第1章 石油、天然气及油田水的基本特征
- 格式：ppt
- 大小：6.40 MB
- 文档页数：89
下载文档原格式
合集下载
石油地质学课程总结
石油地质学课程知识点总结一、绪论1、石油地质学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。
2、石油的特点：石油热值高，比重低。
石油燃烧充分且易引燃。
具流动性。
开采容易，成本低，投产快。
用途广泛。
3、石油的作用：工业的血液工业食粮良田沃土战略资源4、学习石油地质学的主要任务就是：掌握油气藏的基本特征、形成原理、产出状态、分布规律，用以指导油气田的调查、勘探，以便更有效地发现和探明地下油气藏。
5、石油地质学的内容：生、储、盖、圈、运、保6、石油地质学是一门专业基础课，综合性强，需要的知识面广，必须全面地综合地质、地球化学、岩石矿物学、构造地质学、地史学、水文地质学和数学、物理等多种学科的知识，才能深入认识和掌握油气藏的特征，真正学好石油地质学。
二、第一章油气藏中的流体—石油、天然气和油田水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、石油的组成石油的元素组成：碳、氢、氧、氮、硫灰分：微量元素，构成了石油的灰分。
石油的组分组成：油质、苯胶质、酒精苯胶质及沥青质。
石油的化合物组成：正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃,和非烃化合物及沥青质。
原油的成熟度：未成熟的石油，主要含大分子量的正构烷烃；成熟的石油中，主要含中分子量的正构烷烃；降解的石油中，主要含中、小分子量的正构烷烃；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。
3、石油的物理性质颜色：从白色、淡黄、黄褐、深褐、墨绿色至黑色比重：是指一大气压下，20℃石油与4℃纯水单位体积的重量比，用d420表示。
一般介于0.75～0.98之间。
通常把比重大于0.90的称为重质石油；小于0.90的称为轻质石油。
石油的粘度：代表石油流动时分子之间相对运动所引起的内摩擦力大小。
溶解性：石油难溶于水，但却易溶于多种有机溶剂。
名词解释大全
一、名词解释绪论1石油地质学是矿床学的一个分支，是在石油和天然气勘探及开采的大量实践中总结出来的一门新兴学科，它是石油及天然气地质勘探领域的重要理论基础课。
第一章石油、天然气、油田水的成分和性质1石油沥青类天然气、石油及其固态衍生物，统称为石油沥青类。
它们同煤类、油页岩、一部分硫，都是自然界常见的可燃矿产。
2可燃有机矿产或可燃有机岩天然气、石油及其固态衍生物，统称为石油沥青类。
它们同煤类、油页岩、一部分硫，都是自然界常见的可燃矿产。
因为这些矿产多由古代的动物、植物遗体演变而来，属有机成因，又具有燃烧能力，所以常被人们总称为可燃有机矿产或可燃有机岩。
3石油（又称原油）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。
4 气藏气系指基本上不与石油伴生，单独聚集成纯气藏的天然气。
5 气顶气系指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态的天然气。
6凝析气当地下温度、压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发而形成的气体，称为凝析气。
一旦采出后，由于地表压力、温度降低而逆凝结为轻质油，即凝析油。
7固态气体水合物在洋底特定压力和温度条件下，甲烷气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中，形成固态气体水合物，或冰冻甲烷或水化甲烷。
8油田水所谓油田水，从广义上理解，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。
9底水是指含油(气)外边界范围以内直接与油(气)相接触，并从底下托着油气的油层水。
10边水是指含油(气)外边界以外的油层水，实际上是底水的外延。
11重质油是指用常规原油开采技术难于开采的具有较大的粘度和密度的原油。
与常规油相比，包含了数量较多的高分子烃和杂原子化合物，在物理性质上，具有密度大、粘度大、含胶量高、含蜡量低、凝固点低的特点。
第二章油气显示1油气显示石油、天然气以及石油衍生物在地表的天然露头。
2油苗液态原油由地下渗出到地面叫油苗。
油气田开发地质基础 第1章 油 气 水性质-xie
8
（2）含氮化合物 石油中的含氮量一般在万分之几至千分之几。 我国大多数原油含氮量均低于千分之五。 石油中的含氮化合物包括碱性和非碱性两类。
碱性含氮化物多为吡啶、喹啉等及其同系物， 非碱性含氮化物主要是吡咯、卟啉、吲哚和咔
唑及其同系物。其中以金属卟啉化合物最为重 要。
9
金属卟啉化合物
在石油中钒、镍等重金属都与卟啉分子中的氮呈络合状态 存在，形成钒卟啉和镍卟啉 指相原油中卟啉类型与沉积环境有密切关系，海相石油富含钒 卟啉，陆相石油富含镍卟啉。我国原油一般以镍卟啉为主， V/Ni比值都小于1。 有机成因动物血红素 和植物叶绿素都属卟啉 化合物，前者为铁的络 合物，后者是镁的络合 物。它们同石油中这类 化合物的结构相同，所 以，在石油中发现卟啉 化合物，可作为石油有 机成因重要证据之一 石油低温生成卟啉的稳定性较差，在高温（>250℃）或氧化条 件下，卟啉可以发生开环裂解反应而被破坏。说明石油是在相对 10 低温的条件下生成。
23
6.溶解性 石油主要由各种烃类化合物组成，由于烃类难溶于水， 因此，石油在水中的溶解度很低。 若以碳数相同的分子进行比较，溶解度烷烃<环烷烃<芳香 烃。 除甲烷外，各族烃类在水中的溶解度均随分子量增大而减 小。 外界条件对石油在水中的溶解度有不同影响： （1）温度由150℃降低到25℃，石油的溶解度会降低 78~95%； （2）除烷烃中的气态馏分外，压力对烃类的溶解度影响 甚微； （3）水中无机组分含量和含盐量增加时，烃类的溶解度 会降低。 石油尽管难溶于水，但却易溶于许多有机溶剂，例如氯 仿、四氯化碳、苯、石油醚、醇等等。根据石油在有机溶剂 中的溶解性，有助于鉴定岩石中的石油含量及性质。
馏分 温度℃ 轻馏分 石油气 汽油 <35 煤油 中馏分 重馏分 柴油 重瓦斯油 润滑油 渣油 >530
（2）含氮化合物 石油中的含氮量一般在万分之几至千分之几。 我国大多数原油含氮量均低于千分之五。 石油中的含氮化合物包括碱性和非碱性两类。
碱性含氮化物多为吡啶、喹啉等及其同系物， 非碱性含氮化物主要是吡咯、卟啉、吲哚和咔
唑及其同系物。其中以金属卟啉化合物最为重 要。
9
金属卟啉化合物
在石油中钒、镍等重金属都与卟啉分子中的氮呈络合状态 存在，形成钒卟啉和镍卟啉 指相原油中卟啉类型与沉积环境有密切关系，海相石油富含钒 卟啉，陆相石油富含镍卟啉。我国原油一般以镍卟啉为主， V/Ni比值都小于1。 有机成因动物血红素 和植物叶绿素都属卟啉 化合物，前者为铁的络 合物，后者是镁的络合 物。它们同石油中这类 化合物的结构相同，所 以，在石油中发现卟啉 化合物，可作为石油有 机成因重要证据之一 石油低温生成卟啉的稳定性较差，在高温（>250℃）或氧化条 件下，卟啉可以发生开环裂解反应而被破坏。说明石油是在相对 10 低温的条件下生成。
23
6.溶解性 石油主要由各种烃类化合物组成，由于烃类难溶于水， 因此，石油在水中的溶解度很低。 若以碳数相同的分子进行比较，溶解度烷烃<环烷烃<芳香 烃。 除甲烷外，各族烃类在水中的溶解度均随分子量增大而减 小。 外界条件对石油在水中的溶解度有不同影响： （1）温度由150℃降低到25℃，石油的溶解度会降低 78~95%； （2）除烷烃中的气态馏分外，压力对烃类的溶解度影响 甚微； （3）水中无机组分含量和含盐量增加时，烃类的溶解度 会降低。 石油尽管难溶于水，但却易溶于许多有机溶剂，例如氯 仿、四氯化碳、苯、石油醚、醇等等。根据石油在有机溶剂 中的溶解性，有助于鉴定岩石中的石油含量及性质。
馏分 温度℃ 轻馏分 石油气 汽油 <35 煤油 中馏分 重馏分 柴油 重瓦斯油 润滑油 渣油 >530
《石油天然气地质与勘探》第1章 石油、天然气、油田水的成分和性质
5.石油的荧光性
（ Fluorescence of petroleum）
❖ 石 油 在 紫 外 光 的 照 射 下 ， 由 于 不 饱 和 烃 及 其 衍 生 物 的 存 在 而 产 生 荧 光 的 这 种 特 性 ， 被 称 作 石 油 的 荧 光 性 。
石 油 的 荧 光 性 取 决 于 它 的 化 合 物 组 成 ： 石 油 中 的 饱 和 烃 不 发 光 。
石油的地球化学分类
烃类成分含量
S＞ 50% AA＜ 50%
P＞ 40% ， P＞ N
P≤ 40% ， N≤ 40%
P＜ N，
N＞ 40%
P＞ 10%
S≤ 50% AA≥ 50%
P≤ 10% ， N＞ 25%
P≤ 10% ， N≤ 25%
含硫量
类型 Ⅰ：石蜡型
＜ 1%
Ⅱ ： 石 蜡 -环 烷 型 Ⅲ：环烷型
❖ ——单位体积水中所含溶解状态的固体物质总量。
即单位体积水中各种离子、元素及化合物总含量。 用 g/l、 mg/l、 ppm（ 百 万 分 之 一 ） 表 示 。
四、油田水的化学组成
1.无 机 盐 类 ： 阳 离 子 ： Na＋(K＋)、 Ca2＋、 Mg2＋ 阴 离 子 ： Cl-、 HCO3-、 SO42-、 （ 含 CO32－）
例 ： 类 异 戊 间 二 烯 型 烷 烃 ： 姥 鲛 烷 （ Pr） 、 植 烷 （ Ph） 四环甾烷和五环萜烷（环烷烃）
❖P r/ P h 小 于 1 ： 还 原 环 境 ， P r/ P h 大 于 1 ： 氧 化 环 境 ❖酸 性 水 介 质 环 境 有 利 于 P r的 形 成 ， 而 偏 碱 性 水 介 质 环 境 有 利 于 P h 的 形 成 。
中国石油大学（华东）油田开发地质学考试复习知识总结
中国⽯油⼤学（华东）油⽥开发地质学考试复习知识总结油⽥开发地质学复习重点总结（⽯⼯学院40学时）第⼀章：油⽓⽥地下流体的基本特征1、名词术语（1）⽯油：是储存于地下深处岩⽯孔隙和裂缝中的、天然⽣成的、以液态烃为主的可燃性有机矿产。
（2）油⽥⽔：油、⽓⽥区域内与油⽓藏有密切联系的地下⽔，⼀般指直接与油层连通的地下⽔。
（3）天然⽓：地质条件下⽣成、运移并聚集在地下岩层中、以烃类为主的⽓体。
（4）⽯油的荧光性：⽯油及其衍⽣物（⽆论其本⾝还是溶于有机溶剂中）在紫外线的照射下，产⽣荧光的特性。
（5）⽯油的旋光性：当偏振光通过⽯油时，使偏光⾯发⽣⼀定⾓度旋转的特性。
2、原油的主要元素和化合物、组分组成（1）主要元素：碳、氢、硫、氮、氧碳、氢占绝对优势，主要以烃类形式存在，是组成⽯油的主体；氧、氮、硫主要以化合物形式存在。
（2）化合物：烃类化合物（碳、氢）、⾮烃类化合物（碳、氢、硫、氮、氧）①烃类化合物（按结构分类）：烷烃（正构烷烃、异构烷烃）、环烷烃、芳⾹烃②⾮烃类化合物：含硫化合物（元素硫、硫化氢、⼆硫化物、硫醇、硫醚等）、含氮化合物（吡啶、吡咯、喹啉、钒卟啉、镍卟啉等）、含氧化合物（环烷酸、脂肪酸、酚、醛、酮等）。
（3）组分组成：根据⽯油不同化合物对有机溶剂和吸附剂具有选择性溶解和吸附性能划分。
①油质：⽯油的主要组分，淡⾊粘性液体，由烃类化合物组成；溶解性强、可溶解的有机溶剂很多，不被硅胶吸附（评价⽯油质量的标志）；②胶质：胶质—粘性玻璃状半固体或固体，淡黄、褐红到⿊⾊，由芳烃和⾮烃化合物组成。
溶于⽯油醚，能被硅胶吸附；③沥青质：沥青质—脆性固体，暗褐⾊到深⿊⾊，由稠环芳烃和⾼分⼦⾮烃化合物组成。
不溶于⽯油醚，能被硅胶吸附。
注意：（1）异构烷烃中类异戊⼆烯型烷烃可能来⾃叶绿素的侧链，卟啉同系物也存在于动物⾎红素和植物叶绿素中，均可作为⽯油有机成因的标志；（2）油质主要指烷烃、环烷烃和芳⾹烃等烃类物质，胶质和沥青质指含有氮、硫、氧的⾮烃物质及不饱和的芳⾹烃。
中国石油大学(华东)石油天然气地
国家精品课“石油天然气地质与勘探”第一章 石油、天然气及油田水的基本特征第一节 石 油一、石油的化学组成石油是地下岩石空隙中天然生成的、以液态烃为主要化学组分的可燃有机矿产。
这种矿产成分复杂，现已鉴定出上千种有机化合物，主要为烃类，还含有数量不等的非烃化合物和多种微量元素，有时溶有一些烃类气体、非烃气体、不等量固态烃和非烃物质。
所以，石油实际上是多种有机化合物的混合体。
各地的石油成分不一，无确定的化学成分和物理常数。
（一）元素组成不同地区，不同时代的石油元素组成比较接近，但也存在一定的差异（表1-1）。
组成石油的化学元素主要有碳、氢、氧、硫、氮，其中碳和氢两种元素占绝对优势。
1.碳和氢从重量百分比来看，碳一般为84～87%，氢一般为11～14%，这两种元素总量达95～99%，平均为97.5％；碳、氢元素的重量比（C/H ）平均为6.5，原子比约为0.57（或1∶1.8）。
这两种元素主要以烃类形式存在，是组成石油的主体。
2.氧、硫、氮在石油中，氧、硫、氮也主要以化合物形式存在；这三种元素及微量元素的总含量一般只有1～4％；但有时由于硫分增多，这个比例可高达3～7％。
据Tissot 和Welte （1978）对9347个样品的统计，石油中硫含量平均为0.65%（重量），其频率分布具有双峰的特点（图1-1），在1％处为最小值，以此为界，可将样品分成两部分，多数样品（约7500个）含硫量小于1％，少数样品（约1800个）含硫量大于1％。
依据含硫量通常把开采至地表的石油（简称原油）分为高硫（含硫量大于1％）和低硫（含硫量小于1％）两类；也有人采用三分的方式，将原油分为高硫原油（含硫量大于2％）、含硫原油（含硫量为2～0.5％）和低硫原油（含硫量小于0.5％）。
石油中的硫含量有环境指示意义，通常海相、近海湖盆相、盐湖相等半咸-咸水沉积地层中生成并产出的石油含硫量较高，一般大于1%；内陆淡水湖泊相沉积地层中生成并产出的石油含硫量较低，一般小于1%。
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。
石油天然气及油田水的基本特征
石油天然气及油田水的基本特征石油和天然气是自然界中产生的两种重要能源资源。
随着经济的发展和人民对能源的需求不断增长，石油和天然气的开采和利用越来越受到人们的关注。
而油田水，则是在石油和天然气的开采过程中不可避免的产生的污染源。
本文主要介绍石油、天然气以及油田水的基本特征。
石油的基本特征石油是一种黑色或棕色的液体，由天然形成的有机化合物经过数百万年的地质变化而形成。
它是一种天然的混合物，其中包含许多碳氢化合物，主要成分是烷烃、环烷烃和芳香烃。
在物理上，石油是一种密度较大，粘度较高，易燃、不溶于水的液体。
由于在地质过程中的不同变化，石油有许多不同的种类，包括低密度的轻质原油和高密度的重质原油。
轻质原油具有较高的比重、低粘度和易于提炼的特点，而重质原油则相反。
天然气的基本特征天然气是一种无色、无味、没有毒性的气体，主要成分是甲烷。
它是一种天然的混合物，包括多种非常纯洁的碳氢化合物，如丙烷、丁烷、异丁烷、乙烯和丙烯等。
与石油不同，天然气具有气体状态的特点，它的密度比空气轻，同时具有较高的燃烧能力。
因此，天然气常常作为燃料使用，用于供暖、工业生产和发电等领域。
油田水的基本特征随着石油和天然气的开采，油田水成为了石油工业中不可避免的产物。
油田水是指在石油和天然气的开采过程中，与石油和天然气混合在一起的水。
它通常含有一些有害物质，如石油烃、溶解氧和硫化氢等，所以必须进行净化处理后才能排放或安全处理。
油田水的性质与来源有关，包括含水量、矿物质含量、有机和无机物质含量、酸度等。
它的化学成分和物理性质与石油和天然气的成分和性质密切相关。
结论石油和天然气是我们生活中重要的能源资源，它们的开采利用对经济和社会发展具有重要意义。
但同时，在石油和天然气的开采过程中，油田水也是我们必须关注和处理的一个重要问题。
了解石油、天然气和油田水的基本特征，有助于我们更好地理解它们的性质和使用方式，从而更好地保护和管理这些资源。
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。
- 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)。
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。
——石油有机成因重要证据
不同沉积相 Pr/Ph 的变化情况表
沉 积 相 咸 水 深 湖 相 淡 水 － 微 咸 水 深 湖 相 淡 水 湖 沼 相
水 介 质 强 还 原 还 原 弱 氧 化 -弱 还 原
Pr/Ph 0.2～ 0.8 0.8～ 2.8 2.8～ 4.0
（二）石油的化合物组成
烃 非烃
烷烃 环烷烃
饱和烃
芳烃＋环烷芳烃
不饱和烃
含N、含S、含O化合物
1.烃类化合物
（1）烷烃
（ Paraffin alkane，石蜡烃，脂肪族烃，CnH2n+2 ）
常温常压下
C 1-C 4（ 甲 烷 –丁 烷 ） — — 气 态 C 5-C 15（ 戊 烷 –十 六 烷 ） — — 液 态 （ 直 链 烷 烃 ） ≥ C 17— — 固 态
不同时代和成因的9347个石油样品中含硫量的分布 （据Tissot ＆ Welte，1978；转自陈荣书，1994）
半 咸 － 咸 水 — — S 高 （ > 1 % ） ； 内 陆 淡 水 — — S 低 （ < 1 % ）
S > 2 % － 高 硫 原 油 ； S ＜ 0 . 5 % － 低 硫 原 油 ； S ＝ 0 . 5 - 2 % － 含 硫 原 油
液相 色谱 色 层 柱 （ 硅 胶 /氧 化 铝 ）
（或 层析）
沥青质
元素 分析 红外 光谱 核磁 共振
用正 庚烷或 石油 醚冲洗
饱和烃
气相色 谱、质谱 色谱－ 质谱联机
用苯冲洗
吸 附中色层柱内 ，用 酒精 — 苯解析
芳烃
非烃
液相色谱、 氧化（或层析 ）
元素分析 红外光谱 核磁共振
正构烷烃 气相 色谱
＞ 1% ＜ 1%
＞ 1%
Ⅳ ： 芳 香 -中 间 型 Ⅴ ： 芳 香 -环 烷 型
Ⅳ ： 芳 香 -沥 青 型
（四）海、陆相石油化学成分的基本区别
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：
原 油 类 型 植 烷 优 势 植 烷 均 势 姥 鲛 烷 优 势
（2）环烷烃（Cycloalkane；Naphthene）
四环甾烷和五环萜烷结构示意图
环烷烃的物理常数（据张厚福等，1999）
名称 环丙烷 环丁烷 环戊烷 甲基环戊烷 环已烷 甲基环已烷 环庚烷 环辛烷
结构式
CH3 CH3
比 重(20℃) 0.720(-79℃)
-90.3
98.4
0.6837
液
辛烷
C 8H 18
-56.8
125.6
0.7028
液
壬烷
C 9H 20
-53.7
125.6
0.7028
液
癸烷
C 10H 22
-29.7
174.0
0.7179
液
十一烷
C 11H 24
-25.6
195.8
0.7404
液
十二烷
C 12H 26
-9.7
216.2
0.7498
液
❖芳烃＋非烃含量高，颜色深；反 之，颜色浅。
2．密度、比重和相对密度
❖（1）石油的密度：单位体积石油的质量
（ρo=Go/Vo）
❖（2）石油的比重：单位体积石油的重量。
❖（3）石油的相对密度
① d420：1atm下20℃单位体积原油与4℃单位 体积纯水的重量比。
API度＝
141 .5
d
60 4
F
131
石油的地球化学分类
烃类成分含量
S＞ 50% AA＜ 50%
P＞ 40% ， P＞N
P≤ 40% ， N≤ 40%
P＜N，
N＞ 40%
P＞ 10%
S≤ 50% AA≥ 50%
P≤ 10% ， N＞ 25%
P≤ 10% ， N≤ 25%
含硫量
类型
Ⅰ：石蜡型
＜ 1%
Ⅱ ： 石 蜡 -环 烷 型 Ⅲ：环烷型
馏 渣油 分
>530℃
>C25 芳烃和含S、N、O化合物。
石油气 汽油
常
煤油
压
柴油
加
加
减
石 油 200℃ 热 360℃ 塔 重 油 热
压
炉
炉
塔
石油分馏过程示意图
课件制作人：中国石油大学. 谭丽娟
润滑油 渣油
典型中性石油的馏分和化合物的关系图(据Bestougeff，1967；转自陈荣书，1994)
A、陆相有机质形成的石油：高碳数（≥C22 ）正烷烃多； 海相（浮游生物菌藻类）有机质形成的石油 ：低碳数 （≤C21） 正烷烃多。
C、年代老、埋深大、有机质演化程度较高的石油：低碳 数正烷烃多。有机质演化程度较低的石油中正烷烃碳 数偏高。
D、受微生物强烈降解的原油：正烷烃常被选择性降解， 一般含量较低，低碳数的更少。
（3）芳香烃（Aromatic hydrocarbon）和环烷芳香烃
芳 烃 的 基 本 结 构
❖石油低沸点馏分中，芳烃少，主要单环芳烃。 ❖多环稠环芳烃主要出现于高沸点重馏分中。 ❖随石油成熟度，芳烃系列向低环方向演化。
2.非烃化合物
石 油 中 的 非 烃 化 合 物 主 要 是 含 硫 、 氮 、 氧 化 合 物 ， 重 馏 分 中 居 多 。 总 含 量 不 多 ， 但 种 类 不 少 。
15.5℃时比重 0.8485 0.8325 0.8000 0.7778
波美度 35.0 40.0 45.0 50.0
API度 35.3 40.3 45.4 50.4
.5
（60°F＝15.5℃）
——API度和波美度越大，d420越小，油质越轻。
比重与API度、波美度的换算表（据张厚福等，1999）
15.5℃时比重 1.0000 0.9655 0.9333 0.9032 0.8750
波美度 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
API度 10.0 15.1 20.1 25.2 30.2
0.45
0.45
石油中含氮量一般小于0.2％，少数样品 达0.5％以上，通常以0.25％作为贫氮和高氮 原油的界线。
石油中氧的含量分布在0.1～4.5％，均 是以结合氧的形式存在。
2.微量元素
——50多种 其中，钒（V）和镍（Ni）两元素分布普遍 并具成因意义。 钒、镍含量低且V/Ni<1：陆相成因的原油 钒和镍含量较高且V/Ni>1：海相成因的原油
国内外某些石油的元素组成
石油产地
元 素 组 成，％
C
H
S
N
O
大 庆 油 田 (萨 尔 图 混 合 油 )
85.74 13.31 0.11
0.15
0.69
胜利油田(101 混合油)
86.26 12.20 0.80
0.41
中
胜利油田孤岛地区
84.24 11.74 2.20
0.47
大港油田
85.67 13.40 0.12
0.7776
固
十九烷
C 19H 40
32
330
固
二十烷
C 20H 42
36
固
•正烷烃分布曲线
占原油体积% 2.0
主峰碳
1.5
1.0
0.5
0 1 5 10 15 20 25
正烷烃分布曲线
不同碳原子数 的正烷烃相对含 量呈一条 连续的 曲线，称为正烷 烃分布曲线。
碳数 30 35
•正烷烃分布曲线特征：
含氮化合物中的卟啉类与生物色素有亲 缘关系，被作为石油有机成因重要证据。高 温（>250℃）或氧化条件下，卟啉即被破坏、 分解、所以一般石油中存在卟啉，说明石油 形成和经受的温度都不高于250℃，所以地层 越老卟啉越少。
卟啉和钒卟啉的结构式
二、石油的馏分和组份组成
（一）石油的馏分石油组沥成青类的馏分组成
《石油天然气地质与勘探》
第一章 石油、天然气及油田水的基本特征
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
石油：成分复杂，是多种有机化合物的混 合体。主要为液态烃类，还含有数量不等的 非烃化合物和多种微量元素。
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%）。
海陆相石油在石油分类三角图上的分布（据Tissot ＆ Wellte，1978；有改动）
四、石油的物理性质 1.颜色
大多数石油—黑色、黑绿色； 少数淡黄色、无色、黄褐、深褐。
异构烷烃＋ 环烷烃
气相色谱、质 谱 色谱－质谱联 机
单环芳烃
双环芳烃
多环 芳烃
气相色谱、质谱 ；色谱－质谱 联机
→将石油分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质 等组分
三、石油的分类
1、据油源环境分：海相油、陆相油 2、据有机质成熟度分：
（未熟）低熟油、成熟油、高熟油
3、石油的地球化学分类（B.P.Tissot and Welte） 表示六种原油类型的三角图解
丙烷
C 3H 8
-187.1
-42.2
0.582
气
～2丁5％烷，轻质石C 油4H 10 中可达- 13308 .％0 以上- 0，. 5 重质石油0 . 5中7 9 可小于15％气 。
——石油有机成因重要证据
不同沉积相 Pr/Ph 的变化情况表
沉 积 相 咸 水 深 湖 相 淡 水 － 微 咸 水 深 湖 相 淡 水 湖 沼 相
水 介 质 强 还 原 还 原 弱 氧 化 -弱 还 原
Pr/Ph 0.2～ 0.8 0.8～ 2.8 2.8～ 4.0
（二）石油的化合物组成
烃 非烃
烷烃 环烷烃
饱和烃
芳烃＋环烷芳烃
不饱和烃
含N、含S、含O化合物
1.烃类化合物
（1）烷烃
（ Paraffin alkane，石蜡烃，脂肪族烃，CnH2n+2 ）
常温常压下
C 1-C 4（ 甲 烷 –丁 烷 ） — — 气 态 C 5-C 15（ 戊 烷 –十 六 烷 ） — — 液 态 （ 直 链 烷 烃 ） ≥ C 17— — 固 态
不同时代和成因的9347个石油样品中含硫量的分布 （据Tissot ＆ Welte，1978；转自陈荣书，1994）
半 咸 － 咸 水 — — S 高 （ > 1 % ） ； 内 陆 淡 水 — — S 低 （ < 1 % ）
S > 2 % － 高 硫 原 油 ； S ＜ 0 . 5 % － 低 硫 原 油 ； S ＝ 0 . 5 - 2 % － 含 硫 原 油
液相 色谱 色 层 柱 （ 硅 胶 /氧 化 铝 ）
（或 层析）
沥青质
元素 分析 红外 光谱 核磁 共振
用正 庚烷或 石油 醚冲洗
饱和烃
气相色 谱、质谱 色谱－ 质谱联机
用苯冲洗
吸 附中色层柱内 ，用 酒精 — 苯解析
芳烃
非烃
液相色谱、 氧化（或层析 ）
元素分析 红外光谱 核磁共振
正构烷烃 气相 色谱
＞ 1% ＜ 1%
＞ 1%
Ⅳ ： 芳 香 -中 间 型 Ⅴ ： 芳 香 -环 烷 型
Ⅳ ： 芳 香 -沥 青 型
（四）海、陆相石油化学成分的基本区别
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：
原 油 类 型 植 烷 优 势 植 烷 均 势 姥 鲛 烷 优 势
（2）环烷烃（Cycloalkane；Naphthene）
四环甾烷和五环萜烷结构示意图
环烷烃的物理常数（据张厚福等，1999）
名称 环丙烷 环丁烷 环戊烷 甲基环戊烷 环已烷 甲基环已烷 环庚烷 环辛烷
结构式
CH3 CH3
比 重(20℃) 0.720(-79℃)
-90.3
98.4
0.6837
液
辛烷
C 8H 18
-56.8
125.6
0.7028
液
壬烷
C 9H 20
-53.7
125.6
0.7028
液
癸烷
C 10H 22
-29.7
174.0
0.7179
液
十一烷
C 11H 24
-25.6
195.8
0.7404
液
十二烷
C 12H 26
-9.7
216.2
0.7498
液
❖芳烃＋非烃含量高，颜色深；反 之，颜色浅。
2．密度、比重和相对密度
❖（1）石油的密度：单位体积石油的质量
（ρo=Go/Vo）
❖（2）石油的比重：单位体积石油的重量。
❖（3）石油的相对密度
① d420：1atm下20℃单位体积原油与4℃单位 体积纯水的重量比。
API度＝
141 .5
d
60 4
F
131
石油的地球化学分类
烃类成分含量
S＞ 50% AA＜ 50%
P＞ 40% ， P＞N
P≤ 40% ， N≤ 40%
P＜N，
N＞ 40%
P＞ 10%
S≤ 50% AA≥ 50%
P≤ 10% ， N＞ 25%
P≤ 10% ， N≤ 25%
含硫量
类型
Ⅰ：石蜡型
＜ 1%
Ⅱ ： 石 蜡 -环 烷 型 Ⅲ：环烷型
馏 渣油 分
>530℃
>C25 芳烃和含S、N、O化合物。
石油气 汽油
常
煤油
压
柴油
加
加
减
石 油 200℃ 热 360℃ 塔 重 油 热
压
炉
炉
塔
石油分馏过程示意图
课件制作人：中国石油大学. 谭丽娟
润滑油 渣油
典型中性石油的馏分和化合物的关系图(据Bestougeff，1967；转自陈荣书，1994)
A、陆相有机质形成的石油：高碳数（≥C22 ）正烷烃多； 海相（浮游生物菌藻类）有机质形成的石油 ：低碳数 （≤C21） 正烷烃多。
C、年代老、埋深大、有机质演化程度较高的石油：低碳 数正烷烃多。有机质演化程度较低的石油中正烷烃碳 数偏高。
D、受微生物强烈降解的原油：正烷烃常被选择性降解， 一般含量较低，低碳数的更少。
（3）芳香烃（Aromatic hydrocarbon）和环烷芳香烃
芳 烃 的 基 本 结 构
❖石油低沸点馏分中，芳烃少，主要单环芳烃。 ❖多环稠环芳烃主要出现于高沸点重馏分中。 ❖随石油成熟度，芳烃系列向低环方向演化。
2.非烃化合物
石 油 中 的 非 烃 化 合 物 主 要 是 含 硫 、 氮 、 氧 化 合 物 ， 重 馏 分 中 居 多 。 总 含 量 不 多 ， 但 种 类 不 少 。
15.5℃时比重 0.8485 0.8325 0.8000 0.7778
波美度 35.0 40.0 45.0 50.0
API度 35.3 40.3 45.4 50.4
.5
（60°F＝15.5℃）
——API度和波美度越大，d420越小，油质越轻。
比重与API度、波美度的换算表（据张厚福等，1999）
15.5℃时比重 1.0000 0.9655 0.9333 0.9032 0.8750
波美度 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
API度 10.0 15.1 20.1 25.2 30.2
0.45
0.45
石油中含氮量一般小于0.2％，少数样品 达0.5％以上，通常以0.25％作为贫氮和高氮 原油的界线。
石油中氧的含量分布在0.1～4.5％，均 是以结合氧的形式存在。
2.微量元素
——50多种 其中，钒（V）和镍（Ni）两元素分布普遍 并具成因意义。 钒、镍含量低且V/Ni<1：陆相成因的原油 钒和镍含量较高且V/Ni>1：海相成因的原油
国内外某些石油的元素组成
石油产地
元 素 组 成，％
C
H
S
N
O
大 庆 油 田 (萨 尔 图 混 合 油 )
85.74 13.31 0.11
0.15
0.69
胜利油田(101 混合油)
86.26 12.20 0.80
0.41
中
胜利油田孤岛地区
84.24 11.74 2.20
0.47
大港油田
85.67 13.40 0.12
0.7776
固
十九烷
C 19H 40
32
330
固
二十烷
C 20H 42
36
固
•正烷烃分布曲线
占原油体积% 2.0
主峰碳
1.5
1.0
0.5
0 1 5 10 15 20 25
正烷烃分布曲线
不同碳原子数 的正烷烃相对含 量呈一条 连续的 曲线，称为正烷 烃分布曲线。
碳数 30 35
•正烷烃分布曲线特征：
含氮化合物中的卟啉类与生物色素有亲 缘关系，被作为石油有机成因重要证据。高 温（>250℃）或氧化条件下，卟啉即被破坏、 分解、所以一般石油中存在卟啉，说明石油 形成和经受的温度都不高于250℃，所以地层 越老卟啉越少。
卟啉和钒卟啉的结构式
二、石油的馏分和组份组成
（一）石油的馏分石油组沥成青类的馏分组成
《石油天然气地质与勘探》
第一章 石油、天然气及油田水的基本特征
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
石油：成分复杂，是多种有机化合物的混 合体。主要为液态烃类，还含有数量不等的 非烃化合物和多种微量元素。
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%）。
海陆相石油在石油分类三角图上的分布（据Tissot ＆ Wellte，1978；有改动）
四、石油的物理性质 1.颜色
大多数石油—黑色、黑绿色； 少数淡黄色、无色、黄褐、深褐。
异构烷烃＋ 环烷烃
气相色谱、质 谱 色谱－质谱联 机
单环芳烃
双环芳烃
多环 芳烃
气相色谱、质谱 ；色谱－质谱 联机
→将石油分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质 等组分
三、石油的分类
1、据油源环境分：海相油、陆相油 2、据有机质成熟度分：
（未熟）低熟油、成熟油、高熟油
3、石油的地球化学分类（B.P.Tissot and Welte） 表示六种原油类型的三角图解
丙烷
C 3H 8
-187.1
-42.2
0.582
气
～2丁5％烷，轻质石C 油4H 10 中可达- 13308 .％0 以上- 0，. 5 重质石油0 . 5中7 9 可小于15％气 。