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>0.8

6、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。

7、石油的旋光性与含有结构不对称的生物成因标志化合物有关，所以旋光性被认为是石油有机成因的重要证据。

8、石油重要的物理性质有：颜色、比重、粘度、荧光性、旋光性、溶解性等特征。

思考题：如何区分海相和陆相石油？石油中有哪些烃类和非烃类？

第二节天然气的成分与性质

1、狭义天然气按成因可分为：无机成因气（如岩浆气）；有机成因气（由有机质经热演化所形成的）；混合成因气（前两者的混合物）.

2、有机成因气按其母质来源又可分为：

<1>腐泥型天然气又称油型气或石油气：它是指以腐泥型为主的有机质（包括低等植物和动物的遗体），在其演化过程中所生成的气态物质。

<2>腐植型天然气又称煤成气，或煤型气、煤系气:它指以腐植型为主的有机质（包括高等植物）在其演化过程中所生成的气态物质。

<3>腐植腐泥型天然气:是指前两者的过渡类型。

3、狭义的天然气按其存在的相态又可分为：〈1〉游离气〈2〉溶解气〈3〉吸附气〈4〉固态气水合物又称冰冻甲烷。

4、狭义天然气按其分布特征可分为：聚集型天然气（气顶气、气藏气、凝析气）分散型天然气（油内溶解气、水内溶解气、沉积岩中吸附气、固态气水合物中的气体、煤层气）

5、天然气是以气态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。以烃类，尤以甲烷为主，

并含有少量的Ｎ2、CO2、H2S等气体。以碳、氢为主，另有少量的Ｎ、Ｏ、Ｓ及其它微量元素。

6、在实际勘探中，常据成分特征将天然气分为湿气和干气。

<1>湿气：是指甲烷含量小于95％，重烃含量大于５％，并常与石油伴生的气体。该气体有汽油味，燃烧时呈黄色火焰。通入水中，水面有油膜，与油田相关。

<2>干气：是指甲烷含量大于95％，重烃含量小于５％，不与石油共存的气体。燃烧时呈蓝色火焰，无汽油味。通入水中水面无油膜。

7、天然气的物理性质：比重，粘度，临界温度（指气相物质能维持液相的最高温度）、临界压力（指在临界温度时，气态物质液化所需的最低压力）、逆凝结和逆蒸发，溶解度，热值

思考题:试述凝析油气藏形成的原理和条件？

第三节油田水的成分和性质

1、狭义上：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

2、油田水的矿化度：是指水中的各种离子、分子和化合物的总含量

3、油田水的化学组成主要包括无机组成和有机组成两部分：

(1) 无机组成:油田水的无机组成中除含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-等离子外，还含有特殊的碘（I）溴（Br）硼（B）锶（Sr）等微量元素。

(2) 有机组成:油田水中常见的有有机组分有：烃类、酚和有机酸。具体特征表现在四方面：

1) 油层水的烃类既有气态烃（C1-4），又有液态烃。而非油层水中只含少量甲烷、重烃很少。衡量重烃含量可用甲烷系数（CH4/总烃）或干燥系数（CH4/ΣC2+烃）两种表示方法。

2) 油层水苯系化合物含量很高，一般可达0.01－1.58mg/l，且甲苯/苯>1，而非油层水相反。

3)油层水中酚含量较高，一般大于0.1 mg/l，且以甲酚和邻甲酚为主，而非油层水酚含量较低，且以苯酚为主。

4)油田水中常含有不等量的环烷酸，脂肪酸和氨基酸等有机酸。其中环烷酸是石油环烷烃的衍生物，是找油的重要水化学标志。

4、油田水的类型：苏林的分类方案将天然水划分为四种类型:氯化钙型、氯化镁型、碳酸氢钠型、硫酸钠型，油田水的化学类型以氯化钙型为主，Na/Cl<0.5，是烃类聚集最有希望的地带。

思考题：苏林如何将水分为四类？哪一类为油田水？

第四节重质油特征

1、重质油是指在原始油层温度下脱气原油粘度为（100-1000）×10-3 Pa.s 或者在15.6℃及0.1MPa下密度为934-1000kg/m3的原油。

2、重质油的特征：①氧、硫、氮含量高；②富含微量元素，高于常规原油的几倍至几十倍；③非烃和沥青质含量高，个别可达50%。

第五节石油沥青类中的碳、氢稳定同位素

1、同位素：是指元素周期表中具有相同原子序数而原子量不同的元素。由于它们位于元素周期表的同一位置，所以称之为同位素。

2、放射性同位素：是指那些能自行随意分解（即改变自己的原子量）形成具另外质子数的新原子的同位素，如铀、14C等皆属于放射性同位素。

3、稳定同位素：是指那些原子核结构不会自发地改变的同位素。

4、稳定同位素的两个基本属性：即使经历复杂的化学反应，同位素比率（或含量）仍保持相对的稳定；（但由于稳定同位素的中子数和质量有一定的差别，其取代分子或键的化学活