Ⅰ 煤,石油,天然气是怎么形成的!
1、煤的形成是古代植物在腐败分解之前就被埋在地底,转化成泥炭,然后转化成褐煤,然后为次烟煤,之后烟煤,最后是无烟煤。煤产生之碳氢化合物经过地壳运动空气的压力和温度条件下作用,产生的碳化化石矿物,亦即,煤炭就是植物化石。这涉及了很长时期的生物和地质过程。
2、石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生。
3、天然气的形成:成岩作用(阶段)早期,在浅层生物化学作用带内,沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气称为生物成因气。其中有时混有早期低温降解形成的气体。生物成因气出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中,以含甲烷气为主。
(1)石油天然气怎么形成的扩展阅读:
煤特点
煤炭资源量丰富,且因世界各地都有煤炭矿藏,因此开采及供给皆很稳定,价钱也较石油及天然气便宜。
石油特点
有的石油硫含量高,胶质含量高,属含硫石蜡基。其直馏汽油馏分产率高,感铅性也好。柴油馏分的十六烷值高,闪点高,硫含量高,酸度大,经精制后可生产轻柴油与专用柴油。润滑油馏分中,有一部分组分的粘度指数在90以上,是生产内燃机油的良好的原料。
天然气特点
采用天然气作为能源,可减少煤和石油的用量,因而大大改善环境污染问题;天然气作为一种清洁能源,能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%,减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,并有助于减少酸雨形成,舒缓地球温室效应,从根本上改善环境质量。
天然气作为汽车燃料,具有单位热值高、排气污染小、供应可靠、价格低等优点,已成为世界车用清洁燃料的发展方向,而天然气汽车则已成为发展最快、使用量最多的新能源汽车。
Ⅱ 石油和天然气是如何产生的
那是地球留给生物赖以生存的物资,是为了地球上有人类生存,上天自然有好生之德,给了各类生物生存的空气、阳光、水。记得上古时期,地球和一棵小星行相撞,大火弥漫地球,荡起的尘雾遮天蔽日,地球进入冰冻期,灭绝了一切生物。
这都是在亿万年前地球变迁后又经过千百万年的地质结构的演变所形成的,石油是最早形成的,再过若干年后石油经过地质结构的作用下形成煤炭了,天然气就是在开采煤炭和石油时的上成的体,其实我看它们的形成的过程就是跟我们现在人工修建的沼气是一样的过程,只是它的年代久远!
Ⅲ “石油”和“天然气”是怎么形成的
石油的形成:
石油是古代生物遗骸,堆积在湖里、海里,或是陆地上,经高温、高压的作用,由复杂的生物及化学作用转化而成的。
天然气的形成:
分散的沉积有机质或可燃有机矿产(油、煤和油页岩),在其成岩成熟过程中,由微生物降解和热解作用形成的以烃气为主的天然气。
Ⅳ 石油和天然气形成的一般过程
石油和天然气是沉积有机质热演化过程中的阶段性产物。沉积有机质的演化过程可分为三个阶段:成岩作用阶段、深成热解作用阶段和变质作用阶段(图4-12)。不同阶段产油、产气的数量和油、气的成分是不同的。
图4-12 沉积有机质的演化及其油气的生成
(一)成岩作用阶段
此阶段的温度、压力低,促使有机质演化的主要营力是生物作用。沉积物中,一部分有机质被微生物的新陈代谢所利用,一部分转变为微生物的细胞,而未被微生物同化的残余物经缩合作用形成干酪根。通常人们将干酪根视为生油的母质。在干酪根的形成过程中,还伴有甲烷气和未成熟原油产生。除甲烷以外,这一阶段还生成少量的C15以上的烷烃和环烷烃,它们直接来自活的生物体,继承了生物体的结构等特性,成为生物标志化合物。
(二)深成热解作用阶段
随着埋藏深度增加,温度持续上升,干酪根发生热降解,愈来愈多的化学键(如醚键和C—C键等)断裂,生成大量的液态烃,并伴随一定量的气,主要有甲烷、乙烷、丙烷等。在石油形成的主要阶段,大部分新形成的烃具有中、低等分子量,这类烃已经失去原来的特定结构和特殊分布,这些烃已不具标志特点。同时,此类烃的出现,使早期形成的生物标志化合物稀释,使其标志特征不明显。
(三)变质作用阶段
由于温度进一步升高,干酪根中大部分的侧链已消耗殆尽,残余的少量烷基侧链继续断裂,从干酪根上生成的仅有少量的甲烷。同时,已形成的液态烃和重质气态烃也因温度增高裂解生成大量甲烷。
Ⅳ 天然气是怎么形成的
1、天然气是古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物,具可燃性,多在油田开采原油时伴随而出。
2、天然气的商业生产主要来自油田和天然气田。天然气和石油常常并存于同样的岩层中,可以在油井中吸取天然气。此外,在煤矿、泥盆纪页岩、地压盐水和结构紧密的砂岩中也会存在天然气。然而从中开采天然气的成本较高,相关技术发展缓慢。
3、植物、垃圾、污水和动物的排泄物等有机物发酵时会产生沼气,性质类似天然气。
(5)石油天然气怎么形成的扩展阅读:
天然气和石油一样,是重要的燃料和化工原料。一种是气体,另一种是液体。人们称它们为“石油和天然气”。
天然气和石油通常埋在一起,上面是轻气,下面是重油。人们称这种天然气为“油田伴生气”。当然,天然气也可以单独存在,这就是所谓的“天然气田”。
石油、天然气和煤都是埋藏在地下的宝贵能源。
在古代,树木在地面上和各种动物群中繁盛起来。由于环境和地壳的变化,这些生物与湖泊和海洋中的泥沙沉积在一起,形成底部淤泥,最终变得越来越厚,将淤泥与空气隔离开来,防止其在氧气的作用下腐烂。
地层的温度非常高,压力也很大。再加上细菌的分解,这些生物残骸最终会变成石油或天然气。
石油和天然气的区别主要是由于在地层中参与分解活动的细菌不同。形成石油的细菌被称为“硫细菌”和“石油细菌”;形成天然气的细菌被称为“厌氧菌”。
Ⅵ 石油和天然气是怎么形成的
海底的石油和天然气是海洋中的有机物质在合适的环境下演变所产生的。这些有机物质包括陆生和水生的低等植物,死亡后从陆地搬运下来,或被江河冲积下来,同泥砂和其他矿物质一起,在低洼的浅海或陆地上的湖泊中沉积,逐渐使此处淤泥的中形成有机质含量。这种有机淤泥又被新的沉积物覆盖、埋藏起来,造成一种不含氧或含极微量游离氧的还原环境。随着低洼地区的不断下沉、沉积物不断堆积,有机淤泥所承受的压力和温度不断增大,处在还原环境中的有机物质经过复杂的物理、化学变化,慢慢地转化成对人类影响甚大的石油和天然气。经过数百万年漫长时间的万物更迭的交替变化,有机淤泥经过压实和固结作用后,变成沉积岩,并进一步生油岩层。沉积盆地是指沉积物的堆积速率明显大于其周围区域,。
在一定特定时期,沉积岩沉积在像盆一样的海洋或湖泊等低洼地区,并具有较厚沉积物的构造单元,称为沉积盆地。沉积盆地在漫长的地质演变过程中,随着地壳运动抬升,海洋变成陆地,湖盆变成高山,一层层水平状的沉积岩层也跟着发生规模不等的挠曲、褶皱和断裂等形变,从而使掺杂在泥砂之中具有流动性的点滴油气离开它们的原生地带(生油层),经“油气搬家”再集中起来,储集到储油构造当中,形成可供开采的油气矿藏,所以说,这一个个沉积盆地就像是一个个聚宝盆。
在储油构造里,由于油、气、水所占比重不同,因此各自的分布也有不同:气在上部,水在下部,而石油层在中间。储油构造包括油气居住的岩层——储集层;覆盖在储集层之上避免油气向上逸散的保护层——盖层;以及遮挡油气进入后不再跑掉的“墙”——封闭条件。只要能找到储油构造,就不难找到油气藏。油气藏通常是多种类型的油气藏复合出现,我们将多个油气藏的组合称为油气田。
世界上,海洋油气同陆地油气资源一样,分布极为不均。在四大洋及多个近海海域中,波斯湾海域的石油、天然气含量最为丰富,约占总贮量的50%左右;第二位是委内瑞拉的马拉开波湖海域;第三位是北海海域;第四位是墨西哥湾海域;其次是亚太、西非等海域。据中国南海油气资源也有巨大的发展远景,是世界海洋油气主要聚集中心之一。石油和天然气是人们向海洋索取资源的一大重要成果。
Ⅶ 煤、石油、天然气是怎么形成的
答:化石燃料的形成:
煤的形成:煤是古代植物遗体的堆积层埋在地下后,经过长时期的地质作用而形成的。据研究,几乎所有的植物遗体,只要具备了成煤的条件,都可以转化成煤。不过,低等植物遗体所形成的煤,分布范围小,厚度薄,很少被人利用。那些分布广、规模大、利用广泛的煤,都是高等植物的遗体(主要是古代的蕨类、松柏类以及一些被子植物的遗体)形成的。在地球的历史上,最有利于成煤的地质年代主要是晚古生代的石炭纪、二叠纪,中生代的侏罗纪以及新生代的第三纪。这是因为,在这几个时期内,地球上的气候非常温暖潮湿,地球表面到处长满了高大的绿色植物,尤其在湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里,封印木、鳞木等古代蕨类植物生长得特别茂盛。当时,高大的树木倒下以后,就会被水淹没了,这就造成了倒木和氧隔绝的情况。在缺氧的环境里,植物体不会很快地分解、腐烂。随着倒木数量的不断增加,最终形成了植物遗体的堆积层。这些古代植物遗体的堆积层在微生物的作用下,不断地被分解,又不断地化合,渐渐形成了泥炭层,这是煤的形成的第一步。由于地壳的运动,泥炭层下沉了。泥炭层被泥沙、岩石等沉积物覆盖起来。这时,泥炭层一方面受到上面的泥沙、岩石等的沉重压力,另一方面,也是更重要的方面,泥炭层又受到地热的作用。在这样的条件下,泥炭层开始进一步发生变化:先是脱水,被压紧,从而比重加大,而且石炭的含量逐渐增加,氧的含量逐渐减少,腐殖酸的含量逐渐降低。完成这几个过程以后,泥炭就变成了褐煤。褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用,就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化,褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。开滦、阳泉等煤田,是在古生代的石炭纪至二叠纪时期形成的,这个时期的成煤植物是古代的蕨类植物。大同的武宁煤田,是在中生代的侏罗纪形成的,这个时期的成煤植物有古代的苏铁、松柏类、银杏类等裸子植物。抚顺和云南的小龙潭煤田,是在新生代的第三纪形成的,这个时期的成煤植物是古代裸子植物中的松柏类和原始的被子植物。石油的形成:石油主要由碳氢化合物组成。在岩层孔隙内,常以液体或气态(天然气)存在;有时部份凝结成固态。石油是古代生物遗骸,堆积在湖里、海里,或是陆地上,经高温、高压的作用,由复杂的生物及化学作用转化而成的。石油在地层中一点一滴地生成,并浮游于地层中。由于浮力的关系,油点在每年缓慢地沿着地层或断层向上移动,直到受不透油的封闭地层阻挡而停留下来。当此封闭内的油点越聚越多,便形成了油田。储油气构造一个良好的储存油气的封闭构造,除应具有良好的孔隙率及渗透率的储油层外,此储油层的上方必须有致密不透油、气、水的岩层,如页岩、泥岩等,这就是所谓的盖层,其作用为封盖住进来的油气,不让油气向上逃逸。一般常见的储油气封闭构造依其型态可分为构造封闭如背斜、断层等,及地层封闭,联合封闭。天然气的形成:根据形成机理天然气可划分为有机成因气和无机成因气两大类。所谓有机成因气是指分散的沉积有机质或可燃有机矿产(油、煤和油页岩),在其成岩成熟过程中,由微生物降解和热解作用形成的以烃气为主的天然气,就目前的研究程度来看,现今发现的天然气绝大部分属于有机成因气。显然,这是一个非常庞大的类型。由前面的叙述可知,根据成气的主要作用因素,可进一步将有机成因气分为生物成因气(包括成岩气)和热解气;后者是有机成因气的主体,还可根据成气有机质类型的不同再进一步划分:将由成油有机质(Ⅰ、Ⅱ型干酪根)形成与石油相伴生成的天然气称为油型气;而将Ⅲ型干酪根和成煤有机质在成煤变质过程中形成的天然气称为煤型气。这样就将天然气划分为四种基本的成因类型,即生物成因气、油型气、煤型气和无机成因气(表)。有关各类型有机成因气与有机质演化各个阶段的关系见表。
Ⅷ 天然气是怎么形成的
1、天然气是古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物,具可燃性,多在油田开采原油时伴随而出或纯天然气气田,也有少量出于煤层。天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。
2、天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以下为液体。
3、若天然气在空气中浓度为5%——15%的范围内,遇到明火就会发生爆炸,这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。爆炸在瞬间产生高压、高温,其破坏力和危险性都是很大的。
4、根据天然气蕴藏状态,分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气三种。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、不含液体成份的干性天然气。
Ⅸ 石油和天然气怎么生成的
随着科学的发展,大量的证据表明,石油和天然气是由分散在沉积岩中的沉积有机质在成岩作用期间经微生物分解或热解作用而形成。
一、油气生成的原始物质
石油和天然气来源于有机质。早在古生代以前,地球上就出现了生物,随着地史的发展,生物广泛地发育起来。地球上的动植物种类繁多,数量很大,化学成分也异常复杂,但就生成油气的主要原始物质而言,仍然是以沉积岩中分散的有机质为主。那么有机物质的哪些组分可以生成油气呢?
(1)类脂化合物。常见的类脂化合物是脂肪,脂肪水解后生成脂肪酸,在还原条件下,脂肪酸发生去羧基和加氢作用,生成类似石油的液态烃类,是生油最主要的物质。类脂化合物主要来自于低等的生物和微生物体,如低等的藻类、细菌、低等水生物。
(2)蛋白质。蛋白质是生物体的基本组成物质之一,其性质不稳定,与酸、碱共热或遇酶水解可生成氨基酸的混合物。氨基酸去羧基和氨基可生成不同的低分子碳氢化合物。蛋白质主要来自于低等的生物(细菌、藻类等)。
(3)碳水化合物。碳水化合物即糖类,是高等植物的主要组分,易被水解、氧化及生物化学分解。碳水化合物在碱性条件下,发生糖化作用生成脂肪酸,再向烃类转化。碳水化合物较稳定的部分,如几丁质、纤维素等,可以被降解形成腐殖类物质向煤转化,同时,纤维素经微生物分解也可生成天然气。
(4)木质素。木质素来自于高等植物,它是由对甲基烯丙基苯为基本结构单元的高分子化合物,是形成腐殖质的原始物质,故人们认为它可能是石油中芳香烃的母质之一,也是成煤生气的主要物质。
可见,低等生物(如藻类和低等水生动物)和微生物是生成油气的主要物质。
二、油气生成的外界条件
有机质为石油和天然气的生成提供了物质基础,但要使有机质保存下来,并向油气转化,必须有适当的外界条件。
(一)古地理环境和大地构造条件
根据对现代沉积相和古代沉积岩的调查研究,浅海区、海湾、潟湖以及内陆湖泊的深湖—半深湖、前三角洲地区,是有利的生油气地理环境。这些地方适宜于生物生活和繁殖,有丰富的有机质,且水体宁静,含氧量少,具有生成油气的还原环境;沉积物来源充足,沉积速度快,有机物能迅速被掩埋起来,利于有机质的保存。
从大地构造角度来说,沉积盆地中各类坳陷具有长时期的沉降作用,且沉降的幅度不断被沉积物所补偿,始终保持有利于生物繁殖的水深环境,保证沉积有机物不断被新的沉积物所覆盖,保持还原环境,减少有机物被氧化消耗。随着有机物埋深加大,地层温度升高,有利于沉积有机质向油气转化。我国松辽盆地中、新生代沉积层厚约5500m,华北、四川、准噶尔盆地沉积岩厚达上万米,这些盆地都找到了丰富的油气藏。
(二)物理化学条件
有机质向油气转化的物理化学条件主要有细菌、温度、压力、催化剂。
细菌是地球上分布最广、繁殖最快的微生物。细菌能引起多种生物化学作用,尤其是厌氧细菌可以把沉积有机质分解成各种单体化合物和沥青质。在成岩作用初期阶段,细菌分解作用是主导作用。
温度可以加速化学反应进行。沉积有机质在埋藏深度不断加大,地层温度不断上升的情况下,有机质发生热解形成烃类。高温下,有机质变质作用增强,裂解成气态物质(甲烷)和石墨。在油气形成过程中,温度起主导作用。随着沉积有机质埋藏深度加大,压力升高,在中等温度(50℃)下,增加压力到30~70MPa时,类脂化合物室内模拟试验时产生烃。
压力可以促进加氢作用,使高分子烃变成低分子烃,使不饱和烃变为饱和烃,对形成石油的质量有影响。
催化剂是指能够加速有机质向油气转化的物质,但它本身在反应前后并不发生变化。室内研究表明,在150~200℃时硅酸铝能催化脂肪、氨基酸以及其他类脂化合物生成烃类化合物,膨润土也有催化作用。
三、油气生成阶段
有机质向油气转化,依据其作用因素和产物的不同,大致可以划分为三个阶段。
(一)生物化学生气阶段
有机质自沉积埋藏开始至1500m深度范围,压力增大,温度小于60℃,以细菌活动为主。有机质在细菌作用下发生分解,产生大量气态物质,如CH4、CO2、N2等。同时,阶段后期有极少量的碳数较高的液态烃形成。因此,此阶段只能形成气藏,而不能形成像样的油藏。
(二)热催化生油阶段
随着有机质埋深加大,地层温度、压力不断升高,细菌作用逐渐减弱,地热及无机催化作用起着主导作用。此阶段深度大约在1500~6000m,温度在60~210℃之间。其中在60~120℃、深度在1500~3000m范围内,有机质发生催化降解、加氢作用,大量的液态烃和气态烃形成,称之为“生油主带”。我们把有机质开始热解成为大量石油烃和气态烃的温度(约60℃)称为“生油门限温度”。在埋深3000~6000m、温度120~210℃阶段,温度的作用更为显着,有机质热解产生少量的气态物,先形成的液态烃部分裂解,形成湿气或凝析气。
(三)热裂解生气阶段
当埋深超过6000m、温度超过210℃时,有机质和已生成的石油发生降解,早期尚有少量的液态烃,但最终它们均裂解成为气态烃(CH4)和石墨,称之为“干气阶段”。
四、生油(气)层
能够生成工业数量的石油和天然气的岩石,称为生油(气)岩,也称为生油(气)母岩。由生油(气)岩组成的岩层称为生油(气)层,它是自然界生成石油和天然气的场所。
生油(气)层是由颗粒较细的沉积岩层组成。常有两类岩石:一是黏土岩,包括泥岩和页岩;二是碳酸盐岩,如泥晶灰岩、介壳灰岩、白云岩、礁灰岩等。生油(气)层的共同特征是:颜色较深,多为灰褐、黑色;颗粒较细;含有较多的分散状有机质(如微体古生物化石)和黄铁矿。
生油(气)层常形成于水体较为安静、有机质丰富的深湖相、半深湖相、前三角洲相、浅海相、潟湖相等相带。
生油岩的鉴别,目前已由定性的判断向定量的方法分析转变。定量确定生油岩是分析岩石中的各种地球化学指标,包括有机质丰度指标、有机质类型指标、有机质成熟度指标和有机质转化指标四类。