石油,这种来自地球深处的化石燃料,如何在数百万年中逐渐形成并最终成为现代经济中不可或缺的能源?本文将深入探讨石油的形成、萃取与影响。
在数百万年前,古老的植物和藻类在浅海下与沉淀物混合,形成了石油的源材料。在高压和高温的环境下,这些有机物质开始转化为石油。在这个过程中,微生物的作用也不可或缺,它们帮助分解有机物,释放出能够形成石油的化合物。
石油的形成需要漫长的时间和特定的地质条件,不是一天就能完成的。
地质学家和地球物理学家使用地震调查等技术来寻找可能的石油储量。一种传统的方法是通过在地下进行爆炸,观察随之而来的地震反应来获取地下结构的信息。此外,还有一些被称为“被动”方法,通过自然发生的地震波来提取信息。
数据显示,过去十年中美国的石油储量发现量呈现稳定增长趋势。
石油的提取始于用油井钻头钻入地下。在钻探过程中,会将钢管放置于孔内,以确保井筒的稳定性。在井口安装的「圣诞树」阀门系统可调节压力并控制流量。整个钻探过程可分为上游、中游和下游三个主要过程,钻探属于上游。
在初级回收阶段,石油储层的驱动源来自自然机制,包括水压驱动、天然气膨胀和重力排水等。这一阶段的回收率通常在5至15%之间。
当油井的地下压力降低,初级回收无法满足需求时,便会采用次级回收方法,这些方法依赖于外部供能来增加储层压力。
次级回收技术在水注入操作中通常可实现约30%的回收率。
增强回收法(或称三级回收法)进一步提高了油的流动性。热增强油回收(TEOR)技术通过加热油来降低其黏度,使其更易提取。蒸汽注入是TEOR中最常见的形式,用于增加油的提取效率。
油气提取工作面临独特的健康与安全挑战。虽然美国的劳动事故率有所下降,但仍存在许多安全隐患。交通事故和设备接触意外位居致死事故的主要原因。
需要注意的是,石油的燃烧会释放二氧化碳,造成气候变迁。而漏油事故则对海洋环境造成严重污染。 《2023年全球气候变迁报告》警告,若不减少对化石燃料的依赖,后果将更加严重。
石油行业的发展不仅关乎经济,还关乎环境与人类的未来。
随着全球对能源需求的增加,石油资源的取用将亟需考量可持续性与环境影响。隐藏在地球深处的石油储藏,是否有办法在遵循生态原则的基础上持续为人类的发展提供支持?