石油是如何生成的?

【专家解说】：石油、天然气，被人们称之为"工业的血液"，既是重要的能源，又是重要的战略物资。在工农业生产，国防军事及人们的日常生活中起着举足轻重的作用。据专家测算，陆地约有32%的面积是可蕴藏石油、天然气的沉积盆地，而海洋里的大陆架(水深300米以内)则有57%的面积是可蕴藏油、气的沉积盆地，此外，大陆坡和大陆隆中也发现了油气资源。那么，世界上究竟有多少油气资源呢?不同的国家，不同的学者，不同的计算方法，预测的结果也相差甚大。法国的一个石油研究所估计，世界石油资源的最大储量为1万亿吨，而可开采石油储量为3000亿吨，其中海洋石油占45%。世界天然气的总储量约在255~280万亿立方米，海洋的天然气储量为140万亿立方米。1995年，世界海洋石油探明储量为381.2亿吨，天然气探明储量为38.9万亿立方米。世界海洋石油产量达9.24亿吨，海洋天然气产量超过1万亿立方米。1995年，世界各沿海国家的海洋石油、天然气勘探开发形势大体是:(1)墨西哥湾和海湾地区仍然是主要海上产油气区，其中美国为2.9亿石油当量吨(按1000m3天然气折合1吨石油计算，下同)，阿拉伯国家超过2亿吨;(2)北海地区的大型油田都已投入开发，在世界海洋油气产量中所占比例有大的突破，其中英国的产量达2.3亿吨，挪威的产量达2.2亿吨;(3)拉丁美洲地区的墨西哥石油产量已达1.1亿吨，巴西和委内瑞拉也是主要产油国，产量合计为1.1亿吨;(4)俄罗斯在巴伦支海近海发现斯托史曼考耶巨型天然气田(4700亿立方米)，又在阿卜谢隆海峡等海域发现沙法格油田，估计石油储量11亿吨;天然气8.5万立方米;(5)亚洲地区的海上石油开发也有新的发展，印度尼西尼亚在东爪哇岸外和纳土纳海盆中勘探近期内可能发现新油田，马来西亚的勘探开发，集中于马来盆地中的特伦加努近海，沙巴，沙捞近海，该工区的海上石油产量将达2亿多吨;(6)澳大利亚海域的石油储量为85亿吨，今后几年将有新的勘探开发成果;(7)非洲的主要海上产油区位于地中海的苏伊士湾，利比亚在地中海水深150米处发现地质储量6.6~7.9亿吨，可采储量7000万吨;埃及海域也有比较丰富的油气资源，刚果海域发现了储量达1.5亿吨的大油田正在勘探之中。 向海洋要油气，是因追踪陆地油田在海底延伸的过程中兴起的。1890年，人们开始海洋油气勘探，那时，人们根据陆地油气田向海洋延伸的趋势，在美国加利福尼亚海岸边修建了栈桥，开展了海边浅水域的石油钻井。在1920年美国在委内瑞拉的马拉开波湖进行了石油普查钻井。随之，前苏联也根据泥火山理论，在里海开始了从巴库到阿普塞隆近海油气田的勘探开发。当时是以木制的固定栈桥与陆岸相连接的。到了20世纪60年代末期，欧洲许多国家在北海海域陆续开始油气勘探，并使这个地区成为世界上油气勘探开发最活跃的地区。70年代初，全世界有75个国家在近海寻找石油，其中有45个国家进行海上钻探，30个国家在海上采油。到了80年代，全世界从事海上石油勘探开发的国家或地区超过100个。目前，世界各国在海上寻找石油、天然气的活动正在向纵深发展，在海洋找油、找气的调查、勘探工作不断扩大，毗邻沿海国家的大陆架上井架、平台林立，好一派红红火火的景象。海底油气资源的勘探、开发，已成为沿海国家重要的经济活动内容。 在四大洋及数十处近海海域中，石油、天然气含量最丰富的数波斯湾海域，约占总贮量的一半左右。第二位是委内瑞拉的马拉开波湖海域。第三位是北海海域。第四位是墨西哥湾海域。其次是我国沿海，东南亚海域以及澳大利亚、西非等海区。目前，在世界海洋中已形成了581处油田，其中，欧洲和地中海25个，北海110个，意大利、北亚得里海20个，黑海和里海17个，南美洲43个，非洲近海27个，西非近海85个，波斯湾60个，印度次大陆沿岸海域2个，远东近海23个，印度和马来西亚近海15个，澳大利亚东部和新西兰近海3个，澳大利亚西北大陆架12个，南部吉普斯兰德海盆19个，北海近海44个，美国墨西哥湾16个。 海洋油气的开发为沿海一些国家带来了经济上的繁荣。众所周知，历史上海湾地区在曾是一个比较贫穷落后的地区。自从20世纪60年代以后，海湾地区发现并开采出了海上石油之后，石油工业带动了该地区的经济发展，海湾国家实力的大增。在世界8个大储油国中，海湾的沙特阿拉伯，伊拉克、科威特、阿联酋、伊朗就占了5席，石油成了这些国家的主要外汇收入来源，石油收入占这些国家财政收入的85%以上。例如，富得流油的小国--科威特，仅在海外投资累计资产达850亿美元。再如，挪威在第二次世界大战前是欧洲的一个穷国，而现在已跨入世界富国的行列，人均国民生产总值14000美元。该国发生巨变的关键原因在于开发海洋石油。挪威原是一个无石油国，20世纪60年代中期在北海海域发现石油和天然气后，从1971年开始生产，到1975年挪威成为西欧第一个石油出口国。1977年挪威在北海开采石油的收入只占国民生产总值的0.2%，占该国出口总额的0.5%，而1984年已生产石油5900多万吨，产值97.4亿美元，占挪威国民生产总值的20%，比1977年提高了100倍。海洋石油工业的迅速发展，还为该国其他工业的发展带来了活力，一度不景气的机械、造船工业，纷纷转向生产石油平台、船舶和其他石油工业设备。海洋石油工业的发展，还增加了本国人员的就业机会。英国虽然是一个老牌的资本主义强国，但在上个世纪的60年代中期前，英国还没有海洋石油工业，所需石油基本依赖进口，消耗了大量的资金。1968年英国仅进口石油的费用就达125亿英镑，给国家带来了沉重的财政压力。1970年以后，英国陆续在北海的南部、中部找到了西索尔气田、福特斯大油田等。1975年投入开发生产，1978~1980年进入生产高峰期，日产原油6.8万吨，至1982年累计生产1.37亿吨。80年代以来，英国每年从北海开采原油1.2亿吨左右，从根本上改变了英国进口石油的局面。英国政府仅北海海洋石油收入就达100亿英镑。由此可见，北海油气开发对英国经济社会生活影响之重大。 需要说明的是，海洋油气资源普查、勘探工作的广度与深度与陆地相比还很不够，除了近海有利海区开发得较快些外，大部分大陆架海域尚属空白或者仅仅做了粗略的调查，还远谈不上商业性开发。海底油气开发才刚刚起步，海洋石油、天然气开发前景光明，形势诱人。 也许有人要问，海底石油是如何生成的?在海底怎样才能找到石油、天然气，找到以后采用什么方法开采?这里做一些介绍。 关于石油的生成，是一个长期争论不休的问题，但人们普遍认为石油是过去地质时期里，由生物遗体经过化学和生物化学变化而形成的。形成石油要具备三个条件:一是要有大量的生物遗体;二是要有储集石油的地层和保护石油不跑掉的盖层;三是还要有有利于石油富集的地质构造。一些石油地质学家认为，大陆架海底通常是厚度很大的中生代和第三纪与第三纪以后的海相沉积，这种地质构造是石油生成与储蓄的良好的场所。大陆架与近海紧相连，近海有着大量的藻类，鱼类以及其他浮游生物，这些都是形成石油的原料。当这些生物迅速被河流带来的沉积物掩埋后，这些被埋藏的生物遗体与空气隔绝，长期处在缺氧的环境里，再加上厚的岩石的压力，高温及细菌作用，便开始分解。再经过长期的地质时期，这些生物遗体逐渐变成了分散的石油。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，随着大量泥沙的沉积，这就为石油的储集创造了良好的条件。石油储集在砂岩的孔隙中，就好像水充满在海绵里一样，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地区。 浩瀚的海洋中，上有几百米、几千米的水层，下有几千米厚的岩石层，看也看不见，摸也摸不着，怎样才能找到石油呢?在实践中，人们创造了独特的找油办法，一般有地质勘探、地球物理勘探和地球化学勘探等办法。其中物理勘探是普遍采用的办法。海上石油物理勘探一般是在海洋调查船上装备特别的仪器设备，来发现有利于石油聚集的地层和构造。最常用的办法是采用重力勘探，磁力勘探和地震勘探。所谓地震勘探的方法，就是在海水中用炸药爆炸或用压缩空气，电火花瞬时释放大量的能量，产生人工地震波，利用声波在不同物质中以不同速度传播的原理，来寻找对石油储积有利的地层和构造。所谓重力勘探就是使用重力仪测定海底岩石的重力值，以求得岩石的密度、地质年代和深度。通过对海区重力场的观测来了解沉积岩的厚度和基岩起伏情况，划分所测地区的构造单元，研究隆起的性质，从而来固定油气区。所谓磁力勘探是通过置放在调查船或调查专用飞机上的磁力仪，来测定船舶或飞机经过海区磁力强度大小，以确定海底下磁性基底上沉积的厚度、地质构造，从而寻找石油和天然气。上述的这些方法只能间接地确定海洋石油在海洋中的位置，究竟海底是否有石油，储量有多大，还必须通过海上钻探这种直接的方法才能证实。因此，海上钻探是油气勘探开发中的重要一环。通过钻探打井所取得的岩心样品来确切掌握海底油气资源的情况。在海上钻井比在陆地上钻井要困难得多。首先是因为海面动荡不定，要保持钻井稳定，就要建造一个高于海面的工作台或者钻井平台，然后在平台上开展钻探活动。海上钻井平台一般有固定式钻井平台和活动式钻井平台。当然也有的国家制造了钻井船，把钻井设备安装在船上进行钻井作业。世界上在海洋里钻井数量最多的是美国。英国、印度尼西亚、马来西亚、印度、俄罗斯等国也为数不少。1965年，美国埃克森石油公司在南加利福尼亚近岸海域用"卡斯-1"号钻井装置在世界海洋上打下了第一口深水井，水深为193米。后来，深水石油钻井的数量越来越多，技术装备也越来越先进。目前，世界上钻井水深大于1000米的钻井船有18艘，其中，最大钻井水深为2600米，最大钻井深度为1000米。从未来的发展趋势来看，海上石油钻探将向深海发展。 随着海上油气业生产的发展，海洋石油和天然气开采和设备也在不断发展。固定式生产平台形成了现代海上油田的基本特征。这种平台大都是钢质桩基平台，一般由上部结构、导管架、钢桩三个部分组成。上部结构一般由一个或几个组块组成，组块是生产设施，生活设施及动力设备的大本营。上部结构安装在导管架顶部，通过桩腿连接构件和水泥浆与导管架结合为一个整体。导管架旋转在海底，浸泡在水中。导管架以下部分是钢柱，钢柱全部打入大陆架上通过桩壁与土壤的摩擦力和桩尖提供的承载力，支撑整个平台以及所受到的自然环境荷载，如风力、波浪力、冰力、流力、地震力等。1947年美国在墨西哥湾水深6米处建造了世界上第一座海上钢制石油平台，我国也于1966年在渤海建成了一座现代化钻井平台。 为配合开采海上石油、天然气，很多国家在油气储藏和运输方面也建设了相应的配套装置。1988年5月，日本在长崎附近的上五岛完成了世界上第一个石油储备基地的建设，耗资1900兆亿日元，建造了5艘巨型储油船。