我們平時(shí)的日常生活中到處都可以見(jiàn)到石油或其附屬品的身影,不知你注意了嗎?比如汽油、柴油、煤油、潤(rùn)滑油、瀝青、塑料、纖維等還有很多!這些都是從石油中提煉出來(lái)的;而我們?nèi)粘K玫奶烊粴猓ㄒ夯瘹猓┦菑膶?zhuān)門(mén)的氣田中產(chǎn)出的!通過(guò)輸氣管道和氣站再到各家各戶(hù)。
目前就石油的成因有兩種說(shuō)法:①無(wú)機(jī)論即石油是在基性巖漿中形成的;②有機(jī)論既各種有機(jī)物如動(dòng)物、植物、特別是低等的動(dòng)植物像藻類(lèi)、細(xì)菌、蚌殼、魚(yú)類(lèi)等死后埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、瀉湖、三角洲、湖泊等地經(jīng)過(guò)許多物理化學(xué)作用,最后逐漸形成為石油。形貌與成分原油的顏色非常豐富紅、金黃、墨綠、黑、褐紅、甚至透明;原油的顏色是它本身所含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量,含的越高顏色越深。原油的顏色越淺其油質(zhì)越好!透明的原油可直接加在汽車(chē)油箱中代替汽油!原油的成分主要有:油質(zhì)(這是其主要成分)、膠質(zhì)(一種粘性的半固體物質(zhì))、瀝青質(zhì)(暗褐色或黑色脆性固體物質(zhì))、碳質(zhì)(一種非碳?xì)浠衔铮?
石油由碳?xì)浠衔餅橹骰旌隙傻?,具有特殊氣味的、有色的可燃性油質(zhì)液體!天然氣是以氣態(tài)的碳?xì)浠衔餅橹鞯母鞣N氣體組成的,具有特殊氣味的、無(wú)色的易燃性混合氣體。
在整個(gè)的石油系統(tǒng)中分工也是比較細(xì)的:物探專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)利用各種物探設(shè)備并結(jié)合地質(zhì)資料在可能含油氣的區(qū)域內(nèi)確定油氣層的位置;鉆井利用鉆井的機(jī)械設(shè)備在含油氣的區(qū)域鉆探出一口石油井并錄取該地區(qū)的地質(zhì)資料;井下作業(yè)利用井下作業(yè)設(shè)備在地面向井內(nèi)下入各種井下工具或生產(chǎn)管柱以錄取該井的各項(xiàng)生產(chǎn)資料,或使該井正常產(chǎn)出原油或天然氣并負(fù)責(zé)日后石油井的維護(hù)作業(yè);采油在石油井的正常生產(chǎn)過(guò)程中錄取石油井的各項(xiàng)生產(chǎn)資料并對(duì)石油井的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù);集輸負(fù)責(zé)原油的對(duì)外輸送工作;煉油將輸送到煉油廠的原油按要求煉制出不同的石油產(chǎn)品如汽油、柴油、煤油等!
石油的性質(zhì)因產(chǎn)地而異,密度為0.8~1.0克/厘米3,粘度范圍很寬,凝固點(diǎn)差別很大(30~-60°C),沸點(diǎn)范圍為常溫到500°C以上,可容于多種有機(jī)溶劑,不溶于水,但可與水形成乳狀液。組成石油的化學(xué)元素主要是碳(83%~87%)、氫(11%~14%),其余為硫(0.06%~0.8%)、氮(0.02%~1.7%)、氧(0.08%~1.82%)及微量金屬元素(鎳、釩、鐵等)。由碳和氫化合形成的烴類(lèi)構(gòu)成石油的主要組成部分,約占95%~99%,含硫、氧、氮的化合物對(duì)石油產(chǎn)品有害,在石油加工中應(yīng)盡量除去。不同產(chǎn)地的石油中,各種烴類(lèi)的結(jié)構(gòu)和所占比例相差很大,但主要屬于烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類(lèi)。通常以烷烴為主的石油稱(chēng)為石蠟基石油;以環(huán)烷烴、芳香烴為主的稱(chēng)環(huán)烴基石油;介于二者之間的稱(chēng)中間基石油。我國(guó)主要原油的特點(diǎn)是含蠟較多,凝固點(diǎn)高,硫含量低,鎳、氮含量中等,釩含量極少。除個(gè)別油田外,原油中汽油餾分較少,渣油占1/3。組成不同類(lèi)的石油,加工方法有差別,產(chǎn)品的性能也不同,應(yīng)當(dāng)物盡其用。大慶原油的主要特點(diǎn)是含蠟量高,凝點(diǎn)高,硫含量低,屬低硫石蠟基原油。
從尋找石油到利用石油,大致要經(jīng)過(guò)四個(gè)主要環(huán)節(jié),即尋找、開(kāi)采、輸送和加工,這四個(gè)環(huán)節(jié)一般又分別稱(chēng)為“石油勘探”、“油田開(kāi)發(fā)”、“油氣集輸”和“石油煉制”。下面就這四個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)追溯一下石油工業(yè)的發(fā)展歷史。
“石油勘探”有許多方法,但地下是否有油,最終要靠鉆井來(lái)證實(shí)。一個(gè)國(guó)家在鉆井技術(shù)上的進(jìn)步程度,往往反映了這個(gè)國(guó)家石油工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,因此,有的國(guó)家競(jìng)相宣布本國(guó)鉆了世界上第一口油井,以表示他們?cè)谑凸I(yè)發(fā)展上邁出了最早的一步。
“油田開(kāi)發(fā)”指的是用鉆井的辦法證實(shí)了油氣的分布范圍,并且有井可以投入生產(chǎn)而形成一定生產(chǎn)規(guī)模。從這個(gè)意義上說(shuō),1821年四川富順縣自流井氣田的開(kāi)發(fā)是世界上最早的天然氣田。
“油氣集輸”技術(shù)也隨著油氣的開(kāi)發(fā)應(yīng)運(yùn)而生,公元1875年左右,自流井氣田采用當(dāng)?shù)厥a(chǎn)的竹子為原料,去節(jié)打通,外用麻布纏繞涂以桐油,連接成我們現(xiàn)在稱(chēng)呼的“輸氣管道”,總長(zhǎng)二、三百里,在當(dāng)時(shí)的自流井地區(qū),綿延交織的管線翻越丘陵,穿過(guò)溝澗,形成輸氣網(wǎng)絡(luò),使天然氣的應(yīng)用從井的附近延伸到遠(yuǎn)距離的鹽灶,推動(dòng)了氣田的開(kāi)發(fā),使當(dāng)時(shí)的天然氣達(dá)到年產(chǎn)7000多萬(wàn)立方米。
至于“石油煉制”,起始的年代還要更早一些,北魏時(shí)所著的《水經(jīng)注》,成書(shū)年代大約是公元512~518年,書(shū)中介紹了從石油中提煉潤(rùn)滑油的情況。英國(guó)科學(xué)家約瑟在有關(guān)論文中指出:“在公元十世紀(jì),中國(guó)就已經(jīng)有石油而且大量使用。由此可見(jiàn),在這以前中國(guó)人就對(duì)石油進(jìn)行蒸餾加工了”。說(shuō)明早在公元六世紀(jì)我國(guó)就萌發(fā)了石油煉制工藝。
石油是一種液態(tài)的,以碳?xì)浠衔餅橹饕煞值牡V產(chǎn)品。原油是從地下采出的石油,或稱(chēng)天然石油。人造石油是從煤或油頁(yè)巖中提煉出的液態(tài)碳?xì)浠衔?。組成原油的主要元素是碳、氫、硫、氮、氧。
具有不同結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔锏幕旌臀餅橹饕煞莸囊环N褐色。暗綠色或黑色液體
伊拉克共和國(guó)的石油儲(chǔ)量居世界第二位.
我國(guó)人民發(fā)現(xiàn)和使用石油的時(shí)間為世界最早。始于何時(shí),據(jù)稽考,至遲在三千多年前就已開(kāi)始。
最早發(fā)現(xiàn)石油的記錄源于《易經(jīng)》:“澤中有火”,“上火下澤”。澤,指湖泊池沼?!皾芍杏谢稹?,是石油蒸氣在湖泊池沼水面上起火現(xiàn)象的描述。此書(shū)在西周時(shí)(公元前十一世紀(jì)至公元前771年)已編成,距今三千多年。
最早認(rèn)識(shí)性能和記載石油產(chǎn)地的古籍,是一千九百年以前東漢文學(xué)家、歷史學(xué)家班固(公元32-92年)所著的《漢書(shū)·地理志》。書(shū)中寫(xiě)道:“高奴縣有洧水可燃”。高奴縣指現(xiàn)在的陜西延安一帶,洧水是延河的一條支流。這里明確記載了石油的產(chǎn)地,并說(shuō)明石油是水一般的液體,可以燃燒。
最早采集和利用石油的記載,是南朝(公元420-589年)范曄所著的《后漢書(shū)·郡國(guó)志》。此書(shū)在延壽縣(指當(dāng)時(shí)的酒泉郡延壽縣,即今甘肅省玉門(mén)一帶)下載有:“縣南有山,石出泉水,大如,燃之極明,不可食??h人謂之石漆”。“石漆”,當(dāng)時(shí)即指石油。晉代(公元265-420年)張華所著的《博物志》和北魏地理學(xué)家酈道元所著的《水經(jīng)往》也有類(lèi)似的記載。《博物志》一書(shū)既提到了甘肅玉門(mén)一帶有“石漆”,又指出這種石漆可以作為潤(rùn)滑油“膏車(chē)”(潤(rùn)滑車(chē)軸)。這些記載表明,我國(guó)古代人民不僅對(duì)石油的性狀有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),而且開(kāi)始進(jìn)行采集和利用了。
我國(guó)古代人民,除了把石油用于機(jī)械潤(rùn)滑外,還用于照明和燃料。唐朝(公元618一907年)段成武所著的《酉陽(yáng)雜俎》一書(shū),稱(chēng)石油為“石脂水”:“高奴縣石脂水,水膩,浮上如漆,采以膏車(chē)及燃燈極明?!笨梢?jiàn),當(dāng)時(shí)我國(guó)已應(yīng)用石油作為照明燈油了。隨著生產(chǎn)實(shí)踐的發(fā)展,我國(guó)古代人民對(duì)石油的認(rèn)識(shí)逐步加深,對(duì)石油的利用日益廣泛。到了宋代,石油能被加工成固態(tài)制成品-石燭,且石燭點(diǎn)燃時(shí)間較長(zhǎng),一支石燭可頂蠟燭三支。宋朝著名的愛(ài)國(guó)詩(shī)人陸游(公元1125-1209年)在《老學(xué)庵筆記》中,就有用“石燭”照明的記敘。
石油還是我國(guó)古代最早使用的藥物之一。明朝李時(shí)珍(1522-1596年)的《本草綱目》曾經(jīng)記載,石油可以“主治小兒驚風(fēng),可與他藥混合作丸散,涂瘡癬蟲(chóng)癩,治鐵箭人肉”。
早在一千四百年以前,我國(guó)古代人民就已看到石油在軍事方面的重要性,并開(kāi)始把石油用于戰(zhàn)爭(zhēng)?!对涂たh志》中有這樣一段史實(shí):唐朝年間(公元578年),突厥統(tǒng)治者派兵包圍攻打甘肅酒泉,當(dāng)?shù)剀娒癜选盎鹩汀秉c(diǎn)燃,燒毀敵人的攻城工具,打退了敵人,保衛(wèi)了酒泉城。石油用于戰(zhàn)爭(zhēng),大大改變了戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)程。因此,到了五代(公元907~960年),石油在軍事上的應(yīng)用漸廣。后梁(公元919年)時(shí),就有把“火油”裝在鐵罐里,發(fā)射出去燒毀敵船的戰(zhàn)例。我國(guó)古代許多文獻(xiàn),如北宋曾公亮的《武經(jīng)總要》,對(duì)如何以石油為原料制成頗具威力的進(jìn)攻武器——“猛火油”,有相當(dāng)具體的記載。北宋神宗年間,還在京城汴梁(今河南開(kāi)封)設(shè)立了軍器監(jiān),掌管軍事裝備的制造,其中包括專(zhuān)門(mén)加工“猛火油”的工場(chǎng)。據(jù)康譽(yù)之所著的《昨夢(mèng)錄》記載,北宋時(shí)期,西北邊域“皆掘地做大池,縱橫丈余,以蓄猛火油”,用來(lái)防御外族統(tǒng)治者的侵?jǐn)_。
此外,我國(guó)古代在火藥配方中,開(kāi)始使用石油產(chǎn)品瀝青,以控制火藥的燃燒速度。這一技術(shù),比外國(guó)早了近一千年。
最早給石油以科學(xué)命名的是我國(guó)宋代著名科學(xué)家沈括(1031~1095年,浙江錢(qián)塘人)。他在百科全書(shū)《夢(mèng)溪筆談》中,把歷史上沿用的石漆、石脂水、火油、猛火油等名稱(chēng)統(tǒng)一命名為石油,并對(duì)石油作了極為詳細(xì)的論述?!把泳硟?nèi)有石油……予疑其煙可用,試掃其煤以為墨,黑光如漆,松墨不及也?!宋锖蟊卮笮杏谑溃杂枋紴橹?。蓋石油至多,生于地中無(wú)窮,不若松木有時(shí)而竭?!薄笆汀币辉~,首用于此,沿用至今。沈括曾于1080-1082年任延路經(jīng)略使,對(duì)延安、延長(zhǎng)、縣一帶的石油資源親自作了考察,還第一次用石油制成石油炭黑(黑色顏料),并建議用石油炭黑取代過(guò)去用松木、桐木炭黑制墨,以節(jié)省林業(yè)資源。他首創(chuàng)的用石油炭黑制作的墨,久負(fù)盛名,被譽(yù)為“延州石液”。事實(shí)證明,我國(guó)有大量的石油蘊(yùn)藏,石油和石油產(chǎn)品不僅自給有余,還出口國(guó)外幾十個(gè)國(guó)家和地區(qū),確實(shí)“生于地中無(wú)窮”,并“大行于世”。九百年前,我國(guó)人民對(duì)石油就有了這樣的評(píng)價(jià),在世界上是罕見(jiàn)的,尤其是對(duì)未來(lái)石油潛力的預(yù)言。更是難能可貴的。
我國(guó)古代人民采集石油有十分悠久的歷史,特別是通過(guò)鉆鑿油井和氣并來(lái)開(kāi)采石油和天然氣的技術(shù),在世界上也是最早的。晉代張華所著的《博物志》記載了四川地區(qū),從兩千多年以前的秦代就開(kāi)始鑿井取氣煮鹽的情況?!芭R邛火井一所,縱廣五尺,深二三丈”,“先以家火投之”,再“取井火還煮井水”。據(jù)載此法效果大,省事簡(jiǎn)辦,“一斛水得四、五斗鹽”,比家火煮法,得鹽“不過(guò)二、三斗”,顯然火井煮鹽,成本低,產(chǎn)量高,被認(rèn)為是手工業(yè)的一項(xiàng)重大發(fā)展。當(dāng)時(shí)鑿井是靠人工挖掘,公元1041年以后,鉆井用的工具有了很大改進(jìn),方法也有所更新。據(jù)《蜀中廣記》記載,東漢時(shí)期,“蜀始開(kāi)筒井,用環(huán)刃鑿如碗大,深者數(shù)十丈”。據(jù)古籍記載,古代在陜西、甘肅、新疆、四川、臺(tái)灣等省發(fā)現(xiàn)了石油礦。據(jù)《臺(tái)灣府志》記載,清朝咸豐十年,臺(tái)灣新竹縣發(fā)現(xiàn)了石油,一個(gè)名叫邱茍的人,挖坑3米,每天收集6公斤左右石油,并用其點(diǎn)燃手提馬燈。
我國(guó)明代以后,石油開(kāi)采技術(shù)逐漸流傳到國(guó)外。明朝科學(xué)家宋應(yīng)星(生于1587年,江西奉新縣人)所著的科學(xué)巨著《天工開(kāi)物》,把長(zhǎng)期流傳下來(lái)的石油化學(xué)知識(shí)作了全面的總結(jié),對(duì)石油的開(kāi)采工藝作了系統(tǒng)的敘述。全書(shū)18卷,圖文并茂,出版于明末崇禎十年,即1637年,是當(dāng)時(shí)世界上僅有的一部化學(xué)工藝百科全書(shū)。它的問(wèn)世,使后者難以繼了。書(shū)中記載,不但反映出豐富的化學(xué)知識(shí),亦反映出當(dāng)時(shí)的化學(xué)工藝生產(chǎn)水平。我國(guó)古代石油開(kāi)采的許多技術(shù)環(huán)節(jié)和技術(shù)項(xiàng)目,皆有賴(lài)于此書(shū)而得以流傳。該書(shū)十六世紀(jì)傳到日本,1771年的日本翻刻本受到日科技界的注意。十八世紀(jì)傳到歐洲,十九世紀(jì)上半葉起,陸續(xù)出現(xiàn)了歐洲文節(jié)譯本,1869年出現(xiàn)了比較詳細(xì)的法文節(jié)譯本。二十世紀(jì)后半葉以來(lái),全部被譯為日、英、俄文,成為世界科技史的名著之一。難怪有的國(guó)家石油技術(shù)資料也公認(rèn),我國(guó)早在公元1100年就鉆成了1000米的深井。說(shuō)明在那時(shí),我國(guó)的石油鉆井技術(shù)就達(dá)到了比較高的水平。