介绍
石油、复杂的混合物碳氢化合物发生在地球在液体、气体或固体形态。这个词通常是限制液体形式,通常被称为原油,但是,作为一个技术术语,石油也指天然气和粘性或固体形式称为沥青中发现的油砂。石油的液态和气态阶段构成最重要的主化石燃料。
液态和气态碳氢化合物在本质上是密切相关的,它已成为惯例缩短表达“石油和天然气”当指“石油”。第一次使用这个词石油(照字面意义是“石油”的拉丁语佩特拉,“摇滚”或“石头”,发烟硫酸“石油”)通常归因于论文发表于1556年由德国矿物学家Georg鲍尔,称为Georgius阿格里科拉。然而,有证据表明,它可能起源于波斯philosopher-scientist阿维森纳五个世纪前。
所有的燃烧化石燃料(包括煤和生物质)释放大量的二氧化碳(有限公司2)到大气。的有限公司2分子不允许长波太阳辐射地球表面所吸收,再辐射表面和逃离到太空。的有限公司2吸收upward-propagating红外辐射重发射部分下降,导致低层大气仍比它原本是暖和。这一现象的影响增强地球的自然温室效应,科学家称之为人为什么(二氧化硫)全球变暖。有大量证据表明,更高浓度的有限公司2和其他温室气体造成了极大的增加地球的自1950年以来近地表平均温度。
使用的历史
利用表面渗
小的表面出现的石油天然气和石油泄露的形式从早期已经知道。古代苏美尔人,亚述人,巴比伦人用原油、沥青沥青(“音高”)收集从大型渗透在Tuttul幼发拉底河(现代Hīt) 5000多年前对许多目的。液体石油首次使用医学古埃及人,想必作为伤口敷料,搽剂、泻药。的亚述人沥青作为一种惩罚违法者的倒在头上。
石油产品的价值武器在古代世界的战争。波斯人使用煽动性的箭头用浸满纤维在480年雅典的围攻公元前。在常见的早期时代阿拉伯人和波斯人原油蒸馏获得易燃产品用于军事目的。可能由于阿拉伯入侵西班牙,蒸馏的工艺光源在12世纪的西欧。
几个世纪之后,西班牙探险家发现渗油在现今古巴、墨西哥、玻利维亚和秘鲁。渗油充足在北美和早期探险家也注意到了现在纽约和宾夕法尼亚,据报道,美国印第安人有药用的石油。
提取从地下水库
直到19世纪初,照明在美国和许多其他国家几乎没有改善,这是已知的在美索不达米亚人,希腊人,罗马人。希腊和罗马的灯具和光源通常依赖于油产生的动物(如鱼和鸟类)和植物(如橄榄油、芝麻、和坚果)。木材也点燃产生照明。因为木材稀缺在美索不达米亚,“摇滚沥青”(砂岩、石灰岩充满沥青或石油残渣)开采并结合砂和纤维用于补充建筑材料。需要更好的照明,城市中心的不断发展使得有必要寻找新的石油资源,尤其是鲸鱼,这一直为灯具提供燃料,变得越来越难找到。在19世纪中叶煤油,来自石油或煤炭煤炭是常用的在北美和欧洲。
的工业革命带来了一个日益增长的需求更便宜、更方便的润滑剂以及照明的石油来源。它还需要更好的来源能源。能源以前提供的人类和动物肌肉和后来等固体燃料的燃烧木,泥炭和煤。这些收集了相当大的努力和辛苦地运到现场的能源是必要的。液体石油,另一方面,是一个更容易运输的能源。石油是一种更加集中和灵活的燃料比以往任何可用的。
舞台是第一个专门为石油钻探,项目由美国企业家埃德温·l·德雷克宾夕法尼亚州西北部。完成在1859年8月建立了石油工业的基础,开创了现代工业时代密切相关。在很短的时间内,便宜的石油从地下水库是在现有煤炼油厂,加工,到本世纪末,油田已被发现在14个州从怀俄明从纽约到加利福尼亚和德克萨斯。在同一时期,油田被发现在欧洲和东方亚洲。
石油在现代的意义
在20世纪初,工业革命的发展,成品油的使用光源不再是最重要的。石油和天然气行业成为能源的主要供应商的出现的主要原因内燃机,尤其是汽车。尽管石油构成重大石化原料,其重要性主要是作为能源世界经济赖以生存的。
石油作为世界能源来源的重要性很难过分夸大。能源生产的增长在20世纪是前所未有的,和增加石油产量增长的主要贡献者。21世纪的一个巨大和复杂的价值链正在每天大约1亿桶石油,从生产者到消费者。石油的生产和消费是至关重要的国际关系,经常成为外交政策的决心的一个决定性因素。一个国家在这个系统的位置取决于其生产能力作为其消费有关。石油资源的占有是有时富裕和贫穷国家之间的决定性因素。对于任何一个国家来说,石油的存在与否有重大的经济后果。
在时间尺度上的跨度内潜在的人类历史,石油作为主要能源的利用将是一个暂时的事情只持续几个世纪。尽管如此,它将被外遇的深刻的对世界工业化的重要性。
碳氢化合物的性质
化学成分
烃含量
尽管石油基本上由只有两种元素的化合物,碳和氢这些元素,形成各种各样的复杂的分子结构。无论物理或化学变化,然而,几乎所有的原油范围从87%到82的碳重量和12 - 15%氢。的粘性沥青一般从80年的85%碳和氢从8到11%。
原油是一种有机化合物,主要分为烯烃单键碳氢化合物的形式CnH2n+ 2或有六环芳烃碳氢键,C6H6。大多数原油分为各种和看似无穷无尽的比例的混合物。没有两个不同来源的原油是完全相同的。
烷烃的石蜡的系列碳氢化合物,也称为甲烷(CH4)系列,包括最常见的碳氢化合物在原油。的主要成分汽油是石蜡在正常的温度下液体但煮40°C到200°C(100°和400°F)。残留精炼获得的短链烷烃都是塑料和固体石蜡。
C环烷系列的一般公式nH2n和是一个饱和闭合环路系列。本系列所有液体炼油产品的一个重要组成部分,但它也最复杂的形式残留的高沸点范围。由于这个原因,该系列通常较重。精炼渣的过程是一个沥青本系列的原油,主导称为沥青基原油。
的芳香族是一种不饱和闭合环路系列。最常见的成员,苯(C6H6),存在于所有原油,但芳烃作为系列大多数原油一般只占一小部分。
Nonhydrocarbon内容
除了几乎无限的碳氢化合物的混合物,形成原油,硫,氮,氧气通常出现在小但重要的数量。是第三个最丰富的硫原子组成的原油。它存在于原油的中型和重型分数。在中低分子范围、硫只有碳和氢相关联,而在较重的分数,它经常被纳入大多环也含有氮和氧的分子。的总硫原油从低于0.05%(按重量),在委内瑞拉一些油,为中东原油平均约2%和5%或更多的重型墨西哥或密西西比州油。一般来说,越高比重原油(决定是否重原油,媒介,或光线),更大的含硫量。移除多余的硫原油精炼之前,因为在燃烧过程中硫氧化物释放到大气中石油将构成重大污染物,他们也作为一个重要的腐蚀剂和石油加工设备。
的氧气原油含量通常小于2%按重量和存在的重烃化合物在大多数情况下。出于这个原因,较重的油含有氧气。氮存在于几乎所有的原油,通常在数量不到0.1%的体重。氯化钠也发生在大多数原油,通常是删除像硫磺。
许多金属元素中发现的原油,包括大部分的那些发生在海水。这可能是由于海水之间的密切联系和石油生成的有机形式。石油是最常见的金属元素之一钒和镍显然发生在有机组合,在植物和动物的生活。
原油也可能含有少量的块防腐有机依然存在,如硅质骨骼碎片、木材、孢子、树脂、煤,以及各种其他的残余。
物理性质
原油由一个密切相关的一系列复杂的碳氢化合物,从汽油到沉重的固体。构成的各种混合原油可以通过蒸馏分离在增加温度为此类组件(由轻到重)汽油、煤油、柴油、润滑油残留燃油、沥青、石蜡。
原油的化学组成差异很大。因为他们由成千上万的碳氢化合物的混合物,其物理属性(例如,比重,颜色、粘度(流体阻力的改变形状)也相差很大。
比重
原油与和轻于非混相水;因此,它漂浮。原油通常分为沥青,重油,中型和轻型油比重的基础上(即。相同数量的重量的比值的石油和纯洁水在标准条件下,纯水认为= 1)和相对流动性。石油沥青是一种固定退化的古代;它存在于油砂和不流入井孔。沉重的原油有足够的流动性,给定的时间,他们可以通过孔增强恢复方法,技术,包括热、气体或化学物质降低石油的粘度或驱动它向生产井孔。更多的移动介质,通过生产井光油是可恢复的。
广泛使用的美国石油协会(API)重力规模基于纯水,任意指定API重力10°。(API重力是没有单位的,通常被称为度;他们计算了乘法逆液体的比重为15.5°C (60°F) 141.5。)液体比水轻,如石油、API重力数值大于10°。原油低于22.3°API重力通常被认为是沉重的,而传统的原油与API重力22.3°,31.1°之间被视为媒介,与光油有一个API重力以上31.1°。优化炼油厂原油认为最好的是40°45°,因为任何轻由低碳数的每个分子的碳原子数(材料)。炼油厂原油比35°重API有更高的碳数和更复杂的分解或过程最优的辛烷汽油和柴油燃料。21世纪初生产趋势显示,然而,在重点转向的重质原油的生产和常规石油储量(也就是说,那些不是从源岩)下降,较重的油体积更大。
沸腾和冻结点
因为石油总是在温度一些化合物的沸点以上,更容易挥发的组分不断地排入大气,除非局限。是不可能指的是一个共同的原油的沸点,因为无数的广泛不同的沸点化合物,其中一些可能沸腾温度太高,被测量。
出于同样的原因,不可能指的是一个共同的原油的凝固点,因为单个化合物在不同的温度下固化。然而,倒点温度低于原油成为塑料,不会流是重要的复苏和运输和总是确定的。倒点范围从32°C以下−57°C (90°F−70°F以下)。
测量系统
在美国,测量原油桶42加仑的;API的每桶重量30°轻油大约是306英镑。在许多其他国家,原油以公吨。对原油拥有相同的重力,每吨约等于252加仑约7.2美国帝国桶。
碳氢化合物的起源
形成过程
从浮游仍到干酪根:不成熟的阶段
虽然认识到原始的来源碳和氢在材料,由原始地球,人们普遍认为这两个元素必须通过一个有机相组合成各种复杂的分子被认为是碳氢化合物。大多数碳氢化合物的来源的有机物质可能已经被来自单细胞浮游(自由浮动)植物,如硅藻和蓝绿藻和单细胞浮游动物,如有孔虫生活在水生环境的海洋,咸水、淡水。这样简单的有机体已知早在丰富古生代始于大约5.41亿年前。
快速埋葬的单细胞浮游植物和动物的残骸在细粒度沉积物有效地保存它们。这提供了有机材料,所谓的原生石油,为以后成岩作用(一系列过程涉及生物、化学和物理变化)到真正的石油。
第一,或不成熟,碳氢化合物的形成阶段主要是生物活性和化学重排,将有机物转化为干酪根。这个深色不溶性产品的细菌改变动植物碎屑是大多数烃类生成的源泉在以后的阶段。在第一阶段,生物甲烷是唯一烃生成在商业数量。生物甲烷气体的生产是有机物的分解过程的一部分由厌氧微生物(那些能够生活在没有自由氧)。
从干酪根到石油:成熟的阶段
更深层次的葬礼持续沉降,增加温度,推进地质年龄导致烃形成的成熟阶段,在此期间的全部石油化合物是由干酪根热降解和和其他前兆破解(重烃分子分解成更轻的分子)。取决于有机质的数量和类型,在成熟阶段生烃发生深度约760至4880米(2500到16000英尺)在温度在65°C和150°C (150°F (300°F)。这个特殊的环境中被称为“石油窗口。“地区高于正常地温梯度(温度随深度增加),油窗口在较浅的深度存在于年轻沉积物但窄。最大生烃发生从2000的2900米(6600到9500英尺)。低于2900米,为主湿天然气,包含液态碳氢化合物称为一种气体液态天然气,就形成了。
大约90%的有机物质沉积烃源岩是分散的干酪根。成分不同,由一系列的剩余材料的基本分子结构的堆表的芳族烃环原子硫,氧,氮也发生。连接到环的各种碳氢化合物,包括正常的烷链。干酪根的温和加热油窗的源岩长期结果开裂的干酪根分子和附加的烷链的释放。进一步加热,也许帮助下的催化效果粘土矿物在源岩矩阵,可以产生可溶沥青化合物,其次是各种饱和和不饱和碳氢化合物,沥青质(沉淀形成于油性残留物),和其他成千上万的碳氢化合物组成原油混合物。
在成熟的最后阶段,约4800米(16000英尺)以下,根据地热梯度,干酪根成为凝聚在结构和化学稳定性。在这种环境下,原油不再是稳定的,和主要烃产品干燥热甲烷气体。
地质环境
起源在源的床上
知道的最高温度达到了一个潜在的烃源岩在其地质史有助于估计中包含的有机材料的成熟。这些信息也可能表明一个地区是否gas-prone, oil-prone,两者,或没有。使用的技术来评估潜在烃源岩的成熟度在核心样本包括测量程度的加深化石花粉粒和颜色的变化牙形石化石。此外,地球化学评价可以由矿物变化也古温度波动引起的。一般来说,似乎有一个渐进进化的原油从年轻地质特征,重,黑暗,更多的芳香原油年长,更轻、苍白,石蜡的类型。然而,有许多例外,特别是与高地热梯度地区。
积累的石油通常是发现在相对粗粒度,渗透,而多孔沉积储层岩石铺设中,例如,从沙丘或牛轭湖;然而,这些岩石含有很少,如果有的话,不溶性有机物质。不太可能大量的石油和天然气现在在某些储层岩石可能是来自没有跟踪材料仍然存在。因此,商业的地方大量的石油和天然气起源于显然并不总是相同的位置,他们最终发现了。
石油和天然气被认为是产生显著的卷细粒度沉积岩(通常是粘土,页岩或碎屑碳酸盐)地热作用于干酪根,留下一个不溶性有机残留物在烃源岩。石油从干酪根的固体颗粒的释放及其运动在狭窄的毛孔和毛细血管的源岩称为初次运移。
积累沉积物迁移系统可以提供能量。初次运移可能发起在压实的结果压力上覆沉积物。继续埋葬导致粘土脱水的去除松散结合的水分子粘土矿物。随着温度增加,新生成的烃类可能变得足够移动离开源床在溶液中,悬浮或乳液与压实被逐出的水分子晶格的粘土矿物。烃分子只会组成一个很小的一部分几百ppm不等迁移液体。
移民通过载体床
碳氢化合物开除一个源床下穿过床载体更广泛的毛孔(例如,砂岩或碳酸盐)粗粒度和渗透。这个运动称为二次迁移和可能的结果的岩石折叠或者从变化与提高板块构造论。中小学迁移之间的区别是基于孔隙大小和岩石类型。在某些情况下,石油可能通过这种渗透迁移载体床,直到被一个无孔隙的障碍,形成了石油积累。虽然“水库”的定义意味着石油和天然气存款被更多的无孔的和nonpermeable覆盖的岩石,在某些情况下,石油和天然气可能继续迁移,直到它变成了一个渗透表面上,它将被分解化学氧化和细菌作用。
因为几乎所有的毛孔在地下沉积地层水饱和,石油的迁移发生在一个水环境。二次迁移可能会从活跃的水运动或者可以单独发生,通过位移或扩散。因为沉积形成的水的比重远远高于石油和天然气、石油和天然气都浮到水面的地质时间和累积最高部分的一个陷阱。收集天然气与石油的陷阱是一个积累下然后底部地层水。如果盐存在于一个软弱或不稳定的地区附近的陷阱,它可以使用岩石之间的压差,流体侵入到陷阱,形成一个圆顶。可以用作盐丘对有害物质或天然气地下储存库。
积累在水库的床上
孔隙度(孔隙空间体积)磁导率(传输液体的能力)的载体和储层床是石油运移和聚集的重要因素。大多数传统石油积累在碎屑岩储层(砂岩和被发现粉砂岩)。下一个号码是碳酸盐岩储层(石灰岩和白云石山脉)。积累的某些类型的非常规石油(即石油通过方法除了传统的井)发生在页岩和火成岩和变质岩因为压裂造成的孔隙度。储层岩石中通常范围从5到30%,但所有可用的孔隙空间不是被石油。一定量的残余地层水不能被取代,永远是存在的。
储层岩石可能分为两种主要类型:(1)孔隙度和渗透率的主要,还是内在,和(2)他们是次要的,或诱导。原生孔隙度和渗透率是依赖于大小,形状,沉积物颗粒的分级和包装和他们最初的方式整合。次生孔隙度和渗透率源于postdepositional因素,如解决方案,再结晶,破碎,风化在临时暴露在地球表面,并进一步胶结。这些次要的因素可能提高或降低初始孔隙度和渗透率。
陷阱
在航母床二次迁移之后,石油和天然气最后收集在一个陷阱。陷阱的基本特征是一个向上凸形式的多孔和渗透储集岩密度上面是密封的,相对不透水盖层(例如,页岩或蒸发岩)。任何形状的陷阱可能,关键因素是,它是一个封闭的容器倒置。一个罕见的例外是水动力捕获,高含水饱和度低渗透性沉积物减少烃渗透至接近零的水平,导致水块和石油的积累的结构性倾斜沉积床下面的水沉积形成。
结构性陷阱
陷阱可以在许多方面形成的。形成的构造事件,如折叠或断层作用岩石的单位,被称为结构性陷阱。最常见的结构性陷阱背斜,使折起地层时出现倒v型区域的水平平面上地质地图。世界上大约80%的石油被发现在背斜圈闭。大多数背斜是由侧压,但一些造成积累沉积物覆盖和随后的压实的地形高点。关闭一个背斜是最高点之间的垂直距离和泄漏,石油可以逃脱的水平如果陷阱都是超出容量。一些陷阱充满了石油泄漏的飞机,但是其他的含有量大大小于他们的基础上可容纳的大小。
另一种构造圈闭的断层圈闭。这里,岩石地层裂缝产生相对位移,形成一个障碍石油迁移。一个障碍可能发生当一个不透水的床带接触航空母舰的床上。有时缺点本身提供一个密封对“上倾”迁移时包含不透水粘土泥材料之间的墙壁。断层和褶皱通常结合产生陷阱,每提供一个封闭的容器石油的一部分。不过,缺点可以让石油的逃离陷阱,如果他们违反前盖层密封。
与其他结构性陷阱盐穹顶。这样的陷阱形成的向上运动的盐质量从深埋地下的蒸发岩床,他们沿着折叠或发生断裂的侧翼上盐塞或插头上覆折叠或覆盖沉积物。
地层圈闭
第二个主要的石油圈闭是地层圈闭。是与沉积物沉积或侵蚀和有界区域在一个或多个方面的低渗透。因为构造最终控制沉积和侵蚀,然而,一些地层圈闭是完全没有结构性的影响。沉积盆地的地质历史最地层圈闭的形成包含了先决条件。典型的例子是矿物碳酸盐礁,海洋砂岩酒吧,三角洲分流河道砂岩。埋葬时,这些特性提供了一个潜在的储层,这是经常被细粒度沉积物,可以作为源或岩石帽。
从大陆沉积物侵蚀和沉积在隔壁翻天覆地的变化从粗到细粒度随着水深增加,距离岸边。渗透沉积物因此等级为不透水的沉积物,形成渗透屏障,最终可能陷阱迁移的石油。
有许多其他类型的地层圈闭。一些相关的许多过犯(进步)和回归大海的(退缩)发生在地质时间和由此产生的不同疏的沉积。别人是由过程引起的次生孔隙度增加,如白云岩化灰岩或风化地层位于地球表面。
资源和储备
水库形成的陷阱或渗漏含有碳氢化合物进一步定义为资源或储备。资源是所有可能的碳氢化合物的总量估计从井钻前地层。相比之下,储备资源的子集;储备的大小取决于经济上或技术上可行的提取和使用的石油在目前的技术和经济条件。储备分为不同类别根据可能提取的金额。探明储量的确定性最高成功提取用于商业用途(90%以上),而成功提取关于可能的和商用可能储量估计分别为50%和10到50%。
更广泛的一类资源包括传统的和非传统的石油饰演被analogs-that(或积累),字段或水库有很少或根本没有井钻,但类似地质生产领域。对资源的一些探索和发现活动发生,未被发现的油气藏的规模和数量的估计是由技术专家和作者以及测量来自地质框架建模和可视化。
非常规石油
在巨大的非常规资源类别,有几种不同类型的碳氢化合物,包括很重油油砂,页岩油,紧绷油。21世纪初,技术的进步创造了机会曾经未开发资源扮演转化为经济储量。
非常沉重的原油已经成为经济。那些有不到15°API可以提取使用自然热源温度和压力,前提是足够高的温度和压力。这种情况发生在委内瑞拉奥里诺科河盆地为例。另一方面,其他很重原油,如加拿大原油,需要注射蒸汽从水平井还允许重力排水和恢复。
油砂不同于重质原油的沥青坚持砂颗粒与水。为了将这些资源转化为一种储备,地表采矿或地下蒸汽注入水库必须先发生。后来在一个萃取装置提取的材料处理分离的油沙的能力,罚款(非常小的粒子),和水泥浆。
石油页岩组成一个经常误解一类非常规油,它们往往混淆煤炭。油页岩是一种无机,无孔隙的岩石含有一些有机干酪根。而石油页岩类似于源岩生产石油,它们是不同的,因为它们包含了干酪根的70%。相比之下,烃源岩干酪根紧油只包含约1%。石油页岩和致密油的另一个重要区别从源岩是油页岩不暴露在足够高的温度转换的干酪根油。从这个意义上说,石油页岩是源岩石油和煤炭的混合动力车。一些石油页岩燃烧,可以作为固体。然而,他们是乌黑的,拥有极其燃烧时挥发分含量高。因此,页岩油不用作固体燃料,但是,他们是露天开采和蒸馏后,他们作为液体燃料。与其他非常规油相比,油页岩通过水力压裂或热方法几乎不能提取。
页岩油从石油页岩kerogen-rich石油生产。页岩油,这是著名的身体重质油和沥青砂,是一个新兴的石油来源,及其所反映出的潜力令人印象深刻的生产从北达科他的巴肯字段到2010年代,这大大提高了国家的石油产量。北达科他州(到2015年的石油日产量约120万桶,每天生产的数量大约80%的国家卡塔尔的一员石油输出国组织(欧佩克)。)
致密油通常是light-gravity石油被困在地层孔隙度和渗透率很低的特征。致密油生产钻井和完井方法,需要技术复杂等水力压裂(压裂)和其他流程。(完成的实践准备,设备中提取石油。)与酸洗裂缝水平井的施工完工量是最有效的方法之一,致密油中恢复。
包含光形成致密油含以粉砂岩为主石英和其他矿物质如白云石和方解石。泥岩也可能存在。因为大多数形成像页岩油数据日志(地质报告),他们常常被引用为页岩。高生产率的致密油似乎与更大的总有机碳(TOC);TOC分数是有机碳的相对权重的干酪根样品)和页岩厚度大。综上所述,这些因素可能将创造更大的pore-pressure-related压裂和更有效的提取。在巴肯最具生产力的区域,TOC估计超过40%,因此它被认为是一个有价值的碳氢化合物的来源。
其他已知的商业致密油中位于加拿大和阿根廷。例如,阿根廷Vaca Muerta形成预计将生产350000桶当充分利用,但在21世纪初只有几十个井已钻,导致只有几百桶的生产。此外,俄罗斯西西伯利亚Bazhenov形成3650亿桶可采储量,这可能是大于委内瑞拉或沙特阿拉伯的证明传统的储备。
考虑所有非常规石油资源的商业地位,最成熟的驻留在美国相接的,非常规石油的液体,固体,气体阶段有效地提取。致密油,预计还将有进一步的技术突破解锁资源潜力的方式类似于非常规天然气开发在美国
非常规天然气
也许具潜力发展石油关注非传统的天然气。(天然气是一种碳氢化合物通常发现溶解在油或礼物作为中石油存款的上限)。六非常规天然气types-tight气体,深层天然气、页岩气、煤层气、geopressurized区,北极和水下hydrates-form全球非常规资源基础。常规和非常规储量的规模差异的复苏通常30%到1%,使用致密气作为一个例子。此外,资源基础的体积有了极大的提高;例如,技术上可开采天然气资源总量的40%可归因于页岩气。这个总数不包括致密气、煤层气、天然气水合物,也不包括那些被认为存在于页岩气资源未经证实的储备在俄罗斯和中东。(对于一个完整的描述和分析非常规天然气,看到天然气和页岩气。)
世界石油分布
石油并不是平均分布在世界各地。略低于一半的世界已探明储量位于中东(包括伊朗而不是北非洲)。在中东的加拿大和美国,拉丁美洲,非洲,该地区由俄罗斯、哈萨克斯坦等国家,曾经的一部分苏联。
给定区域的石油和天然气生产并不总是成正比的探明储量规模。例如,中东包含大约世界已探明储量的50%,但仅占全球石油产量的30%(虽然这个数字仍高于其他地区)。相比之下,美国宣称不到世界2%的已探明储量,但生产世界上大约16%的石油。
储备的位置
油田
两个最重要的原则应用到世界石油生产。首先,大部分石油都包含在几个大油田,但大多数领域很小。其次,随着勘探的发展,发现减少的平均大小字段,一样的数量单位钻探石油发现。在任何地区,大油田通常是第一个发现的。
第一口油井建设以来的1859年,约有50000个油田被发现了。90%以上的这些字段在它们对世界石油产量的影响微不足道。最大的两个类的字段的超巨星,字段10亿或更多桶最终可采石油,和巨人,字段与最终5亿- 50亿桶可采石油。不到40超大的油田被发现在世界范围内,然而,这些领域最初包含大约一半的石油发现迄今为止。在波斯湾地区Arabian-Iranian沉积盆地包含三分之二的这些超大的字段。其余的超巨星分布在美国、俄罗斯、墨西哥、利比亚、阿尔及利亚、委内瑞拉、中国和巴西。
尽管含义的语义有资格作为一个巨大的领域和可采储量的估计在巨大的领域专家之间的不同,近3000大型油田发现了一个人物,还包括supergiants-account世界已知的可采石油的80%。此外,大约1000种已知大型油田最初包含5000万至5亿桶。这些字段占大约16%的世界上已知的石油。不到5%的已知领域最初包含大约95%的世界上已知的石油。
沉积盆地
巨人和超大的油田和重大petroleum-producing盆地沉积岩密切相关。在一些盆地,大量的石油显然已经生成,因为也许只有10%的生成的石油被困和保存。Arabian-Iranian沉积盆地是主要的,因为它包含了超过20个超大的字段。没有其他盆地多一个这样的领域。在20 26油脂盆地最重要的前十大领域最初包含超过50%的可采石油。已知世界石油储量主要集中在相对较少的大型沉积盆地和超大的字段在几个。
在世界范围内,大约有600沉积盆地是已知的存在。160这些都取得了石油,但只有26个重要的生产者,和7这些占已知石油总量的65%以上。探索发生在另一个240盆,但发现没有商业意义。
地质研究和探索
当前地质认识通常可以区分地质有利和不利的条件油藏在开发周期的早期。因此,只有相对较少的油井可能需要表明一个地区是否可能包含大量的石油。现代石油勘探是一个有效的过程。如果大型油田存在,很可能大部分的石油的地区将会发现第一个50到250油井。这个数字可能会超过如果有更大的比正常的大前景或者勘探钻井模式是由政治或不寻常的技术因素。因此,虽然可能存在未被发现的商业油田240年的一些探索,但看似贫瘠的盆地,他们将不太可能主要以来最大的重要性通常发现在开发过程的早期。
剩余的200盆地有很少或没有探索,但他们有足够的地质研究表明他们的尺寸,数量和类型的沉积物,和一般的结构性特征。大部分的利益(或领域)盆地位于在困难的环境中,比如在极地地区,在盐层下,或在淹没大陆边缘。更大的沉积basins-those包含超过833000立方千米(200000立方英里)的sediments-account对一些已知世界石油的70%。未来的探索将不得不涉及到小盆地以及更昂贵和困难的前沿盆地。
世界石油供应的状态
网络股特别是在1973年的石油危机- 74和1978 - 79年和2008年上半年石油价格急剧上升。因为石油是一个至关重要的能源在世界范围内,这种价格快速上涨的火花反复争论全球供应的可访问性,生产者将能够在多大程度上满足需求在未来几十年,和潜在的替代能源缓解能源供应和气候变化的担忧与燃烧有关的问题化石燃料。
地球有多少油?这个问题的答案是,没人知道。在其1995年世界石油供应总量的评估,美国地质调查局(USGS)估计,约3万亿桶可采石油最初存在在地球上,约7100亿桶的数量已经被1995人。调查承认,然而,石油的总可收回金额可能会更高或lower-3亿桶不是想而是平均估计基于不同的概率。尽管这个警告,美国地质调查局估计是激烈争论的问题。一些专家说,技术进步将创建一个情况下,更多的石油将最终可采,而其他人则表示,少油是可恢复的,超过一半的世界最初的石油供应已经被消耗。
在所有这些有歧义的预测。当行业专家说的“全球石油储备,”他们特别提到的石油量被认为是可恢复的,地球上没有剩余总量。什么是算作“可采”,然而,从估计估计不等。分析师区分“探明储量”那些可以证明是可恢复的合理确定,考虑到现有的经济技术条件和储备可能是可恢复的但更投机。的石油天然气杂志著名石油工业周刊,估计在2007年晚些时候,世界的探明储量共计约1.3万亿桶。把这个数字相当于世界人口在2007年约300亿桶的石油消耗。消费率,无视任何新的储备可能发现,全球已探明储量将耗尽大约43年。然而,由于勘探和非常规石油开采的进步,全球已探明石油储量的估计到2015年已升至约1.7万亿桶。
任何估计,很明显,地球有一个有限的石油和全球需求预计将增加。2007年,国家石油委员会咨询委员会美国能源部长,预计,全球对石油的需求将从8600万桶提高到1.38亿桶。2030年然而,专家仍然分裂的世界是否能够提供如此多的石油。一些人认为世界已达到“石油峰值”——峰值石油生产。这个论点背后有争议的理论研究表明如何生产来自各个油田和产油地区倾向于增加到一个时间点,然后减少。“石油峰值理论”表明,一旦全球石油峰值达到了,世界上的石油产量将逐步下降,石油进口国的严重的经济后果。
更被广泛接受的观点是,至少在21世纪初,产能将是有限的而不是在地下的石油量,而是其他因素,如地缘政治或经济。人们的一个担忧是,被收归国有的石油公司主导增长,而不是独立的石油公司,会导致局势进入石油储备的国家将会限制生产为了政治或经济利益。一个单独的担忧是,非传统来源oil-such油砂储量,石油页岩存款,或发现储备在很深的水将是更昂贵的比传统的原油生产,除非开发新技术,降低生产成本。
主要产油国
如前所述,石油资源不均匀分布在世界各地。事实上,据估计美国能源部2015年发表的,只有15个国家占超过75%的世界石油生产和持有大约93%的外汇储备。值得注意的是,这些国家预计将有相应的大部分世界剩余的未被发现的石油资源,由已知的外推估计生产和储备数据未经考验的类似的地质沉积物。
沙特阿拉伯
沙特阿拉伯拥有世界第二大的已探明石油储量2680亿桶,约占世界16%的已探明储备少提及重要的额外的发现潜力。发现沙特阿拉伯变成石油的主要国家是Al-Ghawār油田。发现在1948年和1951年投入生产,这一领域已经成为世界上最大的,生成生产60年后估计有550亿桶。沙特官员估计,该字段包含在可采储量超过1200亿桶,如果注水(也就是说,从油藏注水,迫使石油)。另一个重要发现是Saffāniyyah离岸字段波斯湾在1951年。它是世界上第三大油田和最大的海外。沙特阿拉伯有八个其他巨星油田。沙特字段,以及许多其他中东油田,位于大Arabian-Iranian盆地。
伊拉克、科威特和伊朗
的中东的国家伊拉克,科威特,伊朗估计都有原始石油捐赠超过1000亿桶。他们一起占超过23%的世界上已探明储量。这些国家有很多巨星字段,它们都位于Arabian-Iranian盆地,在Al-Burqān包括科威特的领域,这是1938年发现的。Al-Burqān是世界上第二大油田,在最初包含750亿桶可采石油。伊拉克拥有很大的潜力更多石油的发现,主要是在西南地区,大约有45 - 100桶原油被认为居住。这个资源一直发展缓慢,因为该国自1980年以来主要参与战争和随后的内乱。
俄罗斯和里海地区
俄罗斯被认为拥有最好的潜在的新发现。它具有显著的证明reserves-some 800亿桶,约6%的世界数是世界领先的石油生产商之一。俄罗斯石油来源于许多沉积盆地内的幅员辽阔的国家,和两个超大的油田,对“Romashkino,是分别于1964年和1949年发现的。从这些成熟油田产量的下降,然而,俄罗斯石油产量由总产量在新领域。前景最好的俄罗斯新发现似乎存在困难和昂贵的前沿等领域萨哈林岛。
Tengiz油田领域的东北边境里海是一个超大的可采储量高达90亿桶。它最初是在1979年发现;然而,它不是直到美国石油公司积极发展雪佛龙公司1993年在该地区获得股权。操作设备和生产石油在这一领域非常复杂,因为石油的高水平的硫化氢气体,非常高的压力,大量的天然气。
哈萨克斯坦里海北部的Kashagan油田是2000年发现的。这是传统领域规模最大、最新的发现自阿拉斯加的发现普拉德霍湾在1968年。卡沙干估计已经生产了70亿到90亿桶的探明储量300亿桶。
撒哈拉以南非洲
撒哈拉以南非洲地区,主要是西非,拥有丰富的资源基础与多个巨星和巨大的领域。开始,加纳拥有最近的潜在的巨星,Jubilee油田,与潜在储量为20亿桶。它被发现在2007年和2011年生产超过110000桶。不过多数撒哈拉以南非洲可采储量和超大的巨型油田是在尼日利亚、安哥拉、赤道几内亚和加蓬。
尼日利亚的尼日尔三角洲怀有该国第一个商业石油发现,Oloibiri油田,现在被称为石油采矿租约(OML) 29。尼日尔三角洲省跨越从陆上到深水海上和向上的374亿桶石油和193万亿立方英尺的天然气储量。几个水库占总玩,巨人Agbami轻质低硫原油领域拥有超过10亿桶可采储量。Agbami于1998年被发现,并开始产生一些10年后。在尼日尔三角洲是深水油田Bonga或OML 118,在1996年发现西南尼日尔三角洲。可采储量为6亿桶,118年OML于2005年开始生产。
安哥拉和其卡宾达省可采储量共计超过95亿桶石油和10.8万亿立方英尺的天然气。块15是最大的深水生产块在安哥拉。离岸石油开发区位于刚果盆地和估计可采油气总储量为50亿桶。发现的埃克森美孚附属埃索探索安哥拉1998年,巨人Kizomba领域拥有超过20亿桶可采储量推出了安哥拉的商业生产上升,该国在2007年加入石油输出国组织(OPEC)。Kizomba领域中长期逐步发展的过程,从2004年开始生产和全面发展发生在2008年。安哥拉的17街区包括Dalia和Pazflor字段。Dalia在1997年首次被发现。它在2006年开始生产,估计可采储量为10亿桶。Pazflor领域,发现于2000年,位于东北Dalia,由运营商,估计总数,包含可采储量为5.9亿桶。2011年开始生产。
赤道几内亚估计有11亿桶可采储量和拥有第一深水领域带来了在线在西非。巨人Zafiro领域1995年埃克森美孚和海洋能源被发现。它位于西北比奥科岛岛,它包含的大部分国家的可采储量。Zafiro开始生产使用浮式生产储存和卸船在1996年。赤道几内亚的主要烃的贡献,然而,它的天然气资源。Alba场估计高达4.4万亿立方英尺的储备或相当于7.59亿桶石油。这巨大的供应允许政府官员证明重大基础设施建设比岛上出口液化天然气和石油。
加蓬是西非第二大储备持有者可采储量20亿桶。巨人Rabi-Kounga领域被发现在1985年和1989年开始生产。最初,Rabi-Kounga是估计有4.4亿桶储备,但这是重新评价后增加到1993年的8.5亿桶,创建额外的设施,和加密钻井壳牌石油公司。21世纪初,然而,只有一小部分的金额仍为进一步生产。
美国、墨西哥和加拿大
北美有许多沉积盆地。盆地的美国深入探索,他们的石油资源开发。超过33000个油田被发现,但只有两个超巨星(普拉德霍湾,北坡地区的阿拉斯加和东德州)。日积月累,美国比其他任何国家生产更多的石油。其已探明石油储量约400亿桶,约占世界总数的2%,但该国仍被视为重要的剩余未发现的石油资源。普拉德霍湾的产量,占大约17%的美国石油产量在1980年代中期,在走下坡路。这种情况下,加上相接的美国石油产量下降,contributed to a significant drop in domestic oil output through the end of the 20th century. In the early 21st century, however, advancements in unconventional oil recovery resulted in skyrocketing production, and by 2015 the U.S had become the world’s leading petroleum-producing country.
墨西哥已探明石油储量超过100亿桶,是世界上十大石油生产国。然而,其主要超巨星油田Cantarell,离岸坎佩切状态),这是一个最大的常规油田发现在西半球,峰值在2003年超过200万桶,很难维持目前的生产水平进入21世纪。墨西哥的潜力巨星Chicontepec,其中包含大约40%的国家的储备,是估计拥有170亿桶石油当量。然而,大部分的石油是特重的原油,这种情况下阻碍了发展。
加拿大不到100亿桶的探明储量的常规液体油,但巨大的存款吗油砂亚大巴斯卡河地区的阿尔伯塔省在加拿大西部带来该国总已探明石油储量超过1700亿桶,仅次于委内瑞拉石油巨头和沙特阿拉伯。加拿大最大的油田是爱尔兰,在圣女贞德盆地发现了纽芬兰在1979年。这个巨大的领域在1997年开始生产,很快就加入了另外两个字段,“特拉诺瓦”(第一次生产2002)和白玫瑰(2005年第一次生产)。
委内瑞拉和巴西
委内瑞拉是西半球最大的石油出口国,一直是一个重要的国家在世界石油市场。已探明石油储量约2980亿桶,它拥有世界上最大的石油养老。大部分的潜在储量约5000亿桶,然而,在超重原油和沥青沉积位于中央的奥利诺科河的一部分的国家,很大程度上没有被利用。这个国家最重要的生产领域是玻利瓦尔沿海字段。发现在1917年,这种复杂的大型和小型水库在马拉开波盆地在西方。这些成熟的领域产生了超过70%的估计可采储量,但它们在生产下降。
自20世纪末以来,巴西已成为一个重要的能源生产国。已探明石油储量155亿桶,在南美第二大。大多数这些储备位于大西洋,海岸坎波斯和桑托斯盆地的里约热内卢和圣保罗州分别。Carioca-Sugar面包,卢拉(原名图皮人),和木星构成的主要领域在深水域发展。卢拉就被认为包含5至80亿桶可采储量。总估计潜在储量大于1200亿桶储备的近海区域。
北海
的联合王国是一个重要的北海生产商,其已探明石油储量约30亿桶都是最大的欧盟。超大的40场,发现于1970年,是第二个商业发现在北海挪威的巨星后又在1969年。原油产量,这在1990年代末达到高峰,拒绝不到一半的峰值水平,然而,和英国,一旦一个石油净出口国,现在是一个石油净进口国。
然而,整个北海受到潜在的复兴,在世界其他地方类似于成熟的资产。最初的四十年后又再次扩大生产。2011年运营合作伙伴批准由挪威南部和Eldfisk二世又建设和管理,从而增加储备复苏超过4.7亿桶。划分的五个国家利益在北海,挪威拥有最可采储量。此外,最近的巨型现场发现,约翰·斯维德鲁普,2010。现场总储量估计有33亿到1.7桶。
约瑟夫·p·里瓦
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更多的阅读
一般适用于石油的起源和石油工业的发展诺曼·j·Hyne,非技术指导石油地质、勘探、钻井和生产第三版。(2012);安塞天梭和d.h Welte,石油的形成和发生、2日启和扩大。(1984);和约翰•m•亨特,石油地球化学和地质学第二版(1996年)。哈罗德·f·威廉姆森和阿诺德·r·多姆,美国石油行业:照明的时代1859 - 1899转载(1959 - 63,1981),是一个典型的信息来源的石油工业和石油的作用开始在美国工业的发展。
其他治疗有用的石油资源包括评估的可用性石油工程师学会,石油资源管理系统的应用指南(2011);国际能源机构,天然气的黄金时代的黄金法则:世界能源展望在非常规天然气的特别报道(2012);欧内斯特·j·Moniz,亨利·d·雅各比,安东尼J.M. Meggs,天然气的未来:一个跨学科的麻省理工学院学习(2011);和Marlan w·唐尼,威廉·a·摩根,杰克·c·Threet《经济学(季刊)》。21世纪石油的省份(2001)。月度、季度和年度石油数据由美国能源信息署(EIA)在其国际能源统计系列,其中包括已探明储备和生产数据对石油、天然气、天然气液体和冷凝。地图,每年产量数据和地质数据发布世界石油和石油天然气杂志。
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