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『贰』 煤、石油、天然气是怎样产生的
天然气的产生
科学家们认为,天然气的形成多数与生物有关,例如礁型的天然气资源。在地质历史中,海洋里生存着大量的生物,它们在生长过程中具有分泌钙质骨骼的能力,在水深、温度、光照和海水含盐度适宜的条件下,这些生物一代又一代地繁殖,便形成了坚固的生物礁。研究得知,钙藻类、海绵、水螅、苔藓虫、层孔虫、珊瑚等等都曾是地质历史中的造礁生物,现代海洋中的生物礁就是由珊瑚和藻类共同形成的。在漫长的地质史中形成的礁体厚度巨大,它们死亡后,被沉积物覆盖并埋藏在地层深部,在长期的地质作用下,逐渐成为石油和天然气形成的物质基础。科学家们通过对地史时期和生物礁的研究发现,在礁体的生物骨骼遗骸中具有成千上万的孔洞和空隙,含有较理想的孔隙度和渗透率,它们为石油和天然气的形成和储集提供了便利条件。早在上世纪80年代,我国就已在湖北、四川等地找到了一批产量丰富的礁型天然气田。
石油是怎样形成的?
石油的原料是生物的尸体,生物的细胞含有脂肪和油脂,脂肪和油脂则是由碳、氢、氧等3种元素组成的。生物遗体沉降于海底或湖底并被淤泥覆盖之后,氧元素分离,碳和氢则组成碳氢化合物。
我们已经在地球上发现3000种以上的碳氢化合物,石油是由其中350种左右的碳氢化合物形成的,比石油更轻的碳氢化合物则成为天然气。煤矿与石油的成因很类似,但煤是植物的化石,又是固态。
大量产生碳氢化合物的岩石即称为“石油源岩”。埋没于地中的石油源岩受到地热和压力的影响,再加上其他多种化学反应之后就产生石油,而石油积存于岩石间隙之间便形成油田。
地壳变动而石油生成
我们最近逐渐了解地球内部的变化与石油的生成有十分密切的关系,在描述此种关系之前,让我们先来了解一下地球内部的状况。
地球的半径大约是6400公里,覆盖地球表面的地壳下方是由岩石形成厚达2900公里的“地慢”,其下方则是由金属形成的“地核”,并以大约5100公里深处分界,分为“外核”与“内核”。外核主要是由液态金属铁组成,内核则主要是固态铁。 地球表面铺满坚硬的“板 块”,厚度约有100公里,是由向上喷出的“洋脊”产生的,’在 缓缓移动到“海沟”后就沉降于 另一板块下方。 80年代后期,人们学会捕捉地震波传递到地球内部时的立体图,于是发现令人惊讶的地慢活动状况。高温又巨型的上升流“超级卷流”由地底涌上后,以蘑菇形态分别存在于夏威夷和非洲大陆正下方。此外,低温的巨型下降流“冷卷流”则以水滴形态占据亚洲大陆及南美洲大陆正下方的冷卷流似乎是沉降到地函底部。
我们现在的知道的是,地幔内部落热对流是以冷卷流向超级卷注移动的形态而形成的。此种运动不仅影响板块运动,似乎也对整个地球的地质和环境的变化产生很大的影响。
超级卷流是石油制造者?
现在全球生产的石没之中,有60%是产生了恐龙称霸地球时期所形成的石油源岩,所形成的“黑色页岩”则遍布世界各地。黑色页岩主要是由未经氧化的藻类等浮游植物遗骸堆积而成。由此可知当时必须有可让浮游植物繁殖又不会产生氧化的缺氧环境条件,大量的黑色页岩才会形成。
最近发现,石油源岩在此时代的形成似乎与超级卷流运动的活化可以促使由地下涌出的地幔物质所形成的洋脊体积增大,海面因而上升,使得较低的陆地变成浅海,而浅海则具有可当石油原料的藻类等浮游植物极易繁殖的环境。
浅海地区的藻类等浮游植物因而出现大幅增加和大量死亡的现象,周围的细菌为分解其残骸而消耗氧气,于是出现了缺氧环境。
地球温暖化也会改变深层海水的流动状况,由于高纬度地区与低纬度地区海水的温度高低不同,较低温但含有丰富氧气的高纬度地区深层海水会流向低纬度地区海洋。但地球温暖化的现象减少。氧气较少的海域因而扩大,无法氧化的浮游植物便逐渐堆积,所留下的大量有机物则形成石油源岩。
生物的演化改变了石油的性质
由于石油的原料是生物的遗骸,因此调查石油的性质便可以得知古老时期的生物演化过程和地球环境历史。
生命的演化大概有下述的过程。生命是于38亿年前诞生,并逐渐地进行演化,到了距今5亿5000万年前的古生代寒武纪时期,爆发性的演化才开始,大约4亿4500万年前,生命也登上了陆地。
4亿4000万年至4亿年前时期,石油源岩的主要成分是当时繁茂的浮游植物所形成的耐碳氢化合物。另一方面,羊齿类植物在此时期繁琐盛于海岸近处,因此以陆上植物为原料的石油源岩也出现了。
2亿9000万年前,广大的陆地普遍出现由裸子植物组成的森林,并到处形成被沼泽地包围的湖沼,藻类便在湖沼中开始繁殖。由此也产生了以藻类为原料的新种石油源岩,这也是陆上植物的繁盛促使新性质石油源岩诞生的一例。
9000万年前时期,被子植物和针叶树林开始逐渐扩张到高纬度地区和高地,因而出现以陆地木材为原料的石油源岩。另一方面,树木的树脂成为轻质原油的原料,形成新的石油源岩。针叶树林的增加竟使得木材取代了藻类,成为石油源岩的主要原料。
最近石油性质的分析技术有长足的进步,我们已逐渐可以取得有关石驮
『叁』 广元市天然气综合利用工业园区的园区概况
按“一区多园”格局规划建设广元市天然气综合利用工业园区。结合广元市目前的天然气和油砂资源现状、管线建设及其它关联产业发展等有关情况,目前启动“一区四园”,即:广元市天然气工业园、广元市天然气配套工业园、广元市油砂工业园、广元市气煤循环经济工业园。 广元市天然气工业园园址位于苍溪县城以南3公里的胡家梁村、百利坝和鼓梁村;东接云峰镇,南与阆中接壤,西接镇水乡,北与江南镇相连;距广元中心城区直线距离80公里。 1、土地供应:规划总面积10.9平方公里,一区规划面积3.8平方公里,二区规划面积7.1平方公里。 2、交通运输:国道212线从选址区北侧穿过;规划的G75(兰州至海口)高速公路广南段、兰渝铁路从选址区域的西南侧通过,高速公路下线口、火车货运站均在园区西北角附近;嘉陵江从选址区域东绕而下,嘉陵江航道梯级渠化后,通航能力可达1000吨级以上,该航道南下直达重庆朝天门码头,与长江相连,北上可到达广元,现有码头较为完善,也可在项目区段建设企业专用码头。超大件设备运输可根据实际情况选择铁路、公路、水路运输。
3、环境容量:苍溪有良好的生态环境和自然资源,目前环境容量较大。污染物总量控制指标为(广环发〔2006〕33号):COD排放量2470吨、氨氮排放量143吨、SO2排放量720吨;苍溪红军渡AAAA风景区、县城饮用水源地、陵江镇等保护目标均在拟建园区上游,园区周围无环境影响敏感目标。嘉陵江地表水水域环境功能类别:III,水域范围:朝天清风峡至苍溪涧溪口出境;环境空气质量功能区类别:二级标准;城市区域环境噪声标准适用区划分:工业园区执行3类标准。污水排放执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准,废水经处理达标后排入河流,接纳水体为嘉陵江。
4、水资源:苍溪县多年平均降雨量26.5亿立方米,多年平均地表径流量10.33亿立方米,年均径流深437毫米,供水及纳污能力较强。境内水系统流域面积达2313.4平方公里,江河过境水流总量228.9亿立方米。县境地下水较为丰富,径流模数为0.5升/秒平方公里,储量0.37-0.65亿立方米/年,自然山泉分布颇广。
5、产业发展:规划发展天然气制烯烃、天然气制乙炔、天然气发电、天然气制合成油、硫化工等五条产业链项目。 广元市天然气配套工业园红星村园址位于利州区宝轮镇以南约3公里的红星村,距广元中心城区直线距离12公里。
1、土地供应:该项目拟征宝轮镇红星村1、2、3、4、5、6、7、8组,小岭村1、2、9组的集体土地5.2平方公里(合7760亩),其中农用地6746.75亩(耕地4285.95亩、园地4.2亩、林地1071.15亩、其他农用地1385.45亩),建设用地502.05亩,未利用地511.2亩。规划面积5.2平方公里。
2、交通运输:宝成铁路在宝轮镇境内设有昭化站,属三等级车站,该站距红星村约3公里;距G5(北京至昆明)高速绵广段昭化出口2公里,G5高速从园区南侧穿过;在建的G75(兰州至海口)高速广甘段从园区西侧穿过;G5、G75高速在园区西南角互通立交;接G5高速宝轮连接线,现状路面等级为二级,路面宽度12米,路面结构为沥青砼摊铺。
3、环境容量:利州有良好的生态环境与自然环境,目前环境容量较大。环境空气执行《环境空气质量标准》(GB3095-1996)二类区域二级标准;场镇规划区噪音执行《城市区域环境噪声标准》(GN3096-93)2类标准,农村执行1类标准。废水执行《污水综合排放标准》GB8978-1996一级;废气执行《大气污染物排放标准》GB16297-1996二级;固体废物执行《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB18599-2001;噪声排放执行《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90II类。园区污染物经处理达标后排放,对环境影响较小。
4、水资源:利州区多年来由降水总量53.7亿立方米产生的地表径流量达27.14亿立方米,多均径流深546毫米,地表径流在地区分配上与降水分布特点基本一致,雨量大、径流深亦大,宝轮至赤化镇一带是降雨高值区,多均值1200-1100毫米,径流深也在这一带最大,其值可达800毫米,由此可见宝轮、赤化一带自然降水较好,地下水较为丰富。水利农机部门允许从河流或水库中取水水量2000万立方米,取水水质为III类,就地取水;供水达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质标准;拟建水源至园区的距离约1公里。
5、产业发展:规划发展天然气上下游产品配套加工项目。 广元市气煤循环经济工业园园址位于旺苍县嘉川镇和尚武镇,距广元中心城区直线距离35公里。
1、土地供应:规划总面积1.5平方公里。
2、交通运输:S16(杭州至兰州)高速广巴段嘉川出口距园区约3公里,国道202从园区西南侧穿过,广巴铁路尚武站、嘉川站距园区1公里,交通运输便捷。
3、环境容量:环境空气执行《环境空气质量标准》(GB3095-1996)二类区域二级标准;场镇规划区噪音执行《城市区域环境噪声标准》(GN3096-93)2类标准,农村执行1类标准。废水执行《污水综合排放标准》GB8978-1996一级;废气执行《大气污染物排放标准》GB16297-1996二级;固体废物执行《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB18599-2001;噪声排放执行《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90II类。园区污染物经处理达标后排放,对环境影响较小。
4、水资源:水源地东河距园区约3.8公里,地下水资源较丰富。
5、产业发展:充分依托天然气资源,对煤炭焦炉尾气等废弃物进行综合利用,规划生产甲醇、乙醇、二甲醚及下游化工产品。 广元市油砂工业园位于青川县竹园镇,距广元中心城区直线距离45公里。
1、土地供应:规划总面积2平方公里。
2、交通运输:G5(北京至昆明)高速绵广段金子山出口距园区约3公里,剑青公路距园区1公里,宝成铁路竹园站距园区1.5公里,依托竹园镇组织园区交通。
3、环境容量:青川竹园镇有良好的生态环境与自然环境,目前环境容量较大。环境空气执行《环境空气质量标准》(GB3095-1996)二类区域二级标准;场镇规划区噪音执行《城市区域环境噪声标准》(GN3096-93)2类标准,农村执行1类标准。废水执行《污水综合排放标准》GB8978-1996一级;废气执行《大气污染物排放标准》GB16297-1996二级;固体废物执行《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB18599-2001;噪声排放执行《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90II类。园区污染物经处理达标后排放,对环境影响较小。
4、水资源:青竹江依园区而过,取水水质为III类,就地取水;供水达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质标准。
5、产业发展:规划建设油砂分离厂和炼油厂,着力发展提炼原油及下游化工产品。
『肆』 盆地特点
盆地,顾名思义,就像一个放在地上的大盆子,所以,人们就把四周高(山地或高原)、中部低(平原或丘陵)的盆状地形称为盆地。地球上最大的盆地在东非大陆中部,叫刚果盆地或扎伊尔盆地,面积约相当于加拿大的1/3。这是非洲重要的农业区,盆地边缘有着丰富的矿产资源。
按盆地的成因把盆地划分为两种类型:一种是地壳构造运动形成的盆地,称为构造盆地,如我国新疆的吐鲁番盆地、江汉平原盆地。另一种是由冰川、流水、风和岩溶侵蚀形成的盆地,称为侵蚀盆地 ,如我国云南西双版纳的景洪盆地,主要由澜沧江及其支流侵蚀扩展而成。
盆地的特点
地形特点: 盆地多分布在多山的地表上,在丘陵、山地、高原都有相应的不同构造的盆地。盆地基本呈中间低,四周高的盆状形态。盆地内部相对盆地外部地形平缓,多平原和丘陵,适合人类居住和农业生产。盆地外部多为高山,适合山地农业的发展。
气候特点:按照世界上不同纬度,不同地形可以把盆地气候大致划分为热带雨林盆地气候、海洋性盆地气候、亚热带季风盆地气候、沙漠盆地气候等气候。
热带雨林盆地气候:受赤道低压带影响,降雨量丰富,常年温度较高。由于受四周高山阻挡,雨水聚集在盆地四周,并向盆地内部移动,降雨量丰富,植物繁茂,河流丰富。典型例子:刚果盆地
海洋性盆地气候:气候温暖,全年降水适中,农业发达。 典型例子:法国巴黎盆地
亚热带季风盆地气候:受地形影响,冬季冷空气被阻挡在盆地外缘,形成冬季比同纬度其他地区温度相对较高;夏季由于处在副热带高压带上,气流下沉,温度持续高温。气流受高山阻挡,气流沉积在盆地内部,易形成高温闷热天气。典型例子:四川盆地
沙漠盆地气候:深居内陆,海洋湿润空气被阻挡在盆地外侧,盆地内部气候干燥,降水较少 。典型例子:塔里木盆地
资源储藏特点:
一是盆地纵向含油层系多,油藏埋深跨度大。从太古界、中上元古界、古生界、中生界到新生界辽河盆地共发现19套含油层系,油藏埋深从550米到4050米,是典型的小而肥的复式油气区。
二是盆地经历多期构造运动,断裂发育,构造复杂。根据现有资料认识,仅盆地陆上就发育一级断层8条,二级断层20条,三级断层400余条,四级断层1200条以上,形成三凸四凹7个一级构造单元,35个二级构造单元,83个三级构造单元,800多个四级断块,是典型的复杂断块油藏。
三是储层类型多,物性变化大,非均质严重,储层岩性以正常沉积的各种类型的砂岩为主,也有火山岩、碳酸盐岩和变质岩等特殊岩性油藏,储层空间类型多样,储层孔隙度从3%到35%,且受沉积等因素影响,储层非均质严重。
四是受多期构造、多种沉积、多种储层岩性影响,辽河盆地油藏类型多样,油气富集程度差异大,深度变化大。按圈闭成因可划分为构造、岩性和地层三种油气藏,进一步可细分为18种油藏类型,若按油气水分布特征又可划分为9种类型。原始含油饱和度47%至75%,已探明油藏的含油丰度从每平方公里不足10万吨到上千万吨。
五是油品类型多,原油物性变化大。有凝析油、稀油、普通稠油、特稠油、超稠油和高凝油。通过30多年的开发,辽河盆地已经成为国内最大的稠油和高凝油生产基地。
六是稠油埋藏普遍较深,其中埋深1300米至1880米的超深层储量为6.95亿吨,占稠油动用储量的42.2%,埋深在900米至1300米的深层储量为2.91亿吨,占稠油动用储量的36.7%。
石油和天然气的形成和富集成藏也与构造运动有十分密切的关系。油气通常形成并赋存在沉积岩中,相对独立连片分布的沉积岩往往被油气勘探者称为“含油气盆地”。这种含油气盆地的形成与分布是构造运动的必然产物。我国已故地质学家黄汲清早就指出:“找油的一个前提是按地质构造特点进行构造分区,然后按构造单元讨论生油、储油和含油气远景”。石油和天然气作为地壳中流体的部分,其形成、运移和保存受控于地质体的发展变化,大地构造、构造地质等基础科学对地质体的构成和演化认识越深刻,油气地质的特殊性也越容易被掌握。