原油和天然气，这两个词汇在日常生活中耳熟能详，它们是现代社会赖以运转的基石能源。当被问及“什么包括原油和天然气”以及“天然气和原油有关系吗”时，许多人可能只会笼统地回答“能源”或“有关系”。事实上，它们共同的身份是“化石燃料”和“碳氢化合物”，而它们之间的关系，远比我们想象的要紧密和复杂，简直就是一对同根同源、相伴而生的“兄弟”。它们不仅在地球深处共同孕育，在勘探、开采、分离和应用上也有着千丝万缕的联系。将深入探讨原油和天然气的本质、成因、性质、开采过程以及它们在现代社会中的重要作用，揭示这对能源双璧的深层联系。

它们共同的身份：化石燃料与碳氢化合物

要理解原油和天然气，首先需要明确它们最根本的身份——化石燃料。化石燃料是指由古代生物遗骸（如浮游生物、藻类、陆地植物等）经过漫长地质时期（通常是数百万年到数亿年）的复杂物理、化学变化而形成的，蕴藏在地壳中的可燃物质。原油和天然气都完美符合这一定义。

更进一步，从化学角度看，原油和天然气的主要成分都是“碳氢化合物”。顾名思义，碳氢化合物是由碳（C）和氢（H）元素组成的有机化合物。无论是液态的原油，还是气态的天然气，其主要成分都是不同分子量和结构组合的碳氢化合物。原油是多种液态碳氢化合物的复杂混合物，其中包含烷烃、环烷烃、芳香烃等，碳原子数通常在5到40个甚至更多。而天然气则相对简单，主要成分是甲烷（CH4），通常占80%以上，此外还含有少量乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）以及非烃类气体如氮气、二氧化碳、硫化氢等。这种共同的化学本质，是它们“兄弟”关系最直接的体现。

地质成因：同源异相的“兄弟”

原油和天然气之所以被称为“同源异相的兄弟”，是因为它们拥有几乎相同的地质成因，但在形成过程中，由于环境条件（尤其是温度和压力）的细微差异，最终呈现出不同的物理形态。

它们的形成过程可以追溯到数亿年前的古生代和中生代。当时，大量的海洋或湖泊中的浮游生物、藻类以及陆地植物死亡后，沉降到水底，与泥沙混合形成富含有机质的沉积物。这些沉积物被快速覆盖，隔绝了氧气，为有机质的保存创造了有利条件。随着地壳运动，这些富含有机质的沉积岩被深埋地下，承受着巨大的上覆岩层压力和地热带来的高温。

在数百万年甚至上亿年的漫长地质演化过程中，这些有机质在厌氧细菌的作用下，