石油的物理性質和化學性質，石油的物理性質

1樓：

石油;petroleum

性質：有天然石油和人造石油之分。通常指天然石油，是一種化石燃料。

由遠古海洋或湖泊中的生物在地下經過漫長的地球化學演化而成。從深部地層中開採出的黑褐色或暗綠色的可燃性黏稠液體，常與天然氣並存。由各種烴類組成，含有少量硫、氮、氧的有機化合物。

石油因產地不同，其理化性質有很大差異。未經加工的石油稱**。**經加工後可製成汽油、噴氣燃料、煤油、柴油等。

還可提取潤滑油、潤滑脂等。也是發展石油化工的重要基礎原料。石油煉製工業中由**經過一系列石油煉製過程和石油產品精製加工而得到各種產品，通常按其主要用途分為如下幾類：

（1）石油燃料，如液化石油氣、汽油噴氣燃料、煤油、柴油、燃料油等；（2）石油溶劑和化工原料，如汽油型溶劑、煤油型溶劑、純芳烴和化工原料；（3）潤滑劑和有關產品，如各種潤滑油和潤滑脂等；（4）其他有關石油產品，如石油蠟、石油瀝青、石油焦等。每類產品還按應用領域再細分為若干組。2023年中國的石油產品數量即達600多個。

2樓：

石油是混合物

顏色黑色或褐色

化學性質受熱分解

石油的物理性質

3樓：中地數媒

石油的化學成分將決定它的物理性質和經濟價值，而石油沒有固定的成分，因此也就沒有固定的物理常數。但通過對分佈廣泛的石油大量相關資料的分析整理，還是能歸納出反映石油總特徵的物理性質或相關物理性質的變化範圍。瞭解這些性質對認識石油、進行石油地質研究和評價石油品質及經濟價值是很有用的。

( 一) 顏色

在透射光下石油顏色可以呈淡黃、褐黃、深褐、淡紅、棕、黑綠及黑等顏色。**顏色的深淺主要取決於膠質、瀝青質的含量，其含量愈高，則顏色愈深。

( 二) 密度

石油與天然氣地質學

石油密度一般介於 0. 75 ～ 0. 98 之間。

通常把密度大於 0. 90 的稱為重質石油，小於0. 90 的稱為輕質石油。

世界各國的**大多為輕質石油，重質石油居次要地位。石油密度最大的可達 1. 00 以上，這種石油用一般方法難於開採。

石油的密度主要取決於化學組成。就烴類而言，密度隨碳數增加而增大。碳數相同的烴類，烷烴密度小些，環烷烴居中，芳烴密度較大。

密度是單位體積物質的質量，一般用 g/ml 或 g/cm3表示。密度與物質本身的成分和體積變化相關。液體石油的體積，在常壓下隨溫度升高而增大。

溫度每增加1 ℉，單位體積所增加的體積數稱為膨脹係數。它不是一個固定的常數，而是隨密度減小而增大 ( 表 1 － 4) 。壓力對石油的體積也有影響，隨壓力增大體積將因被壓縮而減小。

壓力每增加 101325pa，單位體積被壓縮的體積數稱為壓縮係數。壓縮係數也不是一個常數。

顯然，溫度和壓力是影響石油體積的兩個主要因素。考慮**是氣、液、固三相物質的混合物，以液態烴為主體的石油中含有不同數量的溶解氣態烴、固態烴及非烴。實際上，在地下油氣藏中，溫度和壓力不僅影響石油的體積，同時還影響到石油本身的物質組成，從而影響其質量。

一方面，溫度的增加有使溶解氣逸出液態石油的趨勢; 另一方面，壓力的增加，將使**中溶解氣量增加。在地下油氣藏中，溫度、壓力同時增加，而壓力增加使溶解氣增加的效應遠大於溫度增加使溶解氣逸出的效應; 與此同時，溶解氣量增加引起體積增加的效應遠遠超過隨壓力增加而使體積減小的效應。因此出現壓力增加體積不是縮小而是增大，直至達到飽和壓力為止 ( 圖 1 －5) 。

表 1 －4 不同密度石油的膨脹係數

圖 1 －5 在有氣頂氣條件下石油體積隨壓力增大而變化的情況( 轉引自 a. i. levorsen，1954)

由此可見，地下石油的密度不僅與溫度、壓力有關，還與溶解氣量有關，且後者才是影響石油密度的本質因素。溶解氣量增加則密度降低。地表與地下溫度、壓力條件不同，不僅影響石油體積，更主要的是由於溶解氣量的差異，導致石油物質組成的差異，實質上是改變了石油的質量。

地下石油含有較多的溶解氣，這是地下石油密度比地表石油密度低的根本原因。

( 三) 黏度

黏度是反映流體流動難易程度的一個物理引數。黏度值實質上是反映流體流動時分子之間相對運動所引起內摩擦力的大小。黏度大則流動性差，反之則流動性好。

石油黏度是制定石油開發方案、油井動態分析及石油儲運都必須考慮的重要引數。黏度分為動力黏度、運動黏度和相對黏度。

動力黏度又稱絕對黏度。在國際計量單位si制中，單位為帕斯卡·秒(pa·s)。其定義為:

流體通過長度(l)為1m，橫截面積(f)為1m2，滲透率(k)為1μm2的介質，當壓差(δp)為1pa，流量(q)為1m3/s時，流體的黏度(η)為1pa·s。其表示式為:

石油與天然氣地質學

1pa·s相當於c.g.s制10p，1mpa·s=10－3pa·s。在101325pa，20℃時，水的動力黏度為1mp·s。不同溫度下的動力黏度用ηt表示。

動力黏度/密度，稱為運動黏度。其單位為m2/s，稱二次方米每秒。不同溫度下的運動黏度用νt表示。

相對黏度又稱恩氏黏度，是在恩氏黏度計中200ml**與20℃時同體積的蒸餾水流出時間之比。常用et表示。根據實驗室測定的et值，可以通過查換算表獲得運動黏度，並計算出動力黏度。

石油地質學上通常所用的黏度多指動力黏度。石油黏度大小主要取決於其化學組成，如果小分子的烷烴、環烷烴含量高，黏度就低;而如果石蠟、膠質、瀝青質含量高，黏度就高。

石油黏度隨溫度升高、溶解氣量增加而降低。因此，地下石油的黏度常低於地表。在地下1500～1700m處，石油的黏度通常僅為地表的一半。

如我國克拉瑪依的**，在地下溫度為50℃時，η50=19.2mpa·s，在地表20℃時，η20=64.11mpa·s。

(四)溶解性

石油能溶於多種有機溶劑。如氯仿、四氯化碳、苯、醚等。石油是多種有機化合物的混合物，實際上各種化合物都可以看做有機溶劑，換言之，各成分之間具有互溶性。

其中輕質組分對重質組分的溶解作用可能更明顯些，也更容易理解。有可能這種溶解作用正是重質組分得以實現運移的有效途徑。

石油在水中的溶解度一般很低，通常隨分子量的增加很快變小，但隨不同烴類化學性質的差異而有很大的差別。其中芳烴的溶解度最大，可達數百到上千微克/克;環烷烴次之，一般為(14～150)微克/克;烷烴最低，僅幾個到幾十微克/克。在碳數相同時，一般芳烴的溶解度大於鏈烷。

如己烷、環己烷和苯分別為9.5mg/l、60mg/l和1750mg/l，差別是非常明顯的。苯和甲苯是溶解度最大的液態烴。

當壓力不變時，烴在水中的溶解度隨溫度升高而變大，芳烴更明顯，但其隨含鹽度和壓力的增大而變小(mcauliffe，1979)。當水中飽和co2和烴氣時，石油的溶解度將明顯增加。

(五)凝固和液化

石油的凝固和液化溫度沒有固定的數值。在凝固和液化之間可以出現中間狀態。富含瀝青的石油在溫度降低時無明顯凝固現象。

石油的凝固點與黏度和重質石蠟的含量有關，尤其與後者關係密切。富石蠟的石油在溫度下降到結蠟點時，即伴隨石蠟晶出而出現凝固現象;高黏度**一般富含石蠟，10℃左右便會變成黏糊狀或固體狀;石油凝固點的高低與含蠟量及烷烴碳原子數具有正相關性。凝固點高的**容易使井底及油管結蠟，這給採油增加困難。

輕質石油凝固點很低，所以一般低凝固點的石油為優質石油。

(六)蒸發與揮發

蒸發和揮發都是指在常溫常壓下液體表面汽化的現象。二者可視為同義詞。蒸發側重於氣化現象本身，而揮發則是側重於表述這種現象的動態過程和結果。

石油蒸發時輕組分優先逸出;而通常石油的揮發性即指其輕組分以氣體形式離開石油散發掉的現象和事實;其結果使石油的密度增大。

(七)熒光性

石油在紫外光照射下可產生熒光的特性稱為熒光性。石油中只有不飽和烴及其衍生物具有熒光性。這是因為它們能吸收紫外光中波長較短、能量較高的光子，隨後放出波長較長、能量較低的光子，產生熒光。

飽和烴不發熒光。熒光性可能與存在雙鍵有關。

熒光色隨不飽和烴及含雙鍵的非烴濃度和分子量增加而加深。芳烴呈天藍色，膠質為黃色，瀝青質為褐色。利用石油具有熒光性，可以用紫外燈鑑定岩石中微量石油和瀝青類物質的存在。

在有機溶劑中只要含有10－5瀝青類物質即可被發現。

(八)旋光性

大多數石油都具有旋光性，即石油能使偏振光的振動面旋轉一定角度的效能。石油的旋光角一般是幾分之一度到幾度之間。絕大多數石油的旋光角是使偏振面向右旋移而成，僅有少數為左旋。

石油的旋光性主要是與組成石油的化合物結構上存在不對稱碳原子(又稱手徵碳原子或手徵中心)有關。而通常存在手徵碳原子的甾、萜類化合物是典型的生物成因標誌化合物。因此旋光性可以作為石油有機成因的重要證據之一。

(九)導電性

石油及其產品具有極高的電阻率，石油的電阻率為109～1016ω·m，與高礦化度的油田水(電阻率為0.02～0.1ω·m)和沉積岩(1～104ω·m)相比，可視為無限大。

石油及其產品都是非導體。

(十)熱值

石油作為重要的能源，其主要經濟價值就在於它的熱能。石油的熱值因石油的品質差別而有所差異，密度在0.7～0.

8kg/l的**為44.5～47mj/kg;密度為0.8～0.

9kg/l的**為43～44.5mj/kg;密度為0.9～0.

95kg/l的**為42～43mj/kg。與煤比較(煤的熱值為22～32mj/kg)，大約1.5t煤的熱值才相當於1t石油的熱值。

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