石油的组成和性质

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1.1.1 可燃性矿物

石油及其衍生产品含可燃气体，都属于可燃性矿物。最早引入“可燃性矿物”这个概念的是德国古植物学家波托涅（Г.Потонье）。这个词的词素包含“可燃的”“石头”“生命”等意义，即有机来源的能够燃烧的石头。可燃性矿物是一种有机生物岩石，在岩石中占有一定的位置（图1.1）。有机岩石中也有不能够燃烧的叫做非可燃性矿物，例如石灰岩。

图1.1 可燃性矿物在岩石中所处的地位

可燃性矿物的分类介绍如下。

波托涅及古布金将可燃性矿物分为以下几类：

1）沥青质和石油系列的可燃性矿物——石油沥青；

2）煤炭和腐殖质类可燃性矿物；

3）残留有机岩。

属于石油系列可燃性矿物的有各种性质的石油、可燃性碳氢化合物气体、重质原油、沥青、沥青质、石蜡，以及分布于岩石中、溶化于中性有机液体中的物质（沥青）。

可燃性煤炭系列是各种泥炭、褐色煤和石煤、硬煤等可燃性矿物。在其形成过程中，各种植物来源的物质起到了主要作用。

残留有机质是植物来源的有机化合物——树脂、固醇类、孢质、石蜡等。琥珀、磷沥青属于这一类矿物。

至今没有形成适用于可燃性矿物的分类标准，多数是根据原始产品的成因、形成途径、彼此间的相互转化等制定的分类方法。

古布金把可燃性矿物分为两个基本大类：沥青和煤炭。其中沥青这个类别沿用格菲尔（Г.Гефер）的观点，包括了天然气、石油以及硬沥青。如地沥青、地蜡等从成因上与石油有关的物质。

由于有古布金的研究成果，格菲尔的沥青分类方法在俄罗斯得到了广泛的应用。该方法以物质的物理特性为基础。

（1）气体

1）自然形成的，天然的；

2）石油的，伴生石油的。

（2）液态沥青

1）石油；

2）煤焦油，树脂，树脂焦油等。

（3）硬沥青

1）石蜡；

2）地沥青；

3）沥青。

（4）沥青与其他物质的混合物

乌斯宾斯基（Успеинский）和拉德琴柯（Радченко）根据可燃性矿物形成条件编制的图表是成因分类的实例（图1.2）。

该图由两个分支构成：左侧是煤炭类可燃性矿物（腐殖质），右侧是石油类可燃性矿物（沥青质）。每一个单类以板块的形式表示，板块端面是其形成期间的地球化学环境特征。

该图左侧分支展示了形成煤炭类可燃性矿物原始物质的主要范畴，这些物质是高等植物和低等的动物有机体。

图表的右侧分支指的是石油类（沥青类）可燃性矿物。煤炭板块右侧的箭头指向的是海相和淡水相腐泥岩成因，展示的是石油类可燃性矿物和海水沉积物质的关系。该分支的右侧板块是石蜡类物质，是由含蜡石油风化形成的。

与这个分支相对的一侧揭示的是石油芳香烃类重树脂分支向沥青类，继而向沥青、煤沥青、碳沥青等相应变质程度的转变。

从图中可以看出，可燃性矿物，不管是煤炭类还是石油类，其变质的终端产物相互靠近，这两大类物质变质的最终产品是石墨，也就是物质总的炭化过程。

瓦索叶维奇（Вассоевич）和穆拉托夫（Муратов）根据碳在可燃性矿物组成中的作用，把两个特征作为把天然化合物合并为一组的分类基础：① 化学组成中总的特性，必须含有碳，而且碳起主要作用；② 特殊的物质特性（有机化学研究的结果）。这些天然的物质见图1.3。

图1.2 可燃性矿物成因分类图

对于天然的矿物煤和石油有相应的概念“天然焦”和“石油焦”。化石燃料由3大类矿物组成：煤、石油、可燃气体。在这种图表上把天然焦分为壳质煤、腐殖煤、腐泥岩。

卡林克（Калинко）把所有的可燃性燃料和天然有机物质（包括矿物煤）都称作Naphtides，包括烃类气体、凝析气、石油、天然沥青、天然气水合物。萘基的概念是当代最通用的。

图1.3 碳分类图

1.1.2 石油化学组成特征

石油是黏性油质液体，无色或者黑褐色，有时是黑色，是各种碳氢化合物的复合混合物。石油在黏稠度上有很大差异，有稀薄的，有黏稠的，也有树脂状的。

研究石油的化学成分与同位素组成对于研究石油的成因以及地壳中各种石油的转化过程具有重要意义。石油是非常复杂的有机化合物，按化学成分来说，目前可以确定的有800种碳氢化合物。

对石油组成成分的研究最充分。石油主要是由碳（83%～87%）和氢（12%～14%）组成，比例关系是1.85个氢原子对1个碳原子。这个组分在碳氢化合物中是彼此相关的，化学成分和性质而各不相同。此外，氮和硫也是石油的组成成分，见表1.1。石油被相应地分为氧化原油、含氮原油和含硫原油。

表1.1 燃气与石油的化学成分

1.1.2.1 石油中各元素的性质

（1）碳

碳是门捷列夫化学元素周期表中的第四类，原子序数是6，原子量是12.01。碳元素四价原子表示为：

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原子外层的4个空位决定了它以不同方式与其他不同原子结合形成复合分子的能力。碳原子这种形成复合分子的特性取决于它可以形成无数有机物的性质。

（2）氢

氢原子在碳氢化合物中的含量占第二位。氢元素是门捷列夫元素周期表中的第四类，原子序数是1。由于氢具有极强的还原性，除了稀有气体元素和稀有金属元素以外，它可以和几乎所有的元素生成化合物。氢是宇宙中分布最广的元素，它以等离子的形式构成太阳和星球质量的70%。

碳元素和氢元素在石油和天然气中彼此相关构成碳氢化合物，因此经常利用碳、氢两种元素的比值来确定它们的成分（表1.2）。

（3）氧

氧元素在石油中的含量很少能达到1%～2%，在可燃气体中它基本是以CО₂的形式存在，含量从几乎为零到近乎纯碳酸。

（4）硫

硫元素在石油中以自由状态和化合状态存在。化合状态的硫或者以H₂S的形式存在，或者进入高分子的有机化合物。硫元素在石油中的总含量有时可以达到7%～8%。硫元素在天然气中通常是呈H₂S的形式，其数量有时可达20%，甚至45%（据科兹洛夫对首尔-苏气田可燃气的测定）。

（5）氮

氮在石油中的含量不超过1%，以自由状态存在，含量波动很大：从浓度接近于零到几乎是纯净的氮气。在比较石油与其他可燃性矿物时通常利用的关系是C/（O+N+S）（表1.2）。

表1.2 可燃性矿物的元素组成

此外，还有维尔纳茨基（В.И.Вернадский）确定了磷元素在石油中的存在。在天然气中存在有很少量的氦元素（He含量为1%～2%，有时可达10%）、氩元素（Ar含量不超过1%，很少达到2%）、氖元素以及其他惰性气体元素。

在石油中还可以发现很多浓度不高的元素（通常是沉积岩中的元素），例如Si，Al，Fe，Ca，Mg，往往还有 V，Ni，Cu，Sr，Ba，Mn，Cr，Co，B及一些其他元素。

1.1.2.2 同位素

除了研究各种元素在碳氢化合物中的分布以外，为了弄清石油的地球化学史，也非常重视对同位素成分的研究。

（1）碳元素同位素

碳元素有3个同位素¹²C，¹³C，¹⁴C。在天然化合物中，¹²C的克拉克值是98.89%，¹³C的克拉克值是1.108%。这两个同位素非常稳定，在石油中¹²C与¹³C的数量比是91%～94%。同位素¹⁴C放射性很强，半衰期是5568±30 a，可以用来确定3万年以下的各种木质出土文物的年龄。

不同种类的石油中，碳的同位素组成是不同的。低沸点馏分的特点是“轻型碳同位素组成”，沸腾温度有时超过100 ℃，重度稳定碳同位素的含量随着馏分干点的进一步升高而降低，但是高于450 ℃时¹³C/¹⁴C的值重新升高。

石油中碳元素总量的同位素组成决定着其他各组分碳同位素的组成以及相互之间的数量关系。对于确定石油的相关性来说，碳同位素组成比其他参数更加可靠。

稳定的重同位素¹³C的最高浓度出现在含碳的碳酸盐和二氧化物中，最低浓度则出现在石油中。与碳酸盐和内生岩中的碳相比，有机物及其衍生品（煤、石油、天然气）实际上都富含轻同位素¹²C。

（2）氢元素同位素

氢元素有4个同位素：¹H——氕（P），²H——氘（D）和人工合成的³H——氚（T），还有非常不稳定的⁴H。氚具有放射性，半衰期是12年。氢元素稳定同位素的分布是氕为99.9844，氘为0.0156。P/D的值在3895到4436间波动。

格林贝尔克（И.В.Гринберг）指出，伴生在石油和天然气中的水含有很高的氘，是由于石油和水中的氢原子发生了同位素置换。

（3）硫元素同位素

硫元素有4个稳定的同位素：³²S，³³S，³⁴S和³⁶S，同位素丰度（%）（据 Ранкам的资料整理）³²S为95.1，³³S为0.74，³⁴S为4.2，³⁶S为0.016。³²S/³⁴S的值通常在22～22.5之间波动。只是可以根据年龄相同的沉积物质中硫的同位素组成大概地判断石油品种的相近度及其不同年龄沉积物质的石油的差异性。此外，一些学者指出，相同层位的石油和沥青通常有着相似的³²S/³⁴S值。

（4）氧元素同位素

氧元素有3个稳定同位素。在水中和空气中的平均丰度（据 Ранкам资料整理）分别是（%）¹⁶О为99.760～99.759，¹⁷О为0.042～0.0374，¹⁸О为0.198～0.2039。通常研究 ¹⁶О/¹⁸О的值用来确定古盆地的水温。

氮元素有两个稳定的同位素，平均丰度（据霍叶林克（Хоеринг）资料整理）是（%）¹⁴N为99.635，¹⁵N为0.365，¹⁴N/¹⁵N的值为273～277。霍叶林克和穆尔（Г.Мур）确定了含氮天然气在经过砂岩富集的过程中氮同位素的分馏级别。

上述方法被广泛地用于可燃性矿物的比较特性、对比与揭示其成因特征方面。

1.1.2.3 石油及其衍生物中的碳氢化合物

碳元素和氢元素是碳氢化合物的基础，碳氢化合物的分子结构和大小各异，因此其化学性质和物理性质也各不相同。在石油及其衍生物中有3个碳氢化合物的基本族类。

（1）链烷烃

链烷烃或者石蜡（甲烷烃）有着通用的分子式C_nH_2n+2，式中的n可以是从1到60的任意数，随烃族分子量的增加而增加。这是完全饱和化合物。由戊烷C₅H₁₂、己烷 C₆H₁₄、庚烷C₇H₁₆、辛烷C₈H₁₈等组成，分为正辛烷（无支链）和异烷烃（有支链）。结构中无支链的链烷烃当n=1～4时呈现为气体，化合物中n=5～16时是液体，当n＞16时是固体。无支链的链烷烃被称作正链烷烃或者n链烷烃（例如CH₃—CH₂—CH₂—CH₃）。它们构成同类系列，在分子链上每一项都比前一项相差一个碳原子和两个氢原子。在石油中n链烷烃数量被限制，通常低于60，多数情况是从C₁到C₄₀，构成石油的 15%～20%。

除了无支链的链烷烃还有有支链的链烷烃。例如，有两个碳原子时（异构烷烃、异链烷烃），

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这些同分异构体的组合数量实际上是可以超过百万的。

上述石油甲烷烃基本是标准形式，比异构化合物相对稳定，因此可以在石油中呈现。

每一种同分异构体都有自己的物理性质和化学性质。因为石油中链烷烃和其他种类碳氢化合物的同分异构体呈现出不同的比例关系，所以不同矿床的石油都有自己特有的性质和组成。

一般情况下，石油由二三十种标准的和同分异构体的碳氢化合物组成，其他的则是以微量的形式存在。

（2）环烷烃

环烷C_nH_2n是含有封闭环状结构碳原子的碳氢化合物。环烷的环状结构含有5个或6个碳原子，即环戊烷和环己烷。

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几乎50%的石油是由环烷碳氢化合物构成的。环戊烷和环己烷结构中的氢原子可能被烃基甲基（CH₃）、乙基（C₂H₅）等取代。这种情况下就得到衍生物（甲基环戊烷、甲基环己烷等），它们构成近2%的石油。

环烷和链烷烃一样被称作饱和碳氢化合物，因为它们烃链中的碳原子是饱和的。

（3）芳烃

芳烃（芳香烃）C_n H_2n-6——环状烃，有1个到4个或者5个芳香环，每个芳香环由6个碳原子和少量的短链组成。最普通的代表是苯C₆H₆，由6组CH组成：

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分离出单周期的芳香烃———本系列里的单芳烃，二环的 C_n H_2n-12 （两个环），萘系列，以及烃系列，在分子C_n H_2n-p中含有3个、4 个或更多的环，其中p随着环的数量变化而改变。

每一组CH中的氧原子都可以由甲基和其他自由基代替。这样就构成一系列的碳氢化合物，其中苯环与一个或者几个直链或者支链的烃基结合。

石油中芳烃的含量很少超过15%，而且集中在石油的重馏分中。与易溶的烷烃和环烃相比，芳烃非常稳定，具有饱和的特点，主要特征是置换反应，而不是化合反应。

石油中含有混合的环烃-芳香烃化合物，在石油组分的显著性上与芳烃一起位居第二。含量占馏分物质（沸点高于210 ℃）的比重在20%～45%之间波动。

此外，在石油中还可以发现开链烯烃，通式为C_nH_2n-2。由于它们具有一个双键，因此可以进行化合反应和聚合反应。属于这一类型的有乙烯（C₂H₄）、丙烯（C₃H₆）、丁烯（C₄H₈）等。与几个双键化合物化合叫做聚烯烃。

石油中不存在烯烃，它们存在于石油化工产品中。

1.1.2.4 石油中非碳组分

硫氧氮化合物是石油中的非碳组分，分子式含有氮、硫、氧。在石油中的含量差异巨大：硫占0.01%～1%（在含硫石油和高含硫石油中达8%），氮占0.04%～0.6%（在纯石油中达1.7%），氧占0.2%～7%。随着烃类分子质量的增长，异质原子化合物的含量也在增长，因此异质化合物在轻质原油中很少，而在重质原油中则很多。

1.1.2.5 石油的相似组分

树脂物质、沥青烯是石油中一组异质有机高分子化合物，即树脂-沥青物质。它们由碳、氢、氧及几乎一贯存在的硫、氮和金属组成。树脂中包括少量的自由酸和树脂醚，而沥青烯中含有大量的芳香化合物。含油岩石沥青中的树脂和沥青烯接近石油的相应组分，但不相同。树脂和沥青烯在石油中的含量在0到40%之间摆动，取决于石油的成因类型和热成熟度。

这样，石油的组分是烷烃和环烃——饱和烃，而芳烃、树脂和沥青是不饱和烃。

1.1.2.6 石油分类

石油分为以下几种类型：石蜡（烷烃）和环烃，如果饱和烃的总含量超过50%。石油含有超过40%的烷烃和环烷烃，这些界限就区分出石蜡石油和混合石蜡-环烃和环烃石油。如果饱和烃的总含量低于50%，而芳香化合物、树脂和沥青的总量高于50%，这一类石油就属于芳香类。在实践中这一级别分为两个小类：环烃含量低于25%的芳香-沥青石油和环烃含量高于25%的芳香-环烃石油。

彼得罗夫以重要残留烃——标准类异戊二烯结构的烷烃分配时气液相色谱数据的排列为基础，制定石油化学标准将石油分为4种基本类型：А₁，А₂和Б₁，Б₂。

А₁型石油属于甲烷类石油，在自然界中分布最广，俄罗斯各大油气田都有。属于高产工业石油，主要矿床有罗曼什金诺、萨摩特洛尔。

А₂型石油按组分是环烃-石蜡型和石蜡-环烃类。烷烃含量在25%～40%之间。特点是含有1%～6%的异戊二烯型烷烃，而正常的异戊二烯型烷烃含量是0.5%～5%。这种类型石油产于里海南部（苏拉汗）、西西伯利亚（萨莫特洛尔、索列宁斯克）、近里海（卡拉-丘贝）等地。含有这类石油的底部地层很少，基本是在新生代沉积层中；中生代1500～2000 m深处的沉积层中也有少量存在。

Б₁型石油按照族的组成属于环烃型或者环烃-芳香烃基类。特点是不含标准型烷烃和异戊二烯烷烃，含有少量的支链型烷烃（4%～10%）。这一类型的石油往往赋存在新生代沉积层500～1000 m的深处。里海南部和西伯利亚的北部、南部蕴藏的石油属于这一类型。

Б₂型石油的成分是石蜡环烃和环烃，特点是环烷烃含量高，可达60%～75%。藏量比А²型的石油丰富，主要产在新生代1000～1500 m深处的沉积层中。产地主要在格鲁吉亚、北高加索（斯塔罗格罗兹涅斯克、阿纳斯塔西叶夫斯克-特罗伊茨克）。

表1.3 天然沥青分类

卡灵科认为，属于环烃的还有天然沥青——天然有机化合物的一个大类，和石油构成一个连续系列，从中可以看出物质从稀薄、黏稠到固态的过渡。根据天然沥青的油质含量及某些物理性质，将其进行分类（表1.3）。

乌斯宾斯基（Успенский）和穆拉托夫（Муратов）给天然沥青分类增加了酸沥青、弹性沥青和高氮沥青。酸沥青是地沥青风化的产物，弹性沥青是脂族烃类物质的一个特殊变种，高氮沥青是利用现代细菌加工技术对石蜡烃进行加工得到的产物，详见表1.4。

表1.4 天然沥青的分类

天然沥青分布广泛。在每一个产油区都有埋藏沥青的地层，主要存在于含油层之间，而且在每一个凝析气层都有。巴基罗夫（Бакиров，1993）指出，从全球范围来看，天然沥青与普通石油的储藏总量大致相同，天然沥青储量有可能会超过石油储量。

1.1.3 石油的物理性质和物化性质

研究石油的性质和组成可以运用各种物理方法、化学方法和物化方法。物理方法用来确定密度、黏稠度、凝固点及石油的含水量。化学方法用来研究催化过程、异构过程等。物化方法采用气液色谱法、质谱分析法等。

1.1.3.1 密度

密度是描述石油和石油制品的一个重要性质。密度的绝对值取决于树脂-沥青组分的含量、石油的化学成分、溶解气体的含量等。不同种类的石油密度不同，处于0.77～1 g/cm³之间。

1.1.3.2 黏度和流度

黏度和流度是液体受力影响彼此间的摩擦阻力。石油中芳烃和环烃含量越高，黏度就越高。石油的黏度随着其中轻馏分和溶解气体含量的增加而升高。在正常压力下，温度升高，石油的黏度会降低，而气体的黏度会升高。

石油的绝对黏度单位是泊，泊值为

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在研究石油时，通常需要确定的不是其绝对值，而是运动黏度（ν），相当于石油的绝对黏度除以其密度（ρ），即ν=η/ρ。

流度是相对黏度的倒数。

1.1.3.3 张力面

张力面是液体对抗自身表面扩张的力。其单位是达因（dyn），引算的是表层密度单位、压力表层单位。

因为压力表层是在各种介质交界处测量所得出的数据，其大小与空气和水有关。相对于空气来说，各个矿床所产石油的数值也不尽相同，从25.8～31.0 dyn/cm²，相对于水来说，是17.3～27.8 dyn/cm²。

1.1.3.4 沸点

沸点取决于烃的成分：烃类分子组成中碳原子的数量越多，烃的沸点就越高。烃的沸点见表1.5。

表1.5 烃类的沸点（℃）

从表1.6可以看出，前5个烃族在一般的大气条件下处于气态。研究沸点温度用于分馏石油。根据沸点分离出下列馏分：

1）原油～60 ℃；

2）汽油～200 ℃；

3）煤油～300 ℃；

4）气体～300-400 ℃；

5）润滑油>400 ℃；

6）地沥青>500 ℃。

1.1.3.5 燃烧值

燃烧值指1 kg石油完全燃烧时释放出的卡路里数量。其中，完全燃烧是指产生出二氧化碳和水。表1.6列出了一些矿床的石油燃烧值。

表1.6 石油的密度及燃烧值

1.1.3.6 颜色

石油的颜色非常丰富：有无色（产自苏拉哈内油田上新世中期上部地层）、浅黄色（产自马尔科夫斯基油田的寒武纪地层）、黄色（艾木贝的侏罗纪沉积层）、黑褐色（罗麻什金斯克油田的泥盆纪沉积层）及接近黑色（古谢夫斯基油田的奥陶纪沉积层），还有的在日光下呈现浅绿色（格罗兹宁斯克），也有的呈现浅蓝色（巴京斯克）。

1.1.3.7 光泽

各种因素导致的冷发光，分为荧光和磷光。荧光是物质在受激发停止不超过10^-7秒的时间内直接发出的光。如果发光持续时间较长就是通常所说的磷光。在紫外光照射下轻质原油发出强烈的蓝色光，重质原油发黄褐色和褐色光。为了比较不同种类石油发光的颜色和亮度，往往采用质量发光分析法。

1.1.3.8 旋光性

指当偏光通过石油时能使偏光面的位置产生小角度偏转的特性。石油一般多为右旋，少数为左旋。旋转的角度从几度到零度不等。光旋转的大小随着石油年龄的减小而减小。

1.1.3.9 导电性

石油及石油制品是电介质，不能导电。

1.1.3.10 分子量

表1.7 石油馏分分子量

石油的分子量是它的馏分分子量的算术平均数，从240到290不等。最重的石油馏分是树脂和沥青，分子量是700～2000。表1.7列举了各种石油馏分的分子量。

1.1.3.11 热扩散系数

石油具有在加热条件下膨胀的性质，与其组成成分有关。在自然条件下，石油并不总是完全被天然气充填。石油分解出所含天然气时受到的压力（常温条件下）叫做饱和压力。

1.1.3.12 逆行溶解

指石油融化在天然气中。液态的碳氢化合物在压力增加的条件下能够溶解在天然气中，转化为气态，形成天然气凝析混合气（矿床）。极少情况下石油溶解在甲烷中。极限碳氢化合物充盈进甲烷时，其溶解能力增强。随着碳氢化合物分子量的增大石油的溶解力下降。最不易溶解的是树脂和沥青。

1.1.3.13 石油的气体饱和度

它决定着石油矿床中天然气的含量，用m³表示。溶解在石油中的天然气数量取决于石油和天然气的成分以及温度与压力。根据萨维那娅（Cавиная）和维利霍夫斯基（Велиховский）的资料，在同样条件下，液态碳氢化合物的分子中如果含有相同数量的碳原子，最易溶解烃气的是烷烃，其次是环烷烃，最难溶解的是芳香烃。

1.1.3.14 石油的地球化学演变

地下石油的组成和性质具有强烈的多变性，这取决于一系列的因素：① 组成石油的有机物退化的成分和程度；② 聚集过程的特点；③ 地下石油的赋存条件（温度和压力），也就是地质因素（埋藏层深度、石油年龄、水文地质条件、围岩沉积岩石学）。

众所周知，石油的组成和性质与其年龄无关，而是取决于围岩矿层的深度（Бакиров，1993）。早在1934年，美国科学家巴尔托（Бартон）就指出，很多油田的轻质烷烃石油埋藏于比较深的古老储油层中。随着深度的增加，石油的密度和黏稠度在减小，成分中碳氢化合物的浓度在升高，热动力条件更加稳定，烷烃和环烷烃的含量升高，芳香烃的含量明显降低。正如多林诺（Долинко，1990）所指出的：同一岩层的油层，如果埋藏深度不同，那么环烷总量中环戊烷的数量随着岩层温度的升高而减少，同时环烷的总量也在减少。同样随埋藏深度发生变化的还有相同年龄中n-乙烷的含量（参见表1.8）。

表1.8 相同年龄的石油中n-乙烷含量与埋藏深度的关系

卡尔采夫（Карцев，1978）以大量矿床为例，指出剖面底部石油的密度在减小，轻质馏分的逃逸在增加，树脂和硫的数量在减少。总的来说，石油年龄越古老，其中的轻质馏分就越多。的确应该考虑矿床的构造状况：地台的古老沉积层的石油埋藏越浅，年轻的地向斜区域越广，因为没有经历高温高压的作用。

石油的热动力转化是在高温高压下进行的。由于温度和压力的影响，石油的深度变质在地球内部的深处进行，轻馏分的稳定化合物不断聚集和丰富。烷基碳氢化合物中最稳定的是甲烷；液态和固态的碳氢化合物中是芳香烃（苯、萘）和混合稠环烃。因此，在大约200 ℃的条件下，大多积聚的是甲烷和稠环烃。

最后，石油的热动力转化导致碳氢化合物的石蜡化以及环烷烃的被破坏，这个过程一直持续到石油消失，只残留着甲烷和固态的碳氢化合物。自然界中的所有石油都经历过这个过程。

石油的氧化有两条途径：① 自由氧条件下的多氧氧化；② 有氧化合物条件下的乏氧氧化（Бакиров，1993）。

多氧氧化发生在近地表的矿层，石油与各种富氧水的接触带，也就是表生作用带。表生作用带的厚度和表生变质的程度不固定，取决于矿层的深度和石油积聚的范围、地质及水文地质特性，以及一系列其他因素。

乏氧氧化是在含有氧及细菌的化合物作用下发生的。含有细菌的化合物是使碳氢化合物组分氧化的石油。在这种情况下，石油的氧化只发生在局部，因为细菌只能在80 ℃～90 ℃的温度条件下存在，出现在矿化度不超过200 g/L的层间水中。实际上，甲烷在乏氧条件下没有经历氧化。

石油的微生物转化发生在有来自于表层的渗透水穿透的矿层，这些渗透水可以携带氧和微生物机体，它们利用氧以及在物质交换中吸收某种碳氢化合物。

在无氧条件下，某些细菌为了保证自己的需要恢复为硫酸物，往往生成单体硫。有时在盐洞存在着单体硫，这种盐洞是生物退化形成的原油。

矿层中石油成分形成的一个因素是其在聚集过程中的物理分馏作用（Бакиров，1993）。

在横向运移的过程中，石油变得更加致密黏稠，其中的环烷含量增高，而在汽油馏分中的石蜡烃含量减少。

在石油的垂直运移过程中，尤其是处于射流状的情况下，在沿着通向地球表面的裂隙里密度也可能加大。如果从最底部的油层往上运移过程中发生局部溢流，石油的密度就会降低，同时在运移过程中石油不仅可能失去碳氢化合物馏分，而且非碳氢化合物的组分也会散失，这取决于岩石的吸附作用。石油的芳香烃可能会失去其原始质量的48%～53%，石蜡烃被岩石吸附的数量不超过20%～30%。

石油分异时在矿层内部密度往往随着深度增加而加大。

可以证实的是，石油的组成、特性及其演化程度取决于下列因素：① 有机物质原始组成的特性；② 油田的地质构造特点；③ 热动力及表生变化；④ 运移过程。

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李徐尼为： 石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体.石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物.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/...

玉州区15258574742： 石油中的主要成分是什么? - ？
李徐尼为： 石油的成分主要有:油质(这是其主要成分)、胶质(一种粘性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质.石油是由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体. 石油的成油机理有生物沉积变油...

玉州区15258574742： 石油的主要成分是什么? - ？
李徐尼为： 石油中碳氢两种元素所组成的化合物,成分很复杂,并且随产地不同而异.按其结构又分为烷烃(包括直链和支链烷烃)、环烷烃(多数是烷基环戊烷、烷基环己烷)和芳香烃(多数是烷基苯),一般石油中不含有烯烃. 石油中含硫化合...

玉州区15258574742： 石油是由什么组成的? - ？
李徐尼为： 古代动、植物的遗体,由于地壳的运动被压在地层深处,在缺氧、高温和高压的条件下,逐渐变成石油.经过勘探、开采未经炼制前的石油叫做原油.在常温下,原油大都呈流体或半流体状态,颜色多是黑色或深棕色,少数为暗绿色、赤褐或黄...

玉州区15258574742： 石油的化学成分是什么? - ？
李徐尼为： 石油中,碳、氢是主要的组成元素.碳一般占83%~87%,氢占11%~14%,原子比介于5.7~8.5之间.其他元素,如氧、氮、硫元素约占1%,很少达到2%~3%.还有磷、钒等微量元素和矿物质.这些元素或以游离状或组成化合物的形式存在于...

玉州区15258574742： 石油的组成 - ？
李徐尼为： 烃的混合物

玉州区15258574742： 石油是什么组成的? - ？
李徐尼为： 石油和煤炭一样,属于化石燃料,它是古代海洋和湖泊中的生物残骸经过漫长的物理化学和生物化学过程后形成的一种可燃粘稠液体.石油在全球的分布并不均匀,75%的石油资源都集中在东半球.石油并不是一种纯物质,它是各种烷烃、芳香...

玉州区15258574742： 原油的主要成分 - 石油的主要成分是什么? ？
李徐尼为： 原油的一般性质 1.组成:主要是由碳氢化合物组成的复杂混合物;原油的元素组成(质量百分数)一般为:碳83.0%~87.0%,氢11.0%~14.0% ,硫、氮、氧1%~5% 2.颜色:大部分是暗色——暗绿、暗褐、暗黑,还赤褐、浅黄. (四川 暗绿 玉门 黑褐 大庆 黑色) 3.形态:在常温下,大多原油是流动或半流动的粘液体. 4.相对密度:一般小于1,绝大多数原油相对密度在0.8~0.98之间. (例外:加拿大阿萨巴斯卡原油的相对密度 1.030....等等 ) 5.气味:许多原油都有浓烈的气味,是由于其中含一些含硫化合物有臭味.

玉州区15258574742： 石油的成份是什么?？
李徐尼为： 石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物.