一滴油的奇妙之旅

一滴油的奇妙之旅導語：石油這種棕黑色可燃的黏稠液體被全世界視為“工業(yè)的血液”，它不但是交通運輸、工業(yè)生產的必備動力，更是深入我們生活中的方方面面。生產衣服所需的紡織纖維，生產糧食所需的化肥、殺蟲劑，我們生活所用的電線、牙刷、書包、文具，汽車的輪胎、內飾等等都可以找到石油的影子?？梢韵胂?，如果沒有石油，我們的生活將是多么不方便。生成在海洋的深處，無數(shù)種生物你來我往，每天都上演著生老病死的周期循環(huán)，海洋生物死亡之后的尸體便沉積在海床上。據科學家推算，海洋中的浮游生物每年的死亡量可達5500億噸，也就是相當于78571428600頭4米高、8米長的成年非洲象的體重！接著，細菌作用將所有的生物遺體進行瘋狂的分解和破壞，最終剩下來的一部分物質被泥沙掩埋，這些物質被稱為沉積有機質。此外，泥沙之中還生活著另外一種細菌，它們擅長分解這些沉積有機質。最終，被細菌分解后剩余的殘骸已經無法判斷本來面目，科學家將這些統(tǒng)一命名為干酪根。河流每天都從陸地上給海洋和湖泊帶來新的泥沙，這些泥沙隨著洋流慢慢沉積到海底，一層層覆蓋到干酪根上。隨著沉積的泥沙越來越多，干酪根也越埋越深。有的干酪根被埋在數(shù)千米深、溫度達600C以上的地層中。在這種環(huán)境下，經過千萬年的變遷，干酪根被分解成氣液兩種形態(tài)，液態(tài)的稱為石油，氣態(tài)的稱為天然氣。所以干酪根又被稱為“油母質”或者“油母”。其實石油的形成并不是說起來那么容易。必須同時滿足很多方面的條件才可以。這就跟我們煮粥一樣。第一要有“米”—充足的沉積有機質。只有氣候適宜、陽光充足、水體干凈、營養(yǎng)豐富的地方才會有豐富的生物，提供足夠的生物遺體來醞釀沉積有機質。地球上滿足這些條件的地方很少。第二要有“鍋”—沉積有機質的堆積場地。生物遺體暴露在外面就不能產生油母，必須要保證它們很快被泥沙所覆蓋保存下來。第三要有適宜的“火候”—要保證有機質能被分解，且不能被分解過度，最終形成黏稠的石油，需要溫度、壓力及化學條件。第四要有盛粥的“碗”—儲油的巖層和地質構造。剛形成的石油并不是像沼澤一樣是一片一片單獨的區(qū)域，而是蘊含在巖石的縫隙當中，因此要保證大量的巖石空隙或裂縫，能使得生成的石油聚集在一起。當然還需要一個“蓋”才能保證石油不會流失，這個“蓋”就是那些致密的巖石了。這個“煮粥”的過程非常漫長，從沉積下來的生物遺體到最后形成油藏，少則幾十萬年，多則上千萬年，甚至幾億年。那么，我們開采到的石油就一定是在發(fā)現(xiàn)它的地方形成的嗎？未必，因為石油會流動，也會因為地質變化而被迫改變。石油在復雜的地下世界，不能隨心所欲地闖蕩。它走的每一步都需要遷移的通道，也就是縫隙。比如，由粗砂形成的巖層或被擠壓變形的巖層中就有比較多的縫隙，大一些的細孔是看得見的，比如火山巖，但大部分巖石的縫隙肉眼看不見，需要借助顯微鏡才能觀察到。石油通過不斷地遷移，最終會聚集到最合適它們貯存的位置，那就是油藏。發(fā)現(xiàn)有機質用上萬年甚至更久的時間“修煉”成石油之后，深埋在底下，那么又是怎么被聰敏的人類發(fā)現(xiàn)的呢？古時候，在一些地區(qū)，石油會滲出地面，被人發(fā)現(xiàn)和利用，例如照明、煮鹽和軍事戰(zhàn)爭等。900多年前的北宋科學家沈括（1031-1095年）在他寫的《夢溪筆談》一書中使用了“石油”這個詞，他是世界上最早給“石油”定名的學者。當然，僅僅是地表的那些石油根本無法滿足人們日益增長的需求，因此人們把目光轉向了地下。首先，人們駕駛飛機攜帶各種儀器在地表上空進行勘測，先大致確定一下哪兒曾經有大規(guī)模的生物遺體和泥沙沉積過。接下來就該石油地質學家上場了，他們背起行囊，跋山涉水，風餐露宿，測量考察，并采集樣品，然后回到實驗室對這些樣品作進一步研究，判斷該地區(qū)是否存在生油和儲油的巖層。并推測這里的地質條件是否有利于形成油藏。一旦科學家確認某一個地區(qū)可能有油田，勘探部隊就會到達該地區(qū)進行論證。一般來說，大陸上的沉積盆地是極有可能藏油的地方；大陸與海洋銜接的200米以內深的大陸架，也是藏油豐富的寶地。俗話說“世上沒有不透風的墻”，油氣會散發(fā)出一些物質透過覆蓋它的巖層擴散到地表，就是人們常說的“油苗”和“氣苗”。人們用高精度的儀器可以探測到這些物質，收集數(shù)據信息，從而推測出石油可能在哪里。石油地質工作者根據這些收集到的數(shù)據，縮小勘查的范圍，鎖定一個重點區(qū)域。首先人們通過各種儀器對地球表層的巖石進行診斷，推測它內部的巖石組成以及不同的巖層的分布情況。為了能夠詳細地了解地下的情況，需要給地球做一個“CT掃描”—地震勘探。它是一門利用地震波來進行勘探的技術。通過小型的爆破產生地震波。地震波傳播到地下，但遇到不同的巖層時地震波就會發(fā)生反射和折射，被反射回來的地震波傳回地表，被地表的探測器接收到。然后通過儀器我們記錄下了地震波傳播的時間，這樣就可以計算出地震波傳播的距離了，而這個距離就是地下某一巖層的埋藏深度了。但由于地震波的穿透性很強，即使被淺部的巖層阻礙反射了，但也會繼續(xù)向下傳播。然后碰到下一個巖層再一次被反射。如此一致持續(xù)下去，直到地震波慢慢衰減。為了能夠準確地解釋地球物理數(shù)據，有時候也需要對勘探的區(qū)域做一個小小的“開刀檢查”，即打一些勘探井，做一些測試，取一些巖心，然后以此來參考來解釋相關的數(shù)據。好了，接下來把所有的探測數(shù)據結合在一塊就可以繪制出一個三維的地下地圖，在這些立體圖像上可以看到地下的全名情況，如斷層、構造等，根據這張圖可以推測出我們石油最可能聚集在哪里了。如果是海上的油田，為了保護海洋的生態(tài)環(huán)境，人們會將炸藥爆破替換成空氣槍，把空氣壓縮到一個容器里，到達一定深度之后突然放出，通過沖擊波的速度和海洋下面地表的反射速度，來探測是否有油田，原理與陸上是一樣的。不過，海洋上面的鉆井有的是可以移動的，就像浮在海面上的一艘大船，隨著勘探的進行而發(fā)生位移。開采找到石油的位置之后，接下來就要用一系列裝置把石油寶寶們請上來了。鉆機是開采石油必不可少的“兵器”之一，鉆機的鉆頭就像醫(yī)生的針頭一樣可以插入地下，直達石油的聚集場所。接下來要在油藏和地面之間建立一條通道，引導石油與大家見面。一般來說，地下的油氣在剛開始的時候會因為地下壓力而自動噴出，就像火山爆發(fā)那樣，但是隨著地下油氣越來越少，地下壓力不足，石油就無法繼續(xù)流出。這時候，采油人員就要想別的辦法把油搞出來。什么辦法呢？一般來說，就要把水注入地下，可以讓水填補抽出的油氣的空間，從而將剩余的石油再擠出來一些。此外，注入水還可以平衡地下的壓力，防止地面陷落。當然，對注入的水是有要求的。我們想一想，存有石油和天然氣的巖石縫隙，就像人的毛細血管一樣，非常微小，如果水中含有雜質，很可能堵住孔隙，阻礙石油的流出。因此，注入地下的水必須有嚴格的質量要求。石油采集上來之后，還是原始的狀態(tài)，如果直接點燃，既不能充分燃燒，又有很大的污染，為了將石油充分利用，人們發(fā)明了很多提煉加工石油的工序。沒錯，就是我們看到的那些密密麻麻的管道和大大小小的罐子。它們是石油的“煉丹爐”。只要經過煉制加工，是喲才能真正地為人們所用。經過“煉丹爐”的錘煉，石油就變成了我們熟知的汽油、柴油、煤油乃至制造化工品的原料，又一步步走進了我們生活中的各個角落，發(fā)揮著越來越大的作用。人們發(fā)現(xiàn)石油的地方往往是荒郊野嶺，但是真正需要使用石油的卻是全球各地的城市，那么，經過處理的石油和天然氣，是怎樣走到世界各個角落的呢？縱觀東西半球圖，我們可以看到一條非常繁忙的航線：波斯灣—好望角—西歐。巨大的油輪裝載的原油從波斯灣出發(fā)，一路駛向歐洲。荷蘭的鹿特丹港口是世界上最大的石油進口港。那里的油輪裝載的原油一天一夜才能卸完。另外，我們在公路上會看到一些大罐子的汽車，上面寫著“易燃”的字樣，那也是一種運輸石油、天然氣的方式，叫車運。除了用專門的汽車之外，專門的火車也可以運輸石油，一節(jié)火車有幾十列車廂，運起來比汽車更快捷?，F(xiàn)在，最主要的油氣運輸是管道運輸。那些深埋在地下的管道，可以“跋山涉水”，經歷沙漠、山區(qū)、河流、峽谷等等，有時候也會裸露在外面以免破壞特殊的地面生態(tài)。世界上三分之二的油氣都是通過管道來運輸?shù)?。應用石油開發(fā)出來之后，到底可以變出多少花樣來?？峙逻B最內行的石油化工專家也很難給出一個準確的答案。大到國家的工業(yè)、農業(yè)、交通、國防，小到每個人的衣食住行，全都離不開石油。大體說，包括燃料、潤滑油、瀝青、石蠟等各類油品；合成樹脂、合成纖維和合成橡膠等石油化工產品；以石油為原料制成的添加劑、粘合劑、染料、涂料、香料、醫(yī)藥、農藥等化工產品等等數(shù)不勝數(shù)。在服裝市場，紡織所用的滌綸、腈綸、氨綸來自于石油。清洗各種織物的洗衣液、清潔劑、柔順劑等也都屬于石油制品。石油與我們的飲食也有關系，蔬菜瓜果生長用的肥料、農藥也是石油制品。再來看看我們住