石油

石油（petroleum）原油是从油田生产出来的，没有经过加工。石油是埋藏在地下的天然矿产资源，是由古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的进化形成的，属于化石燃料。石油中含有的元素主要是碳、氢、硫、氮、氧等，以烷烃、环烷烃、存在芳香烃和其他形式。石油储存在上地壳中，大多分布在低地和盆地中，如山间盆地、沿海和近海大陆架和其他区域。油通常是流动或半流动的粘性液体，颜色为红色、金黄、墨绿、黑、棕色红色，甚至透明等颜色，一般都有特殊的气味，相对密度一般为0.8～0.98石油的冰点因地而异，沸点从常温到500℃以上不等。石油不溶于水，溶于有机溶剂，部分溶于酒精。

石油被称为“工业的血液”它是当今世界最重要的能源，是仅次于煤的化石燃料，也是现代有机化工的重要原料。石油不仅用作燃料，也用作溶剂、润滑剂，产生石蜡、沥青等。石化工业还可以生产成千上万种化学产品，如塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、染料、医药、农药、炸药和化肥等等。

矿物组成

石油是碳氢化合物的混合物，含有1~50个碳原子的化合物，主要成分是碳（83%~87%氢（11%~14%两种元素和少量的硫（06%~0.8%氮（02%~1.7%氧（08%~1.82%这些元素以碳氢化合物及其衍生物的形式存在，包括烷烃（如甲烷、丁烷）烯烃（如乙烯、丙烯、丁二烯）环烷烃（如环戊烷、环已烷）芳香烃（如苯、甲苯、二甲苯等）含硫化合物（如硫醇、硫醚、噻吩等）含氮化合物（如吡啶、吡咯等）含氧化合物（如苯酚、环烷酸等）以此类推，相对分子质量几十到几千。石油中已鉴定出230多种碳氢化合物，从溶解于天然气的石油平均组成来看，链状碳氢化合物约占53%，环烃约占31%芳香烃约占16%一些油也可能含有氯、碘、砷、磷、微量非金属元素，如硅和铁、钒、镍、铜、镁、钛、钴、微量金属元素如锌和不溶的水。

理化特征

石油通常是流动或半流动的粘性液体，埋藏在地下储层中时以液态形式存在，在地表压力和混合状态条件下仍以液态或半固态形式存在。因为不同的产区，甚至同一产区不同的产层，油的颜色、密度、粘度和凝固点差别很大。油的主要成分是：油质（这是其主要成分）胶质（一种粘稠的半固体物质）沥青质（深棕色或黑色易碎固体物质）碳质。油的颜色很丰富，有红色、金黄、墨绿、黑、棕红色甚至透明，它的颜色就是它所含的胶质、沥青质含量越高，颜色越深。石油一般有特殊气味，相对密度一般为0.8～0.1998年，各地油品冰点相差很大，从高30℃到低30℃不等-50℃。它的沸点从常温到500℃以上。油不溶于水，但能与水形成乳液；溶于苯等有机溶剂、醚、四氯化碳等，部分溶于酒精。石油之所以外观和物理性质不同，根本原因在于其化学成分并不完全相同。

石油是易燃的，它的标准燃料系数是1.4286，平均低位热值为41.87 MJ/kg。

石油的起源对油气资源的勘探具有重要的理论意义，人们一直在研究它。但由于油的成分复杂，可以流动，所以研究油的成因比较困难。人类提出了各种假说，并在实践中不断检验、经过修正和完善，这些假说大致可以分为两大流派无机成因论和有机成因论。

有机成因

石油有机成因理论认为：石油中的大部分物质是保存在岩石中的有机物（尤其是低等动物和植物的遗骸）在漫长而复杂的物理学之后-通过化学变化逐渐转变。

在古代，大量的有机物被流水带到低洼的湖泊或盆地。由于重力，有机物沉入水底，与空气隔绝。大量的泥土沙子和其他矿物质流入土地，迅速掩埋了生物，形成了还原环境。随着地球的运动在细菌沉淀的过程中，压力和温度不断增加、压力、在温度等因素的作用下，还原环境中的有机污泥经过压实固结后成为沉积岩，形成“生油岩层”在成岩阶段，沉积物中的有机质经历了复杂的生化和化学变化，并逐渐损失CO2、H2O、NH3等，剩余的有机质在缩合聚合作用下经过腐泥化和腐殖化的过程，所以形成了干酪根，它是生成大量石油和天然气的先驱，所以石油有机质成因理论也叫干酪根理论。干酪根埋藏到一定深度和温度阈值后，由未成熟变为成熟，杂原子键断裂，烃类和非烃类化合物开始释放；随着埋深的增加，烃源岩进一步成熟，干酪根的C-c键断裂，进入生油、生气高峰。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石中，然后聚集在一起形成油田。地质学家把石油形成的温度范围称为“油窗”温度太低就不能形成石油，温度太高就会形成天然气。

因为石油有机成因理论充分考虑了石油生成和产出的地质条件、地球化学条件，深入对比石油和沉积有机质的组成特征，更有说服力，被绝大多数石油地质和石油地球化学工作者所接受世界各地的石油公司也根据石油有机成因理论指导油气勘探。

无机成因

石油无机成因理论主要以碳化物理论和宇宙理论为代表。根据碳化物理论，地核中的重金属碳化物可以与从地表渗出的水反应生成碳氢化合物。根据宇宙学，当地球处于熔融状态时，碳氢化合物存在于其大气中。随着地球的逐渐冷凝，碳氢化合物被岩浆吸收，在地壳中生成石油。无机成因理论认为，碳氢化合物可以在地下深处生成，并沿裂缝周期性上升，聚集在沉积层中、岩浆岩和多孔火山岩。为了证明这一理论，科学家们在实验室模拟地球深处的条件，成功合成了石油。此外，在无生命的空间体上也发现了类似石油和可燃气体的物质，为无机生油理论提供了依据。如果这个理论被证实，这意味着石油、天然气资源不会在短时间内耗尽。科学家一般用它来解释一些油田的油流入量。

石油是地质勘探的主要目标之一，它储存在地壳上部。石油主要分布在低地和盆地，如山间盆地、沿海和近海大陆架和其他区域。

总的来说，石油的分布极不平衡：从东半球和西半球，大约3/4的石油资源集中在东半球，西半球占1/4；从南北半球看，石油资源主要集中在北半球；。两大油区波斯湾和墨西哥湾以及北非的油田都在北纬20 ~ 40°以内，这个纬度带集中在51°.3%的世界石油储量；北纬50° ~ 70°地带有著名的北海油田俄罗斯伏尔加油田西伯利亚油田和阿拉斯加湾油田。中国石油资源分布极不均匀，主要集中在东部、西部和近海地区的可采资源量分别为100.25亿吨、47.87亿吨和29.27亿吨，合计177.39亿吨。从盆地分布来看，石油资源主要集中在渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴达木盆地和东海陆架大盆地的可采资源量分别为182.31亿吨，大型沉积盆地的石油资源量占全国石油地质资源量的975%新中国成立后，中国石油地质学家发现了100多个油田，包括大庆油田、胜利油田、辽河油田克拉玛依油田等一批大油田。截至2017年底，中国石油累计探明地质储量389.65亿吨，剩余技术可采储量为35.42亿吨，剩余经济可采储量为25.33亿吨。中国的成熟程度美国的石油资源很少，许多盆地和大陆架可能有丰富的油气资源。

石油被称为“工业的血液”它是当今世界最重要的能源，是仅次于煤的化石燃料，也是现代有机化工的重要原料。

石油产品

根据石油产品的用途和特性，可以分为14类，即溶剂油、燃料油、润滑油、电器用油、液压油、真空油脂、防锈油脂、工艺用油、润滑脂、蜡及其制品、沥青、油焦、石油添加剂和石化产品。

1）溶剂油。根据用途，可分为石油醚、橡胶溶剂油、香花溶剂油等。可用于橡胶、油漆、油脂、香料、药物等行业作为溶剂、稀释剂、提取剂；在毛纺工业中用作洗涤剂。

2）燃料油。可分为石油气、汽油、煤油、柴油、重质燃料油。液化石油气可以用来制造合成氨、甲醇、乙烯、丙烯等。汽油分为汽车汽油和航空汽油，分别用于汽车和螺旋桨飞机；煤油中的航空煤油用于喷气式飞机和灯具，也可用作洗涤剂和农用农药溶剂；柴油中的轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于低速柴油机。石油作为燃料有许多优点。如易开采体积小易运输等；可燃性好，热值高；易燃烧、燃烧充分，燃烧后不留灰烬的特点。因此，石油不仅用于海陆空运输，工厂的生产过程，还用于现代国防的新武器、超音速飞机、导弹和火箭的燃料。

3）润滑油。润滑油的种类很多，主要有汽油机油和柴油机油机械油和压缩机油、汽轮机油、冷冻机油和汽缸油液压油电气油等。

4）润滑脂。润滑脂是在润滑油中加入增稠剂制成的，用于低速等不方便用润滑油润滑的设备、机械在重负荷和高温下工作，工作环境潮湿、含有大量水和灰尘且难以密封的机械。

5）石蜡和地蜡。石蜡和地蜡是结构不同的高分子固体碳氢化合物。石蜡分成精白蜡、白石蜡、黄石蜡、食品蜡等，可分别用于匹配、蜡烛、蜡纸、电绝缘材料、橡胶、食品包装、制药工业等。

6）沥青。沥青可分为道路沥青、建筑沥青、油漆沥青、橡胶沥青、特种沥青等类型，主要用于防水建筑工程、铺路以及涂料、塑料、橡胶等工业中。

7）石油焦。石油焦是一种优良的含碳材料，可用于制造电极，也可用作冶金过程中的还原剂和燃料。

石油化工产品

石化产品是石油炼制过程中获得的石油气、芳烃等副产物也是有机合成的基础原料或中间体，部分石化产品可直接使用。石油进一步加工生产的三烯、三苯、乙炔和萘作为化工原料或中间体，直接关系到人们的生活的衣服、食、住、线等，是基本的有机化工原料。从石油中可以提取出数百种有用的物质，其经济价值远远超过作为燃料燃烧的经济意义。石化工业可以生产成千上万种化学产品，如塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、染料、医药、农药、炸药和化肥等等。

全世界的石油生产主要集中在中东。石油输出国组织国家的原油产量占世界的40s输出%以上，这是中国的主要地区美国石油进口。同时，中国也来自西非、南美等主要产油区进口石油。2017年，中国 美国石油海运进口交易额占全球交易额的295%平均海上距离约733，356，800海里（1海里=1.852千米）随着进口石油来源的多元化，这一数据还将继续增长。

油田开发包括石油勘探、钻（完）井和油田开采。石油勘探是石油开发中最重要的基础环节，包括寻找油田、发现和评估。石油勘探投资巨大，发展迅速，石油地质理论日益成熟，勘探手段更加先进除了地震勘探，地球化学勘探、遥感、遥测、资源卫星等先进技术也被引入石油勘探，大大提高了勘探效率和成功率。钻井就是从地下开出一条通往石油的路、气层的孔隙通道，以获取地质资料和油气能量。起初，石油通过地下自然压力集中到油井；当油压下降时，需要使用油泵或深井泵，或者向地下储层注水或注气来维持其压力；有时，在开采前会加入蒸汽或化学溶剂来加热或稀释石油。当采油成本过高时，油井应该关闭。

油气集输工程是在油田内建设一个完整的油气集输站、分离、处理、计量和储存、运输技术使得石油在油井中产出、气、水和其他混合流体被分离，并在矿井中进行初步处理，以获得尽可能多的油、气产品。水可以回注或用于防止环境污染和减少无效损失。

石油是不可再生资源虽然科学调查表明，地球上仍在产生这种能量，但其产生的速度要以地质年龄来计算。据估计，地球上大约有1370亿吨石油储量按照目前的生产水平，全球每年开采30亿吨石油，地球上的石油还可以被人类开采40到50年。

石油碳氢化合物包括饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质等，附着力强、含碳量高、因其有机质种类多，不易降解，属于《国家危险废物名录》（2021年版）HW08危险废物。

土壤石油烃污染一般指原油和石油初级加工产品（包括汽油、煤油、柴油等）和由各种油的分解产物引起的土壤污染。其主要来源是原油泄漏和溢油事故，以及油渣、污泥、垃圾堆放含油污水灌溉空气污染汽车尾气沉降和施用油性农药。土壤中石油烃污染是一个非常严重的环境问题石油中有毒有害的碳氢化合物会改变土壤的理化性质，导致土壤质量下降，影响植物生长，改变土壤的微生物群落结构，对陆生动物造成严重危害，并可能通过食物链危害人类健康。

沸点低的碳氢化合物具有挥发性，可以通过气流转移，造成空气污染。大气中的二氧化氮和碳氢化合物在紫外光照射下发生复杂的光化学反应产生的光化学烟雾，对人体黏膜有强烈的刺激作用。烯烃在大气中产生二次污染物，毒性明显增强比如汽车尾气中的氮氧化物与低碳烯烃发生光化学反应生成过氧酰基硝酸酯形成的光化学烟雾，毒性很大。石油工业的所有方面，包括生产、运输、几乎所有提炼和使用最终产品排放的气体都是温室气体，如二氧化碳、甲烷、臭氧和氧化亚氮等。

石油也会污染海洋。每年有数十万吨石油碳氢化合物泄漏、沿海炼油厂的污水排放、空气污染物和其他原因沉积到海洋中。1991年海湾战争期间，150万吨石油泄漏入海，破坏了当地的生态生态恢复至少需要100年，其湿地永远无法再生。进入水体的油随水迁移，同时变质、氧化、在运动扩散等多种因素的作用下，水中的油可以聚集成沥青块，漂浮在水中，随水漂流。

石油污染会破坏海水养殖、盐田生产和滨海旅游区等行业。海面上的油膜会阻碍大气与海水的气体交换，影响海洋植物的光合作用。海洋动物的皮毛和海鸟的羽毛被油污染后会失去保温性、游泳或飞行的能力。石油中含有的苯甲苯等有毒化合物泄漏入海后会进入食物链，对海洋生物造成极大危害。