石油形成的原理是什么?石油是如何生成的?

石油是怎么形成的? 石油是怎么形成的原理

本文目录:

一、1763年,俄国科学家罗蒙诺索夫首先表明观点:石油起源于植物。

二、1876年,俄国化学家门捷列夫提出了“碳化说”。他认为,地球上有丰富的铁和碳,在地球形成初期,它们可能化合成大量碳化铁,以后又与过热的地下水作用,就生成碳氢化合物。

碳氢化合物沿着地壳裂缝上升到适当的部位储存凝结,最终形成石油。但这一假说的不足之处是:地球深处的碳化铁含量极其微小,并且地球内部的高温也使地下水无法到达地球深处。

三、1866年,勒斯奎劳第一个提出了石油的“有机成因说”,认为石油可能是由古代海生的纤维状植物沉积到地层以后慢慢转化而成的。

四、1888年,杰菲尔指出石油是海生动物的脂肪经过一系列变化而形成的。二十世纪三十年代,前苏联的古勃金又提出了石油的“动植物混合成因说”;四、五十年代,有人还提出石油的“分子生油说”,就是油烃类是沉积岩中的分散有机质在成岩作用早期转变而成的。

五、十九世纪末,俄国另一位科学家索科洛夫提出了“宇宙成因”假说。他认为,在地球还处在溶融的火球状态时,吸收了大量原始大气中的碳氢化合物。随着原始地球不断冷却,这些碳氢化合物逐渐凝结埋藏,并在地壳中形成石油。

六、1951年,前苏联地质学家创立了“岩浆说”。他们认为,石油是在地球深部的岩浆作用中形成的。地球深处的岩浆里面,不仅有碳和氢,而且有氧、碳、氮等元素。

在岩浆从高温到低温的变化过程中,这些元素进行了一系列的化学反应,从而形成甲烷、碳氢化合物等一系列石油中的化合物。伴随着岩浆的侵入和喷发,这些石油化合物在地壳内部迁移、聚集、最终形成石油矿藏。

扩展资料:

石油,地质勘探的主要对象之一,是一种粘稠的、深褐色液体,被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。

石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说,前者较广为接受,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。

后者认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。石油主要被用来作为燃油和汽油,也是许多化学工业产品,如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。

石油的成分主要有: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。

原油的颜色非常丰富,有甚红、金黄、墨绿、黑、褐红、至透明;原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量决定的,含的越高颜色越深。我国重庆黄瓜山和华北大港油田有的井产无色石油,克拉玛依石油呈褐至黑色,大庆、胜利、玉门石油均为黑色。

无色石油在美国加利福尼亚、原苏联巴库、罗马尼亚和印尼的苏门答腊均有产出。无色石油的形成,可能同运移过程中,带色的胶质和沥青质被岩石吸附有关。但是不同程度的深色石油占绝对多数,几乎遍布于世界各大含油气盆地。

参考资料:――石油

石油是怎么形成的原理

今年来又有专家提出新的观点认为是地壳中的甲烷等再地壳内高压,高温聚会生成

○众所周知,石油成因的权威说法是古代生物生成石油,教科书上也是一直这么写的

○实际上在地质界有关石油的成因一直存在着激烈的争论

○有科学根据的不同学说的争论,体现着科学精神

在日常生活中,我们常用“化石燃料”来称呼石油、煤炭、天然气等经过千百万年才形成的,埋藏在地层中的能源。在煤层中,人们早已发现了树木的性状和由树木的脂类物质形成的琥珀等直接证据,表明煤炭确是由死去的植物变成的;对于天然气,石油地质工作者们也已证明,它们可以由石油、甲烷细菌的生物化学作用、煤炭的分解作用而形成,还可以从地下深处的岩浆中释放出来富含甲烷的“无机成因天然气”。石油是由古代生物(包括动物与植物,尤以浮游生物为主)生成的,既有机成因,这一点也被大多数学者认同。然而,随着全球范围内石油勘探难度的增加和人们对油田的认识加深,越来越多的现象用“石油有机成因”的理论无法解释,长期失宠的无机成油理论又重新受到世界石油地质家的普遍重视。

与传统石油有机成因理论相悖的现象

近年来,传统石油地质理论和长期从事油气勘探的专家学者们遇到的许多问题,难以用传统的石油“有机成因理论”圆满地解释:

一、一些地区为什么找到了大约15亿年前形成的石油?而按照传统的石油地质与生物学理论,当时的生物量似乎并不足以形成石油。为什么在不含生物的地层中也能找到石油?比如加拿大阿尔伯塔省的阿塔巴斯河区和美国堪萨斯的克拉富特―――普鲁斯油田,都是在没有富含生物的沉积岩层。

二、为什么许多大型油气田都分布在地壳的大型线状断裂带上?

它们的分布显然受地球板块的边界控制,比如美国在洛杉矶的逆掩断裂带上就发现了19个油田。为什么一些油气田都与大山脉相邻――那里大多是板块或者地块的结合带。我国新疆克拉玛依油田在著名的“克――乌大断裂带”附近就找到了十余个油气田,而离开这条断裂带就很难发现油气田。

三、为什么世界上的大型、超大型油气田大多集中分布?比如中东地区,这仅仅用“那里的海相地层可以更多地富集有机质”的观点解释恐怕难以令人信服。

四、为什么大型油气田的分布区内,往往地热值都较高?而且大油田的地层深部大多存在着一个地幔柱―那是油藏与地下深处相通的证据。

五、为什么世界上许多油田的汞含量都很高?其含量高于大气中含量的几十到几百倍。为什么一些油气区中的的氦含量也高得惊人(比如我国四川南部天然气田中的氦的比例相当高,经过提纯后可以生产工业性氦)?为什么在世界许多大型铅锌矿中都发现了大量碳质沥青?而铅锌矿富集的主要原因就是地壳深部的热液上涌。

六、1973年辽宁省大地震后,辽河油田的石油勘探形势突然好转,1986年产量突破1000万吨,一跃成为继大庆、胜利油田之后我国第三大油田。而且,辽河盆地内平均每平方公里年产原油近一万吨;山东胜利油田的面积仅为3000平方公里,但采出的原油已达3000万吨;玉门老君庙油田经过60年的开采以后,已经采出了几倍于原来探明的地质储量,这些都是用常规的石油地质理论难以解释的。

七、传统的石油地质理论认为,石油的生成至少需要数百万年以上的时间,但是,最新的实验室内热模拟试验表明,石油的生成并不需要太高的温度和压力,人们对美国黄石公园内热泉的有机质研究也表明,生成石油的时间有几千年足矣!更有甚者,墨西哥湾水域漂浮的藻类经太阳暴晒数周后,竟有液态的油滴生成。

面对这些向传统石油地质理论挑战的现象,人们似乎有理由认为:世界上有些油田的石油似乎正在源源不断地得到补充;一些油气可能来自地壳深处;石油的生成、运移、聚集可能与地震有关,而地震恰恰是地壳运动的表征,它能把地下深处的油气“送”上来吗?

由来已久的“石油无机生成理论”

油气生成可能是20世纪地质科学中争论得最为激烈的问题之一,而且是一个古老而敏感的问题,从俄罗斯著名化学家门捷列夫算起,油气无机成因的假说提出已有100多年了。

从20世纪初开始,一批又一批的俄罗斯科学家不断地提出“石油无机生成”的理论和生成机制,其中影响较大的有库德良采夫、克鲁泡特金、萨尔基索夫、波尔菲里也夫和波实卡雷夫等;西方则有罗宾逊、古德、阿布拉加诺、萨特马里等。

尽管持“石油无机生成”观点的学者也不少,但他们提出的“原理”归纳起来就是:石油来源于地幔,是地幔沿着地壳裂隙上涌过程中的衍生物。任何物体都是在特定的内力和外力作用下,处于力的动态平衡而显现的一种物质形态。在超高压和高温的条件下,地幔的原子、原子核、直至基本粒子等层次上的物质都是地壳中的任何物质无与伦比的,而且都是与地壳中的元素呈现出的性状不同的。所以地壳中不存在什么构成原油的碳氢化合物。但是在地壳裂开以后,那里地幔的超高压状态被打破,原来的稳定结构被破坏,使之发生热膨胀,不断地释放内能而蜕变为岩浆。沿着裂缝上涌的岩浆由于发生热膨胀而不断耗散内能,在特定的压强和温度下,重新达到内和外力平衡,进而演化出100多种元素。石油就是地幔发生热膨胀时,在特定的环境中形成的一种新物质形态。

在石油的形成过程中,率先上涌的岩浆,由于在地壳裂缝中所受的压强极小而大幅度地发生热膨胀,形成大量的岩浆气,按照一定的组分组成气体分子,比如乙炔、水等。

岩浆中不断地析出的气体,不仅使裂隙中的压强和温度不断升高,而且使裂隙中形成的烃类分子的密度连续增大,它们的内聚力不断加强,导致烃类分子趋向于形成复杂的结构。即乙炔→乙烯→甲烷→乙烷→丙烷→丁烷。当裂隙中碳氢化合物气体浓度以及裂隙中的压强进一步升高时,就会使低碳类烃聚合为高碳烃烷,进而发生相态变化,也就是说,气体的烃类变成了液体的烃类――石油。(这种)石油在形成的初期,因为颗粒极小,可以随着热而向上运动,它们到裂隙的上方大量聚合,就可以融合成更大的油珠。当密度大的油珠进一步融合,其重量将大于岩浆气体热膨胀时的所产生的推力,于是纷纷坠落或沿着裂隙壁面流向裂隙的底部并溢出岩浆。

由于裂隙中的压强、温度和碳氢化合物的气体浓度达到相当高的标准后,才会形成石油,所以,石油淹没的岩浆析出的气体刚刚脱离岩浆就会遇到很高的压强,不仅在原子的层次上形成稳定的结构,而且迅速化合为碳氢化合物。于是,岩浆气体的一部分在石油里上浮的过程中,就化合为石油,而且会不断地增加,渐渐地就可能形成油藏

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(NikolaiKudryavtsev)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。


石油是怎样形成的

石油是当今世界使用最普遍的能源和最重要的化工原料。那么它的形成原因是怎样的呢?本文是我整理的石油是怎样形成的,一起来看看吧!

石油形成的原因

1、生物(包括动物和植物,主要是动物)的遗体;

2、海洋(不是河流和湖泊)。形成的过程是这样:遗体进入海洋,因海洋含有大量的盐份,保证了遗体不会马上被细菌分解,大量地被保存下来,让遗体得以沉入海底,又因海底的低温进一步延长了遗体被保存的时间.就是这个时间让遗体得以积累,并得以被泥沙覆盖,被海水(盐水)浸泡过的遗体,又被泥沙或者岩石覆盖起来,后来在地热的作用下,时间长了,就成了石油。

有一个简单的关于石油形成的实验,人人都可以做:买一个陶罐(比作海床),罐里灌上加入足够盐的水(比作海水),再买几枚鸭蛋(比作遗体,壳要完好,比作泥沙)放入盐水中,大约2个月后(比作时间),取出来,煮熟(比作地热),然后再用刀切开(比作石油开采),你就会发现蛋里面有油(石油)。

海洋中如此巨大的石油资源是如何形成的

在几千万年甚至上亿年前,有的时期气候比现在温暖湿润,在海湾和河口地区,海水中氧气和阳光充足,加之江河带入大量的营养物和有机质,为生物的生长、繁殖提供了丰富的食粮,使许多海洋生物(如鱼类以及其他浮游生物、软体动物)迅速大量地繁殖。据计算,全球海洋海平面以下100米厚的水层中的浮游生物,其遗体一年便可产生600亿吨的有机碳,这些有机碳就是生成海底石油的原料。

但是,仅有这些生物遗体还不能形成石油,还需要一定的条件和过程。海洋每年接受160亿吨沉积物,特别是在河口区,每年带入海洋的泥沙比其他地区多。这样,年复一年地把大量生物遗体一层一层掩埋起来。如果这个地区处在不断下沉之中,堆积的沉积物和掩埋的生物遗体便越来越厚。被埋藏的生物遗体与空气隔绝,处在缺氧的环境中,再加上厚厚岩层的压力、温度的升高和细菌的作用,便开始慢慢分解,经过漫长的地质时期,这些生物遗体就逐渐变成了分散的石油。

分散的石油不利于开采。因此,海底油田的形成还依赖于有利于石油富集的地质构造。浅海大陆架一般被认为是石油生成与储存的良好场所。在浅海,特别是在岛屿岬角阻隔的海湾中,水域处于平静的半封闭状态,最利于有机物的堆积。大量泥沙的沉积为石油的储集创造了良好的条件。石油储集在砂岩孔隙中,就好像在海绵里充满水一样,不致石油流失而长期缓慢地沉降在大陆架浅海区。那些沉降幅度大、沉降地层厚的盆地,往往是形成石油最有利的地区。在这些大型沉积盆地中,因受挤压而突出的一些构造,又往往是储积石油最多的地方。因此,在海上找石油,就要找那些既有生油地层和储油地层,又有很好的盖层保护的储油构造的地区。

石油的简介

石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,与煤一样属于化石燃料。石油的性质因产地而异,密度为0.8~ 1.0 克/厘米3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30 ~-60°C),沸点范围为常温到500°C以上,可容于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。 组成石油的化学元素主要是碳 (83% ~87%)、氢(11% ~ 14%),其余为硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害,在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大, 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低,镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油。

最早提出“石油”一词的是公元977年中国北宋编著的《太平广记》。正式命名为“石油”是根据中国北宋杰出的科学家沈括(1031一1095)在所著《梦溪笔谈》中根据这种油《生于水际砂石,与泉水相杂,惘惘而出》而命名的。在“石油”一词出现之前,国外称石油为“魔鬼的汗珠”、“发光的水”等,中国称“石脂水”、“猛火油”、“石漆”等。

我们平时的日常生活中到处都可以见到石油或其附属品的身影,不知你注意了吗?比如汽油、柴油、煤油、润滑油、沥青、塑料、纤维等还有很多!这些都是从石油中提炼出来的;而我们日常所用的天然气(液化气)是从专门的气田中产出的!通过输气管道和气站再到各家各户。

目前就石油的成因有两种说法:①无机论 即石油是在基性岩浆中形成的;②有机论既各种有机物如动物、植物、特别是低等的动植物像藻类、细菌、蚌壳、鱼类等死后埋藏在不断下沉缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地经过许多物理化学作用,最后逐渐形成为石油。

原油的颜色非常丰富红、金黄、墨绿、黑、褐红、甚至透明;原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量,含的越高颜色越深。原油的颜色越浅其油质越好!透明的原油可直接加在汽车油箱中代替汽油!原油的成分主要有: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(一种非碳氢化合物)。

石油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!天然气是以气态的碳氢化合物为主的各种气体组成的,具有特殊气味的、无色的易燃性混合气体。

在整个的石油系统中分工也是比较细的:物探 专门负责利用各种物探设备并结合地质资料在可能含油气的区域内确定油气层的位置;钻井利用钻井的机械设备在含油气的区域钻探出一口石油井并录取该地区的地质资料;井下作业利用井下作业设备在地面向井内下入各种井下工具或生产管柱以录取该井的各项生产资料,或使该井正常产出原油或天然气并负责日后石油井的维护作业;采油在石油井的正常生产过程中录取石油井的各项生产资料并对石油井的生产设备进行日常维护;集输 负责原油的对外输送工作;炼油将输送到炼油厂的原油按要求炼制出不同的石油产品如汽油、柴油、煤油等!

石油的性质因产地而异,密度为0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30 ~-60°C),沸点范围为常温到500°C以上,可容于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。 组成石油的化学元素主要是碳 (83% ~87%)、氢(11% ~ 14%),其余为硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害,在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大, 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低,镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同类的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油。

从寻找石油到利用石油,大致要经过四个主要环节,即寻找、开采、输送和加工,这四个环节一般又分别称为“石油勘探”、“油田开发”、“油气集输”和“石油炼制”。下面就这四个环节来追溯一下石油工业的发展历史。

“石油勘探”有许多方法,但地下是否有油,最终要靠钻井来证实。一个国家在钻井技术上的进步程度,往往反映了这个国家石油工业的发展状况,因此,有的国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井,以表示他们在石油工业发展上迈出了最早的一步。

“油田开发”指的是用钻井的办法证实了油气的分布范围,并且有井可以投入生产而形成一定生产规模。从这个意义上说,1821年四川富顺县自流井气田的开发是世界上最早的天然气田。

“油气集输”技术也随着油气的开发应运而生,公元1875年左右,自流井气田采用当地盛产的竹子为原料,去节打通,外用麻布缠绕涂以桐油,连接成我们现在称呼的“输气管道”,总长二、三百里,在当时的自流井地区,绵延交织的管线翻越丘陵,穿过沟涧,形成输气网络,使天然气的应用从井的附近延伸到远距离的盐灶,推动了气田的开发,使当时的天然气达到年产7000多万立方米。

至于“石油炼制”,起始的年代还要更早一些,北魏时所著的《水经注》,成书年代大约是公元512~518年,书中介绍了从石油中提炼润滑油的情况。英国科学家约瑟在有关论文中指出:“在公元十世纪,中国就已经有石油而且大量使用。由此可见,在这以前中国人就对石油进行蒸馏加工了”。说明早在公元六世纪我国就萌发了石油炼制工艺。

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