石油の流出

石油の湧出は、天然の液体または気体の炭化水素が、通常は低圧または低流量で地球の大気や地表に漏れ出る場所です。一般的に、湧出は天然の陸上または海中の石油集積構造（砂岩、シルト岩、石灰岩、ドロマイトなど）の上に発生します。^{[1] [2]}炭化水素は地層に沿って、または岩の割れ目や裂け目を通って地層を横切って、あるいは石油を含んだ岩の露頭から直接漏れることがあります。

石油の湧出は世界の多くの地域で非常に一般的であり、人類は旧石器時代から石油を採掘してきました。世界中の湧出に関する包括的な概要が2022年に出版されました。^[3]湧出に関連する天然物には、ビチューメン、ピッチ、アスファルト、タールなどがあります。天然ガスの湧出が十分に大きい場所では、自然の「永遠の炎」が持続することがよくあります。地表の石油の発生は、開発された場所の名前に含まれることが多かったです。これらの場所は、初期の石油とガスの採掘や、石油産業に成長した科学技術の発展とも関連しています。

瀝青岩や天然の浸透鉱床の採掘は旧石器時代にまで遡る。瀝青（天然アスファルト）の使用はネアンデルタール人が約7万年前に使用したもので、シリアのネアンデルタール人の遺跡で古代の道具に付着していた瀝青が発見された。^[4]

ホモ・サピエンスが到来した後、人類は建物の建設や葦船の防水などにビチューメンを使用した。^[5] 防水や接着剤としてのビチューメンの使用は、少なくとも紀元前5千年紀の インダス文明初期のメヘルガル共同体で、作物を集める籠の裏張りに使用されていた。^[6] この材料は、紀元前3千年紀には早くも彫像、レンガの壁のモルタル塗り、浴槽や排水溝の防水、階段の踏み板、造船にも使用されていた。ヘロドトスによると、シケリアのディオドロスによって確認されたが、4千年以上前に天然アスファルトがバビロンの壁や塔の建設に使用されていた。アルデリッカ（バビロン近郊）の近くには油田があり、ザキントス（イオニア諸島、ギリシャ）にはピッチ泉があった。^[7]ユーフラテス川の支流の一つであるイッソス川のほとりで大量の鉱物が発見された^[要出典]。

古代、ビチューメンは主にメソポタミアの産物で、シュメール人やバビロニア人が使用していましたが、レバントやペルシャでも発見されました。チグリス川とユーフラテス川沿いには、何百もの純粋なビチューメンの滲出液が散らばっていました。^[要出典]メソポタミア人は、船や建物の防水にビチューメンを使用していました。古代ペルシャの粘土板には、上層階級では石油が医療や照明に使用されていたことが示されています。古代エジプトでは、エジプトのミイラを作る上でビチューメンの使用が重要でした。実際、「ミイラ」という言葉は、ビチューメンを意味するアラビア語の「mūmiyyah」に由来しています。^[5]滲出液からの石油は、現在のルーマニアにあるローマ帝国のダキア属州 で採掘され、ピクラと呼ばれていました。

東アジアでは、これらの場所は中国で知られており、中国で掘削された最も古い油井は紀元347年かそれ以前に遡ります。^[8] 中国と日本の古代の記録には、照明や暖房に天然ガスを使用することへの言及が数多くあると言われています。石油は7世紀の日本では燃える水として知られていました。 ^[7]宋代の博識な科学者で政治家の沈括は、1088年に執筆した著書『夢池随筆』の中で、石油を表す「石油」（文字通り「岩油」）という言葉を作り出し、これは現代中国語でも使用されている用語です。

南西アジアでは、8世紀のバグダッドの最初の通りは、その地域の天然の湧出地から採取されたタールで舗装されていました。9世紀には、現在のアゼルバイジャンのバクー周辺の地域で油田が開発されました。これらの油田は、10世紀にアラブの地理学者アブー・アル＝ハサン・アリー・アル＝マスーディーによって、13世紀にはマルコ・ポーロによって記述されており、マルコ・ポーロは、それらの井戸からの産出量を数百隻の船に積んだと記述しています。石油の蒸留は、ペルシャの錬金術師ムハンマド・イブン・ザカリーヤ・ラーズィー（ラージー）によって記述されています。^{[9] [信頼できない情報源]}蒸留器（アル・アンビク）での灯油などの化学物質の生産があり、^{[10] [不完全な短い引用]主に}灯油ランプに使用されました。^[11]アラブとペルシャの化学者も、軍事目的で可燃性製品を生産するために原油を蒸留していました。イスラム教のスペインを通じて、12世紀までに西ヨーロッパで蒸留が可能になりました。 ^[7]ルーマニアでも13世紀から存在しており、păcurăとして記録されています。^[12]

ヨーロッパでは、アルザス地方の都市ペッヘルブロンの近くで石油の湧出が盛んに行われ、1742年には蒸気分離法が使用されていました。^[13] スイスでは、1710年頃、ロシア生まれのスイス人医師でギリシャ人教師のエイリニ・デイリニスが、ヴァル・ド・トラヴェール（ヌーシャテル）でアスファルトを発見しました。彼は1719年にこの地にビチューメン鉱山デ・ラ・プレスタを設立し、1986年まで操業しました。^{[14] [15] [16] [17]ここでのオイルサンドの採掘は、}ルイ15世の特別任命を受けたルイ・ピエール・アンシヨン・ド・ラ・サブロニエール の指揮の下、1745年から行われました。^{[18]ペッヘルブロン油田は1970年まで稼働しており、}アンタールやシュルンベルジェ などの企業が誕生した場所です。 1745年、ロシアのエリザベート皇后の治世下、フィオドル・プリアドゥノフによってウフタに最初の油井と精油所が建設された。彼は「岩油」（石油）の蒸留過程を通じて灯油のような物質を手に入れ、それがロシアの教会や修道院の石油ランプに使われた（ただし、家庭では依然としてろうそくが使われていた）。^[19]

アメリカ大陸における石油の湧出に関する最初の言及は、 1595年にサー・ウォルター・ローリーがトリニダード島のピッチ湖について記したものだ。37年後、フランシスコ会のジョセフ・デ・ラ・ロッシュ・ダリオンがニューヨークの油田を訪れた際の記録が、サガードの『カナダの歴史』に掲載された。北米では、初期のヨーロッパの毛皮商人が、カナダ先住民が広大なアサバスカ油砂から採取したビチューメンを樺の樹皮で作ったカヌーの防水に使用しているのを発見した。^[20] スウェーデンの科学者ピーター・カルムは、1753年の著書『北アメリカ旅行』で、ペンシルバニア州の油田を地図に示している。^[7]

1769 年、ガスパル・デ・ポルトラ率いるスペイン人探検家集団、ポルトラ遠征隊が、カリフォルニアのタール採掘場について初めて文書による記録を残した。フアン・クレスピ神父は次のように記している。「盆地を横断中に、偵察隊は、地面から泉のようにタールが湧き出る間欠泉を見たと報告した。タールは沸騰して溶け、水は一方に、タールは他方に流れていた。偵察隊は、こうした泉を数多く見つけ、大きな沼地も見たと報告した。彼らの言うには、多くの船が詰まるほどだったという。我々は、タール間欠泉を見るほど幸運ではなかった。我々が通る道から少し離れていたため、知事 [ポルトラ] は我々がそこを通り過ぎることを望まなかった。我々は、それらをロス・ボルカネス・デ・ブレア[タール火山] と名付けた。」^[21]

19世紀から20世紀初頭にかけて、ヨーロッパの石油の湧出はあらゆる場所で利用され、その発生源の近くで井戸が掘られ、後に掘削され、イタリアなどで多数の小規模な油田が発見されました。^{[22] [23]}

石油採掘の近代史は、湧出油からの抽出に関連して、19世紀に原油から灯油を精製したことから始まり、1846年にはノバスコシア州の エイブラハム・ピネオ・ゲスナーが石炭から灯油を精製するプロセスが始まりました。イグナツィ・ルカシェヴィチがゲスナーの方法を改良し、より入手しやすい「岩油」（「石油」）の湧出油から灯油を精製する方法を1852年に開発した後、1853年に中央ヨーロッパのガリツィア（ポーランド/ウクライナ）のクロスノ近くに最初の岩油鉱山が建設されました。1854年、イェール大学の科学教授ベンジャミン・シリマンが、蒸留によって石油を分留した最初のアメリカ人となりました。これらの発見は急速に世界中に広まりました。

世界初の商業用油井は1853年にポーランドで掘削され、2番目は1857年に近隣のルーマニアで掘削された。ほぼ同時期に世界初だが小規模な石油精製所がポーランドのヤスウォに開設され、その後まもなくルーマニアのプロイェシュティにさらに大規模な精製所が開設された。ルーマニアは原油生産量が275トンと国際統計に公式に記録された世界初の国である。^{[24] [25]} 19世紀末までにロシア帝国、特にアゼルバイジャンが生産でリードしていた。^[26]

北米で最初の油井は、1858年にカナダのオンタリオ州オイルスプリングスでジェームズ・ミラー・ウィリアムズによって掘られた。米国の石油産業は、 1859年にエドウィン・ドレイクがペンシルベニア州タイタスビル近くのオイルクリークに69フィート（21メートル）の油井を掘削したことから始まった^[27]。どちらも石油の湧出にちなんで名付けられた。

石油の湧出と当初関連づけられていた他の石油源は、1863年にペルーのソリトス地区、1885年にスマトラ島のオランダ領東インド、1908年にペルシャのマスジェド・ソレイマン、さらにベネズエラ、メキシコ、カナダのアルバータ州で発見されました。

1910 年までに、これらも産業レベルで開発されました。当初、これらの石油源と製品はランプの燃料として使用されていましたが、内燃機関の発達により、その供給は需要の増加に対応できなくなり、これらの初期の伝統的な源と「地元の発見」の多くは、すぐに技術と需要に追い抜かれました。

石油の浸出は、貯留層上部のシールが破れた結果発生し、関連する浮力の影響下で炭化水素が表面に向かって三次移動します。シールが破られるのは、浮力に加わる過圧の影響により、炭化水素を当初密封していた毛細管抵抗が克服されたためです。

過剰圧力の最も一般的な原因は、細粒の堆積物が急速に堆積し、水が十分に速く逃げることができず、表土の圧力を均等にすることが妨げられることである。^[28] 埋没が停止するか遅くなると、過剰圧力は上部の岩石や隣接する岩石の浸透性に依存する速度で均等化される可能性がある。過剰圧力の二次的な原因は、固体相および/または流体相の体積の変化による流体の膨張である。いくつかの例としては、水熱加圧（熱膨張）、粘土の脱水反応（無水石膏など）、鉱物の変化（ケロゲンから石油/ガスおよび過剰ケロゲンへの変化 など）が挙げられる。

過圧の程度に応じて、2種類の浸透が発生する可能性があります。^[29] 中程度の過圧状態では毛細管現象が発生する可能性があり、その結果、過圧が均等化されて再封鎖されるまで、広範囲にわたる低強度の浸透が発生します。場合によっては、中程度の過圧を均等化できません。これは、岩石の細孔が小さいため、封鎖を解除するために必要な置換圧力が非常に高いためです。過圧が、置換圧力を克服する前に岩石の最小応力と引張強度を克服するまで増加し続けると、岩石が破壊され、圧力が均等化されて亀裂が閉じるまで、局所的で強度の高い浸透が発生します。^[30]

カリフォルニア州には数百の天然の油の滲出があり、州内の28の郡で発見されています。^[31] 19世紀にカリフォルニアで発見された石油の多くは、油の滲出の観察から得られました。^[32]世界最大の天然油の滲出は、カリフォルニア州サンタバーバラ海峡のコールオイルポイントです。^{[33]カリフォルニアでよく知られているタールの滲出場所の3つは、}マッキトリックタールピット、^[34]カーピンテリアタールピット、ラブレアタールピットです。^[35]

カーンリバー油田には現在活動的な湧出はない。しかし、露頭には以前の活動的な湧出による油染みが残っている。^[33]

マッキトリック・タールピットとして知られる油田は、カーン郡西部のマッキトリック油田にあります。油田のいくつかは、サンホアキン・バレーの谷底に流れ込む流域にあります。これらの油田はもともとネイティブ・アメリカンによってアスファルト採掘のために採掘されていましたが、1870年代には露天掘りと立坑の両方によってより大規模な採掘が行われました。1893年、サザン・パシフィック鉄道は、現在のマッキトリックから2マイル離れたアスファルトまでの路線を建設しました。カリフォルニアには石炭層がほとんどないため、鉄道用の燃料油は非常に求められていました。^[36] この油田は現在、従来の油井と蒸気破砕法によって生産されています。

マッキトリックの石油の湧出は、より新しい砂岩層の上に逆断層が形成された珪藻土層にあります。同様に、ベンチュラ郡のオーハイ渓谷上部では、東西の断層に沿ってタールの湧出が見られます。同じ地域のサルファーマウンテンは、硫化水素を含んだ泉にちなんで名付けられました。サルファーマウンテン地域の油田は1870年代に遡ります。生産は崖の表面に掘られたトンネルから行われ、重力排水によって生産されました。^[37]

石油ハエ（Helaeomyia petrolei ）は、ラ・ブレア・タールピットで初めて発見されたハエの一種で、カリフォルニアの他の油層でも発見されています。^[38]昆虫の中では原油に耐性を持つのが非常に珍しいことで、このハエの幼虫は石油の油層内に生息し、油に閉じ込められて死んだ昆虫やその他の節足動物を餌としています。^[39]

メキシコ湾には600以上の天然の油井があり、年間100万～500万バレルの石油が流出している。これはおよそ8万～20万トンに相当する。^{[40]石油の流出が海中で起こると、}アスファルト火山と呼ばれる特異なタイプの火山が形成されることがある。

カリフォルニア州石油・ガス・地熱資源局は、ポイント・アグエロ（サンタバーバラ北部）からメキシコまでの沖合の石油流出地図を公表した。^{[41]さらに、同局は流出について説明したパンフレットも発行した。このパンフレットでは、} 1969年のサンタバーバラ原油流出 を引き起こしたプラットフォームAの地下噴出についても説明されている。また、 1971年のサンフェルナンド地震後の流出の変化についてダイバーが語った内容も記載されている。^[42]

ユタ州では、グレートソルトレイクのローゼルポイントに天然の石油の湧出がある。^[43] ローゼルポイントの石油の湧出は、湖の水位が標高約4,198フィート（1,280メートル）を下回ると見られる。湖の水位がそれより高い場合は、油の湧出は水中にある。油の湧出は、ゴールデンスパイク史跡に行き、そこからスパイラル桟橋の標識に従って進むと見つかる。その場所では、新鮮なタールの湧出と再加工されたタール（波に巻き込まれ岩の上に投げ出されたタール）の両方が見られる。

ロゼルポイントから湧き出る石油は硫黄分が多いが、硫化水素は含まれていない。^{[44]これは}塩分濃度の高い 湖沼環境 での堆積と関係がある可能性がある。^[45]

• アスファルト火山
• 冷水湧出
• 泥火山
• タールピット

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