第1章 油气藏中流体成分和性质

油气藏流体性质油气藏是地球上一种特殊的储存形式，其对应储存的是石油和天然气等能源。

而油气藏的流体特性则极为重要，直接决定了储油储气能力以及开采方式等因素。

下面将就油气藏流体性质进行详细探讨。

1. 性质（1）物理性质：油气藏储存的主要是石油和天然气这两种化学物质，在常温下，二者都属于液态和气态物质。

天然气的密度约为空气的1/5，比石油轻，即石油的密度约为水的0.8倍。

而且，石油和天然气的比热容和热传导率都十分低，因此容易受到温度的影响。

此外，石油和天然气都具有极强的不可压缩性，这使得油气藏在地层中能够保持较为稳定的储存状态。

（2）化学性质：石油和天然气都属于有机化合物，具有较强的多态性和化学反应性。

其中，石油主要由碳、氢、氧、硫、氮等元素组成，而天然气则主要由甲烷等气态烷烃组成，具有较高的可燃性。

此外，在地层中，石油和天然气常常受到各种化学反应的影响，如与地层矿物、水等进行反应，从而产生了不同的化学物质。

这些化学反应也会对油气藏的开采和利用造成不同程度的影响。

（3）流动性和渗透性：油气藏的流体特性主要表现为其流动性和渗透性。

在油气藏中，石油和天然气都是通过孔隙、裂隙等细小空间流动和传输的。

但由于油气藏中的孔隙、裂隙等空间结构通常是非均匀的，因此其流动和传输性能也表现出明显的非均质性。

此外，油气藏的流体性态也受到地层温度、压力、降雨等因素影响，进而影响了油气流动的速率和方向。

2. 影响因素（1）地层性质：油气藏的流体性质与其所在的地层性质息息相关。

地层参数如压力、温度、孔隙度和渗透率等都能影响油气藏中流体的行为。

当地层渗透率高、孔隙度大、流通性好时，油气就能钻井开采，同时也由此排放部分流体到地表。

（2）地震活动：地震活动会对油气藏中的流体状态产生影响。

通过地震波向地下传播过程，可以促进油气藏中流体的流动。

但地震波作用也有可能破坏或改变油气藏中的地质结构，从而影响油气藏的储存和开采。

（3）化学反应：油气藏中的流体会通过各种化学反应，产生一些可燃气体和液体，这对油气藏的开采和利用具有很大的影响。

《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。

油藏流体力学油藏流体力学是石油工程中的重要领域，研究油气藏中流体运动的行为及其影响因素。

在油藏开发和生产过程中，了解油藏流体力学的基本原理和特性对于优化采收率、提高产能至关重要。

一、油藏流体性质油藏中的流体主要包括油、水和天然气。

这些流体在岩石介质中的运动以及相互作用对于油藏的动态行为具有显著的影响。

以下是涉及到的一些重要性质：1. 渗透率：指的是岩石介质对流体运动的阻力程度，通常用单位面积上的流体通过速率来表示。

2. 孔隙度：指的是油气藏中矿物颗粒之间的孔隙空间占总体积的比例，决定流体的储存能力和流动性。

3. 饱和度：指的是岩石孔隙中的某种流体在孔隙总体积中的比例，如水饱和度、气饱和度和油饱和度等。

二、流体流动油藏中的流体流动遵循达西定律，即流体的速度与流体受到的压力梯度成正比。

在油藏开采过程中，常用的两种流动模式是线性流动和非线性流动。

1. 线性流动（Darcy流动）：在低渗透率的油气藏中，当压力梯度较小、流动速度较慢时，流体流动符合达西定律，并且与孔隙介质的性质相关。

2. 非线性流动：在高渗透率的油气藏中，流体的速度和压力梯度之间的关系不再呈线性，流动模式更为复杂，例如油藏中的高速水环绕或气推驱动。

三、渗流方程油藏流体力学中的渗流方程是描述流体流动的基本方程，常用的有连续性方程和达西方程。

1. 连续性方程：用于描述油、水和气在油藏中的质量守恒关系，即流入等于流出。

2. 达西方程：描述油藏中流体速度与压力梯度之间的关系，是油藏流体力学中最重要的方程之一。

四、渗透率对油藏流体力学的影响渗透率是决定油气流体运动能力的重要参数，直接影响着油藏的开采效果和产能。

以下是渗透率对油藏流体力学的影响：1. 渗透率大小决定了流体在岩石介质中的运动能力，高渗透率油藏更容易获取更大的产量。

2. 渗透率对流体的渗流路径和分布具有重要影响，低渗透率油藏通常需要采用增产技术来提高产能。

3. 渗透率也影响着流体通过岩石孔隙的速度和温度分布，其中流体速度与渗透率成反比。

02第一章油气藏中的流体§1.0 油气藏中的流体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。

这些流体存在于储集层的孔隙裂缝中，并在圈闭范围内按重力分异，在垂向上呈层状分布，天然气最轻居圈闭顶部，石油居中，水在下面。

但是，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（图1-1）。

图1-1 典型油气藏中油、气、水分布的结构剖面图（据美国油藏开发经营委员会报告，1942）§1.1.1 石油一、石油的概念及组成（一）石油的概念石油又称原油，是以液态形式存在于地下岩石孔缝中的可燃有机矿产。

在地下油气藏中石油无论在成分上还是在相态上都是极其复杂的混合物。

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。

（二）石油的元素组成石油的元素组成主要是碳（C）和氢（H），其次是硫（S）、氮（N）、氧（O）。

不同产地的石油元素组成存在差异，但有一定的变化范围。

石油的平均元素组成，根据Hunt（1996）统计，碳85%、氢13.0%、硫、氮、氧2.0%。

碳、氢两元素主要呈烃类化合物存在，是石油组成的主体。

硫、氮、氧元素组成的化合物大多富集在渣油或胶质和沥青质中。

石油中碳含量一般为82%-87%，氢含量一般为11%-14%，两元素在石油中一般占95%-99%。

碳、氢元素质量比（C/H）介于5.7-7.7之间，平均值约为6.5，原子比的平均值约为0.56 (1:1.8)。

石油中硫含量，据Tissot和Welte (1978) 对9347个样品的统计，硫含量介于0.1-10%之间，平均为0.65%，其频率分布具双峰型（图1-2），在1%处为最小值，可将样品分为两部分，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%，根据含硫量可把原油分为高硫原油（含硫量大于1%）和低硫原油（含硫量小于1%）。

第一章油气藏中流体的化学组成和物理性质第一节石油1.石油是由各种______和________组成的存在于__________的________的有机矿产，是成分十分复杂的_____________。

没有固定的______和________。

2.石油主要由___、____、____、____、____等化学元素组成，其中____、____两种元素占绝对优势，一般碳含量占_______，氢含量占______，两种元素合计占______以上，C/H比值一般介于____之间，___、___、____总含量一般小于________，个别可达________。

3.除上述五种元素外，在石油的灰分中还发现_____多种微量元素。

其中以____和____为主，占微量元素的-_____。

由于它们在__、____、______中分布稳定，且比值大小与_______有关，因此常用来确定______及进行__________。

4.石油中的主要元素，不是呈____状态，而是结合成不同的_______存在，以_______为主，另外还含____、___、____的____化合物。

5.目前在石油中已鉴定出的烃类化合物达_____种。

按其本身结构，基本上可分为____、____、_____三大类。

6.烷烃又称______，属______，其分子结构特点是_______，按_________，又分为_____和________。

7.目前石油中鉴定出来的_____可以从______，但较常见的大多_____。

它们通常占原油体积的_______。

在重质原油中含量可_______，在轻质原油中则可达____以上。

在常温常压下含______个碳原子（C1-C4）的___呈___态，含5-16个碳原子（C5-C16）的—____呈____。

17个碳原子以上的______呈_____。

_____的相对密度、熔点、沸点均随分子量增加而上升。

8.在石油烷烃馏分中，除____外，尚有大量______，它们大多存在于_______的馏分中，其含量随碳数______，其中以_________最重要，它在石油中含量可达______。