3.1　石油的形成

最早提出“石油”一词的是公元977年中国北宋编著的《太平广记》。正式命名为“石油”是根据中国北宋杰出的科学家沈括（1031～1095）在所著《梦溪笔谈》中根据这种油“生于水际砂石，与泉水相杂，惘惘而出”而命名的。

现代石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃黏稠液体，主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料。

世界上对石油的成因存在着不同的观点，科学界人士也进行过长期的争论，至今尚未完全平息。当前，石油地质学界普遍认为，石油和天然气的生源物是生物，特别是低等的动物和植物。它们死后聚集于海洋或湖沼的黏土底质之中。如果生源物的来源主要是在海洋中生活的生物，就称之为海相生油。若生源物的来源主要是生活于湖沼的生物，就称之为陆相生油。中国绝大部分石油属于陆相生油的范围，我国最早的玉门油矿就是在陆相沉积盆地中开发的，现在松辽盆地的大庆等油气田也是陆相生油所致。海相和陆相都具有生成大量油气的环境和条件，都能形成良好的生油区。但是，由于地质条件的差异，它们的生油条件也有较大的不同。海相沉积和陆相沉积均可生成石油。特别是陆相沉积生油由我国著名科学家李四光首先提出，这对我国的石油开发具有极为重要的意义。

在远古，在浅海、内海、湖泊等水域，生长着大量的动植物，尤其是大量浮游微生物生长繁殖得极快。这些水生和陆生生物死后的尸骸随同泥沙一起沉向湖海盆底，成为有机淤泥。沉积物一层一层地加厚，使有机淤泥与空气隔绝，所承受的压力和温度不断地增大，同时在细菌、压力、温度和其他因素的作用下，处在还原环境中的有机淤泥经过压实和固结作用变成沉积岩石，形成生油岩层。沉积物中的有机物在成岩阶段中经历了复杂的生物化学变化及化学变化，逐渐失去CO₂、H₂O、NH₃等，余下的有机质在缩合作用和聚合作用下通过腐泥化和腐殖化过程形成干酪根，即生成大量石油和天然气的先驱。这就是现今普遍为人们所接受的石油有机成因晚期成油说（或称干酪根说），如图3-1所示。

干酪根在成岩阶段中，由于温度的升高，有机质发生热催化作用，大量地转化成石油和天然气，通常情况下，石油和天然气伴生。在后生阶段中，温度进一步升高，于是发生裂解作用，使得干酪根主要转化为天然气，或已生成的石油在裂解作用下逐渐变轻，也大量地转变为天然气。到后生阶段的后期，绝大部分石油都将转化为天然气，而缺失原油。

生成了石油还需要漫长的运移和聚集过程才能形成油田。开始生成的石油是微小的油滴，分散在生油层泥质岩的孔隙中。泥质岩在一定压力下比砂质岩易于压缩，孔隙度变小，渗透性也变差，没有储集油气的基本条件。因此，生油岩中的油气在外力作用下运移到砂质岩（储集层）中集中，形成有工业价值的油气藏。人们把这一过程称为“油气运移”。油气从生成到形成矿藏一般要经过两次大的运移才能完成：第一次是从生油层向储集层里的运移，称为“初次运移”；第二次是在储集层内的运移，称为“二次运移”。集中储存油气的地方称为“储油构造”。图3-2为储油构造示意图。它由3部分组成：一是有油气储藏的空间，称为储油层；二是覆盖在储油层之上的不渗透层，称为盖层；三是由储集岩构成的封堵条件，称为圈闭。储油构造的形成，主要是由于地壳运动的结果。由于地壳变化，具有孔隙或裂缝的储集岩层发生倾斜或产生曲折，石油因为比水轻，在地下水的压力和毛细管的作用下，由低处向高处运动，终于到达最高区域，进入储油层，形成了具有一定压力的油气藏。因此一个油气田的六大要素就是生（油层）、储（油层）、盖（油层）、运（移）、圈（闭）、保（存）。