油气藏中的流体-石油、天然气和油田水

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1、长江大学工程技术学院石油资源系胡芳石油地质学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。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、石油的物理性质第一节石油教学目的与教学思路教学重点难点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。石油的化合物及特征；石油的组成和特征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、

2、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。油气水在油气藏（岩石）中的分布油气藏中的石油、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。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）—crudeoil：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。克1井井口油气克

3、27井附近油苗克5井天然气、原油可燃盐霜油苗气可燃油可燃杨叶油气苗杨叶长期暴露地表油砂滴水珠状气涌带出油花杨叶油砂岩石破裂断面见油塔里木油苗—油气是最重要的能源物质第一章油气藏中的流体—石油、天然气和油田水（一）石油的元素组成（Elementalcomposition）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%，其中，氧：0.1～0.5%，一般小于0.5%；硫：小于1%，平均0.65%；氮：小于0

4、.1%。硫<0.5%：低硫原油硫>2%：高硫原油氮<0.25%：贫氮原油氮>0.25%：高氮原油一、石油的概念及组成硫在油田开发中是有害的元素轮南油田的油管被腐蚀情况2003年重庆天然气井喷事故造成重大损失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

5、)、钠(Na)、钾(K)、磷(P)、锂(Li）、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。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、组分与化合物组成馏分轻馏分中馏分重馏分石油气汽油煤油柴油重瓦斯油润滑油渣油温度(OC)<3535-190190-260260-320320-360360

6、-530(500)>530(500)石油的馏分组成石油的馏分：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。第一章油气藏中的流体—石油、天然气和油田水石油的族分（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、胶质及沥青质四种族分。（二）石油的馏分、族

7、分、组分与化合物组成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。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。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。馏分、组分和化

8、合物组成三者的关系第一章油气藏中的流体—石油、天然气和油田水组分（溶剂分离）族分（热色谱鉴定）馏分（热分离）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重油沥青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。在近代实验室中，用液相色谱可将石油划分为烃类化合物