полным переделом их в заводских условиях. В конце концов, ведь это уже готовые металлы (магний, кремний, алюминий и др.), производство которых традиционными методами требует очень больших затрат энергии и отнюдь не улучшает окружающую среду. Сплавы на основе магния хорошо обрабатываются, обладают прекрасными механическими свойствами, не ржавеют, они в 1,5 раза легче алюминия и в 4,37 раза легче железа. При изготовлении автомобиля из сплавов на основе магния его вес уменьшится в разы. Соответственно можно будет существенно уменьшить мощность силовой установки при сохранении тех же динамических характеристик. Кроме того, из-за отсутствия коррозии в период эксплуатации, после износа такого автомобиля его корпус и многие детали можно будет вновь пускать в переплавку. Так почему бы нам не использовать некоторую долю металлов по их прямому, техническому назначению: в автопроме, строительных делах, на транспорте. Только представьте – спальный вагон будет весить в 3 раза меньше обычного, железного, если его сделать из «электрона» (сплава магния и алюминия, в пропорции 9:1). При современных ценах стоимость такого вагона баснословно велика из-за очень высоких энергетических затрат при традиционных способах получения этих легких металлов. Однако если их не требуется извлекать из окислов, а нужно только расплавить, то энергетические затраты сокращаются в 20 раз! Похоже, близится конец «железного века»? И можно не сомневаться, утилизация силицидов в заводских условиях покажет еще много плюсов, о которых сейчас мы даже не догадываемся. Поиски интерметаллических диапиров, разумеется, имеет смысл проводить только в зонах современного рифтогенеза. И в этом деле важны буквально все виды исследований – и геологические наблюдения, и геохимия, и разнообразные геофизические методы. Геологические наблюдения. В процессе внедрения интерметаллических диапиров от них могут отделяться струи резко восстановленных флюидов, в основе которых водород и силаны (кремний-водородные соединения, построенные по типу углеводородов). Эти силаны обладают высокой реакционной способностью. Если они попадают, например, в гранодиориты, то все темноцветные минералы (содержащие окислы железа) выедаются начисто, от них остаются только дырки, около которых зерна кварца и полевых шпатов оплавлены, а в стекле можно различить микроскопические листочки самородного железа. Еще более впечатляюще выглядят последствия контакта силанов с карбонатными породами. Среди светлых известняков (а бывает – белых мраморов) появляются черные зоны графитизации в результате реакции: CaCO3 + SinHm CaSiO3 + C + H2. Графит в этих зонах чрезвычайно мелкий (пылеватый) и ужасно пачкается, так что невозможно пройти и не заметить. Если же водородно-силановая струя проела себе путь наружу, то начинаются взрывы при контакте с атмосферой, на глубине нескольких метров и на поверхности. Результаты этого мне доводилось видеть на южном борту Тункинской впадины (Байкальская область рифтогенеза). Идешь по прекрасному лесу и вдруг попадаешь на какую-то «дьявольскую лесосеку». Лиственницы в два обхвата поломаны на кусочки, как спички, и эти обломки перемешаны с глыбами пород, которые здесь же выходят в коренном залегании. Я долго не мог понять причину этого: на обвал или сход лавины непохоже, не тот рельеф; смерч (?), но он не способен выдирать метровые глыбы из коренных обнажений; сейсмический удар (?), но он не может проявиться так локально. Понимание пришло после посещения штата Айдахо (на западе США). Совершенно очевидно, что силаны не могут далеко уходить от своих источников, они быстро расходуются из-за своей химической агрессивности. И если мы встречаем признаки воздействия силанов, то в этих местах диапиры силицидов, скорее всего, приближены к поверхности. Там, где кора обводнена сравнительно слабо, ареальный магматизм при внедрении интерметаллических диапиров проявляется спорадически и местами. Однако именно в таких случаях можно получить ценную информацию, особенно если удается проследить – куда магматическая активность стягивалась со временем. Самые поздние проявления часто бывают представлены сильно ошлакованными лавами, которые образуют миниатюрные шлаковые конуса и гряды (высотой не более 100 метров). По сути, извержения происходили в виде пены с многочисленными пузырями. И если в этой вспененной лаве Вам доведется встретить ксенолиты (например, валуны из четвертичных конгломератов), то Вы будете поражены химической агрессивностью этой пены, и у Вас не останется никаких сомнений, что газовая составляющая подобных извержений содержала много силанов (а они не могут уходить далеко от своего источника – силицидов). Важную информацию может дать изучение рельефа - время и характер его образования. И следует иметь в виду, что некоторые положительные формы рельефа могут оказаться совсем молодыми протрузиями. Эти факты также помогают лучше понять процессы, протекающие на глубине (разумеется, если рассматривать их в рамках нашей концепции). Геохимические исследования являются важной составной частью в поисках интерметаллических диапиров. Гелий – самый благородный газ, он не вступает ни в какие реакции. В земной коре изотопное отношение 3Не/4Не = 108, в диапирах силицидов оно выше на 3 порядка. Поэтому, когда в выбранном регионе замеры показывают величину 3Не/4Не = 105, это означает, что земная кора здесь очень сильно растянута и диапиры силицидов дышат своим гелием наружу. Если же такие значения (105, или близкие к ним) не обнаруживаются, то территорию следует считать бесперспективной. Беда только в том, что не всегда можно отобрать пробы. Для этого нужно собрать пузырьки газов из водных источников (лучше – термальных), но этих источников (с пузырьками) иногда бывает явно недостаточно. Геофизические методы, применяемые при поисках, весьма разнообразны: магнитотеллурическое зондирование, сейсморазведка – методами отраженных и преломленных волн, гравиметрия, магнитометрия, замеры температурных градиентов. Все эти методы перечислены отнюдь не для «красного словца», а решают абсолютно конкретные задачи. Например, если магнитотеллурическое зондирование выявило на глубине зону с аномально высокой электропроводностью, то обычно это связывают с циркуляцией минерализованных вод - природных электролитов. Но для такой циркуляции нужна система открытых пор и трещин, которая уменьшает плотность пород и скорости прохождения сейсмических волн. Вы делаете гравиметрию, и результаты не позволяет предполагать уменьшение плотности, а сейсмические наблюдения, напротив, выявляют высокоскоростной блок, совпадающий с зоной высокой проводимости. Следовательно, минерализованные воды отпадают, и одним вариантом становится меньше. Высокие скорости в сочетании с высокой проводимостью можно было бы связать с наличием еще не остывшего интрузива ультраосновных пород. Но гравиметрия не показывает также и избыточную плотность, характерную для «ультрабазитов», а замеры температурных градиентов не позволяют предполагать высокие температуры в аномально проводящей зоне. Соответственно, еще один вариант отпадает. И так, шаг за шагом, Вы постепенно приходите к уверенности в том, что обнаружен именно диапир интерметаллических силицидов, у которого нет «избыточной плотности», но есть высокие скорости и аномальная проводимость (заметьте, полупроводниковая), и есть еще кое-что, весьма необычное. Прошу меня простить, но на этом я закончу рассуждения на тему – «как искать эти диапиры», поскольку мне не хотелось бы «до поры – до времени» раскрывать некоторые «know how». Итак, наша концепция открывает широчайшие перспективы в энергетическом и сырьевом аспектах, и одновременно показывает возможность кардинального решения экологических проблем планеты. И если мы проявим расторопность и быстро научимся использовать открывшиеся возможности, то уже при жизни нынешнего поколения существенно изменим условия обитания на Земле в лучшую сторону. В. Н. Ларин, доктор геолого-минералогических наук http://www.contr-tv.ru/print/2269/

bne: Ученые ищут в Байкале месторождения газовых гидратов Нефтяное пятно на Байкале исследуют ученые из Иркутска и Санкт-Петербурга. Недавно они вернулись из экспедиции. "Черное золото" озеру не угрожает - это первый вывод. Но исследовали геофизики и другое явление. Искали новые месторождения топлива будущего - газовых гидратов. За бортом нефтяное пятно. На поверхности Байкала его обнаружили со спутника. Теперь происхождение "черного золота" исследуют ученые. Километровая пленка вреда экологии не принесет - это один из выводов. Нефть природная, и все успевают переработать бактерии. Примерно через сто метров вода вновь кристально чиста. "Нефтепроявления известны на Байкале с XVIII столетия. В районе мыса Толстый. А то, что сейчас мы изучаем, возле Кривого утеса - это новое пятно. Два года назад его обнаружили, теперь исследуем. Уже известно, что это свежая нефть, байкальская. Возраст ее ориентировочно 30 миллионов лет. И количество бактерий увеличивается, и они поедают нефть, так что вода остается чистая", - рассказывает Олег Хлыстов, руководитель экспедиции. На поверхность Байкала в год выходит около 4-х тонн нефти. Но это явление - неединственная цель экспедиции. Специалисты из Иркутска и Петербурга ищут новые месторождения газовых гидратов. Это "топливо будущего", считают геофизики. Кристаллы из смеси воды и метана заменят нефть, когда ее запасы закончатся на планете. На дно озера опускается гидролокатор. Специальный прибор поможет найти ученым полезные ископаемые. И вот новое открытие. В районе бухты Песчаная на глубине километра обнаружена необычная возвышенность. Возможно, вулкан. "По рельефу видно вспучивание. Если достанем вулкан - это газогидраты. Если будут гидраты - это настоящее месторождение", - говорит Олег Хлыстов. Достать кристаллы в этот раз не удалось. Но в прошлом году ученым повезло. Гидратов подняли столько, что остались образцы и для экспериментов прямо на борту судна. Байкал лимнологи называют природной лабораторией. И добывать газовые гидраты пока никто не собирается. Будут только наблюдать. Экспедиции запланировали на все лето. А пока ученые забросили удочку. Вместе с японскими исследователями они попытаются поднять кристаллы гидратов с байкальского дна в сентябре. 25.06.2007 http://www.sibcity.ru/?news=21363&line=education&page=12

bne: На дне океана нашли угрозу всему человечеству Ученые Университета Южной Калифорнии обнаружили гигантские скопления газов на дне океана, которые в скором будущем могут подняться к поверхности. Их высвобождение приведет к резкому прогреванию атмосферы Земли. В истории планеты такое случалось несколько раз, что приводило к окончанию ледниковых эпох или наступлению термических максимумов с катастрофическими последствиями для биосферы. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org. Исследователи проанализировали древние морские отложения в восточной экваториальной части Тихого океана, измеряя уровень металлов из гидротермальных месторождений. Они обнаружили четырехкратное повышение содержание цинка в известковых раковинах одноклеточных организмов фораминифер, что указывало на всплеск геологической активности около 17 тысяч лет назад. По времени это совпадает со значительными выбросами углерода из океана в атмосферу и окончанием ледниковой эпохи. Гидротермальные источники выпускают большое количество углекислоты и метана в придонный слой океана. Газы накапливаются и включаются в состав гидратов — кристаллических соединений, взвешенных в воде и опускающихся на дно. Раньше считалось, что такие океанические резервуары стабильны, однако теперь известно, что рост температуры воды может спровоцировать их разрушение. Один из таких резервуаров, расположенный в западной части Тихого океана, потеряет стабильность, если вода потеплеет всего на несколько градусов. Подводные скопления диоксида углерода встречаются вблизи гидротермальных жерл в Тихом, Атлантическом и Индийском океане, расположенных в рифтовых зонах или зонах субдукции («подныривания» океанических плит под континентальные). Один из резервуаров был обнаружен на глубине 6,5 километра около Тайваня. Океаны поглощают почти всю избыточную тепловую энергию из атмосферы Земли, что тормозит рост средней температуры воздуха. Однако при этом увеличивается количество тепла, содержащегося в морской воде. С учетом нынешнего уровня выбросов парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива к 2100 году температура поверхности моря поднимется примерно на три градуса Цельсия. Это достаточно, чтобы дестабилизировать гидраты по всему земному шару. 55 миллионов лет назад подобный процесс привел к палеоцен-эоценовому термальному максимуму, во время которого Земля разогрелась на восемь градусов Цельсия. https://hi-tech.mail.ru/news/ugroza-na-dne-okeana/

bne: Numerical simulation of migration–accumulation of oil resources Computational Geosciences Springer Netherlands ISSN 1420-0597 (Print) 1573-1499 (Online) Volume 12, Number 2 / Июнь 2008 г. DOI 10.1007/s10596-007-9075-5 pp 153-162 Numerical simulation of migration–accumulation of oil resources Yirang Yuan1 and Yuji Han2 (1) Institute of Mathematics, Shandong University, Jinan, 250100, People’s Republic of China (2) Physical Exploration Institute of Shengli Petroleum Administration, Dongying, 257022, People’s Republic of China Received: 11 February 2007 Accepted: 11 December 2007 Published online: 17 January 2008 Abstract Numerical simulation of oil migration and accumulation is to describe the history of oil migration and accumulation in basin evolution. It is of great value to the evaluation of oil resources and to the determination of the location and amount of oil deposits. This thesis discusses the characteristics of petroleum geology and permeation fluid mechanics. For the three-dimensional problems of Dongying hollow of Shengli Petroleum Oil Field, it puts forward a new model and a kind of modified method of upwind finite difference fractional steps implicit interactive scheme. For the famous hydraulic experiment of secondary migration–accumulation, the numerical simulation test has been done, and both the computational and experimental results are basically identical. For the actual problem of Dongying hollow, the numerical simulation test and the actual conditions are basically coincident. Thus, the well-known problem has been solved. Keywords Dongying hollow - Petroleum geology and permeation fluid mechanics - Model and method - Three-dimensional numerical simulation - Exploration of oilfield -------------------------------------------------------------------------------- Yirang Yuan (Corresponding author) Email: yryuan@sdu.edu.cn Yuji Han Email: Hanyuji@mail.slof.com References 1. Wette, D.H., Yukler, M.A.: Petroleum origin and accumulation in basin evolution – a quantitative model. AAPG Bull. 65(8), 1387–1396 (1981) 2. Yukler, M.A., Cornford, C., Welte, D.H.: One-dimensional to simulate geologic, hydrodynamic and thermodynamic development of a sedimentary basin. Geol. Rundsch. 57(3), 966–979 (1978) 3. Ungerer, P., Burous, J., Doligez, B.: A 2-D model of basin petroleum by two-phase fluid flow, application to some case studies. In: Doligez, B. (ed.) Migration of Hydrocarbon in Sedimentary Basins, pp. 414–455. Editions Technip, Paris (1987) 4. Ungerer, P.: Fluid flow, hydrocarbon generation, and migration. AAPG Bull. 74(3), 309–335 (1990) 5. Zhang, H.-F.: Review and prospect of oil–gas migration. In: Zhang H.-F. (ed.) Oil–Gas Migration Collected Works, pp. 3–6. Petroleum University Press, Dongying, Shandong (1995) 6. Allen, P.A., Allen, J.R.: Basin Analysis: Principles and Application. Petroleum Press, Beijing (1995) 7. Ewing, R.E.: The Mathematics of Reservoir Simulation. SIAM, Philadelphia (1983) 8. Shi, G.-R.: Numerical Simulation Method of Oil–Gas Basin. Petroleum Press, Beijing (1995) 9. Wang, J., Guang D.-F: The Model Study of Oil–Gas Migration–Accumulation. Petroleum Press, Beijing (1999) 10. Cha, M.: Secondary Hydrocarbon and Accumulation. Petroleum Press, Beijing (1997) 11. Han, Y.-J., Wang, J., Mao, J.-B.: Basin numerical simulation (BNS) and its application. In: Editorial Committee of Methodology and Application of Oil & Gas Resources Evaluation Ed. Symposium of Methodology and Application of Oil & Gas Resources Evaluation, pp. 58–75. Petroleum Press, Beijing (1988) 12. Hubbert, M.K.: Entrapment of petroleum under hydrodynamic conditions. AAPG Bull. 37(8), 1954–2024 (1953) 13. Dembicki, H. Jr.: Secondary migration of oil experiments supporting efficient movement of separate, buoyant oil phase along limited conduits. AAPG Bull. 73(8), 1018–1021 (1989) 14. Calalan, L.: An experimental study of secondary oil migration. AAPG Bull. 76(5), 638–650 (1992) 15. Ewing, R.E.: Mathematical modeling and simulation for multiphase flow in porous media. In: Numerical Treatment of Multiphase Flows in Porous Media, Lecture Notes in Physics, vol. 1552, pp. 43–57. Springer-Verlag, New York (2000)

bne: Ильин Алексей Владимирович Газогидраты севера Тюменской области как новый объект изучения геофизическими методами Специальность 25.00.10 - Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук Екатеринбург 2012 Работа выполнена на кафедре геофизики ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» Научный руководитель – доктор геолого-минералогических наук, профессор Сковородников Игорь Григорьевич Официальные оппоненты: Демежко Дмитрий Юрьевич, доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, Институт геофизики Уральского отделения РАН, ведущий научный сотрудник лаборатории геодинамики Борисова Любовь Константиновна, кандидат геолого-минералогических наук, открытое акционерное общество «ВНИИГИС», заведующая лабораторией методики геофизических исследований скважин Ведущая организация – Общество с ограниченной ответственностью «ТюменНИИгипрогаз» Защита диссертации состоится 27 декабря 2012 года в 9 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.280.01 при ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ГСП, ул. Куйбышева, 30 (III уч. корпус, ауд. 3326). С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет». Автореферат разослан 26 ноября 2012 г. Учёный секретарь диссертационного совета, д.г.-м.н., проф. А. Б. Макаров ВВедение Актуальность темы. Председатель Правительства Российской Федерации Владимир Владимирович Путин, выступая 11 октября 2010 года в Новом Уренгое на совещании, посвящённом обсуждению генеральной схемы развития газовой отрасли России, отметил, что в обозримом будущем реальной альтернативы природному газу ни в энергетике, ни в промышленности, ни в коммунальном секторе нет. При этом отмечено, что добычу газа в РФ планируется увеличить к 2030 году до 1 триллиона кубометров в год. Вместе с тем известно, разрабатываемые газовые месторождения севера Западной Сибири характеризуются значительной истощенностью. В условиях истощения запасов разрабатываемых месторождений возникает потребность ввода в эксплуатацию новых объектов. Очевидно, что рациональное использование ресурсов не может осуществляться без детального изучения ёмкостных свойств и характеристик насыщения всего разреза вскрытых пород. Обычно коллекторами в Западной Сибири (ЗС) принято считать песчаники и алевролиты. Однако и другие породы, которые обладают определёнными геологическими и структурными характеристиками, могут содержать углевод в промышленных количествах. В качестве перспектив прироста запасов газа можно рассматривать нетрадиционные для севера Тюменской области коллекторы – трещиноватые глины и аргиллиты. В первую очередь это надсеноманские (сенонские) отложения верхнего мела, поровое пространство которых, по мнению автора, содержит природные скопления газовых гидратов (ГГ). Методика же интерпретации комплекса ГИС для этой части разреза практически отсутствует. Причина заключается в том, что на фоне доказанной газоносности сеноманских залежей газа эти породы были отнесены к неколлекторам, и их изучению не уделялось должного внимания. За последнее время накоплен определенный объём геолого-геофизической и промысловой информации об особенностях строения надсеноманских отложений. В отдельных скважинах проведены скважинные испытания нижнеберёзовской подсвиты. Все проведённые работы подтвердили перспективность вскрытых отложений, а полученные данные позволили разработать методические приёмы интерпретации комплекса ГИС. Предлагаемая методика должна стать основой выбора объектов испытания в открытом или обсаженном стволе скважины, а в случае подтверждения продуктивности выделенных объектов, может быть использована для подсчёта и корректировки геологических запасов газа, находящегося в гидратном состоянии. Цель работы: - определить, как проявляются газогидратные коллекторы на каротажных диаграммах стандартного комплекса ГИС; - выработать методику выделения коллекторов, содержащих газовые гидраты, в конкретных геологических условиях; - определить положение газогидратных коллекторов в разрезах пробуренных скважин и установить их распространённость по площади месторождений; - разработать методику определения фильтрационно-ёмкостных свойств этих коллекторов. Задачи исследований: - изучение возможностей применения стандартного комплекса геофизических методов каротажа для выделения в геологическом разрезе скважин коллекторов, пустотное пространство которых содержит природные скопления газовых гидратов; - теоретическое обоснование методических приёмов выделения коллекторов на основе стандартного комплекса ГИС в нетипичных для Западной Сибири коллекторах – трещиноватых глинах и аргиллитах надсеноманского комплекса, содержащих природные скопления ГГ; - анализ данных о распространении природных скоплений газовых гидратов по предложенной автором методике в надсеноманских отложениях Западно-Сибирского нефтегазового региона; - разработка методических приёмов интерпретации стандартного комплекса ГИС с целью определения коэффициента газонасыщенности в сложнопостроенных коллекторах надсеноманского комплекса; Основные научные положения, защищаемые автором: 1.Петрофизические признаки коллекторов, содержащие природные скопления газового гидрата в надсеноманских отложениях Медвежьего месторождения. 2.Способ выделения в разрезах скважин коллекторов, насыщенных газогидратами, основанный на интерпретации результатов стандартного комплекса методов ГИС. 3.Способ количественной оценки газонасыщенности коллекторов, содержащих газовые гидраты. Научная новизна: - На примере нижеберёзовской свиты коньякского возраста Медвежьего месторождения показана возможность перехода воды и низкомолекулярных газов, содержащихся в поровом пространстве пород, в кристаллические соединения – газовые гидраты. - Сформулированы петрофизические признаки нового типа коллектора в надсеноманских отложениях, являющихся нетипичными для Западно-Сибирского нефтегазоносного региона. - Впервые предложена и применена на практике методика выделения границ гидратонасыщенных коллекторов в надсеноманских отложениях севера Тюменской области, основанная на данных стандартного комплекса ГИС. - Впервые предложен метод количественной оценки коэффициента газонасыщенности сложнопостроенных коллекторов, основанный на раздельной интерпретации данных нейтронного и плотностного гамма-гамма каротажа. Практическая значимость Исследования автора, проводившиеся в рамках диссертационной работы, тесно связаны с реализацией производственных задач при планировании и проведении геологоразведочных работ на месторождениях севера Тюменской области. Потенциальные объекты разработки надсеноманского возраста имеют не очень большие глубины залегания, а число скважин, вскрывших предполагаемые газовые и газогидратные залежи, велико. Следовательно, глины сенона можно рассматривать в качестве возвратного объекта разработки после выработки запасов газа в сеноманских отложениях. Экономическая целесообразность как разведки, так и эксплуатации этих залежей дополнительно подчеркивается практическим отсутствием затрат на создание необходимых коммуникаций. Существующая газотранспортная инфраструктура месторождений, находящихся на заключительных стадиях эксплуатации, может быть использована еще длительное время при условии загрузки новыми объёмами сырья, которые, в том числе, могут быть получены из скоплений газовых гидратов. По оценкам экспертов, разработка подмерзлотных газогидратных залежей начнётся уже в 2020-2025 гг. Разработанные в ходе диссертационной работы методические рекомендации обеспечивают комплексную интерпретацию нейтронного и плотностного гамма-гамма-каротажа, что полностью позволяет решать геологические задачи по выделению и оценке газонасыщенности трещинных коллекторов нижнеберёзовской свиты верхнего мела, сложенных глинами, содержащими природные скопления газового гидрата. Экономический эффект достигнут за счёт отказа от дорогостоящих дополнительных методов скважинных исследований, таких как широкополосный акустический каротаж и ядерно-магнитный каротаж, и решения поставленных задач по материалам стандартного комплекса ГИС. Внедрение результатов работы: - разработанные методические рекомендации по выделению газогидратов и оценке фильтрационно-ёмкостных свойств гидратонасыщенных коллекторов применены автором для интерпретации материалов ГИС в поисково-разведочных скважинах на месторождениях и лицензионных площадях ООО «Газпром добыча Надым»; - по результатам исследования подана заявка на патент на изобретение «Способ выделения в разрезах скважин коллекторов, насыщенных газогидратами». Апробация работы: - основные положения работы доложены на двухмеждународных и двух региональных конференциях, прошедших в городах: Ханты-Мансийск (2008-2009 гг.), Екатеринбург (2009 г.), Новочеркасск (2010 г.). Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 работ, в том числе 2 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, определяемых ВАК, сделано 4 доклада на конференциях, текущие результаты и направления дальнейших исследований докладывались и обсуждались на научном семинаре факультета геологии и геофизики Уральского государственного горного университета. Личный вклад автора. Диссертационная работа подготовлена на основе результатов исследований, выполненных автором и под его руководством в 2005-2011 гг. в ОАО «Красноярское управление геофизических работ», в 2011-2012 гг. в ООО «Газпром добыча Надым». Автор обеспечил: - научно обоснованную формулировку задачи об использовании данных стандартного комплекса ГИС для выделения и оценки ФЕС сложнопостроенных гидратонасыщенных коллекторов [1, 7]; - формулировку критериев выделения сложных ГГ коллекторов и принципов интерпретации комплекса скважинных геофизических методов для оценки их газонасыщенности [3, 5]; - апробацию и внедрение на лицензионных участках ООО «Газпром добыча Надым» новой методики интерпретации комплекса ГИС в надсеноманских отложениях[2]; - анализ и обобщение результатов выполненных исследований, подготовку соответствующих рекомендаций сервисным предприятиям и сообщений в научной печати, на научных конференциях и совещаниях [6]; Благодарности: В проведении скважинных исследований и внедрении методики интерпретации комплекса ГИС в надсеноманских отложениях автор пользовался поддержкой менеджмента ООО «Газпром добыча Надым» и ОАО «Красноярское управление геофизических работ». Неоценимую помощь в анализе полученных данных оказал научный руководитель д.г.-м.н., профессор Сковородников И. Г. Автор выражает глубокую благодарность этим учёным и производственникам, а также многим другим специалистам, с которыми он сотрудничал в ходе работы. Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 69 наименований, из них 4 на иностранном языке. Работа изложена на 107 страницах машинописного текста, включая 18 рисунков, 4 таблицы. Диссертация включает следующие основные разделы: Во введении сформулированы актуальность и цель работы, научная новизна и положения, выносимые на защиту, приведены сведения о практической ценности работы, сделан обзор научных публикаций, освещающих развитие методов ГИС для выделения газогидратных коллекторов. В первой главе описываются геолого-геофизические особенности, характеристика пород-коллекторов региона работ. Выводы к главе содержат постановку задач изучения нетрадиционных для Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна пород-коллекторов – глин и аргиллитов нижней части берёзовской свиты, содержащих природные скопления газовых гидратов (ГГ). Во второй главе изложены результаты анализа геофизического материала, на основе которого сделан вывод о газогидратном насыщении надсеноманских отложений (отложений сенона). В главе раскрыты проблемы выделения газогидратных коллекторов и геофизические методы оценки их фильтрационно-ёмкостных свойств. Приводятся теоретические предпосылки для комплексного применения методов нейтронного и плотностного гамма-гамма-каротажа с целью выделения в разрезе скважин интервалов насыщенных ГГ. Третья глава содержит описание комплексного применения методов ГИС, методик интерпретации геофизических данных, а также приводится разработанная методика интерпретации и результаты её применения. Google навел

БНЕ_Home: http://www.lin.irk.ru/new/files/GG2014.pdf

БНЕ_Home: Российские ученые выяснили, как с помощью морских червей искать нефть 03:3623.11.2016 (обновлено: 03:43 23.11.2016) ВЛАДИВОСТОК, 23 ноя – РИА Новости. Ученые лаборатории "Биология морских беспозвоночных" Школы естественных наук Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) во Владивостоке установили, что морские черви погонофоры являются индикаторами подводных месторождений нефти и газа, сообщает вуз. Изучив их строение и синтез органических веществ, исследователи пришли к выводу, что погонофоры обитают в перспективных для добычи углеводородов районах Мирового океана. "В глубине их тела есть специальный орган, где обитают хемосинтезирующие бактерии, окисляющие метан. Этот процесс происходит с выделением энергии, которая используется для синтеза органических веществ. Он похож на фотосинтез, но энергию дает не солнечный свет, а окисление метана, который необходим для жизнедеятельности погонофор в довольно высоких концентрациях — не менее 1 миллилитра на литр грунта. Это позволило нам сделать вывод о том, что те районы, в которых обитают погонофоры — перспективны для добычи нефти и газа", — сказал заведующий лабораторией "Биология морских беспозвоночных" ДВФУ Владимир Малахов. Он также сообщил, что все мелководные виды погонофор встречаются там, где разведаны или уже добывают нефть и газ — например, в Северном и Баренцевом морях, на шельфе Сахалина. На Дальнем Востоке погонофоры найдены в Охотском и Беринговом морях. Компания BP добывает нефть в Мексиканском заливе с глубины 1,5 километра, и там тоже были обнаружены целые заросли трубок погонофор. "У человечества еще есть запас углеводородов на больших глубинах Мирового океана, а где их искать — укажут погонофоры", — считает Малахов. Взрослые черви в их известковых раковинах. © Фото: Brian Nedved Черви помогли ученым понять, почему дно кораблей зарастает моллюсками Лаборатория "Биология морских беспозвоночных" Школы естественных наук ДВФУ была создана в рамках "мегагранта" правительства РФ в 2010 году. Сейчас ученые работают над реализацией большого комплексного проекта "Технологии мониторинга и рационального использования морских биологических ресурсов" ДВФУ до 2018 года, который получил поддержку Российского научного фонда.

БНЕ_Home: Там где сочится метан (можно ловить из спутников или по геохимическим пробам) есть и черви Интереснее другое - различны ли они в разных частях света

БНЕ_Home: 00:03, 28 ноября 2016 В Земле на глубине 1000 километров обнаружен океан Международный коллектив геофизиков впервые обнаружил прямое доказательство наличия водосодержащих жидкостей в верхнем слое нижней мантии на рекордной глубине — около тысячи километров от поверхности Земли. Исследование опубликовано в журнале Lithos, кратко о нем сообщает New Scientist. Ученые проанализировали алмаз, который примерно 90 миллионов лет назад был выброшен на поверхность Земли близ реки Сан-Луис в современной Бразилии в результате извержения вулкана. Минерал имел включения, которые попали в него при его формировании и были обнаружены инфракрасной микроскопией. Вкрапления в алмазе оказались связаны с присутствием гидроксильных ионов, которые, скорее всего, попали в минерал вместе с водой. Подробные исследования включений позволили определить их химический состав. Оказалось, что в большинстве своем они состоят из феррипериклаза (магнезиовюстит), из которого состоит примерно пятая часть минеральной фазы нижней, то есть расположенной на глубине 660-2900 километров, мантии Земли. Феррипериклаз состоит из оксидов железа и магния, а также может, при сверхвысоких давлениях и температурах, характерных для нижней мантии, поглощать в себя хром, алюминий и титан. Между тем, этих дополнительных включений в минерале не было обнаружено, что позволило авторам заключить, что алмаз возник на глубине около тысячи километров. МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ 00:02 25 апреля 2016 Глубокое проникновение Почему ядро Земли моложе ее коры Исследование ученых важно для объяснения происхождения воды на планете. Авторы отмечают, что они получили первые в мире прямые доказательства наличия воды в столь глубоком слое мантии. Ранее специалисты, изучив коматиит и оливин, показали, что на глубине 410-660 километров под поверхностью Земли существует законсервированный океан архейского периода (возрастом 2,7 миллиарда лет), объем которого в разы превышает размеры Мирового океана. Их выводы подтвердила работа коллег, которые также исследовали гидратированные минералы, в частности брусит. https://lenta.ru/news/2016/11/28/water/

bne: КОНЦЕПЦИЯ НЕФТЕГАЗООБРАЗОВАНИЯ ИЗ ПЕРВИЧНЫХ МАТЕРИЙ В.А. Иктисанов http://media.wix.com/ugd/2e67f9_bd366fbc1d18434d9804db542ffd15a2.pdf

полная версия страницы