就像如今的“手機電量焦慮”一樣,人類在很久以前就擔心地球上的石油會不夠用,估算著石油的“續(xù)航”極限。幾十年前,有人給出的答案是50年。幾十年后,有人的答案還是50年。
石油會枯竭嗎?技術(shù)發(fā)展,石油“用之不竭”的愿望能實現(xiàn)嗎?人造石油行不行?新能源距離替代石油還有多遠?
今天,中國科學院院士王鐵冠與你一起探路石油勘探發(fā)掘的“高能”現(xiàn)場。
石油到底能“續(xù)航”多久?
如今,石油以各種形式參與著人類生活。從塑料到口紅,從化肥到瀝青,當然還有汽油、煤油等,各類石油產(chǎn)品用途廣泛多樣。
為什么人們擔心了這么多年,石油的“續(xù)航”極限卻被一推再推?
王鐵冠院士認為,技術(shù)發(fā)展是重要原因之一,“技術(shù)的發(fā)展和對儲量的估計不可同日而語了”。他以大慶油田為例解釋:“剛發(fā)現(xiàn)油田時,我們對其地下兩米以內(nèi)的油層不具備開采能力。隨著技術(shù)發(fā)展進步,實現(xiàn)了對兩米以內(nèi)薄油層中原油的開采,大慶油田儲量隨之翻番??碧介_發(fā)超過60年后,大慶油田常規(guī)油氣資源已經(jīng)進入開發(fā)的中后期。去年,大慶油田古龍頁巖油勘探宣布取得重大戰(zhàn)略性突破?!?/p>
在擔心“石油會枯竭”了很長一段時間后,又有觀點走向另一個極端:認為石油越采越多,用不完。
王鐵冠院士表示并非如此?!爱吘股墒鸵郧f年計,而人類開采和使用石油的速度非常快。從長遠來看,化石燃料終將被新能源替代。”
新能源、人造石油能替代石油了嗎?
那么,石油將何時被新能源替代?
王鐵冠院士表示,當前各種新能源的技術(shù)尚未發(fā)展成熟到可以完全替代化石能源的階段?!凹夹g(shù)上要可行,經(jīng)濟上也要合適。在我們可預見的將來,化石燃料包括石油和天然氣,還不容易被替代。”
關于石油的成因,目前存在無機成因和有機成因兩種說法。在國際上,有機成因的觀點較為主流。該觀點認為,生物死亡后被埋藏在地下,地下溫度增加但通常不超過200℃時,經(jīng)過幾千萬年的漫長的地質(zhì)作用過程,可以引起干酪根裂解而生成石油。
另一個問題來了:石油能不能人造呢?
王鐵冠院士告訴大家,能。“油母頁巖也就是油頁巖,是一種富含干酪根的頁巖。將油頁巖開采后加熱,進行蒸餾、干餾,就可以將干酪根中復雜的有機物質(zhì)的大分子裂解出烴類,生成可作為燃料油的頁巖油或進一步將其制成汽油和柴油,這是人造石油的途徑之一?!?/p>
我國人造石油工業(yè)在20世紀50年代得到較快發(fā)展。遼寧撫順及廣東茂名是我國重要的人造石油生產(chǎn)基地。
不過,他也指出,從經(jīng)濟層面考量,人造石油成本太高。
找尋原油的“DNA密碼”
在油氣勘探中,人們常利用石油的“DNA密碼”——生物標志化合物來讀取原油的信息。
“石油是運動的,人們找到石油的地層、地點一般不是石油生成的地方?!蓖蹊F冠院士介紹,生物標志化合物的分子骨架保留了生物體的分子骨架,能表征有機物質(zhì)的生物來源,比如通過生物標志化合物可以探究石油是由哪套地層生成的,也可以指示石油是哪類生物形成的。
目前,13α(正烷基)-三環(huán)萜烷系列(碳數(shù)分布范圍由C18至C23延伸)是唯一由中國學者鑒定、命名的生物標志化合物。
受訪者供圖
1978年,王鐵冠在一次野外地質(zhì)勘察時撿到一塊灰綠色碎石,在放大鏡下觀察到其中含有瀝青。
在石油地質(zhì)工作中,人們常把天然瀝青視為“油苗”,因此這很快引起了王鐵冠的注意。他當即選點進行人工槽探,挖出了3.8米厚的黑色瀝青砂巖。通過有機地球化學分析和同位素年齡測定等方法,他確定這是一處古油藏。
當時,儀器和分析手段有限,十年后,王鐵冠團隊用氣相色譜—質(zhì)譜儀從中檢測到一個當時在國際文獻中未報道過的新化合物系列。后來,經(jīng)過色譜—質(zhì)譜標樣共注,他們于1990年確定了這一新的生物標志化合物的結(jié)構(gòu),并將其命名為13α(正烷基)-三環(huán)萜烷。
王鐵冠院士表示,迄今僅在我國元古代的地層和油苗、瀝青中,檢測到13α(正烷基)-三環(huán)萜烷系列的生物標志物,可能寓意該系列化合物是元古代時期的標志性產(chǎn)物,對于我國古老地層和深層油氣勘探具有實際意義。
責任編輯:胡惠雯