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石油怎么生成的

发布时间: 2022-01-31 22:54:43

1. 石油是怎样形成的

石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说。

前者较广为接受,认为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。

后者认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。石油主要被用来作为燃油和汽油,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。

石油的性质因产地而异,密度为0.8-1.0g/cm3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30℃~-60℃),沸点范围为常温到500摄氏度以上,可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。不过不同油田的石油成分和外貌可以区分很大。石油主要被用作燃油和汽油,燃料油和汽油在2012年组成世界上最重要的二次能源之一。

2. 石油是怎么形成的原理

石油形成的原理:

石油的生成至少需要200万年的时间,在现今已发现的油藏中,时间最老的达5亿年之久。但一些石油是在侏罗纪生成。

在地球不断演化的漫长历史过程中,有一些“特殊”时期,如古生代和中生代,大量的植物和动物死亡后,构成其身体的有机物质不断分解,与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。

由于沉积物不断地堆积加厚,导致温度和压力上升,随着这种过程的不断进行,沉积层变为沉积岩,进而形成沉积盆地,这就为石油的生成提供了基本的地质环境。

大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样,是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的。按照这个理论石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的。(陆上的植物则一般形成煤。)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下。

在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。

通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”。温度太低石油无法形成,温度太高则会形成天然气。

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石油的物质成份:

油质(这是其主要成分)、胶质(一种粘性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质。石油是由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体。严格地说,石油以氢与碳构成的烃类为主要成分。

构成石油的化学物质用蒸馏能分解。原油作为加工的产品,有煤油、苯、汽油、石蜡、沥青等。严格地说,石油以氢与碳构成的烃类为主要成分。分子量最小的4种烃,全都是煤气。

石油对环境不仅环境影响这么简单,如今应该用危害来形容。污染可分为三个方面:

1、油气污染大气环境,表现为油气挥发物与其它有害气体被太阳紫外线照射后,发生理化反应污染;或燃烧生成化学烟雾,产生致癌物和温室效应,破坏臭氧层等。

2、污染土壤,这里我们不必多说明,大家都知道石油污染土壤的地方,寸草不生。

3、污染地下水,我们现在生活的水资源被污染,以至于地方性癌症村屡屡皆是,这石油污染地下水的恶果是日日严峻。

输油管线腐蚀渗漏污染土壤和地下水源,不仅造成土壤盐碱化、毒化,导致土壤破坏和废毁,而且其有毒物能通过农作物尤其是地下水进入食物链系统,最终直接危害人类。

石油进入土壤后,会破坏土壤结构,分散土粒,使土壤的透水性降低。其富含的反应基能与无机氮、磷结合并限制硝化作用和脱磷酸作用,从而使土壤有效磷、氮的含量减少。特别是其中的多环芳烃,因有致癌、致变、致畸等活性和能通过食物链在动植物体内逐级富集,它在土壤中的累积更具危害。

3. 石油是怎么来的

石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的(陆上的植物则一般形成煤。)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下。在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。

由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。

阿拉伯国家有如此丰富的石油资源的原因:阿拉伯在中东,中东地区是海洋生活着许多海洋生物,石油就是这些海洋生物和这些热带植物的尸体所组成的。

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石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说,前者较广为接受,认为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;后者认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。

石油主要被用来作为燃油和汽油,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。

从寻找石油到利用石油,大致要经过四个主要环节,即寻找、开采、输送和加工,这四个环节一般又分别称为“石油勘探”、“油田开发”、“油气集输”和“石油炼制”。“石油勘探”有许多方法,但地下是否有油,最终要靠钻井来证实。一个国家在钻井技术上的进步程度,往往反映了这个国家石油工业的发展状况。

因此,有的国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井,以表示他们在石油工业发展上迈出了最早的一步。“油田开发”指的是用钻井的办法证实了油气的分布范围,并且油井可以投入生产而形成一定生产规模。

4. 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。

5. 石油是如何生成的

石油
成因学说目前还有很多争议,但最为大家认可的海相成油学说。生成的地点是
三角洲
等有大量泥沙沉积且
地壳
稳定沉降的地域,成油气候条件是温暖潮湿。在这种情况下,
海水
或湖水中的浮游生物包括
藻类
和其它简单
浮游动物
,它们死亡后沉积到海底部,加上
水底生物
的有机残骸,被河流等带来的泥沙覆盖,如此层层沉积,形成富含
有机质

沉积层
。然后沉积层逐渐随地壳沉降下沉,到一定深度后,随着地层温度和压力的升高,在缺氧的环境下,有机质开始分解,经过一系列复杂的
化学反应
,最终形成石油。其中1500~3500米深度是成油的主要区域。

6. 石油是如何产生的

目前普遍认同的理论是,埋藏在地下的远古时代未被细菌分解的有机物在一定温度、压力条件下,经过几百万年的演变,形成了可供开采的石油。微生物将地表以下的有机物转化为碳氢化合物,剩下的埋藏在深层地底的有机物则在温度和压力下经过分解及复杂的化学反应生成石油。通常具有商业价值的油田都位于地表以下500米-700米深处,最深的油井在约6公里深的地底。而10公里以下的更深处则根本不会有石油或天然气。

肯尼认为,浅层地表形成的低压条件更容易产生甲烷,而不是较重的碳氢化合物。他在实验室中将氧化铁、卵石和水加热至900摄氏度高温时得到重碳氢化合物。据此他认为,稳定的石油只有在30000个大气压条件下,也就是100公里以下的地底才能形成。

不过,即使肯尼关于石油形成的理论只有部分正确,也可能为石油勘查工作打开一扇新的探索之门。