Нефть: Чудовище и сокровище
Считается, что таинство рождения нефти должно происходить где-то между километром и 6 километрами под поверхностью земли. Чем глубже, чем ближе к геотермальным силам, тем горячее. Температура требовалась от 65 до 150 градусов по Цельсию. Ниже температурной границы кероген оставался керогеном. Выше верхней он превращался в газ. Между этими двумя границами рождалась нефть.
…И все-таки. Связь между нефтью и жизнью явно есть. Ведь она прежде всего – углеводород, хоть и самый знаменитый, самый изощренный и богатый из «Це-Ашей». А значит, дитя углерода.
Мать-углеродица
Было бы славно, если бы название это существовало в русском языке в женском роде – углеродица. Тогда была бы понятнее и традиционнее метафора – как все эти гениальные дети рождаются в прочном, стабильном браке с могучим супругом – водородом, с которым мать-углеродица умеет образовывать прочные атомные связи, вбирая при этом, запечатывая в своем союзе огромную, яростную энергию.
Человек легко научился эту энергию извлекать, разрушая, сжигая огнем углеродно-водородный союз. И на этом умении и построена вся современная цивилизация, все наши цирлихи-манирлихи, права человека, сытные обеды и отдыхи на теплых курортах.
Но это только часть тайны. Главная мистерия в том, что углерод – совершает удивительный круговорот в природе, в мире, во вселенной. Он – что-то типа связующего и передаточного звена, смысла которого мы до конца не постигли. Можем констатировать только то, что лежит на поверхности.
Официально его зовут по-латински Carboneum. Провозглашен химическим элементом Антуаном Лавуазье в 1787 году, но известен был и в эпоху античности – тогдашние мыслители не обладали аппаратурой, чтобы подробно исследовать его характеристики, но подозревали за ним необыкновенные свойства.
Как ни странно, его совсем немного в нашем мире – в земной коре его меньше одного процента. Но он играет совершенно ключевую роль во множестве органических и неорганических процессов, составляющих суть существования Земли. Если Бог есть, то углерод, похоже, – избранный им химический элемент.
Прошу прощения за нижеследующий текст у тех, кто хорошо успевал в школе по химии, ничего принципиально нового они не услышат, но и их призываю взглянуть на углерод свежим взглядом и задуматься над его роковой судьбой и ролью. И даже, извините за высокопарность, над его тайной.
С одной стороны он вполне самодостаточен, прекрасно живет себе в одиночку в трех формах. Во-первых, (со всякими примесями, но всё же в основе своей оставаясь самим собой) – это древесный уголь и антрацит. Во-вторых, графит. И, в-третьих, извините, он – лучший друг девушек, тот, который навсегда, самый прочный из известных человеку натуральных материалов. Да-да, алмаз, брильянт – это самый что ни на есть чистейший углерод, Carboneum, химический элемент С («Цэ»), атомный номер шесть, что значит: в его ядре шесть протонов.
Именно количество протонов и определяет различия, качества и странности всех химических элементов, из которых построена Земля и мы с вами. В случае углерода это означает не только то, что он как раз может принимать эти удивительные формы – от угля до алмаза – но и легко вступает в мощные и прочные союзы. Для этого правда есть другая категория – вспомните опять школьную химию – валентность. Происходит это слово от немецкого valens – иметь силу. Так вот четыре свободных электрона дают углероду огромную силу, он очень сильный, очень валентный, очень способный соединяться с другими. Настолько, что образовывает миллионы таких соединений – больше, чем все остальные химические элементы вместе взятые. Недаром вот уже больше 45 лет один из его изотопов – С12 (то есть углерод, имеющий по 12 протонов и нейтронов в атомном ядре) служит главным мерилом, по отношению к которому исчисляются атомные веса всех остальных химических элементов. Целая специфическая область знаний (и не всеми любимый из-за обилия непростой информации школьный предмет) – органическая химия – посвящена изучению этих бесчисленных соединений и их порой странного, загадочного поведения и правил взаимодействия.
В справочниках написано, что органическую химию назвали так потому, что в момент ее возникновения весь известный людям углерод происходил из органики. Но, похоже, что придумавшие эту науку в любом случае попали в точку, хотя связь здесь, возможно, обратная: жизнь «делается» из углерода, а не наоборот. Уж не знаю, с чем его сравнить, с кирпичом или цементом или и тем и другим вместе взятым, но именно эти кирпичики лежат в фундаменте и растительной клетчатки и всех наших протеинов и белков и ДНК. И если этот стройматериал валяется где-то в земной коре или в космосе или на дальних планетах и звездах пока без применения, это не отменяет того факта, что жизнь без него не построишь. Может быть, и бывает углерод вне жизни, но без элемента С, без карбониума, живого не бывает. По крайней мере, в нашем, земном понимании.
Существует углеродный круговорот. При сгорании или окислении энергоносителей углерод соединяется с кислородом, становится углекислым газом – который поглощают растения (при условии солнечного освещения происходит фотосинтез). Растения возвращают в атмосферу необходимый для дыхания кислород (и образуют растительные углеводы, которыми кормят белковую жизнь). Люди и животные выделяют углекислый газ и метан, а умирая, живые организмы возвращают углерод земле, где он теоретически снова превращается в уголь-газ-нефть, которые мы сжигаем…
И это, видимо, только часть более сложного цикла, охватывающего и процессы, происходящие в земной коре и даже (в масштабах миллиардов и триллионов лет), может быть, и в космосе.
Разве что иногда удается отдельным «карбонариям» сбежать, вырваться из цикла и стать, например, невероятной красоты брильянтами.
Нефть в таком случае любимая, самая богатая, самая выпестованная дочь углерода и водорода – ведь для ее изготовления нужны очень специальные условия и миллионы лет терпения.
Но вообще из-за столь первостепенного участия углерода во всех биологических процессах, трудно избавиться от ощущения, что и нефть в любом случае – часть жизни, что она сама отчасти — живая.
Как забрать ее у земли
«Вызрев» под землей, нефть стремится вырваться на поверхность, и значительной ее части это исторически удавалось, и тогда ее постепенно поедали бактерии, участвующие в обороте углерода в природе. Но другая часть нефти «застревала», попадала в ловушку ближе к поверхности. Всё уже зависело от пористости земной породы. И вот дело геологов – эти самые ловушки находить.
В наше время сначала надо заниматься аэрофотосъемкой. Потом в перспективных местах новейшие сейсмографы «прощупывают» подземную кору. То есть устраиваются такие небольшие взрывчики и сейсмографы фиксируют, как так называемые упругие волны через различные участки проходят. Есть еще и способы, основанные на различной электропроводимости разных пород, магнитная разведка и так далее. А только потом начинают бурить. Если попадешь прямо в месторождение, то нефть может выплеснуться фонтаном, иногда с такой силой, что это даже может быть опасным. Но чаще нефть приходится из-под земли выкачивать насосами.
Название нефтяной вышки по-английски произошло от имени палача. Не простого, конечно, а знаменитого. Пишется это слово так: «derrick». Томас Деррик трудился в конце XVI – начале XVII века, в основном в Тауэровской тюрьме, и казнил в общей сложности более 3000 человек. Кроме того, он изобрел новую, более совершенную форму виселицы, напоминающую подъемный кран. По ассоциации с этим агрегатом некоторые типы кранов стали называться «дерриками». Такая вот образовалась подсознательная связь: видят люди на кран, а думают о виселице. Потом название это распространилось и на нефтяную вышку.
Русский ответ на это: само слово «вышка» имеет разговорное значение – смертная казнь (от «высшей меры наказания»). В Баку много лет издавалась знаменитая газета нефтяников под таким названием, и помнится, когда люди за пределами отрасли впервые сталкивались с ней, то непременно криво усмехались, название казалось им неожиданным, почти неприличным.