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2007年6月30日 ⁄ 暗潮 地质物探 ⁄ 评论数 0+ ⁄ 被围观 +

第一节:石油的概念及特征

一、石油的概念
   石油是由各种碳氢化合物混合而成的一种可燃有机油状液体。石油分天然石油和人造石油两种。天然石油是从油气田中开采出来的;人造石油是从煤或油页岩石中干馏出来的。石油在提炼以前称为原油,从原油中可提炼出汽油、柴油、煤油及一系列石油产品。
   石油一般呈棕黑色、深褐色、黑绿色等,也有无色透明的。石油有特殊的气味,含硫化氢时有臭味,含芳香烃而有香味。
   地层原油的物理性质直接影响原油在地下的储存状况和流动性能。研究油田驱动类型,确定油田开采方式,计算油田储量,选择油井工作制度等都必须有
准确的地层原油物性分析资料(也叫高压物性资料)作为依据。分析地层原油的
物理性质,一般要取得以下几个参数。
1.   饱和压力:地层原油在压力降低到开始脱气时的压力称饱和压力。原始饱和压力是指油田开采初期,地层保持在原始状况下测得的饱和压力。一般所说的饱和压力是指原始饱和压力。它是确定开发决策的依据之一。单位为兆帕(MPa)。
2.   溶解气油比:在地层原始状况下,单位重量(或体积)原油所溶解的天然气量称为原始气油比,单位是立方米每吨(m3/t)或立方米每立方米(m3/m3)。油井生产时,每采出1t原油伴随采出的天然气量称生产气油比,单位是立方米每吨(m3/t)。
3.   原油密度和相对密度
原油密度:是指单位体积原油的质量。单位是千克每立方米(kg/m3)。
原油的相对密度:是指原油在20℃,0.101 MPa的标准状态下脱气原油的密度与温度为4℃时同样体积纯水密度之比值,为无因次量。
4.   原油粘度:石油在流动时,其内部分子之间产生的摩擦阻力称为原油粘度,单位是毫帕秒(mPa·s)。影响粘度的因素很多,在地层中的原油,由于温度高、压力高,且溶解有大量天然气,所以粘度小;而地面原油温度低,溶解气少,所以粘度比地层条件下大得多。如果原油粘度大于50 mPa·s,    20℃时相对密度大于0.920时就叫稠油。
5.   原油凝固点:原油冷却到失去流动性时的温度,叫做原油凝固点。凝固点在40℃以上的原油叫高凝油。
6.   原油体积系数:地层条件下单位体积原油与其他在地面条件下脱气的体积之比值,称为原油体积系数,为无因次量。原油体积系数是用来计算石油地质储量、注采比、地下亏空等主要开发指标的换算系数,它的数值一般都大于1。
7.   原油收缩率:地层原油采到地面后,天然气逸出使体积缩小,收缩的体积占原体积的百分比称为收缩率。
8.   原油压缩系数:单位体积的地层原油的压力每增加或减小1Pa时,体积的变化率称为压缩系数(又称压缩率),单位是每帕或每兆帕(Pa-1或MPa-1)。
二、     石油的组成
      石油主要由(C)、氢(H)元素组成,碳占83%~87%,氢为10%~14%两者的比值(C/H)一般在6.0~7.5之间;还有氧、氮和硫,但含量都不超过1%,个别油田含硫量可达3%~4%。
      要说明的是,上述的各元素在原油中不是呈游离状态,而是结合成不同的化合物而存在,多以烃类化合物为主,另外还有少量的含氧、硫、氮的非烃类化合物。原油中烷烃的碳原子个数为15~42时,呈固态的碳氢化合物称为蜡。原油中含蜡的百分数称为蜡含量。
     胶质是原油中相对分子质量较大的烃类,并含有氧、氮、硫等杂质。它溶解性较差,只能溶解石油醚、苯、氯仿、乙醚和四氯化碳等有机溶剂中,能被硅胶吸附。石油蒸发或氧化后,胶质成分增加。密度较小的石油一般含胶质4%~5%,而较重的石油胶质含量可达20%或更多。原油中所含胶质的百分数称为胶质含量。
     原油中的沥青质为暗褐色至黑色的脆性物质,含有碳、氢、氧、氮、硫等元素的高分子多环有机化合物,其相对分子质量比胶质大许多倍,不溶于石油醚或酒精,可溶于苯、三氯甲烷及二硫化碳,也可被硅胶吸附。原油中所含沥青质的百分数称为沥青质含量。
三、石油的形成
  石油成因是石油基础知识一个根本性问题。我们所说的石油成因主要是指能够形成工业聚集的石油。石油是由大量的有机物质(脂类、碳水化合物、蛋白质等)经过亿万年的地下埋藏,经过各种物理和化学反应面形成的。它的形成必须具备以下几个条件:
(一)它有足够数量和一定质量的原始有机物质。
(二)要有浅海封闭环境或一定深度的湖泊环境。
(三)要有长期稳定下沉的地壳运动背景。
(四)要有较快的沉积堆积速度。
(五)要有适当的受热和埋藏历史。
四、我国近代的石油工业
    解放前我国的石油工业极其薄弱,从1904年台湾省苗栗县打出第一吨石油,到1949年解放的四十六年中全国共生产原油308万吨,比我们大庆油田一个月的产量还少。解放后我国迅速加大了油气田的勘探和开发力度,先后发现并开发了克拉玛依、冷湖、大庆、胜利、大港、辽河、吉林南阳、江汉、新疆、长庆等油田,海洋油田开发也不断扩大,从1978年开始我国石油年生产量已在1亿吨以上,并实现出口。
     但随着我国国民经济的不断快速发展,对石油的需求量在不断增加,短短的20年,我国已从一个石油输出大国转变成了一个石油进口大国,2007年我国的原油年产量已增加为一亿九千万吨,原油进口达一亿伍千万吨,能源形势较为严峻,这就需要我们石油人加倍努力,为我国的能源战略作出贡献。
五、石油在国民经济中的作用
      石油在国民经济中发挥着极其重要的作用。在工业上,石油被誉为工业
的血液,近代工业和交通运输如果没有石油必将陷于瘫痪,轻纺工业也越来越多依赖石油为原料,以生产合成纤维、合成橡胶和合成塑料为主体的石油化学工业已形成一个庞大的工业门类。在农业中石油的作业也是举足轻重,除了农机设备所需的燃料外,化肥、农药也离不开石油,目前世界上百分之九十的化肥来自于石油。化肥可以使粮食增产,化纤可以减少棉田,就这个意义上说,石油就是良田沃土。在军事上更离不开石油,现代化战争需要石油作动力,石油提供高效能炸药和火药,所以没有石油就没有国防。
    总而言之,石油是国民经济建设中不可缺少的战略资源和物质基础。当前的石油产品已经广泛地深入到人民生活的各个领域,在全面建设小康社会和提高人民物质生活水平的进程中,石油定将起着不可替代的作用。
     最后指出石油目前最重要的作用是作为燃料资源,而从长远看,把石油作为燃料资源来使用也许是人类的一个历史误会,石油是最珍贵最优质不可再生的天然有机原料,人类应该尽快把它从燃料中解放出来,让它为人类创造更大的价值。

 
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