版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-深海油气如何形成?

中国科普博览
原创
中国科协、中科院携手“互联网+科普”平台,深耕科普内容创作
收藏

深海油气开采(图片自网络)

近日,位于我国南海北部神狐海域的天然气水合物试采现场正式关井。自5月10日点火以来,试采井已连续产气60天,累计产气超过30.9万立方米,创造了天然气水合物试采产气时长和总量的世界纪录。

海底蕴藏着丰富的石油和天然气资源,据不完全统计,海底蕴藏的油气资源储量约占全球油气储量的1/3。

那么深海石油与天然气时怎样形成的呢?

生物遗体缺氧分解

在几千万年甚至上亿年以前,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”,许多海洋生物(如鱼类以及其它浮游生物、软体动物)迅速大量地繁殖。

丰富的海洋动植物资源(图片来自互联网)

仅有这些生物遗体还不能形成石油和天然气,还需要一定的条件和过程。海洋每年接受1604亿吨沉积物,特别是在河口区,每年带入海洋的泥沙比其他地区更多。这样,年复一年地大量生物遗体被一层一层掩埋起来。

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和天然气。

动植物遗体分解(图片来自互联网)

地层与盖层

生成的油气还需要有储集它们的地层和防止它们跑掉的盖层。由于上面地层的压力,分散的油滴被挤到四周多孔隙的岩层中。这些藏有油的岩层就成为储油地层。

有的岩层孔隙很小,石油“挤”不进去,不能储积石油。但是,正因为它们孔隙很小,却是不让石油逃逸的“保护壳”。如果这样的岩层处在储油层的顶部和底部,它们就会把石油封闭在里面,成为保护石油的盖层。

海洋油气资源分层(图片来自互联网)

油气开采地

分散在砂岩中的石油并没有开采的价值,那些油气富集的地方才具有开采价值。

浅海的地层常常是砂层、页岩、石灰岩等构成的,这些都叫沉积岩。沉积岩本来应当成层地平铺在海底,但由于地壳变动,它们弯曲、变斜或断开了。向上弯的叫背斜,向下弯的叫向斜。有的像馒头一样的隆起,叫穹隆背斜。

背斜与向斜(图片来自互联网)

有些含有油气的沉积岩层,受到巨大压力而发生变形,石油都跑到背斜里去了,形成富集区。所以背斜构造往往是储藏石油的“仓库”,在石油地质学上叫“储油构造”。

通常,由于天然气密度最小,处在背斜构造的顶部,石油处在中间,下部则是水。寻找油气资源就是要先找这种地方。

海底地质结构(图片来自互联网)

我国深海油气

我国胜利油田、大港油田、辽河油田,还包括分布于滩涂上的油田,都可以说是海洋石油。深海油气的探测与开发,也是我国科学家们向地球深处进军所取得的硕果之一。

胜利油田(图片来自互联网)

内容资源由项目单位提供