1. 石油的组成和性质
1.1.1 可燃性矿物
石油及其衍生产品含可燃气体，都属于可燃性矿物。最早引入“可燃性矿物”这个概念的是德国古植物学家波托涅（Г.Потонье）。这个词的词素包含“可燃的”“石头”“生命”等意义，即有机来源的能够燃烧的石头。可燃性矿物是一种有机生物岩石，在岩石中占有一定的位置（图1.1）。有机岩石中也有不能够燃烧的叫做非可燃性矿物，例如石灰岩。
图1.1 可燃性矿物在岩石中所处的地位
可燃性矿物的分类介绍如下。
波托涅及古布金将可燃性矿物分为以下几类：
1）沥青质和石油系列的可燃性矿物——石油沥青；
2）煤炭和腐殖质类可燃性矿物；
3）残留有机岩。
属于石油系列可燃性矿物的有各种性质的石油、可燃性碳氢化合物气体、重质原油、沥青、沥青质、石蜡，以及分布于岩石中、溶化于中性有机液体中的物质（沥青）。
可燃性煤炭系列是各种泥炭、褐色煤和石煤、硬煤等可燃性矿物。在其形成过程中，各种植物来源的物质起到了主要作用。
残留有机质是植物来源的有机化合物——树脂、固醇类、孢质、石蜡等。琥珀、磷沥青属于这一类矿物。
至今没有形成适用于可燃性矿物的分类标准，多数是根据原始产品的成因、形成途径、彼此间的相互转化等制定的分类方法。
古布金把可燃性矿物分为两个基本大类：沥青和煤炭。其中沥青这个类别沿用格菲尔（Г.Гефер）的观点，包括了天然气、石油以及硬沥青。如地沥青、地蜡等从成因上与石油有关的物质。
由于有古布金的研究成果，格菲尔的沥青分类方法在俄罗斯得到了广泛的应用。该方法以物质的物理特性为基础。
（1）气体
1）自然形成的，天然的；
2）石油的，伴生石油的。
（2）液态沥青
1）石油；
2）煤焦油，树脂，树脂焦油等。
（3）硬沥青
1）石蜡；
2）地沥青；
3）沥青。
（4）沥青与其他物质的混合物
乌斯宾斯基（Успеинский）和拉德琴柯（Радченко）根据可燃性矿物形成条件编制的图表是成因分类的实例（图1.2）。
该图由两个分支构成：左侧是煤炭类可燃性矿物（腐殖质），右侧是石油类可燃性矿物（沥青质）。每一个单类以板块的形式表示，板块端面是其形成期间的地球化学环境特征。
该图左侧分支展示了形成煤炭类可燃性矿物原始物质的主要范畴，这些物质是高等植物和低等的动物有机体。
图表的右侧分支指的是石油类（沥青类）可燃性矿物。煤炭板块右侧的箭头指向的是海相和淡水相腐泥岩成因，展示的是石油类可燃性矿物和海水沉积物质的关系。该分支的右侧板块是石蜡类物质，是由含蜡石油风化形成的。
与这个分支相对的一侧揭示的是石油芳香烃类重树脂分支向沥青类，继而向沥青、煤沥青、碳沥青等相应变质程度的转变。
从图中可以看出，可燃性矿物，不管是煤炭类还是石油类，其变质的终端产物相互靠近，这两大类物质变质的最终产品是石墨，也就是物质总的炭化过程。
瓦索叶维奇（Вассоевич）和穆拉托夫（Муратов）根据碳在可燃性矿物组成中的作用，把两个特征作为把天然化合物合并为一组的分类基础：① 化学组成中总的特性，必须含有碳，而且碳起主要作用；② 特殊的物质特性（有机化学研究的结果）。这些天然的物质见图1.3。
图1.2 可燃性矿物成因分类图
对于天然的矿物煤和石油有相应的概念“天然焦”和“石油焦”。化石燃料由3大类矿物组成：煤、石油、可燃气体。在这种图表上把天然焦分为壳质煤、腐殖煤、腐泥岩。
卡林克（Калинко）把所有的可燃性燃料和天然有机物质（包括矿物煤）都称作Naphtides，包括烃类气体、凝析气、石油、天然沥青、天然气水合物。萘基的概念是当代最通用的。
图1.3 碳分类图
1.1.2 石油化学组成特征
石油是黏性油质液体，无色或者黑褐色，有时是黑色，是各种碳氢化合物的复合混合物。石油在黏稠度上有很大差异，有稀薄的，有黏稠的，也有树脂状的。
研究石油的化学成分与同位素组成对于研究石油的成因以及地壳中各种石油的转化过程具有重要意义。石油是非常复杂的有机化合物，按化学成分来说，目前可以确定的有800种碳氢化合物。
对石油组成成分的研究最充分。石油主要是由碳（83%～87%）和氢（12%～14%）组成，比例关系是1.85个氢原子对1个碳原子。这个组分在碳氢化合物中是彼此相关的，化学成分和性质而各不相同。此外，氮和硫也是石油的组成成分，见表1.1。石油被相应地分为氧化原油、含氮原油和含硫原油。
表1.1 燃气与石油的化学成分
1.1.2.1 石油中各元素的性质
（1）碳
碳是门捷列夫化学元素周期表中的第四类，原子序数是6，原子量是12.01。碳元素四价原子表示为：
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原子外层的4个空位决定了它以不同方式与其他不同原子结合形成复合分子的能力。碳原子这种形成复合分子的特性取决于它可以形成无数有机物的性质。
（2）氢
氢原子在碳氢化合物中的含量占第二位。氢元素是门捷列夫元素周期表中的第四类，原子序数是1。由于氢具有极强的还原性，除了稀有气体元素和稀有金属元素以外，它可以和几乎所有的元素生成化合物。氢是宇宙中分布最广的元素，它以等离子的形式构成太阳和星球质量的70%。
碳元素和氢元素在石油和天然气中彼此相关构成碳氢化合物，因此经常利用碳、氢两种元素的比值来确定它们的成分（表1.2）。
（3）氧
氧元素在石油中的含量很少能达到1%～2%，在可燃气体中它基本是以CО2的形式存在，含量从几乎为零到近乎纯碳酸。
（4）硫
硫元素在石油中以自由状态和化合状态存在。化合状态的硫或者以H2S的形式存在，或者进入高分子的有机化合物。硫元素在石油中的总含量有时可以达到7%～8%。硫元素在天然气中通常是呈H2S的形式，其数量有时可达20%，甚至45%（据科兹洛夫对首尔-苏气田可燃气的测定）。
（5）氮
氮在石油中的含量不超过1%，以自由状态存在，含量波动很大：从浓度接近于零到几乎是纯净的氮气。在比较石油与其他可燃性矿物时通常利用的关系是C/（O+N+S）（表1.2）。
表1.2 可燃性矿物的元素组成
此外，还有维尔纳茨基（В.И.Вернадский）确定了磷元素在石油中的存在。在天然气中存在有很少量的氦元素（He含量为1%～2%，有时可达10%）、氩元素（Ar含量不超过1%，很少达到2%）、氖元素以及其他惰性气体元素。
在石油中还可以发现很多浓度不高的元素（通常是沉积岩中的元素），例如Si，Al，Fe，Ca，Mg，往往还有 V，Ni，Cu，Sr，Ba，Mn，Cr，Co，B及一些其他元素。
1.1.2.2 同位素
除了研究各种元素在碳氢化合物中的分布以外，为了弄清石油的地球化学史，也非常重视对同位素成分的研究。
（1）碳元素同位素
碳元素有3个同位素12C，13C，14C。在天然化合物中，12C的克拉克值是98.89%，13C的克拉克值是1.108%。这两个同位素非常稳定，在石油中12C与13C的数量比是91%～94%。同位素14C放射性很强，半衰期是5568±30 a，可以用来确定3万年以下的各种木质出土文物的年龄。
不同种类的石油中，碳的同位素组成是不同的。低沸点馏分的特点是“轻型碳同位素组成”，沸腾温度有时超过100 ℃，重度稳定碳同位素的含量随着馏分干点的进一步升高而降低，但是高于450 ℃时13C/14C的值重新升高。
石油中碳元素总量的同位素组成决定着其他各组分碳同位素的组成以及相互之间的数量关系。对于确定石油的相关性来说，碳同位素组成比其他参数更加可靠。
稳定的重同位素13C的最高浓度出现在含碳的碳酸盐和二氧化物中，最低浓度则出现在石油中。与碳酸盐和内生岩中的碳相比，有机物及其衍生品（煤、石油、天然气）实际上都富含轻同位素12C。
（2）氢元素同位素
氢元素有4个同位素：1H——氕（P），2H——氘（D）和人工合成的3H——氚（T），还有非常不稳定的4H。氚具有放射性，半衰期是12年。氢元素稳定同位素的分布是氕为99.9844，氘为0.0156。P/D的值在3895到4436间波动。
格林贝尔克（И.В.Гринберг）指出，伴生在石油和天然气中的水含有很高的氘，是由于石油和水中的氢原子发生了同位素置换。
（3）硫元素同位素
硫元素有4个稳定的同位素：32S，33S，34S和36S，同位素丰度（%）（据 Ранкам的资料整理）32S为95.1，33S为0.74，34S为4.2，36S为0.016。32S/34S的值通常在22～22.5之间波动。只是可以根据年龄相同的沉积物质中硫的同位素组成大概地判断石油品种的相近度及其不同年龄沉积物质的石油的差异性。此外，一些学者指出，相同层位的石油和沥青通常有着相似的32S/34S值。
（4）氧元素同位素
氧元素有3个稳定同位素。在水中和空气中的平均丰度（据 Ранкам资料整理）分别是（%）16О为99.760～99.759，17О为0.042～0.0374，18О为0.198～0.2039。通常研究 16О/18О的值用来确定古盆地的水温。
氮元素有两个稳定的同位素，平均丰度（据霍叶林克（Хоеринг）资料整理）是（%）14N为99.635，15N为0.365，14N/15N的值为273～277。霍叶林克和穆尔（Г.Мур）确定了含氮天然气在经过砂岩富集的过程中氮同位素的分馏级别。
上述方法被广泛地用于可燃性矿物的比较特性、对比与揭示其成因特征方面。
1.1.2.3 石油及其衍生物中的碳氢化合物
碳元素和氢元素是碳氢化合物的基础，碳氢化合物的分子结构和大小各异，因此其化学性质和物理性质也各不相同。在石油及其衍生物中有3个碳氢化合物的基本族类。
（1）链烷烃
链烷烃或者石蜡（甲烷烃）有着通用的分子式CnH2n+2，式中的n可以是从1到60的任意数，随烃族分子量的增加而增加。这是完全饱和化合物。由戊烷C5H12、己烷 C6H14、庚烷C7H16、辛烷C8H18等组成，分为正辛烷（无支链）和异烷烃（有支链）。结构中无支链的链烷烃当n=1～4时呈现为气体，化合物中n=5～16时是液体，当n＞16时是固体。无支链的链烷烃被称作正链烷烃或者n链烷烃（例如CH3—CH2—CH2—CH3）。它们构成同类系列，在分子链上每一项都比前一项相差一个碳原子和两个氢原子。在石油中n链烷烃数量被限制，通常低于60，多数情况是从C1到C40，构成石油的 15%～20%。
除了无支链的链烷烃还有有支链的链烷烃。例如，有两个碳原子时（异构烷烃、异链烷烃），
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这些同分异构体的组合数量实际上是可以超过百万的。
上述石油甲烷烃基本是标准形式，比异构化合物相对稳定，因此可以在石油中呈现。
每一种同分异构体都有自己的物理性质和化学性质。因为石油中链烷烃和其他种类碳氢化合物的同分异构体呈现出不同的比例关系，所以不同矿床的石油都有自己特有的性质和组成。
一般情况下，石油由二三十种标准的和同分异构体的碳氢化合物组成，其他的则是以微量的形式存在。
（2）环烷烃
环烷CnH2n是含有封闭环状结构碳原子的碳氢化合物。环烷的环状结构含有5个或6个碳原子，即环戊烷和环己烷。
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几乎50%的石油是由环烷碳氢化合物构成的。环戊烷和环己烷结构中的氢原子可能被烃基甲基（CH3）、乙基（C2H5）等取代。这种情况下就得到衍生物（甲基环戊烷、甲基环己烷等），它们构成近2%的石油。
环烷和链烷烃一样被称作饱和碳氢化合物，因为它们烃链中的碳原子是饱和的。
（3）芳烃
芳烃（芳香烃）Cn H2n-6——环状烃，有1个到4个或者5个芳香环，每个芳香环由6个碳原子和少量的短链组成。最普通的代表是苯C6H6，由6组CH组成：
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分离出单周期的芳香烃———本系列里的单芳烃，二环的 Cn H2n-12 （两个环），萘系列，以及烃系列，在分子Cn H2n-p中含有3个、4 个或更多的环，其中p随着环的数量变化而改变。
每一组CH中的氧原子都可以由甲基和其他自由基代替。这样就构成一系列的碳氢化合物，其中苯环与一个或者几个直链或者支链的烃基结合。
石油中芳烃的含量很少超过15%，而且集中在石油的重馏分中。与易溶的烷烃和环烃相比，芳烃非常稳定，具有饱和的特点，主要特征是置换反应，而不是化合反应。
石油中含有混合的环烃-芳香烃化合物，在石油组分的显着性上与芳烃一起位居第二。含量占馏分物质（沸点高于210 ℃）的比重在20%～45%之间波动。
此外，在石油中还可以发现开链烯烃，通式为CnH2n-2。由于它们具有一个双键，因此可以进行化合反应和聚合反应。属于这一类型的有乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）、丁烯（C4H8）等。与几个双键化合物化合叫做聚烯烃。
石油中不存在烯烃，它们存在于石油化工产品中。
1.1.2.4 石油中非碳组分
硫氧氮化合物是石油中的非碳组分，分子式含有氮、硫、氧。在石油中的含量差异巨大：硫占0.01%～1%（在含硫石油和高含硫石油中达8%），氮占0.04%～0.6%（在纯石油中达1.7%），氧占0.2%～7%。随着烃类分子质量的增长，异质原子化合物的含量也在增长，因此异质化合物在轻质原油中很少，而在重质原油中则很多。
1.1.2.5 石油的相似组分
树脂物质、沥青烯是石油中一组异质有机高分子化合物，即树脂-沥青物质。它们由碳、氢、氧及几乎一贯存在的硫、氮和金属组成。树脂中包括少量的自由酸和树脂醚，而沥青烯中含有大量的芳香化合物。含油岩石沥青中的树脂和沥青烯接近石油的相应组分，但不相同。树脂和沥青烯在石油中的含量在0到40%之间摆动，取决于石油的成因类型和热成熟度。
这样，石油的组分是烷烃和环烃——饱和烃，而芳烃、树脂和沥青是不饱和烃。
1.1.2.6 石油分类
石油分为以下几种类型：石蜡（烷烃）和环烃，如果饱和烃的总含量超过50%。石油含有超过40%的烷烃和环烷烃，这些界限就区分出石蜡石油和混合石蜡-环烃和环烃石油。如果饱和烃的总含量低于50%，而芳香化合物、树脂和沥青的总量高于50%，这一类石油就属于芳香类。在实践中这一级别分为两个小类：环烃含量低于25%的芳香-沥青石油和环烃含量高于25%的芳香-环烃石油。
彼得罗夫以重要残留烃——标准类异戊二烯结构的烷烃分配时气液相色谱数据的排列为基础，制定石油化学标准将石油分为4种基本类型：А1，А2和Б1，Б2。
А1型石油属于甲烷类石油，在自然界中分布最广，俄罗斯各大油气田都有。属于高产工业石油，主要矿床有罗曼什金诺、萨摩特洛尔。
А2型石油按组分是环烃-石蜡型和石蜡-环烃类。烷烃含量在25%～40%之间。特点是含有1%～6%的异戊二烯型烷烃，而正常的异戊二烯型烷烃含量是0.5%～5%。这种类型石油产于里海南部（苏拉汗）、西西伯利亚（萨莫特洛尔、索列宁斯克）、近里海（卡拉-丘贝）等地。含有这类石油的底部地层很少，基本是在新生代沉积层中；中生代1500～2000 m深处的沉积层中也有少量存在。
Б1型石油按照族的组成属于环烃型或者环烃-芳香烃基类。特点是不含标准型烷烃和异戊二烯烷烃，含有少量的支链型烷烃（4%～10%）。这一类型的石油往往赋存在新生代沉积层500～1000 m的深处。里海南部和西伯利亚的北部、南部蕴藏的石油属于这一类型。
Б2型石油的成分是石蜡环烃和环烃，特点是环烷烃含量高，可达60%～75%。藏量比А2型的石油丰富，主要产在新生代1000～1500 m深处的沉积层中。产地主要在格鲁吉亚、北高加索（斯塔罗格罗兹涅斯克、阿纳斯塔西叶夫斯克-特罗伊茨克）。
表1.3 天然沥青分类
卡灵科认为，属于环烃的还有天然沥青——天然有机化合物的一个大类，和石油构成一个连续系列，从中可以看出物质从稀薄、黏稠到固态的过渡。根据天然沥青的油质含量及某些物理性质，将其进行分类（表1.3）。
乌斯宾斯基（Успенский）和穆拉托夫（Муратов）给天然沥青分类增加了酸沥青、弹性沥青和高氮沥青。酸沥青是地沥青风化的产物，弹性沥青是脂族烃类物质的一个特殊变种，高氮沥青是利用现代细菌加工技术对石蜡烃进行加工得到的产物，详见表1.4。
表1.4 天然沥青的分类
天然沥青分布广泛。在每一个产油区都有埋藏沥青的地层，主要存在于含油层之间，而且在每一个凝析气层都有。巴基罗夫（Бакиров，1993）指出，从全球范围来看，天然沥青与普通石油的储藏总量大致相同，天然沥青储量有可能会超过石油储量。
1.1.3 石油的物理性质和物化性质
研究石油的性质和组成可以运用各种物理方法、化学方法和物化方法。物理方法用来确定密度、黏稠度、凝固点及石油的含水量。化学方法用来研究催化过程、异构过程等。物化方法采用气液色谱法、质谱分析法等。
1.1.3.1 密度
密度是描述石油和石油制品的一个重要性质。密度的绝对值取决于树脂-沥青组分的含量、石油的化学成分、溶解气体的含量等。不同种类的石油密度不同，处于0.77～1 g/cm3之间。
1.1.3.2 黏度和流度
黏度和流度是液体受力影响彼此间的摩擦阻力。石油中芳烃和环烃含量越高，黏度就越高。石油的黏度随着其中轻馏分和溶解气体含量的增加而升高。在正常压力下，温度升高，石油的黏度会降低，而气体的黏度会升高。
石油的绝对黏度单位是泊，泊值为
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在研究石油时，通常需要确定的不是其绝对值，而是运动黏度（ν），相当于石油的绝对黏度除以其密度（ρ），即ν=η/ρ。
流度是相对黏度的倒数。
1.1.3.3 张力面
张力面是液体对抗自身表面扩张的力。其单位是达因（dyn），引算的是表层密度单位、压力表层单位。
因为压力表层是在各种介质交界处测量所得出的数据，其大小与空气和水有关。相对于空气来说，各个矿床所产石油的数值也不尽相同，从25.8～31.0 dyn/cm2，相对于水来说，是17.3～27.8 dyn/cm2。
1.1.3.4 沸点
沸点取决于烃的成分：烃类分子组成中碳原子的数量越多，烃的沸点就越高。烃的沸点见表1.5。
表1.5 烃类的沸点（℃）
从表1.6可以看出，前5个烃族在一般的大气条件下处于气态。研究沸点温度用于分馏石油。根据沸点分离出下列馏分：
1）原油～60 ℃；
2）汽油～200 ℃；
3）煤油～300 ℃；
4）气体～300-400 ℃；
5）润滑油>400 ℃；
6）地沥青>500 ℃。
1.1.3.5 燃烧值
燃烧值指1 kg石油完全燃烧时释放出的卡路里数量。其中，完全燃烧是指产生出二氧化碳和水。表1.6列出了一些矿床的石油燃烧值。
表1.6 石油的密度及燃烧值
1.1.3.6 颜色
石油的颜色非常丰富：有无色（产自苏拉哈内油田上新世中期上部地层）、浅黄色（产自马尔科夫斯基油田的寒武纪地层）、黄色（艾木贝的侏罗纪沉积层）、黑褐色（罗麻什金斯克油田的泥盆纪沉积层）及接近黑色（古谢夫斯基油田的奥陶纪沉积层），还有的在日光下呈现浅绿色（格罗兹宁斯克），也有的呈现浅蓝色（巴京斯克）。
1.1.3.7 光泽
各种因素导致的冷发光，分为荧光和磷光。荧光是物质在受激发停止不超过10-7秒的时间内直接发出的光。如果发光持续时间较长就是通常所说的磷光。在紫外光照射下轻质原油发出强烈的蓝色光，重质原油发黄褐色和褐色光。为了比较不同种类石油发光的颜色和亮度，往往采用质量发光分析法。
1.1.3.8 旋光性
指当偏光通过石油时能使偏光面的位置产生小角度偏转的特性。石油一般多为右旋，少数为左旋。旋转的角度从几度到零度不等。光旋转的大小随着石油年龄的减小而减小。
1.1.3.9 导电性
石油及石油制品是电介质，不能导电。
1.1.3.10 分子量
表1.7 石油馏分分子量
石油的分子量是它的馏分分子量的算术平均数，从240到290不等。最重的石油馏分是树脂和沥青，分子量是700～2000。表1.7列举了各种石油馏分的分子量。
1.1.3.11 热扩散系数
石油具有在加热条件下膨胀的性质，与其组成成分有关。在自然条件下，石油并不总是完全被天然气充填。石油分解出所含天然气时受到的压力（常温条件下）叫做饱和压力。
1.1.3.12 逆行溶解
指石油融化在天然气中。液态的碳氢化合物在压力增加的条件下能够溶解在天然气中，转化为气态，形成天然气凝析混合气（矿床）。极少情况下石油溶解在甲烷中。极限碳氢化合物充盈进甲烷时，其溶解能力增强。随着碳氢化合物分子量的增大石油的溶解力下降。最不易溶解的是树脂和沥青。
1.1.3.13 石油的气体饱和度
它决定着石油矿床中天然气的含量，用m3表示。溶解在石油中的天然气数量取决于石油和天然气的成分以及温度与压力。根据萨维那娅（Cавиная）和维利霍夫斯基（Велиховский）的资料，在同样条件下，液态碳氢化合物的分子中如果含有相同数量的碳原子，最易溶解烃气的是烷烃，其次是环烷烃，最难溶解的是芳香烃。
1.1.3.14 石油的地球化学演变
地下石油的组成和性质具有强烈的多变性，这取决于一系列的因素：① 组成石油的有机物退化的成分和程度；② 聚集过程的特点；③ 地下石油的赋存条件（温度和压力），也就是地质因素（埋藏层深度、石油年龄、水文地质条件、围岩沉积岩石学）。
众所周知，石油的组成和性质与其年龄无关，而是取决于围岩矿层的深度（Бакиров，1993）。早在1934年，美国科学家巴尔托（Бартон）就指出，很多油田的轻质烷烃石油埋藏于比较深的古老储油层中。随着深度的增加，石油的密度和黏稠度在减小，成分中碳氢化合物的浓度在升高，热动力条件更加稳定，烷烃和环烷烃的含量升高，芳香烃的含量明显降低。正如多林诺（Долинко，1990）所指出的：同一岩层的油层，如果埋藏深度不同，那么环烷总量中环戊烷的数量随着岩层温度的升高而减少，同时环烷的总量也在减少。同样随埋藏深度发生变化的还有相同年龄中n-乙烷的含量（参见表1.8）。
表1.8 相同年龄的石油中n-乙烷含量与埋藏深度的关系
卡尔采夫（Карцев，1978）以大量矿床为例，指出剖面底部石油的密度在减小，轻质馏分的逃逸在增加，树脂和硫的数量在减少。总的来说，石油年龄越古老，其中的轻质馏分就越多。的确应该考虑矿床的构造状况：地台的古老沉积层的石油埋藏越浅，年轻的地向斜区域越广，因为没有经历高温高压的作用。
石油的热动力转化是在高温高压下进行的。由于温度和压力的影响，石油的深度变质在地球内部的深处进行，轻馏分的稳定化合物不断聚集和丰富。烷基碳氢化合物中最稳定的是甲烷；液态和固态的碳氢化合物中是芳香烃（苯、萘）和混合稠环烃。因此，在大约200 ℃的条件下，大多积聚的是甲烷和稠环烃。
最后，石油的热动力转化导致碳氢化合物的石蜡化以及环烷烃的被破坏，这个过程一直持续到石油消失，只残留着甲烷和固态的碳氢化合物。自然界中的所有石油都经历过这个过程。
石油的氧化有两条途径：① 自由氧条件下的多氧氧化；② 有氧化合物条件下的乏氧氧化（Бакиров，1993）。
多氧氧化发生在近地表的矿层，石油与各种富氧水的接触带，也就是表生作用带。表生作用带的厚度和表生变质的程度不固定，取决于矿层的深度和石油积聚的范围、地质及水文地质特性，以及一系列其他因素。
乏氧氧化是在含有氧及细菌的化合物作用下发生的。含有细菌的化合物是使碳氢化合物组分氧化的石油。在这种情况下，石油的氧化只发生在局部，因为细菌只能在80 ℃～90 ℃的温度条件下存在，出现在矿化度不超过200 g/L的层间水中。实际上，甲烷在乏氧条件下没有经历氧化。
石油的微生物转化发生在有来自于表层的渗透水穿透的矿层，这些渗透水可以携带氧和微生物机体，它们利用氧以及在物质交换中吸收某种碳氢化合物。
在无氧条件下，某些细菌为了保证自己的需要恢复为硫酸物，往往生成单体硫。有时在盐洞存在着单体硫，这种盐洞是生物退化形成的原油。
矿层中石油成分形成的一个因素是其在聚集过程中的物理分馏作用（Бакиров，1993）。
在横向运移的过程中，石油变得更加致密黏稠，其中的环烷含量增高，而在汽油馏分中的石蜡烃含量减少。
在石油的垂直运移过程中，尤其是处于射流状的情况下，在沿着通向地球表面的裂隙里密度也可能加大。如果从最底部的油层往上运移过程中发生局部溢流，石油的密度就会降低，同时在运移过程中石油不仅可能失去碳氢化合物馏分，而且非碳氢化合物的组分也会散失，这取决于岩石的吸附作用。石油的芳香烃可能会失去其原始质量的48%～53%，石蜡烃被岩石吸附的数量不超过20%～30%。
石油分异时在矿层内部密度往往随着深度增加而加大。
可以证实的是，石油的组成、特性及其演化程度取决于下列因素：① 有机物质原始组成的特性；② 油田的地质构造特点；③ 热动力及表生变化；④ 运移过程。
2. 石油到底是什么
如果你去过油田，你会看到从地下采出来的石油是一种粘稠的，颜色很深的液体，人们叫它原油。
原油的颜色虽然很深，但各地产的石油并不是同一个色。大庆出的原油是黑色的，王门出的原油是绿色的、克拉玛依出的石油是褐色的。为什么颜色不一样，原来里面含的胶质和沥青多少不一样，含量越多颜色越深。
原油带有各种特殊的气味，这是由于里面含有一些有奇味的成分。比如有一种原油有股臭鸡蛋味，这是因为里面含有硫化氢。
原油的“体重”比较轻，密度大约是水的0.75或多一点，只有极少数的比水重。所以，大多的原油都可以浮在水上。
上面说好这些是原油的“外表”状况，那么它的“内心本质”是由碳和氢构成。其中碳占84%～87%左右，氢占12%～14%左右。余下的百分之一是极微量的硫、氧、氮等元素。
碳和氢可以形成多种化合物，按它们的原子数从少到多排列，有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷等等。石油就是由这些化合物组成的。
由于组成石油的各种化合物“脾气”不一样，所以直接用它不方便。这就像各种性格的人搅在一起，发挥不出正常的作用一样。为此，科学家决定给石油“分家”。“分家”的办法就是加热，也就是蒸馏。
由于甲烷、乙烷、丙烷、丁烷在常温下呈气体状态，所以一蒸馏，它们就从蒸馏塔顶跑出来。
当加温到40～150摄氏度时，就会从蒸馏塔上部流出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷等化合物来，它们在这个温度下呈液态。这部分液体油就是汽油。它是石油家庭中的老大。
再加温150摄氏度以上，至300摄氏度时，在蒸馏塔中部会流出癸烷、十一烷至十五烷等化合物的混合物。这部分化合物也是液态，叫煤油。它是石油家庭中的老二。
再继续加温，从200摄氏度加到350摄氏度时，则会在蒸馏塔下部流出另一种液体——柴油来。它是石油家庭中的老三。老三的成分包括十一烷至二十烷等。
再加温，从300摄氏度开始，则会在蒸馏塔底部流出沸点很高的重油来，它是石油家庭中的老四。它是由十六烷至四十五烷等化合物组成的。
由于重油的沸点很高，到400摄氏度也不蒸发，所以不能再用一般加热的方法来给石油“分家”了。科学家采用减压加热法，使重油又“分家”了，又得到了柴油，还有润滑油、石蜡、沥青等许多有用的东西。
这样，我们基本上把石油的里里外外都看清了，把它们一家的大小兄弟都找出来了。
3. 石油的概念及化学组成
(一)石油的概念
石油是存在于地下岩石孔隙中的以液态烃为主体的可燃有机矿产。地下油气藏中的石油是气态、液态及固态烃类及其衍生物的混合物，在成分上以烃类为主，含有数量不等的非烃化合物及多种微量元素。在相态上以液态为主，溶有大量烃气及少量非烃气，以及数量不等的固态烃类及非烃类物质。油气藏中组成石油的各种成分和相态的比例因地而异，因此，石油没有确定的化学成分和物理常数。
(二)石油的元素组成
石油没有确定的化学成分，因而也就没有确定的元素组成。但组成石油的化学元素主要是碳(C)和氢(H)，其次是硫(S)、氮(N)、氧(O)。不同产地的石油元素组成含量存在差异(表1－1)。
石油中碳含量一般为80%～88%，氢含量为10%～14%，两种元素占绝对优势，一般含量在95%～99%之间。硫、氮、氧总量在0.3%～7%之间变化，一般含量低于2%～3%，个别石油含硫量可高达10%。
由于硫具有腐蚀性，因此含硫量的高低关系到石油的品质。原油中含硫量变化很大，从万分之几(克拉玛依，0.05%)到百分之几(委内瑞拉，5.48%)。根据含硫量可把原油分为高硫原油(含硫量大于1%)和低硫原油(含硫量小于1%)。原油中的硫主要来自有机物的蛋白质和围岩的含硫酸盐矿物如石膏等，故产于海相环境的石油较形成于陆相环境的石油含硫量高。
原油的含氮量在0.1%～1.7%之间，平均值0.094%。90%以上的原油含氮量小于0.2%。原油的含氧量在0.1%～4.5%之间，主要与其氧化变质程度有关。
表 1 －1 石油的元素组成 ( 质量分数/%)
( 据石毓程，1980，有改动)
除上述 5 种主要元素之外，还从原油灰分 ( 石油燃烧后的残渣) 中发现有铁 ( Fe) 、钙 ( Ca) 、镁 ( Mg) 、硅 ( Si) 、铝 ( Al) 、钒 ( V) 、镍 ( Ni) 、铜 ( Cu) 、锑 ( Sb) 、锰( Mn) 、锶 ( Sr) 、钡 ( Ba) 、硼 ( B) 、钴 ( Co) 、锌 ( Zn) 、钼 ( Mo) 、铅 ( Pb) 、锡( Sn) 、钠 ( Na) 、钾 ( K) 、磷 ( P) 、锂 ( Li) 、氯 ( Cl) 、铋 ( Bi) 、铍 ( Be) 、锗( Ge) 、银 ( Ag) 、砷 ( As) 、镓 ( Ga) 、金 ( Au) 、钛 ( Ti) 、铬 ( Cr) 、镉 ( Cd) 等 30多种元素。这些元素虽然种类繁多，但总量仅占石油质量的万分之几，在石油中属微量元素，或称之为灰分元素。
在石油微量元素中，以钒 ( V) 、镍 ( Ni) 两种元素含量高，分布普遍，且鉴于其与石油成因有关，最为石油地质学家所重视。V/Ni 比值可作为区分是来自海相环境还是陆相环境沉积物的标志之一。一般 V/Ni ＞ 1 被认为是海相环境，V/Ni ＜ 1 为陆相环境。
( 三) 石油的化合物组成
组成石油的主要元素是碳 ( C) 、氢 ( H) 、硫 ( S) 、氮 ( N) 、氧 ( O) ，但由这 5 种元素构成的化合物却是庞大的。笼统地说，组成石油的化合物多是有机化合物; 作为杂质混入的无机化合物不多，含量甚微，可以忽略不计。石油的化合物组成，归纳起来可以分为烃和非烃两大类，其中烃类是主要的，这与元素组成以碳 ( C) 、氢 ( H) 占绝对优势相一致。
现今从全世界经过分析的不同原油中分离出来的有机化合物有近 500 种，还不包括有机金属化合物。其中约 200 种为非烃，其余为烃类。原油的大半是由 150 种烃类组成的。
1. 烃类化合物
在化学上，烃类可以分为两大类: 饱和烃———烷烃、环烷烃，不饱和烃———烯烃、芳香烃和环烷－芳香烃。
(1)饱和烃
在石油中饱和烃在数量上占大多数，一般占石油所有组分的50%～60%。可细分为烷烃和环烷烃。
在常温常压下，烷烃C1—C4为气态，C5—C15为液态，C16以上为固态(天然石蜡)。
图1－1 异戊二烯型烷烃同系物立体化学结构图
石油中带支链(侧链)的异构烷烃以≤C10为主，常见于C6—C8中;C11—C25较少，且以异戊二烯型烷烃最重要。石油中的异戊二烯型烷烃(图1－1)，一般被认为是由叶绿素的侧链———植醇演化而来的，因而是石油为生物成因的标志化合物。现已从石油中分离出多种异戊二烯型化合物，其总量达石油的0.5%。其中研究和应用较多的是2，6，10，14－四甲基十五烷(姥鲛烷)和2，6，10，14－四甲基十六烷(植烷)。研究表明，同一来源的石油，各种异戊二烯型化合物极为相似。因而常用作油源对比的标志。
环烷烃在石油中所占的比例为20%～40%，平均30%左右。低分子量(＜C10)的环烷烃，尤以环戊烷(C5—五员环)和环己烷(C6—六员环)及其衍生物为石油的重要组成部分，且一般环己烷多于环戊烷。中等到高分子量(C10—35)的环烷烃可以是单环到六环。石油中环烷烃以单环和双环为主，占石油中环烷烃的50%～55%，三环约占20%，四环以上占25%左右。在石油中多环环烷烃的含量随成熟度增加而减少，故高成熟原油中1－2环的环烷烃显着增多。
在常温常压下，环丙烷(C3H6)和甲基环丙烷(C4H8)为气态;除此之外，所有其他单环环烷烃均为液态，两环以上(＞C11)的环烷烃为固态。
(2)不饱和烃
石油中的不饱和烃主要是芳香烃和环烷－芳香烃，平均占原油质量的20%～45%。此外原油中偶见有直链烯烃。烯烃及不饱和环烃，因其极不稳定，故很少见。
石油中已鉴定出的芳香烃，根据其结构不同可以分为单环、多环和稠环三类，而每个类型的主要分子常常不是母体，而是烷基衍生物。
单环芳烃包括苯、甲苯、二甲苯等;多环芳烃有联苯、三苯甲烷等;稠环芳烃包括萘(二环稠合)、蒽和菲(三环稠合)，以及苯并蒽和崫(四环稠合)。
芳香烃在石油中以苯、萘、菲三种化合物含量最多，其主要分子也常常是以烷基的衍生物出现。如前者通常出现的主要是甲苯，而不是苯。
环烷－芳香烃包含一个或几个缩合芳环，并与饱和环及链烷基稠合在一起。石油中最丰富的环烷－芳香烃是两环(一个芳环和一个饱和环)构成的茚满和萘满以及它们的甲基衍生物。而最重要的是四环和五环的环烷－芳香烃，其含量和分布特征常用于石油的成因研究和油源对比。因为它们大多与甾族和萜族化合物有关(芳构化)，而甾族和萜族化合物是典型的生物成因标志化合物。
2.非烃化合物
石油中的非烃化合物是指除碳、氢两种主要元素外，还含有硫或氮或氧，抑或金属原子(主要是钒和镍)的一大类化合物。石油中这些元素含量不多，但含这些元素的化合物却不少，有时可达石油质量的30%。其中又主要是含硫、氮、氧的化合物。
(1)含硫化合物
硫是石油中碳和氢之后的第三个重要元素，含硫的化合物也最为多见。目前石油中已鉴定出的含硫化合物将近100种，多呈硫醇、硫醚、硫化物(H2S)和噻吩(以含硫的杂环化合物的形式存在，在重质石油中含量较为丰富)。
(2)含氮化合物
石油中含氮化合物较为少见，平均含量小于0.1%。目前从石油中分离出来的含氮化合物有30多种，主要是以含氮杂环化合物的形式存在。可将其分为两组，一组为碱性化合物，有吡啶、喹啉、异喹啉、吖啶及卟啉、吲哚、咔唑及其同系物。其中以含钒和镍的金属卟啉化合物最为重要。
原油中的卟啉化合物首先是由特雷勃斯发现的(C.Treibs，1934)。包括初卟啉和脱氧玫红初卟啉，并提出石油中的卟啉是由植物叶绿素和动物氯化血红素转化来的。这个发现为石油有机成因说提供了有力的证据，引起了广泛的注意和重视。目前对卟啉的研究已逐步深入并发现了多种类型。卟啉是以4个吡咯核为基本结构，由甲川桥联结的含氮化合物。在石油中卟啉常与钒、镍等金属元素形成络合物，因而又称为有机金属化(络)合物，其基本结构与叶绿素结构极为相似(图1－2)。
图1－2 叶绿素(A)与原油中的卟啉(B)、植烷(Ph)、姥鲛烷(Pr)结构比较图(据G.D.Hobsohetal.，1981)
但是，并不是所有原油中都含有卟啉，有相当一部分原油中不含或仅含痕量。一般中、新生代地层中形成的原油含卟啉较多，而古生代地层中的原油中的卟啉含量甚低或不含。这可能与卟啉的稳定性差有关。在高温(＞250℃)或氧化条件下，卟啉将发生开环裂解而破坏。
此外，原油中的卟啉类型还与沉积环境有密切关系，海相石油富含钒卟啉，而陆相石油富含镍卟啉。
(3)含氧化合物
石油中含氧化合物已鉴定出50多种。包括有机酸、酚和酮类化合物。其中主要是与酸官能团－COOH有关的有机酸，有C1—24的脂肪酸，C5—10的环烷酸，C10—15的类异戊二烯酸。石油中的有机酸和酚(酸性)统称为石油酸，其中以环烷酸最多，占石油酸的95%，主要是五员酸和六员酸。几乎所有石油中都含有环烷酸，但含量变化较大，在0.03%～1.9%之间。环烷酸易与碱金属化合作用生成环烷酸盐，环烷酸盐又特别易溶于水。因此，地下水中环烷酸盐的存在是找油的标志之一。
(四)石油的馏分组成
石油是数以百计的若干种烃类和非烃有机化合物的混合物，每种化合物都有自己的沸点和凝点。石油的馏分就是利用组成石油的化合物各自具有不同沸点的特性，通过对原油加热蒸馏，将石油分馏成不同沸点范围的若干部分，每一部分就是一个馏分。分馏所用的温度区间(馏程)不同，馏出物(馏分)有所差异(表1－2)。
表1－2 石油产品的大致馏程范围
通常石油的炼制过程可以看做是对石油的分馏，馏程的控制是根据原油的品质及对油品质量的具体要求来确定的。现代炼油工业为了提高石油中轻馏分的产量和提高产品质量，除了采用直馏法外，还采用催化热裂化、加氢裂化、热裂解、石油的铂重整等一系列技术措施。例如在常压下分馏出的汽油只占原油的15%～20%，在采用催化热裂化后，可使汽油的产量提高到50%～80%，以满足各方面以汽油作能源燃料的需求。
(五)石油的组分分析
石油的组分分析是利用有机溶剂和吸附剂对组成石油的化合物具有选择性溶解和吸附的性能，选用不同有机溶剂和吸附剂，将原油分成若干部分，每一部分就是一个组分。
一般在做组分分析之前，先对原油进行分馏，去掉低于210℃的轻馏分，切取＞210℃的馏分进行组分分析。凡能溶于氯仿和四氯化碳的组分称为油质，它们是石油中极性最弱的部分，其成分主要是饱和烃和一部分低分子芳烃。溶于苯的组分称为苯胶质，其成分主要是芳烃和一些具有芳环结构的含杂元素的化合物(主要为含硫、氮、氧的多环芳烃)。用酒精和苯的混合液(或其他极性更强的如甲醇、丙酮等)作溶剂，可以得到酒精－苯胶质(或其他相应组分)，此类胶质的成分主要是含杂元素的非烃化合物。用石油醚分离，溶于石油醚的部分是油质和胶质。其中能被硅胶吸附的部分是胶质，不被硅胶吸附的部分是油质，剩下不溶于石油醚的组分(但可溶于苯、二硫化碳和三氯甲烷等中性有机溶剂，呈胶体溶液，可被硅胶吸附)为沥青质。后者是渣油的主要组分，其主要成分是结构复杂的大分子非烃化合物。
4. 石油的烃类组成主要包括哪几种
物质成份
原油的成分主要有：油质（这是其主要成分）、胶质（一种粘性的半固体物质）、沥青质（暗褐色或黑色脆性固体物质）、碳质（一种非碳氢化合物）。石油是由碳氢化合物为主混合而成的，具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体。天然气是以气态的碳氢化合物为主的各种气体组成的，具有特殊气味的、无色的易燃性混合气体。在整个的石油系统中分工也是比较细的：构成石油的化学物质，用蒸馏能分解。原油作为加工的产品，有煤油、苯、汽油、石蜡、沥青等。严格地说，石油以氢与碳构成的烃类为主要成分。分子量最小的4种烃，全都是煤气。
元素组成
石油主要是碳氢化合物。
它由不同的碳氢化合物混合组成，组成石油的化学元素主要是碳（83%
~
87%）、氢（11%
~
14%），其余为硫（0.06%
~
0.8%）、氮（0.02%
~
1.7%）、氧（0.08%
~
1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁、锑等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95%
~
99%，各种烃类按其结构分为：烷烃、环烷烃、芳香烃。
一般天然石油不含烯烃而二次加工产物中常含有数量不等的烯烃和炔烃。含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油加工中应尽。
5. 石油是由什么组成的
经过分析，石油主要是由碳和氢构成。其中碳占84%～87%左右，氢占12%～14%左右。余下的百分之一是极微量的硫、氧、氮等元素。碳和氢可以形成多种化合物，按它们的原子数从少到多排列，有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷等等。石油就是由这些化合物组成的。
组成石油的化合物复杂，它们含有相对分子质量从几十到几千的各种烷烃、环烷烃和芳香烃。除烃类之外，石油中还含有数量不等的非烃类化合物，主要是含硫、含氮、含氧的化合物以及一些胶状沥青质。石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。
石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说。
前者较广为接受，认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于生物沉积变油，不可再生。
后者认为石油是由地壳内本身的碳生成，与生物无关，可再生。石油主要被用来作为燃油和汽油，也是许多化学工业产品，如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
石油的性质因产地而异，密度为0.8-1.0g/cm3，粘度范围很宽，凝固点差别很大（30℃~-60℃），沸点范围为常温到500摄氏度以上，可溶于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。不过不同油田的石油成分和外貌可以区分很大。石油主要被用作燃油和汽油，燃料油和汽油在2012年组成世界上最重要的二次能源之一。
6. 石油是化合物还是混合物
石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,航空燃料是石油里面提炼出来的,原油不可以直接做燃料。
7. 石油属于化合物还是混合物
石油是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物
而化合物和单质必须是纯净物
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8. 煤,石油,天然气都属于化合物吗
它们是混合物，混合物是由多种物质组成的物质，如空气。化合物是由不同种元素组成的纯净物，如二氧化碳，由碳元素和氧元素组成的。
煤主要含有碳，还含有少量的硫、磷、氢、氮、氧等，是由有机物和无机物所组成的复杂混合物。石油中所含的元素主要是碳和氢,此外还含有少量的硫、氮、氧等。天然气是蕴藏在地层内的可燃性气体,主要成分是甲烷,一般含甲烷80%-90%.
9. 石油是一种烃类化合物对不对
是的，石油是烃类化合物的混合物，可以根据里面烃类化合物的熔沸点不同将他们分离
10. 石油的定义与用途分别是什么
一、石油的定义有人说：“石油是工业的血液。”这是因为石油在工农业生产中肩负着像血液一样的重要职责，是不可缺少的能源；天上飞的，地面跑的，没有石油都运转不动。有人说：“石油是现代文明的神经动脉。”这是因为没有石油，维持这个文明的一切工具，便告瘫痪。有人说：“石油是黑色的金子。”这是因为石油也是很重要的化工原料。把石油产品进行加工，可以制成重要的有机合成原料五千多种，它像黑色的金子，吸引着人们去开采。这些都说明：石油对于任何一个国家都是一种生命线，它对经济、政治、军事和人民生活的影响极大。
石油外观上看是一种黑乎乎的油状粘稠液体。它是一种深藏于地下的可燃性矿物油，是一种不可再生的能源。据科学家分析：将来有可能开采的石油资源，1/3在大陆，1/3在浅海，1/3在深海和两极。海洋将成为人们开采石油的重要基地。海洋里为什么会蕴藏着这么丰富的石油呢？原来，海洋里有数不清的生物和微生物。其中有居住在海底的珊瑚、藻类、软体动物及漂浮在海水中的浮游生物。它们繁殖很快，能产生大量的有机质，这些是生成石油的原材料。死亡的海洋生物遗体，跟泥沙一起沉积、埋藏在海底，在缺乏氧气的环境里，受到高温、高压和微生物的分解作用，最后就会变成一滴滴的石油。起先它们分散在各自的生成地，后来随着海底地形的变化，聚集到了一起，形成了储油盆。数不清的油滴聚集在一起，就成为有开采价值的石油矿藏。
那么，什么是石油呢？从实质上讲，石油是多种碳氢化合物的复杂混合物，或是多种烃的混合物。最初人们把自然界产出的油状可燃液体矿物称为石油，把可燃气称为天然气，把固态可燃油质矿物称为沥青。随着对这些矿物的深入研究，认识到石油、天然气和沥青在成因上互有联系，在组成上都属于碳氢化合物，因此将它们统称为“石油”。
1983年第11届世界石油大会对石油定义为：石油(Petroleum)是自然界中存在于地下的以气态、液态和固态烃类化合物为主，并含有少量杂质的复杂混合物。原油(Crude Oil)是石油的基本类型，存在于地下储集层内，在常温、常压条件下呈液态。天然气(Natural Gas)也是石油的主要类型，呈气相，或处于地下储集层时溶解在原油内，当采到地面，在常温、常压条件下从原油中分离出来时又呈气态。我们把从油井中采出来的未经加工的液态石油称为“原油”。但在工业界、日常应用中，通常“原油”与“石油”混用，并不加以区分。
二、石油的用途石油是“百宝箱”，“宝”指的是烃，“百”形容石油中各种各样的烃非常多。现在，工农业生产、国防建设以及我们的日常生活，都与石油息息相关、密不可分。公路上奔驰的汽车，天空中翱翔的飞机，江河里航行的轮船，田野里的播种机、收割机，工地上的挖掘机、大吊车，军队中的坦克、装甲车等，为它们作动力的燃料——汽油、煤油和柴油都是从石油中提炼出来的。我们所用的塑料文具盒、圆珠笔，注射用的一次性针管、输液管、塑料袋，身上穿的化纤衣服等产品，也是由从石油中提炼出来的化工原料制成的。归纳起来，石油主要用于三个方面。
1.作为能源用石油作燃料，具有热能高，污染小，运输、使用方便，应用广泛等优点。原油经过炼制加工后，可以制得汽油、煤油、柴油等燃料。
汽油广泛应用于交通运输。燃烧1kg汽油所产生的热量分别相当于燃烧1.4kg的煤、1.5kg的木炭、2.4kg的木柴所产生的热量。汽油有不同的标号，标号越大，表示汽油的质量越好。
煤油过去主要用于照明。现在生产的航空煤油主要用作喷气式飞机的燃料。柴油广泛应用于农业、交通运输业、建筑业、采矿业等行业中。拖拉机、载重汽车、吊车、挖掘机等大型动力机械都是用柴油作燃料的。
液化石油气是很洁净的燃料。它在常温、常压下呈气态。把石油气压缩成液态装入钢瓶，就可以送往千家万户。目前，北京、上海等大城市正在对公共汽车等交通工具的动力进行改装，以液化石油气代替汽油，可以极大地减轻汽车尾气对大气的污染。
天然气是一种可燃气体，通常情况下它和原油相伴而生，称为伴生气。而从单纯气藏产出的天然气称为非伴生气。目前，天然气主要用作燃料，具有热能高、污染小、使用方便等优点。为解决城市空气污染问题，我国实施了“西气东输”工程，使许多城市已由原来用煤作燃料改为用天然气作燃料。
世界能源结构的演变趋势表明：未来三五十年内油气储量丰富，油气在世界能源消费构成中的主体地位不会改变。天然气有可能成为未来能源消费的主导方向。要转向以油气为主的能源供应路线。到2050年，我国一次能源供应构成中，油气的比重要从25%～35%提高到40%～50%，一次电力的比重将从10%～15%上升到15%～20%，煤炭的比重则由55%～60%降到30%～35%。
2.作为化工原料石油是能源，也是优质的化工原料，是石油化学工业赖以生存和发展的物质基础。石油经过各种加工和处理，可以制成各种各样的化工原料。用这些原料可以制成众多的生产、生活用品，如塑料制品、合成纤维、合成橡胶、农药、化肥、炸药、染料等。
石油化工行业是国民经济的支柱产业。一家年产8×104t合成橡胶厂一年的产品相当于145万亩1亩=666.7m3。橡胶园一年的产量。—家年产万吨的合成纤维厂一年生产的产品，相当于30万亩棉田一年生产的棉花，或从250万只羊身上一年剪下的羊毛。
俗话说，“羊毛出在羊身上”。可现在就有不出在羊身上的“羊毛”。例如，用石油作原料生产出来的合成纤维——腈纶，就与羊毛的特性相似。它蓬松卷曲，柔软保暖，有弹性，吸湿性好，洗后易干，而且比羊毛轻、强度高、耐腐蚀、耐日晒、不发霉、不虫蛀。利用腈纶的这些优点，可将腈纶与棉、毛混纺制成布料、毛线、人造毛皮、毛毯等。合成纤维还有棉纶、涤纶、丙纶、维纶等多种。它们正在逐步取代毛、棉制成各式各样的纺织品。另外，合成纤维在工业、国防等方面也有很广泛的用途。
3.其他用途从石油中还可以炼制出润滑油、石蜡和沥青。这些产品也广泛应用于人们的生产和生活之中。
一切机器，无论大小，都要加上润滑油或润滑脂，以减少摩擦和磨损，才能顺利运转。石蜡的用途很多，蜡烛会给我们带来光明；过生日时插上蜡烛，会增添欢乐、喜庆的气氛；在棉纱中加入少量石蜡，可使纺织品柔软、光滑、富有弹性；石蜡还可以制取洗涤剂、分散剂、润滑脂等。沥青为人类的交通事业做出了默默无闻的贡献。有了它，才有了宽阔的柏油马路。沥青具有很好的粘结性、绝缘性、隔热性以及防水、防腐等性能，被广泛应用于铁路枕木、地下管道及建筑防腐，水库堤坝防渗透，地下电缆防漏电等。
科学家还以石油为原料，通过实验制造出了合成蛋白。有些国家已把合成蛋白用作饲料，它将来很可能会作为食品出现在人们的餐桌上。