Ⅰ 石油和天然气矿床
由于石油和天然气具有燃烧充分、发热量高、比重小、流动性、易于开采、运输方便和成本低廉等优点,近年来的开采量和需求量迅猛增长。据统计,在工业较发达国家的能源消费结构中,煤炭的地位由90%跌至30%左右,而石油、天然气则上升到65%~75%。
石油和天然气还是合成纤维、塑料、合成橡胶、化肥、农药等化学工业最主要的原料。石油和天然气的化工产品,目前约有50余种。从石油和天然气中尚可提取大量的硫,有些还可提取氦、氩、汞。因此,人称它们为“工业的血液”。
一、石油的基本特征和成因
1.石油的组成和性质
石油主要是由多种碳氢化合物构成的混合物。纯粹由碳和氢两种元素组成的化合物,称为碳氢化合物(烃)。烃可以分成几个族。石油主要是烷烃(CnH2n+2)、环烷烃(CnH2n)、芳香烃(CnH2n-6)所组成。此外,石油中还含有少量的非烃类,如硫、氮、氧等,但含量很低(表10-1)。非烃组成对石油的质量影响很大。原油中含硫<0.5%为低硫原油;含硫>0.5%为高硫原油。在石油灰分中还含有30多种微量元素,其中以钒和镍含量最高。
表10-1 石油和天然气的化学组成
石油是有机化合物的混合物,因而没有固定的物理常数,多为墨绿色、深褐色至黑色,具明显的气味,轻质石油有芳香味,浓而黑的石油有沥青味,少数含硫、氮多的有恶臭味,密度一般在0.75~1.00 g/cm3之间;石油的粘度主要取决于其化学组成,烷烃和溶解气的含量高则粘度小,环烷烃含量高则粘度大;石油难溶于水,却易溶于许多有机溶剂;在紫外光照射下显出荧光,这可作为确定岩石是否含油的标志。此外,石油的导电性差,是电阻率测井中用来寻找油藏确定油层的依据。
2.石油的形成
关于石油的成因,长期以来曾有无机说与有机说的争论,现在已普遍承认石油是有机成因的。那么生油的原始物质是什么?人们曾指出石油直接起源于活的有机体,并认为细菌是促使烃类化合物转变为更多类石油烃的主要营力。海洋生物,特别是藻类被认为是最佳的生油物质。而对沉积岩的研究则表明,各种沉积物中均不同程度的含有机质:泥质岩平均为2.1%,碳酸盐岩中为0.2%,砂岩中为0.05%。目前,已能从沉积有机质中提取氨基酸、类脂物、糖类物质以及烃类和沥青组分,但它们只占有机质中很少的一部分,而绝大部分是高分子残渣——干洛根。干洛根指存在于沉积岩和沉积物中不溶解于有机溶剂的有机质。干洛根可从脂肪、碳水化合物、蛋白质及腐殖酸中产生。1962年亨特首次在隔氧条件下加热干洛根获得烃类化合物。尔后提出了干洛根热降解成油的观点,这一认识得到广泛的重视和认同。
石油的生成取决于:①大量的有机物质来源;②有利于有机质保存的还原环境;③促使有机质向石油转化所需要的合适温度、压力以及细菌、放射性作用等。当有机质在埋深过程中由于温度的升高达到一定程度时,就会有大量烃类产生;因此,长期稳定下沉的深坳陷是形成石油的最主要地质构造条件。只有当沉积物下沉到相当大的深度,才能保证温度和压力升高到足以使有机物热解转化成为石油。
二、天然气的基本特征和成因
广义的天然气泛指存在于自然界中的一切气体,狭义的天然气则指分布于沉积圈中或地壳上部的各种天然气,其主体是聚集成气藏的烃气。人们一般所指的天然气,即是那些与石油有成因联系的烃类为主的气藏中的天然气。
1.天然气的化学组成
气藏中天然气的主要成分是烃类(表 10-1),通常甲烷为主,次为重烃气,其中以C2H6、C3H8最常见。非烃气在大多数气藏中都为次要组分,常见为N2、CO2、H2S、CO、SO2、H2、Hg以及微量或痕量的惰性气体等。有时这些非烃气也可以成为天然气的主要组成,并形成非烃气藏,如我国广东三水盆地的CO2气田,CO2高达99.53%。
2.天然气的成因类型
(1)生物成因气:亦称菌解气,是指在浅层低温的还原条件下的生物化学作用带内,由厌氧细菌等微生物分解有机质而形成的天然气(甲烷气)。通过现代海洋沉积物中的微生物对有机质的矿化作用研究表明,有机质形成甲烷是细菌的代谢作用过程。在喜氧细菌的代谢作用中,游离氧很快被消耗,形成缺氧环境。在厌氧细菌生活的环境中,细菌的发酵作用明显加强,生成甲烷的速率加大。因此,富含腐殖型和混合型有机质的浅海和海陆交替带的硫酸盐还原作用带以下深度,是生物气大量生成的有利环境。生物气在天然气工业中具有重要地位,占世界天然气总探明储量的20%以上。
(2)与成油作用有关的天然气:指分散的有机质(干洛根)在热降解成油过程中,与石油一起形成的甲烷为主的天然气,也包括液态烃在过成熟阶段热裂解形成的甲烷气。由于这种天然气在成因上和分布上与石油关系密切,又称为油型气。油型气通常有三类:①油田气,指溶解于原油中的气体和从原油中析出呈游离状态的气体;②气田气,是一种与石油没有伴生关系的甲烷气,产于与石油大体相同的构造中;③凝析气,是一种含有凝析物(油)的气体,这种气体冒出地面后,由于温度和压力的下降,会析出液态凝析物,它是一种轻质的、淡黄色液态烃,称为凝析油。
(3)煤层气:也称煤型气,是指煤在煤化过程中变质作用阶段所形成的天然气,是赋存于煤层中的自生自储式非常规天然气。煤矿开采过程中不时涌出或爆炸的瓦斯,就是煤层气。在实际应用中,有人也称之为煤成气。从真正意义上讲,煤成气是指煤或煤系有机质在天然热力作用下生成的热解气,多聚集于煤层之外其他储层中。
煤层气作为一种新兴、洁净、高效的能源,已被世界上许多国家开发利用。世界煤炭资源非常丰富,因此煤层气潜量巨大。就目前所知,在世界发现的26个最大气田中,有16个是煤层气气田,其最终探明储量占26个最大气田总探明储量的72.2%。煤层气将成为今后世界上开发的最主要能源矿产之一。
近年来,随着洁净煤技术热潮在全球范围内的兴起,煤炭地下气化技术得到了迅猛发展。煤炭地下气化就是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧,通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。这种人为的使煤产生的可燃气不属于天然气范畴,但对煤的洁净和充分利用以及替代天然气资源具有变革性意义。
(4)天然气水合物:天然气水合物是近年来发现的一种新能源,预计40年或50年后将大部分替代行将枯竭的石油和天然气。天然气水合物是由碳氢气体(主要是甲烷气)与水分子组成的一种冰状固体物质,在低温(<10t)、高压(>10 MPa)下由有机质形成并储存于深海底之下的浅层沉积物孔隙内,大陆上永久冻土带也有大量天然气水合物。据估算,其资源量为(1.8~2.1)×1016m3,相当于全球石油、天然气和煤总资源量的两倍,其总量之大足以成为未来相当长时期内世界开发利用的潜在能源。
(5)无机成因气:泛指在沉积作用过程中捕获的气体、岩石受热分解以及遭受变质后的脱气、岩浆析出气等各种无机成因的天然气。形成气藏的主要是CO2气。
三、油气藏和油气显示
1.油气藏的形成
油气藏是油气聚集的最基本单位。它的形成首先要有产生大量油气的生油(气)岩(烃源岩);其次要有具渗透性的储集岩,以容纳从生油岩中运移出来的油气;第三要有储集岩与非渗透性盖层或其他遮挡因素所组成的圈闭,以捕捉和聚集油气。
(1)生油(气)岩:指可能产生或已产生石油(气)的岩石。由生油(气)岩组成的地层叫生油(气)层。在一定地质时期内所形成的生油(气)岩与非生油(气)岩的岩性组合,叫生油(气)岩系。生油(气)岩都是富含有机质的细粒沉积岩,以暗色的泥质岩和泥晶碳酸盐岩类为主。世界上所有大型油气田差不多都和泥岩、泥灰岩密切相关。在实际工作中,要准确地鉴定或定量地评价生油(气)岩,通常要进行有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度指标及有机质转化指标等方面的测试和研究。
(2)储集岩:指能够储存石油和天然气,又能输出油气的岩石。由储集岩构成的地层,称储集层或储层。储集岩必须同时具备良好的孔隙性和渗透性。砂岩的孔隙度高,并且渗透性能好,因而是良好的储集层。其次为石灰岩和白云岩。裂隙发育的页岩、变质岩和火山岩也可以作为储集层。目前世界上已发现的油气,99%以上储集在沉积岩储层中,其中又以碎屑岩和碳酸盐岩储集层为主。碎屑岩储集层包括砂砾岩、砂岩、粉砂岩及未胶结或胶结松散的砂层;碳酸盐岩储集层的岩石类型主要为粒屑灰岩、生物骨架灰岩等。
(3)盖层:指位于储集层之上,能对储集层起封隔作用、阻止油气向上逸散的岩层。组成盖层的岩石为不具渗透性的岩石,如泥岩、页岩、蒸发岩。其中,泥岩和页岩盖层常与碎屑岩储集层伴生,而蒸发岩盖层则多与碳酸盐岩储集层并存。
(4)油气的运移:有机物质转变成油气只是提供了形成油气藏的物质来源,只有使分散状态的油气经过运移而大量聚集后才能形成油气藏。油气的运移就是油气在地壳中因自然因素引起的移动。引起油气运移的动力因素有:上覆沉积负荷不断增加,导致压实作用而形成流体运动;由于埋藏深度增加,在温度升高的热力作用下,流体膨胀造成流体运动;其他动力因素,如粘土矿物脱水作用、毛细管作用、水动力作用等。油气从生油(气)岩中向外运移的过程,称为初次运移。油气脱离生油(气)岩后在储集层内运移,称二次运移。只有当储集层具有一定的倾角以及构造运动形成圈闭时,储集层中的油气和水才能在动压力、重力及水力等因素作用下继续向岩层上倾方向运动,直至遇到能捕获油气的圈闭,油气聚集起来形成油气藏。
(5)圈闭和油气藏:圈闭亦称油(气)捕,指能阻止油气在储集层中继续运移并将其聚集起来的空间场所。圈闭必须具备储集层、盖层和一定的遮挡(或封闭)条件。根据控制圈闭形成的地质因素,圈闭可分为3种基本类型(图10-4):Ⅰ类为构造圈闭,为储集层在褶皱和断层作用下形成的圈闭,包括背斜圈闭、断层圈闭、裂缝性圈闭、刺穿构造圈闭;Ⅱ类为岩性圈闭,为储集层岩性横向变化造成的圈闭,包括透镜体圈闭、岩性倾向尖灭圈闭、生物礁圈闭;Ⅲ类为地层圈闭,是一组不渗透性岩层,不整合覆盖在具有储集性岩石上面造成的圈闭,包括不整合圈闭、潜伏剥蚀突起圈闭。通常最重要的圈闭是背斜构造,油气常聚集在背斜的顶部。
图10-4 圈闭的类型及油气藏类型示意图
聚集了一定数量油和气的圈闭,称油气藏。如果圈闭中仅聚集了石油,称油藏;只聚集了天然气,称为气藏。储量可供工业开采的油气藏,称为工业油气藏。一个地区,只有具备生油层、储油层、盖层、圈闭等基本条件,并且油气经运移进入圈闭聚集,才会形成油气藏。
2.油气显示
油气显示是指石油、天然气以及石油衍生物在地表的天然露头,有时也包括钻井岩芯或矿井巷道中见到的含油气迹象。其中,石油衍生物是指由石油演变而来的一系列有机矿物。常见的宏观直接油气显示有:由地下沿断层或其他通道向上运移而透出地表的液态原油,称为油苗,随地下水渗出或随泥浆涌出,呈薄膜状浮于其表面者,称为油膜;气苗通常在水中或泥浆中呈连续或断续的气泡冒出,有时从土壤或岩石中直接溢出,并可嗅到特殊的气味,甚至听到嗤嗤的响声;被液态原油浸染的岩石通常为砂岩,含油砂岩分为油砂和油斑,油砂指全部被原油所浸润的砂岩,油斑则指局部被原油浸染的砂岩;地下高压的天然气挟带地下水、泥砂、岩块喷出地表,所携带的泥砂等固体物质在溢出口形成锥状堆积体,即泥火山,实际上,泥火山是气苗的一种特殊形式;地表岩石含有石油沥青矿物(地蜡和沥青)属于固体显示。油气显示对油气藏的调查勘探工作具有重要意义。
四、油气田和含油气盆地
在地表同一块面积下,油气藏类型和数目可以是单一的,也可以是多组合的,即存在着不同圈闭类型或同种圈闭的多个油气藏。一般把受单一地质因素控制的同一面积内油气藏的总和称油气田。如果在同一面积下,圈闭中只聚集了石油或天然气,则称为油田或气田。
含油气盆地指有过油气生成,并运移聚集成为工业油气田的沉积盆地。含油气盆地在其地质发展演化的某一时期为沉积坳陷区,在同一盆地内或若干生油期,有相似的油气聚集过程。沉积盆地的基底可以是古老变质岩系或老的沉积岩层,其上有含油沉积盖层。在横向上常表现有分割性,隆起和凹陷相间。凹陷区往往是有利的生油环境,而隆起区则对油气聚集非常有利。
发现和勘探油气田首先要对该地区的含油气远景作出正确的评价,评价的内容主要有:①区域构造条件,含油气盆地的内部构造特征;②区域地层关系、生油层、储油层、盖层的组合条件;③油气圈闭条件,尤其是构造圈闭类型和特征;④油气藏的保存条件;⑤油气显示。
Ⅱ 为什么叫石油石油跟石头有什么关系
我国人民发现和使用石油的时间为世界最早。始于何时,据稽考,至迟在三千多年前就已开始。
最早发现石油的记录源于《易经》:“泽中有火”,“上火下泽”。泽,指湖泊池沼。“泽中有火”,是石油蒸气在湖泊池沼水面上起火现象的描述。此书在西周时(公元前十一世纪至公元前771年)已编成,距今三千多年。
最早认识性能和记载石油产地的古籍,是一千九百年以前东汉文学家、历史学家班固(公元32-92年)所着的《汉书·地理志》。书中写道:“高奴县有洧水可燃”。高奴县指现在的陕西延安一带,洧水是延河的一条支流。这 里明确记载了石油的产地,并说明石油是水一般的液体,可以燃烧。
最早采集和利用石油的记载,是南朝(公元420-589年)范晔所着的《后汉书·郡国志》。此书在延寿县(指当时的酒泉郡延寿县,即今甘肃省玉门一带)下载有:“县南有山,石出泉水,大如,燃之极明,不可食。县人谓之石漆”。“石漆”,当时即指石油。晋代(公元265-420年)张华所着的《博物志》和北魏地理学家郦道元所着的《水经往》也有类似的记载。《博物志》一书既提到了甘肃玉门一带有“石漆”,又指出这种石漆可以作为润滑油“膏车”(润滑车轴)。这些记载表明,我国古代人民不仅对石油的性状有了进一步的认识,而且开始进行采集和利用了。
我国古代人民,除了把石油用于机械润滑外,还用于照明和燃料。唐朝(公元618一907年)段成武所着的《酉阳杂俎》一书,称石油为“石脂水”:“高奴县石脂水,水腻,浮上如漆,采以膏车及燃灯极明。”可见,当时我国已应用石油作为照明灯油了。随着生产实践的发展,我国古代人民对石油的认识逐步加深,对石油的利用日益广泛。到了宋代,石油能被加工成固态制成品-石烛,且石烛点燃时间较长,一支石烛可顶蜡烛三支。宋朝着名的爱国诗人陆游(公元1125-1209年)在《老学庵笔记》中,就有用“石烛”照明的记叙。
石油还是我国古代最早使用的药物之一。明朝李时珍(1522-1596年)的《本草纲目》曾经记载,石油可以“主治小儿惊风, 可与他药混合作丸散,涂疮癣虫癞,治铁箭人肉”。
早在一千四百年以前,我国古代人民就已看到石油在军事方面的重要性,并开始把石油用于战争。《元和郡县志》中有这样一段史实:唐朝年间(公元578年),突厥统治者派兵包围攻打甘肃酒泉,当地军民把“火油”点燃,烧毁敌人的攻城工具,打退了敌人,保卫了酒泉城。石油用于战争,大大改变了战争进程。因此,到了五代(公元907~960年),石油在军事上的应用渐广。后梁(公元919年)时,就有把“火油”装在铁罐里,发射出去烧毁敌船的战例。我国古代许多文献,如北宋曾公亮的《武经总要》,对如何以石油为原料制成颇具威力的进攻武器——“猛火油”,有相当具体的记载。北宋神宗年间,还在京城汴梁(今河南开封)设立了军器监,掌管军事装备的制造,其中包括专门加工“猛火油”的工场。据康誉之所着的《昨梦录》记载,北宋时期,西北边域“皆掘地做大池,纵横丈余,以蓄猛火油”,用来防御外族统治者的侵扰。
此外,我国古代在火药配方中,开始使用石油产品沥青,以控制火药的燃烧速度。这一技术,比外国早了近一千年。
最早给石油以科学命名的是我国宋代着名科学家沈括(1031~1095年,浙江钱塘人)。他在网络全书《梦溪笔谈》中,把历史上沿用的石漆、石脂水、火油、猛火油等名称统一命名为石油,并对石油作了极为详细的论述。“ 延境内有石油……予疑其烟可用,试扫其煤以为墨,黑光如漆,松墨不及也。……此物后必大行于世,自予始为之。盖石油至多,生于地中无穷,不若松木有时而竭。”“石油”一词,首用于此,沿用至今。沈括曾于1080-1082年任延路经略使,对延安、延长、 县一带的石油资源亲自作了考察,还第一次用石油制成石油炭黑(黑色颜料),并建议用石油炭黑取代过去用松木、桐木炭黑制墨,以节省林业资源。他首创的用石油炭黑制作的墨,久负盛名,被誉为“延州石液”。事实证明,我国有大量的石油蕴藏,石油和石油产品不仅自给有余,还出口国外几十个国家和地区,确实“生于地中无穷”,并“大行于世”。九百年前,我国人民对石油就有了这样的评价,在世界上是罕见的,尤其是对未来石油潜力的预言。更是难能可贵的。
Ⅲ 地理中石油的标志是
◆——表示石油符号
▲——表示铁矿符号
有不明白的地方再问哟,祝你学习进步,更上一层楼! (*^__^*)
Ⅳ 石油是怎么形成的原理
石油形成的原理:
石油的生成至少需要200万年的时间,在现今已发现的油藏中,时间最老的达5亿年之久。但一些石油是在侏罗纪生成。
在地球不断演化的漫长历史过程中,有一些“特殊”时期,如古生代和中生代,大量的植物和动物死亡后,构成其身体的有机物质不断分解,与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。
由于沉积物不断地堆积加厚,导致温度和压力上升,随着这种过程的不断进行,沉积层变为沉积岩,进而形成沉积盆地,这就为石油的生成提供了基本的地质环境。
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、本身则多空的岩层中。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。
(4)地理石油是什么标志扩展阅读:
石油的物质成份:
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。严格地说,石油以氢与碳构成的烃类为主要成分。
构成石油的化学物质用蒸馏能分解。原油作为加工的产品,有煤油、苯、汽油、石蜡、沥青等。严格地说,石油以氢与碳构成的烃类为主要成分。分子量最小的4种烃,全都是煤气。
石油对环境不仅环境影响这么简单,如今应该用危害来形容。污染可分为三个方面:
1、油气污染大气环境,表现为油气挥发物与其它有害气体被太阳紫外线照射后,发生理化反应污染;或燃烧生成化学烟雾,产生致癌物和温室效应,破坏臭氧层等。
2、污染土壤,这里我们不必多说明,大家都知道石油污染土壤的地方,寸草不生。
3、污染地下水,我们现在生活的水资源被污染,以至于地方性癌症村屡屡皆是,这石油污染地下水的恶果是日日严峻。
输油管线腐蚀渗漏污染土壤和地下水源,不仅造成土壤盐碱化、毒化,导致土壤破坏和废毁,而且其有毒物能通过农作物尤其是地下水进入食物链系统,最终直接危害人类。
石油进入土壤后,会破坏土壤结构,分散土粒,使土壤的透水性降低。其富含的反应基能与无机氮、磷结合并限制硝化作用和脱磷酸作用,从而使土壤有效磷、氮的含量减少。特别是其中的多环芳烃,因有致癌、致变、致畸等活性和能通过食物链在动植物体内逐级富集,它在土壤中的累积更具危害。
Ⅳ 地理图上自然资源的符号 ▲——表示铁矿符号还有石油等等一大堆的符号..谁能给把图给我呢
一般地图册前几页 都会有系统的,完整的
Ⅵ 铁,石油,铜,炭在地理上的符号
据报道 科学家发现 海洋是个聚宝盆, 它蕴藏着丰富的石油、 天然气、 煤、 铁 、铜 、锡 、硫等. 目前陆地上的煤 、石油等矿藏, 由于长期开采, 已越来越少, 世界上许多地方都在闹“ 能源危机” 为了解决这个问题, 人类便把目光转向海洋 ,致力于海洋矿柴资源的开发.
Ⅶ 煤铁天然气石油地理符号是什么
煤(实心的黑色正方形)
铁(实心的黑色等边三角形)
天然气(空心的等腰梯形)
石油(实心的黑色等腰梯形)
Ⅷ 中国石油标志是什么
中国石油标志的图样为红黄两色构成的十等分花图形。
标识色泽为红色和黄色,取中国国旗基本色并体现石油和天然气的行业特点。标识整体呈圆形,寓意中国石油全球化、国际化的发展战略。
十等分的花瓣图形,象征中国石油多项主营业务的集合。红色基底凸显方形一角,不仅体现中国石油的基础深厚,而且还寓意中国石油无限的凝聚力与创造力。外观呈花朵状,体现了中石油保护环境,创造能源与环境和谐的社会责任。
(8)地理石油是什么标志扩展阅读:
集团文化
重组改制以来,集团公司大力加强企业文化建设工作,努力为建设具有国际竞争力的跨国企业集团提供强有力的文化支撑。
2001年,中国石油将企业文化建设作为“十五”期间的十大工程之一。
2003年制定颁发了《企业文化建设纲要》,成立了企业文化部,努力建设具有鲜明时代特征和石油特色的优秀企业文化,有力地促进了企业的发展。
加强企业文化建设已成为中国石油建设具有国际竞争力跨国企业集团的重要措施,“文化强企”已经成为中国石油发展战略的重要组成部分和全体员工的共识。
Ⅸ 地球上的石油资源是怎么来的真的是生物构成的吗
有些人认为石油一般是由史前的海洋生物和一些藻类的变化形成的。经过长期的地理变化之后,这些有机物和淤泥开始在地下形成厚厚的沉积岩,然后在高温高压的作用下形成油页岩。
当然,面对这两种理论,古生物尸体形成石油理论还是被大多数人所接受的。只不过有些时候面对生物尸体形成实体的理论无法解释,只能够靠取非生物成有理论来支持。