地球石油是怎么形成的有何原因
地球石油是怎么形成的有何原因
石油又稱原油，是從地下深處開采的棕黑色可燃粘稠液體，地球石油形成需要很長的時間，所以我們要好好珍惜，今天小編就給大家介紹地球石油形成原因，希望對大家有幫助!
地球石油的形成原因
研究表明，石油的生成至少需要200萬年的時間，在現(xiàn)今已發(fā)現(xiàn)的油藏中，時間最老的可達(dá)到5億年之久。在地球不斷演化的漫長歷史過程中，有一些“特殊”時期，如古生代和中生代，大量的植物和動物死亡后，構(gòu)成其身體的有機(jī)物質(zhì)不斷分解，與泥沙或碳酸質(zhì) 沉淀物等物質(zhì)混合組成沉積層。由于沉積物不斷地堆積加厚，導(dǎo)致溫度和壓力上升，隨著這種過程的不斷進(jìn)行，沉積層變?yōu)槌练e巖，進(jìn)而形成沉積盆地，這就為石油的生成提供了基本的地質(zhì)環(huán)境。
生物成油理論
大多數(shù)地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為石油像煤和天然氣一樣，是古代有機(jī)物通過漫長的壓縮和加熱后逐漸形成的。按照這個理論石油是由史前的海洋動物和藻類尸體變化形成的。(陸上的植物則一般形成煤。)經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代這些有機(jī)物與淤泥混合，被埋在厚厚的沉積巖下。在地下的高溫和高壓下它們逐漸轉(zhuǎn)化，首先形成臘狀的油頁巖，后來退化成液態(tài)和氣態(tài)的碳?xì)浠衔?。由于這些碳?xì)浠衔锉雀浇膸r石輕，它們向上滲透到附近的巖層中，直到滲透到上面緊密無法滲透的、本身則多空的巖層中。這樣聚集到一起的石油形成油田。通過鉆井和泵取人們可以從油田中獲得石油。地質(zhì)學(xué)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。由于石油形成后還會滲透到其它巖層中去，因此實(shí)際的油田可能要淺得多。因此形成油田需要三個條件：豐富的源巖，滲透通道和一個可以聚集石油的巖層構(gòu)造。
非生物成油理論
非生物成油的理論天文學(xué)家托馬斯·戈?duì)柕略诙砹_斯石油地質(zhì)學(xué)家尼古萊·庫德里亞夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)的理論基礎(chǔ)上發(fā)展的。這個理論認(rèn)為在地殼內(nèi)已經(jīng)有許多碳，有些這些碳自然地以碳?xì)浠衔锏男问酱嬖凇Ｌ細(xì)浠衔锉葞r石空隙中的水輕，因此沿巖石縫隙向上滲透。石油中的生物標(biāo)志物是由居住在巖石中的、喜熱的微生物導(dǎo)致的。與石油本身無關(guān)。在地質(zhì)學(xué)家中這個理論只有少數(shù)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(xiàn)象很少發(fā)生。
地球石油的開采利用
從尋找石油到利用石油，大致要經(jīng)過四個主要環(huán)節(jié)，即尋找、開采、輸送和加工，這四個環(huán)節(jié)一般又分別稱為“石油勘探”、“油田開發(fā)”、“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，最終要靠鉆井來證實(shí)。一個國家在鉆井技術(shù)上的進(jìn)步程度，往往反映了這個國家石油工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，因此，有的國家競相宣布本國鉆了世界上第一口油井，以表示他們在石油工業(yè)發(fā)展上邁出了最早的一步。“油田開發(fā)”指的是用鉆井的辦法證實(shí)了油氣的分布范圍，并且油井可以投入生產(chǎn)而形成一定生產(chǎn)規(guī)模。從這個意義上說，1821年四川富順縣自流井氣田的開發(fā)是世界上最早的天然氣田。“油氣集輸”技術(shù)也隨著油氣的開發(fā)應(yīng)運(yùn)而生，公元1875年左右，自流井氣田采用當(dāng)?shù)厥a(chǎn)的竹子為原料，去節(jié)打通，外用麻布纏繞涂以桐油，連接成我們現(xiàn)在稱呼的“輸氣管道”，總長二、三百里，在當(dāng)時的自流井地區(qū)，綿延交織的管線翻越丘陵，穿過溝澗，形成輸氣網(wǎng)絡(luò)，使天然氣的應(yīng)用從井的附近延伸到遠(yuǎn)距離的鹽灶，推動了氣田的開發(fā)，使當(dāng)時的天然氣達(dá)到年產(chǎn)7000多萬立方米。
開采石油的第一關(guān)是勘探油田。石油地質(zhì)學(xué)家使用重力儀、磁力儀等儀器來尋找新的石油儲藏。地表附近的石油可以使用露天開采的方式開采。不過除少數(shù)非常偏遠(yuǎn)地區(qū)的礦藏外這樣的石油儲藏已經(jīng)幾乎全部耗盡了。在加拿大艾伯塔的阿薩巴斯卡油砂還有這樣的露天石油礦。在石油開采初期少數(shù)地方也曾有過打礦井進(jìn)行地下開采的礦場。埋藏比較深的油田需要使用鉆井才能開采。海底下的油礦需要使用石油平臺來鉆和開采。為了將鉆頭鉆下來的碎屑以及潤滑和冷卻液運(yùn)輸出鉆孔，鉆柱和鉆頭是中空的。在鉆井時使用的鉆柱越來越長，鉆柱可以使用螺旋連接在一起。鉆柱的端頭是鉆頭。大多數(shù)使用的鉆頭由三個相互之間成直角的、帶齒的鉆盤組成。在鉆堅(jiān)硬巖石是鉆頭上也可以配有金剛石。不過有些鉆頭也有其它的形狀。一般鉆頭和鉆柱由地上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)來旋轉(zhuǎn)，鉆頭的直徑比鉆柱要大，這樣鉆柱周圍形成一個空洞，在鉆頭的后面使用鋼管來防止鉆孔的壁塌落。
鉆井液由中空的鉆柱被高壓送到鉆頭。鉆井泥漿則被這個高壓通過鉆孔送回地面。鉆井液必須具有高密度和高粘度。有些鉆頭使用鉆井液來驅(qū)動鉆頭，其優(yōu)點(diǎn)是只有鉆頭，而不必整個鉆柱被旋轉(zhuǎn)。為了操作非常長的鉆柱在鉆孔的上方一般建立一個鉆井架。在必要的情況下，工程師也可以使用定向鉆井的技術(shù)繞彎鉆井。這樣可以繞過被居住的、地質(zhì)上復(fù)雜的、受保護(hù)的或者被軍事使用的地面來從側(cè)面開采一個油田。地殼深處的石油受到上面底層以及可能伴隨出現(xiàn)的天然氣的壓擠，它又比周圍的水和巖石輕，因此在鉆頭觸及含油層時它往往會被壓力擠壓噴射出來。為了防止這個噴射現(xiàn)代的鉆機(jī)在鉆柱的上端都有一個特殊的裝置來防止噴井。一般來說剛剛開采的油田的油壓足夠高可以自己噴射到地面。隨著石油被開采，其油壓不斷降低，后來就需要使用一個從地面通過鉆柱驅(qū)動的泵來抽油。通過向油井內(nèi)壓水或天然氣可以提高可以開采的油量。通過壓入酸來溶解部分巖石(比如碳酸鹽)可以提高含油層巖石的滲透性。隨著開采時間的延長抽上來的液體中水的成分越來越大，后來水的成分大于油的成分，有些礦井中水的成分占90%以上。通過上述手段、按照當(dāng)?shù)氐那闆r不同一個油田中20%至50%的含油可以被開采。剩下的油無法從含油的巖石中分解出來。
石油的成分
原油成分
原油的成分主要有：油質(zhì)(這是其主要成分)、膠質(zhì)(一種粘性的半固體物質(zhì))、瀝青質(zhì)(暗褐色或黑色脆性固體物質(zhì))、碳質(zhì)(一種非碳?xì)浠衔?。石油由碳?xì)浠衔餅橹骰旌隙傻?，具有特殊氣味的、有色的可燃性油質(zhì)液體!天然氣是以氣態(tài)的碳?xì)浠衔餅橹鞯母鞣N氣體組成的，具有特殊氣味的、無色的易燃性混合氣體。在整個的石油系統(tǒng)中分工也是比較細(xì)的：構(gòu)成石油的化學(xué)物質(zhì)，用蒸餾能分解。原油作為加工的產(chǎn)品，有煤油、苯、汽油、石蠟、瀝青等。嚴(yán)格地說，石油以氫與碳構(gòu)成的烴類為主要成分。分子量最小的4種烴，全都是煤氣。
化學(xué)成分
石油主要是碳?xì)浠衔铩?/p>
它由不同的碳?xì)浠衔锘旌辖M成，組成石油的化學(xué)元素主要是碳(83% ~ 87%)、氫(11% ~ 14%)，其余為硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金屬元素(鎳、釩、鐵、銻等)。由碳和氫化合形成的烴類構(gòu)成石油的主要組成部分，約占95% ~ 99%，各種烴類按其結(jié)構(gòu)分為：烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴。 一般天然石油不含烯烴而二次加工產(chǎn)物中常含有數(shù)量不等的烯烴和炔烴。含硫、氧、氮的化合物對石油產(chǎn)品有害，在石油加工中應(yīng)盡量除去。
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