石油天然气油田水的组成和性质
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第二章油气的组成及性质第一节油气在地层中,油气则是指原油与天然气混合形成的矿藏能源。
油气的组成则是要把原油的组成与天然气的组成分开讲解。
原油即石油,也称黑色金子,是一种粘稠的、深褐色(有时有点绿色的)液体。
习惯上称直接从油井中开采出来未加工的石油为原油,它是一种由各种烃类组成的黑褐色或暗绿色黏稠液态或半固态的可燃物质。
地壳上层部分地区有石油储存。
它由不同的碳氢化合物混合组成,其主要组成成分是烷烃,此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素。
可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。
按密度范围分为轻质原油、中质原油和重质原油。
不过不同油田的石油成分和外貌可以有很大差别。
石油主要被用来作为燃油和汽油,燃料油和汽油组成世界上最重要的一次能源之一。
石油也是许多化学工业产品——如溶剂、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
原油是一种黑褐色的流动或半流动粘稠液,略轻于水,是一种成分十分复杂的混合物;就其化学元素而言,主要是碳元素和氢元素组成的多种碳氢化合物,统称“烃类”。
原油中碳元素占83%一87%,氢元素占11%一14%,其它部分则是硫、氮、氧及金属等杂质。
虽然原油的基本元素类似,但从地下开采的天然原油,在不同产区和不同地层,反映出的原油品种则纷繁众多,其物理性质有很大的差别。
原油的分类按组成分类:石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类;按硫含量分类:超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类;按比重分类:轻质原油、中质原油、重质原油以三类。
第二节原油的组成及物理化学性质原油的性质包含物理性质和化学性质两个方面。
物理性质包括颜色、密度、粘度、凝固点、溶解性、发热量、荧光性、旋光性等;化学性质包括化学组成、组分组成和杂质含量等。
密度原油相对密度一般在0.75~0.95之间,少数大于0.95或小于0.75,相对密度在0.9~1.0的称为重质原油,小于0.9的称为轻质原油。
粘度原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力,原油粘度大小取决于温度、压力、溶解气量及其化学组成。
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。
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%。
《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。
油田化学知识点总结1. 原油的组成和特性原油是一种复杂的烃类混合物,主要由碳和氢构成,同时还包含少量的硫、氧、氮和金属元素。
原油的特性包括密度、粘度、凝点、闪点、硫含量等,这些特性对原油的开采、运输和加工都有着重要的影响。
2. 油藏地质和油藏流体油藏地质是油田开发的基础,包括油藏构造、沉积环境、孔隙结构、渗透率等方面的知识。
油藏流体则包括原油、天然气和水,它们的组成、性质和运移规律对油田的开发和生产都有着重要的影响。
3. 油田水处理油田开采和生产中产生大量的水,其中包括地层水、采出水、注水等。
这些水中含有各种溶解物质、悬浮物质和微生物,需要通过水处理工艺进行处理,以满足生产和环保的要求。
4. 油藏采收工艺油藏采收工艺包括常规采油、压裂、水驱、气驱等各种方法,每种方法都有其适用的特定条件和优缺点。
了解不同的采收工艺对于选择合适的开采方案非常重要。
5. 油品加工原油经过加工可以得到各种产品,包括天然气、汽油、柴油、煤油、润滑油等。
不同炼油工艺可以生产出不同品质的产品,了解加工工艺对于产品质量控制和技术改进非常重要。
6. 油田环境保护油田开发和生产过程中会产生大量的污染物,包括废水、废气、废渣等。
需要通过环保工艺和措施对这些污染物进行处理和控制,以最大限度地减少对环境的影响。
7. 油田化学品油田化学品主要包括各种助剂和添加剂,用于改善采收工艺、产品质量和环境保护。
这些化学品包括表面活性剂、缓蚀剂、脱水剂、防蜡剂等,对于油田的生产和运行都起着重要作用。
8. 油田储运原油和炼油产品需要进行储存和运输,这涉及到储罐、管道、船舶、铁路、公路等方面的知识。
了解储运技术对于保证产品品质和安全运输非常重要。
上述是油田化学的一些主要知识点,油田化学作为涉及化学、地质、工程等多个学科的交叉学科,需要具备广泛的知识和综合的技术能力。
在未来的油田开发和生产中,需要进一步深化油田化学的研究和应用,不断提高油田开发的效率和产品质量,同时减少对环境的影响。
石油基本概念
石油通常指的是由气态、液态和固态烃类组成的天然混合物,它被称为“工业的血液”。
以下是一些关于石油的基本概念:
1. 组成:石油主要由碳氢化合物构成,含有少量硫、氮、氧以及微量元素。
它的主要成分包括烷烃、环烷烃和芳香烃等不同类型的有机化合物。
2. 形态:石油可以以不同的物理状态存在,包括原油(液态)、天然气(气态)、天然气液(液态轻烃)及天然焦油(固态)等形式。
但在日常语境中,“石油”一词往往特指原油。
3. 特点:原油是一种粘稠、深褐色液体,其性质和外观因产地不同而有所差异。
大多数原油的颜色为黑色或暗色系列,相对密度多在0.8到0.98之间。
原油具有特定的气味,这主要是由于其中包含有臭味的含硫化合物。
4. 用途:石油是当今世界最重要的能源之一,广泛应用于交通运输、化工原料、发电和供热等多个领域。
由于石油的重要性,全球范围内的勘探、开发和贸易活动一直非常活跃。
5. 历史地位:石油在20世纪以来的国际能源市场中占据了非常重要的位置,尤其是在二战期间,石油的战略价值凸显,成为推动国际政治和经济的关键因素。
6. 成油机理:关于石油的形成机理,目前广泛接受的是生物沉积变油学说,即认为石油是由古代海洋或湖泊中的生物遗体在地质时期经过长时间的沉积、热解和转化形成的。
综上所述,石油不仅是现代工业的基础,也是全球经济和政治的重要因素。
随着科技的进步和对环境的关注,人们正在寻找更多的替代能源来减少对石油的依赖。
绪论1、石油地质学的主要任务是阐述油气在地壳中的形成过程,产出状态以及分布规律2、1)研究石油的基本特征:包括石油的化学组成和物理性质,以及石油伴生物——天然气及水的基本特征。
2)研究油气的生成:包括生成油气的原始物质是什么,这些原始物质是在什么环境和什么因素作用下演化为石油的等。
3)研究油气运移规律:包括引起油气运移的动力有哪些,油气运移时的状态如何等等。
4)研究油气聚集的条件及各种油气藏的特征。
5)研究油气藏聚集破坏的因素及再次运移聚集的规律性。
3、石油地质学的三大基石:盆地构造、盆地沉积、石油探测技术三方面的知识第一章石油、天然气、油田水的成分和性质第一节石油的成分和性质1、石油:是以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。
(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)石油中C、H两元素占绝对优势。
次为O、N、S。
2、石油中的化合物组成归纳起来,主要可分为烃和非烃两大类,具体包括:(烃类)①正构烷烃;②异构烷烃;③环烷烃;④芳香烃;(非烃类)⑤含氮、硫、氧化合物。
3、在石油烷烃中,异构烷烃中最重要的是异戊间二烯型,该烷烃是生物成因标志化合物,应用最多的是植烷和姥鲛烷。
同源的石油所含异戊间二烯型烷烃类型和含量都十分相近,常用于油源对比。
4、用环戊烷和环己烷的比值可以估计石油生成时的地下温度,比值高,成生温度低,否则相反。
在原油中,多环环烷烃的含量随成熟度增加而明显减少,高成熟度原油以1-2环烷烃为主。
5、石油样品中I、II类初级氢原子的丰度比值称为芳烃结构分布指数,简称ASI值。
这一特征值可直接用于鉴定有机质成熟度。
成熟生油岩的ASI值>0.86、石油中的非烃是指石油所含的硫、氮、氧及金属原子的化合物,它们对石油的质量有重要的影响。
其中,最为重要的是卟啉,是石油成因分析的有力证据。