京改版九年級(jí)上燃燒的學(xué)問化石燃料【市一等獎(jiǎng)】

石油、天然氣石油素有“工業(yè)的血液”之稱，是當(dāng)今世界最重要的能源，又是近代有機(jī)化工的重要原料。石油泛指各種天然形成的可燃性液態(tài)碳?xì)浠衔?，常含有氧、氮、石蠟及硫等組分。在自然界中，與石油共生的常有天然氣，天然氣也是非常重要的能源，其成因，開采和利用與石油相似。●石油、天然氣的形成從海底淤泥在淺海、瀉湖以及湖泊中有大量微小水生物繁殖。當(dāng)它們死亡后就沉積在湖底，形成一層富含有機(jī)質(zhì)的淤泥。偶爾一兩只恐龍的結(jié)局與之相同，但它們并不是形成石油的主要來源。到石油底部水體含氧量很少，使死亡的有機(jī)體不致被氧化分解。隨著埋藏成巖作用的進(jìn)行，壓力和熱使有機(jī)體首先轉(zhuǎn)化為各種不同的干酪根，然后在溫度升高的情況下，分解轉(zhuǎn)化為石油或天然氣。經(jīng)構(gòu)造或水動(dòng)力作用，油或氣向高孔隙度的砂巖層聚集，形成油砂巖或焦油砂巖，少數(shù)巖石如頁巖內(nèi)的石油不易排出，就形成含油的頁巖即油頁巖。●石油、天然氣的勘探和開發(fā)石油多集中在被不透水巖層包圍或限制的砂巖內(nèi)，一般位于構(gòu)造凸起處。在多孔的巖石中石油浮在鹽水層的上面，采用鉆孔進(jìn)行開采。在環(huán)繞大陸的淺海底有許多產(chǎn)油地層。在這里可以架起支柱固定在大陸架巖石上的海上鉆井平臺(tái)。但是在較深的地方，必須采用系于固定位置的海上浮動(dòng)鉆臺(tái)。但是全世界開采剩下的許多石油資源卻是一種黑色柏油狀稱為瀝青的物質(zhì)，不那么容易開采。因此，當(dāng)傳統(tǒng)開采石油的油田產(chǎn)量逐漸萎縮時(shí)，需要采用新的方法來開采石油，下面依次講述石油技術(shù)上的四大進(jìn)展：◆以四維地震勘探石油1927年，地質(zhì)學(xué)家根據(jù)反射聲波轉(zhuǎn)換成地殼的詳盡剖面圖，并據(jù)此拼合成一種3維模型，它能揭示多孔巖層中的石油蘊(yùn)藏狀況，從而將石油的發(fā)現(xiàn)率和收獲率提高20%?，F(xiàn)在已能將反復(fù)地震法勘測的結(jié)果組合成4維模型，該模型不僅能勘測出油田中石油、氣體和水之所在，還能預(yù)測出它們下一步的流向。但它對埋藏在極硬巖層中或鹽床下的油田則無能為力。圖中從地表產(chǎn)生的聲波在普通巖層和含油巖層、含水巖層或含氣巖層之間的界面上反射。反射回來的聲波經(jīng)計(jì)算機(jī)處理轉(zhuǎn)換成圖象，最終便形成一個(gè)能指導(dǎo)鉆井操作的模型?！糇獬橛彤?dāng)?shù)刭|(zhì)學(xué)家們開始研究新的時(shí)間經(jīng)歷勘測法時(shí)，他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，關(guān)于石油流動(dòng)的最基本的觀念之一棗石油天然地處于上面較輕的氣體和下面較重的地下水之間棗是過于簡化了真正的油田的行為。事實(shí)上，大多數(shù)油井所產(chǎn)生的均是復(fù)雜的分形流動(dòng)模式，這種模式使得石油同氣體和水混合起來了。專家們?nèi)缃裰?，傳統(tǒng)的對油井進(jìn)行抽油，直到油流漸漸枯竭的方法，時(shí)常使得60%或更多的油未被采不出來。一種更為有效的方法是將天然氣、蒸汽或液態(tài)二氧化碳注入枯井。然后，注入物便通過巖石上的微孔向下擴(kuò)散，若是計(jì)劃周密，注入物還會(huì)將被遺棄的石油推向相鄰的油井。另一個(gè)辦法是時(shí)常將水注到石油的下面以增大其壓力，從而幫助它向上流到地表?！舳ㄏ蜚@探稱為“定向鉆探”的第三大技術(shù)進(jìn)展可以開發(fā)被遺忘的儲(chǔ)油層，而成本卻比注入法來得低。石油工程技術(shù)人員可以利用各種新設(shè)備來使油井在地下數(shù)千米處的儲(chǔ)油層內(nèi)從垂直走向變?yōu)橥耆阶呦?。傳統(tǒng)上，鉆探工要轉(zhuǎn)動(dòng)長長的鉆桿，即“鉆具組”，鉆具組將地表的鉆機(jī)同油井底部的鉆頭連為一體。當(dāng)鉆桿必須拐彎時(shí)，這種方法就不行了。因此，要使鉆探方向改變，并不是使鉆具組改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向，而是讓安裝在靠近鉆頭處泥漿驅(qū)動(dòng)電機(jī)，只轉(zhuǎn)動(dòng)起挖掘作用的帶尖頭的金剛石鉆齒，從而使安在泥漿驅(qū)動(dòng)電機(jī)與鉆頭之間的彎管接頭，控制鉆探方向。國際上一些公司已研制出先進(jìn)的傳感器，其精確讀大為提高。傳感器負(fù)責(zé)測定鉆井周圍巖石的電阻，其它一些傳感器則發(fā)射出中子和射線，然后對被巖石和孔隙流體散射回來的中子和射線進(jìn)行計(jì)數(shù)。上述測量結(jié)果