Fachrichtung erdöl- und erdgasgewinnung

ERDÖL — QUELLE DES WOHLSTANDES

Eine 3000 km lange Erdölleitung wird die Erdölfelder der ehemaligen Sowjetunion mit der deutschen Stadt Schwedt an der Oder verbinden. 5 Millionen Tonnen Erdöl werden durch diese Erdölleitung ab 1965 fließen. Hier wird auch das neue Erdölverarbeitungskombinat gebaut werden.

Viele neue Probleme werden den deutschen Arbeitern und Wissenschaftlern erwachsen. Ein neuer Zweig der Wissenschaft und Produktion muß entstehen: die Petrol­chemie.

Als 1859 das erstemal bei einer Bohrung Erdöl aus der Tiefe strömte, wußte niemand, welcher Reichtum das ist. Am Anfang verarbeitete man es auch nur zu Brenn- und Triebstoffen und zu wenigen anderen chemischen Produkten.

Um das Erdöl gab es viele Kämpfe, viele Kriege.

WAS IST ERDÖL?

Auf diese Frage gibt es viele Antworten. Zunächst stellen wir einmal fest, dass es, weil es viele Steinkohle, Braunkohle oder Torf im Erdboden vorkommt und in erdgeschichtlicher Frühzeit aus organischem Material enstand, ein fossiler Brennstoff ist. Weiter finden wir, dass Erdöl kein einheitlicher Stoff, sondern ein Gemisch aus vielen Stoffen ist; denn fast jede Sonde liefert ein anderes Erdöl.

Schon vor Jahrtausenden kannten die Menschen Erdöl und natürliche Erdölprodukte, wie Pech, Erdwachs und Erdgas. So verwendete man bereits in der Steinzeit zum Einkitten von Holzstielen in die Werkzeuge Erdpech. Die alten Ägypter benutzten es, um ihre Toten zu mumifizieren. Von den Phöniziern ist bekannt, dass sie ihre Handelsschiffe mit Asphalt abdichteten. Lange Zeit vor der Zeitenwende bohrten die Chinesen im Erdboden nach Salz, wobei sie mit primitiven Mitteln bereits Tiefen von 1200 m erreichten, und fanden dabei manchmal Erdöl, das sie für Beleuchtungszwecke verwendeten. Die heutigen Erdölfelder bei Hannover sind 1546 erstmalig von den Geschichtsschreiben als Teerkuhlen erwähnt, da an diesen Stellen Erdöl bis an die Oberfläche gelangt.

Bis Mitte des 19. Jahrhunderts wurde nur wenig Erdöl und meist auch nur aus zutage tretenden Vorkommen gewonnen. Am 27. August 1859 begann die planmäßige Förderung durch künstlich angelegte Brunnen, die als Bohrlöcher bezeichnet werden. An diesem Tag wurde die erste von den beiden Amerikanern Drake und Smith in der Nähe von Titusville in Pennsylvanien niedergebrachte Bohrung bei 21 m Tiefe fündig und lieferte täglich 1,5 m³ (etwa 1,2 t) Erdöl. Innerhalb des folgenden Jahrhunderts nahm die Förderung des Erdöls dann so stark zu wie bei keinem anderen Produkt auf der Welt.

Vermutliche entstehung des erdöls

Das Erdöl ist ein Stoff, den uns die Natur zur Gewinnung von Kraft- und Schmierstoffen sowie vieler anderer Erzeugnisse liefert. Die Frage, wie das Erdöl entstanden sein mag, kann auch heute noch nicht eindeutig, beantwortet werden. Es gibt viele Theorien über seine Entstehung. Das sind Theorien, die völlig voneinander abweichen, bestanden und bestehen nebeneinander.

Die wissenschaftlich exakte Untersuchung des Erdöls in Verbindung mit der Betrachtung seiner Vorkommen läßt die Behauptung zu, dass das Erdöl organischen Ursprungs ist. Die Theorie von der organischen Entstehung der Kohlenwasserstoffe wird durch vielerlei Tatsachen erhärtet. So ist Erdöl optisch aktiv - eine Eigenschaft, die nur organische Stoffe besitzen. Außerdem konnten in den Erdölen verschiedene anaerobe Bakterienarten ebenso nachgewiesen werden.

Von der Kohle ist bekannt, dass sie aus abgestorbenen und konservierten Pflanzen entstanden ist. Vom Erdöl nimmt man an, dass es sich aus abgestorbenen und zu Boden gesunkenen Meerestieren und Pflanzen unter Luftabschluß gebildet ist.

In fast allen Gewässern, Flüssen, Seen und Meeren herrscht seit Urzeiten vielgestaltiges Leben. Pflanzen und Tieren führen den Kampf ums Dasein. Sie kommen und vergehen. Das Abgestorbene und Vergangene sinkt auf den Boden des Gewässers, auf den Meeresgrund und mischt sich dort mit ebenfalls absinkenden Pflanzen und Gesteinen, wie Ton, Mergel, Kalk und Sand.

ALGEMEINES ÜBER ERDÖL

Das Erdöl ist ein Erzeugnis der Natur, so wie Kohle und andere Brennstoffe. Die daraus gewonnenen Produkte finden jedoch nicht nur als Brennstoffe Verwendung. Erdöl, dann das vielfach mit ihm an der Erdoberfläche gelagende, hauptsächlich Methan enthaltende Erdgas oder Naturgas (als flüssiges bzw. gasförmiges Erdöl anzusehen) sowie Naturasphalt werden wissenschaftlich als “Bituminum” bezeichnet. Diese Bezeichnung wird jedoch in der Praxis im engeren Sinne neuerdings vielfach nur auf die bei der Verarbeitung von Erdölen anfallenden Zähen bis festen Rückstände angewendet. Unter dem Sammelnamen “Mineralöle” werden in erster Linie Erdöl, flüssige Kondensate aus Erdgas, flüssige oder salbeartige Destillate oder Rückstände aus Erdöl, Erdwachs oder Naturasphalt in zweiter Linie Destillate aus Braunkohle, bituminösem Schicht Torf oder Steinkohle zusammengefaßt. Den Mineralölen chemisch und physikalisch verwandte synthetische Produkte werden als Synthesöle oder synthetische Miniralöle bezeichtnet.

ANORGANISCHE THEORIEN

Nach Berthhelot und nach Mendelejeff soll das Erdöl durch Einwirkung von Wasserdampf auf Carbide (Eisencarbide) in vulkanischen Prozessen im Erdinnern entstanden sein (Emonationshypothese). Wenn auch erdölartige Kohlenwasserstoffe (Naphthene, Paraffine) entstehen können, ist die Annahme der Erdölentstehung auf diesem Wege unvereinbar mit der neuerdings nachgewiesenen Anwesenheit hoch molekularer Stearine, Hormone und Porphyrine im Erdöl.

Nach Sabatier und Senderens sollen Wasserstoff und Acetylen, die durch Einwirkung von Wasser auf Alkali oder Erdalkali sowie Carbide etstanden waren, beim Zusammentreffen mit Metallen als Kontaktsubstanz, Paraffin- oder zyclische Kohlenwasserstoffe bilden. Acetylenbildende Carbide sind in der Natur als Mineralien jedoch unbekannt, auch ist der unterstellte Chemismus unwahrscheinlich.

Nach Fischer und Tropsch liegt eine Synthese des Erdöles aus Wassergas im Bereich der Möglichkeiten, indem Wasserdampf aus tieferen Erdschichten über Carbide oder freien Kohlenstoff strömt und dabei Acetylen bzw. Wassergas oder ähnliche Gasgemische erzeugt, die sich unter katalytischem Einfluß weiterer Schichten zu syntholähnlichen Produkten umsetzen. Ein derartig zusammengesetztes Gas, das aus einer Famarole am Mont Pele stammte, wurde 1902 von Moissan analysiert.

ENTSTEHUNG DES ERDÖLS

Die Beteiligungen verschiedener Disziplinen, wie Chemie, Physik, Geologie, Mineralogie, Biologie, an der Lösung der Frage der Erdölgenetik hat zu den verschiedenartigsten Deutungen geführt. Keine Theorie arbeitet unter vollem Verzicht auf unbewiesene Annahme; viele davon sind in hohem Grade spekulativ, indem sie mehrere Hypothese einführen. Die große Schwierigkeit einer Aufklärung liegt vor allem darin, dass alle Methode experimenteller Überprüfung unter Bedingungen arbeiten müssen, die von denen der Natur und insbesondere von den bei geologischen Entwicklungen herrschenden erheblich abweichen.

Von den zwei großen Theoriegruppen, der älteren anorganischen und der neueren organischen, sind die Erklärungsversuche der anorganischen Theorien heute nur noch historisch interessant.

ORGANISCHE THEORIEN

Das Erdöl, das stets an Sedimente gebunden ist, kann nur aus pflanzlichen oder tierischen Ablagerungen entstanden sein, die reich an organischen Stoffen sind, wie sie sich in Sümpfen, Mooren, Sedimenten von Süßwasserseen und Meeren ansammeln (Erdölmuttersubstanz). Diese Stoffe werden in sauerstofffreiem oder sauersstoffarmem Wasser mit Ton- und Kalkschlamm als Faulschlamm (Sapropel) abgelagert und durch unaerobe Lebewesen zersetzt.

Es handelt sich dabei in Hauptsache um Umwandlungen von Kohlenhydraten, Eiweißstoffen und Fett, die neben Kohlenstoff und Wasserstoff noch Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel enthalten.

Der ungefähre Durchschnitt der Analysen von Erdöl ergibt: C=84,5 %, H=12,5 %, was dem Verhälthis von C zu H in den angegebenen Stoffen entspricht und sich dem Grenzwert für (CH2)x mit 85,7:14,3 nähert.

Nach Engler soll Erdöl aus Fettüberresten jeder Art (tierisch und pflanzlich) durch Zersetzung unter hohem Druck entstanden sein, nachdem die übrigen organischen Bestandteile (Eiweiß) durch Fäulnis in wasserlösliche N- und S-Verbindungen übergegangen waren.

Engler wies experimentell nach, dass durch Destillation von Fettstoffen, z.B. Tran unter Überdruck, tatsächlich ein dem Erdöl ähnlichen Kohlenwasserstoff-Gemisch entsteht, und nimmt an, dass die aus den Fettsäuren zunächst entstandenen leichteren Kohlenwasserstoffe (Paraffin, Olefine und Naphthene) in weiteren geologischen Perioden teilweise zu den höhen siedenden Bestandteilen des Erdöles polymerisiert seien. Naphthene entstehen durch Polymerisation von Olefinen. Höfer begründete die Theorie der Erdölentstehung aus marinen Resten geologisch.

Solche Sedimente von Faulschlamm sind auf Meeresböden verschiedenster Tiefe in großer Mächtigkeit nachweisbar. Völlige Sauerstofffreiheit des Wassers wurde z.B. im Schwarzen Meer ab etwa 100m Tiefe festgestellt (ab 50m bereits Sauerstoffarmut). Die Sedimente enthalten bis zu 35% und mehr organische Substanzen (Kohlehydrate, Eiweis, Fett). An den Sapropel-Sedimenten des Schwarzen Meeres wurden etwa 10% Kohlenwasserstoffe nachgewiesen. Die geologische Beziehung fast aller Erdöllagerstätten zu früheren Meeren sowie der Gehalt der Erdöle bzw. der Ölwasser an Nickel und besonders Vanadium (als Porphyrin-Vanadium-Komplex gelöst) sowie an Jod und Brom und schließlich an Chlorophyl abkömmlingen, die auch in Naturasphalten nachgewiesen wurden, deuten auf die Erdölbildung aus Meeresorganismen.

Auch Tanaka und Kuwata nehmen,auf Grund der Fettsäurebefunde in den über 200°C siedenden Naphthensäurefraktionen vieler Erdöle einen tierischen Ursprung des Erdöles an.

B. J. Brooks führt die Entstehung des Erdöles auf Kondensationsvorgänge von Fetten und Wachsen pflanzlichen Ursprungs zurück, während die Deckschichtentheorie von Mc Kenzie Taylor auf “Basenaustausch” unter Umwandlung der Kalk – und Magnesiatone (CaAl- und MgAl- Silicate) mit dem Kochsalz des Meerwassers zu Natrontonen beruhen. Bei Süßwasserzufuhr zu den wasser- und lutundurchlässigen Natrontonen entsteht durch Hydrolyse eine NaOH-haltige Lösung, wobei die Tierkadaver nach Taylor keinen gewaltsamen Veränderungen durch Druck und Wärme, sonder der langsamen Umwandlung durch anaerobe Bakterien unterlegen.

Stadnikoff nimmt an, dass sich zunächst durch anaerobe bakterielle Zersetzung organischen Materials ein "Urerdöl" gebildet hat. Dessen ungesättigte Fettsäuren hätten sich zu hochmolekularen cyclischen Säuren (Naphthensäuren), polymersiert und dabei sei das Urerdöl durch ein Wassergasgemisch (CO,H2 usw.) nach den Theorien von Mendelejew oder Fischer und Tropsch bei Temperaturen bis zu 200°C und innerhalb geologischer Zeiträume in das heutige Rohöl umgewandelt worden. Im wesentlichen handelt es sich um eine Hydrierung der ungesättigten Verbindungen und um Reduktionen der Carboxyle der Carbonsäuren durch Kohlenoxyd.

Nach S.Lind sind Krackvorgänge und (-Strahlung für die Entstehung der Erdölkohlenwasserstoffe aus der Muttersubstanz verantwortlich. Schließlich nimmt Weinberg an, dass das Erdöl bei hohem Druck und hoher Temperatur unter der Wirkung elektrischer Strahlung aus Kohlen entstand.

HEUTIGE AUFFASSUNG

Die ENGLERsche und andere Theorien, nach denen nur Fettsäuren an der Erdölbildung beteiligt sind, sind nicht mehr haltbar, da die Mengen natürlicher Fette und Öle der abgelagerten Organismen nicht ausreichen, um die Ölbildung zu erklären. Auch sind Ablagerungen, in denen nur diese Bestandteile der Organismen allein erhalten sind, nicht bekannt. TREIBS nimmt deshalb heute für die Entstehung des Erdöles an, das biologische Vorgänge unter Wirkung anaerober Mikroorganismen auch Kohlenhydrate und Eiweißstoffe zu Fettsäuren reduzieren, die durch Spaltungs-, Kondensations-, Isomerisierungs-, Cyclisierungs- und Dehydrierungsreaktion in Erdöl- Kohlenwasserstoffe überzugehen vermögen. Der chemische Vorgang ist damit im wesentlichen auf den von ENGLER experimentell nachgewiesenen Übergang von Fettsäuren in Erdöle zurückgeführt. Die Annahme einer raschen Umsetzung infolge der Wirkung von Wärme und Druck unter Bildung eines Protopetroleums wird jedoch abgelehnt; man hält langsam verlaufende, durch Gesteinsschichten katalytisierte Vorgänge bei mäßigen Temperaturen für wahrscheinlicher. Nach heutigen Kenntnissen der thermodynamischen Eigenschaften der Kohlenwasserstoffe würden kurz dauernde, relativ hohe Temperaturen zu weitgehender Aufspaltung führen. Temperaturen über 100°C sind aber schon wegen des Vorkommens von Bakterien in den meisten Erdölen unwahrscheinlich. Als Muttersubstanz des Erdöles kann am ehesten aus niederen Pflanzen und Tieren entstandener Faulschlamm angesehen werden, wie er sich unter anaeroben Bedindungen am Boden abgeschlossener Meeresteile massenhaft ablagert.

Gestützt wird die heutige Auffassung auf den Vergleich der Konstitution niedermolekularer Erdölanteile mit der chemischen Zusammensetzung der Hauptbestandteile der Organismen (Kohlenhydrate, Fette und Eiweße). Eine wesentliche Stütze für die Ansicht, dass Erdöl aus organischer Substanz entstanden sei, ist auch die nachgewiesene optische Aktivität.

Die Mannigfaltigkeit der Erdölzusammensetzung wird durch biologische Primärprozesse sowie durch den unterschiedlichen Verlauf der katalytischen Vorgänge erklärt. Auch die Wanderung im Gestein bringt durch Adsorptionsvorgänge gewisse Trenneffekte mit sich.

K. K. RUMPF machte auf die Verteilung der Molekülgrößen in den Erdölen um einen Schwerpunkt nach Gesetzen der Wahrscheinlichkeit aufmerksam, wie sie übrigens auch bei synthetischen Rohölen nach FISCHER-TROPSCH zu finden ist. Es ist warscheinlich, dass diese Verteilung eine Folge sekundärer, durch Gesteinskatalyse verursachter Realktionen ist.

Zum Schuß sei noch auf Arbeiten von E. BERL, A. SCHMIDT, H. BIEBERSCHEIMER, W. DIENST hingewiesen, die Cellulose bei Druckbehandlung mit Wasser und Alkali bzw. mit metallischem Eisen zu Erdöl- Kohlenwasserstoffen umwandelten.

LAGERSTÄTTEN

Erdöl findet sich in größeren und kleineren Lagerstätten auf weiten Gebieten der Erde verbreitet, gelegentlich nahe der Erdoberfläche (selten dort von selbst austretend), meistens aber in Tiefen von mehreren 100 m bis zu mehreren 1000 m. Im Archäischen und Vulkanischen sowie in der cambrischen Formationen wurde Erdöl bisher nicht gefunden. Es tritt erst im Silur auf,geht aber im Carbon wieder zurück.

Als wichtigste Erdöl führende geologische Schichten kommen in Betracht:

• Im Känozoikum: Tertiär, Miozän, Pliozän, Oligozän, Eozän;

• Im Mesozoikum: Kreide, Jura;

• Im Paläozoikum: Perm, Carbon, Silur, Ordovicium.

Die ergiebigen Fundorte deuten sich nur in wenigen Fällen durch Ölanzeichen an der Erdoberfläche an, es gibt auch kein Methode, mit deren Hilfe man Erdölvorkommen in der Tiefe direkt feststellen kann. Die heute bei der Ölsuche gebräuchlichen Methoden laufen darauf hinaus zunächst einmal die geologischen Hochlagen, die sogenannte “Sturkturen”, in deren Nähe sich das Öl erfahrungsgemäß ansammelt, aufzufinden, um dann unter Berücksichtigung aller bekannten geologischen Faktoren eine Tiefbohrung anzusetzen. In jedem Fall entscheidet erst das Ergebnis dieser Tiefbohrung über die Frage, ob an der gewählten Stelle Öl verhanden ist oder nicht. Die wichtigste Rolle bei der Ölsuche spielen heute die geophysikalischen Meßmethoden.

Bei der gravimetrischen Methode wird mittels der Drehwaage die Schwere der Gesteinsmassen im Untergrund von der Oberfläche aus gemessen. Feine Unterschiede bei den Ergebnissen lassen Rückschlüsse auf die Strukturen in der Tiefe zu. Dann gibt es magnetische, elektrische und radioaktive Methoden. Der Vorteil wird heute im allgemeinen den seismischen Untersuchungen gegeben. Hierher werden in Bohrlöchern von geringer Tiefe Sprengungen vorgenommen. Die durch erzeugten kleinen künstlichen Erdbeben pflanzen sich je nach der Beschaffenheit des Untergrundgesteins schneller oder langsamer fort. Mit Hilfe von Geophonen, die an der Erdoberfläche an verschiedenen Stellen ausgehen werden, können die Laufzeiten der Schallwellen und ihre Reflexe von der Ölfläche festerer Gesteinsmassen im Untergrund gemessen werden. Kürzere Laufzeiten zeigen an, dass der reflektierende geologische Horizont relativ hoch ist und geben damit einen wertvollen Anhaltspunkt für die Auffindung der gesuchten Hochlagen. An Hand einer Vielzahl von seismischen Messungen dieser Art können Karten hergestellt werden, die ein annähernd zutreffendes Bild von dem Auf und Ab der Gesteinshorizonte in der Tiefe vermitteln. In manchen Gegenden werden die Hochlagen oder Antiklinalen auch durch geologische Methoden fixiert. So können in vegetationslosen Gebieten durch Untersuchung der an der Erdoberfläche austretenden Gesteine, deren verschiedenartige Neigung gemessen wird, Rückschlüsse auf die Verhältnisse in der Tiefe gezogen werden.

Ist die Hochlage lokalisiert, so werden auf ihrem oder an den Flanken Tiefbohrungen angesetzt, die nun zeigen müssen, ob tatsächlich Öl vorhanden ist. Zumeist werden erst die Ergebnisse von zwei, drei oder mehr Sonden Klarheit über die Chancen, ein neues Ölfeld zu erschließen, bringen.

Mit Ausnahme einiger weniger Fälle des sonst nur noch historisch interessanten Gruben- und Schachtbaues wird das Erdöl mittels Bohrungen (Sonden) erschlossen, die heute vorwiegend nach dem Rotary-Verfahren bis in Tiefen von derzeit etwa 6000 m niedergebracht werden können. Die Bohrungen selbst werden auf Grund geologischer Erforschung des Terrains mit heute gegen früher wesentlich vergrößerter Erfolgswahrscheinlichkeit angesetzt.

Man fördert Erdöl aus primären und aus sekundären Lagerstätten, die in der Regel aus porösen Sanden und Gesteinen bestehen.Von sekundären Lagerstätten spricht man, wenn das Erdöl vom Orte seiner ursprünglichen Entstehung, der primären Lagerstätte, durch Wanderung (Migration) dorthin gelangt ist. Das Vorkommen scheint an Gegenden gebunden, die in früheren geologischen Zeiten von Meeren überspült waren. Daher findet man in den Erdölgebieten in der Regel auch Salz; es kommt vielfach im Sondenwasser vor. Der geologische Idealfall ist ein sogenannter "Dom", das heißt eine Kuppel aus undurchlässigen Gesteinen, unter der die Erdöl führenden porösen Schichten liegen. An der Wölbung der Kuppel sammelt sich das mit dem darunter befindlichen Öl im Gleichgewicht stehende Gas an, während unterhalb des Erdöles meist Wasser vorkommt. Sowohl das Gas als auch das Wasser stehen unter einem gewissen Druck.

Wird eine Bohrung richtig niedergebracht und endigt das perforierte, untere Ende der Rohrtour möglichst im unteren Teil des ölführenden Horizontes, so kann bei genügendem Gasdruck das Öl aus der Sonde austreten (“Springen”). Reicht der Lagerstättendruck infolge vorzeitiger Erschöpfung des Gasvorrates nicht dazu aus, so kann das Öl wie besonders früher und bei nicht zu tiefen Sonden gepumpt werden. Nach neuzeitlichen Verfahren wird oft Erdgas (“Gaslift”) oder Luft (“Airlift”) durch benachbarte Sonden in die Schichten eingepumpt (“Pressure Maintainment” bzw. “Repressuring”), um das Öl im Boden unter ausreichendem Druck zu halten. Ein anderes Verfahren besteht im vorsichtigen Einpressen von Wasser in die tieferen Schichten; dadurch kann ein Heben des Öles und ebenfalls eine Förderung erzielt werden (Wassertrieb). Verfahren, die einer Lagerstätte eine verlorengegangene Energie ersetzen oder ihr eine vorher nicht vorhanden gewesene Energieform zuführen, bezeichnet man als “sekundäre Gewinnung”. Das der Erde direkt entstammende oder durch Förderung gewonnene Öl beträgt nur 20 bis 50 % des Vorkommens. Das Augenmerk der Erdölproduzenten richtet sich daher auf Entwicklung und Verbesserung der Methoden zur vollständigeren Ausbeutung der Erdöllagerstätten.

Die Hauptproduktionsländer für Erdöl sind die Vereinigten Staaten von Amerika, Venezuela, Iran, Aserbaidschan, Argentinien, Rumänien, Ukraine.

CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG

Die Erdöle bestehen in der Hauptsache aus Kohlenwasserstoffen, und zwar aus geraden oder verzweigten Aliphaten (Normal- bzw. Iso-Paraffine) und aus Naphthenen (Cycloparaffine, Hydroaromaten oder cyclische Polymethylene). Aromaten treten in den niedrigen Siedebereichen nur selten in großen Mengen auf (Borneo-Rohöle), sind jedoch in den höheren Fraktionen, besonders in Form gemischter Moleküle mit partiell hydrierten und kondensierten Ringsystemen, technisch wichtige Begleiter (Erdölharze, Erdölasphate). Sie kommen besonders im indischen (Borneo), kalifornischen, Texas-, Ohio- sowie in gewissen rumänischer Erdölen (Baicoi 33%, Bustenari 48%) vor. Ungesättigte Kohlenwasserstoffe (Olefine) sind nur ausnahmsweise und dann in untergeordneter Mengen anzutreffen.

Während die niedrig siedenden Erdöl-Bestandteile (Benzinbereich) meist aus Kohlenwasserstoffen bestimmter homologer Reihen bestehen, sind in der noch siedenden Fraktionen in ein und demselben Molekül meist verschiedene Typen vertreten (z.B. Ringsysteme mit paraffinischer Seitenkette oder anderen Kombinationen). Die untersten Glieder der Paraffinreihe (C1 bis C4) sind unter Normalbedingungen gasförmig, die gradkettigen und verzweigten Paraffin- Kohle- wasserstoffe C5 bis C17 sind in der Regel flüssig, die mit mehr als 17 C-Atomen in Molekül sind viskos, salbenartig oder fest. Die Schmelz- und Siedepunkte der verzweigten Paraffine liegen niedriger als die der zugehörigen n-Paraffine.

Neben den Kohlenwasserstoffen enthalten die meisten Erdöle noch wechselnde, durchweg geringe Mengen an Sauerstoffverbindungen (Naphtensäuren, Fettsäuren, Harze, Phenole, Ester, organische Säuren). Schwefelverbindungen (freien Schwefel, Schwefelwasserstoff, Mercapton, Dalkylsulfide, Thiophene usw.), ferner Stickstoffverbindungen (Pyrädon, Chinolin, Hydrochinolinbasen). Insbesonders Schwefel- und Stickstoffverbindungen nehmen mengenmäßig in den höher siedenden Fraktionen zu. Geringe Mengen mineralischer Bestandteile, die aus den Lagerstätten stammen und besonders im mitgeführten emulgierten Sondenwasser zuzutreffen sind, wie NaCl, Fe., Ca., Al., SiO2, Ra (He in den Gasen) und bisweilen verhältnismäßig viel Vanadiumverbindungen, machen den geringen Aschegehalt der Erdöle aus.

Die mittlere Elementarzusammensetzung von Roherdölen in Gewichtsprozent kann etwa folgendermaßen angegeben werden:

Kohlenstoff 82 bis 87 % Stickstoff 0,01 bis 2,2 % Wasserstoff 10 bis 14 % Schwefel 0,01 bis 7 %

Sauerstoff 0 bis 7 %.