石油、天然气与油田水的基本特征
第三讲 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
油气藏中的流体—石油 石油、 第一章 油气藏中的流体 石油、天然气和油田水
凝析气藏和湿气气藏的区别: 凝析气藏和湿气气藏的区别: 凝析油中含大量的轻质烃类, 凝析油中含大量的轻质烃类,重质烃 类较少,呈淡黄色,刚开采是伴生气较多, 类较少,呈淡黄色,刚开采是伴生气较多, 随着气藏不断开采,伴生气越来越少; 随着气藏不断开采,伴生气越来越少;湿 气气藏含的气体多,凝析气藏含的气体少。 气气藏含的气体多,凝析气藏含的气体少。
4.蒸气压力 4.蒸气压力 某一温度下, 某一温度下,将气体液 化时所需施加的压力称为 该气体的饱和蒸气压力。 该气体的饱和蒸气压力。 ①蒸汽压力随温度升高 而增大(右图1-12)。 而增大(右图 ) 在同一温度条件下, ②在同一温度条件下, 碳氢化合物的分子量越小 则其蒸气压力越大。 ,则其蒸气压力越大。
油田水和油气藏在分布上的相互关系
油气藏中的流体—石油 石油、 第一章 油气藏中的流体 石油、天然气和油田水
一、油田水的赋存状态及来源
1.油田水的赋存状态 油田水的赋存状态 束缚水:呈薄膜状被岩石表面颗粒所吸附, 束缚水:呈薄膜状被岩石表面颗粒所吸附,在 一般温度和压力下不能自由运动。在高温和高压下, 一般温度和压力下不能自由运动。在高温和高压下, 水也难以自由运动。 水也难以自由运动。 毛细管水:存在于毛细管孔隙—裂缝中, 毛细管水:存在于毛细管孔隙—裂缝中,当作 用于水的外力超过毛细管时才能运动。 用于水的外力超过毛细管时才能运动。 超毛细管水(自由水): ):是存在于超毛细管孔 超毛细管水(自由水):是存在于超毛细管孔 洞和缝隙中,在重力作用下能自由运动。 隙、洞和缝隙中,在重力作用下能自由运动。 气态水:充满于未被水饱和的岩石空隙中, 气态水:充满于未被水饱和的岩石空隙中,通 过蒸发和凝结作用,与液态水相互转换, 过蒸发和凝结作用,与液态水相互转换,对岩石中 的水分配有一定影响。 的水分配有一定影响。
石油、天然气与油田水
第一节 原油的组成及性质
一、原油的组成 1、元素组成
• 世界上各油田所产原油的性质虽然千差万别,但它们的元素组 成是一致的,基本是由碳、氢、硫、氮、氧五种元素组成,而 且主要是碳和氢。它们在原油中含量的一般范围是:
• 碳 83.0%~87.0% • 氢 11.0%~14.0% • 硫 0.05%~8.00%
用途:石油有机成因证据之一。
第一节 原油的组成及性质
(3)含氧化合物: 大多数原油中的含氧量在0.1%~1.0%之间,个别的达3.0%。主要有:醇
( R—OH ) 、 酚 ( Ar—OH ) 、 醚 ( R—O—R ) 、 醛 ( R—CO—H ) 、 酮 (R—CO—R)和酸(R—COOH)。原油中含氧化合物主要是酸性含氧化 合物,其中环烷酸最多,占酸性物质90%以上。
• 凝析油(condensate):在地层条件即地下一定温度和压力条件 下呈气态,在地面常温、常压条件下反凝析呈液态;
• 原油(crude oil):在地层条件和地面条件下均呈液态存在。 一般来讲,石油都有相似性,但石油的化学组成是不固定的,
不同地区、不同层位的石油在物理、化学性质上又存在较大的差 异,主要受有机母质类型、热演化程度和油气成藏后的次生变化 作用的影响。
发形成凝析气。----湿气,采出过程中反凝析出凝析油。 5.天然气水合物 甲烷水合物,高压、一定温度下:甲烷分子封闭在水分子所形成的固体晶格中
(《油藏物理》P123—124页)--气的组成及性质
三、天然气的物理性质 1.密度:标准状况下,单位体积天然气与同体积空气的重量比
第一节 原油的组成及性质
(四)荧光性(Fluorescence) 紫外线照射下发光—荧光。 多环芳烃及非烃引起发光,饱和烃则不发光。荧光分析(十分 灵敏) 轻质油:浅兰色;胶质多者:绿~黄;沥青质多者:褐色。
油气水性质ppt课件
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生物标志化合物 (Biomarker) 生物标志化合物是指沉积物和石
油中来自生物体的原始生化组成,其 碳骨架在各种地质作用过程中被保存 下来的有机化合物。这类化合物也被 称为“分子化石”(molecular fossil)。
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胶质组成
(1)含硫化合物(sulfur compounds) 高硫石油:>2%;含硫石油:0.5%-2%; 低硫石油:<0.5%石油
硫醇类(-SH) 硫醚类(-S-)
噻吩类
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(2)含氮化合物(nitrogen compounds) 碱性含氮化合物:吡啶、喹啉、异喹啉等 非碱性含氮化合物:咔唑、卟啉等
石油的馏分组成(石油炼制,据潘钟祥等,1986)
馏分
轻馏分 石油气 汽油
煤油
中馏分 柴油 重瓦斯油
重馏分
润滑油
渣油
温度 (℃)
<35
35190
190-260
260320
320-360 360-530(500) >530(500)
碳数
C1-C4
C5C10
C11-C13 C14-C18
C19-C25
C26-C40
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二、天然气(Natural gas)
1、天然气的概念 广义的天然气是指一切自然界天然生成的气体。 狭义的天然气与油田或气田有关的可燃气体,其 成分以烃类为主。
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烃类气体
CO2等
氮气
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2、天然气的成分
(1)烃类气体(hydrocarbons)
油气田开发地质基础 第1章 油 气 水性质-xie
(2)含氮化合物 石油中的含氮量一般在万分之几至千分之几。 我国大多数原油含氮量均低于千分之五。 石油中的含氮化合物包括碱性和非碱性两类。
碱性含氮化物多为吡啶、喹啉等及其同系物, 非碱性含氮化物主要是吡咯、卟啉、吲哚和咔
唑及其同系物。其中以金属卟啉化合物最为重 要。
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金属卟啉化合物
在石油中钒、镍等重金属都与卟啉分子中的氮呈络合状态 存在,形成钒卟啉和镍卟啉 指相原油中卟啉类型与沉积环境有密切关系,海相石油富含钒 卟啉,陆相石油富含镍卟啉。我国原油一般以镍卟啉为主, V/Ni比值都小于1。 有机成因动物血红素 和植物叶绿素都属卟啉 化合物,前者为铁的络 合物,后者是镁的络合 物。它们同石油中这类 化合物的结构相同,所 以,在石油中发现卟啉 化合物,可作为石油有 机成因重要证据之一 石油低温生成卟啉的稳定性较差,在高温(>250℃)或氧化条 件下,卟啉可以发生开环裂解反应而被破坏。说明石油是在相对 10 低温的条件下生成。
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6.溶解性 石油主要由各种烃类化合物组成,由于烃类难溶于水, 因此,石油在水中的溶解度很低。 若以碳数相同的分子进行比较,溶解度烷烃<环烷烃<芳香 烃。 除甲烷外,各族烃类在水中的溶解度均随分子量增大而减 小。 外界条件对石油在水中的溶解度有不同影响: (1)温度由150℃降低到25℃,石油的溶解度会降低 78~95%; (2)除烷烃中的气态馏分外,压力对烃类的溶解度影响 甚微; (3)水中无机组分含量和含盐量增加时,烃类的溶解度 会降低。 石油尽管难溶于水,但却易溶于许多有机溶剂,例如氯 仿、四氯化碳、苯、石油醚、醇等等。根据石油在有机溶剂 中的溶解性,有助于鉴定岩石中的石油含量及性质。
馏分 温度℃ 轻馏分 石油气 汽油 <35 煤油 中馏分 重馏分 柴油 重瓦斯油 润滑油 渣油 >530
《石油天然气地质与勘探》第1章 石油、天然气、油田水的成分和性质
5.石油的荧光性
( Fluorescence of petroleum)
❖ 石 油 在 紫 外 光 的 照 射 下 , 由 于 不 饱 和 烃 及 其 衍 生 物 的 存 在 而 产 生 荧 光 的 这 种 特 性 , 被 称 作 石 油 的 荧 光 性 。
石 油 的 荧 光 性 取 决 于 它 的 化 合 物 组 成 : 石 油 中 的 饱 和 烃 不 发 光 。
石油的地球化学分类
烃类成分含量
S> 50% AA< 50%
P> 40% , P> N
P≤ 40% , N≤ 40%
P< N,
N> 40%
P> 10%
S≤ 50% AA≥ 50%
P≤ 10% , N> 25%
P≤ 10% , N≤ 25%
含硫量
类型 Ⅰ:石蜡型
< 1%
Ⅱ : 石 蜡 -环 烷 型 Ⅲ:环烷型
❖ ——单位体积水中所含溶解状态的固体物质总量。
即单位体积水中各种离子、元素及化合物总含量。 用 g/l、 mg/l、 ppm( 百 万 分 之 一 ) 表 示 。
四、油田水的化学组成
1.无 机 盐 类 : 阳 离 子 : Na+(K+)、 Ca2+、 Mg2+ 阴 离 子 : Cl-、 HCO3-、 SO42-、 ( 含 CO32-)
例 : 类 异 戊 间 二 烯 型 烷 烃 : 姥 鲛 烷 ( Pr) 、 植 烷 ( Ph) 四环甾烷和五环萜烷(环烷烃)
❖P r/ P h 小 于 1 : 还 原 环 境 , P r/ P h 大 于 1 : 氧 化 环 境 ❖酸 性 水 介 质 环 境 有 利 于 P r的 形 成 , 而 偏 碱 性 水 介 质 环 境 有 利 于 P h 的 形 成 。
中国石油大学(华东)油田开发地质学考试复习知识总结
中国⽯油⼤学(华东)油⽥开发地质学考试复习知识总结油⽥开发地质学复习重点总结(⽯⼯学院40学时)第⼀章:油⽓⽥地下流体的基本特征1、名词术语(1)⽯油:是储存于地下深处岩⽯孔隙和裂缝中的、天然⽣成的、以液态烃为主的可燃性有机矿产。
(2)油⽥⽔:油、⽓⽥区域内与油⽓藏有密切联系的地下⽔,⼀般指直接与油层连通的地下⽔。
(3)天然⽓:地质条件下⽣成、运移并聚集在地下岩层中、以烃类为主的⽓体。
(4)⽯油的荧光性:⽯油及其衍⽣物(⽆论其本⾝还是溶于有机溶剂中)在紫外线的照射下,产⽣荧光的特性。
(5)⽯油的旋光性:当偏振光通过⽯油时,使偏光⾯发⽣⼀定⾓度旋转的特性。
2、原油的主要元素和化合物、组分组成(1)主要元素:碳、氢、硫、氮、氧碳、氢占绝对优势,主要以烃类形式存在,是组成⽯油的主体;氧、氮、硫主要以化合物形式存在。
(2)化合物:烃类化合物(碳、氢)、⾮烃类化合物(碳、氢、硫、氮、氧)①烃类化合物(按结构分类):烷烃(正构烷烃、异构烷烃)、环烷烃、芳⾹烃②⾮烃类化合物:含硫化合物(元素硫、硫化氢、⼆硫化物、硫醇、硫醚等)、含氮化合物(吡啶、吡咯、喹啉、钒卟啉、镍卟啉等)、含氧化合物(环烷酸、脂肪酸、酚、醛、酮等)。
(3)组分组成:根据⽯油不同化合物对有机溶剂和吸附剂具有选择性溶解和吸附性能划分。
①油质:⽯油的主要组分,淡⾊粘性液体,由烃类化合物组成;溶解性强、可溶解的有机溶剂很多,不被硅胶吸附(评价⽯油质量的标志);②胶质:胶质—粘性玻璃状半固体或固体,淡黄、褐红到⿊⾊,由芳烃和⾮烃化合物组成。
溶于⽯油醚,能被硅胶吸附;③沥青质:沥青质—脆性固体,暗褐⾊到深⿊⾊,由稠环芳烃和⾼分⼦⾮烃化合物组成。
不溶于⽯油醚,能被硅胶吸附。
注意:(1)异构烷烃中类异戊⼆烯型烷烃可能来⾃叶绿素的侧链,卟啉同系物也存在于动物⾎红素和植物叶绿素中,均可作为⽯油有机成因的标志;(2)油质主要指烷烃、环烷烃和芳⾹烃等烃类物质,胶质和沥青质指含有氮、硫、氧的⾮烃物质及不饱和的芳⾹烃。
石油基本概念
石油基本概念
石油通常指的是由气态、液态和固态烃类组成的天然混合物,它被称为“工业的血液”。
以下是一些关于石油的基本概念:
1. 组成:石油主要由碳氢化合物构成,含有少量硫、氮、氧以及微量元素。
它的主要成分包括烷烃、环烷烃和芳香烃等不同类型的有机化合物。
2. 形态:石油可以以不同的物理状态存在,包括原油(液态)、天然气(气态)、天然气液(液态轻烃)及天然焦油(固态)等形式。
但在日常语境中,“石油”一词往往特指原油。
3. 特点:原油是一种粘稠、深褐色液体,其性质和外观因产地不同而有所差异。
大多数原油的颜色为黑色或暗色系列,相对密度多在0.8到0.98之间。
原油具有特定的气味,这主要是由于其中包含有臭味的含硫化合物。
4. 用途:石油是当今世界最重要的能源之一,广泛应用于交通运输、化工原料、发电和供热等多个领域。
由于石油的重要性,全球范围内的勘探、开发和贸易活动一直非常活跃。
5. 历史地位:石油在20世纪以来的国际能源市场中占据了非常重要的位置,尤其是在二战期间,石油的战略价值凸显,成为推动国际政治和经济的关键因素。
6. 成油机理:关于石油的形成机理,目前广泛接受的是生物沉积变油学说,即认为石油是由古代海洋或湖泊中的生物遗体在地质时期经过长时间的沉积、热解和转化形成的。
综上所述,石油不仅是现代工业的基础,也是全球经济和政治的重要因素。
随着科技的进步和对环境的关注,人们正在寻找更多的替代能源来减少对石油的依赖。
第一章 石油、天然气油田水的成份和性质
多环芳烃:分子中含两个或多个独立苯环;
稠环芳烃:分子中含两个或多个苯环,彼此之间
通过共用两个相邻碳原子稠合而成。
芳烃在原油中含量变化较大(10-40%),一般具 下列分布规律:
①随沸点增高、芳烃含量增高,(且芳烃环数
及侧链数增多,碳链加长); ②低沸点镏份中,芳烃含量较少,主要为苯、 甲苯、二甲苯; ③石油形成时代越新,芳核上取代基越少。
烷酸、酚、脂肪酸,统称石油酸。醛、酮)含
量极少。
几乎所有石油中都含环烷酸,但含量变
化大(0.03-1.9%)。
(三)生物标志化合物
指沉积物中来自生物体的原始生化组成, 其碳骨架在各种地质作用过程中被保存下来的 有机化合物。其特点有:
①继承生物原生烃和类脂化合物的游离分子;
②保留了其原始生物母体为基本碳骨架;
根据物理状态,可燃有机矿产分为气态、
液态和固态三类。
(1)气态可燃矿产:纯气田的气体、石油伴生的
油田气、煤型气、火山气、沼气等。
(2)液态可燃矿产:以石油为代表。
(3)固态可燃矿产:地沥青、地蜡、石沥青等石
油衍生物,还有各种煤、油页岩、 硫磺等。
第二节 石油的成份和性质
石油是一种成份十分复杂的天然有机化合
As(砷),Ga(镓),Au(金),Ti(钛),Cr(铬),
Ca(镉)等59种元素。
我国原油一般Ni高,V低,V/Ni比值低。
(二)原油镏分、组分及混合物组成 1.镏分:利用组成石油的化合物具有不同沸点 的特性,进行蒸镏,按照不同沸点范围进行割。
石油气 汽油
<35℃
煤油
柴油
重瓦斯油
润湿油
360-530℃
成直链,按其是否有支链存在,进一步分正构
第二讲 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
稠环芳香烃指分子中含两个或多 个苯环,彼此间通过共用两个相 邻碳原子稠合而成的芳香烃。
三种烃类在世界石油烃组成中所占的比例(%)
烃类名称
烷烃 环烷烃 芳香烃
范围
0~70 20~80 5~60
通常范围
5~55 25~75 10~40
平均含量
30 46 24
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
生物标志化合物(“指纹化合物”、 “分子化石”、“地球化学化石”) :
指来源于生物体,基本保持了原始组 分的碳骨架,记载了原始生油母质特殊分 子结构信息的有机化合物。
烷烃分子结构的特点是什么?
单键相连 排列成直链式
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
3、环烷烃
由许多围成环的多个 次甲基(-CH2-)组成。 组成环的碳原子数可以是 大于3的任何数,相应称 为三员环、四员环、五员 环等。石油中的环烷烃多 为五员环或六员环。
1.油质
油质是石油的主要组分,它是由烃类化合物组成的淡 色粘性液体。油质的溶解性最强,但不会被硅胶等吸附剂 吸附。油质含量的高低是评价石油质量好坏的重要标志, 油质含量高,石油质量较好,其汽油、柴油、煤油产出量 较高。
2.胶质
胶质是粘性的或呈玻璃状的半固态或固体物质,颜 色从淡黄、褐红到黑色均有,其主要成分为芳香烃及含 氧、硫、氮的非烃化合物。胶质的溶解性较差,只能溶 解于溶解性较强的有机溶剂中。胶质的特性是能被硅胶 吸附,由此可以把它和油质分开。
气涌带出油花
克27井附近油苗
岩石破裂断面见油
杨叶长期暴露地表 油砂滴水珠状
杨叶油气苗
杨叶油砂
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
一、石油的概念及组成
石油地质学要点整理
绪论1、石油地质学的主要任务是阐述油气在地壳中的形成过程,产出状态以及分布规律2、1)研究石油的基本特征:包括石油的化学组成和物理性质,以及石油伴生物——天然气及水的基本特征。
2)研究油气的生成:包括生成油气的原始物质是什么,这些原始物质是在什么环境和什么因素作用下演化为石油的等。
3)研究油气运移规律:包括引起油气运移的动力有哪些,油气运移时的状态如何等等。
4)研究油气聚集的条件及各种油气藏的特征。
5)研究油气藏聚集破坏的因素及再次运移聚集的规律性。
3、石油地质学的三大基石:盆地构造、盆地沉积、石油探测技术三方面的知识第一章石油、天然气、油田水的成分和性质第一节石油的成分和性质1、石油:是以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。
(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,并溶有数量不等的烃类和非烃类的固态物质)石油中C、H两元素占绝对优势。
次为O、N、S。
2、石油中的化合物组成归纳起来,主要可分为烃和非烃两大类,具体包括:(烃类)①正构烷烃;②异构烷烃;③环烷烃;④芳香烃;(非烃类)⑤含氮、硫、氧化合物。
3、在石油烷烃中,异构烷烃中最重要的是异戊间二烯型,该烷烃是生物成因标志化合物,应用最多的是植烷和姥鲛烷。
同源的石油所含异戊间二烯型烷烃类型和含量都十分相近,常用于油源对比。
4、用环戊烷和环己烷的比值可以估计石油生成时的地下温度,比值高,成生温度低,否则相反。
在原油中,多环环烷烃的含量随成熟度增加而明显减少,高成熟度原油以1-2环烷烃为主。
5、石油样品中I、II类初级氢原子的丰度比值称为芳烃结构分布指数,简称ASI值。
这一特征值可直接用于鉴定有机质成熟度。
成熟生油岩的ASI值>0.86、石油中的非烃是指石油所含的硫、氮、氧及金属原子的化合物,它们对石油的质量有重要的影响。
其中,最为重要的是卟啉,是石油成因分析的有力证据。
石油与天然气地质勘探
透明度:一般不透明,呈混浊状。 颜色:常带有颜色。含H2S时呈淡青绿色,含铁质胶状体时,带淡红
色,褐色或淡黄色。
嗅味:水中混有少量石油时,具汽油或煤油味,含H2S气体时,常带臭鸡
蛋味,溶有NaCl时带咸味,含硫酸镁时带苦味。
石油、天然气成因
三、石油、天然气成因
石油和天然气成因的问题是石油地质学三大核心问题 (油气成因、油气藏形成、油气分布规律)之一,也 是自然科学领域中争论最激烈的一个重大课题。争议 的原因主要有三点: 1)石油及天然气的化学成分比较复杂 2)油气是流体,可运移,找到油气藏的地方往往不 是它们生成的地方 3)涉及多个学科
粘度(μ)
指在外力作用下,阻止其质点相对移动的能力,就是该液体的粘度。 在国际单位SI制中,单位为帕斯卡秒(Pa·S),粘度是影响石油开采、储运和炼 制的重要参数。
二、石油、天然气、油田水的基本特征
1、石油的成分和性质
导电性
石油导电性极差,具有高电阻率,与高矿化度的油田水及沉积岩相 比,可视为无限大。这一特征用来区分油、水层。
三、石油、天然气成因
2、有机成因晚期成油说
石油有机成因晚期成油说的基本论点,概括如下: 1.成油物质是酐酪根; 2.沉积有机质进入到一定埋深、成岩作用达到一定程度,主要受到温度 的作用,发生热降解,开始进入石油生成主要时期; 3.促使酐酪根向油气转化的决定性因素是温度,时间对温度起补偿作 用;压力、酵素、催化、放射性等因素也有影响; 4.酐酪根具有不同的类型,而不同类型的酐酪根进入生油阶段所需的温 度不一样,生成烃类的产物和数量也不一样; 5.从酐酪根转化为石油的过程中,可溶性抽提物MAB是中间产物; 6.随埋深加大,有机质(酐酪根)由成熟过渡到过成熟阶段,已生成的石 油发生裂解; 7.由于地壳运动等影响,埋藏深度变浅,达不到油气生成所需温度,成 油作用可中断;当埋深再度加大,只要原始酐酪根尚未“枯竭”,仍可多 次生成大量石油。
石油地质学课程知识点总结
⽯油地质学课程知识点总结⽯油地质学课程知识点总结⼀、绪论1、⽯油地质学⼜称⽯油及天然⽓地质学,是研究地壳中油⽓藏及其形成原理和分布规律的⼀门科学。
2、⽯油的特点:⽯油热值⾼,⽐重低。
⽯油燃烧充分且易引燃。
具流动性。
开采容易,成本低,投产快。
⽤途⼴泛。
3、⽯油的作⽤:⼯业的⾎液⼯业⾷粮良⽥沃⼟战略资源4、学习⽯油地质学的主要任务就是:掌握油⽓藏的基本特征、形成原理、产出状态、分布规律,⽤以指导油⽓⽥的调查、勘探,以便更有效地发现和探明地下油⽓藏。
5、⽯油地质学的内容:⽣、储、盖、圈、运、保6、⽯油地质学是⼀门专业基础课,综合性强,需要的知识⾯⼴,必须全⾯地综合地质、地球化学、岩⽯矿物学、构造地质学、地史学、⽔⽂地质学和数学、物理等多种学科的知识,才能深⼊认识和掌握油⽓藏的特征,真正学好⽯油地质学。
⼆、第⼀章油⽓藏中的流体—⽯油、天然⽓和油⽥⽔1、⽯油(⼜称原油)—crude oil:⼀种存在于地下岩⽯孔隙介质中的由各种碳氢化合物与杂质组成的,呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产。
2、⽯油的组成⽯油的元素组成:碳、氢、氧、氮、硫灰分:微量元素,构成了⽯油的灰分。
⽯油的组分组成:油质、苯胶质、酒精苯胶质及沥青质。
⽯油的化合物组成:正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃,和⾮烃化合物及沥青质。
原油的成熟度:未成熟的⽯油,主要含⼤分⼦量的正构烷烃;成熟的⽯油中,主要含中分⼦量的正构烷烃;降解的⽯油中,主要含中、⼩分⼦量的正构烷烃;原油中⼤于四环的环烷烃⼀般具有很⾼的旋光性,所以没成熟的原油旋光性⾼。
3、⽯油的物理性质颜⾊:从⽩⾊、淡黄、黄褐、深褐、墨绿⾊⾄⿊⾊⽐重:是指⼀⼤⽓压下,20℃⽯油与4℃纯⽔单位体积的重量⽐,⽤d420表⽰。
⼀般介于0.75~0.98之间。
通常把⽐重⼤于0.90的称为重质⽯油;⼩于0.90的称为轻质⽯油。
⽯油的粘度:代表⽯油流动时分⼦之间相对运动所引起的内摩擦⼒⼤⼩。
溶解性:⽯油难溶于⽔,但却易溶于多种有机溶剂。
1.8 油田水的基本特征
四、油田水的类型
天然水中溶解的物质成分极其复杂,有盐分、各种气体、有机物 质、微量元素等。其中无机盐中含量最多、最主要、在常规水分析 中经常分析的是以下几种离子:Na+(含K+)、Ca2+、Mg2+和Cl-、 SO42-、HCO3-(包括CO32-)。
在各种分类方案中,以Sulin (苏林)分类较为简明,应用广泛。
苏林的成因分类:
苏林分类:通过对rNa+/rCl-、( rNa+ - rCl- )/rSO42-和( rCl- - rNa+ ) /rMg2+三个系数的计算,将天然水划分为以下类型:
水型 CaCl2型 MgCl2型 NaHCO3型 Na2SO4型
rNa+/rCl<1 <1 >1
>1
成因系数(毫克当量%)
第一章 石油天然气油田水的基本特征
1.8 油田水的基本特征
广义的油田水:指油气田内的地下水,包括油层水和非油层水。 狭义的油田水:指油气田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。 油层水特征:带色、混浊、可导电、比重>1,有汽油、煤油味 或硫化氢气味;若含有MgSO4,尝之有苦味。
一、油田水的来源
沉积水:指沉积物堆积过程中保存在其中的水。 渗入水:大气降雨时渗入地下空隙和渗透性岩层中的水。 深成水:又称内生水,指来源于上地幔及地壳深部、由岩浆游离出来 的初生水(即原生水)和变质作用过程的变质水。 转化水:沉积成岩和烃类形成过程中,粘土转化脱出的层间水及有机 质向烃类转化时分解出的水。
二、油田水的矿化度
单位体积油田水中所含溶解状态的固体物质总量,称矿化度。即 单位体积水中各种离子、元素及化合物总含量。用g/l、mg/l、ppm (百万分之一)表示。
《石油地质学》课程笔记
《石油地质学》课程笔记第一章绪论1.1 石油和天然气在现代社会中的地位石油和天然气是现代社会最重要的化石能源,对于全球经济发展和社会进步具有举足轻重的作用。
它们不仅是能源的主要来源,还是化学工业、农业、医药、制冷和运输等行业不可或缺的原材料。
随着全球经济的快速增长,石油和天然气需求持续增加,导致资源紧张和价格波动。
因此,石油和天然气资源的勘探、开发和利用成为各国政府和企业关注的焦点。
1.2 我国油气地质与勘探发展简史我国石油和天然气的开发利用历史悠久,早在公元前就有关于石油和天然气的记载。
20世纪初,我国开始引进西方的地质理论和勘探技术,开展油气资源的调查和勘探。
新中国成立后,我国油气地质与勘探事业取得了举世瞩目的成就。
1950年代,发现了大庆、胜利等大型油田,使我国成为石油生产大国。
此后,我国在陆地和海域油气勘探不断取得突破,形成了多个重要的油气产区。
1.3 世界油气地质与勘探发展简史世界油气地质与勘探的发展历程与人类对能源的需求密切相关。
19世纪初,人们开始使用煤油作为照明燃料,推动了石油勘探的兴起。
随着内燃机的发明和应用,石油需求激增,促使勘探技术不断进步。
20世纪初,地质学家们提出了油气成因理论,为油气勘探提供了科学依据。
此后,地震勘探、钻井技术、油气藏评价等技术的突破,使得油气勘探领域不断扩大,发现了大量油气田。
第二章石油、天然气、油田水的基本特征2.1 石油的元素组成石油是一种复杂的混合物,主要由碳(C)和氢(H)两种元素组成,碳的含量约占83%至87%,氢的含量约占11%至14%。
此外,石油中还含有少量的硫(S)、氮(N)、氧(O)和微量金属元素等。
2.2 石油的化合物组成石油中的化合物主要包括烷烃、环烷烃和芳香烃。
烷烃是石油中含量最高的化合物,主要包括甲烷、乙烷、丙烷等。
环烷烃包括环戊烷、环己烷等。
芳香烃包括苯、甲苯、二甲苯等。
2.3 石油的馏分组成与组分组成石油可以通过蒸馏分离成不同的馏分,主要包括:轻馏分(液化石油气、汽油)、中馏分(柴油、煤油)、重馏分(润滑油、沥青)和残余油(重油、渣油)。
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(二)石油的化合物组成
烷烃
烃
环烷烃
饱和烃
芳烃+环烷芳烃
不饱和烃
非烃
含 N、 含 S、 含 O化 合 物
16
1.烃类化合物
(1)烷烃
( Paraffin alkane,石蜡烃,脂肪族烃,CnH2n+2 )
常温常压下
C1-C4( 甲烷–丁烷) ——气态 C5-C15(戊烷 –十六烷) ——液态(直链烷烃) ≥ C17——固 态
石 油 中 氧 的 含 量 分 布 在 0.1~ 4.5% , 均 是以结合氧的形式存在。
13
国内外某些石油的元素组成
石油产地
元 素 组 成,%
C
H
S
N
O
大庆油田(萨尔图混合油)
85.74 13.31 0.11
0.15
0.69
胜利油田(101 混合油)
86.26 12.20 0.80
0.41
中
胜利油田孤岛地区
17
正构烷烃的物理常数(据张厚福等,1999)
名称
分子式
熔点(℃)
沸点(℃) 相对密度(液态时)
物态通常状态
甲烷
CH4
-182.6
-161.6
0.424
气
碳数乙多烷数≤C35,C2个H6 别可达-18C22.0100(美-国88.)6 。一般0.占546石油质量的气15%
丙烷
C3H8
-187.1
-42.2
1.25
1.25
苏
老格罗兹内
86.42 12.62 0.32
0.68
联
卡拉一布拉克
87.77 12.37
0.46
文图拉(加利福尼亚州)
84.00
12.7
0.4
1.70
1.20
美
科林加(加利福尼亚州)
86.40
11.7
0.60
国
博芒特(得克萨斯州)
85.70 11.00 0.70
2.61
堪萨斯州
84.20 13.00 1.60
各地的石油成分不一,无确定的化学成分 和物理常数。
3
一、石油的成分
石油的馏分,组分,族分
馏分:蒸馏原油时按不同沸点范围所分馏 (割)的各个组分。常用各馏分的百分含量 (重量或体积)表示石油的馏分组成。
石油气,汽油,煤油,柴油,润滑油等
4
组分:根据石油中的不同成分在不同有 机溶剂中的选择性溶解对石油成分进行 的分类。
《石油天然气地质与勘探》
第一章 石油、天然气及油田水的基本特征
第一节 石油 第二节 天然气 第三节 油田水 第四节 油气中的碳氢等同位素
1
第一节 石 油
一、石油的成分 二、石油的分类 三、石油的物理性质 四、重质油、沥青砂和固体沥青概述
2
石油:成分复杂,是多种有机化合物的混 合体。主要为液态烃类,还含有数量不等的 非烃化合物和多种微量元素。
12
半 咸 - 咸 水 — — S 高 ( > 1 % ) ; 内 陆 淡 水 — — S 低 ( < 1 % )
S > 2 % - 高 硫 原 油 ; S < 0 . 5 % - 低 硫 原 油 ; S = 0 . 5 - 2 % - 含 硫 原 油
石 油 中 含 氮 量 一 般 小 于 0.2% , 少 数 样 品 达 0.5% 以 上 , 通 常 以 0.25% 作 为 贫 氮 和 高 氮 原油的界线。
一般可分为油质、苯胶质、酒精-苯胶 质、沥青质等几种组分。
5
6
族分:按石油中化合物组成对石油成 分的一种分类。 分为饱和烃、芳香烃、非烃、沥青质
沥青质:石油沥青中一种分子量更高(上千上万,甚至上 百万),结构更复杂的含氧、硫、氮的含碳化合物的混合 物。具暗褐色到黑色的沥青状无定形固体。
7
8
(一)石油的组成石油沥青类的馏分组成
液
十五烷
C15H32
10.0
268.0
0.7688
液
十六烷
C16H34
18.1
280.0
0.7749
液
十七烷
C17H36
22.0
303
0.7767
固
十八烷
C18H38
28.0
300
0.7776
固
十九烷
C19H40
32
330
固
二十烷
C20H42
36
固
18
•正烷烃分布曲线
占原油体积% 2.0
主峰碳
1.5
馏 渣油 分
>530℃
>C25 芳烃和含S、N、O化合物。
9
典型中性石油的馏分和化合物的关系图(据Bestougeff,1967;转自陈荣书,1994)
10
11
1.碳 、 氢 : 占 绝 对 优 势 , 总 量 达 95- 99%, 主 要 以烃类形式存在,是组成石油的主体。 2.氧 、 硫 、 氮 : 主 要 以 化 合 物 形 式 存 在 ; 与 微 量 元 素 的 总 含 量 一 般 1~ 4% 。
0.45
0.45
14
2.微量元素
— — 50多 种 其 中 , 钒 ( V ) 和 镍 ( N i) 两 元 素 分 布 普 遍 并具成因意义。 钒 、 镍 含 量 低 且 V / N i< 1 : 陆 相 成 因 的 原 油 钒 和 镍 含 量 较 高 且 V / N i> 1 : 海 相 成 因 的 原 油
0.582
气
~2丁 5%烷,轻质石C油4H10 中可达-13308.%0 以上-0,.5 重质石油0.5中79 可小于15%气。
戊烷
C5H12
-129.7
36.1
0.6263
液
已烷
C5H14
-95.3
68.8
0.6594
液
庚烷
C7H16
-90.3
98.4
0.6837
液
辛烷
C8H18
-56.8
125.6
84.24 11.74 2.20
0.47
大港油田
85.67 13.40 0.12
0.23
国
江汉油田(混合油)
83.00 12.81 2.09
0.47
1.63
克拉玛依油田(混合油)
86.13 13.30 0.04
0.25
0.28
雅雷克苏
80.61 10.36 1.05
8.97
前
乌克兰
84.60 14.00 0.14
馏分名称
沸点 碳原子数
化合物
轻 石油气 馏 汽油 分
<35℃ 35-190℃
C1-C4 C5-C12
烷烃、环烷烃
中 煤油 190-260℃ C12-C14 烷烃、环烷烃为主,含有 馏 柴油 260-320℃ C14-C18 芳烃和含S、N、O化合物。 分 重瓦斯油 320-360℃
重 润滑油 360-530℃ C19-C25 高碳数大分子量环烷烃、
0.7028
液
壬烷
C9H20
-53.7
125.6
0.7028
液
癸烷
C10H22
-29.7
174.0
0.7179
液
十一烷
C11H24
-25.6
195.8
0.7404
液
十二烷
C12H26
-9.7
216.2
0.7498
液
十三烷
C13H28
-6.0
235.5
0.7568
液
十四烷
C14H305.5源自251.00.7638