深埋地下的那些油、气原来都是古代江、河、湖、海底部的沉积物变来的。古代有机沉积物的一部分变成了今天的石油和天然气;无机堆积物则变成了今天的生油层、盖层、底层和储油层。自从人类利用石油和天然气以来,人们已经消耗了多少油、气?岩石里的缝缝洞洞还能储存多少油、气?有的油井一天就能生产成百上千吨原油,也是从那些又细又小、曲曲弯弯的缝缝洞洞里流出来的吗?
流水能搬运来数量巨大的物质,只要我们看一看全世界的沉积盆地、冲积平原是很容易理解的。在那广阔的沉积范围内,有的地方沉积厚达10000米以上(如我国四川盆地)。在这数量巨大的沉积物中即使只有2.0%的有机质数量也是惊人的。比如在一片纵横100千米的浅海中沉积了100米厚的有机淤泥,淤泥的比重为2.2,其中的有机物质就有440亿吨。这些有机物质中如果只有10%变成了石油和天然气,其重量也高达44亿吨。
那么,岩石的缝缝洞洞能装得下它们吗?装得下!
岩石里那种几米或几十米的大溶洞虽然不多,可是也别小看了那些肉眼难以看见的缝缝洞洞。古人云,“集腋(狐狸腋下的皮毛)成裘,聚沙成塔”,这些微不足道的缝缝洞洞串联在一起,就具有惊人的容量。假若有一岩层厚10米,孔隙的总体积只占岩层总体积的10%(即孔隙率为10%)。在1平方米这种岩层中,就有着整整1立方米的容积,可以装1吨水或将近1吨原油。这样,只要有几百平方千米这种岩层,就有着数亿立方米的容量,这样的“库”难道还小吗?难怪人们常常用“油湖”、“油海”之类的词来形容油田了。只是在这种“海”中既没有烟波浩渺的景象,也没有汹涌澎湃的怒涛。
为什么从那肉眼几乎看不见的细小孔隙中会喷射出强大的油流?这也同样不能孤立地看待那些微不足道的孔隙,还以孔隙度为10%的岩层为例。如果它的全部孔隙都连通并都能允许油流通过,就相当于在每1平方米这种岩层中,每10米厚就埋着一条流通截面积为1平方米的管道,它允许流体通过的能力还不惊人吗?再说流体在岩石里渗流的速度还和压力等因素有关。井底压力一般还不到一个大气压的民用水井已经有相当多的水供我们取用,何况有的油井井底压力可以高达一二百个大气压了。当然,流体在多孔介质中的渗流和在管道、河渠中的流动不完全相同。岩石的渗透率、流体的物理性质等对它的影响也很大,但不能孤立地看待那些微细的孔隙。当每一条微不足道、弯弯曲曲的小孔隙里慢慢渗流着的石油汇集到井底后就发生了变化。压力足够大时,它们就以很快的流速喷射而出,成为强大的油流。