渤海油田成为我国第一大原油生产地
我们请中石油杭州地质研究院专家来讲解
石油的前世今生
本报记者 郑琳
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本版图片由中国石油杭州地质研究院海相油气地质研究所提供 |
渤海油田成为我国第一大原油生产地
我们请中石油杭州地质研究院专家来讲解
石油的前世今生
据人民网1月9日报道,我国最大的海上油田——渤海油田2021年原油产量达到3013.2万吨,占我国原油年产量的七分之一,成为我国第一大原油生产基地。
也许同学们常常在新闻里看到“油田”两个字,也在出行的时候见过加油站,知道家里的汽车要动起来,就要有石油。但是大家是否思考过,石油究竟是什么?它是如何形成的?又是如何被找到并开采出来的呢?本期,我们邀请到了中国石油杭州地质研究院专家张建勇,为同学们揭开关于石油的前世今生。
埋藏在地下岩石孔隙中的“宝贝”
“石油”,其实是原油的俗称,它没有美丽的外表,总是黑黝黝的。但它却拥有一颗“美好的心灵”,并在被人类发现后,将自己的全部都贡献给了我们的衣食住行。
石油是由不同的碳氢化合物混合组成,组成石油的化学元素主要是碳(占比83%-87%)、氢(11%-14%),其余为硫、氮、氧及微量金属元素。石油的颜色多种多样,主要呈黑色、深绿色、黄褐色、淡黄色、无色,密度比水小,石油产地不同密度也不同,一般常见的石油原油密度约为0.75-1.00克/立方厘米。
那么,石油是怎么形成的呢?
“大约在5亿年前,地球上出现生命后,石油就准备登上历史舞台了。”张建勇说,最早的地球生命诞生在海洋,然后逐渐演化并向陆地发展。生长在海洋或陆地湖泊里的动植物死亡后,它们的遗体伴随着水中的泥沙一起慢慢沉入水底并逐渐堆积起来,在微生物的参与下腐烂、分解形成沉积有机质。而这些沉积有机质就像是植物种子,是石油生成的基础。
然而与植物种子不同的是,这些沉积有机质需要经历至少几百万年的埋藏,埋在深一千米以上,达到合适的温度之后,才开始热分解或热裂解,生成石油。
在地下,石油形成以后并不是像水一样汇聚成湖泊或大海,变成“石油湖”或者是“石油海”,这些石油由沉积有机质生成以后,都储存在地下岩石孔隙中。
可能同学们会以为岩石都很结实,然而实际上,地下岩石最高有20%以上的体积是孔隙,并不是肉眼看到的那样“实心”。我们称这类可以储集石油的岩石为“储集岩”。
由于石油是流体,并且密度比水小,因此在地下的石油会在浮力的作用下向上运移,生成的油气想要在储集岩中储集起来还需要渗透性差的岩石作为“盖层”,使其不至于散失。这样,石油才得以保存,还形成了油气藏。
“渤海油田中的石油就是在这样类似的油气藏中开采出来的,工程师们寻找石油的过程,就是在寻找这些油气藏。”
勘探油田,就像给地球做CT
“石油”这个词最早在我国的出现,可以追溯到北宋李肪编纂《太平广记》:“石油井在延长县北九十里,井出石油……燃之如麻,多煤烟……”后来沈括所著的《梦溪笔谈》中写道:“鄜、延境内有石油……”
“这是首次正式提出了‘石油’的概念。”张建勇说,不仅使用了“石油”这个词,而且描述了石油的状态和用途等,还预言“此物后必大行于世”,这是非常难得的,展示了中国古代人民超前的科学思维。
另据史料《大元一统志》(1303年)里记载:“在延长县南迎河有凿开石油一井,其油可燃,兼治六畜疥癣。”据此可以推断世界上第一口油井的发现在中国。这口井发现石油主要是地下的石油运移到了近地表,从而被人们发现。
地震勘探是如今发现石油的最重要方法之一。在海上地震勘探,需通过大型物探船采集海洋地层信息,这个过程很像是给地球做CT。首先,作业船只布置好地震采集电缆、海上电缆定位装置等水下装置;接着下放压缩空气枪,空气枪会激发地震波,地震波穿过海水进入地层,采集电缆接收各岩石层反射回的不同特性的反射波;然后,根据收集到的地层信息可以形成地层立体图像。通过给地球做CT,工程师们就能够得到地质信息,从而利用这些地质信息寻找油气藏的分布。当确定了有可能存在油气藏的地方,钻井工人就利用钻井设备开始开采石油了。当钻井到含油层,就要采取一定的方法将油从地下抽上来,也就是采油。
现代人的一生都离不开石油
石油是生活用品的重要原料。据估算,人的一生要“穿”掉290千克石油,我们穿的衣服中所使用的化学纤维产品有90%以上都是从石油中来的;人的一生要“吃”掉551千克石油,例如生日蛋糕上五颜六色的奶油中添加的人工食用香精、色素,也来源于石油;此外,人的一生还要“住”掉3790千克石油,环顾我们家里四周,我们所能接触到的所有塑料制品,无一例外都是来自于石油。
石油极大地改善了人们的生活,推动人类社会的物质文明。张建勇也希望同学们好好学习,热爱科学,继续探索石油的奥秘,继续探索科学的奥秘,长大后争取为国家能源事业贡献自己的力量。