长江大学石油地质学复习题

第一章油气藏中的流体——石油、天然气、油田水

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.组分组成：石油中的化合物对有机溶剂和吸附剂具有选择性溶解和吸附性能，选用不同有机溶剂和吸附剂，将石油分成若干部分，每一部分就是一个组分。

4.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。

5.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。

6.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。

7.气顶气：与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态产出的天然气。

8.气藏气：单独聚集的天然气。可分为干气气藏和湿气气藏。

9.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。

10.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。

11.煤型气：煤系地层中分散有机质在热演化过程中所生成的天然气。

12.煤成气：煤层在煤化过程中所生成的天然气。

13.煤层气：煤层中所含的吸附和游离状态的天然气。

14.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。

15.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。

二、问答题

1.简述石油的元素组成。

组成石油的化学元素主要是碳、氢、氧、氮、硫。碳含量为：84-87%，平均84.5%；氢含量为：11～14%，平均13%；两元素在石油中一般占95～99%，平均为97.5%。剩下的硫、氮、氧及微量元素的总含量一般只有1～4%，其中，氧：0.1～4.5%，一般小于0.5%；硫：小于1%，平均0.65%；氮：小于0.1%。

2.简述石油中化合物组成的类型及特征。

石油中化合物包括烃类化合物非烃化合物及沥青质。

烃类化合物：正构烷烃碳数有C1～C45，大部分正烷烃碳数≤C35。石油中多数占15.5%（体积），轻质石油可达30%以上，而重质石油可小于15%。其含量主要取决于生成石油的原始有机质的类型和原油的成熟度。异构烷烃以≤C10为主，且以异戊二烯烷烃最重要，以植烷、姥鲛烷的研究和应用最多。环烷烃多为五员环或六员环，其含量与成熟度有关。一般，单、双环占环烷烃的50.5%；三环占环烷烃的20%；

四、五环占环烷烃的25%。芳香烃根据其结构可分为单环、多环、稠环三类。在石油的低沸点馏分中，芳香烃含量较少，且多为单环芳香烃。随沸点升高，芳香烃含量亦增多。

非烃化合物,主要是含硫、氮、氧三种元素的有机化合物，尽管这三种元素的含量只占石油元素组成的2%左右，但与其有关的化合物却占10～20%,甚至更多，这些非烃组分主要集中在石油的高沸点馏分中。

3.何谓正构烷烃分布曲线？在油气特征分析中有哪些应用？

在石油中，不同碳原子数正烷烃相对含量呈一条连续的分布曲线，称为正烷烃分布曲线。

不同类型原油的正烷烃分布特点不同：(1)未成熟的石油，主要含大分子量的正构烷烃；(2)成熟的石油中，主要含中分子量的正构烷烃；(3)降解的石油中，主要含中、小分子量的正构烷烃。

根据主峰碳数位置及形态，可将正烷烃分布曲线分为三种基本类型：

A、主峰小于C15，且主峰区较窄，表明低分子正烷烃高于高分子正烷烃，代表高成熟原油；

B、主峰大于C25，主峰区较宽，奇数和偶数碳原子烃的分布很有规律，二者的相对含量接近相等，代表未成熟或低成熟的原油；

C、主峰区在C15～C25之间，主峰区宽，代表成熟原油。

正烷烃分布特点与成油原始有机质、成油环境和成熟度有密切关系，因此这些特征已被广泛用于鉴别生油岩和研究石油的成熟度。

4.简述Tissot和Welte 三角图解的石油分类原则及类型。

Tissot和Welte三角图解的石油分类原则:依据石油化合物组成的含量划分，即以烷烃、环烷烃、芳烃＋N、S、O化合物作为三角图解的三个端元。以饱和烃含量50%为界把三角图分为两大部分，在饱和烃含量＞50%的区域内，再根据石蜡烃含量50%、40%处建立次一级分类界线，将饱和烃＞50%区域分为三种基本类型：石蜡型、环烷型和石蜡环烷型。在芳烃＋N、S、O化合物大于50%的区域内，以石蜡烃含量10%建立分类界线，将石蜡烃含量＞10%的区域作为芳香-中间型原油，而石蜡烃＜10%为重质降解原油。在重质降解原油中，以环烷烃含量25%处建立分类界线，将环烷烃含量＞25%的称芳香-环烷型，而＜25%的称芳-香沥青型。

5.简述海陆相原油的基本区别。（如何鉴别海相原油和陆相原油？）

(1)颜色：从白色、淡黄、黄褐、深褐、墨绿色至黑色。

(2)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。

(3)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。

(4)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)旋光性：石油能将偏振光的振动面旋转一定角度的能力。

(6)溶解性：石油难溶于水，但却易溶于多种有机溶剂。石油凝固和液化的温度范围是随其组成而变化的，无固定数值。含高分子的烃越多，凝固点越高。

(7)导电性：石油是不良导体，在地下属高电阻。

7.简述天然气依其分布特征在地壳中的产出类型及分布特征。

依天然气分布特征可分为聚集型和分散型。

(1)聚集型天然气

a.气顶气：与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态产出的天然气。

b.气藏气：单独聚集的天然气。可分为干气气藏和湿气气藏。

c.凝析气：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。

(2)分散型天然气

a.油内溶解气：溶解于石油中的天然气。

b.水内溶解气：溶解于水中的天然气。

c.煤层气：煤层中所含的吸附和游离状态的天然气。

d.固态气水合物：是在冰点附近的特殊温度和压力条件下形成的固态结晶化合物。主要分布在冻土、极地和深海沉积物分布区。

8.油田水的主要水型及特征。