Szolnok Megyei Néplap, 1956. május (8. évfolyam, 103-127. szám)
1956-05-10 / 109. szám
4 SZOLNOK MEGYEI NÉPLAP li/iá- májas 10. Szolnok környékén évek óta eredményes kőolajkutatás folyik. Érthető tehát, hogy egyre gyakrabban vetődik fel a kérdés: hogyan keletkezik a kőolaj. Ezt az érdeklődést akarjuk kielégíteni az alábbi cikkel. (Szerk.) rr mats ma még teljesen nem ismerj HOGYAN KELETKEZIK A KOOLAJ? IRTA: BUDA ERNŐ FŐMÉRNÖK, A TT1T TAGJA A kőolaj (idegen néven petróleum vagy nafta) hosszú évmilliókon át volt elrejtve a Föld szilárd kéngében, míg az erűben technika fejlődésével a figyelem egyre inkább ráirányult és ma világuralma törekvések középpontjába került- A kőolaj technikánk fejlődésének egyik legfontosabb tényezője: mint tüzelőanyag, motorhajtó üzemanyag, kenőanyag és számos kémiai termék alapanyaga nyer felhasználást. Bánníly nagy jelentősége van korunkban a nyersolajnak és származékainak, nagyobb mértékű ipari felhasználása alig tekint vissza 100 éves, múltra. A vele kapcsolatban álló bányászkodás és kőolajfeldolgozó ipar kibontakozásától jelen formájáig hatalmas fejlődésen ment keresztül, A kőolaj felhasználásának története visszanyúlik azonban jóval az időszámításunk előtti időkbe- Az ősi Babilóniában aszíaltutak építésénél. Indiában pedig építkezéseknél használták. A kínaiak már 4000 évvel ezelőtt lámpaolajat finomítottak a kőolajból és a rómaiak korában a konstantinápolyi fördőket perzsa eredetű kőolajjal fűtötték. A Káspi-tenger partjáról a 13. század híres utazója, Marco x Polo nagyarányú olajtermelésről ad hírt. A romániai Prahova völgyében a 17. században kézzel ásott gödrökből termelték az olajat- — Nagy Péter cár szentpétervári tudósokat bízott meg a bakul föld olaj finomításával. Munkájuk nyomán a Káspi-tenger melléki kőolajat 1820. kőiül már petróleummá finomították. A kőolaj bányászata és feldolgozása azonban lényeges fejlődésnek akkor indult, amikor az orosz Sze- monov 1848-ban és az északamerikai Drake ezredes vele egy időben Penmylvániában lemélyítették az első gépi meghajtású fúróberendezéssel ellátott olajkútat. Kezdetben a kőolajnak csak a levegőn ’ oxidált részét, az aszfaltot használták fel impregnálási és bal- zsamozási, valamint orvosi célokra, később világítási célokra lám paci aj at állítottak elő belőle. 1910-ig a nyersolaj feldolgozásának mintegy íőterméke csak a világítási petróleum volt, annyira, hogy a kőolajfinomítás kezdetén a köny- nyebb fajsúlyú alkatrészeket, a benzinféleségeket, mint veszedelmes melléktermékeket kiöntötték, vagy nagy .gödrökben meggyújtották. A kőolajfinomítás „hőskorában" számos súlyos baleset, tűzvész keletkezett ezen könnyű szénhidrogének véletlen meg gyulladásából, berobbanásából. A robbanómotor elvének feltalálása és gyakorlati megvalósítása után azonban a benzin vált a finomítás főtermékévé, sőt lassanként fokozódó mértékű benzinhiány mutatkozott, ami nagy fejlődést idézett elő a finomítási eljárásokban. -— A kőolaj finomítási technológia mindinkább fejlődő eljárásai segítségéivel egyre több és több benzint lehetett a nyersolajból előállítani és ez á belső égésű motorok egyre rohamosabb elterjedését tette lehetővé, ,A gépek fejlődésével hihetetlenül, megnőtt a kenőolajigény és a ^kenőolajokkal szemben támasztott követelmények sokfélesége, A kőolaj és termékei nélkül ma már korszerű ipái1 cl sem képzelhető és minél inkább nő az iparban a gépesítés mértéke — már pedig a gépesítés a több és olcsóbb termelés lé* nyege — annál inkább nő a kőolajnak és termékeinek jelentősége; Korunkban emellett egyre fokozódik az érdeklődés a kőolajjal együtt — vagy attól függetlenül előforduló földgáz iránt, mely a műanyaggyártás és 6zámos kémiai iparág kiinduló alapanyaga és — magas fűtőértéke miatt — hőerőművek és magánháztartások kedvelt fűtőanyaga: Míg 1913-ban a világ energiahordozói közül 86 százalék jutott a szénből előállított energiára. csapadékdús, nedves éghajlat alatt sótartalma a sok édesvízkeveredés következtében a nyílt tenger vizénél alacsonyabb. Mivel a nyílt tenger vizében éló parányi állatok életmódja a nyilttengeri sókoncentrációhoz szokott, tömegesen pusztulnak el akkor, ha az eltérő só* koncentrációjú tengeröböl, laguna vizébe kerülnek. Ugyanez a folyamat játszódik le az édesvizű folyók által a magasabb sókoncentrációjú tengeröbölbe sodort élőlényekkel is. Az elpusztult parányi élőlények szervesanyaga a tengeröböl fenekének iszapjában halmozódik fel, s itt a légmentes életmódot kedvelő baktériumok a szervesanyag oxigénjét, nitrogénjét, kén- és foszfor- tartalmát felhasználják, aminek következtében feldúsul, megmarad a szerves lények szén- cs hidrogéntartalma. Azokat a tengeröblöket, ahol ez a folyamat lejátszódik, „katasztrófazónáknak” nevezzük; a fenekén lévő bűzös, fekete színű rothadó iszap (szapropel) a kőolajjá válá első fázisa. A tengerfenéken lévő rothadó iszapot évmilliók során betemeti a tengerbe jutó homok és üledék. A fedőüledékek nyomásának hatására a rothadó iszap kemény kőzetté, márgává tömörül, miközben a benne lévő szerves maradványok kőolajjá és földgázzá alakulnak át. Az átalakulás veevi fnli/aA kőolaj keletkezésének magyarázatával számos tudományág foglalkozik: a geológia, a kémia, a biológia és a fizika saját elgondolásának alátámasztására állított és állít fel elméleteket. A kérdés nem tekinthető befejezettnek, számos újabb megfigyelés és adatfelsora- koztatás kísérli meg a tisztázatlan téma új megvilágítását. Ennek oka abban keresendő, hogy a kőolaj keletkezési viszonyainak tisztázása sokkal bonyolultabb feladat, mint pl. a kőszén keletkezésének kérdése. A vizsgálatot megnehezíti az a körülmény, hogy a kőolaj rendszerint nem ott található, ahol keletkezett, hanem jelenlegi tárolókőzetébe vándorlás útján jutott- Mivel egyes megfigyelések rámutattak arra, hogy szénhidrogéneket jóformán minden kőzetből ismerünk, sőt idegen égitestek anyagából is sikerült színképelemzéssel kimutatni (pl. a Saturnus egyik holdját körülvevő gázburok csaknem tisztán metán) és a földi vulkáni gőzökben, gázokban sok szénhidrogénféleséget lehetett találni, eleinte sok híve volt a kőolaj szervetlen eredete gondolatának. Az elmélet úttörője Men- delejev orosz kémikus volt, kinek felfogása szerint a kőolaj karbidoik és víz egymásrahatásából keletkezett. A szervetlen eredet különféle elméleteit állították fel nyomában Berthebt, Szokolov, Moissan és Lindt. Elméleteik fémnatriumnak és széndioxidnak egymásrahatásá- ból, kozmikus sugárzás eredményeképpen, postvulkáni működés hatására, illetőleg metánból rádloak- tiv alfasugárzás hatására keletkezett kőolajjal foglalkoznak. A szervetlen elméletek hosszú sora bonyolult, a természetben még meg nem figyelt és a laboratóriumokban -is nehezen előállítható körülményeken alapszik. Mivel valamennyi elmélet éppen a legnagyobb mennyiségben, üledékes kőzetekben keletkezett és tárolt kőolajkészletek eredetére nem ad kielégítő felvilágosítást, a ma élő kutatók többsége bizonyítottnak veszi, hogy a gazdaságilag érdekes olajtelepek élő m anyagok elbomlásából származnak, tehát szerves eredetűek. Geológusaink részéről könnyen bizonyítható a szénhidrogének egyik megjelenési formájának, a kőszénnek szerves eredete a benne nyilvánvalóan felismerhető növénymaradványok alapján. Bár a kőolajból nem mutathatók ki ily egyszerűen növényi vagy állati maradványok, az alábbi döntő bizonyítékok a szerves eredet győzelméhez vezetnek. A kőolaj olyan üledékes, tengeri eredetű kőzetben található, melynek kőzetszemcséi között szervesanyagtartalom kimutatható. rr-j Számos kőolajelőfordulás L£1 mélyében ma is elő baktérium-tömeg tenyészik, mely magasabb szervezetek anyagából virágzó életközösségben szaporodik, rz-f A kőolajokban elpusztult L£í élőlények szervezetének a maradványai mikroszkopikusan kimutathatók (pollen szemcsék, spórák, apró Ízeltlábúak, stb.) A fentük állmán kimondható, hogy a kőolaj elpusztult élőlények anyagaiból keletkezett, ezek baktériumok tevékenysége folytán oxigéntől elzárt környezetben olajjá alakultak át. A kőolaj keletkezésében elsősorban nem a magasabb- rendű állatok és növények szerepelnek döntő súllyal, hanem az ala- csonyabbrendűek, a moszatok, algák és egysejtű véglények. Elsősorban a levegőtől elzárt, nyugodt ülepedési viszonyokat mutató, lassú vizmozgású területeken találhatók olyan körülmények, amelyek az olajjá válást elősegítették. Az olaj keletkezésének folyamata tehát mai tudásunk szerint a következő: Oly tengeröblökben, melyek viszonylag sekélyek és a nyílt tengerrel csak keskeny csatornán, vagy magas vizalatti küszöbön át érintkeznek a víz vegyi összetétele lényegesen különbözik a nyilttenger vizétől. Ezen tengeröblök vize száraz éghajlat alatt a nagyfokú párolgás miatt lényegesen magasabb sótartalmú, mint a nyilttengeré, míg fényt fognak deríteni erre a folyamatra. Azt a kőzetet, amelyben a kőolaj keletkezett, a kőolaj anyakőzetének nevezzük. Benne a kőolaj csak rendkívül finom ekrzlásban van meg, tehát belőle olajat termelni csak bányászati eljárással, bányaműveléssel lehet. Gazdaságosan művelhető olajtelepek csak ott keletkeztek, ahol megvolt a lehetőség« hogy az anyakőzetből elvándorló kőolaj nagy mennyiségben halmozódjék fel. A kőolaj ugyanis általában nem marad meg az anyakőzetben, hanem a víznél kisebb íajsúlya, a ráható kőzetnyomás, a benne oldott és alatta lévő víznyomás, valamint a hőmérséklet hatására az anyakőzetből' elvándorol és a föld felszíne felé törekszik. Ha ebben a felszínre törekvő útjában földtani szerkezei nem akadályozza meg, úgy évmilliók alatt a felszínen kilép, eloxidálódik, felhasználási szempontból kárbavósz. Komoly kőolajelöfordulások gazdaságilag művelhető mennyiségben vannak, ahol a kőolaj továbbvándorlását egy alkalmas f ö 1 d t a n i szerkezet megakadályozza és a földtani szerkezet olyan likacsos, hézagos kőzetszemcséket tartalmaz, melyek között a kőolajfelhalmozódás lehetővé vált. Azt a kőzetet, melyben a kőolaj féllelhető, tárolókőzetnek nevezzük. Ennek anyaga lehet homok, homokkő, törmelékes kőzet (konglo- merát), repedezett mészkő, dolomit, vulkáni tufa, stb. A KOOL4JTELEPEK SZERKEZETE Az általánosan elterjedt nézetekkel szemben a fentiek alapján megállapítható, hogy a kőolajelőfordulások nem földalatti üregeket, barlangokat töltenek ki, nem alkotnak tavakat, vagy ereket, hanem a likacsos kőzetek hézagait, hasadé- kait töltik ki. A homokos kőzetek likacsai rendkívül kisméretűek, míg a repedezett kőzetek, mészkövek hasadékai nagyobb méretűek is lehetnek. A kőzetek likacsait megtöltő anyag a rétegben fajsúly szerint elkülönül, ezáltal legfelül helyezkedik el a földgáz, alatta a kőolaj és ez alatt a mindig jelenlévő, legnehezebb sósvíz. A kőolajelöfordulások földtani -zerkezete a legnagyobb változatosságot mutatja; az ún. olajcsapdák az eredetileg vízszintes tárolórétegek meggyürődése vagy összenyomódása folytán jönnek létre. A rétegekben a kőzet pórusait kitöltő gáz, olaj és víz adott rétegnyomáson egyensúlyban van és a rendszer mozdulatlan. Ka azonban a fedőrétegek átfúrása útján fúrólyukkal behatolunk a rétegbe és összeköttetést létesítünk a rétegben uralkodó nagy nyomás cs a felszínen lévő légköri nyomás között, a mélyben lévő magasabb nyomású helyiül a felszín felé áramlás indul meg. A kút talpán bekövetkező nyomásesés módot ad a kőzetrészek If U közötti folyadéknak és gáznak, hogy a kúttalp felé áramoljon és onnan a megnyitott kútszájon keresztül a felszín felé törjön fel. A kőolaj önmagában ugyan nem rendelkezik olyan energiával, mely a felszínre való emelkedését eredményezné, az olajtermelésben a felhajtó energia vagy a rétegben lévő olajtest fölötti ún. szabad gázsapka tágulása folytán jön létre, vagy az olajban elnyelt és oldott földgáznak a nyomás csökkenésével előálló térfogatnövekedése következtében keletkezik. Az ilyen felhajtó energiával rendelkező olajtelepek mellett nagy jelentősége van még az egyes olajkészletek alatt elhelyezkedő, nyomás alatt álló vízmennyiségnek is. amikor víznyomás hatására áll elő felszálló olajtermelés. Ha a kőolaj kitermelése során a kúttalpon lévő nyomás túl gyorsan csökken, akkor az olajban oldott gázok kiválása meggyorsul, és az olajnál mozgékonyabb gáz anélkül áramlik a kút talpa felé cs onnan a felszínre, hogy az olaj kiszállítására hasznos munkát végezne. Ilyen esetekben a gázától megfosztott olaj kiszállítására hasznos munkát végezne. Ilyen esetekben a gázától megfosztott olaj elveszti mozgási képességét és elmozdíthatatlanul, kitermelhetetlenül visszamarad a rétegekben. f A KOOL 4JELOFORDULASOK FELKUTATÁSA Az előzőekből látható, hogy a kőolaj keletkezése bizonyos földrajzi és földtani viszonyok függvénye. A geológiának, geofizikának és geokémiának összetett kutatómódszerei útján igyekeznek kutatóink tisztázni, megvoltak-e a kutatandó területen a kőolaj képződésének ősföldrajzi feltételei, a geológiai időkben megvoltak-e a kőolaj- felhalmozódás lehetőségei különböző helységszerkezeti formák kialakulásával. Számos tudományos vizsgálati és kutató módszer áll ezen kérdések tisztázására, rendelkezésére, melyek az ősföldrajz, petrográfia, paleontológia és tektonika tudományágain át a gyakorlatban végrehajtott földnehézségerő mérések, szeizmikus-, mágneses-, tellurikus elektromos és rádióaktív mérések elvégzésével, adatainak értékelésével, valamint a talajvizsgálatnak és talaj gázanalízisnek segítségével igyekeznek leieletet adni arra, lehetséges-e valamely területen kőolajnak gazdaságilag kitermelésre méltó mennyiségben való felhalmozódása. Valamennyi tudományos kutató- módszer a felszínről csak azt tudja meghatározni, mely területen valószínű a kőolaj felhalmozódása. A végleges feleletet a gazdaságilag kitermelésre érdemes kőolajkészlet, jelenlétéről azonban csak a kutatófúrás tisztázhatja. Gáz-és olajfelholmozódás egyszerű boltozatban Gáz-és oíoifelhalmozódás m, , loreses tamlószerkezeében Margó. Z — Á felszíni okada/yok miatt oz — - olajréteg megnyitása a függőtegestőt éttéré irányitoltan ferditett fÍrásokkal is történhetik. 7% volt a vízienergia és csak 7 százalék a kőolajból előállított energia, addig 1947-ben a szénre az összenergia 50 százaléka, a kőolajra 30 százaléka és a vízi energiára 20 százaléka jutott. Ez az érték az elmúlt 10 év alatt mégin- kább a kőolajtermékekből előállított energia növeltedé-ének irányában tolódott el. Ha tekintetbe vész- íz szűk a világszerte fokozódó iparosodás egyre növekvő energiaszükségletét, képet alkothatunk magunknak a kőolajbányászati és feldolgozó iparágak óriási jelentőségéről. Rövid összeállításunk célja az, hogy általános tájékoztató képet adjunk a kőolajbányászat technológiai folyamatárólA hOOIiJ KELETKEZESE
