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中东不断大量开采石油,地下采空不会塌陷吗?

中东不断大量开采石油,地下采空不会塌陷吗?

作者: 小白大蓝鲸 | 来源:发表于2020-11-18 16:14 被阅读0次

    石油将会枯竭,这件事被喊了几十年,曾经石油被人们视为黑色黄金,每桶高达数百美元,但是今天我们很少再听见石油未来会枯竭的说法,这是怎么回事呢?原来人类灭绝,石油都可能采不完?

    2008年曾经去过阿联酋做了半年的项目,有一次我问一个酋长的儿子,也是我们的客户:哪一天石油没了,你们怎么办?问完后,连忙说,我没有恶意,只是脑洞一下,那公子说:那是真主的事情,真主肯定会有更好的办法,然后教导我:为什么石油主要分布在伊斯兰地区?为什么最虔诚的沙特油最多?为什么最不虔诚的土耳其油最少?真主永远眷顾穆斯林。然后,然后就没有然后了,我逻辑混乱了!

    据国外媒体报道,沙特国家石油公司每天生产石油的能力是1000万桶。那么问题来了,沙特每年抽走这么多石油,把地底掏空了怎么办?抽石油,导致地底掏空怎么办?

    其实我们根本不必担心抽石油把地底掏空怎么办,因为石油在地底下储存时,并不是我们想象的那样,石油层就是由纯粹的石油组成。

    我们可以想象一下,我们地表之下有地下水,这些水并不是像地表之上的河流一样是流动的,而是填充在地下泥土、岩石的缝隙之中,当我们挖一口井时,周围基质缝隙中的水会汇聚过来,形成一个小型的水源集中地。

    石油也是如此,石油在地底下储存时,并不是流动的液体,而是填充在地质层中的缝隙之中,商业开采时,会打造一个油井,油井的深度根据当地的含油层而定。

    石油也是液体,在周围的压力作用下,简单理解就是“水往低处流”,石油会像水一样慢慢聚拢在油井里,这样人们就可以开采石油了。

    虽然人们把石油抽走了,但是基质并没有被抽走,如果油井的深度不深,比如:几百米的深度,那么只靠基质支撑就可以保证上层地质不会坍塌。

    但如果油井深度足够深,那么人类为了方便开采,会使用注水方式进行开采。石油的组成部分不同,密度也不同,但大多数石油的密度都比水小,比如:海面上发生原油泄露事件时,原油都是漂浮在海面上。

    所以,当油井注水时,水会下沉,促使岩石缝隙中的石油上浮,这样一来油井的深度可以大大降低。而且,即使人类抽走了油,水也可以代替油,填充在岩石的缝隙中,从而保证上方陆地不会坍塌。

    但是,使用注水的方式开采油田,会导致成本直线上升,甚至开采石油的成本远远大于开采石油带来的收益,比如:注水时需要使用石油带动发电机,并且需要大量水源。所以在偏离海边的城市,一般很少使用这种方式开采石油,所以在一些地方,会因为开采石油而发生土地坍塌,但这些地方大多是人烟稀少地区,而且坍塌事件并不严重。

    沙特地区比较特别的是它们的石油层较浅,有人形容说:“在这里插根管子都能冒出石油”,所以沙特地区的石油开采成本很低,开采成本低于10美元一桶,而国际平均开采成本大约在30美元左右。

    所以沙特地区可以大力开采石油,而其他地区由于开采成本高,不如直接从国外进口便宜,所以才没有大量开采。

    一直以来,石油给我们的印象就是:不可持续资源,总有一天人类会开采完。但其实全球的石油含量远比我们想象的要丰富,而且随着科学技术的发达,人类发现一些原来不含油的地区,也藏有大量石油。

    而且,石油实际上是地球上有机物的沉淀,含碳量非常丰富,也就是说,石油是地球碳循环中的一环,因此只要地球上仍在进行着碳循环,石油就会一直持续不断地产生。

    而且,很多油田宣布枯竭,并不是因为地底下真的没油了,而是开采成本太高不划算。我们知道,油井越浅,开采成本越低。地质中含油量越高,开采成本也越低。

    石油的开采成本,又影响着石油的价格,比如:沙特地区石油含量丰富,而且开采方便,导致它们开采成本低,在国际原油市场上比较有竞争力。

    而一些石油埋藏较深的地区,由于开采成本过高,导致在原油市场上没有竞争力,所以在开采时,即使该油田仍可产出石油,但石油公司也会因开采成本过高而放弃开采。

    比如:我国的油田采收率只有28%-35%,也就是说油田中的大部分油都没有开采。

    因此,石油含量要远比我们想象中的丰富,即使再用个几千年也不会枯竭。

    但是,使用石油作为主要能源的弊端是会排放大量的温室气体,极其容易导致地球环境污染,这也是为什么即使石油在未来并不会枯竭,但各个国家仍在发展新能源技术的原因。

    有,石油的利用率也比较低,远远比不过新能源的使用率。

    只是目前由于新能源发电的成本太高,高于石油,所以石油仍是主要能源,相信在未来随着科学技术的进步,新能源发电的成本下降,更为清洁、高效的新能源会是能量来源的主旋律。

    再说下石油的起源问题

    石油起源问题一直是个谜题,这也是人类目前无法准确预测石油不会枯竭的原因。主要的理论有两种:有机成油说和无机成油说。

    有机成油说:我们知道石油是复杂的有机混合物,里面包含着大量的碳氢化合物,人们认为石油成因于浅海中的藻类和其他微生物的聚集,这些微生物首先被淤泥覆盖,并且与氧气隔绝,形成有机淤泥。

    然后这些有机淤泥被新的沉积物覆盖发生沉降,在高压下生存几百万年,温度在150度左右,长时间的高压会引起化学反应,将原料中的蛋白质、碳水化合物和其他化合物转化为原油。如果温度上升到200度左右,就会产生天然气。

    无机成油说:目前所发现的油气储量要大约生物成因说的预计,而且生物成因说无法解释为什么油气储量地域差异为何如此之大。

    所以无机成油说认为,石油天然气跟生物没半毛钱关系,在地球45亿年前形成的时候,由于地球本身就含有大量的碳和氢,它们在地球内部发生反应形成了非常多的碳氢化合物,才有了今天的石油和天然气。

    也就是说,石油来自于地球内部碳氢元素的化合,一直都在源源不断地产生,如果此理论成立,那石油真的可以说是取之不尽用之不竭了。

    基于我们目前对石油成因的不了解,如果现在还在喊“石油将会枯竭”,貌似也不科学。因此现在很难再说这样的话了。

    未来我们还将有可能人工合成液体燃料!

    多年来,天然气主要用于发电,为厨房炉灶和一些家庭炉子提供燃料。

    在阿拉斯加油田,它被泵回地下以维持油井的压力。在尼日利亚和中东,天然气只是被当场点燃了,完全是在浪费资源。不过这样的情况将成为过去。

    石油的诞生

    在了解地球上为什么会突然冒出这么多石油之前,我们先了解一下石油的诞生过程。

    以前的说法是地球上动植物死亡后尸体慢慢沉入地下,经过上亿年复杂的地质反应后,动物的尸体形成了石油,植物的尸体形成了煤炭。

    后来人们发现不对,按照能量值的估算,要形成如今这么庞大的石油和煤炭的储藏规模,至少要全球几百万年动植物全部的尸体都堆积起来沉入地下才有可能。

    但是实际上地球上所有的动植物死后尸体几乎都被分解了,尤其是动物尸体根本不可能留存下来,即便有一次大型天灾地震,那也只能埋藏一次,不可能几百万年里每年来一次大天灾。那么这么多石油和煤炭是哪来的呢?

    根据科学家的最新研究,地球上的煤炭和石油都是植物尸体掩埋到地下变成的碳烃类物质,根据地质条件的不同而变成了煤或者石油而已,和动物尸体没关系。

    那么地球上又是哪来的这么多植物尸体来提供这么庞大的能量呢,植物尸体也留不住啊,这就要提一下历史上鼎鼎大名的“森林污染”事件了。

    上进的植物和机智的蘑菇

    在很久很久以前,那个恐龙都还未出现的超远古时代。

    在激烈的生存进化中,一株很有上进心的植物第一次进化出了“木质素”的概念,从而成为了地球上的第一棵树。

    在之后长达4000万年的时间里,地球上没有任何一种细菌或真菌知道该怎么分解木质素,更没有动物对这玩意感兴趣。

    在这个时代,木头是不会被降解的,就如同今天的塑料一样,当时整个地球表面都被不断繁殖的树木给“污染”了。

    于是,森林成为了当时地球上的唯一霸主,而且是邪恶霸主,树木死后的木头堆积如山,从空气中扣留了大量的二氧化碳,导致地球上的氧气含量急剧升高,气温急剧下降,高浓度的氧气直接改变了地球的大气结构,导致地球上99.99%的物种因氧中毒被灭绝,同时导致地球所有的表面矿物被氧化,还原性在银以上的金属在地球表面不可能有单质存在。

    人类今天所谓的破坏地球环境,导致物种灭绝的手段,和当年的森林比起来,还差很多火候。

    直到另一棵机智的真菌进化成了蘑菇,掌握了降解木质素的技巧,世界才恢复了和平,地球才慢慢的变成了我们今天看到的这个样子。

    木质素的降解真的很难,即便在今天,野外死去的树木,很多也都能硬抗几十年都无法被降解,所以木材能被人类选中为建筑材料,仅次于石头。

    在蘑菇没有出现的远古时代,几千万年里树木死后堆积如山的尸体,随着偶尔出现的地质运动分批沉入地下,这种一次性吞入几百万年以上累积的植物尸体的行为,才能给煤炭和石油的形成提供足够的条件。

    感谢那棵机智的蘑菇,否则地球上未必会有机会出现人类。

    地球上石油的储量

    按石油的形成方式推算,石油的彻头彻尾的不可再生资源,那种树木称霸地球的日子再也不会出现了,现在的地球上不仅有蘑菇,甚至还进化出了白蚁,树木尸体再也不可能堆积几百万年还永恒不坏。

    就以今天的森林条件来说,即便有一场地质剧变一口气把所有的森林和动物都吞入地下,那点能量也就只能形成薄薄的一层石油而已,没有丝毫用处。

    所以,石油的确是不可再生资源,那么我们应该节约用油啊,地球上的石油用完就没了,地球上到底还剩下多少石油呢?

    世界能源会议统计,世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨,预计还可开采200年。

    探明可采石油储量共计1211亿吨,预计还可开采30~40年。

    全球探明的石油储量只有1211亿吨,30~40年就要采完了,一旦没有了石油,大家的飞机坦克全部都变成了废铁,谁掌握了石油,谁就掌握了世界。

    你看到这些信息之后第一反应就是赶紧去抢石油,抢的越多越好,别说100美元一桶,1000美元也不贵啊。

    尤其是中国,中国不仅贫油,而且石油储备也不足,美国的战略石油储备足够消耗240天,日本达到187天,瑞典107天,法国116天,而中国的石油储备,只够消耗33天。。。

    这谁能不恐慌啊,赶紧多买点石油屯着啊,要不然以后就不用打仗了,别人切断石油海上运输线就直接投降算了。

    当年原油价格100美元以上的时候,中国就被迫买了很多高价石油做战略储备。

    没办法,地球上的石油确实快用完了。

    页岩油技术革命

    既然地球上的石油快不够用了,那为什么后来原油价格节节下跌呢,好像大家也不恐慌了,石油也没人抢购了。

    原来美国发明了一项新技术,叫页岩油技术,从页岩层中提取油母质,裂解为合成原油,和传统原油的性能几乎完全一致。

    你可以认为页岩油就是地球制造石油的半成品,如今人类利用自己的技术,让这部分以前没办法利用的资源也可以利用了。

    那么这项技术提升了人类多少石油储备呢,提升到了一个非常夸张的地步。

    刚才说,人类现有的石油储备是1211亿吨,预期还可以用30~40年。

    但美国《油气》公布的统计数字,全世界页岩油储量约11万亿~13万亿吨,远远超过石油储量。

    页岩油储量是石油储量的100倍,预计可供人类使用3000~4000年,而且还有不断新勘探出来的页岩油矿藏,所以地球的页岩油储备也至少能用3000年。

    那么页岩油有什么缺点呢,缺点只有一个,那就是成本高,只有少量低成本的页岩油目前有开采价值,很多地区的页岩油虽然探明了储量,但是开采成本远高于石油,只能放在那里当没看到。

    但是成本再高,也比没有要强,真到了打仗的时候那是不惜成本的,就怕不计代价也没得开采。

    我国缺乏石油,页岩油的开采成本也很高,战略石油储备也不足,如今的石油对外依赖度已经达到了80%以上,所以才大力发展电动车技术试图减少国内对石油的依赖。

    石油目前仍然是地球上的主要能源,唯一的原因就是石油成本低,像沙特这种地方真是地上插根管子就开始冒石油,开采成本低于10美元一桶,而国际平均开采成本也就不到30美元一桶。

    这是目前其他绿色能源,如核电风电太阳能成本的几分之一,甚至几十分之一,所以大家都用石油。

    很多人不理解为什么核电的成本会比石油还高,不是说核电很便宜么?

    核电的原料是很便宜,但是基础建设投资高啊,使用寿命也不长,平摊下来成本也高的惊人,目前中国核电的上网电价是1块多,火电是4毛多,水电是3毛多,国家目前用核能发电是不赚钱的,只是多一个渠道而已。

    另外核电站还会产生核废料,这玩意极难处理,深埋在地下那也是污染啊。

    所以石油的优势就是便宜,仅此而已。一旦地球原油耗尽,油价价格突破100的时候,页岩油技术及其他多种能源技术马上就能大量得到使用来填补人类的需求。

    所以,大家完全不用过于担心石油的问题,石油问题归根结底是一个钱的问题而不是生死问题,中国现在越来越富,并不是一个差钱的主。

    再次感恩历史长河里的那颗蘑菇,虽然它打断了地球制造石油的脚步,但是没有它恢复被森林破坏的大气环境,你和我今天未必有机会抱着手机在这里聊天。

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