第一章油气藏中的流体—石油、天然气和油田水

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1、石油与天然气地质学第一章：油气藏中的流体——石油、天然气、油田水石油沥青类概述石油沥青类（Petroleumasphalts,Petroleumbitumens)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。任一个油气藏或油藏中都存在石油、天然气、油田水三种流体，而纯气藏中只有天然气和油田水。这些流体在圈闭范围内按重力分异，在垂向

2、上呈层状分布，天然气最轻居圈闭顶部，石油居中，水在下面。油气藏中流体－油、气、水的组成和性质油气藏中流体第一节石油第二节天然气第三节油田水第四节油气中的碳氢等同位素第一章石油、天然气、油田水的组成和性质第一节石油一、石油的化学组成二、石油的馏分组成和组份组成三、石油的分类四、石油的物理性质五、重质油、沥青砂和固体沥青概述油气藏中流体－油、气、水的组成和性质第一节石油的成份和性质－－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。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)原油（Crudeoil

3、）：采至地表的液态石油。烃类（Hydrocarbons）由碳和氢两种元素构成的化合物。一、基本概念第一章石油、天然气、油田水的组成和性质国内外某些石油的元素组成二、石油的化学组成（一）元素组成(Elementalcomposition)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。H：11～14%平均13%C：84～87%平均:84.5%S+N+O+微量元素：1～4%第一章石油、天然气、油田水的组成和性质不同时代和成因的9347个石油样

4、品中含硫量的分布（据Tissot＆Welte，1978；转自陈荣书，1994）S含量具有环境指示意义：－海相、近海陆相、陆相碳酸岩和蒸发岩S高（＞１）（半咸－咸水环境）－－陆相（－S低（＜１）（淡水环境）按氮含量：贫氮原油N<0.25%高氮原油N>0.25%：按硫含量：低硫原油S<０.５%：含硫原油S＝０.５－２％高硫原油S>２%：第一章石油、天然气、油田水的组成和性质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.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微量元素——灰分第一章石油、天然气、油

5、田水的组成和性质已发现60多种微量元素（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组分表石油的馏分：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。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(Benzenegu

6、m)：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-benzenegum)：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3、石油的化合物组成烃饱和烃烷烃正构烷烃异构烷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化合物用色谱分析可将石油划分为：第一章石油、天然气、油田水的组成和性质（1）烷烃（Paraffinalkane)石蜡烃，脂肪族烃，CnH2n+2特征：碳原子以单键相连成链状。密度、溶点、沸

7、点　随相对分子量增加而升高相对密度小于１,几乎不溶于水。无支链者为正构烷，有支链者为异构烷。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：有支链第一章石油、天然气、油田水的组成和性质碳数分布：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