石油的组成与性质

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石油的组成与性质

２００７－６－２１　１３：４６：０３　国际石油网　网友评论　石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体．石油是古代海洋　或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料．石油的　性质因产　地而异，密度为　０．８　￣　１．０　克／厘米　３，粘度范围很宽，凝固点差别　很大（３０　￣　－６０°Ｃ），沸点范围为常温到　５００°Ｃ　以上，可容于多种有机溶剂，　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，约占　９５％　￣　９９％，含硫，　氧，　氮的化合物对石油产品有害，　在石油加工中应尽量除去．　不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，　但主要属于烷　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．组成不同类的石油，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．

能源基础知识

２００７－６－７　１５：２２：１６　国际石油网　网友评论　通常凡是能被人类加以利用以获得有用能量的各种来源都可以称为能源．能源　种类繁多，而且经过人类不断的开发与研究，更多新型能源已经开始能够满足人　类需求．根据不同的划分方式，能源也可分为不同的类型．　首先根据产生的方式以及是否可以再利用能源可分为一次能源和二次能源，　可再生能源和不可再生能源．　一次能源包括可再生的水力资源和不可再生的煤炭，　石油，　天然气资源，其中包括水，石油和天然气在内的三种能源是一次能源的　核心，它们成为全球能源的基础；除此以外，太阳能，风能，地热能，海洋能，　生物能以及核　能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内，而电力，煤气，　汽油，柴油，焦炭，洁净煤，激光和沼气等能源都属于二次能源．其次根据能源　消耗后是否造成环境　污染可分为污染型能源和清洁型能源，污染型能源包括煤　炭，石油等，清洁型能源包括水力，电力，太阳能，风能以及核能等．最后根据　能源使用的类型又可分为常　规能源和新型能源．常规能源包括一次能源中的可　再生的水力资源和不可再生的煤炭，　石油，　天然气等资源．　新型能源包括太阳能，　风能，地热能，海洋能，生物能　以及用于核能发电的核燃料等能源．

随着全球各国经济发展对能源需求的日益增加，现在许多发达国家都更加重　视对可再生能源，环保能源以及新型能源的开发与研究；同时我们也相信随着人　类科学技　术的不断进步，　专家们会不断开发研究出更多新能源来替代现有能源，　以满足全球经济发展与人类生存对能源的高度需求，　而且我们能够预计地球上还　有很多尚未被　人类发现的新能源正等待我们去探寻与研究．

黑金－　黑金－石油的秘密

２００７－６－７　１５：１５：１３　黑金的诞生　过去　２０　年来在地质学和地球化学的研究下，　对于石油成因的了解已经大有　进展，石油的生物成因说已近不争的事实．虽然无机（非生物）成因的油气也可　能存在，　但属少量．生物成因说的重要证据是生物指标，也就是石油中残留的　生物分子仍具有生物体的分子构造或特性，是生物体中原有不易分解的化合物，　在石油形成过程　中残留下来，一般可用来判别石油前身的生物种类，年代和沉　积时的环境．　此外，从碳的稳定同位素分析也不利于无机成因说的可能性，因为油气和生　物相似，含有比无机碳较少的　碳－１３　同位素（Ｃ１３）．地球上的石油绝大多数　产在含有生物有机物的盆地中，也支持生物成因说．如今我们已经能够利用生物　成因说的准则，成功地预测石油　的产量和分布．石油成因的研究不仅是学理上　的研究，也有实际上的功用．　石油是古代生物遗骸经由很复杂的生物和化学作用转化而成的，　据估计大约　只有千分之一或更少的生物　体，有机会经过很快的掩埋与氧隔绝避免腐烂，并　转化成石油的前身油母质．油母质是一种大分子的有机地质聚合物，以固态存在　于页岩或碳酸岩的颗粒间，它的成　分很复杂，含碳，氢和少量的氮，硫，氧．　油母质的形成一般认为是由生物聚合物例如蛋白质等先分解成单分子体，　再重新　聚合成油母质．　湖里沉积物中的

油母质多数来自藻类，细菌孢子，花粉或树脂等，以产生液　态石腊系的碳氢化合物石油为　主．海里沉积物中的油母质多数来自浮游生物，　藻类，细菌和少量陆上植物，以产生液态石油为主，天然气为辅．陆上沉积物中　的油母质多数来自高等植物的木质　素，以产生天然气为主．因此了解生油岩中　油母质的来源，可以预测所产出石油的成分和油与气的比例．　国际石油网　网友评论

油母质的形成多数在沉积掩埋的早期，当时的地温多不超过摄氏　５０　度．大　约经历几千万年，沉积物越埋越深，地温越高（约摄氏　１００－１５０　度），油母质　的成熟度达到一定范围（油窗）就转化成液态石油或天然气．　石油的生成是受化学动力控制的不可逆反应，就像我们煮食物一样，温度高　所需时间短，温度低得慢慢　熬．油母质转化成石油一般认为符合反应速率的准　则．石油地球化学家以实验模拟，把油母质在压力锅中加热观察石油的产生并测　量其反应速率和参数，再从地层中　已知生油岩掩埋的深度或其相当的地层温度　和地层掩埋的时间（约千万年），去估计石油生成的量．　埋藏在深处的石油分子经过长期地热的煎熬（约摄氏　１５０－２００　度），逐渐　裂解成天然气和焦沥青，　终究有机会以气态再度移栖到浅处成为天然气藏，或　以固态的天然气水合物隐藏在深海底，或逸出地表．石油裂解过程如同石油的生　成一样是不可逆反应，甲烷和石　墨为其最终产物．　黑金的流浪生涯　石油从油母质产生后，起初多被残留的油母质所吸收，当石油的量超过油母　质所能吸收的最大量时，就进　入生油岩地层的孔隙间．当石油越生越多，地层　内压力升高将油气由生油岩排出到周围孔隙度高的地层中，　有时生油岩地层压力　高过岩层的强度则发生破裂，因而加　速油气从生油岩中排出（初次移栖）．　当油气进入高孔隙的地层中，由于孔隙大，毛细阻力小，油气可通过浮力快　速沿着此运载地层往浅处移动，这是二次移栖．当油气在移栖途径中遇到不透油　的地层（封阻）受阻而停留下来，慢慢由上而下汇集在此封闭地层中，封闭内的　石油越聚越多，就形成所谓的油藏．　倘若油的来源不断，继续汇集，一直到此封闭地层被油气所填满，如果有油　气再补充进入，则由下方溢口　溢出，经由其它途径再向浅处移栖．除了少量油　气有朝一日为人类服务，多数残留在地层内的油气终究难逃被细菌吞噬的命运，　因细菌生化作用大大改变石油的成分　和性质，使其变重而多硫，并不为人类所　喜欢．　石油探勘者如果能准确地定出石油移栖的途径和方向，　就可在沿途按图索骥　探寻可能存在的油藏．我们如　何知道石油移栖的途径和方向呢？石油地质学的　研究告诉我们，　石油二次移栖的途径和方向与地下地质断层构造和运载地层的特　性或连续性有密切关系．地球物理学　家利用震波探测技术和地质学家研究地层　的变化与构造，提供我们详细的地下地质轮廓，让我们了解油气最可能移栖的地　层或断层，以及能够封阻油气的盖层和封　闭．　地球化学家从石油中的生物指标或碳和氢同位素，　告诉我们油藏中的石油是　从哪个生油岩地层来的，并追　踪生油地层和石油移栖的方向，就如同刑事警探　利用指纹和　ＤＮＡ　追踪罪犯一样．有些生物指标的特性和含量可告诉我们油母　质是否已成熟，石油是否已生成．此外，因为石油中的极性有机分子在移栖途中　易被地层中黏土矿物吸　附，所以它的含量随移栖距离增加而减少，也因此可告

诉我们石油移栖的远近．　黑金的归宿　石油在地下汇集到油藏封闭，就如同河水在地表汇集到湖泊，池塘，水库或　海洋一般．不同的是石油的流　动（移栖）是由下往上浮升，倘若地下移栖通道　顺畅，石油终究要漏出地表而消散．所幸地下经常存在着渗油性很低的地层，如　颗粒很细的泥岩，页岩，或很致密含　石膏盐类的蒸发盐岩等．这些岩层受挤压　而形成背状或帽型的构造（背斜），成为良好盖层，倘若盖层下的岩层是孔隙大　的岩石如砂岩，碳酸岩等，则这些地层中的　岩石孔隙就成为容纳石油的空间．　在储油层中，　油，　气，　水由于比重不同，　是成层状存在的，　天然气层在上面，　其次是油层，最下面是水层，但有时候天然气与油可以单独与水共存．

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