Откуда берется нефть

Фактически, наша цивилизация основана на нефти. Это наш основной энергетический ресурс. Конечно, в связи с кризисом можжно сказать, что Россия из страны непуганных нефтедолларов превращается в страну испуганных нефтедолларов, однако нефть по-прежнему остается значимым фактором экономики и политики и так или иначе играет важную роль в нашей жизни.

Так откуда же она берется и как ее ищут?

Генезис. Раньше существовало две теории происхождения нефти: биогенная и химогенная. По первой - нефть продукт разложения органических продуктов, по второй - результат химических реакций неорганических продуктов. Как показало время и лабораторные эксперименты, правы - обе.

Она, действительно, и так и так образуется. В одних месторождениях основной источник был органическим, в других - нет. Поэтому и состав нефти везде разный.
Кстати, нефть формируется постоянно, но в эйфорию впадать не стоит, т.к. скорость ее образования крайне медленная, а скорость добычи - стремительна. Нет единого мнения на сколько же нам хватит этого ценного ресурса. Существует огромное число прогнозов, но все они дают совершенно разные цифры. Одно точно - газа хватит на дольше. К тому же, время ставит перед инженерами все более сложные задачи: неразработанных месторождений с малых глубин почти не осталось, приходится углублять поиск нефтяных месторождений и бурить глубже и глубже, что и технически сложнее и значительно поднимает себестоимость самой нефти.

Каким образом нефть и природный газ находятся в Земле? Горные породы, слагающие земную кору не однородны и содержат огромнейшее число пор и трещин. Именно их и заполняют жидкости (вода, нефть) и газ. Причем, учитывая, что нефть легче воды, а газ, в свою очередь, легче нефти, то в виде такого слоеного пирога они и залегают. Но для того чтобы нефть или газ скопились за миллионы лет в мало-мальски приемлимых для добычи количествах, необходимо чтобы им было где скапливаться. Такие "ловушки" бывают разными. Самая простейшая - это структурная ловушка:


Для формирования залежи нефти подобного типа необходимо наличие гидроупорного пласта (например глина) и соответствующая структура-складка, которая формирует природный резервуар для накопления нефти.

Т.е. для поиска нефти необходимо прежде всего искать "ловушки" разного типа, где она теоретически может быть, а далее определить заполнена обнаруженная ловушка нефтью или просто водой.
Самый верный способ проверить что находится под землей - это пробурить и посмотреть, но, как вы сами понимаете, это во первых очень дорогой способ, а во вторых бурить наугад - все равно что тыкать пальцем в небо.
Перед бурением скважины проводятся предварительные очень серьезные изучения строения земной коры в данном исследуемом месте. Именно этим и занимается геофизика (наука изучающая Землю).

Как все это происходит?
Ну прежде всего, начинается с необходимых формальностей - необходимо купить лицензию на разведку и недропользование какого-то участка. Затем, собственно, проводятся сами исследования. Метод, позволяющий это сделать, называется - сейсморазведкой.

Наверное вы помните из школьного курса физики почти мантрическую фразу: "угол падения, равен углу отражения" (читать бубнящим монотонным голосом). Также, следует вспомнить метод эхолокации, используемый в природе летучими мышами, ну а не в природа - например для определения глубины дна с корабля (посылается сигнал, скорость распространения которого в среде мы знаем, сигнал отражается от объекта и возвращается обратно; зная скорость и замерив время, мы можем вычислить расстояние до объекта: h=v*t/2). Это конечно же все очень идеализированный случай. На практике в реальных средах следует учитывать неоднородность среды, эффекты дифракции, интерференции, регистрацию посторонних сигналов и т.д. и т.п.
Не буду здесь углубляться в теорию (разве только специально просить будете), расскажу о практической стороне, т.е. как это происходит.

А происходит это следующим образом: разворачивается мобильный "полевой" лагерь-база, подгоняется техника, приезжают специалисты и процесс пошел!


вот например

Раскладывают километры специального кабеля с подключенными через равные промежутки в специальные разъемы кабеля регистрирующих приборов - сейсмоприемников.


на данном фото они компактно выставлены для тестирования

Сам кабель, который называется "коса", подключается к специализированному компьютеру, с помощью которого контролирует процесс регистрации и записывают полученные данные. В реальности эта бортовая машина типа Камаза или Урала со специализированным помещением в кузове, где и смонтирована аппаратура и рабочее место оператора.

В нашем случае, для того чтобы регистрировать и записывать сигнал, отраженный от каких-то горных пород земной коры, этот сигнал сначала нужно создать. Для этого или бурят неглубокую скважинку и взрывают там заряд, либо используют специальную технику - вибраторы. Прошу не смеяться и не путать, ибо сейсмический вибратор весит порядка 40-ка тонн!!! Хотя принцип действия схож. Есть там плита, осуществляющая колебания заданной частоты, которое и передается в землю. Обычно используют несколько таких машин одновременно.


вот вам экземпляр 40-ка тонного "вибратора"

группа вибраторов - фото моего коллеги Анатолия Романчука

После того, как сигнал возбудили (извините, но терминология такая, особенно со стороны смешно потом понимать, когда увлекся и на улице по телефону говоришь коллеге: "да хреново они возбуждают, вибраторы у них старые, мне не нравятся.." и потом замечаешь на себе шокированные взгляды прохожих..), зарегистрировали, эти данные отвозятся на вычислительный центр, где команда геофизиков-обработчиков очищают запись от помех, усиливают полезный сигнала, совершают еще кучу математических преобразований и в итоге формируют волновую картину среды в данном месте. Что под этим подразумевается? А имеется ввиду то, что мы не видим из чего все таки сложена земля в этом месте, но мы видим граница горных пород с разной плотностью. Внешне это выглядит примерно так:


сейсмический разрез земли в исследуемом месте

После этого геофизики интерпретаторы прослеживают на совокупности таких вот разрезов те или иные границы, с помощью геологов и скважинных данных проводится сопоставление, что такое-то вот сейсмическое отражение является пластом песчаника с плотностью такой-то, пористостью такой-то и нефтенесыщенностью соответсвенной. На самом деле параметров больше и тонкостей тоже хватает, но не буду усложнять. Далее строятся карты, проводятся дополнительные методы анализа сейсмических данных, строятся компьютерные модели залежи.

И только после этого думается а стоит ли вообще бурить тут, а будет ли стоимость добытой нефти превышать стоимость бурения?