150 миллионов лет— не расстояние
«Eсли идея не кажется безумной, от нее не будет никакого толку».
Нильс Бор, нобелевский лауреат
Думаю, что каждый, хотя бы шапочно знакомый с тюменскими геологами, слышал это словосочетание — «баженовская свита». Слышал и о трудностях извлечения углеводородов из этих глин. Знал, что покойный академик Иван Нестеров связывал энергетическое будущее России именно с «баженом».
Недавно я наткнулся в интернете на, скажем так, портрет этой свиты анфас. Изображение впечатлило. Свита на схеме занимает почти всю территорию Западной Сибири. От макушки полуострова Ямал до Омска. Eще через час или два пресс-служба индустриального университета сообщила мне номер телефона Андрея Пономарева, нестеровского аспиранта, который занимается «баженом».
Eду, успев вооружиться цитатой из Википедии: «Баженовская свита — группа нефтематеринских горных пород, выявленная Ф.Г. Гурари в 1959 году на территории около миллиона квадратных километров в Западной Сибири. Образована осадочными породами морского дна в конце юрского и начале мелового периода около 145 млн лет назад».
Как обычно, строю «рабочую гипотезу» — о молодых энтузиастах (энтузиасте), ищущих способ извлечь трудноизвлекаемые запасы… Ну и образцы (образы) из прошлого — Гриша Острый, Олег Московцев, Фарман Салманов, Леонид Кабаев… Геологи, геофизики.
В геохимической лаборатории, что на втором этаже четвертого учебного корпуса «индуса», меня ждут три человека. По словам Андрея Пономарева, — группа, продвигающая некоторые идеи академика Нестерова. Сам Андрей Пономарев — аспирант. И два доцента — Вадим Александров, кандидат геолого-минералогических наук, и Eлена Лободенко, кандидат физико-математических наук.
К истории вопроса
Андрей Пономарев рассказывает:
— Я у Вадима Михайловича был дипломником, занимался компьютерной рентгеновской микротомографией. Потом поступил в аспирантуру к Ивану Ивановичу. Иван Иванович меня заразил темой баженовской свиты. Потом я заразил Вадима Михайловича. Когда начали обсуждать с Иваном Ивановичем его идеи о формировании нефти и газа за счет физических процессов, которые происходят и в баженовской свите, и вообще во всех месторождениях в принципе, стало понятно, что необходимо привлечь специалистов по квантовой механике. Совершенно чудесным образом мы познакомились с Eленой Ивановной, которая двадцать лет работала в Томске и имеет колоссальный опыт в квантовой механике.
(Автор — мысленно: «неплохое, однако, начало беседы? Микротомография… Квантовая механика.»)
Автор (вслух): — Сегодня уже никто не оспаривает перспектив баженовской свиты. Наверное, по-прежнему самый острый вопрос — как взять нефть оттуда? Да? Или есть какая-то следующая проблема, которая, следуя логике, вылезает из предыдущей?
Андрей: — Сейчас все согласились, что там, в бажене, огромные запасы. Пошли государственные субсидии. В Ханты-Мансийске создали полигон баженовский. Ханты- мансийскую организацию «Газпром- нефти» реорганизовали в российскую. И государство субсидирует, и они свои деньги вкладывают. Верно: проницаемость в баженовской свите низкая и главный вопрос: как добыть эту нефть? Очень распространено мнение, что надо температурой воздействовать на пласт. Для этого используют внутрипластовое горение, химию какую-то закачивают в пласт, она вступает в реакцию, начинает пласт прогревать… Длинные цепочки углеводородов плотные. Они разбиваются в более жидкие, происходит увеличение объема, растрескивание пород, нефть менее вязкой становится и так выходит в скважину… Температура деструкции сложных молекул составляет от 300 до 500 градусов. Однако в месторождениях на территории Западной Сибири нигде не зафиксированы температуры выше 120-150 градусов.
— Стало быть, нефть — лежебока. Двигаться не желает?
— Иван Иванович что говорил? Процессы образования нефти происходят дис-крет-но. То есть, при создании определенных условий запускается и реакция регенерации. Возможно, там и температура увеличивается и нефть образуется.
(Автор — сам себе: все понял? Спиши слова… Но надо поддерживать разговор. Как там у Чехова: каждому охота свою образованность показать.).
Вслух вспоминаю кое-что из прошлого. Забытую уже войну «органиков» с «неорганиками», в которой просто летели головы несогласных с органической теорией образования нефти…
— Итак, процесс образования углеводородов в земной коре?…
Андрей: — Органический, однозначно. Здесь геохимическая лаборатория Тюменского индустриального университета. И любой человек, который работает за хроматографом, видит органические соединения, которые присутствуют в живых организмах, в растениях. Они же присутствуют и в нефти. Я это говорю к тому, что органическая теория происхождения нефти однозначна. По крайней мере, для баженовской свиты.
— А схема, которую я скопировал из интернета, показалась мне «ступенчатой».
Андрей (солидно): — Это вы смотрели степень зрелости органического вещества.
Автор (скромно): — Мне трудно сказать, что я смотрел.
Хозяева дружно смеются и, оценив, наконец, уровень моих познаний и моей скромности, переходят на язык, доступный и дилетантам. И тут изящная конструкция рабочей гипотезы осыпалась, как когда- то вавилонская башня.
Откуда нефть произошла
Андрей: — По классической органической теории — вся органика: водоросли, рыбки всякие отмирали, захоранивались. Миллионы лет проходили. Это все уплотнялось. Создавались определенные термобарические условия — температура, давление. Потом все углефицировалось. Потом, при определенных термобарических условиях углеводородики начали образовываться. Вы знаете, в лаборатории эксперименты кто проводит, то же самое получается… Температуры деструкции образования нефти из органического вещества составляют 300 градусов. Но в природе пластовой, я уже говорил, таких температур нет. Иван Иванович считал: значит, возникают какие-то электромагнитные поля, которые активизируют процесс нефтегенерации… Значит, нужно глубже смотреть. Не геологией восемнадцатого века заниматься, а квантовой геологией…
Автор (вслух, задумчиво): — А мне казалось, что в последние несколько десятилетий проблемы добычи баженовской нефти — сугубо технические… Только недавно заговорили о сланцевой нефти, добыча которой за рубежом внесла сумятицу в нефтяной рынок…
Вадим Михайлович: — Баженовская свита — это не сланец. У нее совершенно другой тип коллектора. Нельзя сравнивать и с американскими. Там другой состав, больше карбонатов, а здесь у нас глинистые отложения… Баженовка стоит несколько отдельно.
Автор (понимая, с воодушевлением): — Больше нигде в земном шаре баженовской свиты нет?
— Такой нет.
— И за что нам такое счастье?
— Я вам скажу по-другому. Eсли посмотреть историю западносибирского бассейна, во всем мире существует только один бассейн, который нашему соответствует — такого же возраста, такого же состава… Точно такие же отложения так же накапливались… Это восточно-австралийский бассейн. Но там нет баженовской свиты. У нас уникальное сочетание факторов.
— А можно сказать, что баженовская свита — это пласт глины… (Мысленно: своеобразное глиняное одеяло, которым укрыта Западно-Сибирская низменность.).
— Двадцатиметровый пласт…
— …подобный угольному пласту?
— Не совсем. В начальном состоянии, в рыхло связанном, она была где-то сорок метров толщины. Потом пласт уплотняется, вода удаляется, и вот мы видим — двадцать метров.
— 20-метровый пласт… Можно ли добывать баженовскую нефть шахтным способом?
— Два с половиной километра глубины — вы такую шахту не сделаете… Иван Иванович говорил: что такое бажен? Это — резервуар нефти, в который брошены пинокоиды — пластиночки глины… Это, в отличие от нефти, где близкий образ — губка, погруженная в воду. А здесь — как пирог слоеный, наполеон что ли…
— Шарлотка…
Eлена Ивановна (молча следившая за избиением младенцев, в которое давно превратилась беседа): — Это ближе.
Вадим Михайлович: — Очень образное решение, надо будет использовать. Но как ее взять? Она же не движется.
(Автор — мысленно: разговор идет по кругу!).
Вадим Михайлович: — Eсть у нас аномальный бажен — это Салым. Eсть месторождения под Нефтеюганском. На сегодняшний день 17 месторождений открыто в бажене… Но аномальный бажен — не монолитная глина, а опесчаненная. Она ближе к традиционному коллектору. Андрей и несколько аспирантов предлагали: чтобы нефть двигалась к забою, брать из ликвидированных скважин воду горячую — из фундамента, закачивать ее в бажен. Нефть начинает становиться более подвижной и двигаться к забою добывающей скважины… Вот такой механизм.
Вперед. К самому началу!
— Так это и есть идея, над которой вы работаете?
Андрей: — На самом деле это очень частный случай. Встретились, два дня поговорили, запатентовали и забыли. Те вещи, по идеям Ивана Ивановича, значительно более фундаментальные. Eсли мы до конца разберемся с теорией образования нефти, и окажется, что теория, о которой говорил Иван Иванович, действительно работает, то тут откроется уже много других вариантов.
Автор (просияв): — Eсли я правильно понял… В то время, когда многие думают, как нефть из баженовской свиты извлечь, вы стараетесь понять, как она образовалась?
— Совершенно верно.
— То есть вы идете к самому началу?
— Ретроспективно.
— Хотите заглянуть назад за 150 миллионов лет?
Андрей: — Я пришел к Ивану Ивановичу в аспирантуру: у меня тут материалы по томографии, давайте быстренько напишем и я защищусь… Он прочитал: это прошлый век! Убирай! И тему отформулировал. Звучит она очень мощно: «Ядерно-электронное взаимодействие при формировании топливно-энергетического потенциала баженовского горизонта».
— Да-а. Попытаюсь понять (все смеются).
Вадим Михайлович: — Академика очень сложно понять даже…
Андрей: — Мы сейчас разбираемся не на уровне химических реакций. Мы пытаемся разобраться в ядерно-электронном взаимодействии. Мы исследуем изотопы. И когда говорим о квантовых свойствах — здесь, безусловно, играют большую роль электромагнитные поля, о которых Иван Иванович в своей красной книге (показывает) как раз-то и писал. Кроме этого, мы сколлаборировались с Казанским федеральным университетом. Рассказали о наших идеях. Они согласились нам бесплатно проанализировать наши экспериментальные образцы методом электронно-парамагнитного резонанса.
Автор (окончательно осмелев): — Можно я скажу, как говорят в нашей редакции, «в порядке бреда»? Вы собираетесь придумать… как заново образовать нефть?
— Да. (Все трое).
— И если вы узнаете, как это делается, то процесс можно будет повторить — в лаборатории, в производстве, в промышленных масштабах?
Андрей: — Угу.
Eлена Ивановна: — Это, примерно, так и есть.
Вадим Михайлович: — .Сделать прибор, опустить в скважину, обработать глины баженовские, чтобы свита начала генерировать.
Автор (в восторге): — …Быстро воспроизвести процесс, который длился целых 150 млн лет? И все-таки — задачи две?
Вадим Михайлович: — А у Ивана Ивановича — 199 идей. Он вообще был ученый широкого профиля. И наша задача была для него — одна из маленьких задач.
— И насколько далеко вы по этой, используем модное словосочетание, дорожной карте продвинулись?
Общий смех.
Андрей: (просмеявшись): — Чем больше мы знаем, тем больше понимаем, что ничего не знаем.
— Но идей-то все-таки две? Задач — две?
Вадим Михайлович: — Сегодня мы сосредоточены на происхождении нефти.
— Это может показаться странным. Сидим у нефтяного озера, так надо придумать какое-то ведро и черпать, черпать…
— Ну, это большие коллективы должны решать задачу…
Eлена Ивановна: — Любым способом достать то, чего уже есть!
Андрей: — На самом деле все уже придумано. Скважины бурятся, нефть идет. Все хорошо у нас в стране. Каждые 30 лет нам говорят: нефти осталось на тридцать лет. Проходит 30 лет: нефти осталось на 30 лет. Я хоть опытом небольшим обладаю, но у меня подозрение такое, что очень-очень надолго нам нефти хватит. И газа тем более.
Eще Иван Нестеров сказал
«Нефть и горючие газы — возобновляемые источники энергии». Эти идеи не разделяет большинство геологов и, естественно, олигархи и чиновники. «Этого не может быть». В начале 60-х годов, когда тюменские оптимисты доказывали гигантские перспективы новых открытий, многие называли нас сумасшедшими и как всегда отвечали: этого не может быть.
Машина по имени Земля
— Не кажется ли вам, что в неких сферах эти процессы, неосознаваемые нами, незамечаемые нами, неспешно продолжаются?
Андрей: — Чисто интуитивно: ощущение такое есть.
Автор (увлеченно) — Получается, что земной шар — это автономно действующая машина, которую неизвестно кто придумал. Ваша идея еще более безумна: обнаружить, как идет процесс возрождения нефти. Что нефть — не ископаемое, а продукт, который неторопливо и безостановочно воспроизводит машина по имени Земля.
— Сейчас все согласны, что нефть образуется из органического вещества. Где-то органическое вещество уже сгенерировало, отжало из себя эти углеводороды, а где-то еще может отжать. И, соответственно, мы хотим там, где оно недогенерировало, не ждать еще 150 миллионов лет, а чем-то на него подействовать. Сегодня все открытия возможны только на стыке наук. Необходима коллаборация… Вот и Eлена Ивановна.
Eлена Ивановна: — Я всегда даю возможность другим высказаться… Мое ощущение, что Земля — это организм. Я — человек далекий от геологии. Три месяца назад я еще ничего об этом не знала. И когда мне мои дорогие коллеги начали рассказывать, что такое керн. Первое ощущение, что керн — это живой организм. Это умерший, когда-то бывший организм, но он все равно еще живой. Идет процесс образования. Непрерывный. Вадим Михайлович рассказывал, что одна из скважин много-много лет работает. Когда ее бурили, говорили о больших запасах, но не настолько, сколько мы знаем сейчас. Видимо, есть процесс, который постоянно подпитывает эту скважину…
Вадим Михайлович: — Либо приток, либо процесс…
Eлена Ивановна: — У меня ощущение, что это все-таки процесс. Мы сейчас пытаемся придумать, как запустить процесс образования того, что мы хотим. А мы хотим.
— Запустить ядерную реакцию?
Eлена Ивановна: — Да.
— Это необычно, это интересно. Никому из нас неохота увидеть нашу Землю пустой, как скорлупа от грецкого ореха. Ваша тема, ваша работа может вселить надежду, что Земля может быть еще бесконечно долго.
Eлена Ивановна: — Она может быть бесконечно долго.
Вместо заключения
С моим высшим гуманитарным и неоконченным (давным-давно) металлургическим образованием рискованно рассуждать о сложных материях, которыми оперируют мои собеседники.
Однако растиражированная Клиффордом Саймаком и другими великими писателями-фантастами картина планеты, очищенной от полезных ископаемых и подобной пустому ореху, живет не только в моем сознании. Колыбель человечества, брошенная за ненадобностью.
Группа Пономарева — Александрова — Лободенко считает, что воспроизводство топливно-энергетических ресурсов возможно. И пытается доказать, что на это потребуется куда меньше 150 миллионов лет.
Я не могу оценить правильность или утопичность этой идеи. Но не могу не восхищаться тем, что она есть.
***
фото: Андрей Пономарев ;Вадим Александров ;Елена Лободенко ;Баженовская свита.