海洋是石油和天然气的另一个聚宝盆。近40多年来，海上石油勘探工作查明海底蕴藏着丰富的石油和天然气资源。目前，海上油气田总数已超过500个。波斯湾、马拉开波湖、北海成为海底石油开采产区的“三巨头”。仅波斯湾和马拉开波湖的石油储量就占海底石油总储量的70%。现在，海底的油气资源已经成为现代工业的“血液”和“氧气”。
§§§第一节海洋的“血液”和“氧气”：油气资源
什么是油气
油气资源也就是石油。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。在“石油”一词出现之前，国外称石油为“魔鬼的汗珠”“发光的水”等，中国称“石脂水”“猛火油”“石漆”等。
人们所说的石油到底是什么？1983年第11届世界石油大会上，对石油给出了较为明确的定义。
广义的石油是指储存在地下岩石孔隙介质中的可燃有机矿产，其相态有气态、液态、固态及其混合物，主要成分为烃类（碳氢化合物），其分子结构有链状和环状，链状分子结构的碳氢化合物成为烷烃，环状分子结构的碳氢化合物成为环烷烃或芳香烃。广义的石油包括原油、天然气，狭义石油指的是原油。
1.原油
原油是指石油的基本类型，储存在地下储集层内，在常压条件下呈液态。其中也包括一小部分液态的非烃类组分。原油的化学元素主要是碳、氢、氧、氮、硫，其中碳和氢所占的比例最高，含碳84%～87%，含氢12%～14%，剩下的1%～2%为氧、氮、硫、磷、钒等元素。这些元素大多数是以化合物的形态出现。我们可以把石油中名目繁多的化合物分成两大类：一类是由碳、氢元素组成的化合物，即通常称为烃类的化合物，如链烷烃、环烷烃、芳香烃，这是原油的主要成分；另一类是含氧、氮、硫的非烃化合物，如含氧的酚、醛、酮，含氮的叶琳，含硫的硫醇、噻吩等。
2.天然气
天然气也是石油的主要类型，呈气相，或处于地下储集层条件时溶解在原油内，在常温和常压条件下又呈气态。其中也包括一些非烃组分。广义上来说，天然气除了以碳氢化合物组成的可燃气体外，凡经地下产出的任何气体都可称为天然气，如二氧化碳气、硫化氢气等。
我国习惯上把天然气分为气层气、伴生气和凝析气三种。
气层气也称气田气。它是指在地层中呈气态单独存在，采出地面后仍为气态的天然气。例如，我国四川庙高寺等地、陕甘宁盆地中部的天然气均属于气层气。气层气的甲烷含量一般在90%以上，其他组分为乙烷、丙烷，以及二氧化碳、氮、硫化氢和稀有气体（氦、氩、氖等）。
伴生气也称油田气。它是指在地层中溶解在原油中，或者呈气态与原油共存，随原油同时被采出的天然气。例如，我国大庆、胜利等油田所产的天然气中大部分是伴生气。华北油田向北京输送的天然气中，也有一部分是经过净化处理的伴生气。伴生气中甲烷含量一般占65%～80%，还有相当数量的乙烷、丙烷、丁烷甚至更重的烃类。
凝析气是指在地层中的原始条件下呈气态存在，在开采过程中由于压力降低会凝结出一些液体烃类（通常叫做凝析油）的天然气。例如，我国新疆柯克亚的天然气就属于凝析气。华北油田向北京输送的天然气中，除前边提到的伴生气外，还有相当一部分是经过净化处理的凝析气。凝析气的组成大致和伴生气相似，但是它的戊烷、己烷以及更重的烃类含量比伴生气要多，一般经分离后可以得到天然汽油甚至轻柴油产品。
3.天然气液
天然气液是天然气的一部分，从分离器内、天然气处理装置内呈液态回收而得到。天然气液包括（但不限于）甲烷、乙烷、丙烷、天然气汽油和凝析油等，也可能包含少量非烃类。
凝析油是指凝析气田天然气凝析出来的液相组分，又称天然气油。其主要成分是C5至C8烃类的混合物，并含有少量的大于C8的烃类以及二氧化硫、噻吩类、硫醇类、硫醚类和多硫化物等杂质，其馏分多在20～200℃。
谁最先发现石油
前苏联一些学者认为，1848年在里海沿岸的比比埃巴特钻凿的油井是世界第一口油井。
罗马尼亚人则认为，1857年在布加勒斯特以北50千米的普洛耶什蒂钻凿的油井，是世界最早的油井，当年出油257吨。
美国人宣布：C.E.狄拉克于1859年在宾夕法尼亚州西北部泰塔斯威尔附近所钻凿的井（深度为21.7米）为世界第一口油井，由此开始了世界近代石油工业。
由上所见，世界上有多所钻凿第一口油井，作为近代石油工业的开始。在中国，早在2000多年前的西汉时期就发现了石油的可燃性。
据《博物记》记载，在甘肃酒泉郡延寿县“石出泉水……燃之极明。”即利用石油作照明。又据宋朝陆游说：“出延安，其坚如石，照席极明，亦有泪如蜡，而浓烟，能薰汗帷幕衣服。”而后元代、明代都有相继报道。如《新增格古要论》记载：“石脑油出陕西延安府……此油出石岩下水中，作气息，以草拖引煎过，用以点灯。”可知，早在500年前从石油中提炼灯油的技术，已被我们的祖先发明。由此可知，中国的甘肃、陕北一带，从古代就已认识和利用石油了。
追溯我国钻井发展历史，早在2200年前，根据《华阳国志》的记载，我们的祖先已开始钻井了。宋代开始，发展了小口井钻井技术，自1040年以来，就能钻碗口大小的小口井。这在我国钻井史上是一次重大发展。
明正德（1506~1521年）末年，在四川嘉州（今乐山）钻凿成一口石油竖井，深达百米，开创了我国钻井取油的新时代。如以此为比较，我国的油井，早于前苏联327年。
以上说明，我国钻凿的油井，特别是气井比前苏联、美国等国都早得多。
明朝以后，清光绪三十二年（1906年），在陕西省设立延长官油所，购置日本机器，于1907年7月打出了第一口油井，此井钻深75.3米，每日可得原油近200千克。这是中国大陆上机械井采油的开端。
1938年，国发党政府资源委员会下设甘肃油矿筹备处，于次年5月在老君庙钻第一口井，在井深130米钻遇油层，日产油20余桶，发现了老君庙油田。随之于1940~1941年钻油井多口，并见猛烈井喷，证明是有开采价值之油田。因此，有人提出，1939年发现玉门老君庙油田应当成为我国建立近代石油工业的基础。
自身特色：油气的性质
根据上述定义，常说的石油仅是指原油。原油在化学上不是一种纯一物质，所以物理性质变化较大。在不同的地方或者同一地方不同含油层位的石油，其成分和性质都有差异。石油的性质因产地而异。
1.原油的性质
在正常条件下，石油是一种呈棕黑、棕黄、深褐或深绿色的黏稠液体，可点燃。单位重量的石油燃烧时放出的热量比煤高出近一倍。比重在0.75～1.0克/立方厘米之间，带特有的臭味，黏度范围很宽，沸点和凝固点不固定。凝固点差别很大（30～-60℃），沸点范围为常温到500℃以上，可溶于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。
组成石油的化学元素主要是碳（83%~87%）、氢（11%~14%），其余为硫（0.06%~0.8%）、氮（0.02%~ 1.7%）、氧（0.08%~1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，占95%~99%，含硫、氧、氮的化合物对石油产品加工有害，在石油加工中应尽量除去，或力求综合利用。
其中，碳氢化合物主要有烷烃，环烷烃，芳香烃三类。通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油；介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多，凝固点高，硫含量低，镍、氮含量中等，钒含量极少。除个别油田外，原油中汽油馏分较少，渣油占1/3。
组成不同的石油，加工方法有差别，产品的性能也不同，应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高，凝点高，硫含量低，属低硫石蜡基原油。
2.天然气的性质
天然气是以气态碳氢化合物为主的混合物，其中包含甲烷和乙烷、丙烷和丁烷等，以及少量的二氧化碳、一氧化碳、氮气、氢气等。天然气一般无色无臭，可以燃烧，是重要的能源和化工原料。
按天然气的成分特征，把天然气分为干气和湿气。一般来说，天然气中甲烷含量在90%以上的称为干气。甲烷含量低于90%，而乙烷、丙烷等烷烃的含量在10%以上的称为湿气。
天然气不同于石油液化气。天然气是指蕴藏在地层内的可燃性气体，主要是低分子烷烃的混合物，可分为干气天然气和湿气天然气两种。干气成分主要是甲烷，湿气除含大量甲烷外，还含有较多的乙烷、丙烷和丁烷等。液化石油气是指在炼油厂生产，特别是催化裂化、热裂化、焦化时所产生的气体，经压缩、分离而得到的混合烃，主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。
大显神威：石油和天然气的用途
石油和天然气是宝贵的燃料和化工原料。人类对石油和天然气的开采和利用已经有很久的历史。早期对石油的利用只是从中提炼煤油、润滑油等一般产品，许多重要的成分被弃之不用。随着科学技术的发展，对石油和天然气的加工逐步深入，才使各种成分得到综合利用。目前石油制成品主要的有三大类，即燃料、工业油脂以及有机化工原料。
1.燃料
汽油、柴油和煤油等现代化工业的动力燃料，是目前从石油中提炼的最大宗产品。相等重量的石油的发热量相当于煤的2倍，因此石油制成的燃料应用广泛，消耗量也很大。绝大部分现代化的交通工具，甚至一些探索太空的火箭都使用石油制成的燃料。在电力行业，石油也是最重要的燃料。1995年，石油和天然气在能源消费结构中所占的比例为62.8%，在很大的程度上，石油天然气的供应状况决定了现代工业的发展速度。今后，在世界范围内，作为燃料消耗的实用化天然气可能会有少许的下降，但在我国，石油天然气的比例将从目前的1/3左右逐步上升。
2.工业油脂
如从石油中提炼出的润滑油，是各种机械、某些仪表运转必不可少的润滑剂，在一些现代科学技术领域中所需要的耐高温、高压、高真空以及耐低温、耐辐射等特殊性能的润滑剂和密封材料也大多从石油中提炼。
3.化工材料
石油化工产品品种非常多。以美国为例，由石油提供的有机化工原料占全部有机化工原料的90%以上。综合利用石油和天然气，可以得到许多重要的有机化工原料，其中有所谓“三烯”，即乙烯、聚乙烯和丙烯，“三苯”即苯、甲苯和三甲苯，以及乙炔等。用这些原料可以制成合成纤维、合成橡胶、塑料、合成氨、染料、炸药、石蜡等多种产品。在生活当中，传统的动植物纤维在相当的程度上被石油合成纤维所取代，人们日常生活中常用的化妆品中也少不了从石油中提取的成分。现在，从石油天然气中取得的产品总计可达几千种，而且这些制品的种类还在增加。
4.其他用途
在建筑业方面，从石油中提取的沥青可以用作筑路材料、填料、密封材料等；在农业方面，油气资源不仅能够为生产提供能源，还能提供地膜、各种化学肥料、植物生长促进剂、家畜家禽肥壮剂和各种农药等必不可少的生产资料。在目前的科研水平下，石油经过微生物的发酵，甚至可以合成蛋白质，因此石油的用途在将来还将进一步扩大。
由于石油产品用途广泛，加上石油化工产值高、利润大、石油制成品价格低廉等特点，现代社会对石油的需求有增无减，石油工业和与其相关的工业部门，包括石油天然气的开采、炼油、石化和火力发电产业等已经发展成为现代工业的主体。石油、天然气的运输量在海运总量中也占到40%左右。英国石油专家彼德·R.奥德尔曾经说过：“无论按照什么标准衡量，石油工业都堪称世界规模最大的行业，它可能是唯一牵涉到世界每一个国家的一种国际性行业。”
石油价格的变动往往会牵动世界经济的起伏。1973年和1979年爆发的两次石油危机曾给当时的世界经济以极大的冲击，导致金融市场动荡，经济危机四起，政治、社会混乱。从某种意义上说，石油和天然气是支撑着现代社会和现代文明的主力资源。
沧桑巨变：石油的形成
石油是怎样形成的呢？当今石油地质学术界有两大成因论：有机论和无机论。
一般认为，石油是有机物死亡后，经历先期的埋藏、后期的加温、复杂的物理化学及转化作用后形成的。但是，也有人认为石油是从地下深处由岩浆作用后“冒”出来的。这就是有关石油成因的有机成因论和无机成因论两种说法。
石油有机成因论指的是各种有机物，如动物、植物特别是低等的动植物，如藻类、微生物类、软体类和鱼类等。它们在死亡之后，被埋藏在不断下沉缺氧的海湾、潟湖、三角洲、湖泊等稳定的地质环境中，生物遗体于海底或湖底被淤泥覆盖；随着时间流逝，这些埋藏在沉积盆地的动植物残骸，在缺氧环境下经细菌作用将碳水化合物中的氧逐渐消耗，经过长期加温等地质作用，氧元素分离，碳和氢组成碳氢化合物，逐渐受热裂解成为石油和石油气。目前，人类已经在地球上发现了3000种以上的碳氢化合物，石油是由其中350种左右碳氢化合物形成的，比石油轻的气态的碳氢化合物便是天然气。
石油无机成因论指的是位于地下深处的火山岩浆特别是在基性岩浆中，会形成大量烃类气体，经过复杂的混合作用最终形成石油。
石油有机成因论是目前人类可以用实验方法演示和复制石油成因的科学假说。早在200多年前的1763年，俄国科学家罗蒙诺索夫首先表明观点，指出石油起源于植物。他认为石油是由泥炭在高温下形成的，同时向裂缝和孔隙岩内运移，并在其中聚集。
1866年，勒斯奎劳提出石油的有机成因说，他认为石油可能是由古代海生的纤维状植物沉积到地层以后慢慢转化而来。
1876年，俄国化学家门捷列夫提出了“碳化说”。他认为，地球上有丰富的铁和碳，在地球形成初期，它们可能化合成大量碳化铁，以后又与过热的地下水作用，就生成碳氢化合物。碳氢化合物沿着地壳裂缝上升到适当的部位储存凝结，最终形成石油矿层。但这一假说的不足之处是：地球深处的碳化铁含量极其微小，并且地球内部的高温也使地下水无法到达地球深处。
1888年，杰菲尔指出石油是海生动物的脂肪经过一系列变化而形成的。20世纪30年代，前苏联科学家古勃金提出了石油的“动植物混合成因说”。
