石油枯竭是天大謊言?不,常規石油確實在枯竭,但頁岩油氣在補缺

同樣一塊土地在不同的時代有著不同的價值和意義。如今我們看來是富饒的寶地,在數百年前可能卻是令人恐懼的荒蠻僻野,比如阿拉斯加。1867年,俄國沙皇把阿拉斯加以720萬美元的價格,廉價的賣給美國人時,他根本不會料到這是一筆多麼失敗的生意:這片嚴酷的凍土下埋藏著鉅額的財富—石油。而且石油在地球出現的位置似乎也非比尋常:中東酷熱的沙漠、阿拉斯加寒冷的凍土、狂風巨浪的北海…

中學時代的教科書,解釋石油是數千萬到數億年前的地質時期,由海洋、湖泊中生物遺體沉積而成,似乎石油是由像恐龍這樣的大型動物死亡以後的屍骨演化來。其實這種畫面造成了很多誤解,其實石油在化學上屬於多種烴類(碳與氫的化合物)的混合物,烴類家族從只有一個碳原子的甲烷到幾十個碳原子的複雜有機化合物,再加上它們的衍生物、聚合物、混合物,形成了各種形態的多種物質,石油、天然氣只是烴類在自然界各種形態的賦存形式之一。其來源主要是微生物。微生物死亡以後沉澱於較深的海底或湖底,這裡的還原環境使它保存下來並與沉積物一起被深埋。

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古生物沉積化油說的過程圖解

當埋深還不夠大時,只有幾十度的地溫使厭氧的甲烷菌群落還能生存,它們以沉積物中的有機質為“食”,代謝的產物是甲烷,從而形成生物氣藏。隨著沉積物的成巖過程,埋深加大、溫度更高,用石油地質學家的話來說,有機質越來越成熟了。在自然催化物的作用下,這期間以經過化學反應生成液態烴為主,即生成石油。

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波斯灣、裡海、北海在地質時期是一片溫暖古淺海

所以石油也主要集中在四種古地質環境中:大型穩定地塊上的古淺海和湖群、陸地邊緣的上陸坡、山前褶皺帶和古裂谷。其中中東伊朗和阿拉伯兩大陸塊區和它們碰撞擠壓形成的扎格羅斯山前褶皺帶正是前三個類型的代表。這裡是平原與山脈結合部位的一個巨大地殼塊體拼合帶,在地質構造上具有相對的活動性,有巨厚的優質生油岩層,有良好的石膏、鹽類封蓋層,有疏鬆的砂岩和多孔的碳酸鹽巖作儲集層,有能使石油富集成藏的大型褶皺(特別是背斜)。當然能同時具備這些條件,是相當難得,所以中東地區有特別豐富的油藏。

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裡海地區與中東地區的石油天然氣資源分佈示意圖:伊朗與伊拉克交界的扎格羅斯山脈山前是石油富集帶

早在公元前2000年的巴比倫王國時代,地面上著火的大窟窿(地質上的大氣苗)就成為國王處死敵人的刑場。北宋學者沈括,也在《夢溪筆談》中創造了“石油”一詞。只是當時古人科技能力有限,難以像採礦一樣開採地下的石油。直到19世紀中後期才實現對石油的大規模開採,並催生了約翰·洛克菲勒這樣富可敵國的“石油大王”。當然,石油進入人類社會大顯身手,離不開第二次工業革命中新型內燃機的大量應用,使得汽油、柴油的價值愈發重要。

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石油煉製的化工產品作用廣泛

到了第一次世界大戰前夕,石油不僅僅用於煉製汽油、柴油,還是合成橡膠(如輪胎)、合成樹脂(如各種包裝塑料)、石蠟(如化妝品添加劑)等石化產品的原材料。當時美俄兩國的石油產量就佔據了全球九成,而靠煤礦和鐵礦發家的英國、德國、法國卻驚恐地發現,自己國內居然無油可採…當時已被探明擁有豐富油田的羅馬尼亞、中東和印度尼西亞,很快成為各國石油公司明爭暗鬥的角力場。同時靠石油驅動的內燃機,被裝配到飛艇、飛機、坦克上投入戰場,改變了人類數千年來的作戰樣式,奠定了立體化、機械化戰爭的雛形;海洋上,對高航速的不懈追求,也讓新一代軍艦紛紛把燃煤鍋爐換成了燃油鍋爐。到了二戰時期,石油更是成了關係戰爭成敗的關鍵戰略物資。

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世界石油消耗呈指數級增長

於是石油的消耗呈指數級別增長。奠定了現代社會的生存和繁榮的石油,生產生活幾乎一天也離不開。但當我們看到越來越多的油井、油田由盛轉衰並最終關閉後,人們心裡開也始擔憂石油枯竭後的“貧油時代”的過早到來。其實對於石油枯竭的擔心,早在10年前就有國際能源專家預測地球上的石油資源只夠開採40年,然而這個預測期限在如今看來顯然要突破。

石油枯竭是天大謊言?不,常規石油確實在枯竭,但頁岩油氣在補缺

石油按照油藏性質來分,可分為常規石油和非常規石油兩種,成分都是由飽和烴、芳香烴、非烴和瀝青質構成。

那麼石油就不會枯竭嗎?不是的,作為微生物經過億萬年地質作用後的烴類混合物,石油枯竭是肯定的,但至少不會短時間內枯竭。這是由於油氣工業為了獲得盈利,只願開發在已有技術條件下能流入開發井井筒而易被集中採出的部分油氣,即常規油氣。這種高度富集的可流動油氣是烴資源中的“稀有珍品”,它是現代石油工業150年來的主要開採對象。除此之外還有很多開採難度係數高的非常規油氣,如頁岩石油氣、可燃冰等(美國頁岩油氣技術獲得突破,其頁岩油產量佔國內石油總產量的70%以上,可日產1217萬桶,一舉使美國成為全球第一大石油生產國)。

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世界頁岩油分佈圖

如今,石油作為創造社會財富的關鍵因素,也是影響全球政治格局、經濟秩序和軍事活動的最重要的一種商品,在國家發展中具有不可替代的基礎地位,幾乎所有國家都把石油安全置於能源戰略的核心位置,以石油為代表的能源問題必將繼續成為未來數十年國際競爭、合作的籌碼。

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