石油的生成和提取是一个复杂的过程,主要包括以下几个步骤:
有机物质来源
石油是由含有丰富有机物质的海生生物(如藻类、原藻等)和先前的植物残部(如叶子、树木)所埋葬,并随之淤压所形成的沉积岩组成的。
深埋下的沉积岩有机物质转化
这些有机物质经过长时间深埋地下,沉积压力逐渐增加,有机物质逐渐转化。在地下高温和高压条件下,有机物质开始被分解,产生相当于石油的混合物,这个过程被称为热解反应或催化裂化。
静置和分级
生成的混合物静置一段时间后,会分化成上下两部分。上面是轻质烃类(如甲烷、乙烷等),下面是重质烷类(如石油)。这个过程被称为“分级”。
石油的开采
石油的开采有多种方法,包括地质勘探、地震勘探、钻井和完井等。
地质勘探:通过直接观察和研究出露在地面的底层和岩石,收集地质资料,以了解沉积地层和构造特征,从而查明油气生成和聚集的有利地带和分布规律。
地震勘探:利用人工激发产生的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘测地下地质情况,通过接收变化后的地震波,经数据处理和解释后,可以反演出地下地质结构及岩性,达到找油的目的。
钻井:通过专用设备和技术,在预先选定的地表位置处向下或一侧钻出一定直径的圆柱孔眼,并钻达地下油气层的工作。钻井在石油勘探和油田开发的各项任务中起着重要作用。
完井:使钻井能够采出石油或天然气的作业。在裸眼井完井时,通常会在没有下套管的井底油气储集层段放置一些砂子或砾石,以控制地层中的砂粒向开采石油的管子和地面设施流动,并使石油和天然气从储层流向井孔。
石油的提取
自喷采油法:当地层压力足够大时,石油可以自然地从井口喷出。这种方法简单、高效,但只适用于地层压力较高的油田。
抽油机采油法:对于地层压力较低的油田,需要使用抽油机进行开采。抽油机通过往复运动,将地下的石油抽出。这种方法虽然效率较低,但适用范围广,是目前最常用的采油方法之一。
气举法:当地层尚有一定能量,能够把油气驱动到井底,但地层供给的能量不足以把石油从井底举升到地面上时,需要人为地把气体注入井底,将石油举升出地面。这种方法适用于油井供液能力较强、地层渗透率高的油井。
无杆泵采油:不用抽油杆传递动力,而是用电动机、高压液体等驱动井下泵,即用特殊的抽油泵如电动潜油离心泵、螺杆泵、射流泵、水力活塞泵开采石油。这种方法可用于很深的高产井,也便于实现油田生产自动化。
石油的加工
提取出的原油可以通过蒸馏等方法进行加工,根据其组分沸点的差异,从原油中提炼出直馏汽油、煤油、轻重柴油及各种润滑油馏分等。这个过程包括原油的一次加工和二次加工,如减压蒸馏等。
通过上述步骤,石油从地下被提取出来,并经过加工后用于各种用途。