油气藏中的流体—石油、天然气和油田水(2)
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。
石油天然气与油田水
第一节 石油
一、石油旳概念
• 石油(Petroleum)是以液态形式存在于地下岩石孔隙中旳可燃有机矿产。
• 在地下油气藏中，石油不论在成份上还是在相态上都是极其复杂旳混合物。 • 石油是由多种碳氢化合物与少许杂质构成旳液态可燃矿物。
• 在成份上以烃类为主，具有数量不等旳非烃化合物及多种微量元素； • 在相态上以液态为主，溶有大量烃气及少许非烃气，并溶有数量不等旳烃
0.25%作为贫氮和高氮石油旳界线。
石油中氧含量一般分布在0.1%-4.5%，极少超出2%，氧主要富集 在石油高沸点馏分中，其含量与石油旳次生变化程度有关。
除上述5种元素外，石油中还具有几十种微量元素，它们构成了石油中旳 灰分，其含量变化从十万分之几到万分之几。它们与自然界有机质中旳微量元
素构成十分相近，被作为石油有机成因旳证据之一。
（一）元素构成
➢ 石油旳元素构成主要是C，H，其次是S、N、O。
➢ 石油旳平均元素构成，根据Hunt（1996）统计，碳85%、氢
13%、硫+氮+氧2%。碳、氢两元素主要呈烃类化合物存在，是石油 构成旳主体。硫、氮、氧元素构成旳化合物大多富集在渣油或胶质 和沥青质中。 ➢ 石油中碳含量一般为82%-87%，氢含量一般为11%-14%，两元素 在石油中一般占95%-99%。碳、氢元素质量比（C/H）介于之间，平 均值约为6.5。
类和非烃类旳固态物质。
原油（Crude Oil）：采至地表旳液态石油(Petroleum) 烃类（Hydrocarbons）：由碳（C）和氢（H）两种原子构成旳化合物
二、石油组分、族分和馏分
石油旳馏分 是利用构成石油旳化合物具有不同沸点旳特征，加热蒸馏，将原油切割成不
同范围（即馏程）旳若干部分，每一部分就是一种馏分。
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。
石油地质学
《石油地质学》绪论知识点：石油地质学的概念:石油地质学是研究石油和天然气在地壳中生成、运移和聚集规律的学科，是石油和天然气地质学的简称。
研究对象及研究内容：经典内容：1、油气藏的基本要素（基本要素：油气藏中的流体（气、油、水）、储集层、盖层、圈闭和油气藏）2、油气藏形成原理（形成机理：烃源岩和油气成因、油气运移和聚集、油气藏形成及破坏）3、油气分布规律（含油气盆地、盆地中的油气聚集单元和油气在时、空、深上的分布规律）扩展内容：含油气系统和盆地模拟、非常规含油气系统和非常规油气资源以及油气勘探基本程序和油气资源评价方法。
第一章油气藏中的流体——石油、天然气和油田水基本概念：石油：又称原油（Crude Oil ),是以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。
石油的灰分：石油燃烧后的余烬。
石油的比重：单位体积石油的重量。
石油的荧光性：石油在紫外光照射下可产生荧光的特性，即石油的荧光性。
天然气（Natural Gas）：广义：指存在于自然界的一切气体。
凝析气：一种特殊的气藏气。
在地下较高温度、压力条件下，凝析油因逆蒸发作用而气化，呈单一气相存在，故称凝析气。
（凝析油：指在地层特殊温压条件下，液态烃逆蒸发形成的凝析气被开采到地面后，由于温度和压力降低而逆凝结为液态烃即称凝析油。
）（含有凝析油的气藏，称为凝析油气藏，或称为凝析气藏）固态气水合物：（何生、叶加仁等编著《石油及天然气地质学》称为天然气-水合物）油田水（Oil And Gas Field Water）：（何生、叶加仁等编著《石油及天然地质学》称为油气田水）广义是指油气田区域内的地下水，包括油气层水和非油气层水。
狭义是指油气田范围内直接与油气层连通的地下水，即油气层水。
油田水矿化度：是指单位体积油气田水中溶解固体物质的总和。
知识点：石油的元素组成:主要是碳（C）和氢（H），其次是氮（N）、硫（S）、氧（O）。
石油化合物组成及特征：碳、氢两元素主要呈烃类化合物存在，是石油组成的主体。
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
第二章 油气藏中的流体
内容摘要[内容提要] 油、气、水等流体是认识油气藏的最直接标志。
石油和天然气均为不同结构的烃类与其它化合物以不同的比例组成的混合物，它们的组成和物理性质在不同地区存在很大差别。
本章主要介绍石油、天然气、油田水的概念、化学组成和物理性质，由此可对流体在油气藏中的存在状态有一个深入的了解。
§1 石油一．概念石油是以液态形式存在于地下岩石孔隙介质中的可燃有机矿产，无论从成分还是相态上都是十分复杂的混合物。
成分：以烃类为主+ 数量不等的非烃化合物及微量元素相态：以液态为主，可溶解大量天然气与固态物质因此，石油没有确定的化学成分和物理常数。
二．元素组成1．基本元素石油没有确定的元素组成，但总体上往往局限于一定的变化范围内，且主要由5种元素组成，即C、H、O、S、N。
据统计，石油中的平均元素组成（%）为：C—84.5，H—13.0，O—0.5，S—1.5，N—0.5。
也就是说，C、H两元素在石油中占绝对优势，主要以烃类化合物的形式存在，构成了石油的主体。
而O、S、N常存在于含杂原子的化合物中，主要是重馏分。
高硫原油和低硫原油（以S =1%为界）2．微量元素另外，还有几十种微量元素，主要是金属元素（其中V和Ni的含量最高），仅占石油重量的万分之几，构成了石油的灰分。
3．同位素原油中常见的稳定同位素有C（C12、C13）、H（H1、H2）、Ar（Ar40、Ar36）。
同位素可为解决油气成因油源对比乃至油气运移等问题提供重要证据。
衡量其大小通常用比值和δ值（千分数）表示。
δ值的定义是：δ值（‰）=（Rs/Rr -1）×1000式中Rs和Rr分别代表样品和相应标准的同位素比值（重/轻）。
可看出，Rs越小，δ值越小。
关于稳定同位素的标准值，国际上通用氢为SMOW，碳用美国南卡州皮狄组美洲拟箭石（PDB）。
由图2-1可知，不同地区、不同类型原油的同位素类型曲线间有着明显差别，能有效解决成油环境、油源对比及石油演化等方面的问题。
石油与天然气地质学名词解释
石油与天然气地质学石油与天然气地质学：是研究地壳中油气藏及其形成条件和分布规律的地质科学。
它属于矿产地质科学的一个分支学科，是石油、天然气勘探与开发相关专业的专业理论课。
第一章油气藏中的流体——石油、天然气、油田水石油：又称原油，是存在于地下岩石孔隙中以液态烃为主体的可燃有机矿产，无论从成分还是相态上都是十分复杂的混合物。
组分组成：利用有机溶剂和吸附剂对组成石油的化合物具有选择性溶解和吸附的性能，选用不同有机溶剂和吸附剂，将原油分成若干部分，每一部分就是一个组分。
石油的相对密度：在105Pa下，20℃石油与4℃纯水的密度比值。
石油的荧光性：石油在紫外光照射下可产生发荧光的特性称为荧光性。
天然气：从广义上讲，天然生成于自然界的一切气体都可称为天然气。
在石油和天然气地质学中研究更多的是沉积圈中以烃类为主的天然气。
气藏气：气藏气是指在圈闭中具有一定工业价值的单独天然气聚集。
气顶气：气顶气是指与油共存于油气藏中，呈游离态，位居油气藏顶部的天然气。
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。
油溶气：溶解于石油中的天然气。
水溶气：溶解于水中的天然气。
固态气体水合物：是在特定的低温和高压条件下，甲烷气体可以容纳水分子形成一种具笼形结构、似冰状的水合物。
天然气的相对密度：在相同温度、压力条件下天然气密度与空气密度的比值。
天然气的比重：指在标准状态（1atm, 20℃）下，单位体积天然气与空气的重量之比。
临界温度：是指气相纯物质能维持液相的最高温度。
临界压力：在临界温度时，气态物质液化所需的最低压力称临界压力。
饱和蒸汽压：某一温度下，将气体液化时所需施加的最低压力，称为该气体的饱和蒸汽压。
热值：单位体积天然气燃烧时所发出的热量称为热值。
油田水：从广义上理解，油田水是指油田区域（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。
油田水矿化度：单位体积地下水中各种离子、分子和化合物的总含量。
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
第一章油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
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。
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
5、非烃化合物
主要是含硫、氮、氧三种元素的有机化合物，主要集中在 石油的高沸点馏分中。
含硫化合物：最重要的非烃化合物，存在于中、重馏分中。 主要有硫醇（-SH）、硫化物（-S-）（包括硫醚 R-S-Rˊ、环 硫醚）、二硫化物（-S-S-）以及噻吩衍生物。此外，还有元 素硫、硫化氢。硫来自有机物的蛋白质和围岩的含硫矿物石膏 等
其含量与成熟度有关：成熟度低→高，由多环→ 单、双环。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%。
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。多环环烷烃与四环的甾 族化合物和五环的三萜稀类化合物很相似，被作为有 机成因的主要证据之一。
石油灰分中的V、Ni含量及其比值（V/Ni）已被 用来确定生油岩相、油源对比以及研究油气运移等问 题。
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
（二）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。
子花粉、果实）。 有机质的演变、分解。
其含量主要取决于： 1.生成石油的原始有机质的类型：陆相原油含量
石油地质学名词解释
一、名词解释（每题分）、石油：一种存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳氧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。
、门限温度：随着埋藏深度的增加，当温度升高到一定数值，有机质才开始大量转化为石油，这个温度界限称门限温度。
、相渗透率：储集层中有多相流体共存时，岩石对每一单相流体的渗透率称该相流体的有效渗透率。
、地层圈闭：主要是由于储集层岩性发生了横向变化或者是由于储集层的连续性发生中断而形成的圈闭。
、油气二次运移：是指油气脱离生油岩后，在孔隙度、渗透率较大的储集层中或大的断裂、不整合面中的传导过程，它包括聚集起来的油气由于外界条件的变化而引起的再次运移。
、油气聚集：油气在储层中由高势区向低势区运移的过程中遇到圈闭时，进入其中的油气就不能继续运移，而聚集起来形成油气藏的过程，称为油气聚集。
、二级构造单元：盆地中由一系列相似的单一构造所组成的构造带称为盆地中的二级构造单元。
、值：称碳优势指数，是指原油或烃源岩可溶有机质中奇数碳正构烷烃和偶数碳正构烷烃的比值。
、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℃蒸发后所剩残渣重量或离子总量来表示。
、烃源岩：指富含有机质能生成并提供工业数量油气的岩石。
如果只提供工业数量的天然气，称为气源岩。
、有效渗透率：储集层中有多相流体共存时，岩石对每一单相流体的渗透率称该相流体的有效渗透率。
油气水分别用、、表示。
、岩性圈闭：主要是由于储集层岩性发生了横向变化而形成的圈闭。
、排烃：是指生油层中生成的石油和天然气，从生油层向储集层（或输导层）中的运移，称排烃。
、油气聚集带：在沉积盆地中受同一个二级构造带所控制的，油气聚集条件相似的一系列油气田的总和。
、有利生储盖组合：是指不仅生油岩、储集层和盖层三者具有良好的性能，而且在时、空上配置恰当，有利于高效输导，富集并保存大油气藏，有利于勘探和开发。
、值：有机质成熟度主要受温度和时间的控制，因此，根据温度和时间定量计算有机质成熟度的方法称法。
油气藏中流体成分和性质
• （2）含氮化合物 石油中含氮较为少见，平均 含量小于0.1%。目前从石油中分离出来的含氮化 合物有30多种，主要是含氮杂环化合物形式存在。
左旋物质，右旋物质，天然原油多为右旋。0.1度—几 十分。
原因：分子中具有不对称分子结构。 原油中的胆甾醇和植物性甾醇分子为不对称结构。胆甾
醇存在于动物的胆汁、鱼肝油和蛋黄中，而植物性甾醇存 在于植物油和脂肪中。所以，原油的旋光性是原油有机成 因的一个有力的佐证。
7、导电性 原油电阻率高达109—1016Ω·m。可利用此性质，用电
• 石油的含氧量在0.1%~4.5％之间，主要与其氧 化变质程度有关。
• 除上述５种元素之外，还从石油灰分（石油燃烧 后的残渣）中发现有５０多种元素。这些元素虽 然种类繁多，但总量仅占石油重量的十万分之几 到万分之几，在石油中属于微量元素。
• （二）石油的化合物组成
• 1.烃类化合物:指全部由氢和碳原子构成的化合 物——烷烃、环烷烃、芳香烃.在化学上，烃类 可以分为两大类：饱和烃和不饱和烃。
1、烷烃：
1）正构烷烃 属直链烃 在原油中正构烷烃的含量是较高的，其含量一般为15％～20％。原
油中已检测出C1～C60的各种正构烷烃。 正构烷烃含量随碳原子数增加有规律地减少。
（不同碳原子正烷烃相对含量的分布曲线）
管线中的结蜡（C33＋）
2）异构烷烃 ——属侧链烃
C10内的异构烷烃含量较高，在C5～C8范围内，最常见的构型是具 有一个叔碳原子（2-甲基或3-甲基），其次是两个叔碳原子的构型。 在中等分子量范围内最重要的异构烷烃是异戊二烯类烷烃,含量常占 原油的1％。
石油、天然气、油田水的化学组成和物理性质PPT(共56页)
呈元素硫(S)、硫化氢(H2S)、硫醇(RSH)、硫醚(RSR’)、环硫醚、二 硫化物、噻吩及其同系物等形态出现。
石油中所含的硫是一种有害的杂质，因为它容易产生硫化氢、
硫化铁、硫醇铁、亚硫酸或硫酸等化合物，对机器、管道、油罐、
炼塔等金属设备造成严重腐蚀，所以含硫量常作为评价石油质量的
一项重要指标。
8
轻质石油中胶质<5%， 重质石油中胶质可达20%以上。 （3）沥青质
不溶于石油醚。为黑色固体粉末。为含杂原子的高分 子化合物，分子量37000—1000000，是稠环芳香烃和烷基侧 链组成的复杂结构。重质石油中沥青质含量高。
15
组份 油质 苯胶质 酒精-苯胶质 沥青质
族份 饱和烃（烷烃、环烷烃） 芳香烃 非烃 沥青质
1
第1节 石油的化学组成和物理性质
一、概念： 石油：是由各种碳氢化合物与少量杂质组成的、以
液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。 二、石油的化学组成
（一）元素组成 ：C、H S 、O、N
C：84%-87%；H：11%-14% （二）化合物组成：烃类组成占97%-99%，少量非烃。
烃类组成：烷烃、环烷烃、芳香烃. 非烃组成：含S、N、O等杂原子化合物。
(2)压力加大，粘度也随之增加。 (3)分子量小的烷烃、环烷烃含量高，粘度低； 高分子化合物含量高，粘度高； (4)而原油中溶解气量的增加则会使粘度降低。
石油粘度是一个很重要的物理特性，它直接 影响石油流入井中及在输油管线中的流动速度， 所以在油田开采和石油集输方面都有重要意义。
20
按粘度、密度的原油分类
香烃。例如：联苯稠环芳香烃: 是指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的芳香 烃。例如萘、蒽、菲
石油地质学课程知识点总结
《石油与天然气地质学》复习题第一章油气藏中的流体——石油、天然气、油田水一、名词解释石油、石油的灰分、组分组成、石油的比重、石油的荧光性；天然气、气顶气、气藏气、凝析气（凝析油）、固态气水合物、煤型气、煤成气、煤层气；油田水、油田水矿化度二、问答题1. 简述石油的元素组成。
2. 简述石油中化合物组成的类型及特征。
3．何谓正构烷烃分布曲线？在油气特征分析中有哪些应用？4. 简述Tissot和Welte 三角图解的石油分类原则及类型。
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？）6. 描述石油物理性质的主要指标有哪些？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。
8. 油田水的主要水型及特征。
9. 碳同位素的地质意义。
第二章油气生成与烃源岩一、名词解释沉积有机质、干酪根、成油门限（门限温度、门限深度）、生油窗、烃源岩、有机碳、有机质成熟度、氯仿沥青“A”、CPI值、TTI法（值）；二、问答题1．沉积有机质的生化组成主要有哪些？对成油最有利的生化组成是什么？2．按化学分类，干酪根可分为几种类型？简述其化学组成特征。
3．论述有机质向油气转化的现代模式及其勘探意义。
（试述干酪根成烃演化机制）4．试述有机质成烃的主要控制因素。
（简述时间—温度指数（TTI）的理论依据、方法及其应用。
）5．试述有利于油气生成的大地构造环境和岩相古地理环境（地质条件）。
6．天然气可划分哪些成因类型？有哪些特征？7．试述生油理论的发展。
8．评价生油岩质量的主要指标。
9．油源对比的基本原则是什么？目前常用的油源对比的指标有哪几类？第三章储集层和盖层一、名词解释储集层、绝对孔隙度、有效孔隙度、绝对渗透率、有效（相）渗透率、相对渗透率、孔隙结构、流体饱和度、砂岩体、盖层、排替压力二、问答题1．试述压汞曲线的原理及评价孔隙结构的参数。
2．碎屑岩储集层的孔隙类型有哪些？影响碎屑岩储集层物性的地质条件（因素）。
（简述碎屑岩储集层的主要孔隙类型及影响储油物性的因素。
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
（1）. 正构烷烃（N-alkane）
石油中正烷烃有C1～C46
大部分正烷烃碳数≤C35
石油中多数占15.5%（体积）
轻质石油≥30% 重质石油≤15%
正构烷烃分布曲线 不同碳原子数的正构（不同
碳数正构烷烃相对含量分布）） 烷烃相对含量呈一条连续的曲 线。
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.
由碳和氢两种元素构成的化合物。
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
二、石油的馏分和组分
1、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
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 石油的组分：石油化合物的不同组分对有机溶剂和 吸附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，分别为油质、苯胶质、洒精苯胶质及沥青质。 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。
石油的分布： 低沸点馏分，芳香烃含量较少，主要为： 单环芳香烃，如苯、甲苯和二甲苯。 高沸点馏分主要为：双环稠环芳香烃
随石油成熟度增加，芳烃系列向低环演化。
第一章 石油、天然气、油田水的组成和性质
４、非烃化合物 （Non-hydrocarbon chemical compound）
- 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)。
11
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
石油已发现59种微量元素，按其含量多少和常见
程度列举如下：铁(Fe)、钙(Ca)、镁(Mg)、硅(Si)、
铝(Al)、钒(V)、镍(Ni)、铜(Cu)、锑(Sb)、锰(Mn)、
锶(Sr)、钡(Ba)、硼(B)、钴(Co)、锌(Zn)、钼(Mo)、
铅(Pb)、锡(Sn)、钠(Na)、钾(K)、磷(P)、锂(Li）、
石油的化合物组成
在近代实验室中，用液相 色谱可将石油划分为烃类化合 物：正构烷烃、异构烷烃、环 烷烃、芳香烃和非烃化合物及 沥青质。
编辑ppt
18
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
二、石油的化合物及特征 （一）烃类化合物
1、正构烷烃
在常温常压下，C1～C4 的烷烃为气态， C5～C16 的烷烃为液态，C17＋ 的高分子烷烃皆呈 固态。
分子量300-1000，非烃，暗色胶状混合物。
4.沥青质：溶于氯仿而不溶于石油醚或正己烷的部分。
非烃，分子量更高（上千甚至上百万）；结构更复杂，暗褐色-黑色沥青状无定形固体。
编辑ppt
15
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
馏分、组分和化合物组成三者的关系
组分（溶剂分离） 族分（热色谱鉴定） 馏分（热分离）
石油中已鉴定出的正构烷烃有C1～C45，个 别报导曾提及见到C60正烷烃，但大部分正构烷 烃碳数≤C35。石油中多数占15.5%（体积），轻 质石油可达30%以上，编辑而ppt重质石油可小于15%19。
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
杨叶编油辑气pp苗t
杨叶油砂 9
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
（一）石油的元素组成（ Elemental composition ）
元素：碳、氢、氧、氮、硫
碳：84～87%，平均84.5%；
氢：11～14%，平均13%；
碳+氢：95～99%，平均97.5%。
硫+氮+氧+微量元素：1～4%，其
石油地质学
胡芳
长江大学工程技术学院石油资源系
编辑ppt
1
上节回顾 • 石油地质学的概念
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。
编辑ppt
2
第一章 油气藏中的流体— 石油、天然气和油田水
编辑ppt
3
第一节 石 油
一、石油的概念及组成 二、石油的化合物及特征 三、石油的分类 四、海陆相原油的基本区别 五、石油的物理性质
（二）石油的馏分、族分、组分与化合物组成
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。原油的炼制工艺即利用了这一原理。不同馏分 的名称及温度范围见下表。
石油的馏分组成
轻馏分 馏分
石油气 汽油
煤油
中馏分 柴油 重瓦斯油
编辑ppt
4
教学目的与教学思路
要求掌握石油的概念；石油的元素组成；石 油化合物组成及特征；石油的分类；石油的 物理性质。
教学重点难点
石油的化合物及特征；石油的组成和特征
编辑ppt
5
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
一个油气藏中的
流体包括油、气、水，
纯气藏中的流体只有
气和水。这些流体存
在于储集层的孔隙裂
编辑ppt
14
石油的组分 根据有机溶剂中的选择溶解，可将石 油沥青质类分为四组分：
1.油质：溶于石油醚而不被硅胶吸附的部分。
主要是由饱和烃和一部分低分子量芳烃组成的淡色粘性液体或蜡状固体。
2.苯胶质：用苯从硅胶中解析的产物。（胶质）
分子量300-4000，非烃、芳烃、暗色胶状混合物。
3.酒精-苯胶质：用酒精-苯从硅胶中解析的产物（胶质）
重馏分
润滑油
渣油
温度 (OC)
<35
35-190 190-260 260-320 320-360 360-530(500) >530(500)
编辑ppt
13
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
（二）石油的馏分、族分、组分与化合物组成
石油的族分（族组成）：石油化合物由于分子结构 的差异，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， 每一部分就是一个族分，分别为饱和烃、芳烃、非烃及 沥青质四种族分。
中，氧：0.1～0.5%，一般小于
0.5%；硫：小于1%，平均0.65%；
氮：小于0.1%。
硫 < 0.5%：低硫原油
硫 > 2%：高硫原油
氮 < 0.25%：贫氮原油
氮 > 0.25%：高氮原油 编辑ppt
10
硫在油田开发中是有害的元素
2003年重庆天然气井喷 轮南油田的油管被腐
事故造成重大损失 蚀情况 编辑ppt
油质
饱和烃
汽油
苯胶质
芳香烃
煤油
酒精苯胶质
非烃
柴油沥青沥青质 Nhomakorabea重油沥青
编辑ppt
16
考虑到轻馏分具有较强的 挥发性，在储存、运输过 程中容易造成误差，故在 对石油组分进行地球化学 分析时，常先对石油进行 蒸馏，一律去掉低于210℃ 的馏分，仅保留大于210℃ 的馏分进行分离。
编辑ppt
17
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（又称原油）— crude oil ： 以液态形式存在于地下岩石孔隙中， 由各种碳氢化合物和少量杂质组成的可燃有 机矿产。
编辑ppt
8
塔里木油苗—油气是最重要的能源物质
油可燃
克1井井口油气
气可燃
盐霜
油苗
克5井天然气、原油可燃 克27井附近油苗
气涌带出油花
岩石破裂断面见油
杨叶长期暴露地表 油砂滴水珠状
缝中，在圈闭范围内
按重力分异，气居顶
部，油居中，水在下
面。三者以一定的关
系共存于储集层的孔
隙系统中。
编辑ppt
6
➢ 油气藏中的石油、天然气、油田水三者并非截然 分离，气-油、油-水和气-水之间存在过渡带，它 们以一定关系共存于储集层的孔隙裂缝系统中。
油气水在油气藏编辑（ppt岩石）中的分布
7
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水
氯(Cl)、铋(Bi)、铍(Be)、锗(Ge)、银(Ag)、砷(As)、
镓(Ga)、金(Au)、钛(Ti)、铬(Cr)、镉(Cd)。构成了石
油的灰分 。
石油灰分中的V、Ni含量及其比值（V/Ni）已被
用来确定生油岩相、油源对比以及研究油气运移等问
题。
编辑ppt
12
第一章 油气藏中的流体—石油、天然气和油田水