㈠ 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。
㈡ 石油是怎么形成的
石油是怎么形成的在理论上不成熟,还有其他观点,以下说法参考一下
传统的石油地质理论认为:石油的生成是几百万年前沉积在海底的生物残骸,经泥沙覆盖,在微生物作用下腐烂,又经过长期的加压加热,形成油、气。
现代石油理论则认为:石油是由含有机质的动植物残骸被埋入地下后和泥沙组成了有机淤泥,由于地层的原因不断地被一层一层地掩埋,愈埋愈深,最后于外面的空气隔绝,造成了一个缺氧的环境,加上深层处温度的升高,压力的增强,厌气性氧细菌便把有机质分解,形成了分散的油滴,这就是石油。
由于地层不断地下降,湿度不断地升高,加之地心的引力,被分解的油滴就会活跃起来,并向地心的方向游移,越往深入温度就越高,油滴可能就越发活跃,由于地层的物质结构不同,而且越往深入物质的密度越大,但地层下的沉积物有时侯颗粒较粗,颗粒间空隙较大,便形成了砂岩、砾石;有时侯颗粒较细,就形成了页岩、泥岩。在地层的压力的作用下,这些分散的油滴就会不断地顺着它们可以通行的路线行进,最后被挤进多孔的砂岩层,成为储积石油的地层;而空隙很小的页岩层,由于油滴无法挤进去,储积不了石油,就成了防止石油跑掉的“隔离层”。
又由于地壳是由密度较大的页岩——玄武岩组成,而且凸凹不平,向上突起的叫被斜构造,向下弯曲的叫向斜构造;有的岩层像馒头一样的隆起,叫穹隆构造。集合的油滴就会沿着隆坡继续前行,不断向向斜构造或穹隆构造岩层的顶部汇集,这时石油位于上部,而处在中间、下部的则是水。进入凹陷的地壳区域,这里如同一个大的脸盆,把油流汇集起来,越集越多,这里就成为储藏石油的大“仓库”了,在地质学上管它叫做“储油构造”。
由分散的油滴到汇集成的油流,最后进入到大的储油“仓库”,也可以说是地球对含有有机质的动植物残骸进行分解、加温、加压、提炼、汇集、储藏的一系列加工过程,是地球制造、储藏高热值能量物质的加工体系.
㈢ 石油怎么形成
现在关于石油的形成有两种观点:
一是生物沉淀变油,
二是石化油。
生物沉积变油学说认为石油是古代海洋或湖泊中的生物死去后,尸骸沉积在海底。海洋中含有很多盐分,所以生物脂肪和蛋白质不能马上降解,在强大压力下,脂肪和蛋白质被逐渐液化,变成石油。
石化油说认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关。
㈣ 石油是怎么生成的.
石油的生成 研究表明,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,时间最老的可达到5亿年之久.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.
伴随各种地质作用,沉积盆地中的沉积物持续不断地堆积.当温度和压力达到一定程度后,沉积物中动植物的有机物质转化为碳氧化合物分子,最终生成石油和天然气.
非生物成油的理论是天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫的理论基础上发展的.这个理论认为在地壳内已经有许多碳,有些这些碳自然地以碳氢化合物的形式存在.碳氢化合物比岩石空隙中的水轻,因此沿岩石缝隙向上渗透.石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的,与石油本身无关.
美国在2003年的一项研究,有不少枯干的油井在经过一段时间的弃置以后,仍然可以生产石油.所以,石油可能并非生物生成的矿物,而是碳氢化合物在地球内部经过放射线作用之后的产物.石油不像水聚集在水库中那样聚集在沉积盆地最初形成的岩石——生油源岩,也就是沉积岩中,而是透过岩石的孔隙,被挤压到压力分布更低的岩石裂缝和孔隙中,直至停留在被完全封闭的储集岩中.储集岩是聚集石油的岩石.储集岩形成了储藏石油的地质环境——圈闭构造,它是阻止石油被继续运移的地质构造.石油的这种聚集方式就如同水被一块海绵吸收一样.
㈤ 石油怎么形成的百科
石油形成的过程是:
研究表明,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。有机物经过漫长的地质年代与淤泥混合,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。
性质:
有的石油硫含量高,胶质含量高,属含硫石蜡基。其直馏汽油馏分产率高,感铅性也好。柴油馏分的十六烷值高,闪点高,硫含量高,酸度大,经精制后可生产轻柴油与专用柴油。润滑油馏分中,有一部分组分的粘度指数在90以上,是生产内燃机油的良好的原料。
有的石油硫含量低,含蜡量较高,属低硫环烷一中间基。其汽油馏分感铅性好,且也富含环烷烃与芳香烃,故也是催化重整的良好原料。柴油馏分的凝点及硫含量均较低,酸度较大,产品需碱洗。减压渣油经氧化后可生产石油建筑沥青。
㈥ 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。
㈦ 石油是怎么生成的
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,形成富含有机质的沉积层。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。
㈧ 石油是如何形成的石油是古生物形成的吗
我认为古生物其分子为碳水化物,而油,气也是,古生物降解合成的油,气为在最浅层,量为少数,深层大量的油,气,煤炭皆由地核自身合成,一千米以下的地油气就是一个证据(自身合成)
以前我说过,地球万物都是其自身合成,地核合成水,和二氧化碳,再由地幔高温,高压(吸能)形成碳水化合物油气,开采后烧烧又放能再回到水,二氧化碳,
植物纤维素也是水和二氧化碳和光合作用(吸能),只是无高压,理类似。宇宙所有星球应都是太空暗物质(微粒子)在核心高温,高压,或核聚变下慢慢生成,由小到大。石油是由碳氢有机物为主要成分的,这是比较主流的观点,不仅在石油是有机因形成的还是无机因形成的都很难解释的全面,石油的形成过程就更多争议了。
而如今更大的争议还在于石油是否是可再生的,以主流有机成因理论,石油再生是缓慢且困难的,以我们人类的开采速度短期内可能就会枯竭。而无机成因理论认为,石油可快速再生,并且也的确出现了个别枯竭油田重新恢复储量的现象。但对人类的未来而言,保守点不是坏事,多开发新型能源总归是有利的。