據中國石化官方微博@中國石化消息,近日,勝利油田海上油田首次開採出無色透明的「白色石油」,科研人員介紹,化驗顯示油樣含水為零,能直接添加到摩託車裡進行燃燒,這種高純度天然汽油較為罕見。
因為在我們印象中,地下冒出來的石油一般都是黑乎乎、黏糊糊的東西,而勝利油田開採出來的,其實是無色、清澈、透明、含水為0的高純度無色原油。
那麼原油的顏色一般由什麼決定的呢?
原油主要由四種成分構成,即飽和烴、芳烴、膠質和瀝青質。其中,飽和烴是沒有顏色的,芳烴是黃色的,膠質、瀝青質是褐色、黑色的,原油的不同顏色主要與其所含的芳烴、膠質、瀝青質比例不同有關(特別是後兩者)。一般來說,原油的顏色越深,就意味著膠質、瀝青質含量越高。
而無色原油就是不含或少含膠質、瀝青質的油,一般都是凝析油。
勝利油田這次獲得凝析油的為埕北斜394井,位於勝利油田海上埕島東部地區,該井於6月17日正式投入開發,日產油42噸,日產天然氣3.5萬立方米。其所在埕島東斜坡東營組油藏是一個富油條帶,屬於常規油藏,已探明石油地質儲量超千萬噸。
凝析油是從凝析氣田或油田伴生天然氣凝析出的液相組分,又稱天然汽油,通常呈黃褐色。它在地下儲存的時候,由於地層壓力大、溫度高,往往會轉變為氣態或以小液滴的形式溶解於氣體中,即以天然氣的形式存在,被稱為凝析氣。在被開採出地面的過程中,壓力和溫度不斷降低,凝析氣凝結成液態原油被採出地面。它可直接用作燃料,同時也是煉化工業的優質原料。
事實上,這並非是無色原油首次出現。在此之前,美國加利福尼亞、羅馬尼亞和印尼的蘇門達臘均產出過無色原油。
甚至對於勝利油田來說,這也不是第一次採出高質量凝析油。
2006年4月,勝利油田在新疆奎屯地區的排2井,曾鑽遇類似凝析油的輕質油,媒體當時以《勝利油田在新疆發現「加在拖拉機裡就能燒的油」》為題進行了報導。
2019年7月,勝利油田在東營的4000米深的豐深斜101井,又打出了黃綠色的「花生油一樣」的高品質原油。
過去人們判斷原油品質,一度主要是通過顏色,甚至還通過品嘗來判斷原油品質好壞。現在,世界上各國出產的原油,人們主要用API比重指標來進行品質區分,這是對石油密度的一種量度,API度越大,原油的相對密度越小,表示原油的品質越好;也有人用硫含量來判斷原油品質的,由低硫到含硫,數字越大,表明原油的硫含量越大,原油的品質越差。
一般來說,國際石油貿易中,輕質的、低硫原油價格要高於重質的含硫原油,原因是輕質的、低硫原油品質好,易於加工,能生產更多的高價值的汽油、柴油等輕質組份,相比之下,重質原油質量較差,輕質餾分油的收率低,單位質量的重質原油若要生產更多的輕質產品就需要深加工處理。同時加工輕質的、低硫原油不需要複雜的煉油裝置,建設成本和能源消耗也很低。
但遺憾的是,世界上的石油儲量,輕質原油只佔很小的一部分,API度大的稠油、超稠油和瀝青卻佔了全球石油資源總量的70%。而且隨著人類對優質輕質原油的優先開採(開採簡單、價格高),世界原油的品質總體呈下降趨勢。
一是API度在降低。據劍橋能源諮詢公司(IHS CERA)的數據,世界原油的API度將從2011年的36.1降到2020年的35.8,2023年進一步降至 35.5。隨著利比亞境內油田(主要是輕質低硫原油)的停產,以及美國頁巖生產商的相繼關停,導致全球輕質原油產量進一步下降。而中東地區的中質和重質原油產量在增加,這是API度降低的主要原因。在2023年之後的數年,全球原油API度將徘徊在35.5的水平,到2030年略有上升的趨勢(見圖1)。
二是硫含量持續上升,原油酸性加重。原油和凝析油的硫含量將從2011年的1.2%上升到2030年的1.35%(見圖2)。這一變化主要是受利比亞輕質低硫原油停產、以及美國頁巖產能逐步衰退的影響所致。雖然中東其他地區正以相同的產量來彌補利比亞低硫原油的減產,但是後者的原油比典型的利比亞原油的酸性要強。在2023年之後,原油硫含量急劇上升的趨勢將會變得平緩。
總之,世界原油平均品質在2030年前將平緩下降。但具體到各個地區,原油品質變化的趨勢都不相同。
非洲:原油API度先降後升。
非洲原油以輕質原油為主,API度預計將從目前的37.9降至2020年的36.5。受利比亞動亂的影響,非洲的原油和凝析油產量從2010年的1120萬桶/日下降到2020年的840萬桶/日。其他主要輕質原油生產國如奈及利亞、 阿爾及利亞和安哥拉原油生產受到的影響不大。利比亞原油產量下降的影響預計會持續到明年,之後非洲生產的原油和凝析油API度將會逐步升高,到 2030年API度將恢復到現在的38左右。
獨立國協:輕質化+酸性化。
未來輕質原油產量將提高,獨立國協地區的原油品質將會改善,API度將從2007年的37.1升至2020年的39.8;硫含量將從當前的0.9%上升到2020年的1.0%,但這仍然是相當低的硫含量水平。獨立國協原油產量佔世界的15.4%,2019年其產量為1461萬桶/日。俄羅斯目前佔該地區原油和凝析油產量的79%(1154萬桶/日),是該地區原油品質變化 的主導者。
獨立國協另一個主要原油生產國是哈薩克斯坦,該國的產量到2020年將達到接近200萬桶/日。裏海北部最大的油田卡沙甘(Kashagan)巨型油田的產量為140萬桶/日,所產輕質原油的API度為45,也會影響該地區原油的整體品質。儘管該油田生產的原油酸性非常高,但在被輸出之前大部分的硫會被萃取出來。在經過初始加工後,原油中仍會有一些殘餘硫含量,估計接近3%,這對於該地區所產原油的總體硫含量有重要影響。
北海:原油API度下降。
北海原油和凝析油產量預計將從2019年的295萬桶/日下降到2030年的205萬桶/日。該地區原油API度已從2000年的40.5下降至2010年的38.1,預計2020年將進一步下降到35.5。如果挪威地區生產更多輕質原油,北海地區所產原油總的API度可能在2030年升至36。
拉丁美洲:原油API度短期下降,長期上升。
拉丁美洲2019年的原油產量為809萬桶/日,預計到2025年將上升到1340萬桶/日, 產量增長的主要原因是來自巴西的原油產量大幅增長以及預計委內瑞拉的部分恢復。拉丁美洲原油品質過去幾年略有下降,API度從2011年的26.5下降至2017年的 26.1。同期該地區原油的硫含量從1.9%降至1.8%。該地區的主要原油生產國為墨西哥、委內瑞拉、巴西(但目前委內瑞拉減產嚴重)。預期墨西哥原油產量將減少;巴西原油產量將大幅增加,從當前的287萬桶/日上升到2020年的近400萬桶/日。巴西所產原油的品質將會變輕,API度從2010 年的27.5上升到2030年的33。因此,從長期來看,拉丁美洲的原油品質將變得更輕。
中東歐佩克(OPEC)國家:原油品質趨於下降。
目前,中東國家日產原油3032萬桶/日,約佔全球產能的近三分之一,但是該地區所產原油的品質將會變重,API度將從2010年的39下降到2030年的36.6。另外,中東地區的原油硫含量相對較高(阿曼、葉門等除外),2010-2030年,該地區原油的硫含量將會略微下降。
北美洲:輕質的緻密油產量增長將推動原油品質有所提高。
美國所產原油將會變輕,API 度從2007年的31.9上升至2020年的32.9。預計加拿大生產的原油也會變輕,API度從2007年的27.8上升到2020年的30,硫含量將有所減少。墨西哥灣深水地區也對北美洲原油變輕有一定的影響,該地區最大的多個油田最近產出的原油 API度介於3040之間。
為了方便記憶,世界各地API和含硫量的變化趨勢,看下面這張圖。
隨著世界原油逐步走向重質化、高硫化,許多煉油廠正在投資開發更先進的煉油技術,投資重點是提高加工各種原油的靈活性,特別是提高重質原油的處理能力,因為加工重油常常是最有利可圖的。
輕質原油價格的走高也刺激全球煉油廠加大了對催化裂化裝置、延遲焦化裝置以及加氫裂化裝置的投資。但是,技術改造投資昂貴,並且需要多年的時間方可完成。隨著原油變得更重、更酸,煉油行業無疑需要作出調整,大型煉油廠將會得到發展,不能處理複雜原油的小型煉油廠將岌岌可危。
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