Тревожный вопрос 
 
   Земная природа - хозяйка рачительная. Тысячи, миллионы лет крупинка к
крупинке собирает свои богатства: россыпи драгоценных камней и металлов,
залежи руды, угля, солей. Миллионами лет в глухих подземельях растут
кристаллы, накапливаются пласты различных минералов, в толщах осадков
скапливаются нефтяные залежи.
 
   Нам еще не совсем ясно, как возникли нефтяные месторождения. Но нет
сомнения, что они долго вызревали в недрах и сохранились только потому,
что были изолированы на долгие сроки.
 
   Современная техника ненасытно пожирает минеральные энергетические
ресурсы, в первую очередь нефть, Горючего требуется все больше и больше. И
вот уже возникла вполне реальная проблема: кладовые земной природы не
бездонны; уничтожая горючие полезные ископаемые, мы рискуем лишиться их
вовсе.
 
   Об этом начали писать давно, по крайней мере с конца прошлого века.
   Называли даже сроки, когда наступит всемирный энергетический кризис.
   Подсчитывали известные запасы энергетических ресурсов, учитывали темпы
роста их потребления и вычисляли, когда ресурсы будут исчерпаны.
Получалось - через десятки лет. Время шло, проходили назначенные сроки, а
горючих ископаемых становилось вроде бы даже больше. Почему? Потому что
геологи открывали новые и новые крупные месторождения угля, нефти, газа.
   Однако с середины нашего век! энергетические ресурсы стали
использоваться с невиданной ранее интенсивностью. И вновь встает вопрос:
надолго ли хватит? В особенности нефти, уникального природного продукта,
очень сложного по структуре и происхож дению.
 
 
                            Глобальный оптимизм 
 
   В геологических науках оптимистичные прогнозы даются обычно с немалой
осторожностью, с оговорками. И понятно: мы все еще не слишком хорошо
ориентируемся в вечной тьме зекных недр. Тем удивительнее слышать
положительные заключения специалистов, оценивающих перспективы открытия
новых значительных по объему месторождений нефти и газа. Однако, когда в
Москве на 27-м Международном геологическом конгрессе обсуждались
актуальнейшие проблемы геологии, и среди них как одна из важнейших - о
перспективах поисков нефти и газа, то, пожалуй, большинство крупнейших
специалистов по этим вопросам высказывало вполне оптимистические взгляды.
И, надо сказать, их мнение покоилось на солидном основании.
 
   Задал тон такому, можно сказать, глобальному оптимизму видный
американский ученый и предприниматель М. Хэлбути. Он постарался оценить
географическое положение перспективных нефтегазоносных бассейнов мира.
Представил соответствующие карты. Ориентировался прежде всего на открытия
последнего десятилетия:
   9 гигантских месторождений в Северном море, гигантские залежи нефти и
газа на севере Аляски и у Ньюфаундленда и т. д. Согласно этим данным,
перспективные площади охватывают около 77,6 миллиона квадратных
километров, из них около трети приходится на окраины континентов
(преимущественно шельфовые зоны морей). В арктической зоне, по мнению
Хэлбути, будет совершено не менее половины будущих открытий нефтегазовых
залежей.
 
   "Я твердо убежден,- сказал Хэлбути,- что в будущем мы откроем в
глобальном масштабе по крайней мере столько же нефти и значительно больше
газа, чем открыто сегодня. Я полагаю также, что нас ограничивают только
недостаток воображения, решительности и технология".
 
   На геологических картах, показывающих перспективные на нефть и газ
территории, оконтурены обширнейшие регионы. Но это еще сугубо
предварительные и весьма неопределенные прогнозы. Требуется уточнить, на
каких глубинах, в каких геологических условиях, в отложениях каких эпох
можно ожидать промышленных скоплений нефти и газа. Иногда такие уточнения
оборачиваются приятной неожиданностью: удается обнаружить нефтяные залежи
даже в таких подземных условиях, которые прежде считались неперспективными
для этого полезного ископаемого.
 
   Так, в США есть обширная полоса вдоль Скалистых гор, которую долгое
время называли "кладбищем скважин на нефть". Действительно, из 500
разведочных скважин, пробуренных здесь, ни одна не вскрыла залежи
полезного ископаемого. Казалось, безнадежный район; буровые врезаются L.
древние безжизненные гранитные толщи. Но вот рискнули пробиться глубже-и
удача! Было обнаружено первое месторождение нефти, а затем большие залежи.
Оказалось, что здесь древние толщи надвинулись на более молодые осадочные
слои, в которых сформировались месторождения нефти и газа.
 
   Если прежде, вскрывая переплавленные или сильно преобразованные в
недрах магматические или метаморфические породы, геологи-нефтяники обычно
прекращали поиски, то теперь ситуация меняется. В ряде случаев под
покровами платформенных областей обнаружены богатейшие залежи нефти и
газа. Более того, в качестве коллекторов могут быть даже вулканические и
трещиноватые метаморфические породы. Это показали исследования советских
геологов и венгерских. Раньше не знали о возможной нефтегазоносности
глинистых толщ. Сейчас такие своеобразные карбонатно-кремнистоглинистые
отложения (доманикиты), пропитанные органическим веществом, обнаружены в
нашей стране. В США признаны перспективными на нефть глинистые доломиты
Калифорнии. Извлечение нефти из подобных отложений требует новой
технологии. В США после долгих поисков создан эффективный метод добычи с
помощью закачки воды и газов, электроподогрева и гидровзрыва.
 
   Но самые выдающиеся за последние десятилетия открытия
геологов-нефтяников связаны с Западно-Сибирской низменностью. То, что там
должна быть нефтегазовая провинция (площадью 2,4 миллиона квадратных
километров!), было теоретически предсказано еще полвека назад И. Губкиным.
Сейчас здесь эксплуатируются залежи нефти, заключенные преимущественно в
мезозойских породах, возраст которых до 235 миллионов лет. Это то время,
когда на Земле жили звероящеры.
   Советские исследователи (Д. Дробот и другие) сумели доказать, что на
Сибирской платформе перспективны на нефтегазоносность и более глубокие,
более древние горизонты. Это отложения нижнего кембрия, им полмиллиарда
лет, и еще значительно более старшие.
 
   Специалисты теперь признали, что и в других регионах есть смысл
проводить более глубокую нефтегазоразведку. Но за отметками, превышающими
пятикилометровую глубину, все же больше шансов обнаружить не нефть, а газ.
 
   Пока еще месторождений на суше явно больше. Однако начали набирать мощь
нефтегазопромыслы шельфовых областей - морские. Северное море в этом
отношении последовало за Каспийским. Теперь все настойчивее раздаются
голоса, предлагающие обратить пристальное внимание не только на
мелководные шельфы, но и на более глубокие акватории, на переходные зоны
от континентальных окраин к океану, а также на районы островных дуг.
Перспективность этих регионов связана с особенностями истории их развития
и с условиями осадкообразования.
 
   Словом, к известным прежде перспективным на нефть и газ участкам земной
коры ныне добавилось немало новых, очень обширных. И получилось, что на
некоторых наиболее оптимистичных картах прогноза нефтегазоносности
перспективными показаны едва ли не все шельфовые зоны и большая часть
территории суши.
 
   Получается, что искать можно почти везде. Но ведь важно знать, где
такие поиски дадут наилучший экономический эффект (как было, скажем, с
открытием Западно-Сибирского нефтегазоносного региона), а где обнаружатся
лишь редкие и небогатые скопления нефти или газа, и, как говорится,
"овчинка выделки не стоит".
 
 
                              Освоение опыта 
 
   Приступая к освоению новых, неведомых регионов, специалисты стараются
полнее и конструктивнее использовать опыт прошлого. С этой целью советские
ученые обобщили имеющиеся сведения об условиях формирования крупных зон
нефтегазонакопления.
   Вот некоторые их выводы.
 
   Из двух полушарий планеты заметно богаче нефтью Восточное. Здесь
находится более 65 процентов нефтяных ресурсов мира, почти девять десятых
месторождений-гигантов.
 
   Нефть чаще всего встречается в интервалах глубин 750-3000 метров (86
процентов всех известных запасов нефти). По возрасту нефтеносные толщи
преимущественно мезозойские (66 процентов крупных нефтяных месторождений).
По составу вмещающих пород абсолютно преобладают песчаниковые коллекторы и
карбонатные.
 
   Как известно, для формирования залежей нефти и газа необходимы особые
подземные ловушки, в которых накапливается и сохраняется полезное
ископаемое. Виды ловушек бывают разные. Давний опыт показывает, что
наиболее перспективны и надежны так называемые структурные ловушки,
которые располагаются в верхних частях антиклинальных складок (то есть
складок выпуклостью вверх, в виде купола). С ними связано около 86
процентов всех ресурсов нефти.
 
   Большинство месторождений нефти и газа (около 90 процентов) находится
на платформах - территориях относительно устойчивых, в истории которых за
последние десятки и сотни миллионолетий не было крупных геологических
катастроф: глубоких прогибов и 
   разрывов земной коры, воздымания горных хребтов и т. п.
 
   Итак, напрашиваются некоторые обобщения. Основные нефтеносные регионы
все же тяготеют к континентам. Именно поэтому Западное полушарие,
преимущественно океаническое, менее богато месторождениями нефти и газа.
Кроме того, повышенная активность земных недр, вызывающая интенсивное
складко- и горообразование, не благоприятствует сохранности там нефтяных
залежей.
 
 
                              Толика сомнений 
 
   Ироничный писатель Жуль Ренар както сказал: "Ученый-это человек,
который в чем-то почти уверен". Только лишь "почти". Потому что в науке
любые догмы и общепринятые суждения постоянно подвергаются сомнению.
 
   Глобальный оптимизм нефтегазовых прогнозов, прозвучавших на конгрессе
геологов, тут же был несколько поколеблен отдельными высказываниями.
   Так, например, по мнению французского ученого П. Ф. Бюролле, упования
на открытие новых залежей, соизмеримых по общему объему с уже известными,
по меньшей мере необоснованны.
 
   Никто из специалистов не оспаривает утверждение о том, что еще будет
обнаружено немало месторождений нефти и газа. Однако многие считают, что
это будут залежи преимущественно некрупные по запасам, трудные для
разведки и сложные по технологии извлечения полезного ископаемого.
Принимать их в расчет можно лишь при условии новой технологии добычи нефти.
 
   Благоприятных для нефтегазообразования регионов в принципе на планете
может быть очень много. Скажем, в крупных осадочных толщах вполне можно
ожидать залежей нефти. А подобных толщ накоплено в разных регионах немало.
Но есть ли среди них продуктивные нефтематеринские породы? Есть ли
надежные ловушки!
   Достаточно ли велики они по объему?..
   Чтобы ответить на эти вопросы, даже при самых благоприятных общих
предпосылках, в каждом отдельном случае необходимо учитывать частные
конкретные условия. Известно, например, что золото встречается в россыпях,
а россыпей (скоплений мелких обломков различных горных пород) повсюду
великое множество. Означает ли это, будто повсюду следует активно искать и
разрабатывать россыпное золото?
 
   Иногда превосходные, казалось бы, ловушки оказываются пустыми. Как
определить, в каких подземных ловушках есть нефть, а какие из них это
текучее полезное ископаемое по каким-то причинам сумело избежать или
ухитрилось уйти из них?
 
 
                             Локальный прогноз 
 
   Теперь, когда определены принципы выделения крупных регионов,
перспективных на нефть и газ, резко возросло значение точных локальных
прогнозов.
   Ведь нефть не станешь искать "где-то вообще", на площади в сотни и
тысячи квадратных километров. Требуется наиболее рационально распределить
разведочные скважины, а полученную с их помощью информацию использовать с
максимальной эффективностью.
   Бурить приходится на значительные глубины, и цена каждой скважины -
около миллиона рублей и более.
 
   Можно ли заранее предусмотреть количество, качество и степень
заполненности подземных ловушек нефти!
 
   Геологи В. Ильин, А. Золотов, Л.Кирюхин обратили внимание на такую
закономерность. Хорошие скопления нефти встречаются в рифовых отложениях,
оставленных древними морями.
   Нефтегазоносные рифы открыты в Волго-Уральской и Тимано-Печерской
провинциях, на Северном Кавказе, в Средней Азии... Эти рифы - как бы
аккумуляторы нефти и газа. Нередко они перекрыты экранирующими слоями
солей. Ловушки превосходные! Вот только обнаружить их не так-то просто.
 
   Но есть некоторые критерии поиска, учет которых существенно облегчает и
уточняет локальный прогноз нефтегазоносности. Скажем, над рифами толщина
слоев соли обычно понижена, а между рифами повышена. Этот признак
использовался и прежде для обнаружения рифов, хотя и не давал надежных
результатов. Теперь выявили и стали учитывать еще ряд дополнительных
признаков. Например, то, что прослои и линзы калийных солей тяготеют к
межрифовым участкам; там же обычно встречаются линзы рапы.
 
   Подобные закономерности специалистами обобщены. Составлена
соответствующая методика поисков - стратегия глубокой геологической
разведки, основанной на максимальном использовании сведений о горных
породах и структурах, залегающих выше ловушек нефти и газа. Все это уже
широко внедряется в практику поисковых работ.
 
   Работы, проведенные Всесоюзным научно-исследовательским
геологоразведочным нефтяным институтом, помогли выяснить, что традиционное
деление пород, слагающих ловушку, на две части - коллектор и покрышку -
слишком упрощает реальность. В действительности нижняя часть покрышки
бывает рассечена малозаметными трещинами, имеет несколько измененный
состав. Этот слой следует считать ложной покрышкой. Пустот в ней
недостаточно для того, чтобы здесь накапливались нефть и газ, но вполне
хватает для того, чтобы эти подвижные компоненты за тысячи и миллионы лет
крохотными частями, постепенно просочились, ушли из природного резервуара.
 
   Как только удалось разгадать эту "хитрость", стало возможным
прогнозировать вероятность встречи пустых и продуктивных ловушек. Скажем,
когда толщина ложной покрышки велика, а выпуклость ловушки пологая, не
приходится надеяться на хорошую залежь нефти или газа. О размерах ложной
покрышки можно судить по керну, до
   бытому при разведочном бурении, или по данным геофизических приборов.
   Этот метод локального прогноза уже испытан на практике и дал немалую
экономию.
 
   Итак, сочетание глобального и локального прогнозов позволяет искателям
нефтяных сокровищниц все увереннее ориентироваться в глубинах земной коры.
 
 
                           Растущая цена теорий 
 
   "Кто пытается проникнуть глубже поверхности, тот идет на риск". Так
предостерегал Оскар Уайльд художников, стремящихся постичь глубины бытия
человека. Это предостережение можно отнести и к тем, кто пытается познать,
активно использовать глубины земной коры. А среди геологов-поисковиков
глубже всех заглядывают в недра планеты для добычи полезных ископаемых
нефтяники. И потому, что нефтяные залежи не встречаются близ земной
поверхности. И потому, что со временем наиболее доступных для изучения и
эксплуатации месторождений нефти становится все меньше и меньше.
 
   По мнению многих ученых, есть все основания искать месторождения нефти
и газа в интервале глубин 4-8 километров. Есть скважина, добывающая газ с
глубины 8088 метров. Стоимость столь глубоких скважин, конечно, высока.
 
   Отсюда вытекает важное требование к глубокой разведке на нефть и газ:
она должна быть предельно обоснована теоретически. Геологический прогноз
нефтегазоносности глубин необходимо давать с максимальной точностью.
   Ошибки - к сожалению, здесь они пока еще неизбежны! - должны быть
сведены до минимума.
 
   В этом случае с полнейшей очевидностью оправдывается афоризм: "Ничего
нет практичнее хорошей теории".
 
   "Первым фундаментальным основанием прогноза нефтегазоносности,- говорит
академик А. Трофимук,-является учение о зональности нефте- и
газообразования. Основы этого учения были созданы Н. Вассоевичем и В.
Соколовым. Прогноз... должен осуществляться на основе
историко-геологического, палеогеохимического анализа процесса
нефтеобразования". В выделенных таким образом перспективных регионах
проводится детальный анализ конкретной геологической обстановки для
обоснования локального прогноза нефтегазоносности.
 
   Это, конечно, несколько упрощенная и обобщенная картина. В
действительности проблем остается еще немало.
   Полного единства мнений у специалистов, как обычно в науке, нет.
Продолжаются попытки использовать для нефтеразведки идеи популярной ныне
тектоники плит (земная кора уподобляется гигантскому ледяному покрову,
разбитому трещинами; отдельные плиты горизонтально перемещаются,
раздвигаясь и наползая друг на друга и т. д.).
   Ряд ученых продолжают развивать и обосновывать идею неорганического
происхождения нефти. Идея эта уже более ста лет подвергается уничтожающей
критике со стороны большинства специалистов, однако нельзя не признать,
что ее приверженцы провели интересные исследования "газового дыхания"
(выражение В. И. Вернадского) планеты, играющего важную роль в
геологических процессах.
 
   Судя по тому, что известно о структуре, возрасте и химических
особенностях крупных скоплений нефти и газа, месторождения этих полезных
ископаемых есть прежде всего продукция биосферы, области жизни. Конечно, в
создании нефти и горючего газа участвуют не только живые организмы и
продукты жизнедеятельности. Задействован целый комплекс природных условий,
существующих на земной поверхности и в недрах планеты, включая
температурный режим, давление, газовое дыхание глубин, движение подземных
вод и т. д. Но все-таки накопление и сохранение продукции биосферы -
первейшее условие для нефтегазоносности регионов. Поэтому так бедны нефтью
осадки океанического дна и столь удивительно богаты ею осадочные слои
континентов и континентальных окраин.
 
   Земная природа - щедрая хозяйка.
   Она припасла в подземных кладовых множество минеральных богатств. И
среди них текучая энергоемкая драгоценность - нефть. Возможно, ее
действительно все еще остается в земле немало. И мы учимся все надежнее,
обоснованнее предвидеть местонахождение, количество и качество нефтяных
залежей, экономнее, рациональнее добывать и расходовать бесценные
природные богатства. Хочется надеяться, что пытливая мысль человека,
постигая тайны происхождения и накопления нефти, подойдет и к решению
другой, еще более трудной задачи:
   научиться у матери-Земли рачительности и творческой щедрости. Человеку,
чтобы стать истинным хозяином планеты, должно научиться не истощать, а
приумножать ее богатства.
 
 
                            Чем заменить нефть!

   Через несколько десятилетий нефть станут заменять атомной и солнечной
энергией. Но как накоплять такую энергию? Для этого удобен химический
способ: использовать в качестве энергоносителя водород, который можно
получать из воды путем электролиза.
   Однако хранить и перевозить в промышленных масштабах чистый водород
сложно и дорого. Поэтому надо найти вещества недорогие и способные
образовывать с водородом такие химические соединения, которые обладают
высокой теплотворной способностью, удобны в хранении и перевозке и из
которых при необходимости несложно вновь получить водород. Некоторые
ученые утверждают, что в качестве таких веществ наиболее подходят
атмосферный азот и углекислый газ, который выделяется при ряде
технологических процессов. При их взаимодействии с водородом получают
соответственно аммиак и метанол, которые можно и хранить, и перевозить.
Эти соединения научились изготовлять и в промышленном масштабе. Так, на
заводе компании "Рон-Пуленк" во французском городе Сен-Обан производят
ежедневно 75 тонн аммиака, что равносильно запасу электроэнергии в 100
мегаваттчасов.