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石油基础知识(1)

作者: 来源: 点击数: 更新时间:2018年03月16日 【字体: |

1.石油的定义

原油(crude oil)又称石油(petroleum)源于希腊语的petra(岩石)和oleum(油),是指赋存于地下岩石孔隙中的一种液态可燃有机矿产。一般认为是有机物死亡后经分解、运移、聚集而形成,常呈黑褐色。习惯上我们称原油为直接从油井中开采出来未经提炼或加工的可燃物质,也即一种黑褐色的流动或半流动粘稠液,略轻于水,以碳氢化合物为主要成分的矿产品。

关于“原油”和“石油”的具体物质指代,“原油”是特指从地层中取出、未经任何提炼的黑色或深棕色的稠厚、有粘性的油状物质,它除了叫“原油”外,也可以称之为“石油”。当“原油”送交炼油厂去加工炼制后,得到的新的物质,仍可以叫做“石油”,但更确切地说,是“石油产品”(Petroleum Product)。原油经过分馏生产出汽油、煤油、柴油等初级产品。这些初级产品经过调兑、添加各种功能的添加剂等进一步处理后,就是我们日常使用的商品汽油、柴油等成品油。

综上所述,“原油”的外延窄,它仅指从地层中取出,未经任何加工提炼的原始状态的“石油”;而“石油”的外延较宽,从地层中取出的可燃油状物质在加工前后,我们都可以叫它“石油”,只是加工后的石油产品,根据它们的特征与用途,人们给出了更为确切的名称,诸如“汽油”、“柴油”、“润滑油”、“沥青”等等,以便区分。

 

2.原油的成因

关于原油的形成原因,有不同的理论。一种是生物成油理论,另外一种是非生物成油理论。  

生物成油理论认为史前的海洋动物和藻类尸体,在地底的高温下经过漫长的压缩和化学反应形成原油,是一次性、不可再生能源。石油的生成至少需要200万年的时间,在现今已发现的油藏中,时间最老的达5亿年之久。在地球不断演化的漫长历史过程中,有一些“特殊”时期,如古生代和中生代,大量的植物和动物死亡后,构成其身体的有机物质不断分解,与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。由于沉积物不断地堆积加厚,导致温度和压力上升,随着这种过程的不断进行,沉积层变为沉积岩,进而形成沉积盆地,这就为石油的生成提供了基本的地质环境。史前的海洋动物和藻类尸体经过漫长的地质年代,在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田,通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。

非生物成油理论认为原油是由位于地下一百公里的无机碳和水在高温和高压下产生的碳氢化合物,是可再生能源。这个理论认为在地壳内已经有许多碳,这些碳自然地以碳氢化合物的形式存在。碳氢化合物比岩石空隙中的水轻,因此沿岩石缝隙向上渗透。石油中的生物标志物是由居住在岩石中的、喜热的微生物导致的,与石油本身无关。一般该理论被用来解释一些油田中无法解释的石油流入,不过这种现象很少发生。

 

3.原油的分类

根据不同的标准,可以对原油进行分类。常用的分类方法有以下三种:

1.     按组成分类:石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类。

石蜡基、环烷基和中间基原油是按照原油中烃类的成分来划分的。石蜡基原油含烷烃较多;环烷基原油含环烷烃、芳香烃较多;中间基原油介于前二者之间。

2.     按硫含量分类:超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类。

低硫和高硫是按照原油的含硫量来区分的。原油的含硫量是指原油中所含硫(硫化物或单质硫分)的百分比。硫对原油性质的影响很大,因为硫对管线有腐蚀作用,对人体健康有害。根据含硫量的不同,可以将原油分为低硫原油、含硫原油和高硫原油。低硫原油的含硫量小于0.5%,含硫原油的含硫量介于0.5%与1.0%之间,高硫原油的含硫量大于1.0%。现有原油储量比例中,中质和重质原油比轻质原油更高,按硫含量分类,低硫原油仅占17%,中质原油占31%,高硫原油比例高达52%。

3.     按相对密度分类:轻质原油、中质原油、重质原油三类。

轻质和重质是按照原油的相对密度来区分的。原油的相对密度,在我国是指在压强为101,325Pa下,20℃原油与4℃纯水单位体积的质量比。美国则是用在压强为101,325Pa下,60℉(15.6℃)原油与4℃纯水单位体积的质量比,通常称为API度。API度和60℉的原油相对密度(原油与水的密度比)的关系满足:

API 度=(141.5/原油在60℉的相对密度)-131.5

     

                      

不同国家和公司对密度的划分标准可能会有所差异,现实中并不完全机   械地遵循这些标准,往往还会考虑定价基准等其它因素。例如北大西洋北海布伦特和尼尼安油田的原油是轻质低硫原油。中东原油是中质含硫原油,例如伊拉克的巴士拉轻油、阿联酋的迪拜原油、卡塔尔的卡塔尔海洋油等。我国的大庆原油是轻质低硫原油,而胜利原油是重质含硫原油。

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。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。

此外,根据生产方式划分,原油可以分为常规原油和非常规原油。常规原油是直接开采就可获得的天然原油;而非常规原油是经过加工和合成后才能得到的原油,如油砂、页岩油等。

 

4.原油的理化性质

不同油田产出的原油品质差别较大,性质由具体成分和组成比例决定。

 

                 

颜色与原油中含有的胶质、沥青质数量的多少有密切关系。深色原油密度大、粘度高。液性明显的原油多呈淡色,甚至无色;粘性感强的原油,大多色暗,从深棕、墨绿到黑色。我国玉门、大庆等油田的原油多呈黑褐色;新疆克拉玛依油田原油呈茶褐色;青海柴达木盆地的原油多呈淡黄色;四川、塔里木、东海等盆地的一些凝析气田所产凝析油从浅黄色到无色。

原油的化学构成主要由烷烃、环烷烃、芳香烃三类等烃化合物组成,其组成元素包括:碳、氢、氧、氮、硫和一些金属元素。

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