A. 为什么有的地方多产石油,而有的地方多产天然气
为什么有的地方生成石油多,有的地方生成天然气多?这个问题的提出很自然,从目前我国的油气分布现状看确实会给人留下这样的一个印象。我国东部石油储量多,油田规模大,如大庆油田,胜利油田、辽河油田等使东部成为中国主要的石油生产基地。天然气区则主要分布在四川盆地,近些年来在鄂尔多斯盆地、塔里木盆地发现了大气田,在青海省柴达木盆地的一些地区也有气田发现。石油与天然气能源在我国东西部的分布不够均衡。这也正是国家建设“西气东输”工程以保证东部经济持续发展的地质科学依据。
我国的石油和天然气为什么会这样分布?这是大自然的造化,是由特定的地质、地球化学条件决定的。主要决定因素有两点。
(l)有机质类型的差异是决定是生油还是生天然气的最基本条件。
有机质类型,就是生油母质类型的不同是决定以生油为主还是以生气为主的根本原因。而不同的生油母质类型又与形成有机物质的不同生物来源密切相关。大量研究表明,古湖泊中或古海洋中富含的低等水生生物(如浮游生物、各种藻类等)是生成石油最有利的生源物质来源。而带入湖水中或海洋中的陆生高等植物,是有利于生成天然气的母质类型。若是由两种来源的生源组成,则既可生油也可生气,但更多还是生油,且其生成量较第一种类型小。以水生生物为重要生源的有机质虽然可生成大量油,但在特定条件下,也可能生成大量天然气。而以陆生生源为主的有机质类型,一般生油很少,而生成天然气相对多。
在我国发现的大油田(如大庆油田、胜利油田等)都是以水生生物为主要生源的大型湖泊相沉积,其有机质属最好的腐泥型干酪根类型,因此形成了丰富的石油资源,而天然气则相对较少。又如塔里木盆地库车地区发现的大气田,其生源物质主要来自陆生高等植物,其有机质主要属于腐殖型干酪根类型,因此基本形成的是天然气资源。
(2)有机质的成熟度以及演化史是生成石油或天然气的关键因素。
有机质成熟度高低与生油或生气密切相关。在开始生油时成熟度不是很高,但随着地下温度、压力的增加有机质成熟度不断增高,石油生成量会不断增加;但达到一定程度,就会进入过成熟阶段时,这时,就使已生成的原油不断发生裂解开始生成湿气,最后进入生成干气(CH4)阶段。在生成干气阶段,以生油为特色的腐泥型有机质也只能生成天然气了。我国的四川产气区和鄂尔多斯含气区的中生界、上古生界的天然气藏都属于此类。这也是我国中部地区富含天然气的重要原因。
此外,一个重要的原因就是以前我国石油界对天然气的石油地质特征并不十分了解,没有摸清天然气勘探的规律,而且对天然气的勘探工作也重视不够。经过学习与探索,我国的石油地质学家们已经认识到,自然界存在着从石油裂解出来的“油型气”、由煤或煤系生成的“煤型气”以及由厌氧甲烷菌生成的“生物气”(就是俗称的“沼气”)等类型的天然气。在我国开拓了越来越广的找天然气领域,不但在不同地区,而且在同一盆地的不同层系都发现了一些新的天然气藏(层)。
B. 我想知道石油的详细形成过程及原理
石油是怎样形成的?
经过长期的研究,以证明石油是由古代有机物变来的/在古老的地质年代里,古代海洋或大型湖泊里的大量生物、动植物死亡后,遗体被埋在泥沙下,在缺氧的条件下逐渐分解变化。随着地壳的升降运动,它们又被送到海底,被埋在沉积岩层里,承受高压和地热的烘烤,经过漫长的转化,最后形成了石油这种液态的碳氢化合物。
石油和天然气的化学成分,暴露了它们的来源,它们都是有机物,应
当与古代生物有关系。一部分科学家认为,油气(石油和天然气)是伴随着沉积
岩的形成而产生的。远古时期繁盛的生物制造了大量的有机物,在流水的搬运下,
大量的有机物被带到了地势低洼的湖盆或海盆里。在自然界这些巨大的水盆中,
有机物与无机的碎屑混合,并沉积在盆底。宁静的深层水体是缺乏氧气的还原环
境,有机物中的氧逐渐散失了,而碳和氢保留下来,形成了新的碳氢化合物,并
与无机碎屑共同形成了石油源岩。
在石油源岩中,油气是零散地分布的,还没有形成可以开采的油田。此时,
水盆底部的沉积物,在重力的作用下,开始下沉。在地下的压力和高温的影响下,
沉积物逐渐被压实,最终变成沉积岩。而液体的石油油滴们拒绝变成岩石,在沉
积物体积缩小的过程中,它们被挤了出来,并聚集在一处,由于密度比水还轻,
所以石油开始向上迁移。幸运的话,在岩石裂隙中穿行的石油,最终会遭遇一层
致密的岩石,比如页岩、泥岩、盐岩等,这些岩石缺少让石油通过的裂隙,拒绝
给石油发通行证,石油于是停留在致密岩层的下面,逐渐富集,形成了油田。含
有石油的岩层,叫做储集层,拒绝让石油通过的岩石,叫做盖层。如果没有盖层,
石油会上升回到地表,最终消失在地球历史的尘烟中,保留不到人类出现的时候。
我们已经在地球上发现3000种以上的碳氢化合物,石油是由其中350种左右的碳氢化合物形成的,比石油更轻的碳氢化合物则成为天然气。煤矿与石油的成因很类似,但煤是植物的化石,又是固态。
大量产生碳氢化合物的岩石即称为“石油源岩”。埋没于地中的石油源岩受到地热和压力的影响,再加上其他多种化学反应之后就产生石油,而石油积存于岩石间隙之间便形成油田。
地壳变动而石油生成
我们最近逐渐了解地球内部的变化与石油的生成有十分密切的关系,在描述此种关系之前,让我们先来了解一下地球内部的状况。
地球的半径大约是6400公里,覆盖地球表面的地壳下方是由岩石形成厚达2900公里的“地慢”,其下方则是由金属形成的“地核”,并以大约5100公里深处分界,分为“外核”与“内核”。外核主要是由液态金属铁组成,内核则主要是固态铁。 地球表面铺满坚硬的“板 块”,厚度约有100公里,是由向上喷出的“洋脊”产生的,’在 缓缓移动到“海沟”后就沉降于 另一板块下方。 80年代后期,人们学会捕捉地震波传递到地球内部时的立体图,于是发现令人惊讶的地慢活动状况。高温又巨型的上升流“超级卷流”由地底涌上后,以蘑菇形态分别存在于夏威夷和非洲大陆正下方。此外,低温的巨型下降流“冷卷流”则以水滴形态占据亚洲大陆及南美洲大陆正下方的冷卷流似乎是沉降到地函底部。
我们现在的知道的是,地幔内部落热对流是以冷卷流向超级卷注移动的形态而形成的。此种运动不仅影响板块运动,似乎也对整个地球的地质和环境的变化产生很大的影响。
超级卷流是石油制造者?
现在全球生产的石没之中,有60%是产生了恐龙称霸地球时期所形成的石油源岩,所形成的“黑色页岩”则遍布世界各地。黑色页岩主要是由未经氧化的藻类等浮游植物遗骸堆积而成。由此可知当时必须有可让浮游植物繁殖又不会产生氧化的缺氧环境条件,大量的黑色页岩才会形成。
最近发现,石油源岩在此时代的形成似乎与超级卷流运动的活化可以促使由地下涌出的地幔物质所形成的洋脊体积增大,海面因而上升,使得较低的陆地变成浅海,而浅海则具有可当石油原料的藻类等浮游植物极易繁殖的环境。
浅海地区的藻类等浮游植物因而出现大幅增加和大量死亡的现象,周围的细菌为分解其残骸而消耗氧气,于是出现了缺氧环境。
地球温暖化也会改变深层海水的流动状况,由于高纬度地区与低纬度地区海水的温度高低不同,较低温但含有丰富氧气的高纬度地区深层海水会流向低纬度地区海洋。但地球温暖化的现象减少。氧气较少的海域因而扩大,无法氧化的浮游植物便逐渐堆积,所留下的大量有机物则形成石油源岩。
生物的演化改变了石油的性质
由于石油的原料是生物的遗骸,因此调查石油的性质便可以得知古老时期的生物演化过程和地球环境历史。
生命的演化大概有下述的过程。生命是于38亿年前诞生,并逐渐地进行演化,到了距今5亿5000万年前的古生代寒武纪时期,爆发性的演化才开始,大约4亿4500万年前,生命也登上了陆地。
4亿4000万年至4亿年前时期,石油源岩的主要成分是当时繁茂的浮游植物所形成的耐碳氢化合物。另一方面,羊齿类植物在此时期繁琐盛于海岸近处,因此以陆上植物为原料的石油源岩也出现了。
2亿9000万年前,广大的陆地普遍出现由裸子植物组成的森林,并到处形成被沼泽地包围的湖沼,藻类便在湖沼中开始繁殖。由此也产生了以藻类为原料的新种石油源岩,这也是陆上植物的繁盛促使新性质石油源岩诞生的一例。
9000万年前时期,被子植物和针叶树林开始逐渐扩张到高纬度地区和高地,因而出现以陆地木材为原料的石油源岩。另一方面,树木的树脂成为轻质原油的原料,形成新的石油源岩。针叶树林的增加竟使得木材取代了藻类,成为石油源岩的主要原料。
最近石油性质的分析技术有长足的进步,我们已逐渐可以取得有关石油原料性质,以及由热能引起的变化过程等的详细资料。由此种资料即能进一步了解原料生物遗骸逐渐堆积时的环境状况。
大约1亿7000万年到200万年前所发生的全球性规模“阿尔卑斯造山运动期”也造出了巨油田,在此时期,分布于广大范围的1亿年前前后形成的石油源岩都没入地中。现有的石油和天然气有大约3分之2就是此时期形成的。
据估计,全世界海底石油的总储量在3250亿吨,占整个地球石油储量的三分之一。而且这些石油多分布在中国近海、中东、波斯湾、墨西哥湾、西非几内亚湾和北海等浅海海底。
C. 原油是怎么形成的
原油指未被加工的石油,即直接从地下开采出来未经提炼或加工的物质,也称黑色金子,是一种化石燃料,可用来生产许多不同的物质。下面由我为你详细介绍原油的相关知识。
原油是怎么形成的:
原油主要由碳氢化合物组成。在岩层孔隙内,常以液体或气态(天然气)存在;有时部份凝结成固态。原油是古代生物遗骸,堆积在湖里、海里,或是陆地上,经高温、高压的作用,由复杂的生物及化学作用转化而成的。 石油在地层中一点一滴地生成,并浮游于地层中。由于浮力的关系,油点在每年缓慢地沿着地层或断层向上移动,直到受不透油的封闭地层阻挡而停留下来。当此封闭内的油点越聚越多,便形成了油田。 储油气构造 一个良好的储存油气的封闭构造,除应具有良好的孔隙率及渗透率的储油层外,此储油层的上方必须有致密不透油、气、水的岩层,如页岩、泥岩等,这就是所谓的盖层,其作用为封盖住进来的油气,不让油气向上逃逸。 一般常见的储油气封闭构造依其型态可分为构造封闭如背斜、断层等,及地层封闭,联合封闭。
原油主要性质
原油原油的性质包含物理性质和化学性质两个方面。物理性质包括颜色、密度、粘度、凝固点、溶解性、发热量、荧光性、旋光性等;化学性质包括化学组成、组分组成和杂质含量等。
原油密度
原油相对密度一般在0.75~0.95之间,少数大于0.95或小于0.75,相对密度在0.9~1.0的称为重质原油,小于0.9的称为轻质原油。
原油粘度
原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力,原油粘度大小取决于温 度、压力、溶解气量及其化学组成。温度增高其粘度降低,压力增高其粘度增大,溶解气量增加其粘度降低,轻质油组分增加,粘度降低。原油粘度变化较大,一般在1~100mPa·s之间,粘度大的原油俗称稠油,稠油由于流动性差而开发难度增大。一般来说,粘度大的原油密度也较大。
原油凝固点
原油冷却到由液体变为固体时的温度称为凝固点。 原油的凝固点大约在-50℃~35℃之间。凝固点的高低与石油中的组分含量有关,轻质组分含量高,凝固点低,重质组分含量高,尤其是石蜡含量高,凝固点就高。
原油含蜡量
含蜡量是指在常温常压条件下原油中所含石蜡和地蜡的百分比。石蜡是一种白色或淡黄色固体,由高级烷烃组成,熔点为37℃~76℃。石蜡在地下以胶体状溶于石油中,当压力和温度降低时,可从石油中析出。地层原油中的石蜡开始结晶析出的温度叫析蜡温度,含蜡量越高,析蜡温度越高。
析蜡温度高,油井容易结蜡,对油井管理不利。
原油含硫量
含硫量是指原油中所含硫(硫化物或单质硫分)的百分数。原油中含硫量较小,一般小于1%,但对原油性质的影响很大,对管线有腐蚀作用,对人体健康有害。根据硫含量不同,可以分为低硫或含硫石油。
原油含胶量
含胶量是指原油中所含胶质的百分数。原油的含胶量一般在5%~20%之间。胶质是指原油中分子量较大(300~1000)的含有氧、氮、硫等元素的多环芳香烃化合物,呈半固态分散状溶解于原油中。胶质易溶于石油醚、润滑油、汽油、氯仿等有机溶剂中。
其他
原油中沥青质的含量较少,一般小于1%。沥青质是一种高分子量(大于1000以上)具有多环结构的黑色固体物质,不溶于酒精和石油醚,易溶于苯、氯仿、二硫化碳。沥青质含量增高时,原油质量变坏。
原油中的烃类成分主要分为烷烃、环烷烃、芳香烃。根据烃类成分的不同,可分为的石蜡基石油、环烷基石油和中间基石油三类。石蜡基石油含烷烃较多;环烷基石油含环烷烃、芳香烃较多;中间基石油介于二者之间。中国已开采的原油以低硫石蜡基居多。大庆等地原油均属此类。其中,最有代表性的大庆原油,硫含量低,蜡含量高,凝点高,能生产出优质煤油、柴油、溶剂油、润滑油和商品石蜡。胜利原油胶质含量高(29%),比重较大(0.91左右),含蜡量高(约15-21%),属含硫中间基。汽油馏分感铅性好,且富有环烷烃和芳香烃,故是重整的良好原料。
原油成分组成
平均而言,原油由以下几种元素或化合物组成:
碳——84%;
氢——14%;
硫——1到3%(硫化氢、硫化物、二硫化物和单质硫);
氮——低于1%(带胺基的碱性化合物);
氧——低于1%(存在于二氧化碳、苯酚、酮和羧酸等有机化合物中);
金属——低于1%(镍、铁、钒、铜、砷)。
原油炼制
原油的问题在于它含有几百种不同类型的烃,并且这些物质全部混合在一起。需要把不同种类的烃分离开来,以提炼出其中的有用物质。幸运的是,有一种简单 方法 可以分离这些物质,这就是石油精炼。石油精炼过程始于一个分馏柱。随着烃链长度的增加,其沸点也会逐渐升高,因此可以通过蒸馏法将其全部分离。这就是炼油厂里发生的过程——在精炼过程的一个环节中,原油被加热,在不同的蒸发温度下,会将不同长度的烃链分离出来。每种长度不同的链都具有不同的性质,从而对应不同的用途。为了理解原油组分的多样性,以及为什么石油精炼对社会如此重要,看看下面所列出的利用原油生产出来的产品:
石油气
用于加热、烹饪和制造塑料,小分子烷烃(1-4个碳原子),俗称的甲烷、乙烷、丙烷和丁烷,沸程=低于40℃,经常被加压液化为LPG(液化石油气)。
石脑油或轻石油
一种中间产物,将被进一步加工为汽油 ,含有5-9个碳原子的烷烃的混合物,沸程=60-100℃。
汽油汽油
发动机燃料,液体,烷烃和环烷烃(5-12个碳原子)的混合物,沸程=40-205℃。
煤油
喷气发动机和 拖拉机 的燃料;制造其他产品的原材料,液体,烷烃(10-18个碳原子)和芳香烃的混合物,沸程=175-325℃。
柴油或分馏柴油
用作柴油机燃料或加热用油;制造其他产品的原材料,液体碳原子数大于等于12的烷烃,
沸程=250-350℃。
润滑油
用于发动机润滑油、润滑脂和其他润滑剂,液体,长链(20-50个碳原子)的烷烃、环烷烃和芳香烃,沸程=300-370℃。
重油或燃料油
用作工业燃料;制造其他产品的原材料,液体,长链(20-70个碳原子)的烷烃、环烷烃和芳香烃,沸程=370-600℃。
渣油
D. 石油气与天然气的区别是什么
石油气和天然气有很多的不同,区别如下:
1、主要成分不同:石油气是丙烷和丁烷的混合物,通常伴有少量的丙烯和丁烯;天然气和油田气主要由低分来子烷烃所组成主要成分为甲烷),还有微量的环烷烃。某些天然气还会含有极微量的芳香烃。除此之外,天然气中还含有氢气、硫化氢、硫醇、二氧化碳和氦、氖等惰性气体。
2、来源不同:石油气是石油在提炼源汽油、煤油、柴油、重油等油品过程中剩下的一种石油尾气,通过一定程序,对石油尾气加以回收利用,采取加压的措施,使其变成液体,装在受压容器内,液化气的名称即由此而来;天然气是从有气无油的气井中开采出来的。油田气又称油田伴生气,是伴随石油从油井中开采出来的。
液化条件
气体液化有利于缩小体谅,提高单位能量,方便运输等等作业,但这两者差别很大。常温下,液化气在7,8个大气压下就变成液体了,液化气钢瓶用不高的成本就能制造出承压大于13个大气压,使用方便。
而天然气如果在常温下单靠加压的方式来液化的话,需要100多个大气压以上(评论说还有一个条件是临界温度。具体多少忘了),成本太高,也很难做到,所以通常使用降低温度的方法来液化,这个液化温度是-160℃。(相对来说,液化气的液化温度只有-42℃左右,实际使用时加压液化的成本更低,所以通常使用加压而不是降温)。
E. 石油到底是怎么形成的
普遍认为石油的形成有两种机理:
(1)生物成油理论
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。(陆上的植物则一般形成煤。)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,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、本身则中空的岩层中。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。
地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”。温度太低石油无法形成,温度太高则会形成天然气。虽然石油形成的深度在世界各地不同,但是“典型”的深度为四至六千米。由于石油形成后还会渗透到其它岩层中去,因此实际的油田可能要浅得多。因此形成油田需要三个条件:丰富的源岩,渗透通道和一个可以聚集石油的岩层构造。
(2)非生物成油理论
非生物成油的理论天文学家托马斯·戈尔德在俄罗斯石油地质学家尼古莱·库德里亚夫切夫(Nikolai Kudryavtsev)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,这些碳有些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。
在地质学家中这个理论只有少数人支持。一般它被用来解释一些油田中无法解释的石油流入,不过这种现象很少发生。非生物成油理论无法解释世界99%以上的石油都储存在沉积岩中,而那些非沉积岩中的石油也可被解释为从别处沉积岩中运移而来。同样,非生物成油理论无法解释石油中广泛分布的生物标志化合物,如甾烷,伽马蜡烷,植烷,藿烷,萜类以及同位素偏轻等现象。
拓展资料:
开采石油是非常昂贵的,也可能对环境带来破坏。海上探油和开采会打扰海洋环境。尤其以清理海底的挖掘工作破坏环境最大。油轮事故后泄漏的原油或提炼过的油在阿拉斯加、加拉帕戈斯群岛、西班牙和许多其它地区脆弱的海岸生态系统造成严重的破坏。
石油燃烧时向大气层释放二氧化碳,导致全球变暖。每能量单位石油释放的二氧化碳低于煤,但是高于天然气。但是作为交通用燃料要减少焚油导致的二氧化碳的释放尤其棘手。一般只有大的发电厂才能够装配吸收二氧化碳的装置,单个车辆无法装配这样的装置。
虽然现在也有可再生能源作为选择,但是可再生能源能够取代多少石油以及可再生能源本身可能导致的环境破坏还不肯定和有争议。阳光、风、地热和其它可再生能源无法取代石油作为高能量密度的运输能源。要取代石油这些可再生能源必须转换为电(以蓄电池的形式)或者氢(通过燃料电池或内燃)来驱动运输工具。另一个方案是使用生物质能产生的液体燃料(乙醇、生物柴油)来驱动运输工具,但是目前的技术还无法让生质燃料够环保。总而言之要取代石油作为主要运输能源是一件非常不容易的事情。
F. 石油究竟是怎么形成的为何地球上那么多石油
人类文明已经发展了5000年,但是真正发展起来的只有200多年的时间,人类文明的真正起飞于18世纪60年代的一场工业革命,这场工业革命最大的标志就是大量的机器代替了人工,让生产力和生产效率大大提高,得益于生产效率的大幅度提高,人类文明发展速度迅速提速,人类用短短200多年的时间所取得的文明成果就超过了过去5000年文明总和,人类能够在短时间内取得如此辉煌的成就,首先离不开人类吃苦耐劳的精神品质,其次是有像爱因斯坦这些伟大科学家的指引道路,除了这两点以外,还有一个重要的原因,那就是地球拥有丰富的矿产资源,这些矿产资源为机器的持续运转提供源源不断的动力,机器的持续正常的运转最终保证了人类文明高速持续地发展,所以人类文明成就离不开地球上的矿产资源。
G. 石油是怎么形成的
关于石油的形成有生物沉积变油和石化油两种学说:
一、生物沉积变油:认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生;
二、石化油:认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。这个理论认为在地壳内已经有许多碳,有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。
目前,第一种说法较广为接受。
(7)为什么石油气有油扩展阅读:
石油是由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体。它成分主要有:油质(这是其主要成分)、胶质(一种粘性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质。
石油主要被用作燃油和汽油,燃料油和汽油在2012年组成世界上最重要的二次能源之一。石油也是许多化学工业产品如溶剂、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。被称为“工业的血液”。
H. 石油是怎样形成的
目前关于石油形成理论有两个,具体如下:
第一个成因:远古生物经过长时间的沉积形成的。
这种成因也叫做“生物成油理论”,该理论认为地球上的石油是由远古的生物在死亡之后被埋入泥土,然后经过长时间的压缩和加热形成的。
石油的性质:
石油的性质因产地而异,密度为0.8 -1.0g/cm3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30~-60℃),沸点范围为常温到500摄氏度以上,可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可手姿与水形成乳状液。
不过不同的油田的石油的成分和外貌可以区分很大。石油主要被用作燃油和汽油,燃料油和汽油在2012年组成世界上最重要的二次能源之一。