能源利用

10月18日中国石化发布消息：四川盆地页岩气勘探获“重大突破”。

通过多井钻探证实，金石103井突破的产层段资源量达3878亿立方米，日产天然气可达25.86万立方米，整个页岩层段资源量超过1万亿立方米，这是我国首次在寒武系筇竹寺组地层取得页岩气勘探的重大突破。

今天我们就来研究一下：什么是页岩气？页岩气是怎么产生的？世界上的石油、天然气用完了怎么办？

页岩气

通俗来说，页岩气就是页岩层中产生的天然气，它和我们平时燃气灶里燃烧的气体是一样的。

在几亿年前，深水环境中生活着大量的生物，它们世代繁衍、生生息息，死后，它们的遗体就随泥沙一起慢慢沉入水底，并层层堆积、压实，形成像“书页”一样的岩石就是页岩。

页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，可有效改变我国以煤炭为主的能源结构。

总之，页岩气，作为一种高效的清洁能源，可有效改变我国目前以煤炭为主的能源结构，更是能源保供给、降外需、创低碳的必然选择，将来一定大有可为！

始于生物 终于烷烃

大约5.4亿年前，生物种类呈现大幅度爆发式增加，给沉寂了数十亿年的地球谱写了生命的乐章。

在早古生代，周而复始地进行着生命的延续与传承。同时，也在海底深处下着永不停歇的**“海洋雪”**——这些海洋动植物死亡后，残骸裹挟着泥沙如同雪花一般落向海床，缓慢堆积起来，不断地为海底蕴藏丰富的有机质资源。

另外，海底的厌氧细菌也不遗余力地分解着蛋白质，长此以往，海底表现出缺乏氧气的还原环境，而这又有助于有机质的保存。随着泥沙和有机质的堆积越来越厚，静流环境下，先前已沉积的混合物，在压实作用下逐渐固结。

由于没有水流干扰，一层层的沉积物在漫长地质时期内逐渐转变为极薄的页理状构造，同时也保留着大量孔隙，为后期气体的贮存提供了充足的空间。

对于传统砂岩气藏而言，烃源岩在高温高压环境下排出的油气会在重力和压力作用下发生运移，往往最终驻留于大自然不经意间造成的圈闭中，即储集层上部具有低孔隙度、渗透率的盖层，致使油气留存其中。

而页岩气属于非常规能源，与传统砂岩气藏最大的区别是页岩是具有自生自储特征的烃源岩，页岩既是生油气层，又是储集层。页岩中的甲烷气体，根据成因的不同，可分为生物成因气和热裂解成因气。

页岩中的有机质，经过复杂的生物化学变化，通过腐殖化转变为干酪根，即石油和天然气先驱，是一种极为复杂的高分子化合物，再热降解和二次裂解，生成甲烷气体。

已生成的甲烷气体，部分能够以吸附态存在于有机质的微纳米孔隙或者黏土矿物表面，由于生烃是个缓慢且持续的过程，当吸附气量达到饱和状态后，页岩孔隙内压力、温度逐渐升高，部分气体也会逸散游离于页岩的微裂缝中。

一口页岩气井的寿命约为20~30年，主要由于当游离气开采结束后，吸附气的解吸是需要一定过程的，故稳产时间长。

石油、天然气用完怎么办

按照中俄科学家发布的研究数据指出，人类的资源使用可能更加地短暂，资源枯竭很快就要到来了，按照如今的煤炭的储量来看，大概还能再供人类使用不到200年。

煤、石油、天然气不都是多年形成的吗？只要它们在形成，那么资源是否就不会用完？

确实这些部分资源可能是再生的，但是人类的需求已经大于资源的形成量，所以很难达到供应。

建立在资源紧缺的状态之下，人类如今在加强对新资源的开发，例如：风能，太阳能，水能等开发，逐步在替代煤、石油、天然气等资源的利用。

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