战争爆发后，欧洲被迫停止从俄罗斯进口天然气，价格飙升……
另外，美国现在基本上实现了能源独立，而实现这一点的关键是天然气……
最初，所有的注意力都集中在石油上，但这一次，天然气似乎成为了很多人关注的焦点。有人在后台留言让我谈谈天然气。
我想过了，我觉得有必要。
今天我们将概述天然气是如何形成的。
从字面上看，“天然气”是指自然产生的气体，如氧气、二氧化碳、氮等。而在石油地质学中，“气体”一词通常是指油田气和气田气。
我们老百姓身上的“天然气”，其实就是家里做饭洗澡用的天然气，它的主要成分是甲烷。
甲烷是一种非常常见的气体，只是我们大多数人都没有注意到。
我们经常看到从沼泽、下水道或粪堆里冒出来的气泡，用火柴就能点燃它们……这种气体被称为沼气，因为它最初是在沼泽中发现的。
甲烷是沼气的主要成分。
沼气和天然气的区别在于甲烷的含量:沼气在50%到80%之间，天然气在85%以上。
老朋友一定知道，以前农村很流行建沼气池:只要把粪便、杂草、污泥等垃圾放进一个密封的池里面，用不了多久就会产生沼气。
为什么这些东西放在一起会产生甲烷?
因为它们都含有有机物。
什么是“有机物”?
“有机”的表面意思是:活着的，活着的。
所谓“有机物”，我们的意思是它来自于有生命的物质。
你管生物叫什么?
它叫做“生物”。
什么是生物?
生物是指有生命的物种，包括动物、植物、细菌、真菌等。
有机质主要由有机化合物组成。
有机化合物主要由碳和氢组成，所有的生物都含有有机化合物。
甲烷是由碳和氢组成的由某种物质组成的最简单的有机化合物。
动植物都是有机物，含有大量碳氢化合物元素，所以你把粪便、杂草等放在一个密封的池子里，经过一段时间与空气隔绝，在合适的温度、PH值下，通过微生物发酵过程产生甲烷。
以上这些概念是想告诉你，石油和天然气实际上都是由大量动植物“尸体”在一定的温度、压力等条件下，经过复杂的化学反应而产生的。
这时一个问题出现了:许多动植物的尸体在哪里?
在粘土。
当动植物死亡时，它们会变成泥，所以泥含有很多有机物。
例如，河里的淤泥中含有大量的有机物，土壤中也含有大量的有机物。
黏土如果埋在地下几百米甚至几千米，经过不断的压实，就变成了岩石，这种岩石就叫做“粘土岩”。
粘土岩有两种类型:泥岩和页岩。
说到这个，我相信你们中稍微聪明一点的人会知道我们在做些什么。
由于页岩油和页岩气的发现，美国的石油和天然气产量近年来有所增加。
泥岩和页岩有什么区别?
泥岩是没有任何层理的黑色块状物;
泥岩和页岩是很常见的，很多景区都有大量的页岩。
在了解了泥岩和页岩之后，我们还想给大家介绍一种流行的岩石:砂岩。
所谓砂岩，其实就是沙子和一些杂乱的东西混合在一起，经过不断的压实、物理、化学作用，最终形成一种岩石。
例如，河里有沙子，沙子里有泥浆和其他物质，不断挤压，直到变成砂岩。
有机物最多的地方在哪里?
泥含有最多的有机物。
哪里的泥最多?
淤泥最多的是在湖和海里。
这是为什么呢?
因为湖泊和海洋很深，河流把泥浆带到那里，一层一层沉积下来，直到泥浆变成泥岩和页岩碳酸盐岩)
关键是陆相河流和湖泊中的泥岩、页岩和海相碳酸盐以与陆地河流和湖泊相同的方式产生石油和天然气。
现在让我们举个例子:假设有一个很深的湖，湖周围有许多河流。当夏天到来的时候，高山上的雪融化了，水倾泻到湖里，带着沙子和泥浆……
看下面这幅图:河流带着沙子和泥浆流入湖中。粗沙不能被水流冲走，所以靠近岸边沉积，然后是细沙、粉沙，最外面是泥。
现在，冬天来了，河水突然变小了，有些沙子不能被带到湖里去了，只有泥比较轻，可以被带到湖里去了……就这样，泥土盖住了沙子……
夏天又来了，水流量大了，水用沙子盖上了泥......
就这样，日复一日，年复一年，你只剩下了一层沙，一层泥!
沙子和泥浆越积越深，慢慢变成泥岩和砂岩。
随着压力和温度的不断升高，泥岩中的大量有机质经过长时间的复杂化学反应，慢慢转化为油气。
因为泥岩密度太大，没有办法储存石油和天然气，所以石油和天然气迁移到砂岩中……
下图中的烃源岩为泥岩，载岩为砂岩。
由于气体的密度较低，它聚集在砂岩孔隙的顶部，底部是石油，底部是水……
里面的气体就是我们所说的天然气。
考虑到这一点，很容易理解:如果你想找到油气田，你应该去哪里找?
这是正确的。往盆里看。
这个盆地被高山环绕，几亿年前，这里可能是一个湖泊，那里可能有大量泥岩，那里可能有生产石油和天然气的潜力。
例如，整个四川是一个大盆地。四川有大量的石油和天然气。
目前，世界上绝大多数油气田都分布在盆地中。
我们这里讨论的模型是油田，包括石油和天然气，这个模型叫做“气”。
一般来说，在这种模式下，天然气的储量比较小，主要是开发石油。
比如大庆油田也有一些天然气，但是天然气体积比较小，使用价值比较低——大庆油田是由无数个小油田组成的，有些小油田的天然气比较少，没有收集价值，直接排到空气中会污染空气，所以更多的时候是直接燃烧。
那么，纯气田是如何形成的呢?
假设你有一个油田，埋在地下1000米，里面充满了石油。但随着时间的推移，油田顶部有沉积物，慢慢地将油田推进到5000米，甚至10000米的深度……
这时会发生什么?
越深，压强越高，温度越高……
在高温高压下，石油会分解并转化为天然气——通常情况下，地层温度每向下100米就会上升3-4°C，在10,000米时约为350°C。
一般来说，气田都很深，因为越深，温度和压力就越高，石油就很难存在。
例如，我们在塔里木油田发现了大量的气田，深度约为8000米。
例如，中东的石油储量非常丰富，油田通常深达1400米左右。但是在波斯湾有世界上最大的天然气田——南帕尔斯天然气田。
南帕尔斯气田是世界上发现的最大气田。它由伊朗和卡塔尔共享，深度约3000米。
中国目前发现的最大的海相综合高硫气田是四川普光气田，深度约5000米。
这些油田中的石油和天然气储存在砂岩中，以及另一种类型的油田天然气。
还记得我们一开始说的页岩油和页岩气吗?
页岩是一种粘土岩，也含有大量的有机质，也可以生产石油和天然气。
那么页岩油气呢?
现在，我们要回到最上面的那个河流将沉积物带入湖泊或海洋。沙子在海岸附近沉积。泥浆较轻，所以沉积在很远的地方。
在深湖或深海中，根本没有砂岩，只有泥浆。
当这些泥浆被压实时，就会变成泥岩和页岩。
泥岩可以生产石油，但它不能储存石油和天然气，所以它迁移到砂岩可以。
页岩就不一样了，页岩也可以生产石油和天然气，而且它就像一本书，一页一页，每一页之间都有一定的气孔或裂缝，这些气孔和裂缝可以储存石油和天然气，这就叫做“页岩油”和“页岩气”。
砂岩中含有孔隙，因此油气开采相对容易。然而，泥岩和页岩含有大量的结合水，困在其中的油气很难开采。
一块砂岩里面有很多孔隙，这些孔隙储存了一些水，这些水可以流动，所以被称为“自由水”。然而，泥岩中含有一些矿物质，孔隙中的水被束缚，无论如何都不能流动，因此得名“束缚水”。
砂岩中的水可以自由流动，所以我们可以开发注水，甚至是注气开发，但页岩不同，页岩中的束缚水被整个孔隙堵塞，不能自由流动，所以很难开发注水。
页岩密度大，常规开发产生的石油或天然气很少，因此水平井和大规模压裂法将页岩压入大量相互连通的裂缝中，然后才能释放石油和天然气。
此外，由于不能通过注水的方式进行补充，其产量下降非常快。
正常的油气田可以通过补充开发5年、10年甚至更长时间，而页岩气田只需几年就会枯竭，导致大量油气无法回收。
美国的页岩油气生产可谓喜忧参半。
好消息是，你可以在短时间内得到很多石油和天然气;坏消息是，目前的技术不能满足发展的需要，这相当于破坏性的采矿。
总之，目前页岩油、页岩气的开发技术还不成熟，很容易造成大量的浪费。
至于我们中国，我们也有很多页岩油和页岩气!
根据2004 - 2006年中国油气资源评价结果，中国页岩气资源为71999.4亿吨，可采资源量为2432.4亿吨。页岩油资源量476.4亿吨，可采资源量159.7亿吨。
当然，这个数字只是根据泥岩和页岩的面积和厚度计算的，与实际数字相差很大;此外，这些油气资源在地面的确切位置也不确定，需要不断的勘探。
尽管如此，这还是一大笔钱。即使你把它折一半，再折一半，它仍然超过500亿吨——目前，中国每年消费大约7亿吨石油和1亿吨天然气。
我们也在研究页岩油和页岩气的开发。但由于页岩油的深度在3000米左右，比美国的深度要深得多，因此勘探开发难度相当大，开发成本也相当高。所以，总的来说，已经取得了进展，但规模并不大。
我相信我们的科技人一定能够解决这些问题，一旦解决了，我们未来就不会再害怕石油和天然气了。
