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石油為什麼不有機形成

發布時間: 2024-04-03 04:14:03

『壹』 能不能合成石油為什麼

不能。石油是多種烴的混合物,合成石油太復雜。現在人工合成的油品都是成品油,比如汽油、潤滑油等。
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)。石油是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。

『貳』 石油是經過怎樣的變化形成的

如今對於石油形成的原因,其實說法並不統一,在業界當中關於石油所形成的原因主要有兩種觀點,主要有有機成因以及無機成因這兩種觀點。這兩種觀點占據了如今對於石油形成原因觀點中的兩大主流。
最終還是以有機成因佔了如今關於石油成因的主導地位。同時人們也認為石油資源是人類短時間內不可能再次生產的一種資源,因此對於石油資源的使用也是非常的緊缺,看看迪拜,我們就知道如今哪個國家能有充足的石油的話,那麼可以說會為這個國家帶來非常大的一筆財富利潤。

『叄』 石油是有機物形成的嗎一個油田上億噸,古代有那麼多生物嗎

石油,被譽為工業時代的血液,又被稱為「黑色的金子」,是目前機器動力的主要能量來源。從目前來看,全球每天會開采約大約7500萬桶石油,每年大約開采250億桶石油來滿足人們的需求,而且該數字還在以每年2%-3%的速度增加,這意味著未來還會有更多的石油被人類開采出來。

那麼問題來了,石油究竟是怎麼形成的,為什麼人類開采了那麼長時間,地表之下仍有大量石油?

『肆』 石油不是有機形成的,那是怎麼形成的呢

石油是上古的浮游生物屍體被擠壓在地下,由於壓力的原因這些浮游生物的屍體開始分解形成甲烷,當溫度比較高的時候產生了一些列的化學變化這些浮游生物的屍體便會形成石油了。

3、石油開采:

正是由於石油是海洋中的浮游生物屍體所形成的,所以目前大部分的石油都分布在地下水庫之中。石油常常和水和岩石合為一體,如果我們想開採石油的話,就必須將水中的石油分離出來,這種條件非常苛刻。而且如果想成油田型的開採的話,那麼油田下方的岩石必須是多孔的,這樣液體和氣體才能從岩石中迸發出來,這種多孔的地形被我們稱為大型礦床,在世界上十分稀少。

『伍』 石油和天然氣的有機來源

目前,世界學術界大都接受了石油天然氣的有機來源理論模式。從地質學的角度也證實了這一觀點:大部分的石油天然氣礦床都分布在富含有機物質的沉積層。根據巴基洛夫(Бакиров,1993)的觀點,還存在一系列的難題,這些難題使這一理論仍然備受爭議。這些難題主要與石油天然氣的特點有關。首先,石油和天然氣是流體,能夠在油氣形成、礦床形成和破壞的不同階段運移。「礦床」這個概念對於石油和天然氣的積聚來說是相對的,因為石油天然氣的積聚是運移的結果,而石油天然氣的「產地」只能根據間接特徵來判斷。其次,不管是石油,還是形成石油的其他原始有機物質,都是各種化合物構成的復雜的混合物,其中很多都是現代實驗技術條件下無法分析判斷的。第三,在大氣圈的環境中,石油成分可能在多種因素的影響下發生了實質性的變化。第四,由於石油天然氣的儲存和加工條件的特殊性,不可能對其礦床進行直接的觀察和研究。石油天然氣一般是在地球深部形成,一旦被開採到地表,其存在的礦床就不復存在了。

20世紀上半葉,隨著新探明油田數量的增加以及石油開采量的提高,石油的研究領域大為拓寬,包括石油天然氣的成因、運移及積聚等問題。

對石油天然氣有機來源理論進行研究的著名學者有韋爾納茨基(Вернадский)、阿爾漢格爾斯基(Архангельский)、澤林斯基(Зелинский)、古布金(Губкин)、瓦索耶維奇(Вассоевич)等。

韋爾納茨基研究的是石油的生物化學基礎。他認為,地下的動植物機體在分解過程中,一部分有機化合物散逸到大氣圈和水圈,最穩定的有機化合物組成的部分進入沉積岩,在周圍的生物化學條件下成為形成可燃性礦物的原始材料。阿爾漢格爾斯基將「生油」(能夠形成石油)岩系的概念引入石油地質學。澤林斯基(Зелинский,1968)按照石油烴的有機合成進行了一系列實驗,得到的產物從外部特徵和物理、化學特性上都很像石油,但是與石油不同的是烴類組分不同。他寫到,化學家用這種方法將有機材料變成了石油燃料,而且可以斷定,因分解時天然材料的結構及組分不同而形成不同的石油烴混合物,混合物中具有石油烴族的典型組分,但是比例關系不同。

對於石油天然氣地質學的發展具有特殊意義的是古布金院士的著作。他在《論石油》一書(Губкин,1932)中提出了有關石油生成條件和形成規律的主要觀點。正是古布金的理論使石油形成假說成為完善的有理有據的理論。他提出了石油的動植物混合來源理論,揭示了從寒武紀至今在地殼的整個演化期間,在沉積盆地中一直持續著石油生成的過程。

古布金的研究形成了有關石油來源的「石油母岩岩系理論」和「腐泥岩理論」。於是,腐泥岩理論的實質是,動植物混合來源的腐泥和腐泥岩是生成石油和天然氣的原始原料,腐泥和腐泥岩在分解後經歷了不斷的演變過程,最終這些腐殖質轉化為石油」。

古布金認為生成石油最適宜的有機質是浮游生物,它們是自由漂浮的微型植物和部分微型動物(硅藻土等),在水體底部大量淤積,是有機質的主要物質來源——腐泥。而且他認為,在沉積盆地內空氣能夠到達的區域,有機質演化為藻煤或者混合來源的煤,而在還原性環境中則演化為石油烴。

石油烴形成的自然地理環境是古淺水海域、海灣的地槽構造帶。

有機質的形成過程分為兩個階段。第一個階段即生物化學階段,這時進行的是H2S,CH4,CO2,NH2及其他分解產物以及油母的蛋白質分解。第二個階段即地球化學或者動力化學階段,這些產物在溫度、壓力不斷升高的條件下轉化為石油和天然氣。之後,由於上覆岩層的壓力以及構造運動,石油和水從石油母岩中被擠壓出去,附著於孔隙度更大的岩石中(粗礦石和砂岩),隨著地層的向上隆起,石油沉降聚積在集油帶,並且形成有開采價值的礦藏。

石油天然氣母岩沉積物有機物質的演變是一個逐漸發展的過程,並且具有多級演化的特點。但是石油天然氣母岩沉積物究竟在岩石成因的哪一個階段成為石油天然氣的生成品,對此研究人員各持己見。

一部分學者沿襲古布金的觀點,認為有機質及石油烴的演變開始於早期的沉積變質階段,一直持續到退化階段。還有一部分學者認為,由於有機物質的熱催化和熱轉化作用,石油烴在退化階段形成。

值得一提的是,在石油天然氣礦床全球分布規律領域的研究上,古布金走在了同時代學者的前面。早在他研究出石油天然氣的主要分布區域之前,古布金就揭示了油氣儲藏與外圍山系(山脈的外圍地帶)的空間關系,也就是與古地台活躍邊緣共軛的蓋層褶皺帶前緣,是范圍廣大的沉積區域,也是石油天然氣聚積的區域。用現代的觀點來看,古地台邊緣最值得關注的是碰撞帶的過渡穩定邊緣地帶。屬於這一類的世界大型油氣田有:伏爾加-烏拉爾、加拿大西部、近貝加爾-普列特帕托木斯克、普列特維爾霍楊斯克等。古布金的這些觀點完全可能早於索羅赫金(Cорохтин)和烏沙科夫(Ушаков)的基於岩石圈構造的石油形成學說。索羅赫金和烏沙科夫提出了在俯沖帶由於與沉積物裹挾而至的生物有機體的熱量散逸導致烴族產生的可能性。

岩石圈板塊的構造理論證明了碳氫化合物從板塊俯沖帶向大陸地台方向運移這一新機制存在的可能性。島弧或者大陸活躍邊緣均向大陸地台邊緣推動。來自逆掩構造的碳氫化合物的運移通常促使地台邊緣(山前)坳陷帶石油天然氣儲量的明顯增加,有時甚至超出充填沉積層的石油天然氣原始總儲量的很多倍。

珀爾非利耶夫(Порфирьев,1966)認為,地球上已形成的所有油田都是在漸新世到第四紀期間形成的。他提出了石油的動植物混合物質起源學說,當溫度達到20~300 °時這些混合物處於均勻狀態。在高溫高壓的條件下這些混合物發生氫化作用,從而形成了石油烴。氫元素的來源是碳水化合物,它們被厭氧菌分解為氣態產物,包括氫元素。

此後,珀爾非利耶夫與戈林貝爾格(Гринберг)研究了有機物轉化為石油的過程,只有那種埋藏在「反應堆-地層」條件下的同質有機物聚積物才變為石油。在這種條件下形成的石油是在動力破壞的環境中進行運移的。

瓦索耶維奇(Вассоевич)花費了很多年來研究石油的成因問題,他認為主要有以下幾個因素:① 有機質在沉積岩中分布廣泛,其在地表層沉積岩中的克拉克值為0.7%(或者C有機質0.53%);② 具有含碳烴的有機質,即「瀝青」,沉積外層(陸地部分)碳烴平均含量為120~150 g/m3,總量預計為n×1013 t,也就是說比石油總儲量(n×1011 t)高出很多倍。

他認為,在沉積變質階段形成了甲烷和「微石油」,而在退化階段形成石油的其他主要組分。脫離母岩的微石油部分成為石油的組分,並且形成了獨立的相。在深部剩餘的微石油中在溫度和催化劑的作用下,這些高分子化合物分解為流動性更強的組分,並且補足微石油組分,甚至可以說是石油本身。在沉積岩沉降的過程中,石油烴因低分子碳氫化合物的增加而發生著變化,在隆起的過程中則發生生物化學的氧化作用。

瓦索耶維奇根據自己的研究,將沉積岩的縱向剖面劃分出岩石成因的各個階段:沉積變質、初級退化(早期)、中級退化(中期)、頂級退化(晚期),其中的每個階段又分為若干亞階段。

而後,孔托羅維奇(Конторович)、特羅費姆克(Трофимук)等很多學者建議將瓦索耶維奇的岩石成因帶與石煤的變質作用(煤化作用)聯系起來,如圖 2.1所示。

圖2.1 熱催化階段有機質生成石油示意圖

索科洛夫(Cоколов,1968)提出了碳氫化合物生成的垂直帶狀圖:剖面最上層是碳氫化合物產生的生物化學過程,往下1~2 km的深部分是熱催化帶,分為上層的石油天然氣亞帶和下層的甲烷亞帶。熱催化帶的有機頁岩脂類脂肪酸在釋放碳酸氣的同時生成碳氫化合物。在脂肪酸分解的同時,生成輕質和重質的液態及氣態的碳氫化合物。

最近數十年間,對於擁護石油有機起源學說的學者們來說,巴基羅夫(Бакиров)等的成果具有重要意義(Бакиров Ипр.,1993)。綜合油氣形成漫長的多級過程,可以將其歸納為以下階段:生物有機體內石油天然氣原始物質及個別組分的形成,沉積物中殘存物質的積聚;沉積變質及熱催化過程中有機質的轉化;碳氫化合物的新生產及其向集聚區域的運移;石油天然氣的橫向及縱向運移;礦床的形成、變形及損毀。

巴基羅夫也提供了石油天然氣沉積的主要鑒別特徵:① 水下厭氧環境(與空氣隔絕)下的聚積;② 相對穩定的盆地沉降條件下在相當長的地質時期的沉積積累;③ 沉積層內具有石油天然氣形成和發展的特徵,岩石中有機物質瀝青部分可能呈現出石油類碳烴含量的升高。

正如巴基羅夫所指出的,應該將石油天然氣母岩岩系與生油氣岩系區別開來,因為大量研究表明,含有有機物質的沉積物不是都能轉化為石油和天然氣。潛在的石油母岩岩層,如果不能沉降至有利於生油氣條件的深部,同樣也不具備生成石油和天然氣烴的可能性。

在此不一一列舉出為石油有機來源理論的發展做出過貢獻的所有學者。應該提到的俄羅斯學者有安德魯索夫(Андрусов)、布羅特(Брод)、加利莫夫(Галимова)、葉列門科(Еременко)、卡里茨基(Калицкий)等,國外公認的學術權威則是亨特(Хант)。

『陸』 石油和天然氣生成之謎

石油和天然氣是非常寶貴的礦物資源,人們對石油和天然氣生成的認識,是在勘探和開發實踐中逐步加深的。石油和天然氣的生成問題是自然科學領域中爭論最激烈的一個重大研究課題,是石油地質學界的主要研究對象之一。

為了認識石油和天然氣是怎樣生成的,首先應該了解什麼是石油和天然氣。

(一)石油和天然氣成分探秘

石油可分為天然石油和人造石油兩種。天然石油是從油氣田裡直接開采出來的,如克拉瑪依油田、塔河油田、大慶油田等開采出來的石油。人造石油是從油頁岩或煤干餾出來的,如東北撫順和廣東茂名等地利用油頁岩干餾得到的石油。石油在提煉以前稱為原油。從原油中可以提煉出汽油、煤油、柴油、潤滑油以及其他一系列的石油化工產品,如乙烯、化肥等。

石油有哪些特性呢?從外觀上看,石油的顏色多種多樣,有的油田的石油是棕黑色的,像煙袋油,如克拉瑪依油田的;有的呈黑綠色,如獨山子油田的;還有淺棕黃色,如柯克亞油田的;有些油氣田采出來的石油無色透明,像清水一樣,如巴楚地區的巴什托凝析油氣田和呼圖壁凝析油氣田的。

聞氣味也是認識石油的一種方法。石油中含有汽油和煤油,所以可以聞到特殊的煤油味。有一些石油中含有硫化氫,聞起來有一股臭雞蛋味。還有一些石油含有較多的芳香烴(一種有機化合物),聞起來又特別香。

石油比水輕,又不溶於水。石油的相對密度(在20℃時,與同體積的水相比)介於0.75~1.0之間,相對密度小於0.9的石油稱為輕質石油,相對密度大於0.9的稱為重質石油。由於石油比水輕,又不溶於水,所以當石油遇到水時,就漂浮在水面上,呈現出五顏六色的油膜。

石油不像水那樣容易流動,具有一定的黏性,黏度越大,越不容易流動。石油的黏度隨著溫度的增高而減小,有些石油在地面看起來很稠,很不容易流動,但是在地下比較高的壓力和溫度條件下,它的流動性可能是很好的。

以上幾點突出的物理性質,可以幫助我們去認識石油。物理性質是化學組成的反映,因此,要認識石油還必須認識它的實質,即它的化學組成。

有許多有用礦產的化學組成是比較簡單的,如煤,主要是由碳(C)組成的。石油的化學組成比較復雜,它既不是由單一的元素組成的,也不是由簡單的化合物組成的,而是由多種元素組成的多種化合物的混合物。

石油是由碳(C)、氫(H)和少量的氧(O)、硫(S)、氮(N)等元素構成的。其中兩種主要元素碳和氫構成碳氫化合物,化學上稱為烴,這是取碳字中的「火」字和氫字中的「」而構成的。烴類是一種有機化合物,它占石油成分的97%~99%,其餘的成分是含氧的化合物、含硫的化合物和含氮的化合物。這些化合物只佔1%~3%。在自然界里,大多數含碳化合物中,除一氧化碳、二氧化碳和碳酸鹽以外,都是有機化合物。所以說,石油是一種復雜的有機化合物的大家族。

石油中的碳氫化合物,按照結構的不同分為三類:

(1)烷族碳氫化合物:它是通式為CnH2n+2的飽和烴,「n」表示碳的個數。在室溫下,C1—C4為氣態,C5—C16是液態,是石油的主要成分;C16以上的為固態,懸浮在石油中(表4-3-1)。

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表4-3-1 石油中的部分碳氫化合物

(2)環烷族碳氫化合物:通式為CnH2n,屬飽和烴。碳元素呈環狀結構,以五元環和六元環最多。

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在多數情況下,環烷族烴占石油成分的主要部分。

(3)芳香族碳氫化合物:通式為CnH2n-6,屬不飽和烴,包括苯、甲苯和二甲苯等。芳香烴具有強烈的芳香氣味,但是在大多數情況下,它在石油中的比例比較小。

還有其他不飽和的碳氫化合物混雜在石油中,如烯烴類(表4-3-1),但是數量很少,對石油的成分影響不大。

不同油田的石油,所含各類碳氫化合物的比例是不同的。新疆大多數油田的石油含烷烴較多,其次是環烷烴,芳香烴較少,屬於烷族-環烷族石油。

組成石油的碳氫化合物,在一般情況下,有一部分呈氣體狀態。在油田裡都含有一定數量的這種氣體,稱為天然氣,或稱油田氣。

實際上,石油和天然氣是個「雙胞胎」,它們的生成物質和生成環境基本上是一致的。因此,當我們了解了石油的特性以後,還應該了解天然氣的特性。

天然氣的成分也不是單一的,是各種氣體的混合物,其中主要的氣體是氣態碳氫化合物,其次有少量的碳酸氣〔(即:二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)〕、氮氣(N2)、氫氣(H2)、氦氣(He)和氬氣(Ar)等,有時還有少量硫化氫氣(H2S)。

天然氣中的氣態碳氫化合物主要是烷烴類,而且以甲烷最多,一般占氣體成分的80%~90%,另外還有少量的乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10)等。在氣態的烷烴中,乙烷以上的烴類稱為「重烴」。不同的油氣田的天然氣中,重烴的含量是不同的(表4-3-2),重烴含量較高的天然氣稱為「濕氣」或稱富氣。含有很少量重烴的天然氣稱為「干氣」或稱貧氣。干氣常以氣田的形式出現,如塔里木盆地的克拉2氣田。油田中的天然氣多為濕氣。

表4-3-2 天然氣、煤田氣和沼氣中各種氣體成分含量百分比

天然氣作為燃料已廣泛用於國民經濟當中,已利用天然氣煉鋼、發電等。在人口集中的城鎮利用天然氣取代煤炭作為清潔能源供居民燃燒使用。新疆的烏魯木齊、克拉瑪依、喀什、和田、阿克蘇、庫爾勒、石河子和呼圖壁等城鎮居民就已使用上了這種清潔能源,大大地改善了空氣質量,保護了人類的生存環境。

(二)石油和天然氣生成探秘

由於石油和天然氣的成分比較復雜,而且它們又能流動,現在發現的油氣礦藏往往並不是它們的出生地,這與煤、鐵等固體礦藏顯著不同。因此,長期以來,對於石油和天然氣的生成問題,有過許多激烈的爭論,直到現在對這個問題還在繼續實踐和認識。

從18世紀70年代到現在230多年來,人們對石油和天然氣的生成問題,先後提出了幾十種假說。這些假說中,大多數是根據實驗室里試驗、天文觀測和勘探開發油氣田的實踐。把許多種假說歸結起來,可分為兩大學派,即:無機生成說和有機生成說。

1.無機生成的學說

無機生成說是根據實驗室內由無機物製成甲烷、乙烷、乙炔及苯等類碳氫化合物,認為石油和天然氣是由無機物變成的。在石油無機生成說中,又有碳化物說、宇宙說及岩漿說。現簡介如下:

(1)碳化物說:俄國著名化學家Д·И·門捷列夫在1876年提出。他認為在地球形成時期,溫度很高,使碳和鐵變為液態,互相作用而成碳化鐵,並保存在地球深處。後來地表水沿地殼裂縫向下滲透,與碳化鐵作用產生碳氫化合物,後來又沿著裂隙上升到地殼比較冷卻的部分,冷凝下來形成石油,並在孔隙性岩層中聚集而成油氣礦藏。

門捷列夫還指出:在「山脊」上升時期是地球成油最有利的時期,因為這時容易造成裂隙,成為地表水向下滲透和油氣向上運移的通道。他以當時大多數地表油氣苗顯示和油田都位於山脊附近的事實來論證自己的觀點。

(2)宇宙說:俄國天文學家В·Д·索可洛夫在1889年提出。當時天文學獲得了巨大成就,光譜分析證明彗星頭部氣圈中含有碳氫化合物,在其他行星(木星、土星等)大氣中也含有碳氫化合物,有的直接存在著甲烷氣體。

宇宙說主張在地球呈熔融狀態時,碳氫化合物就包含在它的氣圈中,隨著地球冷凝,碳氫化合物被冷凝岩漿吸收,最後凝結於地殼中而成石油。

由於碳化物說和宇宙說所依據的是由無機物製成簡單碳氫化合物的實驗,至今未找到任何實地證據說明在自然界中也發生過這樣的過程。所以,20世紀以來,上述的石油無機生成學說,逐漸被人們忘記。但是,到20世紀50年代,蘇聯地質界又再次興起無機生成思潮,就是岩漿說。

(3)岩漿說:1949年,蘇聯著名的地質學家Н·А·庫得梁采夫提出了石油起源岩漿說。他認為石油的生成是同基性岩漿冷卻時碳氫化合物的合成有關,這個過程是在高壓條件下完成的,因而可以促使不飽和碳氫化合物聚合而成飽和碳氫化合物。他還指出,因岩漿中形成石油的過程在不斷進行著,古老的油氣通過擴散作用早已消失。所以,所有的油藏都是年輕的油藏。並且依靠石油才在地球上產生了生物,石油中含有生物所需要的一切元素。因此,石油不是來自有機物質,恰好相反,有機物質卻是來源於石油。

2.有機生成的學說

石油有機生成說也有早期成油說和晚期成油說兩種認識。

(1)石油有機生成早期成油說:早在1763年,俄國的化學家М·В·羅蒙諾索夫就提出了石油是煤在地熱作用下干餾產生的有機生成說。今天用它來解釋歐洲北海的油氣田仍然有效。但實踐表明,很多地區的油氣田並不與煤共生。因此,人們開始把注意力轉向了混在沉積岩中的、在數量上比煤大得多但卻又分散的有機物質。經過多年對沉積岩中分散有機物質的野外觀察和實驗室研究,從地質、地球化學各個方面進行總結,逐漸形成了石油是由沉積岩中分散有機質生成的思想。20世紀40~50年代,石油地質工作者普遍認為:石油烴類是沉積岩中的分散有機質在成岩作用早期轉變而成的,這就是有機生成早期成油說。

早期成油說的論據有:①世界上發現的2萬多個油氣田,99.9%都分布在沉積岩中,而且與富含有機質的細粒沉積物相伴隨。②石油普遍具有旋光性,旋光性只有生物有機質才具有。③石油中的某些化合物明顯來自動植物機體,如卟琳化合物、姥鮫烷、植烷等異戊二烯類化合物及甾烷類等。④石油的碳同位素組成與動植物或生物成因的物質相似,而與非生物成因的物質差別較大。⑤實驗證明,動植物機體的結構,在適當條件下,能生成一定數量的烴。⑥現代沉積和古代沉積中都有烴類物質存在。⑦在實驗中,用細菌作用於有機質,得到了少量比甲烷重的烴。

早期有機生成說在與無機生成說的斗爭中,逐漸建立起從生油物質、生油母岩、成油環境到轉化條件等一整套成油理論,為石油有機生成說打下了堅實的基礎。

(2)石油有機生成晚期成油說:1963年,Р·Н·阿貝爾松提出,石油是沉積物(岩)中不溶有機質,即稱之為乾酪根(Kerogen)的一種物質,在成岩作用晚期,經過熱解生成的。這個學說認為,大量生油的時期,已經是含有大量有機質的沉積物處於成岩作用的晚期階段,同時生油原始物質主要是在岩石中。因此,人們常把這個學說簡稱為「晚期成油說」或「乾酪根成油說」。

晚期成油說認為:①根據原始有機質(乾酪根)類型,生成石油和天然氣的母源分為三類:Ⅰ類,腐泥型乾酪根,它是富含類脂物和蛋白質的分解產物,生成液態石油烴的潛力高,是生成石油的主要母源物質;Ⅱ類,腐殖型乾酪根,生成液態石油烴的潛力低,是生成天然氣的主要母源物質;Ⅲ類,過渡型乾酪根,介於上述二類之間,其生油或生氣能力取決於它與腐泥型或腐殖型的接近程度。②有機質轉化成石油和天然氣的過程,要經過一個物理化學作用。有機體死亡之後沉入水底堆積起來或從大陸搬運到湖泊、海洋水底堆積起來,在搬運和沉積過程中,水中的游離氧和氧化劑(NO2、SO42-等)大量地氧化有機體的殘骸,使之成為CO2和H2O。加之,水對有機質中的可溶組分的溶解,只有一部分有機質能夠到達水盆底,同礦物質一起堆積起來,只有這部分有機質才能在適宜的環境條件下開始向烴的方向轉化。現已查明,向烴轉化過程中,生物化學作用、溫度、壓力和催化劑都起著重要作用。

(a)生物化學作用:與有機質轉化成油氣有關的生物化學作用有兩類,一是細菌對有機質的分解作用,二是酵素的催化作用。

細菌的種類很多,按其生存條件可分為喜氧細菌、厭氧細菌和通氣細菌三種。對油氣生成來說,有意義的是厭氧細菌。厭氧細菌在缺氧的條件下,對有機質進行分解,產生穩定的分散有機質。在其他因素作用下,有機質可進一步向石油轉化。

酵素,是動植物和微生物產生的一種高分子膠體物質,是一種有機催化劑。它在有機質改造中,可以加速有機質的分解,在有機質向油轉化過程中起著催化作用。

(b)溫度:無論是實驗室還是對含油氣盆地沉積岩剖面研究,都指出沉積岩中的有機質,在加熱溫度達400℃~500℃就能得到石油中的烷烴、環烷烴以及少量芳香烴及烯烴。因此,溫度對有機質轉化成油有決定性影響,只有當溫度增加到一定門限值(成熟溫度),有機質才能大量轉化成石油。由於這個原因,凡地溫梯度較高的盆地,一般地說,油氣就比較豐富,如塔里木盆地。

(c)壓力:究竟在多大的壓力下,有機質才能生成石油和天然氣?至今還沒有得到正確的答案。不過實驗證明,中溫高壓有利於石油的生成,如,大約50℃這樣的中等溫度,在30~70兆帕壓力時,有機質就可以產生出石油烴。實驗還證明,在1500~3000米深處,是有機質向石油轉化的主要階段,即主要生油期。

從一般化學反應來看,單純壓力作用,不利於低分子烴(尤其是氣態烴)生成,而有利於液態烴的保存,使之不易於甲烷化。故壓力對生成油氣作用的影響,不是表現在數量方面,而是主要表現在質量方面。

『柒』 關於石油是有機成因還是無機成因的問題!

在日常生活中,我們常用「化石燃料」來稱呼石油、煤炭、天然氣等經過千百萬年才形成的,埋藏在地層中的能源。在煤層中,人們早已發現了樹木的性狀和由樹木的脂類物質形成的琥珀等直接證據,表明煤炭確是由死去的植物變成的;對於天然氣,石油地質工作者們也已證明,它們可以由石油、甲烷細菌的生物化學作用、煤炭的分解作用而形成,還可以從地下深處的岩漿中釋放出來富含甲烷的「無機成因天然氣」。石油是由古代生物(包括動物與植物,尤以浮游生物為主)生成的,既有機成因,這一點也被大多數學者認同。然而,隨著全球范圍內石油勘探難度的增加和人們對油田的認識加深,越來越多的現象用「石油有機成因」的理論無法解釋,長期失寵的無機成油理論又重新受到世界石油地質家的普遍重視。

與傳統石油有機成因理論相悖的現象

近年來,傳統石油地質理論和長期從事油氣勘探的專家學者們遇到的許多問題,難以用傳統的石油「有機成因理論」圓滿地解釋:

一、一些地區為什麼找到了大約15億年前形成的石油?而按照傳統的石油地質與生物學理論,當時的生物量似乎並不足以形成石油。為什麼在不含生物的地層中也能找到石油?比如加拿大阿爾伯塔省的阿塔巴斯河區和美國堪薩斯的克拉富特———普魯斯油田,都是在沒有富含生物的沉積岩層。

二、為什麼許多大型油氣田都分布在地殼的大型線狀斷裂帶上?

它們的分布顯然受地球板塊的邊界控制,比如美國在洛杉磯的逆掩斷裂帶上就發現了19個油田。為什麼一些油氣田都與大山脈相鄰——那裡大多是板塊或者地塊的結合帶。我國新疆克拉瑪依油田在著名的「克——烏大斷裂帶」附近就找到了十餘個油氣田,而離開這條斷裂帶就很難發現油氣田。

三、為什麼世界上的大型、超大型油氣田大多集中分布?比如中東地區,這僅僅用「那裡的海相地層可以更多地富集有機質」的觀點解釋恐怕難以令人信服。

四、為什麼大型油氣田的分布區內,往往地熱值都較高?而且大油田的地層深部大多存在著一個地幔柱—那是油藏與地下深處相通的證據。

五、為什麼世界上許多油田的汞含量都很高?其含量高於大氣中含量的幾十到幾百倍。為什麼一些油氣區中的的氦含量也高得驚人(比如我國四川南部天然氣田中的氦的比例相當高,經過提純後可以生產工業性氦)?為什麼在世界許多大型鉛鋅礦中都發現了大量碳質瀝青?而鉛鋅礦富集的主要原因就是地殼深部的熱液上涌。

六、1973年遼寧省大地震後,遼河油田的石油勘探形勢突然好轉,1986年產量突破1000萬噸,一躍成為繼大慶、勝利油田之後我國第三大油田。而且,遼河盆地內平均每平方公里年產原油近一萬噸;山東勝利油田的面積僅為3000平方公里,但采出的原油已達3000萬噸;玉門老君廟油田經過60年的開采以後,已經采出了幾倍於原來探明的地質儲量,這些都是用常規的石油地質理論難以解釋的。

七、傳統的石油地質理論認為,石油的生成至少需要數百萬年以上的時間,但是,最新的實驗室內熱模擬試驗表明,石油的生成並不需要太高的溫度和壓力,人們對美國黃石公園內熱泉的有機質研究也表明,生成石油的時間有幾千年足矣!更有甚者,墨西哥灣水域漂浮的藻類經太陽暴曬數周後,竟有液態的油滴生成。

面對這些向傳統石油地質理論挑戰的現象,人們似乎有理由認為:世界上有些油田的石油似乎正在源源不斷地得到補充;一些油氣可能來自地殼深處;石油的生成、運移、聚集可能與地震有關,而地震恰恰是地殼運動的表徵,它能把地下深處的油氣「送」上來嗎?

由來已久的「石油無機生成理論」

油氣生成可能是20世紀地質科學中爭論得最為激烈的問題之一,而且是一個古老而敏感的問題,從俄羅斯著名化學家門捷列夫算起,油氣無機成因的假說提出已有100多年了。

從20世紀初開始,一批又一批的俄羅斯科學家不斷地提出「石油無機生成」的理論和生成機制,其中影響較大的有庫德良采夫、克魯泡特金、薩爾基索夫、波爾菲里也夫和波實卡雷夫等;西方則有羅賓遜、古德、阿布拉加諾、薩特馬里等。

盡管持「石油無機生成」觀點的學者也不少,但他們提出的「原理」歸納起來就是:石油來源於地幔,是地幔沿著地殼裂隙上涌過程中的衍生物。任何物體都是在特定的內力和外力作用下,處於力的動態平衡而顯現的一種物質形態。在超高壓和高溫的條件下,地幔的原子、原子核、直至基本粒子等層次上的物質都是地殼中的任何物質無與倫比的,而且都是與地殼中的元素呈現出的性狀不同的。所以地殼中不存在什麼構成原油的碳氫化合物。但是在地殼裂開以後,那裡地幔的超高壓狀態被打破,原來的穩定結構被破壞,使之發生熱膨脹,不斷地釋放內能而蛻變為岩漿。沿著裂縫上涌的岩漿由於發生熱膨脹而不斷耗散內能,在特定的壓強和溫度下,重新達到內和外力平衡,進而演化出100多種元素。石油就是地幔發生熱膨脹時,在特定的環境中形成的一種新物質形態。

在石油的形成過程中,率先上涌的岩漿,由於在地殼裂縫中所受的壓強極小而大幅度地發生熱膨脹,形成大量的岩漿氣,按照一定的組分組成氣體分子,比如乙炔、水等。

岩漿中不斷地析出的氣體,不僅使裂隙中的壓強和溫度不斷升高,而且使裂隙中形成的烴類分子的密度連續增大,它們的內聚力不斷加強,導致烴類分子趨向於形成復雜的結構。即乙炔→乙烯→甲烷→乙烷→丙烷→丁烷。當裂隙中碳氫化合物氣體濃度以及裂隙中的壓強進一步升高時,就會使低碳類烴聚合為高碳烴烷,進而發生相態變化,也就是說,氣體的烴類變成了液體的烴類——石油。(這種)石油在形成的初期,因為顆粒極小,可以隨著熱而向上運動,它們到裂隙的上方大量聚合,就可以融合成更大的油珠。當密度大的油珠進一步融合,其重量將大於岩漿氣體熱膨脹時的所產生的推力,於是紛紛墜落或沿著裂隙壁面流向裂隙的底部並溢出岩漿。

由於裂隙中的壓強、溫度和碳氫化合物的氣體濃度達到相當高的標准後,才會形成石油,所以,石油淹沒的岩漿析出的氣體剛剛脫離岩漿就會遇到很高的壓強,不僅在原子的層次上形成穩定的結構,而且迅速化合為碳氫化合物。於是,岩漿氣體的一部分在石油里上浮的過程中,就化合為石油,而且會不斷地增加,漸漸地就可能形成油藏
參考資料:《中國教育報》

『捌』 石油的形成需要什麼條件石油能夠再生嗎

1.首先糾正一個錯誤觀念——和我一起念三遍:石油可再生;石油可再生;石油可再生。

只不過再生速率遠小於人類開采使用速率,這種可再生沒啥實際意義而已,人們將其認為是「不可再生資源」。