朋友,當你旅游尋找詩情畫意的時候,你可知道是誰把你帶到了遠方?你也許會說是車。沒錯,是車。但是如果只有車而沒有汽油,那你是看不到外面精彩的世界的。由此可見,汽油對于我們現(xiàn)代人是多么的重要?。?/p>
提到汽油,我們就不得不提到石油。石油這個既熟悉而又陌生,既古老而又現(xiàn)代的化工產(chǎn)品,作為現(xiàn)代工業(yè)的血液,我們是時刻離不開它的。不但拿它作為能源燃料,而且它更是一個重要的化工原料,我們的衣食住行,無處不潛藏著石油產(chǎn)品的身影。
朋友,你可知道石油的來龍去脈嗎?
下面,就讓我給您講一講石油的前世與今生。
石油的產(chǎn)生
關(guān)于石油的成因爭論不休,但是大家普遍接受的觀點還是石油的有機成因說。
大約在億萬年前,地球演化進入到有生命的時期,隨著古生代、中生代的發(fā)展,地球上的生物越來越繁盛,各種生物層出不窮,尤其是大量水生物的出現(xiàn),使得原始的海洋與湖泊呈現(xiàn)出勃勃生機。大量的生物繁衍生息,交替更迭,大量的死亡生物為石油的生成奠定了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ),這些死亡的生物會與淤泥一同沉淀到水底,富含死亡生物的淤泥像被子一樣,一層一層的堆積了起來。由于重力的作用,這些淤泥層逐漸被壓實、板結(jié),最終演化成了巖石,這就是所謂的有機質(zhì)泥巖。隨著地殼的不斷運動,地層會斷裂開來,相互擠壓,互相疊覆,致使某些含有機質(zhì)泥巖被埋壓在了地層的深處,伴隨著埋深的增加,地層的溫度會逐漸上升,泥巖就像烤紅薯一樣被“烤熟”,直至“烤化、冒油”,這冒出的油就是所謂的“原油”。由于生成的這些原油的“母親”是地下的泥質(zhì)巖石,因此我們稱之為石油。
石油的聚集
這些石油從母巖中生成之后,他們會在像胎兒一樣,會離開母體,成家立業(yè),形成油藏。
首先,每一個從母巖生成的小油滴都會在壓力的作用下,向低壓區(qū)域流動。但是,請注意,這里的流動與我日常見到的水的流動是完全兩樣的。水往低處流,這是常識,其根本原因在于水的密度比空氣的密度大,水能夠把較低處的空氣推擠到高處去,它自己流動到較低區(qū)域,形成海洋與湖泊。但是,石油在地層下面的情況卻恰恰相反,因為油的密度與周圍的巖石比起來要低得多,在重力差異沉積原理的作用下,低密度的原油被驅(qū)趕到了高處,所以在地層下面是“油往高處流”。原油向上垂向運移的過程中,在某些情況下,它會遇到上覆致密的巖層(如泥巖、膏巖等)阻礙而橫向運移,在特定的條件下,它們會聚集到某一個類似“蘑菇頭”的結(jié)構(gòu)里面形成油藏,我們把這種油藏叫做“背斜構(gòu)造油藏”。當然了,關(guān)于油藏的形式還有很多種,比如斷塊油藏、巖性油藏等等,在這里就不一一介紹了,有興趣的朋友可以自己翻看一下《石油地質(zhì)》這本書,里面有更詳細的闡述。
石油的勘探
石油,對于我們?nèi)祟悂碚f是一個難得的天然寶藏,但是地球這個“吝嗇的母親”把這個寶貝深深地埋藏在地下,不肯輕易示人。人們?yōu)榱藢ふ业接筒?,?chuàng)造了很多的科學(xué)方法,比如,地震勘探、重力勘探、電法勘探等方法。其中地震勘探方法最為普及,勘探效果也最為顯著。
地震勘探中的地震與傳統(tǒng)意義的地震扯不上一點關(guān)系,這里的地震是指“人工地震”,比如通過炸藥爆炸等人工激發(fā)手段,誘發(fā)時間可控的地震波。地震波向下傳播的過程中,在不同密度的地層界面會形成反射、透射與折射,透射波繼續(xù)向下,再次遇到地層界面會再次形成反射、透射與折射,以此類推。人們在地表設(shè)置反射波接收裝置,通過接收大量的來自地下的反射波信息,就可以推算出地下巖層界面的具體形態(tài),這一點非常類似于醫(yī)院里的CT掃描,其實CT技術(shù)是來自于地震勘探原理的。醫(yī)院里的CT掃描得到的是人體內(nèi)部器官的解剖圖,而地震勘探最終得到的是地下巖層的剖面圖,兩者的手段不同,目的都是一樣的,就是通過遙感技術(shù)獲得無法直接到達領(lǐng)域的數(shù)字圖像。
有了地層的剖面圖,不能說我們就知道了油藏的位置。正如當我們拿到CT片子一樣,如果不是醫(yī)生,我們個人是無法判斷病灶的具體位置的。同理,在地震勘探領(lǐng)域也有一門像醫(yī)生的角色,它叫地震解釋員。地震解釋人員通過反復(fù)研究地層剖面形態(tài),綜合其他鉆井、測井等資料信息,就能夠預(yù)測出油藏的可能位置以及蘊含的儲量。如果您感興趣,可以查看《地震勘原理》以及《地震解釋》等方面的書籍,在這里我就不詳細展開了。
石油的開發(fā)
通過前面的介紹,我們可以大致知道了油藏的位置,但是如果從油藏中提取我們需要的石油是就成了下一步的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此,在這里我們有必要簡單地介紹一下石油開發(fā)工程,石油開發(fā)都是通過石油鉆井技術(shù)實現(xiàn)的。
鉆井,顧名思義,就是向地下深處打井。您也許會說這有什么技術(shù)可言?。课覀兗业乃褪悄衬硯煾狄惶齑蚝玫?。誠然,油田鉆井與我們家打的水井外表看差不多,但實際技術(shù)上卻有著天壤之別,因為,我們家的水井是在地表十幾米深的土壤里取水,土壤層松散,密度較低,也不存在什么超高壓的問題。但是,油田開發(fā)中的鉆井卻是深度極大,一般都在2000~3000米,甚至可能達到6000~7000米。地下鉆遇的地層不再是松散的土壤,而是高密度的巖石,尤其危險的是地層間的液體(如水或油氣等)具有超高的壓強,只要稍不注意,壓力超高的液體就是順著井管噴涌而出,造成井場事故“井噴”。井噴可不是好玩的,若搶救措施不利,幾分鐘就會將上百噸的鉆井平臺摧毀殆盡,甚至造成機毀人亡的重大事故。
毫不夸張地說,油田鉆井就是在“捅馬蜂窩”。油田鉆井是項極其危險的工程,具有極高的技術(shù)含量。
本來石油被地層深深地壓在地下某個超高壓區(qū)域,成百上千年穩(wěn)穩(wěn)在那里沉睡?,F(xiàn)在的人們非要在油藏這個“高壓包”上面“扎個眼”把石油給放出來,這不是沒事找事嗎?弄不好,會遭到地球母親的瘋狂地報復(fù)的。所以,我們要通過科學(xué)的方法開展石油鉆探工程,小心翼翼地把石油寶藏取出來。在實際施工過程中,一種非常關(guān)鍵的技術(shù)就是“泥漿技術(shù)”。泥漿是鉆井工程的血液,它一方面要給鉆頭降溫,另一方面負責(zé)將鉆頭切削下來的巖屑循環(huán)到地面,并且更為重要的是它還需要平衡地層壓力,使得地層水等液體不能反流到地面形成井噴事故。
好了,當鉆井工作完成后,我們就可以通過油井源源不斷地從地下提取我們需要的石油了。
石油的冶煉
從地下開采出的石油是一種深褐色的黏稠液體,我們叫它原油。原油是不能夠被工業(yè)直接利用的。原油從化學(xué)成分來看,主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴組成的混合物。為了從這種混合物中分離出我們需要的汽油、航空煤油等有用組分,我們就不得不提到石油化工。
石油化工指以原油為原料,生產(chǎn)石油產(chǎn)品和石油化工產(chǎn)品的加工工業(yè)。通過石油分餾技術(shù)從原油中分離不同沸點的揮發(fā)性組分。通過對原油的加熱處理,從低沸點到高沸點我們能夠分別收集到不同的分餾產(chǎn)物,比如液化石油氣、汽油、煤油、柴油、重油,以及重質(zhì)柴油、潤滑油、凡士林、石蠟、瀝青等化工產(chǎn)物。這樣,我們終于得到了我們需要的各類油品,以及各種重要的化工材料。
石油經(jīng)過億萬年的生成與運聚,今天終于與我們見面了,這是多么大的緣分啊!讓我們珍惜油氣資源,不要浪費。
好了,今天講了這么多,這就是石油的前世與今生。