石油,這種來自地球深處的化石燃料,如何在數百萬年中逐漸形成並最終成為現代經濟中不可或缺的能源?本文將深入探討石油的形成、萃取與影響。
在數百萬年前,古老的植物和藻類在淺海下與沉澱物混合,形成了石油的源材料。在高壓和高溫的環境下,這些有機物質開始轉化為石油。在這個過程中,微生物的作用也不可或缺,它們幫助分解有機物,釋放出能夠形成石油的化合物。
石油的形成需要漫長的時間和特定的地質條件,不是一天就能完成的。
地質學家和地球物理學家使用地震調查等技術來尋找可能的石油儲量。一種傳統的方法是通過在地下進行爆炸,觀察隨之而來的地震反應來獲取地下結構的信息。此外,還有一些被稱為“被動”方法,通過自然發生的地震波來提取信息。
數據顯示,過去十年中美國的石油儲量發現量呈現穩定增長趨勢。
石油的提取始於用油井鑽頭鑽入地下。在鑽探過程中,會將鋼管放置於孔內,以確保井筒的穩定性。在井口安裝的「聖誕樹」閥門系統可調節壓力並控制流量。整個鑽探過程可分為上游、中游和下游三個主要過程,鑽探屬於上游。
在初級回收階段,石油儲層的驅動源來自自然機制,包括水壓驅動、天然氣膨脹和重力排水等。這一階段的回收率通常在5至15%之間。
當油井的地下壓力降低,初級回收無法滿足需求時,便會採用次級回收方法,這些方法依賴於外部供能來增加儲層壓力。
次級回收技術在水注入操作中通常可實現約30%的回收率。
增強回收法(或稱三級回收法)進一步提高了油的流動性。熱增強油回收(TEOR)技術通過加熱油來降低其黏度,使其更易提取。蒸汽注入是TEOR中最常見的形式,用於增加油的提取效率。
油氣提取工作面臨獨特的健康與安全挑戰。雖然美國的勞動事故率有所下降,但仍存在許多安全隱患。交通事故和設備接觸意外位居致死事故的主要原因。
需要注意的是,石油的燃燒會釋放二氧化碳,造成氣候變遷。而漏油事故則對海洋環境造成嚴重污染。《2023年全球氣候變遷報告》警告,若不減少對化石燃料的依賴,後果將更加嚴重。
石油行業的發展不僅關乎經濟,還關乎環境與人類的未來。
隨著全球對能源需求的增加,石油資源的取用將亟需考量可持續性與環境影響。隱藏在地球深處的石油儲藏,是否有辦法在遵循生態原則的基礎上持續為人類的發展提供支持?