全球油氣總儲量40%將來自深海 深海油氣如何形成?

出品:科普中國
制作:山夕團隊 唐媛
監制:中國科學院計算機網絡信息中心

全球油氣總儲量40%將來自深海 深海油氣如何形成?



深海油氣開采(圖片自網絡)
近日, 位于我國南海北部神狐海域的天然氣水合物試采現場正式關井 。 自5月10日點火以來, 試采井已連續產氣60天, 累計產氣超過30.9萬立方米, 創造了天然氣水合物試采產氣時長和總量的世界紀錄 。
海底蘊藏著豐富的石油和天然氣資源, 據不完全統計, 海底蘊藏的油氣資源儲量約占全球油氣儲量的1/3 。
那么深海石油與天然氣時怎樣形成的呢?
生物遺體缺氧分解
在幾千萬年甚至上億年以前, 有的時期氣候比現在溫暖濕潤, 在海灣和河口地區, 海水中氧氣和陽光充足, 加之江河帶入大量的營養物和有機質, 為生物的生長、繁殖提供了豐富的“食糧”, 許多海洋生物(如魚類以及其它浮游生物、軟體動物)迅速大量地繁殖 。
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豐富的海洋動植物資源(圖片來自互聯網)
僅有這些生物遺體還不能形成石油和天然氣, 還需要一定的條件和過程 。 海洋每年接受1604億噸沉積物, 特別是在河口區, 每年帶入海洋的泥沙比其他地區更多 。 這樣, 年復一年地大量生物遺體被一層一層掩埋起來 。
如果這個地區處在不斷下沉之中, 堆積的沉積物和掩埋的生物遺體便越來越厚 。 被埋藏的生物遺體與空氣隔絕, 處在缺氧的環境中, 再加上厚厚巖層的壓力、溫度的升高和細菌的作用, 便開始慢慢分解, 經過漫長的地質時期, 這些生物遺體就逐漸變成了分散的石油和天然氣 。
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動植物遺體分解(圖片來自互聯網)
地層與蓋層
生成的油氣還需要有儲集它們的地層和防止它們跑掉的蓋層 。 由于上面地層的壓力, 分散的油滴被擠到四周多孔隙的巖層中 。 這些藏有油的巖層就成為儲油地層 。
有的巖層孔隙很小, 石油“擠”不進去, 不能儲積石油 。 但是, 正因為它們孔隙很小, 卻是不讓石油逃逸的“保護殼” 。 如果這樣的巖層處在儲油層的頂部和底部, 它們就會把石油封閉在里面, 成為保護石油的蓋層 。
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海洋油氣資源分層(圖片來自互聯網)
油氣開采地
分散在砂巖中的石油并沒有開采的價值, 那些油氣富集的地方才具有開采價值 。
淺海的地層常常是砂層、頁巖、石灰巖等構成的, 這些都叫沉積巖 。 沉積巖本來應當成層地平鋪在海底, 但由于地殼變動, 它們彎曲、變斜或斷開了 。 向上彎的叫背斜, 向下彎的叫向斜 。 有的像饅頭一樣的隆起, 叫穹隆背斜 。
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背斜與向斜(圖片來自互聯網)
【全球油氣總儲量40%將來自深海 深海油氣如何形成?】有些含有油氣的沉積巖層, 受到巨大壓力而發生變形, 石油都跑到背斜里去了, 形成富集區 。 所以背斜構造往往是儲藏石油的“倉庫”, 在石油地質學上叫“儲油構造” 。
通常, 由于天然氣密度最小, 處在背斜構造的頂部, 石油處在中間, 下部則是水 。 尋找油氣資源就是要先找這種地方 。
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