石油地球化学

原油のAPI比重は純度、つまり硫黄、窒素、酸素などの不純物の量を測定するものです。[ 8 ]不純物は原油の^{密度を高め}ます。^{[ 9 ] [ 6 ]}

重質原油

重質原油は、API比重が低く、不純物の割合が高い。^{[ 9 ]アスファルト[ 6 ]}などの重質製品の製造に使用され、粘度が高いため、輸送や抽出がより困難である。^{[ 9 ]}

原油の「甘さ」や「酸味」は、含まれる硫黄の量によって決まります。^{[ 6 ]}

パラフィン系炭化水素はアルカン系列に属し、^{[ 10 ]}原油中で最も多く見られる炭化水素です。^{[ 11 ]}パラフィンはガソリンにも含まれることが多く、そのため比較的価値が高いです。^{[ 11 ]}

_{パラフィン系炭化水素はアルカンとも呼ばれ、C n} H _2n+2という式で表され、n は正の整数である。^{[ 12 ]}

ナフテン系炭化水素は飽和環状炭化水素であり、^{[ 10 ]}液体原油の精製において非常に重要である。^{[ 11 ]}

_{環状アルカンとも呼ばれ、C n} H _2nという式で表されます。ここで n は正の整数です。

芳香族炭化水素は環状であり、^{[ 10 ]}他の2つの主要な炭化水素化合物よりもはるかに少ない。^{[ 11 ]}_{これらはC n} H _nという式で表され、nは正の整数である。^{[ 13 ]}

石油、あるいはその存在の証拠は、地球の表面で見つけることができます。石油の湧出は断層帯の近くで見られます。断層帯では、地殻の動きによって石油の根源岩が露出し、原油そのものが露出することがあります。石油の湧出は海底でも見られ、衛星画像を使って見つけることができます。^{[ 14 ]}

今日では他の技術ほど一般的ではないものの、蒸留は石油精製プロセスで使用されています。これは原油を炭化水素のカテゴリーに分割し、加熱された物質から製品を回収するプロセスです。^{[ 15 ]}蒸留塔は油の分離に使用され、理論段数は2段から300段まで様々です。^{[ 14 ]}

蒸留のプロセスと同様に、ガスクロマトグラフィー（一般的にはガスクロマトグラフィー、または単にGCと呼ばれる）は蒸留塔を使用して石油を分離します。ただし、蒸留の理論段数が2～300段であるのに対し、ガスクロマトグラフィーは25,000段以上あります。これにより、より高い分離度が得られます。^{[ 14 ]}

より完全な分析を行うために、ガスクロマトグラフィーは質量分析法（ガスクロマトグラフィー/質量分析法、GCMS）、赤外分光法（ガスクロマトグラフィー/赤外分光法、GCIR）、および同位体比質量分析法（ガスクロマトグラフィー/同位体比質量分析法、GSIRMS）と組み合わせて使用​​されます。^{[ 14 ]}

石油源岩からの原油はガスクロマトグラフィーやガスクロマトグラフィー/質量分析法で容易に分離できますが、検出された有機物はこれらの手法で使用される溶媒に溶解しないため、適切に分析できません。熱分解は、ケロゲン（不溶性炭化水素）とアスファルテン（一般的な溶媒への溶解度が限られている）の特性評価に使用されます。熱分解には複数の方法があり、フラッシュ熱分解または急速温度プログラム熱分解を使用するフィンガープリンティング法では、生成物をガスクロマトグラフィー塔に迅速に移送します。^{[ 14 ]} Rock-Evalは、源岩の含有量を決定するためによく使用されるプロセスです。^{[ 16 ]}水熱分解は、水中で高圧下で行われます。この方法は、さまざまな埋没深度をシミュレートでき、源岩と関連する石油の運命の可能性を示すことができます。^{[ 14 ]}

石油の安定同位体のバルク同位体比の値は、石油成分の平均同位体組成を示します。この方法では、炭素安定同位体がよく使用されます。この比率の値を使用すると、石油サンプルが海洋環境で発生したか非海洋環境で発生したか、また石油の産地距離と年代もわかります。^{[ 14 ] [ 17 ]}

前述の技術のおかげで、石油や根源岩抽出物からバイオマーカーが発見されました。これらは生物の化石ですが、目に見える手持ちのサンプルよりも分子に近いサイズです。これらは親となる生体分子と同じ構造を示し、石油の由来となる有機物の特定に使用されます。バイオマーカーは、石油と根源岩の相関関係、石油の成熟度、複数のサンプル間で見られる地域的な違い、および根源岩が存在した盆地の歴史の特定にも使用されます。^{[ 14 ]}

ガスクロマトグラフィー質量分析法やバイオマーカーが用いられる以前は、場所の地質学的相関関係を利用して、異なる地層が互いに、またその環境とどのように関連しているかを調べていた。石油同士の相関（その地域または他の地域で発見された石油との比較）や石油源の相関（石油とその供給源の比較）が行われ、赤外分光法、屈折率、溶媒抽出可能な有機物、化合物クラス分布、元素分析などは、いずれも石油源の相関を行うための方法である。