Самородный водород земных недр (к обоснованию поисковой концепции)

UDK: 550.08.011
DOI: 10.24887/0028-2448-2024-10-47-53
Ключевые слова: самородный, природный водород, месторождение, залежь, научно-технологический полигон
Авт.: Л.А. Абукова (Институт проблем нефти и газа РАН), д.г.-м.н. М.О. Бевзо (Институт проблем нефти и газа РАН) Ю.А. Волож (Геологический институт РАН), д.г.-м.н. И.C. Патина (Геологический институт РАН), к.г.-м.н. Д.С. Филиппова (Институт проблем нефти и газа РАН) С.Ф. Хафизов (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), д.г.-м.н.

В статье рассмотрены отдельные вопросы научного обоснования постановки геолого-разведочных работ на ископаемый водород в мире и России. Подчеркнута общая тенденция ориентации поисков водорода от поверхностных признаков к средним и большим глубинам.  Показан уровень изученности условий генерации и локализации водорода в геологических формациях. Изложены авторские предложения по развитию поисковой водородной концепции, в рамках которой принципиально важная роль отводится фактору консервации генерируемого в течение геологической истории самородного водорода. Авторами предложено крупные залежи/месторождения водорода искать ниже доминантного флюидоупора в пределах расположенных под его подошвой гидродинамических этажей с характерным для них режимом гидродинамической стагнации. Это обеспечивает не только литологическое, но и гидродинамическое экранирование свободного водорода. Кроме того, в статье предложены к обсуждению возможные подходы к классификации залежей самородного водорода с учетом динамического характера его образования и накопления в геологической среде, а также оценка геологических запасов залежей разной величины. Освоение ресурсного потенциала самородного водорода – важная государственная задача, обеспечивающая использование самородного водорода наряду с традиционным (углеводородным) энергетическим сырьем, что можно рассматривать как важный стимулирующий фактор развития местных производств в энергетически дефицитных регионах страны.

Список литературы

1. Дмитриевский А.Н., Мастепанов А.М., Бушуев В.В. Ресурсно-инновационная стратегия развития экономики России // Вестник Российской Академии Наук. – 2014. – Т. 84. – № 10. – С. 867–874. – http://doi.org/10.1134/S1019331614050062

2. Полеванов В.И., Глазьев С.М. Поиски месторождений природного водорода в России как основа встраивания в новый технологический уклад //

Недропользование XXI век. – 2020. – № 4 (87). – С. 12–23. – EDN: YCPART

3. Zgonnik V. The occurrence and geoscience of natural hydrogen: Acomprehensive review // Earth-Science Reviews. – 2020. – V. 203. – P. 103140. – http://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103140

4. Aimikhe V.J., Eyankware O.E. Recent advances in white hydrogen exploration and production: a mini review // Journal of Energy Research and Reviews. – 2023. –

V. 13. – № 4. – P. 64–79. - http://doi.org/10.9734/jenrr/2023/v13i4272

5. Hydrogen emanations in intracratonic areas: new guide lines for early exploration basin screening / I. Moretti [et al.] // Geosciences. – 2021. – Т. 11. – № 3. – http://doi.org/10.3390/geosciences11030145

6. Fedonkin M.A. The Role of Hydrogen and Metals in the Formation and Evolution of Metabolic Systems // Problems of the Origin and Evolution of the Biosphere. – 2008. – С. 417–438. – EDN WRGBXZ.

7. Ларин В.Н. Современная дегазация водорода на Русской платформе // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел геологический. – 2007. – Т. 82. – № 5. – C. 91. – EDN IBPUIR.

8. Исаев В.П., Пастухов Н.П. Зоны дегазации природного водорода на востоке Сибирской платформы // Фундаментальный базис инновационных технологий нефтяной и газовой промышленности : Сборник трудов Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 35-летию ИПНГ РАН, Москва, 17–19 октября 2022 г. – 2022. – С. 337–339. – EDN ZVOSHZ.

9. Левшунова С.П. Водород и его биогеохимическая роль в образовании углеводородных газов в осадочных породах земной коры: автореф. дис. ... докт. геол.-минерал. наук, М., 1994. – 42 с. – EDN ZLBDCH.

10. Гидрохимические и микробиологические процессы, сопровождающие гибридное хранение водорода и метана в водоносных горизонтах / Л.А. Абукова, Е.А. Сафарова, Д.С. Филиппова [и др.] // Актуальные проблемы нефти и газа. – 2023. – № 3 (42). – С. 221–234. – DOI 10.29222/ipng.2078-5712.2023-42.art14.–EDN SYWFNK

11. Пастухов Н.П., Михайлов М.С. Природный водород Cибирской платформы: перспективы, поиски и разведка // ГеоЕвразия-2022. Геологоразведочные технологии: наука и бизнес : Труды V Международной геолого-геофизической конференции. В 3-х томах, Москва, 30 марта – 01 апреля 2022 г.

Том II (III). – Тверь: Общество с ограниченной ответственностью «ПолиПРЕСС», 2022. – С. 134-137.  – 2022. – EDN: CPFLAO.

12. Characterization of the spontaneously recharging natural hydrogen reservoirs of Bourakebougou in Mali / O. Maiga [et al.] // Scientific Reports. – 2023. – V. 13. – № 1. – https://doi.org/10.1038/s41598-023-38977-y

13. Prinzhofer A., Cissé CS. T., Diallo A.B. Discovery of a large accumulation of natural hydrogen in Bourakebougou (Mali) // International Journal of Hydrogen Energy. - 2018. – V. 43(42). - P. 19315–19326. – doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.08.193

14. Rezaee R. Assessment of natural hydrogen systems in Western Australia // International Journal of Hydrogen Energy. – 2021. – V. 46. – №. 66. –

P. 33068–33077. – doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.07.149

15. Shinohara H. Volatile flux from subduction zone volcanoes: Insights from a detailed evaluation of the fluxes from volcanoes in Japan //Journal of Volcanology and Geothermal Research. – 2013. – V. 268. – P. 46–63. – doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2013.10.007

16. Origin, discovery, exploration and development status and prospect of global natural hydrogen under the background of carbon neutrality / Q.N. Tian, S.Q. Yao,

M.J. Shao [et al.] // China Geology. – 2022. – V. 5. – №. 4. – P. 722–733. – doi: 10.31035/cg2022046

17. Шакиров Р.Б. Особенности химического и изотопного состава углеводородных газов вулканов Менделеева и Головнина (о. Кунашир) // Геохимия. – 2014. – №. 3. – С. 267–267. – doi:10.7868/S0016752514010063

18. Филиппова Д.С. Водород в геологической среде: особенности генерации и аккумуляции // SOCAR Proceedings. – 2023. – Special Issue – № 2. –

С. 079–013. – http://dx.doi.org/10.5510/OGP2023SI200885

19. Теоретические основы и методы поисков и разведки скоплений нефти и газа / А.А. Бакиров, Э.А. Бакиров, В.С. Мелик-Пашаев, Г.Т. Юдин. – М.: «Высшая школа», 1976. – 416 с.

20. Калицкий К.И. Геология нефти. – Петроград: Нефтяное и сланцевое хозяйство, 1921. – 224 с.

21. Гордиенко В.В. О циркуляции водорода в атмосфере и земной коре // Геофизический журнал. – 2021. – Т. 43(5). – С. 35-59. –

https://doi.org/10.24028/gzh.v43i5.244051

22. Деева Т.А., Камартдинов М.Р., Кулагина Т.Е. Физика пласта. - Томск: Томский политехнический университет, 2010.

23. Молчанов В.И. Генерация водорода в литогенезе. – Новосибирск: Наука, 1981. – 142 с.

24. Перспективы Воронежской антеклизы на обнаружение природного водорода / В.М. Ненахов, В.П. Полеванов, А.В. Жабин [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. – 2022. – № 2. – С. 4–18. - https://doi.org/10.17308/geology.2022.2/9275

25. Онежская палеопротерозойская структура (геология, тектоника, глубинное строение и минерагения) / Отв. ред. Л.В. Глушанин, Н.В. Шаров, В.В. Щипцов. – Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2011. – 431 с.



Внимание!
Купить полный текст статьи (русская версия, формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.