Тайны образования нефти и горючих газов
Шрифт:
Расширение поисков нефти и газа, охватившее не только все континенты и острова, но и океаны, моря, крупные озера, было обусловлено ростом потребности в этих ископаемых. Не будет преувеличением утверждение о существовании прямой и обратной связи между научно-технической революцией и использованием нефти и газа: чем полнее реализуются все потенциальные возможности этих ископаемых, тем интенсивнее развитие НТР, а, с другой стороны, развитие НТР позволяет существенно увеличить количество добываемых нефти и газа.
Интересно рассмотреть, как менялось использование нефти и газа в истории развития человечества. 4-6 тысяч лет назад на Среднем Востоке битум использовался для приготовления раствора при кладке стен и в качестве клея для закрепления
Геродот и Аристотель сообщали об использовании газа для варки пищи, а, судя по археологическим находкам, нефть для освещения использовалась еще в древнем Вавилоне. Нефтяные лампы применялись во времена Римской империи в Сицилии, Египте и других Районах.
За 2000-3500 лет до н. э. битум использовался в качестве цемента в различных скульптурных произведениях - украшениях колонн, статуях и др. С древнейших времен он применялся для предохранения деревянны; судов от воды, для защиты фруктовых деревьев и вино градников от вредителей и т.д.
С доисторических времен и до настоящего времени нефть использовалась в медицинских целях. В 1539 году для нужд медицины из Венесуэлы в Испанию было отправлено несколько тысяч бочек нефти. О применении нефти в медицине писали древнегреческие, древнеримские, средневековые арабские и европейские ученые Некоторые типы нефтей (например нафталанскую) используют в медицине и в настоящее время. Битум при меняли в древнем Египте для мумификации трупов, а в средние века - для получения тепла и света. Уже в тс, время применялись методы перегонки нефти для очистки ее от опасных легких фракций и тяжелых остатков, дающих много копоти. Методы очистки и перегонки неф ти были описаны в трудах Геродота, Аристотеля, Пли ния Старшего и др.
Битумы, в том числе и нефть, применялись в военные целях еще во времена Пелопонесских войн (в 431-404 годах до н. э.). Плиний Старший описал применение нефтепродуктов при атаке Лукуллой города Самосата (Тиграпоцерта), а Филостратус Старший (170-245 годы) - использование нефти индусами для поджог;) стен. С 650 года известно о применении "греческого огня" (смесь нефти, серы и селитры), секрет которого в Европе узнали лишь в 1250 году.
Одной из причин неудач похода князя Игоря на половцев в 1184 году явилось присутствие в войске хана Кончака специалиста, "умеющего стрелять огнем и зажигать грады". В 1253 году Кублай Хан создал специальный корпус (1000 человек) поджигателей нефтью. В арабском руководстве по военному искусству (1300 год) описывались катапульты для горящей нефти
Любопытно, что необычные свойства битумов использовались в черной магии и в древние (например, в Вавилоне за 4-1 тысячу лет до н. э.) и в средние (IX век) века.
С нефтью и другими битумами связано много легенд возникавших в разное время. Так, Плутарх пишет, что обнаружение выхода нефти на берегу Амударьи (древнее название Оке) во время подготовки места для царской палатки Александр Македонский расценил как одно из "величайших предзнаменований", полученных им от божества. Прорицатели же утверждали, что "оно предвещает поход славный, но тяжкий и суровый", и это предзнаменование положило конец колебаниям Александра и определило его решение о походе в Индию.
В начале VI века существовала легенда о том, что нефть, пропитывающая породы в районе озера Тегернзее (ФРГ), является кровью гиганта Тирзуса, который не пускал чужеземцев в долину Рейна. Статуя Тирзуса и в наше время имеется в церкви деревни Вильтен.
Значительно позже, в XIX веке, нефти приписывали вредное влияние. Так, по сообщению Н. И. Воскобойникова и С. Г. Гурьева, в 1832 году Черноморская войсковая канцелярия запрещала в течение лета открывать нефтяные колодцы и копальни и добывать из них нефть, считая, что "испарения оных во время росы иссушают хлебные растения и производят неурожай в окрестных местах".
Первым импульсом к возникновению индустриальных методов добычи битумов в XVIII-XIX веках было установление возможности использования их в качестве мастики ("сейшельская мастика") для покрытия сначала мостов, потом площадей и улиц в городах Париже, Лионе, Петербурге и др. Постепенно расширялась область использования нефти (сначала в целом, а затем ее средних фракций) в качестве источника света: уже в 1815 году ею освещали улицы Праги. Однако резкое увеличение потребления нефти связано с изобретением керосиновой лампы. Оно, в свою очередь, вызвало необходимость разработки методов перегонки нефти - выделения из нее керосиновой фракции. Интересно, что у нас в стране методы перегонки нефти разрабатывались самостоятельно, начиная еще с XVIII века, Ф. С. Прядуновым на Ухте (1745 год), Ю. Надыровым у г. Сергиевска (1754 год) и братьями Василием, Герасимом и Макаром Дубиниными в Моздоке (1823 год). На Западе этот метод был "заимствован" из технологии переработки битуминозных углей.
При получении керосина бензин и мазут рассматривались в качестве отходов. С изобретением форсунки мазут стали использовать в качестве топлива, а бензин сравнительно долго представлял собой вредный и опасный отход производства, от которого необходимо было избавляться. В Грозном, например, специально копали поглотительные колодцы, в которые сливали бензин.
Использование других нефтепродуктов для разных целей тоже внедрялось очень медленно. Так, еще в 1880 году, когда были разработаны методы получения из нефти смазочных масел, считалось, что для смазки трущихся деревянных деталей наиболее эффективным является деготь, а для смазки трущихся металлических деталей сало. Смазочные масла со временем вытеснили растительные и животные жиры, парафиновые свечи оказались более дешевыми, чем восковые, начали применять анилиновые красители и т. д.
Вторым импульсом к резкому увеличению потребления нефти явилось широкое использование двигателей внутреннего сгорания для наземного (в первую очередь автомобильного), водного и воздушного транспорта в течение первых десятилетий XX века.
Вторая мировая война, как известно, была "войной моторов". В ней участвовало 40 миллионов автомобилей и тягачей, 150 тысяч танков, 200 тысяч самолетов.
Третьим импульсом к значительному возрастанию потребления нефти, а затем и газа явилась их очевидная более высокая эффективность по сравнению со всеми существующими источниками энергии. До сих пор жидкое горючее не имеет себе равных как источник энергии для наземного и воздушного видов транспорта. А разве можно заменить природный газ в качестве источника энергии и тепла для крупных городов? В самом деле, сколько бы нужно было иметь котельных, чтобы согреть и снабдить теплой водой такое количество домов, как в Москве, и какое огромное стояло бы над городом облако дыма, особенно под новый 1979 год, когда столбики термометров опускались до - 38,4 °С. если бы все котельные топились каменным углем или даже нефтью? В действительности небо над Москвой было голубым и, в том числе, благодаря тому, что почти все ТЭЦ города отапливались газом.
Природный горючий газ обладает другими особенностями, облегчающими его использование в огромных количествах: его легко транспортировать и можно хранить в больших объемах вблизи пунктов потребления. Так, природный газ транспортируется из Сибири и Средней Азии в центральные районы европейской части СССР, а из Оренбургского месторождения - даже в разные страны Европы, В сжиженном виде газ с помощью специальных судов - метановозов перевозится через моря и океаны.
Вблизи крупных промышленных центров создают подземные хранилища газа, откуда он отбирается во время "пиковых" нагрузок и которые вновь заполняются газом во время снижения его потребления. Таким образом удается как бы исправлять "ошибки" природы и создавать искусственные газовые месторождения там, где это необходимо человеку.