石油是黑金

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石油是黑金
Oil. 圖片: reuters.com
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石油是一種天然財富,為生產黑金的國家提供了巨大的機會。

應用油的性質已被充分研究,但油的來源問題仍存在爭議。有幾種主要的石油起源理論已被開發來解釋其歷史。

什麼是油?

是一種礦物,是一種油狀稠度的液體。油是一種可燃物質。它的顏色可能會因它所在的區域而異。所以,油的顏色是黑色、棕色、櫻桃色,有時這種物質是透明的。

油有一種特殊的氣味。可燃物質在沉積岩中很常見。這種礦物被發現在不同的深度 – 從幾米到 6 公里,但石油礦床的最大數量位於 1-3 公里的深度。石油是在很長一段時間內形成的:據信這個過程需要 50 到 3.5 億年。位於淺水深處並自然流到地表的油變成半固態瀝青、瀝青和其他地層。

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這種自然資源自古以來就為人所知。發掘表明,大約在公元前 6000 年。石油在建築中被用作粘合材料,在古埃及,它被用來對死者進行防腐處理。

油的組成

油是有機化合物的複雜混合物。它包含:

  • 碳(84-87% 以內);
  • 氫氣;
  • 氮氣;
  • 氧氣;
  • 硫磺。

油中含有少量(少於 1%)的氧氣、銅、鉻、鉬、鐵、鎳、氯化鈉、氯化鈣。根據油的成分中不同碳氫化合物的組合方式,這種可燃物質是透明的、流動的或粘性的。

應用

關於這種自然資源的使用以及關於石油起源假設的信息非常普遍。該物質不以其原始形式使用:提取的油經過加工和精煉,然後生產各種燃料混合物以及工業產品。

Oil
圖片: Calin Stan | Dreamstime

在煉油過程中,獲得以下重要產品:

  • 燃料混合物(汽油、燃料油、柴油、煤油);
  • 塑料,隨後可用於製造各種物品 – 餐具、家居用品、玩具;
  • 合成橡膠。隨後,製作這些材料。例如,車輛輪胎;
  • 用於製造合成織物的人造纖維(包括腈綸、尼龍、聚酯)。
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石油產品也用於化妝品——指甲油、口紅、眼線筆和藥品製造。在它們的基礎上,面板被製成用於轉換太陽能 – 太陽能電池板。

獲取方法

石油生產過程始於對這種礦物礦床的勘探。地質學家首先通過外部跡象確定它們 – 地下水中存在石油痕跡,浮油浮出水面。但是,即使有石油存在的所有跡象,詳細勘探也不一定能發現儲量大的盆地。

油田開發主要有以下幾種方式:

  • 機械或泵送;
  • 頁岩(由於使用化學品而被認為更危險且價格昂貴);
  • 噴泉。

機械方法是用管道鑽到地層深處的井。之後,安裝泵送設備並使用壓縮機泵出油。

Oil
圖片: Worawit Duangchomphu | Dreamstime

噴油法是最經濟的。它基於這樣一個事實,即油藏受到岩石壓力的影響,因此液體獨立地上升到地表。在這種情況下,安裝了設備,其中包括安裝在井中的管道,以及控制噴泉力量的表面上的配件。

頁岩法提取黑金是最昂貴的。提取頁岩油的主要方法有兩種:在地表獲取頁岩油(含油岩石向上輸送,在特殊裝置中進行加工,將其分離成油餾分)和使用水力衝擊在深度生產頁岩油和水力壓裂。當含油岩石出現在很深的地方時,就會使用這種方法。為此,使用了鑽水平井的技術,在壓力下向其中供水。在水力衝擊的影響下,發生水力壓裂。從含油岩石中獲得的許多裂縫中,其中所含的油開始突出,並供應到地表。這種使用水力壓裂的採油方法具有很大的危險性。這項技術的後果是土壤沉降、地震、石油和甲烷進入地下地下水。

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在俄羅斯,和在阿拉伯國家一樣,石油是通過機械和噴泉法提取的。第一次鑽井生產石油是在 1846 年。這發生在巴庫附近的一個村莊,當時巴庫是俄羅斯帝國的一部分。

石油起源的基本理論

關於石油的起源有幾種主要的理論。他們每個人都描述了石油起源的簡要內容。

生物或有機理論

石油起源的有機理論是這種自然資源起源的經典版本,得到了許多科學家的支持。該理論的精髓在於,石油是由淡水或海水在儲層底部積累的動植物遺骸形成的。當這種沉積物收集起來時,它就會壓實。由於自然生化過程,沉積物部分分解,釋放出硫化氫、二氧化碳和其他化合物。

當分解過程完成時,沉積物滲透到 3-4.5 公里的深度。在這裡,碳氫化合物在 140-160 度的溫度下從有機物質中分離出來。隨後,石油滲入地下空隙並填充它們。因此,形成了礦床。

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此外,隨著您向下移動,有機層會暴露在越來越高的溫度下。當溫度超過200度時,停止釋放碳氫化合物,但開始釋放活性氣體。石油的生物起源是 M. Lomonosov 首次明確描述的一個想法。

非生物或無機起源理論

石油起源非生物理論的支持者認為,液態烴的形成是由於地球內部發生的地質過程,與生物過程無關。根據這一理論,石油中存在的乙烷和較重的碳氫化合物可以由地球上地幔中的無機化合物合成。

Oil
圖片: Jukuraesamurai | Dreamstime

堅持石油起源生物成因理論的科學家認為,這種資源的儲量是不可再生的,因此只能維持未來100年。相比之下,石油的無機來源的支持者認為,如果油藏鑽得更深,那麼巨大的儲量將會打開,現有的儲量看起來就像滄海一粟。

19 世紀下半葉,法國化學家 M. Berthelot 首次提出了這樣一個關於石油起源歷史的版本。他進行了幾次實驗,在此期間他發現碳氫化合物確實是由無機物質合成的。

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非生物假說的一個變體是石油起源的碳化物理論。它由 D. Mendeleev 提出並暗示這種資源是在高溫條件下在很深的地方形成的,這是由於水與金屬碳化物的相互作用。

石油的宇宙起源學說

自然界中石油的來源也有一種變體,如太空。這種理論認為石油的形成過程如下:這種物質的碳氫化合物是由存在於外太空的分散無機元素形成的,在行星形成階段進入地球物質的成分。

隨著地球冷卻,這些物質被熔融岩漿吸收。因此,碳氫化合物以氣態滲透到沉積岩中,然後凝結並形成石油。 V. Sokolov 19 世紀末石油起源的空間理論。

替代版本

除了石油起源的三個主要理論之外,還有幾個替代版本。這些包括:

  1. 動物假說。有一種理論將油的起源簡要描述為海洋動物脂肪積累的過程。這一假設的支持者將鯨魚和海豹的油脂進行乾餾,並在此時將其暴露在高壓下;
  2. “無機中的有機”。這個理論是混合的,是基於地球板塊構造的特徵。它意味著有機物回縮到深層無機區;
  3. 石油起源的岩漿理論。根據這一假說,石油在岩漿中少量形成,然後沿著斷層和裂縫上升,充填多孔砂岩;
  4. 氣候。這是石油起源的現代理論之一。其本質在於,這種資源的世界儲量是在地球上碳氫化合物和水循環等因素的影響下形成的。這一假設的支持者認為,形成石油礦床不需要數百萬年,而只需幾十年。
  5. 來自甲烷。托馬斯·戈爾德關於來自地幔的深層甲烷的石油來源的假設是眾所周知的,其基礎發表於 1979-1998 年。 Gold 承認,這種甲烷可以在微生物(深熱生物圈)的參與下進行部分加工,在他看來,這應該可以解釋石油中生物標誌物的存在。
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根據國際能源署的數據,大約 13% 的石油儲量位於北極。

目前,關於石油的起源主要有三種學說:有機、無機和空間。第一個是最受歡迎的,儘管它並未對未來幾十年這一寶貴資源的枯竭表示樂觀的預測。