石油的形成离不开生命的繁荣，即生命大爆发与灭绝。
第一次生命大爆发
地球上发现的最古老的生物化石是距今46年前的微生物化石，发现地点在澳洲，这预示着生命的起源。
距今5.65亿年前我们发现了前寒武纪的埃迪卡拉动物群，即至今发现的最早的多细胞生物化石群，这似乎代表着单细胞生物统治地球的时代结束了。
距今越5.41亿年前的寒武纪，突然出现了大量的无脊椎生物，也是地球上的第一次繁荣，开启了显生宙的时代。
仔细分析这些现象，我们会发现这些动物不是突然出现的，因为他们的繁荣都离不开一类重要的生物：微生物。正是40亿多年的时间里，微生物不断地对地球环境改造，使得地球的含氧量、有机质含量达到了能够让多细胞生物生存的条件，这才有了多细胞生物的繁荣。而我们所熟知的石油也离不开微生物。
烃源岩的形成
微生物中的藻类通过光合作用进行固碳，把CO2转化为有机质，这也是石油的主要的来源。
大量的藻类、动植物死亡，然后水流带到深湖、半深湖、深海、半深海区等缺氧环境，然后被远洋泥、钙质沉积物等掩埋，就会形成烃源岩。
有人会问为什么是固碳的主力是藻类而不是植物，这个我们看看侏罗纪和白垩纪，那是恐龙的时代，但恐龙这种巨型生物的出现也是因为，地表被大量植被覆盖，从而为恐龙提供了大量的食物来源，同时植物、藻类合成氧气也达到了26%-30%，这个时代产生的植物遗体可想而知是多么的庞大，但形成石油需要的是脂类化合物，而植物中存在着大量的纤维素、木质素，这类物质难以分解，即使被及时掩埋，也只能转换成我们所熟知的煤，侏罗纪也形成了我们所熟知的山西煤矿。
至于没有被掩埋的动植物则被微生物分解了；被砂砾掩埋的，因为其疏松多孔，也无法达到缺氧的条件，也可能被微生物分解。
有人问什么要还原环境？我们可以从有机质和烃类的分子式发现猫腻，有机质的碳氢氧化合物，而烃类少了氧分子。
石油的诞生
烃源岩形成后，盆地仍然接受沉积，使得烃源岩的上覆压力不断变大，温度不断升高，直到温度达到生油门限：约100-150度，此时烃源岩中的有机质在高温下裂解、脱氧，形成可以流动的小分子碳氢化合物，当然，无法避免的会携带一些硫、氧分子，他们堆积在烃源岩内，使得其内部压力不断升高，直到达到某个阈值，然后巨大的压力将石油排向围岩：上下的多孔岩层（砂砾岩、灰岩溶洞、岩石裂缝中），这一过程就是排烃。
大分子的烃类如果经过进一步的加温加压会裂解成更小的分子，这就是天然气，其中四碳及以下烃类在常温下也是气体，接近四碳的化合物在地下高压高温环境下是气体，开采出来后温压变化，重新变为液态，就是所谓的轻质油，只需略微加工即可使用。天然气如果在地下继续加温加压，会继续脱氢，变成纯碳，这也就是油气死亡点，温度一般为200度。
这一过程，大分子有机质分解成小分子的烃类，也就是石油。烃源岩中的有机质被称为干酪根，干酪根可以用来分析有机质的来源，也能分析其生成油气的潜力。
石油的运移和存储
上面提到石油被烃源岩排出到围岩后，如果没有遮挡：即阻止油气沿孔隙逸散的盖层，则会在重力分异作用下继续向上运移。
这里就有人问为什么是向上而不是向下运移?前面说到烃源岩一般是在湖海中沉积，这里还可以加上河道，在水体中沉积的砂体，其空隙中含有大量的水，就像海边、河边、湖边的沙子一踩就冒水一样。这些水，会伴随砂岩一起沉积，我们吃的浅层地下水就是这些为固结的砂岩，深层地下水则是固结砂岩中的水，因其长期浸泡围岩，往往含有大量盐分。其内部水体也提供了压力来支撑上部岩体，但过度开采后，缺少水体支撑，只剩砂岩骨架，无法支撑上覆围岩，也就导致了我们所看到的地面塌陷，甚至地震。
油气水在重力作用下分层从上到下分别为气、油、水的结构，这也是一般油藏的结构。
前面说到，烃源岩一般在深水区，而砂岩一般沉积在浅水区，除非发生还水退，即湖水萎缩变小、平均海平面下降，砂体直接沉积在烃源岩之上，否则油气还要沿着运移通道（砂体、裂缝、断层）运移到浅水区域的砂岩里。
盖层一般为致密层，如灰岩、泥岩、膏盐，可以起到遮挡油气逸散的作用，这里的阻挡不是完全阻挡，而是降低逸散速度，比如无遮挡的地方，经过两百万年油气就逸散没了，但是有遮挡，经过3亿年油气还没逸散完，能够开采出油气。
灰岩本身致密没法储存油气，但其成分易容与水，一般经过地面雨水或地下水改造形成溶洞，就可以用来储存油气了。
最后就是最近较火的页岩油，就是上述烃源岩的油气没有排出，或者还未达到生油门限。
石油的勘探
上面提到石油存储在有遮挡的砂岩这，这就是圈闭，勘探就是寻找这些圈闭，然后确定圈闭中是否有油气存在。
勘探的手段一般为遥感、地质普查、地震、钻井、测井。
遥感即通过卫星、飞行等手段遥测地表，这种手段只能发现近现代以来形成的盆地，比如渤海湾盆地、柴达木盆地、四川盆地，这些都是早起发现的一些盆地。
地质普查即地质小队通过观察、记录地表出露（一般在盆地边缘）的地层剖面情况，勾勒出的沉积底层的走向沉积范围，然后确定古盆地的存在，比如黄土高原，三叠纪时期就是一个湖盆。
地震即确定盆地位置后，布设网格状的地震检波器，在网格中心利用地震车、炸药等手段，激发人工地震，然后检波器收集地下地层反射回来的地震波，这样就可以通过地震“看”到地下地层的起伏形状，确定圈闭的位置。
钻井即确定圈闭位置后，利用钻机钻出直径20cm左右的井眼，确定圈闭内是否存在油气。
石油的开采
圈闭内确定有油气后，会继续向外扩张，确定油水边界，圈闭呈穹隆状，一般第一口井打在最高处，然后依次向外扩展，这样风险最低。确定含油范围后，就可以在范围内合理部署井网打开发井了。
有人会问油气是什么流到井筒里的？前面提到地下地层存在一定压力，油藏也是，当井眼沟通油藏和大气时，我们可以认为井筒内压力就是一个标准大气压，岩层内的油气在压差作用下流到井筒内。若地层压力特别高，油气就会沿着井筒冲出地面，这就是自喷井（影视剧里常见），这是只需要在井口安装一个节流阀（可以理解为水龙头，可以控制流速）；若压力不足，则油气只能在井筒内形成一定高度的液柱，这是就需要下入泵，有电潜泵和抽油机等，抽油机相对来说更好维护，抽油机下入的泵和我们以前那种手动压水泵类似。
最后就是注水，即圈闭上部的油气开采出一部分后，圈闭的压力不足驱使油气进入进入井筒，这时就需要在低部位注水，补充圈闭压力，使油气能够流到井筒内。
小结
这次只是简单做了介绍，哪些地方大家感兴趣，可以在评论区留言。
最后这是一个简单动画，其中可能存在误导部分，注意分辨：石油生成开采全流程
