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石油来之不易

石油来之不易

 石油来之不易

“要有光。”19世纪,美国用鲸油等作为照明燃料,这种人造光时强时弱,闪烁不停,诸多不便,因此急需寻找新燃料取代。那是什么燃料?就是石油!石油在哪里找到呢?

1859年,一个叫埃德温·德雷克的退休铁路售票员,在美国宾夕法尼亚州泰斯特维尔附近的一口油井,用一台旧蒸汽机往地底钻探22米,找到了第一批地底原油。“石油时代”正式开始。石油分布于世界许多不同地方,对经济和政治造成深远的影响。石油是优质的照明燃料,各地政府自然引颈企盼,急于采用。

不久,人们疯狂地在美国产油区买田钻井。那个年头,常常听见有人成了暴发户,也有人顷刻之间家财尽失。说来讽刺,上文 提到的埃德温·德雷克,虽然他发现了第一口油井,后来却变得一贫如洗。

宾夕法尼亚州的油矿业一度蓬勃发展,但由于过度开采和投机买卖,当地油价没多久就急剧下降,由每一桶20美元跌至10美分!好些油井也迅速枯竭。值得一提的是皮霍利城,这城由兴起繁荣,再由盛转衰不过短短一年半时间,如今已成了一个死城。个中的起伏兴衰,已成了石油开发史上一个不可磨灭的部分。

1870年,约翰·洛克菲勒和几个同事创办了标准石油公司,差不多垄断了煤油市场,直至竞争者相继出现,特别是来自俄国的同业也企图分一杯羹,情况才有所逆转。对手之一是现今皇家荷兰贝壳石油公司的创办人马库斯·塞缪尔。此外,精明能干的诺贝尔兄弟 *也建立了他们的“石油王国”,在巴库提炼石油。

上文所说,只是石油业的开创史。 自那时以来,为了稳定石油供应和油价,多个联盟以及组织陆续诞生,包括石油输出国组织(OPEC),其11个成员国拥有大量石油和原油储藏量。(参看23页附栏)

储藏量多少?

19世纪末,由于电力普及,石油企业岌岌可危。后来汽车问世,由于石油可用作内燃机燃料,石油于是有了崭新和广泛的用途。汽油提炼自石油,机动车必须用这些燃料来发动。早于20世纪20年代末,大部分工业化国家已相继采用。现在,世界对石油的需求甚殷,但石油哪里寻?

世界各地,人们纷纷开发新油井,总数多达5万个以上,石油在全球市场的地位也日益重要。可是要生产石油,关键在于油田的大小而非油田的数量。那么,油田大到什么程度呢?

迄今最大的油田是“超级油田”,至少有50亿桶可采石油藏量。其次是“世界级油田”,能生产5亿到50亿桶石油。“美国地质测量局2000年世界石油储藏量评估”列出约70个国家,只有少数拥有那么大的油田。(参看23页附栏)最大的“超级油田”集中在阿拉伯-伊朗沉积盆地,亦即波斯湾和邻近地区。

寻找新油田的活动方兴未艾,并且用上最尖端的科技。现时油矿业主对里海地区虎视眈眈,里海地区包括阿塞拜疆、伊朗、哈萨克斯坦、俄罗斯、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦。据美国能源资料管理局指出,上述地区蕴含丰富可采的石油和天然气,专家们也研究不同的运油路线,例如途经阿富汗。中东、格陵兰和部分非洲地区的石油蕴藏量也不容小觑。把天然碳氢化合物转化为能源或日常用品,是另一个值得详细讨论的范畴。

怎样开采石油?

地质学家和测量员先找出可能是油源的位置,接着用特定的测量法抽取样本,再打一个洞来肯定能否钻出石油。在以往,钻探油田可能引致大量石油和泥泞突然涌出,造成损耗之余,还会引起爆炸。为了防止意外发生,钻探机现已配备了测量仪和精密的油阀装置。这样,钻探较小或较深的油井也不成问题。

石油和天然气由于受压才减低流出量,要维持适当的压力就必需注入水、化学物、二氧化碳或其他气体,例如氮气。石油的密度因地而异,由于轻油较易开采和提炼,所以很吃香。

美国石油协会解释,现代采油技术包括水平钻法,即钻探时跟地壳保持 平衡,此举可减少打钻油井的数目。海上开采法于1947年在墨西哥湾开始采用,大大增加石油产量。事实上,采油的方法会直接影响油价。 *

怎样输送石油?

1863年,宾夕法尼亚州出现纤细的木输油管,比用马车输送容量为159公升的石油桶,便宜得多,方便得多。 *现在的管道系统比以前复杂了,数目也多了。根据输油管协会指出,单是美国的石油管网络已长达30万公里!

今天的石油管网络主要是金属造的,用来运送原油到精炼厂,再把炼好的石油运到销售商那里。现代科技让自动化系统监察石油的流量和管内压力,也有所谓智能晶片,用来检查数百公里的输油管的装置、磁熔剂泄漏检测和管内超声波检查。用户只消看见地下输油管的标记,就知道不可在那里掘地了。

输油管系统虽然方便快捷,却不能把大量石油运到海外地区。早期石油公司想出一个办法:用巨大的油轮输送。这些专门用来运油的大船长约400米,是世上最大的轮船,可以运油不下100万桶。正如漏油事故的附栏显示,尽管油轮看来十分坚固,却意外频生。驳船和铁路车也是常用的运输工具。可是,从提取石油以至送到用户手中,输送过程只是其中一个环节而已。

如果见到微弱的闪光信号从高大的导管烟囱发出,这个导管是个安全阀压力容器,那就表示炼油厂就在眼前。原油加热后送到蒸馏塔,在那里分解成几个部分,由最轻的气体,例如丁烷,到最重的润滑油。(参看24-25页附栏)不过,对人类来说,石油到底是否祸福参半?

[脚注]

^ 6段 其中一位就是后来创立诺贝尔奖的艾尔法雷德·伯恩哈德·诺贝尔。

^ 16段 “墨西哥湾一个深300米的拉线式塔,估计生产石油成本是中东的65倍。”(《不列颠百科全书》)

^ 18段 早期石油储存在大木桶内。(参看21页附栏)

[第21页的附栏或图片]

以桶量还是论吨计?

美国宾夕法尼亚州第一家石油公司,起初以180公升的油桶运油。结果只盛了159公升,以防石油在船上装运时溢出。159公升的油桶迄今还在使用。

起初,欧洲海路运油是以吨为重量单元计算的,一直沿用至今。

[鸣谢]

资料来源:美国石油学会

[第20,21页的附栏]

石油起源

从1870年代起,大部分科学家都认同生物理论,认为“生物残骸经过长期沉积、分解,然后形成石油和天然气,藏在地壳最顶层沉积岩的小洞中”。石油就在这个天然过程中形成了,它的主要成分是氢和碳。但是,20世纪70年代以后,这个理论不时受到质疑。

2002年8月20日刊《国家科学院会议录》刊载了一篇题名为“石油起源”的文章,作者说“石油在地幔形成”,深度比一般人想象的要深得多。

物理学家托马斯·戈尔德在《深海高温生物圈——化石燃料的神话》一书中提倡受争议的理论。他指出“碳氢化合物的起源论广为美国人和欧洲人接受,反驳的声音于是沉寂下来。在前苏联国家里,情况可不一样”。原因“可能是受人尊敬的俄国化学家门捷列夫支持非生物成因的看法。由于今天搜集到的相关材料十分丰富,门捷列夫提出的非生物成因见解就更瞩目了”。非生物成因理论是什么?

戈尔德指出:“非生物成因理论认为,约莫45亿年前,固体物质不断增生,碳氢化合物就成了地球构成物的一部分。”根据这个理论,石油的元素自地球形成以来,已经在地球的深处产生。 *

[脚注]

^ 37段 《警醒!》旨在报道事实,并不支持任何一种理论。

 [第26,27页的附栏或图片]

 溢油事故

▪ 1970年到2000年期间,油轮的总溢油量是532万2000吨

▪ 1979年,“大西洋皇后号”在加勒比海跟“爱琴海号”碰撞,溢出了28万7000吨石油。这桩溢油事件是有史以来最严重的一次

▪ 虽然大多数的溢油事故跟装载、卸货、燃料仓等操作技术出了岔子有关,然而,最可怕的溢油灾难却由碰撞和搁浅引致

▪ 油轮以外的溢油事故:

● 1979年,在墨西哥海湾,“伊托·伊号”油井爆裂,共溢出1亿4000万加仑石油

● 1983年,位于波斯湾的油井平台爆炸,共溢出8000万加仑原油

● 1991年,在波斯湾一次有预谋的溢油事件中,共溢出2亿4000万加仑石油

[图片]

1999年12月13日,油船“埃丽卡号”在法国的庞马尔附近沉没

[鸣谢]

资料来源:国际油轮东主反污染联会、“溢油情报”、《微软百科全书》

© La Marine Nationale, France

 [第24,25页的图解或图表]

(排版后的式样,见出版物)

石油生产程序大跃进

1 探测法

人造卫星

全球定位系统提供精确信号,以利测量

扩音器

振动卡车

扩音器

振动船

其中一个是地震勘探法,把人工合成声波在地底下的反射数据记录下来

2 萃取法

内陆井

离岸平台

水下井

其中一种开采方法是钻井取油,包括位于内陆、岸边及水下油井。为了保持井内的压力,可能会注入气体或化学物

[图片]

水下油井

由潜水艇遥控,在海底兴建采油设备

[图片]

水平钻孔

马达由工程师遥控,钻头一开,传感器就开始探测石油

3 输送法

输油管

油轮

使用地面以上、地面以下及海底的输油管。其他运输工具包括油轮、驳船及铁路车

 4 炼油法

炼油厂

原油加热、蒸馏、分离后,就可投入生产

蒸馏塔

当炉中黏稠、深色的原油加热后,碳氢化合物会变成气体。气体按着不同的温度而凝结,然后变成液体。石油的各种成分相继分离,形成不同的部分

20摄氏度

炼油厂中的气体

包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷

20-70摄氏度

汽油

可用作汽车燃料或化学合成物的原料,例如塑料

70-160摄氏度

石脑油

可制成塑料、汽车燃料及其他化学物

160-250摄氏度

煤油

可制成飞机燃料及炉子的燃料

250-350摄氏度

气体油

可制成柴油及炉用燃油

炼油炉

温度400摄氏度

油渣

可加工处理,制成精炼煤油、重燃料油、蜡烛的蜡、润滑油及沥青

催裂剂

碳氢化合物以蒸气加热后,混入氧化铝矽胶粉催化剂。这个程序进一步把碳氢化合物分裂,形成较小及有用的分子

蒸气加入混有粉状催化剂的碳氢化合物

乙醇

这种溶剂可用于生产颜料、化妆品、香水、肥皂及染料等制成品

塑料

例如聚苯乙烯,由苯乙烯聚合而成

汽油添加剂

辛烷辅助剂令气体在引擎中更耐燃,从而提升引擎的效率

[鸣谢]

Photo Courtesy of Phillips Petroleum Company

[第23页的图表]

(排版后的式样,见出版物)

石油主要原产地

石油总量以万亿桶计,数量并不包括未经发现的资源在内

▪ 石油输出国组织成员

• 拥有一片或多片超级油田的国家

总产量

◆ 贮藏量

▪ • ◆ 332.7 沙特阿拉伯

• ◆ 216.5 美国

• ◆ 192.6 俄罗斯

▪ • ◆ 135.9 伊朗

▪ • ◆ 130.6 委内瑞拉

▪ • ◆ 125.1 科威特

▪ • ◆ 122.8 伊拉克

▪ • ◆ 113.3 阿拉伯联合酋长国

• ◆ 70.9 墨西哥

• ◆ 42.9 中国

▪ • ◆ 41.9 利比亚

▪ ◆ 33.4 尼日利亚

◆ 21.2 加拿大

▪ ◆ 21.0 印度尼西亚

◆ 20.5 哈萨克斯坦

▪ • ◆ 18.3 阿尔及利亚

◆ 17.6 挪威

◆ 16.9 英国

[第20页的图片]

1859年,美国宾夕法尼亚州泰特斯维尔的首个原油井

原油从得克萨斯的锭帽油井涌出

[鸣谢]

Brown Brothers

[第21页的图片]

得克萨斯的博蒙特一个早期油井

[第21页的图片]

马车运送一桶桶的石油

[第26页的图片]

科威特一个冒火燃烧的油田

[第21页的图片鸣谢]

All photos: Brown Brothers