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科普丨“白色石油”来了

作者:
来源:
中国能源报
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无色透明!一瓶类似矿泉水的“白色石油”,将人们的目光吸引到了渤海湾南岸的山东海域,引起轰动。

据媒体报道,中国石化胜利油田近日在山东东营北部浅海海域首次开采出无色、清澈、透明、被业内称为“白色石油”的凝析油。

这种无色透明凝析油是中国石化胜利海上油田首次采出。

不同于常见的黑色石油,“白色石油”为油样含水为0的凝析油,油质无色、清澈、透明。凝析油是从凝析气田或者油田伴生天然气凝析出来的液相组分,又称“天然汽油”,可直接用作燃料,也是炼油工业的优质原料,通常为黄褐色,如此高纯度无色透明凝析油属胜利海上埕岛区块首次发现。

工程师:起初以为是水!

 “当时是试采,采油工程师现场取样放空出来的竟然是 ‘水’。但与一般井不同的是,这‘水’相对纯净无色,一般井出的是混浊的作业入井液。起初我们有点失望,对采油单位而言,产油就意味着利润,出水就意味着前期投资打了水漂。”中石化胜利油田海洋采油厂海三采油管理区石油地质主管师朱凯向记者回忆了当时的情景。

“有点不可思议 ,实在难得一见,非常惊喜!”随即,工程师们将样品带回化验室化验,结果显示含水为零,确认凝析油。

 “正常的石油颜色一般是黑色的,含有沥青质、胶质等成分。而这次开采出来的凝析油呈现无色,原因应该是沥青质、胶质等成分比较少。”中石化胜利油田海洋采油厂科研所地质勘探主管师武群虎解释,这种凝析油开采出来后,炼化的工艺应该也不会很复杂。

近日,该井正式投入开发,目前日产油42吨,日产天然气3.5万方,采出的凝析油无色、透明、清澈如水。

除了颜色,无色原油和黑色原油有啥不同

无色、清澈、透明、含水为0的高纯度原油是怎么形成的?跟普通原油最大区别在于哪?

 中国石化胜利油田勘探开发研究院地球化学研究室主管师王秀红做了解读。

无色原油是如何形成的

关于原油的形成,学术界曾存在很大分歧。一种说法认为原油来源于无机物的合成,在地底深处高温、高压条件的岩浆中,二氧化碳、氢气等无机物经过漫长的碳化无机物反应合成原油。

而另外一种观点则认为,原油的生成来源于有机物。据了解,几乎所有的已知油田都是在沉积岩中发现的,而沉积岩中可以见到化石等丰富的生物遗迹。此外,研究者通过实验发现,生物体中的蛋白质、碳水化合物、脂肪在一定条件下可以形成与原油中碳氢化合物类似的物质。由此,“有机说”成为了目前学术界关于原油形成的主流观点。

在大多数人的认知里,原油多为黑褐色的黏稠物质,为何这次开采出的原油是透明无色的呢?王秀红表示,无色原油就是不含或少含胶质、沥青质的油,一般为凝析油。凝析油在地下储存的时候,由于地层压力大、温度高,它们往往转变为气态或以小液滴的形式溶解于气体中,即以天然气的形式存在,被称为凝析气。在被开采出地面的过程中,压力和温度不断降低,凝析气凝结成液态原油被采出地面。

据王秀红介绍,目前有3种情况可能形成无色原油:无色原油地下分异形成,油藏内部流体按照密度差异,自上而下形成气顶、油柱和底水的分布差异,聚集成藏的、易于流动的轻质部分汇聚成为凝析气;还有可能是地下相对密闭环境中,生成的原油如果未能及时排出,在高温高压条件下会裂解,导致轻组分增多,生成天然气等组分,凝析气也会同时出现;此外,还有一种情况是,因为天然气具有分子小、流动性强等特点,不同来源的天然气易于向同一空间内充注成藏,开采后也会出现凝析油。

事实上,这并非是无色原油首次出现,在此之前,美国加利福尼亚、罗马尼亚和印尼的苏门达腊均产出过无色原油。据了解,无色原油可直接用作燃料,相对普通黑色原油而言,具有更高的利用价值。

工程师开采凝析油

常见的原油有红、绿、黑、棕等多种颜色。那么这些颜色主要由什么因素决定?通过颜色能判断原油品质的好坏吗?

王秀红说,原油一般有4种族组分,即饱和烃、芳烃、胶质和沥青质。其中,饱和烃是没有颜色的,芳烃是黄色的,胶质、沥青质是褐色、黑色的,原油的不同颜色主要与其所含的芳烃、胶质、沥青质比例不同有关。王秀红指出:“颜色越深,就意味着胶质、沥青质含量越高,从原油作为燃料的角度来说,这两种成分属于杂质,所以人们会凭经验认为,原油的颜色越深,品质就越差。”

过去人们一度通过颜色判断原油品质,甚至还通过品尝来判断原油品质好坏。品质不好的原油硫含量比较高,带有酸味,通常还会具有较高的二氧化碳含量,炼化过程复杂,使用起来也不安全环保。现在人们通过API比重(石油密度的一种量度,API度越大,原油的相对密度越小,价格也就越高)来分辨。

那么不同品质的原油,是否需要不同的提炼工艺?

王秀红表示,原油提炼的基本方法很多,例如蒸馏法,是利用气化和冷凝的原理,将石油分割成沸点不同的各个组分,越轻质的成分,沸点越低,就先分馏出来,这部分油的品质最好;此外,常见的还有裂化法,是在一定条件下,令重质油的分子结构发生变化,可增加轻质成分的比例。

王秀红强调,无论是哪种提炼方法,得到的都只是成品油的馏分,其后还要通过精制和调合等程序,加入添加剂来改善其性能,达到产品的指标要求后,才算是得到成品油料。

据了解,不同颜色的原油,因为胶质、沥青质的含量不同,提炼过程的具体操作也略有区别。一般而言,这种差别主要体现在加工的工艺与装置上,例如,加工轻油的炼厂很难加工重油,因为缺少如延迟焦化等重油提炼装置。