❶ 石油鑽探
【石油鑽探揭秘】
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石油的形成
石油是由1,000萬至6億年前古代海洋里死亡的微小動植物(浮游生物)殘體形成的。這些生物死後,便會沉入海底的沙里或泥里。
隨著歲月流逝,生物有機體在沉積層內腐爛了。這些地層內的氧氣很少或根本就沒有氧氣,因此殘體被微生物分解為富碳化合物,最終形成有機層。這些有機物質與沉積物混和,形成了細密的頁岩或源岩。隨著新的沉積層不斷沉積,源岩被施加了巨大的壓力和熱量,這些熱量和壓力使得有機物質成為了原油和天然氣。石油從源岩內流出,積聚在厚度更高、孔隙更多的石灰岩或沙岩(稱為貯油岩)中。地殼運動使得石油和天然氣被截留在不滲透岩層或蓋岩(例如花崗石或大理石)之間的貯油岩內。
這些地殼運動包括:
褶皺——向內擠壓的水平運動,使得岩層向上移動形成褶皺或背斜。
斷層——岩層斷裂,並發生上下相對位移。
尖滅——不滲透岩層被向上壓入貯油岩中。
尋找石油
尋找石油是地質學家的任務,地質學家或被石油公司直接僱傭,或被私人公司通過合同僱傭。他們的任務是找到正確的石油開采區——正確的源岩、貯油岩和圈閉。多年以前,地質學家的主要工作是解釋地貌、地表岩石和土壤類型,或許還會通過淺層鑽井採集一些少量的岩芯樣品。現代的石油地質學家還藉助衛星圖像來研究地表岩石和地形。然而,他們還利用各種其他的方法來尋找石油。比如,可以利用高靈敏度的重力儀來測量地球引力場中的微小變化,這些變化可以尋找到地下流動的石油;還可以利用高靈敏度的磁力計來測量由於石油流動造成的地球磁場內的細微變化;利用被稱為嗅探器的高靈敏度電子鼻,他們可以探測到烴類物質的氣味。最後(也是最常見的),他們利用地震學的知識,製造出沖擊波穿過隱藏岩層,然後對反射回地面的地震波進行分析。
在地震勘測中,製造沖擊波的方法包括:
壓縮氣槍——向水中發射空氣脈沖(用於水面勘探)
重擊卡車——向地下擊入厚金屬板(用於陸地勘探)
炸葯——在地上鑽孔放入炸葯(用於陸地勘探)或從船上向外扔炸葯(用於水面勘探),然後引爆。
沖擊波在地下傳播,並被不同的岩層反射回來。反射波的傳播速度取決於它們所穿過岩層的類型或密度。人們利用高靈敏度的擴音器或振動探測器來探測沖擊波的反射波——水上勘探利用水聽器,陸上勘探利用地震檢波器。地震學家將對探測結果進行分析,來尋找油汽圈閉區的信號。
雖然現代石油勘探技術要比過去先進很多,但是在尋找新油田時仍然只有10%的成功率。一旦發現一個富油區,其位置在陸地上將用全球定位系統坐標進行標記,水中則用標志浮標進行定位。
確定好地點之後,必須對選定地區進行勘測以確定其邊界,此外可能還需要進行環境影響研究。石油鑽探必須獲取租賃協議、土地使用資格和權利,還要進行法律評估。對於近海地區,還需要確定法律管轄權。
法律問題解決之後,工作隊開始著手陸地准備工作:
將陸地打掃干凈並鋪平,修建交通道路。
因為鑽探過程需要水,所以附近必須有水源。如果不存在天然水源,工作隊會打一口水井。
工作隊會挖掘一個儲備池,用來處理鑽探過程中產生的岩屑和鑽探泥漿。儲備池底部會鋪設塑料襯層,以保護環境。如果該地區是一個生態易受破壞地區(如濕地或荒野),那麼岩屑和泥漿必須在其他地方進行處理——用卡車運走,而不是填入坑內。
陸地准備工作完成之後,還需要挖掘幾個鑽探孔,為搭建鑽塔和鑽探主孔做准備。在真正的鑽井孔周圍挖一個被稱為圓井的矩形深坑,圓井在鑽孔周圍為工作人員和鑽井設備提供了一個工作平台。之後,工作人員開始挖掘主孔,通常是利用一個小型鑽車,而不是大型鑽塔。鑽孔的第一部分要比主體部分大一些,也更淺一些,並會鋪設大直徑的導管。在一旁挖掘一些額外的鑽探孔,用來暫時儲存設備——這些鑽探孔完成之後,就可以運入並架起鑽探設備了。
搭建鑽塔
根據鑽探區與其交通道路之間的距離遠近,來決定是利用卡車、直升機還是駁船將設備運到現場。一些在內陸水域工作的鑽塔被建在海船或駁船上,因為那裡沒有可以支撐鑽塔的地基(例如濕地或湖泊)。設備到位之後,便開始搭建鑽塔。下面是陸地石油鑽塔的主要組成系統:
動力系統
大型柴油發動機——燃燒柴油以提供主要的動力來源
發電機——以柴油發動機為動力來提供電力
機械繫統——由電機驅動
提升系統—— 用來提升重物;由一個帶有大型鋼纜軸盤的機械絞盤(絞車)、一個滑輪組和一個電纜接收存儲滾筒組成
轉盤——鑽探設備的一個組成部分
旋轉設備——用於旋轉鑽探
轉環——一個大手柄,用來支撐鑽柱的重量,使鑽柱可以旋轉,並對孔口進行耐壓密封
轉管——四面或六面的導管,將旋轉運動傳輸到轉盤或轉柱上
轉盤或輪盤——利用電機提供的動力來推動旋轉運動
鑽柱——由鑽桿(連接部分,大約10米長)和鑽環(直徑更大、更重的導管,安裝在鑽桿周圍,由鑽頭承載其重力)組成
鑽頭——鑽孔機的末端,用來實際切割岩石;會針對不同的鑽探任務和岩石構成,在眾多形狀和材質(碳化鎢鋼或金剛石)的鑽頭中選用最適合的一種
套管——安放在鑽孔內的大直徑混凝土管道,用於防止鑽孔塌陷並允許鑽探泥漿進行循環
石油學會供圖
泥漿在鑽孔內循環
循環系統——在壓力作用下用泵抽取鑽探泥漿(水、粘土、加重材料和化學物質的混合物,用來把鑽頭上的岩屑帶到地表),使之通過轉管、輪盤、鑽桿和鑽環
泵——從泥漿坑中抽取泥漿,並把它抽吸到鑽探設備中
導管和軟管——連接泵和鑽探設備
泥漿迴流管道——使泥漿從鑽孔中迴流
泥漿振動篩——通過振動或者過濾將岩屑從泥漿中分離出來
滑道——將岩屑傳送到儲備池
儲備池——收集從泥漿中分離出來的岩屑
泥漿坑——鑽探泥漿進行混合和循環利用的場所
泥漿混合槽——新的泥漿在這里進行混合,隨後送入泥漿坑
鐵架塔——安放鑽探設備的支撐框架;鐵架塔必須足夠高,以保證在鑽探過程中可以向鑽探設備上添加新的鑽桿部件
防噴裝置——高壓閥(安裝在陸地鑽塔下或海床上)用來密封高壓鑽井管道,並在必要時降低壓力以防止發生井噴(即氣體或石油不受控制地噴出地表,經常會引起火災)
工作隊搭建起鑽塔開始鑽探工作。首先,他們在最初的鑽孔位置上鑽一個表孔,該孔的深度是預定的,要高於人們所認為的石油圈閉區的位置。鑽探表孔有五個基本步驟:
把鑽頭、鑽環和鑽桿放入孔內。
安裝轉管和轉盤,開始鑽孔。
鑽孔過程中,循環泥漿不斷通過鑽桿,並從鑽頭排出,使得岩屑可以浮出孔口。
隨著孔越鑽越深,要在鑽桿上增加新部件(接頭)。
到達預定深度(從幾十米到幾百米)後,移走(取出)鑽桿、鑽環和鑽頭。
到達預定深度之後,必須插入套管並進行固定 ——將套管部分置入鑽孔內,以防止鑽孔發生塌陷。套管外圍設有定位裝置,以保證它位於鑽孔中央。
負責套管的工作人員將套管放入鑽孔中。固井隊工作人員利用底塞、水泥漿、頂塞和鑽探泥漿通過套管向下灌注水泥。來自鑽探泥漿的壓力使得水泥漿流經套管,並充滿套管外部與鑽孔之間的空隙。最後,等待水泥凝固,然後對硬度、位置和完全密封等性能進行測試。
新的鑽探技術
美國能源部和石油業都在努力尋找石油鑽探的新方法,其中包括水平鑽探技術、在生態易受破壞地區進行石油開采以及利用激光技術鑽油井。
繼續鑽探階段:工作人員進行鑽探,然後放置新套管並用水泥進行加固,之後再進行鑽探。當泥漿所含的岩屑中出現貯油岩內的油沙時,就達到了最終深度。此時,工作人員將鑽探設備從鑽孔中移出,然後進行以下幾項測試以驗證這一發現:
測井——在鑽孔內放置電子和氣體感測器來測定那裡岩石的組成
鑽桿測試——在鑽孔內放置測壓裝置,該裝置可以顯示是否已經到達貯油岩
岩芯取樣——採集岩石樣品,尋找貯油岩的特徵
井噴和火災
在電影里,會看到鑽孔機到達最終深度時發生的油噴(井噴),甚至是火災。這些都是非常危險的情況,利用防噴裝置和鑽探泥漿產生的壓力(有可能)可以避免這些狀況的發生。在大多數油井中,都必須對油井進行酸化或碎裂處理,才能使油流出。
達到最終深度後,工作人員會將油井加以完善以保證石油能夠以可控制的方式流入套管中。首先,將打孔器放入油井內的產油深度處。打孔器內裝填有炸葯,可以在套管上炸開洞孔,從而讓石油經此處流出。套管開孔後,向鑽孔內放入一根小直徑的導管(油管),作為油氣流出井外的管道。一種叫做封隔器的裝置被安裝在油管外部的底端,當封隔器設置為生產狀態時,它會發生膨脹,從而在油管外部形成一個密封圈。最後,在油管頂部連接一個被稱為採油樹的多閥結構,並將其與套管頂部結合在一起。採油樹使得工作人員可以控制井內流出石油的流速。
油井完成後,必須讓石油流入油井內。如果是石灰石貯油岩,那麼通過向油井內注入酸,可以使之通過孔洞流出。酸會使石灰石內溶解出一條可供石油流入油井的通道。如果是沙岩貯油岩,那麼可以向油井中注入一種含有支撐劑(沙子、胡桃殼、鋁粒)的特殊混合液體,然後使石油通過孔洞流出。來自此種液體的壓力使得沙岩內部產生微小的裂縫,因此石油可以流入井內,而支撐劑可以維持這些縫隙的存在。石油流出時,石油鑽塔就會從現場拆除,同時安裝生產裝置來從油井中抽取石油。
鑽塔被移走後,將在井口放置一台油泵。
加利福尼亞州資源保護部供圖
用泵在鑽井中抽油
在泵抽系統中,利用電機帶動齒輪箱來移動控制桿。控制桿不斷地推拉拋光桿,使之上下移動。拋光桿連在一個抽油桿上,抽油桿又連著泵。該系統推動泵上下移動,從而產生一個吸力將石油從井裡抽上來。
在有些情況下,石油可能會因過於粘稠而無法流動。這時工人們會再鑽一個孔到達貯油區內,然後在壓力作用下注入蒸汽。蒸汽散發的熱量會使貯油區內的石油變稀,進而利用壓力作用將石油壓出井外。該過程被稱為原油強化回收。
加利福尼亞州資源保護部供圖
石油強化回收
雖然目前正在應用的石油鑽探技術眾多,並且新的方法不斷出現,但是問題仍然存在:我們會有足夠的石油來滿足需求么?根據目前和未來的石油發現量以及當今的需求量來估計,我們的石油儲量只能滿足未來63到95年的消耗量。
鑽探
工作隊搭建起鑽塔開始鑽探工作。首先,他們在最初的鑽孔位置上鑽一個表孔,該孔的深度是預定的,要高於人們所認為的石油圈閉區的位置。鑽探表孔有五個基本步驟:
把鑽頭、鑽環和鑽桿放入孔內。
安裝轉管和轉盤,開始鑽孔。
鑽孔過程中,循環泥漿不斷通過鑽桿,並從鑽頭排出,使得岩屑可以浮出孔口。
隨著孔越鑽越深,要在鑽桿上增加新部件(接頭)。
到達預定深度(從幾十米到幾百米)後,移走(取出)鑽桿、鑽環和鑽頭。
到達預定深度之後,必須插入套管並進行固定 ——將套管部分置入鑽孔內,以防止鑽孔發生塌陷。套管外圍設有定位裝置,以保證它位於鑽孔中央。
負責套管的工作人員將套管放入鑽孔中。固井隊工作人員利用底塞、水泥漿、頂塞和鑽探泥漿通過套管向下灌注水泥。來自鑽探泥漿的壓力使得水泥漿流經套管,並充滿套管外部與鑽孔之間的空隙。最後,等待水泥凝固,然後對硬度、位置和完全密封等性能進行測試。
新的鑽探技術
美國能源部和石油業都在努力尋找石油鑽探的新方法,其中包括水平鑽探技術、在生態易受破壞地區進行石油開采以及利用激光技術鑽油井。
繼續鑽探階段:工作人員進行鑽探,然後放置新套管並用水泥進行加固,之後再進行鑽探。當泥漿所含的岩屑中出現貯油岩內的油沙時,就達到了最終深度。此時,工作人員將鑽探設備從鑽孔中移出,然後進行以下幾項測試以驗證這一發現:
測井——在鑽孔內放置電子和氣體感測器來測定那裡岩石的組成
鑽桿測試——在鑽孔內放置測壓裝置,該裝置可以顯示是否已經到達貯油岩
岩芯取樣——採集岩石樣品,尋找貯油岩的特徵
井噴和火災
在電影里,會看到鑽孔機到達最終深度時發生的油噴(井噴),甚至是火災。這些都是非常危險的情況,利用防噴裝置和鑽探泥漿產生的壓力(有可能)可以避免這些狀況的發生。在大多數油井中,都必須對油井進行酸化或碎裂處理,才能使油流出。
達到最終深度後,工作人員會將油井加以完善以保證石油能夠以可控制的方式流入套管中。首先,將打孔器放入油井內的產油深度處。打孔器內裝填有炸葯,可以在套管上炸開洞孔,從而讓石油經此處流出。套管開孔後,向鑽孔內放入一根小直徑的導管(油管),作為油氣流出井外的管道。一種叫做封隔器的裝置被安裝在油管外部的底端,當封隔器設置為生產狀態時,它會發生膨脹,從而在油管外部形成一個密封圈。最後,在油管頂部連接一個被稱為採油樹的多閥結構,並將其與套管頂部結合在一起。採油樹使得工作人員可以控制井內流出石油的流速。
油井完成後,必須讓石油流入油井內。如果是石灰石貯油岩,那麼通過向油井內注入酸,可以使之通過孔洞流出。酸會使石灰石內溶解出一條可供石油流入油井的通道。如果是沙岩貯油岩,那麼可以向油井中注入一種含有支撐劑(沙子、胡桃殼、鋁粒)的特殊混合液體,然後使石油通過孔洞流出。來自此種液體的壓力使得沙岩內部產生微小的裂縫,因此石油可以流入井內,而支撐劑可以維持這些縫隙的存在。石油流出時,石油鑽塔就會從現場拆除,同時安裝生產裝置來從油井中抽取石油。
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❷ 石油是怎樣生產出來的,有什麼用處。
石油又稱原油,是從地下深處開採的棕黑色可燃粘稠液體。石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成的混合物,與煤一樣屬於化石燃料。石油的性質因產地而異,密度為0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范圍很寬,凝固點差別很大(30 ~ -60°C),沸點范圍為常溫到500°C以上,可容於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。石油主要由碳(83% ~ 87%)、氫(11% ~ 14%),其餘為硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金屬元素(鎳、釩、鐵等)組成。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分,約佔95% ~ 99%,含硫、氧、氮的化合物對石油產品有害,在石油加工中應盡量除去。
不同產地的石油中,各種烴類的結構和所佔比例相差很大,但主要屬於烷烴、環烷烴、芳香烴三類。通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油;以環烷烴、芳香烴為主的稱環烴基石油;介於二者之間的稱中間基石油。我國主要原油的特點是含蠟較多,凝固點高,硫含量低,鎳、氮含量中等,釩含量極少。除個別油田外,原油中汽油餾分較少,渣油佔1/3。組成不同類的石油,加工方法有差別,產品的性能也不同,應當物盡其用。大慶原油的主要特點是含蠟量高,凝點高,硫含量低,屬低硫石蠟基原油。
「石油勘探」有許多方法,但地下是否有油,最終要靠鑽井來證實。一個國家在鑽井技術上的進步程度,往往反映了這個國家石油工業的發展狀況。從尋找石油到利用石油,大致要經過四個主要環節,即尋找、開采、輸送和加工。尋找石油時,物探專門負責利用各種物探設備並結合地質資料在可能含油氣的區域內確定油氣層的位置;鑽井利用鑽井的機械設備在含油氣的區域鑽探出一口石油井並錄取該地區的地質資料;井下作業利用井下作業設備在地面向井內下入各種井下工具或生產管柱以錄取該井的各項生產資料,或使該井正常產出原油或天然氣並負責日後石油井的維護作業;採油在石油井的正常生產過程中錄取石油井的各項生產資料並對石油井的生產設備進行日常維護;集輸負責原油的對外輸送工作;煉油將輸送到煉油廠的原油按要求煉制出不同的石油產品如汽油、柴油、煤油等。
石油的性質因產地而異,密度為0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范圍很寬,凝固點差別很大(30 ~ -60°C),沸點范圍為常溫到500°C以上,可容於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。在「石油」一詞出現之前,國外稱石油為「魔鬼的汗珠」、「發光的水」等,中國稱「石脂水」、「猛火油」、「石漆」等。我們平時的日常生活中到處都可以見到石油或其附屬品的身影,比如汽油、柴油、煤油、潤滑油、瀝青、塑料、纖維等還有很多!這些都是從石油中提煉出來的。石油由碳氫化合物為主混合而成的,具有特殊氣味的、有色的可燃性油質液體!天然氣是以氣態的碳氫化合物為主的各種氣體組成的,具有特殊氣味的、無色的易燃性混合氣體。
原油的顏色非常豐富,從紅、金黃、墨綠、黑、褐紅到透明;原油的顏色是它本身所含膠質、瀝青質的含量,含的越高顏色越深。原油的顏色越淺其油質越好!透明的原油可直接加在汽車油箱中代替汽油!原油的成分主要有:油質(這是其主要成分)、膠質(一種粘性的半固體物質)、瀝青質(暗褐色或黑色脆性固體物質)、碳質(一種非碳氫化合物)。石油是一種液態的,以碳氫化合物為主要成分的礦產品。原油是從地下采出的石油,或稱天然石油。人造石油是從煤或油頁岩中提煉出的液態碳氫化合物。
在「石油」一詞出現之前,國外稱石油為「魔鬼的汗珠」、「發光的水」等,中國稱「石脂水」、「猛火油」、「石漆」等。目前就石油的成因有兩種說法:無機論即石油是在基性岩漿中形成的;有機論既各種有機物如動物、植物、特別是低等的動植物像藻類、細菌、蚌殼、魚類等死後埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、瀉湖、三角洲、湖泊等地經過許多物理化學作用,最後逐漸形成為石油。從尋找石油到利用石油,大致要經過四個主要環節,即尋找、開采、輸送和加工,這四個環節一般又分別稱為「石油勘探」、「油田開發」、「油氣集輸」和「石油煉制」。石油勘探有許多方法,但地下是否有油,最終要靠鑽井來證實。
❸ 石油是怎麼來的
石油是由史前的海洋動物和藻類屍體變化形成的(陸上的植物則一般形成煤。)經過漫長的地質年代這些有機物與淤泥混合,被埋在厚厚的沉積岩下。在地下的高溫和高壓下它們逐漸轉化,首先形成臘狀的油頁岩,後來退化成液態和氣態的碳氫化合物。
由於這些碳氫化合物比附近的岩石輕,它們向上滲透到附近的岩層中,直到滲透到上面緊密無法滲透的、本身則多空的岩層中。這樣聚集到一起的石油形成油田。
阿拉伯國家有如此豐富的石油資源的原因:阿拉伯在中東,中東地區是海洋生活著許多海洋生物,石油就是這些海洋生物和這些熱帶植物的屍體所組成的。
(3)石油勘探游戲中溶漿怎麼玩擴展閱讀:
石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生;後者認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,可再生。
石油主要被用來作為燃油和汽油,也是許多化學工業產品,如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。
從尋找石油到利用石油,大致要經過四個主要環節,即尋找、開采、輸送和加工,這四個環節一般又分別稱為「石油勘探」、「油田開發」、「油氣集輸」和「石油煉制」。「石油勘探」有許多方法,但地下是否有油,最終要靠鑽井來證實。一個國家在鑽井技術上的進步程度,往往反映了這個國家石油工業的發展狀況。
因此,有的國家競相宣布本國鑽了世界上第一口油井,以表示他們在石油工業發展上邁出了最早的一步。「油田開發」指的是用鑽井的辦法證實了油氣的分布范圍,並且油井可以投入生產而形成一定生產規模。
❹ 石油的作用是什麼
一、石油提煉出來的汽油,柴油,煤油和重油應用於機械類工具運轉;提煉出來的煤氣用於家庭和工業燃料;提煉出來的瀝青用於建設公路;提煉出來的化工產品可用於生產塑膠,衣服等;石油可生產出農業肥料。
二、沒有石油的話,正常生活中的一些工具是無法使用。
這會導致許多問題,換句話說人類發展速度將會減緩。
(4)石油勘探游戲中溶漿怎麼玩擴展閱讀
石油,地質勘探的主要對象之一,是一種粘稠的、深褐色液體,被稱為「工業的血液」。地殼上層部分地區有石油儲存。主要成分是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。
石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生;後者認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,可再生。
❺ 石油是怎麼形成的
今年來又有專家提出新的觀點認為是地殼中的甲烷等再地殼內高壓,高溫聚會生成
○眾所周知,石油成因的權威說法是古代生物生成石油,教科書上也是一直這么寫的
○實際上在地質界有關石油的成因一直存在著激烈的爭論
○有科學根據的不同學說的爭論,體現著科學精神
在日常生活中,我們常用「化石燃料」來稱呼石油、煤炭、天然氣等經過千百萬年才形成的,埋藏在地層中的能源。在煤層中,人們早已發現了樹木的性狀和由樹木的脂類物質形成的琥珀等直接證據,表明煤炭確是由死去的植物變成的;對於天然氣,石油地質工作者們也已證明,它們可以由石油、甲烷細菌的生物化學作用、煤炭的分解作用而形成,還可以從地下深處的岩漿中釋放出來富含甲烷的「無機成因天然氣」。石油是由古代生物(包括動物與植物,尤以浮游生物為主) 生成的,既有機成因,這一點也被大多數學者認同。然而,隨著全球范圍內石油勘探難度的增加和人們對油田的認識加深,越來越多的現象用「石油有機成因」的理論無法解釋,長期失寵的無機成油理論又重新受到世界石油地質家的普遍重視。
與傳統石油有機成因理論相悖的現象
近年來,傳統石油地質理論和長期從事油氣勘探的專家學者們遇到的許多問題,難以用傳統的石油「有機成因理論」圓滿地解釋:
一、一些地區為什麼找到了大約15億年前形成的石油?而按照傳統的石油地質與生物學理論,當時的生物量似乎並不足以形成石油。為什麼在不含生物的地層中也能找到石油?比如加拿大阿爾伯塔省的阿塔巴斯河區和美國堪薩斯的克拉富特———普魯斯油田,都是在沒有富含生物的沉積岩層。
二、為什麼許多大型油氣田都分布在地殼的大型線狀斷裂帶上?
它們的分布顯然受地球板塊的邊界控制,比如美國在洛杉磯的逆掩斷裂帶上就發現了19個油田。為什麼一些油氣田都與大山脈相鄰——那裡大多是板塊或者地塊的結合帶。我國新疆克拉瑪依油田在著名的「克——烏大斷裂帶」附近就找到了十餘個油氣田,而離開這條斷裂帶就很難發現油氣田。
三、為什麼世界上的大型、超大型油氣田大多集中分布?比如中東地區,這僅僅用「那裡的海相地層可以更多地富集有機質」的觀點解釋恐怕難以令人信服。
四、為什麼大型油氣田的分布區內,往往地熱值都較高?而且大油田的地層深部大多存在著一個地幔柱—那是油藏與地下深處相通的證據。
五、為什麼世界上許多油田的汞含量都很高?其含量高於大氣中含量的幾十到幾百倍。為什麼一些油氣區中的的氦含量也高得驚人(比如我國四川南部天然氣田中的氦的比例相當高,經過提純後可以生產工業性氦)?為什麼在世界許多大型鉛鋅礦中都發現了大量碳質瀝青?而鉛鋅礦富集的主要原因就是地殼深部的熱液上涌。
六、1973年遼寧省大地震後,遼河油田的石油勘探形勢突然好轉,1986年產量突破1000萬噸,一躍成為繼大慶、勝利油田之後我國第三大油田。而且,遼河盆地內平均每平方公里年產原油近一萬噸;山東勝利油田的面積僅為3000平方公里,但采出的原油已達3000萬噸;玉門老君廟油田經過60 年的開采以後,已經采出了幾倍於原來探明的地質儲量,這些都是用常規的石油地質理論難以解釋的。
七、傳統的石油地質理論認為,石油的生成至少需要數百萬年以上的時間,但是,最新的實驗室內熱模擬試驗表明,石油的生成並不需要太高的溫度和壓力,人們對美國黃石公園內熱泉的有機質研究也表明,生成石油的時間有幾千年足矣!更有甚者,墨西哥灣水域漂浮的藻類經太陽暴曬數周後,竟有液態的油滴生成。
面對這些向傳統石油地質理論挑戰的現象,人們似乎有理由認為:世界上有些油田的石油似乎正在源源不斷地得到補充;一些油氣可能來自地殼深處;石油的生成、運移、聚集可能與地震有關,而地震恰恰是地殼運動的表徵,它能把地下深處的油氣「送」上來嗎?
由來已久的「石油無機生成理論」
油氣生成可能是20世紀地質科學中爭論得最為激烈的問題之一,而且是一個古老而敏感的問題,從俄羅斯著名化學家門捷列夫算起,油氣無機成因的假說提出已有100多年了。
從20世紀初開始,一批又一批的俄羅斯科學家不斷地提出「石油無機生成」的理論和生成機制,其中影響較大的有庫德良采夫、克魯泡特金、薩爾基索夫、波爾菲里也夫和波實卡雷夫等;西方則有羅賓遜、古德、阿布拉加諾、薩特馬里等。
盡管持「石油無機生成」觀點的學者也不少,但他們提出的「原理」歸納起來就是:石油來源於地幔,是地幔沿著地殼裂隙上涌過程中的衍生物。任何物體都是在特定的內力和外力作用下,處於力的動態平衡而顯現的一種物質形態。在超高壓和高溫的條件下,地幔的原子、原子核、直至基本粒子等層次上的物質都是地殼中的任何物質無與倫比的,而且都是與地殼中的元素呈現出的性狀不同的。所以地殼中不存在什麼構成原油的碳氫化合物。但是在地殼裂開以後,那裡地幔的超高壓狀態被打破,原來的穩定結構被破壞,使之發生熱膨脹,不斷地釋放內能而蛻變為岩漿。沿著裂縫上涌的岩漿由於發生熱膨脹而不斷耗散內能,在特定的壓強和溫度下,重新達到內和外力平衡,進而演化出100多種元素。石油就是地幔發生熱膨脹時,在特定的環境中形成的一種新物質形態。
在石油的形成過程中,率先上涌的岩漿,由於在地殼裂縫中所受的壓強極小而大幅度地發生熱膨脹,形成大量的岩漿氣,按照一定的組分組成氣體分子,比如乙炔、水等。
岩漿中不斷地析出的氣體,不僅使裂隙中的壓強和溫度不斷升高,而且使裂隙中形成的烴類分子的密度連續增大,它們的內聚力不斷加強,導致烴類分子趨向於形成復雜的結構。即乙炔→乙烯→甲烷→乙烷→丙烷→丁烷。當裂隙中碳氫化合物氣體濃度以及裂隙中的壓強進一步升高時,就會使低碳類烴聚合為高碳烴烷,進而發生相態變化,也就是說,氣體的烴類變成了液體的烴類——石油。(這種)石油在形成的初期,因為顆粒極小,可以隨著熱而向上運動,它們到裂隙的上方大量聚合,就可以融合成更大的油珠。當密度大的油珠進一步融合,其重量將大於岩漿氣體熱膨脹時的所產生的推力,於是紛紛墜落或沿著裂隙壁面流向裂隙的底部並溢出岩漿。
由於裂隙中的壓強、溫度和碳氫化合物的氣體濃度達到相當高的標准後,才會形成石油,所以,石油淹沒的岩漿析出的氣體剛剛脫離岩漿就會遇到很高的壓強,不僅在原子的層次上形成穩定的結構,而且迅速化合為碳氫化合物。於是,岩漿氣體的一部分在石油里上浮的過程中,就化合為石油,而且會不斷地增加,漸漸地就可能形成油藏
❻ 石油和天然氣在用途上有什麼區別
石油的用途:
燃料
石油燃料是用量最大的油品。按其用途和使用范圍可以分為如下五種:
1.點燃式發動機燃料有航空汽油,車用汽油等。
2.噴氣式發動機燃料(噴氣燃料) 有航空煤油。
3.壓燃式發動機燃料(柴油機燃料) 有高速、中速、低速柴油。
4.液化石油氣燃料即液態烴。
5.鍋爐燃料有爐用燃料油和船舶用燃料油。
潤滑油
潤滑油和潤滑脂被用來減少機件之間的摩擦,保護機件以延長它們的使用壽命並節省動力。它們的數量只佔全部石油產品的5%左右,但其品種繁多。
瀝青
它們是從生產燃料和潤滑油時進一步加工得來的,其產量約為所加工原油的百分之幾。
溶溶劑
後者是有機合成工業的重要基本原料和中間體。
天然氣用途:
工業燃料
以天然氣代替煤,用於工廠採暖,生產用鍋爐以及熱電廠燃氣輪機鍋爐。天然氣發電是緩解能源緊缺、降低燃煤發電比例,減少環境污染的有效途徑,且從經濟效益看,天然氣發電的單位裝機容量所需投資少,建設工期短,上網電價較低,具有較強的競爭力。
天然氣發電,通過處理天然氣以後,然後安裝天然氣發電機組來提供電能,
工藝生產
如烤漆生產線,煙葉烘乾、瀝青加熱保溫等
天然氣化工工業
天然氣是製造氮肥的最佳原料,具有投資少、成本低、污染少等特點。天然氣占氮肥生產原料的比重,世界平均為80%左右。
城市燃氣事業
特別是居民生活用燃料,包括常規天然氣,以及煤層氣和頁岩氣這兩種非常規天然氣。主要是生產以後並入管道,日常使用天然氣。隨著人民生活水平的提高及環保意識的增強,大部分城市對天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃料的經濟效益也大於工業燃料。
壓縮天然氣汽車
以天然氣代替汽車用油,具有價格低、污染少、安全等優點。國際天然氣汽車組織的統計顯示,天然氣汽車的年均增長速度為20.8%,全世界共有大約1270萬輛使用天然氣的車輛,2020年總量將達7000萬輛,其中大部分是壓縮天然氣汽車。
天然氣是優質高效的清潔能源,二氧化碳和氮氧化物的排放僅為煤炭的一半和五分之一左右,二氧化硫的排放幾乎為零。天然氣作為一種清潔、高效的化石能源,其開發利用越來越受到世界各國的重視。全球范圍來看,天然氣資源量要遠大於石油,發展天然氣具有足夠的資源保障。
增效天然氣
是以天然氣為基礎氣源,經過氣劑智能混合設備與天然氣增效劑混合後形成的一種新型節能環保工業燃氣,燃燒溫度能提高至3300℃,可用於工業切割、焊接、打破口,可完全取代乙炔氣、丙烷氣,可廣泛應用於鋼廠、鋼構、造船行業,可在船艙內安全使用,現市面上的產品有銳鋒燃氣,銳鋒天然氣增效劑。
❼ 石油到底是怎麼形成的
普遍認為石油的形成有兩種機理:
(1)生物成油理論
大多數地質學家認為石油像煤和天然氣一樣,是古代有機物通過漫長的壓縮和加熱後逐漸形成的。按照這個理論石油是由史前的海洋動物和藻類屍體變化形成的。(陸上的植物則一般形成煤。)經過漫長的地質年代這些有機物與淤泥混合,被埋在厚厚的沉積岩下。在地下的高溫和高壓下它們逐漸轉化,首先形成臘狀的油頁岩,後來退化成液態和氣態的碳氫化合物。由於這些碳氫化合物比附近的岩石輕,它們向上滲透到附近的岩層中,直到滲透到上面緊密無法滲透的、本身則中空的岩層中。這樣聚集到一起的石油形成油田。通過鑽井和泵取人們可以從油田中獲得石油。
地質學家將石油形成的溫度范圍稱為「油窗」。溫度太低石油無法形成,溫度太高則會形成天然氣。雖然石油形成的深度在世界各地不同,但是「典型」的深度為四至六千米。由於石油形成後還會滲透到其它岩層中去,因此實際的油田可能要淺得多。因此形成油田需要三個條件:豐富的源岩,滲透通道和一個可以聚集石油的岩層構造。
(2)非生物成油理論
非生物成油的理論天文學家托馬斯·戈爾德在俄羅斯石油地質學家尼古萊·庫德里亞夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理論基礎上發展的。這個理論認為在地殼內已經有許多碳,這些碳有些自然地以碳氫化合物的形式存在。碳氫化合物比岩石空隙中的水輕,因此沿岩石縫隙向上滲透。石油中的生物標志物是由居住在岩石中的、喜熱的微生物導致的。與石油本身無關。
在地質學家中這個理論只有少數人支持。一般它被用來解釋一些油田中無法解釋的石油流入,不過這種現象很少發生。非生物成油理論無法解釋世界99%以上的石油都儲存在沉積岩中,而那些非沉積岩中的石油也可被解釋為從別處沉積岩中運移而來。同樣,非生物成油理論無法解釋石油中廣泛分布的生物標志化合物,如甾烷,伽馬蠟烷,植烷,藿烷,萜類以及同位素偏輕等現象。
拓展資料:
開採石油是非常昂貴的,也可能對環境帶來破壞。海上探油和開采會打擾海洋環境。尤其以清理海底的挖掘工作破壞環境最大。油輪事故後泄漏的原油或提煉過的油在阿拉斯加、加拉帕戈斯群島、西班牙和許多其它地區脆弱的海岸生態系統造成嚴重的破壞。
石油燃燒時向大氣層釋放二氧化碳,導致全球變暖。每能量單位石油釋放的二氧化碳低於煤,但是高於天然氣。但是作為交通用燃料要減少焚油導致的二氧化碳的釋放尤其棘手。一般只有大的發電廠才能夠裝配吸收二氧化碳的裝置,單個車輛無法裝配這樣的裝置。
雖然現在也有可再生能源作為選擇,但是可再生能源能夠取代多少石油以及可再生能源本身可能導致的環境破壞還不肯定和有爭議。陽光、風、地熱和其它可再生能源無法取代石油作為高能量密度的運輸能源。要取代石油這些可再生能源必須轉換為電(以蓄電池的形式)或者氫(通過燃料電池或內燃)來驅動運輸工具。另一個方案是使用生物質能產生的液體燃料(乙醇、生物柴油)來驅動運輸工具,但是目前的技術還無法讓生質燃料夠環保。總而言之要取代石油作為主要運輸能源是一件非常不容易的事情。