1. 海底石油通过什么设施开采出来的
人们最早使用钻井船来开采,后来发明了钻井平台。最早的钻井平台是自升式平台,缺点是作业水深受到很大限制。还有一种半潜式平台,去掉了复杂的海上平台设施,大大降低了海底石油的开采成本,并提高了海底石油开采的安全性。
海上油气开采比陆地上复杂得多,它需要特定的支撑设备。
人们最早使用钻井船来开采。把钻机搁在船上进行作业,船中央开一个洞,架上高高的钻塔。这种钻井船的最大缺点是受海况影响太大,风浪、潮汐、海流会使船不停地摇摆、移动,给作业带来很大困难。中国第一艘钻井船勘探一号,就是用两艘货船拼装起来的。为了减少船的摇摆,需要用6只锚将其锚定。
后来,人们又发明了更好的办法钻井平台。最早的钻井平台是自升式平台,即将几根钢柱插在海底,再用机械设备把平台升起来,离开海面,这样就可以防止海浪和海流的冲击,作业基本不受海况影响。这种平台的最大缺点是作业水深受到很大限制。因为桩腿的长度不能过长,否则平台就会不稳。
还有一种是半潜式平台,靠海面下20米左右深处的几个大浮箱支持。这是因为在海面下这个深度,风浪总是很小的,沉在那里的浮箱十分稳定,海面上的平台也不会有太大的摇摆。 随着海底采油技术的快速发展,人们现在甚至可以将原来安装在钻井平台上的井口直接放置到海底,去掉了复杂的海上平台设施,从而大大降低了海底石油的开采成本,并提高了海底石油开采的安全性。
2. 石油是怎样开采的
海底石油的开采海底石油的生产过程一般分为勘探和开采两个阶段。海上勘探原理和方法与陆地上勘探基本相同,也分普醒和说查两具步骤。其方法是以地球物理勘探法和钻井勘探法为主,其任务是探明油气藏的构造、含油面积和储量。普查是从地质调查研究入手,主要通过地震、策略和磁力调查法寻找油气构造。在的基础上,运用地球物理分析了解海底地下岩层的分布、地质构造的类型、油气分离稳定、原油和天然气净化处理、轻质油回收、污水处理、注水和注气系统、机械采油、天然气压缩、火世系统、贮油及外输系统等。�供海上钻生产井和开采油气的工程措施主要有:①人工岛,多用于近岸浅水中,较经济。②固定式采油气平台,戎形式有桩式平台(台导管架平台)、拉索塔平台、策略式平台(钢盘混凝土重力式平台)。③浮式采油气平台:其形式又分:a可迁移的浮式平台(又称活动式平台),如座式平台(也称沉浮式平台)、自升式平台、半潜式平台和船式平台(即钻井船)。b.不迁移的浮式平台,如张力式平台、铰接式平台。④海底采油装置:采用钻水下井口的办法,将井口安装在海底,开采出的油气用管线直接送往陆上或输入海底集油气设施。供开采生产的气集中、处理、转输、贮存和外运的工程设施:①装有集油气、处理、计量以及动力和压缩设备的平台。②贮油设施,包括海上储油池、储油罐和储油船。③海底输油气管线。④油气钊运码头,包括单点系泊装置和常规的海上码头(有固定式和浮式两种)。(《现代科学知识,热点问题》)
3. 地下的石油和天然气是怎么形成的
石油和天然气都是世界上最宝贵的能源之一,石油更是被称为工业的血液,正是因为人类对石油和天然气的开采,世界上的工业技术才能进步如此迅速。关于石油的形成,科学家目前还没有一个统一的定论,一种观点是古代动物的尸体被深埋在地下,与一些无机物结合形成了石油,另一种观点则认为是地底下存在的某种元素与碳元素结合而成。而天然气相比于石油更容易生成一些,天然气是由古生物的尸体分解的有机物转化而来,古生物的遗体被沉积物层层掩埋在地下,与空气隔绝,经过长时间的分解变化就形成了天然气。
石油和天然气都被普遍认为是不可再生能源,尤其是石油,已经上升到战略的高度,石油和天然气缺乏的国家不得不依靠进口满足自身的需求。石油和天然气的大量使用在一定程度上导致了全球变暖,所以研发可再生的,污染性小的新能源迫在眉睫,如今许多国家已经开展了对新能源的研究,以此减少对石油和天然气等不可再生能源的使用。
4. 海底石油资源是怎样的
世界上大陆架的面积约有2700多万平方千米。大陆架和深海(如海沟带)之间,还有段很陡的斜坡,称为大陆坡,已发现这里也有大量的油、气资源。大陆坡的面积比大陆架还要大,有3800多万平方千米。两者合计,相当于陆地沉积岩盆地面积的两倍。海洋的这些区域具有形成油、气积聚层需要的最好的地质条件,通常这是地壳稳定拗曲区域,覆盖着非常厚的沉积物,陆地的油矿与气矿一般是与这样的地带联系着的。大陆架是陆地的直接延续,大约在一万多年前也曾经是陆地的一部分。人们对大陆架的碳氢化合物的形成规律有了比较透彻的研究。已发现深海盆地也有大量油、气资源。
在墨西哥的深达3500多米的海渊中钻井,探明有含油沉积岩层。因此,大陆坡将成为人们向海洋探寻油气宝藏的场所。目前,全世界石油总产量中,将近30%来自海底。海底天然气所占比例接近总产量的12%。现在大部分拥有出海口的国家均在从海底寻找并开采石油与天然气。
据估测,全世界可采石油储量3000亿吨,其中海底石油约1350亿吨,迄今已发现的海洋油气田1600多个,已有40多个国家的海域在生产石油和天然气。几乎所有的大陆架都成为勘探、开发石油的对象和场所,都是很有希望的海洋油气区。
5. 现在海洋油气资源开采的主要方式有哪些
全球海洋油气田,指的是世界各地海洋油气田的概况,主要关注油气田分布情况、储量情况以及产油量情况几方面。到90年代,世界各地发现了约1600多个海洋油气田,近300个已正式投入生产,其中70多个是巨型油气田。储量超过1亿吨的有14个。在特大油田中有7个位于波斯湾。波斯湾面积近150万平方千米,目前查明储量120亿吨,平均每平方千米其中英国日产原油达30万吨,波斯也就成为世界上海上产油量最多的国家。常用的采油方法
一,自喷采油法:利用油层本身的弹性能量使地层原油喷到地面的方法称为自喷采油法。自喷采油主要依靠溶解在原油中的气体随压力的降低分享出来而发生的膨胀。在整个生产系统中,原油依靠油层所提供的压能克服重力及流动阻力自行流动,不需要人为补充能量,因此自喷采油是最简单、最方便、最经济的采油方法。
二、人工举升。人为地向油井井底增补能量,将油藏中的石油举升至井口的方法是人工举升采油法。随着采出石油总量的不断增加,油层压力日益降低;注水开发的油田,油井产水百分比逐渐增大,使流体的比重增加,这两种情况都使油井自喷能力逐步减弱。为提高产量,需采取人工举升法采油(又称机械采油),是油田开采的主要方式,特别在油田开发后期,有泵抽采油法和气举采油法两种。在陆地油田常用抽油机,海上多用电潜泵,像一些出砂井或稠油井多用螺杆泵,此外常用的还有射流泵、气举、柱塞泵等等。
6. 海底石油的形成
在辽阔的海底蕴藏着丰富的石油和天然气资源。我国有将近460万平方公里的辽阔海域,有18000多公里的漫长海岸线,浅海大陆架开阔,渤海、黄海、东海及南海的南北两翼都有面积广大、沉积巨厚的大型盆地,石油和天然气的蕴藏量极大,我国的海洋石油开采已初具规模。蕴藏在海底的石油和天然气是有机物质在适当的环境下演变而成的。这些有机物质包括陆生和水生的繁殖量大的低等植物,死亡后从陆地搬运下来,或从水体中沉积下来,同泥砂和其它矿物质一起,在低洼的浅海环境或陆上的湖泊环境中沉积,形成了有机淤泥。这种有机淤泥又被新的沉积物覆盖、埋藏起来,造成氧气不能自由进入的还原环境。随着低洼地区的不断沉降,沉积物不断加厚,有机淤泥所承受的压力和温度不断增大,处在还原环境中的有机物质经过复杂的物理、化学变化,逐渐地转化成石油和天然气。经过数百万年漫长而复杂的变化过程,有机淤泥经过压实和固结作用后,变成沉积岩(也叫水积岩),形成生油岩层。
沉积岩最初沉积在象盆一样的海洋或湖泊等低洼地区称为沉积盆地,沉积盆地在漫长的地质演变过程中,随着地壳运动所发生的“沧海桑田”的变化,海洋变成陆地,湖盆变成高山,一层层水平状的沉积岩层发生了规模不等的挠曲、褶皱和断裂现象,从而使分散混杂在泥砂之中具有流动性的点滴油气离开它们的原生之地(生油层),经“油气搬家”再集中起来,储集到储油构造当中,形成了可供开采的油气矿藏,所以说沉积盆地是石油的“故乡”。 在储油构造里,由于油、气、水比重不同而发生重力分异:气在上部,水在下部,而石油层居中间。储油构造包括油气居住的空间--储集层;覆盖在储集层之上的不渗透层--盖层;以及遮挡油气进入后不再跑掉的“墙”--封闭条件。只要能找到储油构造,就可以找到油气藏。油气藏往往是两种或几种类型的油气藏复合出现,多个油气藏的组合,就叫油气田。
7. 海底石油和天然气怎样形成的
大陆架位于浅海地区,这里是地球上海陆变迁最频繁的地区。在千百万年的地质时期中,地壳不断升降,富含石油的岩层几历沦桑,有些上升为陆地。今天,在陆地上找到的油、气田中,有一部分就是这样形成的。可见,海洋和内陆湖泊本来就是石油的“故乡”。所以,在海底找到大量油、气藏,是毫不奇怪的。
但是,为什么在偌大的海洋里,只有大陆架区域才有丰富的油、气藏呢?这是由于大陆架地区的水生生物最丰富。
在大陆架浅海区,由于海浪、海流、潮汐等作用,上下搅动着整个海水层,使整个水层的温度相差很小,空气含量也充足,再加上水浅,阳光几乎可射透到海底,造成了海洋微生物生长的良好环境。又由于这里离陆地很近,从陆上河流不断送来大量的有机物,为水生生物提供了丰富的食物,所以,在这里繁殖着的海洋生物,远比深海区要多得多。大陆架的面积在整个海洋中占的比例虽不大,但水生生物竟为开阔深海区生物总量的15倍。
另外,大陆架保存生物遗体的条件比较好,也是这里易于形成油、气的重要条件之一。在深海中,生物尸体向海底沉降的路程漫长,在下沉途中常被氧化或被其他生物吞食,能沉到海底的所剩无几。但在大陆架浅海区,水深只有几米到200米左右,仅及深海的1/50~1/100,生物尸体可以较快地沉到海底,不致在途中被氧化或被吞食。同时,由于河流、风、冰川的作用,从陆地带来大量泥砂,会把生物尸体掩埋起来。例如我国的渤海,每年从黄河、海河、辽河注入的泥砂总量高达16.6亿吨左右;长江每年输入东海的泥砂也约5亿吨。而且携来的泥砂中还富含大量有机物,更为大陆架区域形成石油的原始材料锦上添花。泥砂的掩埋,使生物尸体与空气隔绝而不易被氧化,从而造成了有利于有机质分解变化的还原环境。所以,在大陆架沉积物中,有机质含量一般为2%~3%,而在深海中仅1%。
再者,大陆架地区贮油条件也十分优越。这是因为这里地壳长期以来下降的快慢不同,所以从大陆河流输来的沉积物在这里沉积的颗粒大小也随之变化。某一时期沉积了细小颗粒的黏土,它们会形成致密的难以透水的页岩或泥岩层,是良好的生油层,另一时期可能又会堆积粗粒砂,而成了孔隙众多的砂岩,构成了理想的贮油层。随着这里的地壳升降变化,地下也就形成了粗、细不同的岩层。
大多数大陆架是典型的“三层结构”,即表层、中层、底层。底层是大陆架的基底,它们都是古老的火成岩或变质岩,一般也把它叫做“岩盘”。表层是覆盖在上部并一直出露在海底的沉积物,多是近代的沉积,又不受高压,所以形不成岩石,仍是砂、淤泥、生物碎屑等松散物质。中层是覆盖在表层之下,座于岩盘之上的沉积岩层,油、气藏就在这层之中。这层主要是新生代的沉积层,有的地区也包括中生代的沉积层,这些沉积层由于受到上覆巨厚沉积物长期压力的作用,成为固结或半固结状态的岩层,如砂岩、页岩、泥岩、泥灰岩、石灰岩等等。世界上各地大陆架的中间层差别很大,这种差别取决于各大陆架地区地壳运动的情况。现代大陆架及其附近地区,又叫大陆边缘,它们的地质活动历史都可分属于截然不同的两种类型,一种是稳定的,另一种是活动的。在长期稳定的大陆边缘地区,沉积物不多,中间层很薄,这里不大可能形成油、气和油、气藏。对于活动的大陆边缘,又有长期上升和长期下降两种情况。在那些长期上升、处于长期侵蚀环境、至近期地质时代才下降为大陆架的地区,常常中间层缺失或很薄,因此这里也难以找到有开采价值的油、气藏。而那些长期处于连续下降的大陆边缘,中间层则非常厚,有的几千米,还有的达万米以上,由于轻微的构造作用,在这些中间层里又富有各种贮油构造。所以,这里是真正的“海底油库”。
通过以上分析,可知大陆架区域不但有丰富的生物条件、良好的还原环境,还有理想的贮油构造,所以它得天独厚,蕴藏了大量的油、气。据分析,1立方千米的沉积物中所含的原油多者可到25万吨以上。由此可以推想大陆架区域油、气资源是何等丰富。在全世界大陆架中,沉积盆地占了1/2以上,约有1500万平方千米,其中有希望含油、气的面积有500多万平方千米,估计贮量占全世界石油总贮量的1/3以上。
上面只是大陆架的情况。在大陆坡区域,由于坡度较陡,条件不如大陆架优越,但是,从生物条件、还原环境、贮油构造等各方面看,大陆坡也是有希望的地区,并且,海上石油勘探的实践已证明,在这个区域确实有油、气存在。
综上所述,可知大陆架是名副其实的海底油库。另外,如果和陆地的油、气藏相比较,海底油、气藏更有它特殊的优点。主要是油层厚度大,埋藏深度浅,岩性比较单一;又由于贮集油、气的多是比较新的中生代到第三纪的地层,所以比较疏松,宜于钻进;还由于形成贮油构造时,所受的构造作用力主要是海底扩大的张力而不是挤压力,因而地质构造也比较完整,受的破坏不大;更由于地表为海水所淹没,所以,油层能量一般较大。
8. 海底石油是怎样形成的
在几千万年甚至上亿年以前,有的时期气候比现在温暖湿润,在海湾和河口地区,海水中氧气和阳光充足,加之江河带入大量的营养物和有机质,为生物的生长、繁殖提供了丰富的“食粮”,使许多海洋生物(如鱼类以及其它浮游生物、软体动物)迅速大量地繁殖。据计算,全世界海洋海平面以下100米厚的水层中的浮游生物,其遗体一年便可产生600亿吨的有机碳,这些有机碳就是生成海底石油和天然气的“原料”。
但是,仅有这些生物遗体还不能形成石油和天然气,还需要一定的条件和过程。海洋每年接受160 4乙吨沉积物,特别是在河口区,每年带入海洋的泥沙比其他地区更多。这样,年复一年地把大量生物遗体一层一层掩埋起来。如果这个地区处在不断下沉之中,堆积的沉积物和掩埋的生物遗体便越来越厚。被埋藏的生物遗体与空气隔绝,处在缺氧的环境中,再加上厚厚岩层的压力、温度的升高和细菌的作用,便开始慢慢分解,经过漫长的地质时期,这些生物遗体就逐渐变成了分散的石油和天然气。