朋友,当你旅游寻找诗情画意的时候,你可知道是谁把你带到了远方?你也许会说是车。没错,是车。但是如果只有车而没有汽油,那你是看不到外面精彩的世界的。由此可见,汽油对于我们现代人是多么的重要啊!

提到汽油,我们就不得不提到石油。石油这个既熟悉而又陌生,既古老而又现代的化工产品,作为现代工业的血液,我们是时刻离不开它的。不但拿它作为能源燃料,而且它更是一个重要的化工原料,我们的衣食住行,无处不潜藏着石油产品的身影。

朋友,你可知道石油的来龙去脉吗?

下面,就让我给您讲一讲石油的前世与今生。

石油的产生

关于石油的成因争论不休,但是大家普遍接受的观点还是石油的有机成因说。

大约在亿万年前,地球演化进入到有生命的时期,随着古生代、中生代的发展,地球上的生物越来越繁盛,各种生物层出不穷,尤其是大量水生物的出现,使得原始的海洋与湖泊呈现出勃勃生机。大量的生物繁衍生息,交替更迭,大量的死亡生物为石油的生成奠定了坚实的物质基础,这些死亡的生物会与淤泥一同沉淀到水底,富含死亡生物的淤泥像被子一样,一层一层的堆积了起来。由于重力的作用,这些淤泥层逐渐被压实、板结,最终演化成了岩石,这就是所谓的有机质泥岩。随着地壳的不断运动,地层会断裂开来,相互挤压,互相叠覆,致使某些含有机质泥岩被埋压在了地层的深处,伴随着埋深的增加,地层的温度会逐渐上升,泥岩就像烤红薯一样被“烤熟”,直至“烤化、冒油”,这冒出的油就是所谓的“原油”。由于生成的这些原油的“母亲”是地下的泥质岩石,因此我们称之为石油。

石油的聚集

这些石油从母岩中生成之后,他们会在像胎儿一样,会离开母体,成家立业,形成油藏。

首先,每一个从母岩生成的小油滴都会在压力的作用下,向低压区域流动。但是,请注意,这里的流动与我日常见到的水的流动是完全两样的。水往低处流,这是常识,其根本原因在于水的密度比空气的密度大,水能够把较低处的空气推挤到高处去,它自己流动到较低区域,形成海洋与湖泊。但是,石油在地层下面的情况却恰恰相反,因为油的密度与周围的岩石比起来要低得多,在重力差异沉积原理的作用下,低密度的原油被驱赶到了高处,所以在地层下面是“油往高处流”。原油向上垂向运移的过程中,在某些情况下,它会遇到上覆致密的岩层(如泥岩、膏岩等)阻碍而横向运移,在特定的条件下,它们会聚集到某一个类似“蘑菇头”的结构里面形成油藏,我们把这种油藏叫做“背斜构造油藏”。当然了,关于油藏的形式还有很多种,比如断块油藏、岩性油藏等等,在这里就不一一介绍了,有兴趣的朋友可以自己翻看一下《石油地质》这本书,里面有更详细的阐述。

石油的勘探

石油,对于我们人类来说是一个难得的天然宝藏,但是地球这个“吝啬的母亲”把这个宝贝深深地埋藏在地下,不肯轻易示人。人们为了寻找到油藏,创造了很多的科学方法,比如,地震勘探、重力勘探、电法勘探等方法。其中地震勘探方法最为普及,勘探效果也最为显著。

地震勘探中的地震与传统意义的地震扯不上一点关系,这里的地震是指“人工地震”,比如通过炸药爆炸等人工激发手段,诱发时间可控的地震波。地震波向下传播的过程中,在不同密度的地层界面会形成反射、透射与折射,透射波继续向下,再次遇到地层界面会再次形成反射、透射与折射,以此类推。人们在地表设置反射波接收装置,通过接收大量的来自地下的反射波信息,就可以推算出地下岩层界面的具体形态,这一点非常类似于医院里的CT扫描,其实CT技术是来自于地震勘探原理的。医院里的CT扫描得到的是人体内部器官的解剖图,而地震勘探最终得到的是地下岩层的剖面图,两者的手段不同,目的都是一样的,就是通过遥感技术获得无法直接到达领域的数字图像。

有了地层的剖面图,不能说我们就知道了油藏的位置。正如当我们拿到CT片子一样,如果不是医生,我们个人是无法判断病灶的具体位置的。同理,在地震勘探领域也有一门像医生的角色,它叫地震解释员。地震解释人员通过反复研究地层剖面形态,综合其他钻井、测井等资料信息,就能够预测出油藏的可能位置以及蕴含的储量。如果您感兴趣,可以查看《地震勘原理》以及《地震解释》等方面的书籍,在这里我就不详细展开了。

石油的开发

通过前面的介绍,我们可以大致知道了油藏的位置,但是如果从油藏中提取我们需要的石油是就成了下一步的关键环节,因此,在这里我们有必要简单地介绍一下石油开发工程,石油开发都是通过石油钻井技术实现的。

钻井,顾名思义,就是向地下深处打井。您也许会说这有什么技术可言啊?我们家的水井就是某某师傅一天打好的。诚然,油田钻井与我们家打的水井外表看差不多,但实际技术上却有着天壤之别,因为,我们家的水井是在地表十几米深的土壤里取水,土壤层松散,密度较低,也不存在什么超高压的问题。但是,油田开发中的钻井却是深度极大,一般都在2000~3000米,甚至可能达到6000~7000米。地下钻遇的地层不再是松散的土壤,而是高密度的岩石,尤其危险的是地层间的液体(如水或油气等)具有超高的压强,只要稍不注意,压力超高的液体就是顺着井管喷涌而出,造成井场事故“井喷”。井喷可不是好玩的,若抢救措施不利,几分钟就会将上百吨的钻井平台摧毁殆尽,甚至造成机毁人亡的重大事故。

毫不夸张地说,油田钻井就是在“捅马蜂窝”。油田钻井是项极其危险的工程,具有极高的技术含量。

本来石油被地层深深地压在地下某个超高压区域,成百上千年稳稳在那里沉睡。现在的人们非要在油藏这个“高压包”上面“扎个眼”把石油给放出来,这不是没事找事吗?弄不好,会遭到地球母亲的疯狂地报复的。所以,我们要通过科学的方法开展石油钻探工程,小心翼翼地把石油宝藏取出来。在实际施工过程中,一种非常关键的技术就是“泥浆技术”。泥浆是钻井工程的血液,它一方面要给钻头降温,另一方面负责将钻头切削下来的岩屑循环到地面,并且更为重要的是它还需要平衡地层压力,使得地层水等液体不能反流到地面形成井喷事故。

好了,当钻井工作完成后,我们就可以通过油井源源不断地从地下提取我们需要的石油了。

石油的冶炼

从地下开采出的石油是一种深褐色的黏稠液体,我们叫它原油。原油是不能够被工业直接利用的。原油从化学成分来看,主要是由各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物。为了从这种混合物中分离出我们需要的汽油、航空煤油等有用组分,我们就不得不提到石油化工。

石油化工指以原油为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。通过石油分馏技术从原油中分离不同沸点的挥发性组分。通过对原油的加热处理,从低沸点到高沸点我们能够分别收集到不同的分馏产物,比如液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油,以及重质柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青等化工产物。这样,我们终于得到了我们需要的各类油品,以及各种重要的化工材料。

石油经过亿万年的生成与运聚,今天终于与我们见面了,这是多么大的缘分啊!让我们珍惜油气资源,不要浪费。

好了,今天讲了这么多,这就是石油的前世与今生。

来源: 中国石油东方物探公司