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海洋石油怎么清洗

发布时间: 2024-10-07 21:03:32

㈠ 如何利用微生物勘探石油和提高采油量

微生物采油对低产、枯竭油田特别有吸引力,能提高采收率。

4
、不污染环境

微生物采油技术不污染环境,不损害油地层,可在同一油藏区或同一油井中反复使用。

(三)采油微生物的生物学特性

用于油田开采的微生物一般具有以下鲜明的生物学特征:

1
、厌氧或兼性厌氧。在地层无氧条件下能生长繁殖并进行厌氧发酵,在地上有氧条件下也
能生长繁殖。

2
、在油层高温、高压、高盐等极端环境下能生长繁殖并代谢。

3
、多数采油微生物能以烃类作碳源,能以贮油层

内的无机盐作氮源或作营养元素。

4
、采油微生物必须与其注入油层的环境条件相配伍相适应,要在油层内能运移,能生长繁
殖,能产生有机酸、气体、表面活性物质、生物聚合物、有机溶剂等多种代谢产物。能在
50°
以上的温度及缺氧条件下生长的中度嗜盐细菌,是微生物采油中最常用的菌种。

(四)微生物采油技术

微生物采油技术是指将筛选的微生物或微生物代谢产物注入油藏,
经微生物的代谢活动
和产生的代谢产物,
作用于原油,
改变原油的某些物理化学特性,
从而提高原油采收率的技
术。

根据实施过程与方法的不同,
微生物采油技术可分为地上微生物采油技术和地下微生物
采油技术。

1
、地上微生物采油技术

地上微生物采油技术是指在地上通过微生物发酵、生产微生物的某种代谢产物,如生物
多糖聚合物或生物表面活性剂,
然后将发酵产品注入油藏而提高原油采收率。
该技术的实质
是利用选育的优

良菌种在地上发酵生产采油制剂的技术。

目前,地上微生物采油技术主要是在地上发酵生产采油中广泛应用微生物多糖和微生物
表面活性剂。


1
)微生物多糖

据研究,
有百种以上的微生物能产生结构、
性能各异的胞外多糖。
能产胞外多糖的主要
微生物类群是:明串珠菌属、黄单胞菌属、固氮菌属和小核菌属等。

采油工业中应用最广泛的微生物多糖是:
肠膜明串珠菌或葡聚糖明串珠菌产生的右旋糖
酐葡聚糖、
普鲁兰出芽短梗霉产生的普鲁兰糖、
齐整小核菌或葡聚糖小核菌产生的小核菌葡
聚糖。采油中最具开发应用潜力的是野油菜黄单胞菌产生的胞外多糖黄原胶。


2
)微生物表面活性剂与乳化剂

以烃为碳源的微生物是生物表面活性剂的重要来源。
因为石油微生物必须分泌表面活性
剂,才能促使烃与水乳化。烃只有均匀地分散在水中,才能被石油微生物吸收利用。所以石
油微生物是表面活性剂最丰富的基因库。

假单胞菌属、节杆菌属、不动杆菌属和棒杆菌属等是产生生物表面活性剂

的主要微生
物类群。微生物产生的生物表面活性剂就其化学组成来分,主要可分为糖脂类和脂肽类


分子的极性端或是多羟基的糖类或是氨基酸类,
非极性端是长链脂肪酸的长链烃部分。
微生
物表面活性剂的粗制品或纯品注入贮油岩层,
作用于油一岩石一水三相体系,
降低油水界面
张力,增强油水乳化,提高原油采收率。

2
、地下微生物采油技术

地下微生物采油(
MEOR
)技术是指将在地上模拟油藏条件筛选的微生物菌种与营养物
注入油藏,
微生物在油藏中运移,生长繁殖,
产生多种代谢产物,
作用于原油而提高原油采
收率;
或用生长繁殖的菌体细胞及代谢产物封堵贮油岩层大的孔道,
调整水驱油剖面;
或只
将营养物注入油藏,激活油藏内的原生微生物,靠其生命活动提高原油采收率。

根据单井增产措施的处理方法和提高原油采油率的要求,地下微生物采油可分为
6
类:


1
)单井周期注人微生物采油

为提高低产油井的原油日产量,
在油井高压注入采油微生物,
关井,
使微生物运移到油
井周围直径
10m
左右的贮油岩层,经微生物的生命活动,疏通被堵塞的油层空隙通道,增
加原油的流动性,提高原油采收率。
为了保持高产,需要不间断地、周期性地注入采油微生
物。


2
)微生物驱油

采油微生物从注水井注入油层,
微生物随注水向油井贮油层深部移动,
同时进行生长繁
殖,并产生多种代谢产物。细胞和代谢产物综合作用于原油,降低黏度,增加原油流动性,
提高原油采收率。


3
)激活油藏微生物群落驱油

油藏中存在着天然的微生物群落,
但由于营养物质贫乏,
数量很少。
从注水井将营养物
注入油层,激活天然微生物群落,让其生长繁殖,产生多种代谢产物驱油。


4
)微生物选择性封堵

将体形较大且产生表面黏稠物质的微生物菌种从注水井注入,
运移到大孔道或有溶洞的
贮油岩层部位,用生长繁殖的大菌体细胞和表面黏稠物质形成的生物膜封堵大孔道或溶洞,
防止注入水

指状

流动,提高原油采收率。


5
)微生物压裂液压裂

将厌氧条件下大量产生有机酸的微生物及营养物注入空隙度甚小、渗透率很低的贮油
层,在高压下用有机酸溶解岩层使之形成缝隙,有利于原油流动,提高原油采收率。


6
)微生物油井清蜡

原油中含蜡量较高,
会析出蜡晶固着在井壁,
堵塞贮油层通往井壁的空隙通道,
降低原
油流动性,
减少单井原油日产量。
注入产生表面活性剂或溶剂的采油微生物,
用其代谢产物
表面活性剂、乳化剂清洗井壁,溶解固形石蜡,提高原油采收率。

(五)微生物在石油污染中的生物修复作用

1
降解石油的微生物种类及分布

据目前的研究
,
能降解石油的微生物有
70
个属
,
其中
28
个属细菌
, 30
个属丝状真菌
, 12
个属酵母
,

200
多种微生物。海洋中最主要的降解细菌有:无色杆菌属
(Achromobacter)







(Acinetobacter)






(Alcaligenes)

;










(Aureobasidium)
、假丝酵母属
(Candida)
等。石油降解菌通常生长在油水界面上
,
而不是油液
中。据丁美丽等
[5]
在胶州湾的实验证明
,
胶州湾的石油降解菌在表层水体中的最高值可达

4.6×
102

/mL


石油降解菌数量仅与海水的石油污染情况有关。
石油降解微生物的种类和
数量对海洋中石油的降解有明显的影响。
一般情况下
,
混合培养的微生物对石油的降解比纯
培养的微生物快
,
但是崔俊华等在实验中筛选出了
7
株高效原油降解菌。

2
石油降解菌的作用


1
)作为油污染的生物指示

以往大多数调查结果表明
,
在海洋中石油烃降解细菌的数量或种群与水域受到油类物
质污染的程度有密切关系
,
通常在被油污染的水域中
,
石油烃降解细菌的数量明显地高于非
油污染的水域。

烃类降解菌数和异养细菌数的比值能在一定程度上反映水域受油污染的状
况。

丁美丽等在胶州湾的工作以及史君贤等在浙江省海岛海域的工作都证明了这一点。石
油污染可以诱导石油降解菌的增殖及生长
,
Atlas
报道在正常环境下降解菌一般只占微生物
群落的

1%,
而当环境受到石油污染时
,
降解菌比例可提高到
10%
。说明石油污染可以使降
解菌发生富集
,
降解菌可以作为石油污染的生物指示。


2
)通过自身代谢作用降解石油

向水体中投加菌种净化水体的技术是从清除海洋石油污染开始的。
实验室研究表明
,

一菌剂除油率为

20%

50%,
而混合菌剂除油率可达

71.4%

丁明宇等
[8]
从青岛近海海水中
分离、

筛选到

73
株细菌和

10
株真菌
,
并对其降解石油的能力进行了研究
,
结果表明
,

数菌具有明显的降解石油的能力
,
其中
,


3
个菌株对石油的生物降解率分别高达
58.35%


62.75%


71.06%
。史君贤等
[9]
在浙江沿海海水中分离石油烃降解细菌
,
并实验
证明降解菌对正烷烃有明显的降解作用
,
混合菌株的降解率明显高于单菌株的降解率。在
20
℃的条件下
,
经过

21d

,
绝大部分的正烷烃被降解
,
总的降解率为

94.93%,
其中细菌
的降解率为

75.67%,
理化降解率为
19.26%
。在实施接种的现场生物修复处理中
, 1990
年在
墨西哥湾和

1991
年在得克萨斯海岸都获得了成功
,
现场观察表明
,
在开放水体中添加降解
菌是有效的。


3
)合成生物表面活性剂
,
加速石油的降解

生物表面活性剂
(Biosurfactants,
简称

BS)
是细菌、

真菌和酵母在某一特定条件下
(
如合
适的碳源、

氮源、

有机营养物、

pH
值以及温度
) ,
在其生长过程中分泌出的具有表面活

性的代谢产物。
生物表面活性剂可以强化生物修复
,
它能将烃类物质乳化
,
进而促进其降解
,
尤其适合处理海上溢油。
Chabrabarty
曾报道
,


Pscndomona
acruginosa
(
铜绿假单胞菌
)
生成的一种生物表面活性剂
(
海藻糖酯
)
由于能有效地将石油分散成水液滴
,
因而可促进石油
污染海岸的生物修复
,
大大提高了

Exxon
Valdez
原油泄漏造成的阿拉斯加污染区域石油烃
的降解速度。


4
)基因工程菌

基因工程菌是将不同细菌的降解基因进行重组
,
将分属于不同细菌个体中的污染物代
谢途径组合起来以构建具有特殊降解功能的超级降解菌
,
可以有效地提高微生物的降解能

,
从而提高生物修复效果。

通常石油降解菌只能降解某一种石油成分
,
并且由于石油的种类不同
,
所需降解菌也不
相同
,
天然环境中存在的石油降解菌不能高效地降解多种石油成分
,
使基因工程菌的出现成
为必然。同时
,
复杂的烃类化合物混合物的降解需要有混合菌株的参与
,
但不同菌株之间可
能会产生竞争或拮抗作用
,
从而对降解产生负面影响。使用基因工程菌可以避免此类问题。

目前
,
已有人在实验室条件下获得基因工程菌并在实验室取得满意的降解效果。
例如美
国的

Chakrabaty
等使用具有

CAM


OCT


XAL


NAH4
种降解质粒的


多质粒超级


,
可以使海上浮油在几个小时内降解
,
而在自然条件下这些浮油需要

1a
时间才能被降
解。这项技术取得了美国的专利权。但是考虑到在开放环境中使用基因工程菌的安全问题
,
目前基因工程菌的使用仅限于实验室
,
尚不能大规模使用。

另外
,
目前在研制基因工程菌时
,
都采用给细胞增加某些遗传缺陷的方法或是使用携带一段

自杀基因

,
使该工程菌。在非
指定底物或非指定环境中不易生存或发生降解作用。

3
微生物降解石油的方式

石油烃化合物可分为

4

:
饱和烃、

芳香族烃类化合物、树脂及沥青质。其中
,
短链
的饱和烃在溢油发生初期通过挥发等作用进入大气
,
其他的石油烃中
,
饱和正烷烃最易降解
,
其次是分支烷烃
,
再次是低分子量芳香烃
,
多环芳烃很难降解
,
树脂和沥青质极难被降解。

直链烷烃的降解方式主要有

3

:
末端氧化、

亚末端氧化和氧化。
芳香烃在好氧条件
下先被转化为儿茶酚或其衍生物
,
然后再进一步被降解。
高分子量多环芳烃降解菌报道很少
,
许多四环或多环高分子量多环芳烃的降解是以共代谢
(Cometabolism)
的方式进行的。但是共
代谢完全是间接或偶然的事件
,
并且风险较大
,
可能会产生比母体毒性更大的化学物质。


脂和沥青质极难被降解
,
但是有报道称
,
有着复杂构造的树脂和沥青质也能受到某种程度的
分解
[14]


冷凯良等的实验表明
,
微生物降解原油代谢产物主要是乙酸和棕榈酸为主的脂肪酸与
鼠李糖形成的糖脂类表面活性剂。

4
石油降解菌的获得

由于天然海洋环境中石油降解菌数量较少
,
一旦发生溢油
,
不能及时对石油进行降解
,
所以
在溢油发生后一般要向环境中添加石油降解菌以保证石油的高效降解
,
但是考虑到安全等
方面的问题
,
菌种不能盲目投加。

一般来说
,
可以把取自自然界的微生物
,
经人工培养后再
投入到污染环境中去治理污染。

具体到海洋石油降解菌的获得
,
一般为
:
首先选择油污染环

,
从中分离出适应性菌株
,
并将其中的石油降解菌富集培养
,
通过反复适应和驯化或遗传
修饰进行进一步筛选
,
从而培养出高效降解的菌株
,
将其进一步繁殖后投加至受污染环境中
或分类保存。

根据微生物与石油的作用机制
,
选择高效降解微生物的标准包括:

( 1)
对石油有较高的耐性。

( 2)
对海洋环境的适应性较强。

( 3)
对石油的降解效率高
,
专一性强。

( 4)
不影响海洋环境中原有的生物多样性。

虽然微生物修复主要是依靠微生物的降解能力降解污染物
,
但是微生物对污染物的分
解、转化也是需要条件的
,
所以除了投加高效降解菌之外
,
还要为这些降解菌创造必要的生
存、

降解条件。这样才能有效地进行石油污染修复。

5
影响微生物降解石油污染物的因素

微生物在降解石油污染物的过程会受到营养元素、表面活性剂、
O
2
通量、温度、
pH

等外界因素的影响。其中
,
营养元素对降解率的影响较大,尤其是
N

P
元素。
何良菊等专门
对石油烃微生物降解的营养平衡进行了研究,
表明氮、
磷营养物质的缺乏直接限制了石油烃
的微生物降解
,
但添加过量反而有抑制作用
,
因而存在一个经济合理的添加量及添加比例,实
验表明氮磷比在
5

1~6

1
比较适宜,
,
无机氮源比有机氮源好,硝酸盐形式的氮比铵态的
氮更合适。而国内有其他研究却更倾向于氮磷比为
1

1
,且最佳氮源为氯化铵,最佳磷源
为磷酸氢二钾和磷酸二氢钾。两种研究得出的结果不一致。

表面活性剂是影响降解效率的又一重要因素。表面活性剂对石油烃具有一定的增溶和
分散作用,
从而对石油降解菌的降解效率有重要作用,
而有研究则指出表面活性剂对微生物
存在一定毒害作用。
刘庆新等通过研究,
表明表面活性剂的加量多少对石油烃降解菌的影响
比较复杂:
加少量的表面活性剂会促进石油烃降解菌的生长,
但随着表面活性剂加量的增加
,
菌量反而减少,证实了上述论断。

在自然环境中,大多数的石油烃类是在好氧条件下被降解的,但是微生物对石油烃的
降解在有氧及缺氧两种情况下都会进行,
最近有研究表明厌氧降解对饱和烃及芳香烃有着极
为重要的作用。

能降解石油的微生物有嗜冷菌、嗜热菌和嗜中温菌,因此在温度低于
0
℃和在
70
℃左
右的环境中均有能降解石油的微生物,大多数石油降解菌属嗜中温菌,最适温度在
30
℃上
下,温度过高过低都会对降解效率产生抑制。

普遍认为石油降解菌是产酸菌,且适宜生长于中碱性环境中。刘庆新等研究得最佳
pH
值为
8.0
,而其文章中也指出与一般认为的
7.0
不符。而
Stapleton
[20]
等发现在
pH 2.0
的一处
土样中,萘和甲苯仍然被降解为
CO
2

H
2
O


6
生物降解石油烃污染物的应用

利用生物降解石油烃类污染物最早见于
20
世纪

80
年代末美国在

Exxon
Vadez
油轮
石油泄露的生物修复项目中,
该项目在短时间内清除了污染,
治理了环境,
是生物修复成功
应用的开端,同时也开创了生物修复在治理海洋污染中的应用。
20
世纪
90
年代以来,生物
修复技术在石油污染治理方面逐渐成为核心,
取得了理论突破和重要成果。
国内学者也做了
大量工作,但主要为石油污染土壤和地下水的生物修复研究
[38]
,对海洋石油污染的生物修
复研究相对较少,
而且研究工作也大多停留在实验室模拟实验的水平上。
闫毓霞利用土着微
生物对胜利油田含油污泥进行修复实验;黄廷林等
[40]
对黄土地区石油污染土壤进行了室内
模拟生物修复研究。

石油降解菌在实际应用中存在着很多问题,集中表现在投加高效石油降解菌来处理污
染时:投加菌面临与土着微生物的竞争作用;投加菌需要适应新的生长环境;

投加菌要经
受环境污染物的毒性影响。这些压力使接种的外源微生物的存活率很低或者活性较弱
,
限制
了它的实际应用。

7
展望

石油降解菌降解石油烃类污染物具有物理、化学方法所不具备的优点,它高效、经济、
安全、
无二次污染,
在机械装置无法清除的薄油层而且化学药剂被限制使用时,
生物法处理
溢油的优越性便更加显着,
具有广阔的研究及应用前景。
目前国内外对石油降解菌的研究呈
现出一定特点:

(1)
对一般性降解菌研究多,对极端环境下的石油降解微生物研究少,尤其是对低温、
耐盐的石油降解菌。中国北方的大部分湿地,盐碱程度比较高,常年气温(尤其冬季)气温
较低,
而无论是来源海上还是来源于石油化工的污染都比较严重。
在这种条件下的石油降解
菌研究具有很广阔的前景。

(2)
对石油降解菌的研究多而应用少。
对石油降解菌的所有研究到最终肯定要归结到实
际应用中去,
目前国内很多学者都对石油降解菌的单纯研究感兴趣,
同时出现了大量的重复
研究。国外已有成功应用先例,证明石油降解菌可以用来修复实际污染,国内仍止步不前,
难于踏出实际应用的第一步。

随着大量学者的不断研究,对石油降解菌的认识肯定会不断深化,其应用也会逐渐成熟

㈡ 石油用在哪些地方

石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,与煤一样属于化石燃料。石油主要被用来作为燃油和汽油,燃料油和汽油组成目前世界上最重要的一次能源之一。石油也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。

汽油
是消耗量最大的品种。 汽油的沸点范围(又称馏程)为30 ~ 205°C, 密度为0.70~0.78克/厘米3,商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分,标记为辛烷值70、80、90或更高。号俞大,性能俞好,汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞机的燃料。商品汽油中添加有添加剂(如抗爆剂四乙基铅)以改善使用和储存性能。受环保要求,今后将限制芳烃和铅的含量。

喷气燃料
主要供喷气式飞机使用。沸点范围为60~280℃或150~315℃(俗称航空汽油)。为适应高空低温高速飞行需要,这类油要求发热量大,在-50C不出现固体结晶。 煤油 沸点范围为180 ~ 310℃ 主要供照明、生活炊事用。要求火焰平稳、光亮而不冒黑烟。目前产量不大。

柴油
沸点范围有180~370℃和350~410℃两类。对石油及其加工产品,习惯上对沸点或沸点范围低的称为轻,相反成为重。故上述前者称为轻柴油,后者称为重柴油。商品柴油按凝固点分级,如10、-20等,表示低使用温度,柴油广泛用于大型车辆、船舰。由于高速柴油机(汽车用)比汽油机省油,柴油需求量增长速度大于汽油,一些小型汽车也改用柴油。对柴油质量要求是燃烧性能和流动性好。燃烧性能用十六烷值表示愈高愈好,大庆原油制成的柴油十六烷值可达68。高速柴油机用的轻柴油十六烷值为42~55,低速的在35以下。

燃料油
用作锅炉、轮船及工业炉的燃料。商品燃料油用粘度大小区分不同牌号。

石油溶剂
用于香精、油脂、试剂、橡胶加工、涂料工业做溶剂,或清洗仪器、仪表、机械零件。

润滑油
从石油制得的润滑油约占总润滑剂产量的95%以上。除润滑性能外,还具有冷却、密封、防腐、绝缘、清洗、传递能量的作用。产量最大的是内燃机油(占40%),其余为齿轮油、液压油、汽轮机油、电器绝缘油、压缩机油,合计占40%。商品润滑油按粘度分级,负荷大,速度低的机械用高粘度油,否则用低粘度油。炼油装置生产的是采取各种精制工艺制成的基础油,再加多种添加剂,因此具有专用功能,附加产值高。

润滑脂
俗称黄油,是润滑剂加稠化剂制成的固体或半流体,用于不宜使用润滑油的轴承、齿轮部位。

石蜡油
包括石蜡(占总消耗量的10%)、地蜡、石油脂等。石蜡主要做包装材料、化妆品原料及蜡制品,也可做为化工原料产脂肪酸(肥皂原料)。

石油沥青
主要供道路、建筑用。

石油焦
用于冶金(钢、铝)、化工(电石)行业做电极。

除上述石油商品外,各个炼油装置还得到一些在常温下是气体的产物,总称炼厂气,可直接做燃料或加压液化分出液化石油气,可做原料或化工原料。 炼油厂提供的化工原料品种很多,是有机化工产品的原料基地,各种油、炼厂气都可按不同生产目的、生产工艺选用。常压下的气态原料主要制乙烯、丙烯、合成氨、氢气、乙炔、碳黑。液态原料(液化石油气、轻汽油、轻柴油、重柴油)经裂解可制成发展石油化工所需的绝大部分基础原料(乙炔除外),是发展石油化工的基础。目前,原油因高温结焦严重,还不能直接生产基本有机原料。炼油厂还是苯、甲苯、二甲苯等重要芳烃的提供者。 最后应当指出,汽油、航空煤油、柴油中或多或少加有添加剂以改进使用、储存性能。各个炼油装置生产的产物都需按商品标准加入添加剂和不同装置的油进行调和方能作为商品使用。石油添加剂用量少,功效大,属化学合成的精细化工产品,是发展高档产品所必需的,应大力发展。

石油勘探

作者:宏亮

石油勘探,就是考证地质历史,研究地质规律,寻找石油天然气田。主要要经过四大步骤,即:确定古代的湖泊和海洋(古盆地)的范围;然后从中查出可能生成石油的深凹陷来;第三步是在可能生油的凹陷周围寻找有利于油气聚集的地质圈闭;最后对评价最好的圈闭进行钻探,查证是否有石油或天然气,并搞清它有多少储量。下面对这四个步骤的工作内容作一介绍。(具体的石油勘探技术方法后面有专题论述)
(一)确定古湖泊古海洋的范围
前面已经讲到了,石油是在古代的湖泊或海洋的沉积物中生成的,油田也是在这里形成的。因此,确定古湖古海(即古盆地)所在及其范围当属是首要的。
确定古湖古海的地质依据,主要是研究岩石和化石(古代保存在地层中的生物遗体或印模、痕迹等)。通过地质家们的研究,现在地球上的岩石种类极多,但最基本的可以分为三大类,一是火成岩(亦叫岩浆岩),它是由地球深部的岩浆喷发到浅处或地面后,凝固而成的。电视中曾多次报导过现代火山喷发的壮观场面,因此对这种岩石的来源与形成是好理解的。二是沉积岩,前面在油气形成问题时,已谈到了它的来源与形成过程了,它就是确定古湖古海最主要的物质依据。也就是说,哪里有沉积岩,哪里就是古代湖泊或海洋,这是毫无疑问的。三是变质岩,这主要是各种岩石(包括火成岩、沉积岩),在地壳的变迁过程中因经受高温高压而改变了原来的性质变成了既坚硬又致密的另一类岩石。
古湖泊和古海洋又怎样区别呢?这主要是通过化石来确定和区分的。因为湖泊与海洋的生物特征是大不一样的。另外,即使同样的沉积岩,湖泊和海洋岩石的物理化学性质也是不一样的。简单地说,是以当时水的咸淡来分的,淡水为湖,咸水为海……。
古湖古海的保存状况对找油找气的影响十分重要,在后来的地质变迁中,或遭受过风化剥蚀,造成残缺不全;或遭到火成岩的侵入破坏;或经过严重的变质过程等等,这些情况也都要通过对岩石性质和地层保存的完整程度等方面考证其发育过程。
(二)查明生油凹陷的位置
不论是湖盆或者海盆,面积都很大,一般也有上万平方公里,大如新疆的塔里木盆地,竟超过50万平方公里。盆底的形态也是凹凸不平,很不规则的,有高低,有深浅,较低的部分称之为凹陷,高的部位称之为凸起或隆起,一般水中的生物遗体比较容易富集在盆底的低处,所以凹陷是被认为盆地中有利于生油的部位,当然也是较深的为好,故在明确了盆地范围以后的第二步就是查明深凹陷的位置,也就是找出能够生成较多油气的地方。
(三)寻找地质圈闭
寻找地质圈闭是寻找油田的中心环节。任何一个找油部门对这一工作都是十分重视的。地质圈闭有大有小,有深有浅,形态各异。例如大庆油田的大庆长垣,其圈闭面积达千余平方公里,是迄今为止我国找到的最大储油圈闭。当然也有小到不足一个平方公里的,有的单独的含油圈闭只有一口油井。地质圈闭有的可以部分地露出地面,甚至一座高山即为一个完整的地质圈闭;有的埋藏很深,地表完全看不出来。现在我国有能力探测到的圈闭埋深,大约在五、六千米深左右,在这个深度以内,用人工地震的方法可以查得比较准确,钻井也能够得着。寻找圈闭自然也是一个由浅入深、由大到小的过程,对于深而小的圈闭,找到它当然是很困难的,它要求的技术精度、难度要比一般情况下高的多。
找到地质圈闭以后,还要对圈闭进行是否具备储油条件的研究和评价工作。一般来说,在靠近生油凹陷的地质圈闭,有利于油气运移进去,成为有希望的油田,而对其他地方的圈闭,评价就要低一些。再则各个圈闭本身的保存是否完整,可储藏油量的大小等情况也需要进行研究和评价。
(四)钻探油气田
对所找到的地质圈闭,里面是否储藏着石油或天然气,在没有对它进行钻井验证之前,一般是很难给以定论的。因此,对地质圈闭进行钻探,这是寻找油田的最后一个步骤,也是极其重要、极其关键的一个步骤。其重要性及关键性在于,这个步骤中所采取的一切技术和手段,它都关系到一个油田能否顺利诞生以及它的实际命运问题。
在油田发现史上有不少这样的情况:一个圈闭本来是充满了石油的,但因钻探技术及方法不当,而没有发现其中的油气,直到若干年后,人们再次认识,再次钻探时才证实是个油田;还有的在首次钻探中就发现了油层,但其中油气就是出不来或油气产量很低、结果评价为没有工业开采价值而弃置一旁,可是以后的重新钻探或经过一定的技术措施,又喷出了高产油气流。可见,钻探是发现油气田至关重要的一步,它与前面的工作关系,如同十月怀胎与一朝分娩那样,所以必须十分认真对待。
在盆地内或一个圈闭上第一口或第一批探井应该打在什么位置,这是要综合考虑多种资料以后才能确定的。其实,第一口井就找出油田来的可能性是比较小的,如新疆克拉玛依因为旁边有黑油山可以看得见,它就是第一号探井生油的。至于我国东部在复盖区找油田,就不那么容易了,大庆油田的第一口出油井是松基3井,说明在此以前至少已有了两口空井;胜利油田的第一口出油探井是华8井,说明在此之前曾经至少打了7口干井;大港油田是在打了近20口探井以后才发现的;任丘油田的第一口出油井是任4井,在它以前,曾经有5口以上的井落了空。当然,确定探井井位也不是无章可循、完全盲目的,简单而言,以找油为目的的探井(另有以探明地层为目的的井称之为基准井或参数井)总是尽可能定在圈闭的最高位置,其理由就是油和气总是浮在水的上面。这里的所谓"高"是指含油层的“高”。地质结构十分复杂,因而“高”也不是绝对的高,形象地比喻:如果要钻探的圈闭象个反扣着的碗或盆,第一口探井就定在拱起的碗或盆底上;如果这个圈闭象一条竖放着的大鱼,第一口井位就定在其脊背的高处;如果圈闭象一块倾斜的板(克拉玛依),探井就定在它的上方。也有极少的例外,比如一般人的头发都在头顶上最密,但秃顶者却在头部的周围才有头发,如果一定要在头顶去剪发,只会徒劳无益,新疆准噶尔盆地就有这样的实例,五十年代在其最高处打成了一口探井,一无所获,到了八十年代又在四周较低处打井,却出了油,用“秃顶”周围的头发来比喻,确有相似之处。也有确实在“盆底”找到油的,犹如炒菜的锅里放点油,它不可能停在锅沿上,这是因为这里的地层里几乎没有水,石油不占密度差的优势浮起来,只好“沉底”了,这种实例很少,所以“高处找油”仍然是首先应当遵循的准则。
当一个地质圈闭经钻探后,有一口井获得了有工业开采价值的油气流,这就算是找到了一个油田。但是,还必须进一步把这个油田的具体范围和出油能力搞清楚。因此,在钻探过程中发现油气之后,就应立即查清油层的层数、深度、厚度,并要搞清油层的岩性和其他物理性质,还要对油层进行油气生产能力的测试和原油性质的分析。然后再进行扩大钻探,进一步探明圈闭含油气情况,算出地下的油气储藏量有多少。这样,对单独个油田来说,它的初步勘探工作就算结束了。
最后这里还需加以说明的是,在实际寻找油田的工作中,这个步骤不可能绝然分开进行,而总是相互联系、交错进行的。找有利生油凹陷的过程中,往往也同时就找到了地质圈闭;在找地质圈闭过程中,也会发现新的沉积地层或新的生油凹陷;在钻探圈闭时,也会发现新的生油层和储集层,以致给人们增加许多新的认识。总的来说,寻找油田的过程,一方面是人们对地下情况不断积累资料、深化认识的过程,一方面又是找油技术不断进步的过程。

㈢ 如何保护海洋环境

海洋自然生态环境问题不容忽视

近几十年来,在人类大规模向海洋进军的同时,海洋生态环境被破坏的程度也越来越严重,长此以往,海洋资源将减少,海洋自然灾害更难以防治。海洋环境的恶化,已使人们认识到保护和保全海洋生态环境的重要性。

当前,海洋自然生态环境遭到破坏的现象主要表现在以下几个方面。

海水污染

海水中存在自然污染现象,如动植物尸体的腐败、有毒微生物的繁殖等。但是海水也有自净的能力,污染和自净之间保持着某种平衡。然而海水的自净能力的速度远远跟不上污染的速度,人为的污染越来越严重,使海洋自然生态环境失去平衡。

航海业的发展,航船数量增多,船上大量垃圾倾入海中,这些都会造成海水污染。

石油污染是海水污染的一个重要方面。海上油气井难免要产生油气泄漏,另外,油船在航运过程中有3%的石油漏入海中。油船卸油后要用海水压舱,装油前则要抽出海水,并要清洗,最后又把大量油水混合物排入海洋。据统计,每年排入海洋的石油和石油污染物多达1,000万吨。

海水污染不容忽视

核污染也不可小视。核动力舰船排出大量放射性废物;核动力舰艇及携带核武器的舰艇或者飞机失事沉入海底,都会造成可怕的核污染。有的国家在海洋珊瑚岛上或水下进行核试验,直接造成海水核污染。

最重要的污染源来自陆地,全球每年往海里倾倒的垃圾多达200亿吨以上,每年仅往北大西洋东部的北海倒入的垃圾就有1亿吨以上。垃圾中有玻璃制品、塑料制品、放射性废料、化学毒品、重金属等。濒海国家的沿海、沿河地带是人口密集、工业发展最快的地带,大量的生活污水和工业废水有的排入河中,有的直接排入海中,这些水中有酚、水银、铅、磷、硝酸盐、铬、锌、铜等,排入河中使河流成为毒河,再流入海中又使海水受到污染。据调查,每年注入渤海的工业废水达28亿吨,各类污染杂物共70多万吨。1997年,渤海无机氮超标66%,无机磷超标68%,油类超标63%。近来,更有学者发出呼吁:如果再不对这些污染加以治理,渤海有成为“死海”的可能性!

海岸带环境受刭破坏

海岸带的湿地、滩涂,由于大量的围海造田、围海养殖等活动,其自然景观受到严重破坏,一些重要经济鱼类、虾、蟹、贝类的生息场所消失,许多珍稀濒危野生动植物绝迹,这也大大降低了滩涂湿地调节气候、储水分洪、抵御风暴潮及护岸保田等能力。

海岸环境受到破坏

由于长期的围垦和砍伐,许多沿岸红树林已经退化为残留次生林和灌木丛林。红树林的被破坏,不仅使一些珍贵的树种消失,也使林地的鱼、虾、蟹、贝减少,林中候鸟绝迹,还使海岸防潮、防浪、固岸、护岸功能降低。

海中珊瑚礁是一种观赏品,还可用来制药、烧制石灰,因而成为沿海地区采捞的对象。过度的开采,使岸边珊瑚礁迅速减少,其结果也使丰富多彩的珊瑚礁生物群落遭到破坏。更严重的后果是使岸滩抵御台风、风暴潮的能力降低,可能引发海岸后退、树倒房塌等灾害。

目前一些入海河流因为在上游建坝蓄水,入海水量减少,造成干旱地区的河流季节性断流,河口三角洲退化,河口渔场消失或外移,河口洄游生物失去通道而衰退或绝迹,导致生态环境大大地恶化。

海洋动物锐减

海洋动物的种类和数量的大量减少主要是由海水污染和过度捕捞引起的。海水污染是一些沿岸和滩涂海洋生物的灾难,污染致使一些重要的经济鱼、虾、蟹、贝类失去生存条件,数量和种类都大为减少。例如,我国有的沿海城市,三四十年前贝类论堆卖,现在贝类在这里不仅价格暴涨而且已很少能见到。美国的切萨皮克湾的水产原来十分丰富,尤其是蓝蟹最负盛名,然而,由于人们在海湾四周无休止地开发,滩涂面积减少,城市垃圾、生活污水和工业废水直接或通过河流入湾,毒害湾中生物,蓝蟹现已近于消失。另外,流域农牧业的发展又使营养丰富的径流进入海湾,导致浮游藻类急剧增长,阻碍了水下光照,水下植物因失去光照而逐渐消失,同时藻类死亡和分解时又消耗水中氧气,使海洋动物生存环境日益恶化。

过度捕捞是海洋动物锐减的又一个重要原因。第二次世界大战后,世界各国渔业发展迅速,1950年世界渔获量仅2000万吨,到1989年已达9000万吨。掠夺性的捕捞使鱼类大量减少,如美国新英格兰沿岸的鳕鱼、比目鱼减少了65%,北海已有50%的鱼种绝迹。有些国家在海上用流网捕鱼。这种流网被称为“死亡之墙”。一条船挂几十个流网,而且还使用细眼的“绝户网”,一网过去,大鱼小鱼一扫而光。

捕捞过度

污染加上过度捕捞,使许多海洋动物中的珍稀物种濒临绝种或在某些海区绝种,从而又使一些原来数量很多的物种成为了珍稀物种。

保护和保全海洋环境刻不容缓

污染海洋,就是危害人类自己;保护海洋,就是保护人类的生命!当前,全世界应当共同努力,采取切实可行的措施,保护保全人类共同依赖的海洋环境。目前应该在如下几方面采取行动:

保护海洋环境

①对海洋环境进行调查、监测,进一步加强对海洋的管理。海洋环境调查和监测是海洋环境管理的重要组成部分和基础性工作。只有对海洋环境现状和发展趋势摸清楚,才能有针对性地采取切实可行的对策和有力的措施,改善、保护和保全海洋生态环境。

②制订和执行海洋环境保护法规。我国对海洋环境保护十分重视,1982年就颁布了《中华人民共和国海洋环境保护法》,还相应颁布了《防止船舶污染海域管理条例》、《海洋石油勘探开发环境保护管理条例》、《海洋倾废管理条例》、《自然保护区条例》、《水污染防治法》等10多个条例,10余项部门规章和海水水质标准等,形成了比较完整的海洋环境保护法规体系。有关部门认真贯彻执行这些法规,取得了重大的成果。

③采取可行的海洋环境保护措施。

a.减少陆源污染物的入海量。主要措施有调整沿海大中城市工业布局,对污染严重的企业要定期治理或关、停、并、转、迁,建设污水处理厂,开展三废综合治理利用等。

b.对港口、运输船舶和钻井船装备安装油水分离装置和含油污水接收处理设施。

c.各油田配置围油栏、化学消油剂和溢油回收船。

d.建立海上疏浚物倾倒区、空中放油区,建立倾倒许可制度,并加强对倾倒区的环境质量监测,逐步停止在海上倾倒工业废物,禁止工业废物和阴沟污泥在海上焚烧。

e.严格禁止在海上处理一切放射性物质。

f.实行海岸带综合管理,如对以煤和油为燃料的船舶的海滨砂矿开采、近海油气开发、工业化的捕捞和养殖、海岸工程的建设、沿海地区工业的发展和人口的增加,滩涂围垦和围海造地,过度抽取地下水,以及各种海洋资源的开发利用等活动实行综合管理。

g.限制捕捞数量、实行休渔制度和渔船报废制度,禁止使用各种围网捕鱼;投放人工渔礁,促进鱼类繁殖,保护水产资源。

h.建立各种自然保护区,如红树林自然保护区、珊瑚礁自然保护区、滩涂湿地自然保护区、海洋生物多样性自然保护区、珍稀濒危物种自然保护区等。

④加强国际合作,保护海洋生态环境。世界海洋是一个整体,也是全人类共同的资源宝库。国际上目前已经十分重视这项工作,如1982年的《联合国海洋法公约》等一系列海洋法规的制订,各涉海国际组织的频繁活动,1992年召开的“联合国环境与发展会议”通过《21世纪议程》等。我国是一个海洋大国,在这方面也已做了大量的工作。我国相继加入了国际海事组织等近20个涉海国际组织,参加了《联合国海洋法公约》的制订工作,并于1996年批准了该公约。我国还参与许多国际协定的制订工作,并与几十个国家签订了大量的双边和多边协定。我国在和各国海洋科技合作与交流活动中作出了积极贡献。