原油

习惯上把未经加工处理的石油称为原油。一种黑褐色并带有绿色荧光，具有特殊气味的粘稠性油状液体，是烷烃、环烷烃、 芳香烃和烯烃等多种液态烃的混合物。主要成分是碳和氢两种元素，分别占83～87%和11～14%；还有少量的硫、氧、氮和微量的 磷、砷、钾、钠、钙、镁、镍、铁、钒等元素。比重0.78～0.97，分子量280～300，凝固点-50～24℃。原油经炼制加工可以获得各种燃料油、溶剂油、润滑油、润滑脂、石 蜡、沥青以及液化气、芳烃等产品，为国民经济各部门提供燃料、原料和化工产品。

重油

重油是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油，其特点是分子量大、黏度高。重油的比重一般在0.82～0.95，热值在10000～11000 kcal/kg。其成分主要是碳氢化合物，另外含有部分的硫磺及微量的无机化合物。一般用来作为动力燃料使用：

(1)粘度比原油高。重油因含石蜡量多而黏度大，使用时需进行预热，使达到100 ℃或100 ℃以上，以降低黏度。

(2)一般重油凝固温度为22～36 ℃；对石蜡量多，凝固点高的重油，应采取适当的加热措施，以便于运输和装卸。

(3)一般重油的闪点在180～330 ℃，都高于需要预热的温度。

稠油

稠油(heavy oil)是一种高黏度原油，国际上统称为重质原油，简称“重油”，通常指沥青质和胶质含量较高、密度和黏度较大的原油。一般黏度大于50mPa·s，相对密度大于0.92的原油。在石油勘探与开发领域中，因其黏度高，密度大，国外一般都称之为重质原油，我国习惯称之为稠油。世界各国和各组织对重质原油和沥青所下的定义差别很大。我国高黏原油的轻馏组分含量少，胶质、沥青质组分含量高，并且含硫、氧、氮等杂原子的非烃化合物含量和镍、钒等金属含量也较高，是由多种物理、化学性质不同的化合物组成的复杂混合物。高黏原油不仅在常温下黏度高，即使在较高的温度下，仍具有较高的黏度。由于稠油在油层中黏度高、流动阻力大，甚至难以流动，采用常规的采油方法难以对其有效开采。

稠油的标准指标主要包含粘度和相对密度，我国制定了高黏原油(稠油)的分类标准如下表所示：

高黏原油的有机化合物主要为两大类，即含碳氢化合物的烃类化合物和硫、氮、氧等元素的非烃类化合物。当前广泛采用四组分分离法(SARA法)将高黏原油分为胶质、沥青质、饱和烃和芳香烃，其中，饱和烃和芳香烃厦于烃类化合物、胶质和沥青质属于非烃类化合物。

饱和烃分为链烷烃和环烷烃，是原油的主要成分，构成石油中液态成分。在高黏原油中以连续相呈现，其含量大约占高黏原油组分的20%~40%是胶质或沥青质的良好溶剂。饱和烃相对其他三种组分，其黏度、密度以及平均分子质量是最小的，流动性是最好的。此外，饱和烃是非极性化合物化学性质稳定，且随着饱和烃分子中碳原子数的增加，其密度、熔点、沸点也升高。

芳香烃简称“芳烃”,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物，通常带有不同烷基侧链。其密度、黏度以及平均分子质量也相对较小，流动性也较好，极性相对较弱，但比饱和烃大。芳烃的含量大约占稠油组分的20%40%,是一种广泛应用的有机溶剂

胶质与沥青质在结构上并没有明显界限，一般认为胶质与沥青质都是数目众多的、结构各异的非烃化合物组成的混合物。胶质的组成中含有多种元素，主要是碳、氢、氧、硫、氮。红外吸收光谱和胶质表面性质的研究表明：它的分子是由凝聚的环状体系组成，该体系是由芳香族、环烷族的不同有机物的环构成。凝聚的环状体被脂肪族的烃桥联系起来，从外观上看，胶质是深棕色至深褐色的、极为黏稠的不易流动液体或半固态物质，它的相对分子质量为500~1200,甚至更高，受热时熔融，相对密度约小于1,原油中胶质的含量可达30%。

沥青质的化学组成接近于胶质，其区别是相对分子质量更高。一般认为，沥青质是非晶形的深褐色固态物质，是原油中相对分子质量最大的组分，其相对分子质量是胶质的2~3倍，受热时不熔化、性脆、易裂成片，其相对密度大于1。沥青质在烃中的溶解性比胶质差，它溶于芳香烃，不溶于饱和烃沥青质在稠油的液态组分中溶解时，首先吸收溶剂而膨胀，然后分散成胶体溶液，沥青质构成胶体溶液的固态分散相。沥青质分子单元与胶质分子单元之间存在很强的缔合作用力，甚至比沥青质分子单元之间的自缔合作用力更强。当高黏原油中的沥青质的含量较高而胶质含量较少时，沥青质缔合为较大的颗粒，使高黏原油具有明显的非牛顿流体的特征，很大程度上增加了高黏原油的表观黏度。

高黏原油的液相成分(胶质分子、饱和烃、芳香烃)和固相成分(沥青质分子)相互作用，固相成分分散在液相成分中形成胶体体系。研究表明：只有少数含胶质沥青质极少的原油是真溶液，大多数原油并不是以完全均匀的真溶液状态存在，而是一种比较稳定的胶体分散体系。这个分散体系中，其分散相就是以沥青质为核心，以附于它的胶质为溶剂化层而构成的胶束，其分散介质则主要由油分和部分胶质组成，分散介质的芳香度必须足够高才能够使体系稳定。胶束中的沥青质分子与胶质分子之间是以电子π-π给予体络合或氢键等作用力进行缔合的。随着温度升高，胶团渐渐解缔或胶质从沥青质吸附中心脱附下来，脱附的原因主要在高温下，外相的溶解能力增加，胶团遭到破坏，黏度降低。

稠油的特性

稠油既具有石通原油的共性，也具有自己的特性，普通原油是由一种复杂的多组分混合物，如烷烃、芳烃、胶质和沥青质等组成。烷烃和芳烃的分子量较小，相对密度较低，沥青质是原油中结构最复杂、相对分子质量最大、相对密度最大的组分。因为稠油的胶质和沥青质含量高，稠油的性质在很多方面与常规原油不同。

1) 稠油中胶质和沥青质含量高，轻质馏分少，胶质和沥青质含量高达稠油的一半左右。

2) 稠油的物理性质(如黏度、表面性质等)与常规原油差别较大。高黏度和高密度是稠油的最主要特征，也是稠油区别干普通轻质原油的主要指标。稠油相对密度越大，其黏度越高，主要原因为：稠油组成中胶质及沥青质含量高：稠油黏度对温度敏感，随着温度的增加，黏度急剧下降。

3) 稠油相对分子质量高(低挥发性),硫、氟、氧等杂原子及镍和钒等金属含量高，氢碳原子比低。

4) 稠油黏度对温度敏感，注蒸汽或其他热力采油条件下，稠油、水和岩石相互作用并使其热化学和热力学性质发生变化。