地球石油是怎麼形成的有何原因

  石油又稱原油,是從地下深處開採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,在現今已發現的油藏中,時間最老的可達到5億年之久。在地球不斷演化的漫長曆史過程中,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後,構成其身體的有機物質不斷分解,與泥沙或碳酸質 沉澱物等物質混合組成沉積層。由於沉積物不斷地堆積加厚,導致溫度和壓力上升,隨著這種過程的不斷進行,沉積層變為沉積岩,進而形成沉積盆地,這就為石油的生成提供了基本的地質環境。

  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、本身則多空的岩層中。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範圍稱為“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:豐富的源巖,滲透通道和一個可以聚集石油的岩層構造。

  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,有些這些碳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。石油中的生物標誌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援。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。

  地球石油的開採利用

  從尋找石油到利用石油,大致要經過四個主要環節,即尋找、開採、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“石油煉製”。“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,有的國家競相宣佈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佈範圍,並且油井可以投入生產而形成一定生產規模。從這個意義上說,1821年四川富順縣自流井氣田的開發是世界上最早的天然氣田。“油氣集輸”技術也隨著油氣的開發應運而生,公元1875年左右,自流井氣田採用當地盛產的竹子為原料,去節打通,外用麻布纏繞塗以桐油,連線成我們現在稱呼的“輸氣管道”,總長二、三百里,在當時的自流井地區,綿延交織的管線翻越丘陵,穿過溝澗,形成輸氣網路,使天然氣的應用從井的附近延伸到遠距離的鹽灶,推動了氣田的開發,使當時的天然氣達到年產7000多萬立方米。

  開採石油的第一關是勘探油田。石油地質學家使用重力儀、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採的方式開採。不過除少數非常偏遠地區的礦藏外這樣的石油儲藏已經幾乎全部耗盡了。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。在石油開採初期少數地方也曾有過打礦井進行地下開採的礦場。埋藏比較深的油田需要使用鑽井才能開採。海底下的油礦需要使用石油平臺來鑽和開採。為了將鑽頭鑽下來的碎屑以及潤滑和冷卻液運輸出鑽孔,鑽柱和鑽頭是中空的。在鑽井時使用的鑽柱越來越長,鑽柱可以使用螺旋連線在一起。鑽柱的端頭是鑽頭。大多數使用的鑽頭由三個相互之間成直角的、帶齒的鑽盤組成。在鑽堅硬岩石是鑽頭上也可以配有金剛石。不過有些鑽頭也有其它的形狀。一般鑽頭和鑽柱由地上的驅動機構來旋轉,鑽頭的直徑比鑽柱要大,這樣鑽柱周圍形成一個空洞,在鑽頭的後面使用鋼管來防止鑽孔的壁塌落。

  鑽井液由中空的鑽柱被高壓送到鑽頭。鑽井泥漿則被這個高壓通過鑽孔送回地面。鑽井液必須具有高密度和高粘度。有些鑽頭使用鑽井液來驅動鑽頭,其優點是隻有鑽頭,而不必整個鑽柱被旋轉。為了操作非常長的鑽柱在鑽孔的上方一般建立一個鑽井架。在必要的情況下,工程師也可以使用定向鑽井的技術繞彎鑽井。這樣可以繞過被居住的、地質上覆雜的、受保護的或者被軍事使用的地面來從側面開採一個油田。地殼深處的石油受到上面底層以及可能伴隨出現的天然氣的壓擠,它又比周圍的水和岩石輕,因此在鑽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代的鑽機在鑽柱的上端都有一個特殊的裝置來防止噴井。一般來說剛剛開採的油田的油壓足夠高可以自己噴射到地面。隨著石油被開採,其油壓不斷降低,後來就需要使用一個從地面通過鑽柱驅動的泵來抽油。通過向油井內壓水或天然氣可以提高可以開採的油量。通過壓入酸來溶解部分岩石***比如碳酸鹽***可以提高含油層岩石的滲透性。隨著開採時間的延長抽上來的液體中水的成分越來越大,後來水的成分大於油的成分,有些礦井中水的成分佔90%以上。通過上述手段、按照當地的情況不同一個油田中20%至50%的含油可以被開採。剩下的油無法從含油的岩石中分解出來。

  石油的成分

  原油成分

  原油的成分主要有:油質***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。在整個的石油系統中分工也是比較細的:構成石油的化學物質,用蒸餾能分解。原油作為加工的產品,有煤油、苯、汽油、石蠟、瀝青等。嚴格地說,石油以氫與碳構成的烴類為主要成分。分子量最小的4種烴,全都是煤氣。

  化學成分

  石油主要是碳氫化合物。

  它由不同的碳氫化合物混合組成,組成石油的化學元素主要是碳***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、銻等***。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%,各種烴類按其結構分為:烷烴、環烷烴、芳香烴。 一般天然石油不含烯烴而二次加工產物中常含有數量不等的烯烴和炔烴。含硫、氧、氮的化合物對石油產品有害,在石油加工中應儘量除去。