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第1章++油气田地下流体的基本特征 油气田开发地质学 中

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第 一 章油气田地下流体的基本特征• 石油的化学组成及物理性质• 天然气的化学组成及物理性质• 油田水的化学组成及物理性质石油油层盖层天然气水碳( C) 、 氢( H) 、 氧( O) 、 氮( N) 、 硫( S)84 11 1一节 石油一、石油的元素组成 ***(常见 30多种)储存在于地下岩石空隙(孔、洞、缝)中的、天然生成的、以液态烃为主要化学组分的可燃有机矿产。 *****石油?1、主要元素组成烃类 组成化合物,富集于胶质、沥青组分中—— 诸如 V、 中 V、 :1,,:1,,:②进行油源对比含量低陆相含量高海相①判断成油环境油的元素组成 ***元素组成元素组成★ 主要元素 : 碳、氢、氧、硫、氮 —— C 、 H 占绝对优势重量百分比: C 84 - 87% ; H 10 - 14% ; O+N+S 1 - 4%半咸-咸水 —— S 高( >1% );内陆淡水: S 低( 2% -高硫原油; S < -低硫原油; S = 2% -含硫原油2、微量元素 ( 30余种)含 N 、含 S 、含 O 化合物非烃不饱和烃芳烃+环烷芳烃环烷烃饱和烃烷烃 (正构、异构)烃含 、含 、含 化合物不饱和烃芳烃+环烷芳烃环烷烃饱和烃(正构、异构)烃二、石油的化合物组成 ***•碳和氢组成的碳氢化合物高达 一)石油中的烃类化合物 (按结构分))()(""姥鲛烷四甲基十五烷植烷四甲基十六烷指标油源对比标志或正构烷烃 —— 45, ≤ 占原油体积 5轻质油中含量高异构烷烃 —— 异戊间二烯型 , ≤ 构烷烃正构烷烃支链存在与否又叫脂肪烃22, 植醇 → 含碳环结构 → 单环、双环 、三环及多环石油中多为五员环或六员环 —— 环戊烷、环己烷及其同系物多环中以 四环甾烷和五环萜烷 较为重要—— 旋光性 →生物成因标志(一)含苯环结构的不饱和烃) 萘、蒽、菲稠环芳香烃联苯、三苯甲烷多环芳香烃溶于有机溶剂不溶于水、甲苯、对二甲苯苯单环芳香烃::: 、☆ 石油的低沸点馏分中,芳烃较少,主要为单环芳烃。多环稠环芳烃主要出现于重馏分中。☆ 随石油成熟度增大 , 芳烃系列向低环方向演化。— 万分之几至百分之几油价高含硫量低硫石油之间含硫量含硫石油含硫量高硫石油含量分类%2:存在形式:元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩及其同系物等如 基硫醇)( 二 )石油中的非烃类化合物除 C、 含有 S、 N、 ;)(:;:镍卟啉钒卟啉卟啉及其同系物吡咯、非碱性吡啶、喹林及其同系物碱性组成 、%— 万分之几至千分之几动物的血红素和植物的叶绿素( 二 )石油中的非烃类化合物研究石油成因叶绿素( A)与原油中的卟啉( B)、植烷( 姥鲛烷( 构比较图( 二 )石油中的非烃类化合物环烷酸分布普遍,在水中溶解度小;环烷酸 易形成各种盐类, 碱金属的 环烷酸 盐 — 万分之几至千分之几—— 环烷酸、脂肪酸、 酚、酮( 二 )石油中的非烃类化合物↓ 找油标志三、石油的物理性质 ***胶质 +沥青质含量有关)无色 (四川黄 瓜 山、大港油田) 、黄色、绿色、浅红色、褐色、黑色。 芳烃+非烃含量高,颜色深; 反之,颜色浅。 1  ℃时相对密度美国 A P I 相对密度其值℃时相对密度西欧波美度 ;40密度: 单位体积的质量: g/t/对密度(比重):10℃ 脱气原油与 4 ℃ 同体积纯水的重量比。 重质石油;< 轻质石油相对密度大小取决于化学组成, T、 P、溶解气量等; 1604=度=( 60 ° F = 1 5 . 5 ℃ )① d 4 20 :1 20 ℃ 单位体积原油与 4 ℃ 单位体积纯水的重量比一般: d 4 20 = 变化较大。> - - 重质油; 30 g/m 3 ) 的气藏,叫 凝析气藏 。一般不单独采取低压水溶气水中异常高压带以下的地热高压水溶气:;:⑥ 固态气水合物 (冰冻甲烷,水化甲烷)在高压、低温条件下,甲烷等气体冻结在水分子的扩大晶格中。 —— 液态水、温度低、压力大→主要发现于冻土层、极地、深海沉积物中;④ 煤层气 (矿井瓦斯)煤层中所含吸附或游离状态的天然气。与煤系有关的气体; 分散型⑤ 溶解气 :地层条件下,溶于石油或水的天然气。油溶气 : 油藏中溶解的天然气, ,可达 40%,水溶气C H O S N 微量元素65~80% 12~20%二、天然气的化学组成 ***— 数量不等的 4为主;非烃类 —— 压硫化氢气藏,硫化氢 92%;—— 与地层中含石膏有关济阳坳陷平方王油气田下第三系天然气:二氧化碳 63—— 与玄武岩与石灰岩接触的加热分解有关普光气田 —— 迄今为止我国规模最大、丰度最高的特大型整装海相气田到 2008年预计探明储量将达到 5000亿立方米至 5500亿立方米,年产能将达到 120亿立方米净化气。 干气、硫化氢含量高;指在标准状况下,单位体积天然气与同体积空气的质量之比。 、天然气的物理性质 ***1010-2 s;P、 T、 分子量、— 易溶于石油 难溶于水— — T、气体组分有关油中溶解性 —— 压力、天然气组成、度 —— T↑, P↑(相同 M);分子量 — M↓ , P↑(相同 T);气相物质能维持液相的最高温度临界压力 :在临界温度时,气态物质液化所需最低压力第三节 油田水油田水? ****广义:指含油气区域内与油气藏有密切联系的地下水,包括油层水和非油层狭义:直接与油层连通的地下水。指油层水一、油田水的赋存状态及来源依据岩石中的蕴藏状态:超毛细管水(自由水): 管形孔隙直径 >缝宽度 >藏在储集层的超毛细管孔隙中,在重力的作用下可以自由移动和传递静水压力。毛细管水: 管形孔直径 宽 藏在储集层的毛细管孔隙中,当作用于水的外力超过孔隙毛细管力时,水可以流动。微毛细管孔隙(束缚水、吸附水、结合水): 管形孔直径1(由于含盐类)比纯水高,矿化度 ↑ 、温度 ↓ ;导电,矿化度及 T↑ ;咸味苦味臭鸡蛋味汽油味石油:味42N ac lM gs 田水的物理性质天然水成因图解 > 1深成水、油田水 0 ( < 1海水、盐湖水 > 1油田水(高矿化度)地表淡水(低矿化度) <( < 1 地表淡水五、油田水的分类 ****苏联水文学家苏林分类:系 数水型 成因 1 < 1 < 0 硫酸 钠 型 大陆环境地表淡水> 1 > 1 < 0 重碳酸钠型 大陆环境油田水高矿化度地表水低矿化度< 1 < 0 < 1 氯化镁型 海洋环境海水、盐湖水< 1 < 0 > 1 氯化钙型 深成环境油田水本章重点讲述了油气水的基本概念、化学组成及物理性质主要内容包括:●石油、天然气、油田水的概念●石油的化学组成及物理性质—— 元素组成、化合物组成、物理性质及其影响因素;●天然气的化学组成及物理性质—— 产出类型、元素组成及化合物组成、物理性质及其影响因素;●油田水的化学组成及物理性质—— 元素组成、化合物组成、物理性质及其影响因素;小 结一、主要基本概念石油、天然气、油田水、石油的荧光性、石油的旋光性(饱和 )蒸气压力、临界温度、临界压力二、主要问答题1、简述石油、天然气的元素组成、化合物组成。2、简述石油的物理性质及其影响因素。3、简述天然气的分类。4、简述油田水的来源及产出状态。5、简述 油田水的化学组成。6、简述油田水的苏林分类。第一章 复习思考题
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