石油天然气油田水的组成和性质
石油地质学-2. 油气组成和性质
2)运动粘度:
动力粘度与密度之比称运动粘度 单位为㎡/s,二次方米/每秒,其常用Vt表示
Clq 2019/10/18
3)相对粘度:
又称思氏粘度,是在思氏粘度计中200ml原 油与20℃时同体积的蒸馏水流出时间的比,用Et 表示。
实验室测定的Et,通过置换算表,获得运动 粘度,运动粘度与密度之积即得动力粘度。
含硫量
V/Ni
δ13C
海相石油
陆相石油
25-70%
60-90%
25-60%
10-20%
陆相石油大于海相石油含蜡量。普遍大于5%。
一般海相石油大于陆相石油的含硫量,
>1
<1
>-27‰
<-29‰
Clq 2019/10/18
第二节 天然气的组成与性质
一、天然气的概念和产出类型
石油天然气地质学中所研究 的主要是狭义的天然气
>0.90 称为重质石油 <0.90 称为轻质石油 世界平均比重的原油,1吨按7.3桶计算。
Clq 2019/10/18
3.石油的粘度
粘度值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。
粘度又分为:动力粘度 运动粘度 相对粘度
Clq 2019/10/18
1)动力粘度(绝对粘度):
单位为帕斯卡·秒(Pa·s)。它表示1牛顿力作用下, 两个液层面积各为1平方米,相距1米,彼此间相对移动 速度为1米/S 时,液体流动所产生的阻力。
吸附
轻馏分
烃用
物
类硅
原 蒸馏
油
用 乙
可+
溶胶 的质
胶、 有 机 溶
石油综述第二章石油的组成及性质
第二章油气的组成及性质第一节油气在地层中,油气则是指原油与天然气混合形成的矿藏能源。
油气的组成则是要把原油的组成与天然气的组成分开讲解。
原油即石油,也称黑色金子,是一种粘稠的、深褐色(有时有点绿色的)液体。
习惯上称直接从油井中开采出来未加工的石油为原油,它是一种由各种烃类组成的黑褐色或暗绿色黏稠液态或半固态的可燃物质。
地壳上层部分地区有石油储存。
它由不同的碳氢化合物混合组成,其主要组成成分是烷烃,此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素。
可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。
按密度范围分为轻质原油、中质原油和重质原油。
不过不同油田的石油成分和外貌可以有很大差别。
石油主要被用来作为燃油和汽油,燃料油和汽油组成世界上最重要的一次能源之一。
石油也是许多化学工业产品——如溶剂、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
原油是一种黑褐色的流动或半流动粘稠液,略轻于水,是一种成分十分复杂的混合物;就其化学元素而言,主要是碳元素和氢元素组成的多种碳氢化合物,统称“烃类”。
原油中碳元素占83%一87%,氢元素占11%一14%,其它部分则是硫、氮、氧及金属等杂质。
虽然原油的基本元素类似,但从地下开采的天然原油,在不同产区和不同地层,反映出的原油品种则纷繁众多,其物理性质有很大的差别。
原油的分类按组成分类:石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类;按硫含量分类:超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类;按比重分类:轻质原油、中质原油、重质原油以三类。
第二节原油的组成及物理化学性质原油的性质包含物理性质和化学性质两个方面。
物理性质包括颜色、密度、粘度、凝固点、溶解性、发热量、荧光性、旋光性等;化学性质包括化学组成、组分组成和杂质含量等。
密度原油相对密度一般在0.75~0.95之间,少数大于0.95或小于0.75,相对密度在0.9~1.0的称为重质原油,小于0.9的称为轻质原油。
粘度原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力,原油粘度大小取决于温度、压力、溶解气量及其化学组成。
石油地质学(柳广弟)第一章 油水
中馏分
重馏分
煤油 C9~16
190-260
柴油 C13~23
260320
重瓦斯 润滑油 油
320-360 360-530
渣油 >530
油气水
汽油 煤油 柴油
润滑 油石 蜡和 沥青
二、石油的化学组成
油气水
(一)元素组成
(C、 H、 S、 N、 O、) Fe、 Ca、 Mg、 (Si)、 A1、 V、 Ni、 Cu、 Sb、 Mn、 Sr、 Ba、 B、 Co、 Zn、 Mo、 Pb、 Sn、 (Na)、 K、P、 Li、Cl、Bi、Be、Ge、Ag、 As、Gd、Au、Ti、Cr、Cd
(二)相对密度
油气水
➢相对密度:20℃的石油与4℃纯水单位体积的重量比。D420:0.75~1.00。 ➢石油按密度分类:轻质油(<0.87) 正常石油(0.87-0.93)重油(>0.93) ➢我国以 0.82-0.89 居多(沥青质少,胶质多,故粘度偏高,密度偏低)
决定因素:1 胶质 沥青质含量; 2 大分子烃类含量; 3 溶解气含量
美国
西欧
(三)粘度(Viscosity)
油气水
反映石油流体内摩擦力的参数,运动粘度或动力粘度 动力粘度单位:Pa·s或mPa·s (1mPa·s=1厘泊)
决定因素: 温度、压力、化学组成,溶解气含量
稀油:<100mPa·s 稠油:>100mPa·s
普通稠油:100~10000mPa·s 特稠油:10000mPa·s~50000mPa·s 超稠油:>50000mPa·s
油气水 1-1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 2.族分
– 按化合物组成对石油成分的一种分类。可分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥 青质四部分。有时亦称为族组成。
名词解释大全
一、名词解释绪论1石油地质学是矿床学的一个分支,是在石油和天然气勘探及开采的大量实践中总结出来的一门新兴学科,它是石油及天然气地质勘探领域的重要理论基础课。
第一章石油、天然气、油田水的成分和性质1石油沥青类天然气、石油及其固态衍生物,统称为石油沥青类。
它们同煤类、油页岩、一部分硫,都是自然界常见的可燃矿产。
2可燃有机矿产或可燃有机岩天然气、石油及其固态衍生物,统称为石油沥青类。
它们同煤类、油页岩、一部分硫,都是自然界常见的可燃矿产。
因为这些矿产多由古代的动物、植物遗体演变而来,属有机成因,又具有燃烧能力,所以常被人们总称为可燃有机矿产或可燃有机岩。
3石油(又称原油)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。
4 气藏气系指基本上不与石油伴生,单独聚集成纯气藏的天然气。
5 气顶气系指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态的天然气。
6凝析气当地下温度、压力超过临界条件后,液态烃逆蒸发而形成的气体,称为凝析气。
一旦采出后,由于地表压力、温度降低而逆凝结为轻质油,即凝析油。
7固态气体水合物在洋底特定压力和温度条件下,甲烷气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中,形成固态气体水合物,或冰冻甲烷或水化甲烷。
8油田水所谓油田水,从广义上理解,是指油田区域(含油构造)内的地下水,包括油层水和非油层水。
狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。
9底水是指含油(气)外边界范围以内直接与油(气)相接触,并从底下托着油气的油层水。
10边水是指含油(气)外边界以外的油层水,实际上是底水的外延。
11重质油是指用常规原油开采技术难于开采的具有较大的粘度和密度的原油。
与常规油相比,包含了数量较多的高分子烃和杂原子化合物,在物理性质上,具有密度大、粘度大、含胶量高、含蜡量低、凝固点低的特点。
第二章油气显示1油气显示石油、天然气以及石油衍生物在地表的天然露头。
2油苗液态原油由地下渗出到地面叫油苗。
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。
9
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。
23
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
中国石油大学(华东)石油天然气地
国家精品课“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 油一、石油的化学组成石油是地下岩石空隙中天然生成的、以液态烃为主要化学组分的可燃有机矿产。
这种矿产成分复杂,现已鉴定出上千种有机化合物,主要为烃类,还含有数量不等的非烃化合物和多种微量元素,有时溶有一些烃类气体、非烃气体、不等量固态烃和非烃物质。
所以,石油实际上是多种有机化合物的混合体。
各地的石油成分不一,无确定的化学成分和物理常数。
(一)元素组成不同地区,不同时代的石油元素组成比较接近,但也存在一定的差异(表1-1)。
组成石油的化学元素主要有碳、氢、氧、硫、氮,其中碳和氢两种元素占绝对优势。
1.碳和氢从重量百分比来看,碳一般为84~87%,氢一般为11~14%,这两种元素总量达95~99%,平均为97.5%;碳、氢元素的重量比(C/H )平均为6.5,原子比约为0.57(或1∶1.8)。
这两种元素主要以烃类形式存在,是组成石油的主体。
2.氧、硫、氮在石油中,氧、硫、氮也主要以化合物形式存在;这三种元素及微量元素的总含量一般只有1~4%;但有时由于硫分增多,这个比例可高达3~7%。
据Tissot 和Welte (1978)对9347个样品的统计,石油中硫含量平均为0.65%(重量),其频率分布具有双峰的特点(图1-1),在1%处为最小值,以此为界,可将样品分成两部分,多数样品(约7500个)含硫量小于1%,少数样品(约1800个)含硫量大于1%。
依据含硫量通常把开采至地表的石油(简称原油)分为高硫(含硫量大于1%)和低硫(含硫量小于1%)两类;也有人采用三分的方式,将原油分为高硫原油(含硫量大于2%)、含硫原油(含硫量为2~0.5%)和低硫原油(含硫量小于0.5%)。
石油中的硫含量有环境指示意义,通常海相、近海湖盆相、盐湖相等半咸-咸水沉积地层中生成并产出的石油含硫量较高,一般大于1%;内陆淡水湖泊相沉积地层中生成并产出的石油含硫量较低,一般小于1%。
长江大学石油地质学考研资料(大纲版)
《石油地质学》复习题一、名词解释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.石油的灰分:石油的元素组成除了碳、氢、氧、氮、硫以外,还含有几十种微量元素,石油中的微量元素就构成了石油的灰分。
3.石油的比重:是指一个大气压下,20℃石油与4℃纯水单位体积的重量比,用d420表示。
4.石油的荧光性:石油在紫外光照射下可产生延缓时间不足10-7秒的发光现象,称为荧光性。
5.天然气:广义上指岩石圈中存在的一切天然生成的气体。
石油地质学中研究的主要是沉积圈中以烃类为主的天然气。
6.凝析气(凝析油):当地下温度、压力超过临界条件后,由液态烃逆蒸发而形成的气体。
开采出来后,由于地表压力、温度较低,按照逆凝结规律而逆凝结为轻质油即凝析油。
7.固态气水合物:是在冰点附近的特殊温度和压力条件下由天然气分子和水分子结合而成的固态结晶化合物。
8.油田水:是指油田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。
9.油田水矿化度:即水中各种离子、分子和化合物的总含量,以水加热至105℃蒸发后所剩残渣重量或离子总量来表示,单位ml/l、g/l或ppm。
10.沉积有机质:通过沉积作用进入沉积物中并被埋藏下来的那部分有机质称为沉积有机质。
11.干酪根:为沉积岩中所有不溶于非氧化的酸、碱和非极性有机溶剂的分散有机质。
12.成油门限(门限温度、门限深度):有机质随着埋藏深度的增加,温度升高,当温度和深度达到一定数值,有机质才开始大量转化为石油,这个界限称成油门限。
(门限温度:随着埋藏深度的增加,当温度升高到一定数值,有机质开始大量转化为石油,这个温度界限称门限温度。
门限深度:与门限温度相对应的深度称门限深度。
)13.生油窗:在热催化作用下,有机质能够大量转化为石油和湿气,成为主要的成油时期,称为生油窗。
14.煤型气:腐殖质有机质进入成熟阶段以后所形成的天然气。
02 油田水
油田水的产状(二)
油田水的贮存状态也不外乎上述三种产状。 但油(气)层水的产状,还可以根据水与 油、气的相对位臵关系,分为底水和边水。
底水是指含油(气)外边界范围以内与油 (气)相接触,且位于油气之下承托着油气 的油(气)层水。 边水是指含油(气)外边界以外的油(气) 层水,实际上是底水的自然外延。
苏林分类
大陆水含盐度低(一般小于500mg/l),其 化学组成具有HCO3->SO42->Cl-,Ca2+>Na+ <Mg2+的相互关系,且Na+>Cl-,Na+/Cl-(当 量比)>1。
海水的含盐度较高(一般约为35,000mg/l), 其化学组成具有Cl->SO42->HCO3-,Na+> Mg2+<Ca2+,且Cl->Na+,Na+/Cl-(当量比) <1的特点。
重烃含量的多少则与距离油气藏的远近有 关。一般非油田水中常只含少量甲烷。
油层水中苯系化合物含量高,一般可达 0.03-1.58mg/l,最高可达5-6mg/l,且甲苯/ 苯大于1;非油层水中苯系化合物含量低, 且甲苯/苯小于1。
酚在油层水中含量也比较高,一般大于 0.1mg/l,最高可达10-15mg/l,且以邻甲 酚和甲酚为主;非油层水的含量低,且 以苯酚为主。
不同水中微量元素含量对比表
元素及化合 油田水 物 (mg/l) 碘 几十到几百 溴 几百 硼 几十到几百 NH4 100 — 500
海水 (mg/l) 0.05 65 4 — 6 -
淡水(mg/l) 0.003 0.0001 — 0.2 痕量或无 20 — 60
第一章 石油、天然气、油田水的成分和性质
国内外某些油(气)田气的化学成分(百分含量)
硫化氢:无色有毒气体,具有强烈的臭鸡蛋气味;当空气 中的硫化氢含量达到1.54毫克/升时,人就会中毒死亡。
硫化氢经粘膜吸收快,皮肤吸收甚慢。人吸入70至150毫 克/立方米硫化氢1至2小时出现呼吸道及眼刺激症状,2至5分 钟后嗅觉疲劳闻不到臭味。吸入760毫克/立方米数秒钟后很 快出现急性中毒,呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。
V/Ni<1---陆相; V、Ni高且V/Ni>1---海相
2.化合物组成
烃 非烃
烷烃(正构、异构) 环烷烃
芳烃+环烷芳烃
饱和烃 不饱和烃
含N、含S、含O化合物
•正烷烃分布曲线
不同碳原子数
占原油体积%
主峰碳
2.0
的正烷烃相对含
1.5
量呈一条 连续的
1.0
曲线,称为正烷
0.5
烃分布曲线。 0
碳数
1 5 10 15 20 25 30 35
表示六种原油类型的三角图解
四、海陆相石油的基本区别
A、海相石油:
以芳香-中间型和石蜡-环烷型为主,V/Ni >1 。饱和烃占25- 70%,芳烃占25-60%;高硫(>1%)低蜡(<5%)。
B、陆相石油:
以石蜡型为主,部分石蜡-环烷型。V/Ni<1。饱和烃占60-90% ,芳烃10 -20%;高蜡(>5%)、低硫(<1%)。
苯 酚 原苏联某些凝析气田的产层和非产层水中的苯、酚含量对比
• 水型---苏林的成因分类
CaCl2型: (Cl-Na)/Mg > 1 深成水、油田水
Na2SO4型: 0 <(Na-Cl)/SO4 < 1 地表淡水
MgCl2型: <0 (Cl-Na)/Mg < 1 海水、盐湖水
油田化学知识点总结
油田化学知识点总结1. 原油的组成和特性原油是一种复杂的烃类混合物,主要由碳和氢构成,同时还包含少量的硫、氧、氮和金属元素。
原油的特性包括密度、粘度、凝点、闪点、硫含量等,这些特性对原油的开采、运输和加工都有着重要的影响。
2. 油藏地质和油藏流体油藏地质是油田开发的基础,包括油藏构造、沉积环境、孔隙结构、渗透率等方面的知识。
油藏流体则包括原油、天然气和水,它们的组成、性质和运移规律对油田的开发和生产都有着重要的影响。
3. 油田水处理油田开采和生产中产生大量的水,其中包括地层水、采出水、注水等。
这些水中含有各种溶解物质、悬浮物质和微生物,需要通过水处理工艺进行处理,以满足生产和环保的要求。
4. 油藏采收工艺油藏采收工艺包括常规采油、压裂、水驱、气驱等各种方法,每种方法都有其适用的特定条件和优缺点。
了解不同的采收工艺对于选择合适的开采方案非常重要。
5. 油品加工原油经过加工可以得到各种产品,包括天然气、汽油、柴油、煤油、润滑油等。
不同炼油工艺可以生产出不同品质的产品,了解加工工艺对于产品质量控制和技术改进非常重要。
6. 油田环境保护油田开发和生产过程中会产生大量的污染物,包括废水、废气、废渣等。
需要通过环保工艺和措施对这些污染物进行处理和控制,以最大限度地减少对环境的影响。
7. 油田化学品油田化学品主要包括各种助剂和添加剂,用于改善采收工艺、产品质量和环境保护。
这些化学品包括表面活性剂、缓蚀剂、脱水剂、防蜡剂等,对于油田的生产和运行都起着重要作用。
8. 油田储运原油和炼油产品需要进行储存和运输,这涉及到储罐、管道、船舶、铁路、公路等方面的知识。
了解储运技术对于保证产品品质和安全运输非常重要。
上述是油田化学的一些主要知识点,油田化学作为涉及化学、地质、工程等多个学科的交叉学科,需要具备广泛的知识和综合的技术能力。
在未来的油田开发和生产中,需要进一步深化油田化学的研究和应用,不断提高油田开发的效率和产品质量,同时减少对环境的影响。
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。
油田水的矿化度与化学组成
油层水:带色、混浊、比重>1,有H2S味或 者汽油味,导电。含MgSO4时有苦味。
2
油田水与油气藏在分布上的相互关系
背斜油气藏中的油田水
3
一、油田水的赋存状态及来源 1.油田水的赋存状态
按在岩石孔隙-裂缝系中的蕴藏状态,油田水产状如下:
(1)超毛细管水:(2)毛细管水: (3)束缚水: (4)气态水:
9
二、油田水矿化度
矿化度: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。
油田水矿化度比地表水高,且随埋深增大而增大。 河湖水:几百mg/l 海 水:35000 mg/l 油田水:几千– 数十万mg/l ,陆相盆地比海相低。
(4)Na2SO4型水——地表水中分布最广的一类水
两种成因:
①大陆水蒸发浓缩所致;
②地表低矿化度的NaHCO3型水流经含石膏沉积岩区时,发生 离子交换反应而形成的。
2 NaHCO3+CaSO4 → Na2SO4+Ca(HCO3)2 Na2SO4型水一般分布于地表或者地下浅层水活跃区,通常 表示地壳的水文地质封闭性差,不利于油气藏的保存,因此, 其分布带一般无油气藏。当然,个别油田也有Na2SO4型水, 但此时正是油气藏濒于破坏的阶段。
苯 酚 原苏联某些凝析气田的产层和非产层水中的苯、酚含量对比
四、油田水的类型
天然水包括大陆淡水、海水、地下水等,其中溶解的物质 成分是极其复杂的,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+(包括K+)、Ca2+、Mg2+和 Cl—、SO42—、HCO3—( 包 括 CO32—)。 因 此 , 水 中 所 含 上 述 阴、阳离子的各种比值,是对地层水进行分类的基础。
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。
第一讲石油天然气油田水的成份和性质2010
相对密度(d420)
指在一个大气压下,20℃石油与 4℃纯水的单位 体积密度之比。
重质石油(d420) >0.93
中质石油0.90< (d420) <0.93
轻质石油(d420) <0.90
相对密度主要决定于:
①胶质-沥青质含量高、密度大、颜色深。 ②低碳数烃含量多,密度小。 ③石油中溶解气数量多,密度小。 ④温度高,密度小,压力大,密度增大。 商业上:
5.荧光性
石油在紫外线照射下可产生荧光的特性。芳烃 和非烃引起发光,低碳数饱和烃不发荧光。 芳烃呈天蓝色,含胶质较多为绿色或黄色,含 沥青较多为褐色。
6.旋光性
当偏光通过石油时,偏光面会旋转一定角度 (旋光角)。
凡具有能使偏振光的振动面发生旋转的特性, 称旋光性。
引起石油旋光性产生原因,是在组成石油的 某些化合物中,有些碳原子具不对称结构,使 化合物产生具有旋光的性能。
异烷烃中最有意义的是具特征结构的异戊二 烯型烷烃。特点是直链上每四个碳原子有一个甲 基支链。如:植烷,姥鲛烷,降姥鲛烷,异十六 烷及法呢烷的含量最高,主要来源于叶绿素,加 之化学稳定性,可用作油源对比。
2.环烷烃,通式为 CnH2n ,属饱和烃
结构特征是碳原子以单键联结成闭合的链环。
环烷烃由围成环的多个次甲基(- CnH2n -)组成。
第一章
石油、天然气、油田水的产状和性质
基本内容提要:
主要阐明石油、天然气、油田水的化学组 成和物理性质,并介绍碳、氢、氧、硫同位素 的基本知识以及海相与陆相原油的差别及原油 的分类。
第一章
石油、天然气、油田水的产状和性质
第一节 石油沥青类概述
一、石油沥青类与可燃有机矿产 天然气、石油及其固态衍生物,统称为石
油田水的成分和性质
油田水(oilfield water) :
广义上:指油气田区域内的地层水(油层水、非油层水)
狭义上:指油气田区域内的油层水。
油层水:带色、混浊、比重﹥1,有H2S味或者汽油味,导 电;含MgSO4时有苦味。
二、油田水的来源
沉积水:沉积物堆积过程中保存于其中的水,其含盐度
和化学成分受控于原环境。
④对无机组分阴离子组合顺序认识过于简单,同时缺少作
为区分油田水和非油田水的特征参数。
水型与地质环境的关系:
① CaCl2型水形成于地壳深部等水体交替停滞,利于油气藏
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
保存的还原环境。但其与油气物质间无成因联系。
② 高矿化度NaHCO3型水是油气物质存在的还原环境的产物,
成因上与油气田有关。
③ Na2SO4型水分布于地表或者地下浅层水活跃区,其分布带 一般无油气藏。若有,也是油气藏处于破坏阶段。
颜色及透明度:油田水通常是有颜色的,其颜色与 其化学组成有关。含H2S时呈淡青绿色,含铁质胶状 体时常呈淡红色、褐色或淡黄色。油田水一般透明度 较差,常呈混浊状。 粘度:油田水因含盐分,粘度比纯水高,且随矿化 度的增加而增加。温度对粘度影响较大,随温度升高 ,油田水的粘度快速降低。 味道及嗅味:当水中混有少量的石油时,往往具有 汽油或煤油味;含H2S气体时,常有一种刺鼻的腐卵 味;溶有氯化钠时为咸味;硫酸镁则使水呈苦味。 导电性:水是极性化合物,纯水是不良导体。油田 水中因为常含有各种离子,所以能够导电。油田水的 导电性随矿化度和温度的增加而增加。
(准 王噶 震 亮尔 等盆 ,地 19 腹 98 部 )侏
罗 系 水 化 学 场 分 布 图
七、油田水的物理性质
溶解物质极少的纯水,无色透明,无嗅无 味,水层较厚时呈浅蓝色,相对密度为1,粘度 约1厘泊。 油田水因溶有各种物质,其物性同纯水有 些不同,主要表现在以下几方面: 相对密度:油田水因溶有数量不等的盐类, 相对密度一般大于1(矿化度高)。如:酒泉盆 地油田水为1.01~1.05,四川盆地三迭系气田水 为1.001~1.010,陕北某油田水为1.04。一般情况 含盐量越高,相对密度越大。
石油工程基础知识
一、石油及天然气的组成和性质
物理性质
石油:颜色(无色到黑色) 相对密度(0.75-1.0) 粘度 荧光性 电性 溶解性 凝固点
一、石油及天然气的组成和性质
物理性质
天然气: 颜色(无色,燃烧时呈不同颜色) 相对密度(干气0.6、湿气>1.0) 气味(无特殊气味) 溶解性(易溶于石油)
二、石油及天然气的生成
1 储集层岩石的孔隙度
☆孔隙度的有关概念 孔隙度:是指岩石的孔隙体积与岩石的视体
积(外表体积)的比值。
有效孔隙度:是指岩石的有效孔隙体积与岩
石的外表体积的比值。
绝对孔隙度:是指岩石的总孔隙体积与岩
石的外表体积的比值。
1 储集层岩石的孔隙度
☆影响孔隙度的因素
最常用的是有效孔隙度,它可用于评价 储集层特性、计算储量和岩石中的油、气、 水饱和度。
二、地层流体的物理性质
☆地层原油的物理性质 地层水的物理性质 天然气的物理性质
1 地层原油的物理性质
地层原油的溶解油气比 地层原油的饱和压力 地层原油的体积系数 地层原油的压缩系数 地层原油的密度和相对密度 地层原油的粘度
石油工程基础知识
内容
石油地质知识--石油与天然气的生成、运移和聚集 油藏物理基础--储层岩石与流体的物理性质 渗流力学基础--油藏驱油能量、方式及渗流 机理 油藏工程基础--油田开发的方针、原则和程序 采油工艺技术--采油方法、注水、油层改造
石油地质基本知识
石油地质学主要是研究石油及天然 气在地壳中的生成、运移、聚集及其 分布规律的科学。
颗粒成分 颗粒排列方式 颗粒大小不均匀程度 胶结物成分和含量
岩石的渗流特性
储集层岩石的孔隙度 ☆ 储集层岩石的渗透性
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质 • 常温常压:
C1~C4 (甲烷~丁烷)--气态
C5~C16 (戊烷~十六烷)-液态
C17+ 高分子烷烃 -- 固态 正构烷: 无支链者 异构烷: 有支链
石油沥青类(Petroleum asphalts, Petroleum bitumens) 天然气、石油及其固态衍生物统称。
是可燃有机矿产组成的主要部分
可燃有机矿产主要元素: 碳和氢,还会有少量的氧、硫、氮等杂质。
从物理状态分类,可燃有机矿产可分为三类: 1.气态可燃矿产:即天然气。 2.液态可燃矿产:以石油为代表。 3.固态可燃矿产:种类较多,包括煤、油页岩、硫磺 及石油衍生物:地沥青、地蜡、石沥青等。
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
A. 正构烷烃(N-alkane)
碳数分布: 石油中正烷烃有C1~C46 大部分正烷烃碳数≤C35 不同石油中碳数分布不同 含量: 石油中多数占15.5%(体积)
轻质石油含量高≥30%
重质石油含量低≤15%
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
正构烷烃分布曲线 不同碳原子数的正构烷烃相 不同碳原子数的正构烷烃相 对含量呈一条连续的曲线。 对含量呈一条连续的曲线。
C、H、O、 S 、N 和微量元素(灰分)
C 、H为主占总量95~99%
C、H两元素主要呈烃类化合物存在,是石油组 成的主体。 O、S、N含量低,占1~4%
-存在于高分子化合物中大多富集在渣油或胶质和沥青质 中。
微量元素——灰分
已发现60多种微量元素
不同中石油的微量元素含量不同
微量元素与 自然界有机质的元素组成相似 , 表明石油与原始有机质存在着明显的亲缘关系.
原油中正构烷烃分布特征:
a.环境
陆相石油:高碳数(>C22)正烷烃高 海相石油:低碳数(<C21)正烷烃含量高
b.演化
演化程度较高:低碳数正烷烃多; 演化程度低的石油:正烷烃高碳数多。
c. 生物作用
微生物强烈降解的原油:正烷烃被选择性降解, 一般含量较低,低碳数的更少。
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
植烷、姥鲛烷、降姥鲛烷、 异十六烷及法呢烷 研究和应用最多是: 植烷和姥鲛烷。
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
来源:植物的叶绿素的侧链植醇或色素演变而来, 为生物标志化合物。 用途: A. 沉积环境研究
不同沉积相 Pr/Ph 的变化情况表
B、常用于油源对比标志(指纹化合物) 原理:同源石油所含异戊间二烯类烷烃类型和 含量都十分接近
• 石油中正构烷烃的来源:
现代生物:如细菌、藻类 含脂类的植物或蜡质 有机质的演变、分解
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
B、异构烷烃(Isoalkane)
石油中的异构烷烃
以≤C20为主, 异戊间二烯烷烃最重要。 特点:直链上每4个碳原 子有一个甲基支链。
沉积物和原油含量最高是:
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
第二节 石油的成份和性质
一、基本概念
石油(Petroleum): --指气态、液态、固态的以烃类为主的混合物。
(国际标准化委员会)
--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。
(一)元素组成
(Elemental composition)
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
3、石油的化合物组成
用色谱分析可将石油划分为:
饱和烃 烷烃
正构烷烃 异构烷烃
烃
环烷烃 不饱和烃 芳烃+环烷芳烃
非烃 胶质和沥青质,含S、N、O化合物
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
(1)烷烃(Paraffin alkane) 石蜡烃,脂肪族烃,CnH2n+2
油气 藏
二、石油地质学的研究内容
主 要 内 容
石油地质学
油气藏的基本要素
流体—气油水 生油层储盖层 圈闭
经 典 内 容
油气藏形成原理
油气形成 运移和聚集 成藏过程
含油气盆地 油气聚集单元 油气时空分布
油气分布规律
扩展内容:含油气系统和盆地模拟、油气勘探与资源评价
第一章:油气藏中的流体 ——石油、天然气、油田 第一节 石油沥青类概述
V、Ni分布广泛,具有成因意义
• 海相原油- V/Ni>1
• 陆相原油- V/Ni<1
(二)石油组份
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
1、石油的馏分
石油的馏分:是利用组成石油的化合物具有不同沸 点的特性,加热蒸馏,将石油切割成不同沸点范围(即 馏程)的若干部分,每一部分就是一个馏分。
石油的馏分组分表
主峰碳数 曲线上极大 值
这说明正烷烃同系物是一个连续渐变系列.
ห้องสมุดไป่ตู้
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
不同原油正构 烷烃分布曲线
据主峰碳位置及形态,分3种基本类型
与成油母型、 成油环境及 演化程度密 切相关。广 泛的应用于 石油的成因 和油源对比 研究。
①主峰小于C15,且主峰区较窄; ②主峰大于C25,且主峰区较宽; ③主峰在C15-C25之间,且主峰区较宽。 不同类型的正构烷烃分布曲线
绪论 §1 石油地质学的研究内容
一、石油地质学的概念 石油地质学(Petroleum Geology)
又称石油天然气地质学
——研究地壳中的油气藏及
其形成机理和分布规律的地 质科学。
属于矿产地质科学的一个分支学科
与一般地质矿产不同: 石油地质学研究对象——油气藏其 内部主要是流体。聚集地≠生成地 因此:涉及面广
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
2、石油的组分组成
油质(Oily):凡能溶解于中性有机溶剂,不被硅 胶所吸附,浅黄色粘性油状物。 苯胶质(Benzene gum):能溶解于中性有机溶剂, 被硅胶所吸附,主要溶于苯,属暗色的油状物。 洒精苯胶质(Alcohol-benzene gum):溶于酒精 和苯,同时被硅胶所吸附。 沥青质(Asphaltum;Pitch):用石油醚分离,得 到不溶于石油醚的暗黑色-黑色沥青状无定形的固体。
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质