石油及天然气的成因课件

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石油、天然气开采PPT课件

• 从30年代末到50年代末，以建立油田开发的理论体系为标志。 • 普遍采用人工增补油藏能量的注水开采、注气技术，使石油的最终采收率提高到30
％
• 后期（三次采油）
• EOR（Enhance Oil Recovery)新技术，如热力驱法、混相驱法、化学驱法等。 • 50%左右
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油管
封隔器
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连接地面管线准备产油
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气地面的生产设备——油、水、气分离
分离器
油
水
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提炼、存储、运输，输入市场
天然气
油气分离器
石油水
炼油厂
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储油罐
消费燃料驱动房屋供暖
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石油、天然气开采
1. 石油天然气简介 2. 资源分布状况 3. 勘探开采过程 4. 开采方法
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4. 油气开采方法
• 自喷采油法 • 人工举升采油法
• 注水 • 注气 • 化学试剂 • 混相驱动
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4. 油气开采方法
实施手段： 1、通过压入沸水或高温水蒸汽，甚至通过燃烧部分地下的石油 2、压入氮气 3、压入二氧化碳来降低石油的黏度 4、压入轻汽油来降低石油的黏度 5、压入能够将油从岩石中分解出来的有机物的水溶液 6、压入改善油与水之间的表面张力的物质（清洁剂）的水溶液
2、天然气化工工业
天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为 80%左右
3、城市燃气事业，特别是居民生活用燃气
随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。

认识石油天然气参考课件

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2.1.1 石油中的烃类化合物
• 烃类有三个突出的特点： • 1、石油中含有大大小小差别悬殊的烃类化合物。 • 2、由于碳和氢原子排列的方式不同，构成了许许多
多结构形式不同的烃，大概分为三类：即烷烃（命名）、环烷烃（命名）、芳香烃。 • 3、当石油“大家庭”所处的环境发生变化时，石油 “大家庭”中烃的成员就会发生变化，同时产生新的原来石油中少见的烃分子，如烯烃、炔烃等。
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2.1.1 石油中的烃类化合物
烷烃
• 烷烃的主要反应是卤代和燃烧。在高温缺氧的条件下可以发生热裂反应，断裂为分子量较小的烷、烯并生成氢。
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2.1.1 石油中的烃类化合物
烷烃
• 卤代反应是自由基反应，包括链引发、链传递和链终结的连锁反应。以甲烷的氯代为例：
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2.1.1 石油中的烃类化合物
烷烃
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2.1.1 石油中的烃类化合物
烷烃
• 烷烃的系统命名法(IUPAC 法)如下：（1）选择一个最长的碳链为主链，视作母体，按主链所含碳原子数称为
某烷。（2）把侧链作为取代基，从距离取代基最近的一端开始依次用1,2,3…
等阿拉伯数字给主链碳原子编号，把取代基的位次和名称写在母体名称之前。表示取代基位次的阿拉伯数字和汉字之间要加一短横。
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2.1.3 天然气的性质 • 非烃组成 • 气藏气中常见的非烃气有N2、CO2、H2S、H2、CO、 SO2、Hg蒸气及惰性气体，有时还含有少量有机硫、氧、氮化合物。非烃气的含量一般小于10%，但亦有少量非烃气的含量超过10%，极少数是以非烃气为主的气藏，如N2气藏、CO2气藏和H2S气藏。
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2.1.1 石油中的烃类化合物
烷烃

第2章石油及天然气的成因

生物有机质的主要生化组成：木质素
碳水化合物
蛋白质类脂
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第二章石油及天然气的成因
1、木质素木质素的特点：不易水解，但可被氧化成芳香酸和脂肪酸。
在缺氧的水体中，在水和微生物的作用下，木质素分
解，与其它化合物生成腐植酸，腐植酸又与烃类形成络合物，从而成为烃类从陆上流到海洋的运载体。与木质素具有相似结构的物质是丹宁，它们都是沉积有机质中芳香结构的重要来源，是成煤的重要前身物，也可生成天然气。
从而具备了丰富的生油原始物质。在海洋或湖泊中，不仅有丰富的水生生物，还因水体起
到了隔绝空气的作用，阻止了有机残体的腐烂分解，于
是与矿物质一起被沉积埋藏起来。因此海洋、湖泊、三角洲等古地理区域都是生油的有利地区。
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第二章石油及天然气的成因
随着沉积盆地的不断下沉，沉积物不断加厚，地层的压力与温度也不断增加，沉积物经历一系列的物理化学变化而
现在的分类方法，根据H/C和O/C原子比分类： Ⅰ型干酪根：H/C原子比较高（1.25~1.75），O/C原子比
较低（0.026~0.12），富含类脂物质，主要是由脂肪链组
成，多环芳烃和含氧官能团较少，是生油潜能最高的一种干酪根。
Ⅱ型干酪根：常见类型，较高的氢含量，H/C原子比为
0.65~1.25，O/C原子比在0.04～0.13之间；属高度饱和的多环碳骨架，含较多中等长度的直链烷烃和环烷烃，也含多环芳烃和杂原子官能团，是良好的生油母质。
石油的热催化转化和脱沥青过程使石油的相对密度减小，
轻组分增加，饱和烃尤其是正构烷烃含量增加。石油的氧化、生物降解作用使石油的相对密度和粘度增加，胶状沥青状物质含量增加致使原油质量变差。

石油和天然气的成因.ppt

1、有机成因天然气形成机理
•热降解作用、生物化学作用、力化学作用、催化作用、加氢作用、脱基团作用、缩聚作用
2. 生物成因气
★——地壳浅部、成岩作用早期、低温（<75℃）、还原条件下，由微生物（厌氧细菌）对沉积物有机质进行生物化学降解所得的富含甲烷气体。
依被降解的有机质类型分
腐泥型生物化学气腐殖型生物化学气
生成环境
必须在乏氧还原-强还原环境才利于生油。
除还原-强还原环境外，有氧存在的弱还原环境也可生成天然气
沉积物埋藏初期： T、P不够大，有机质
有机质可被细菌分解，产生低
深度＜1000米。 T小于60℃。
未成熟，尚不能生油
温CH4（干气）、CO2和水
有
热催化生油气：
机深度1000-4000米；热催化作用下，有机
2. 油型气
★——是指与成油有关的有机质（主要是Ⅰ 型和Ⅱ型）在热演化过程中达到成熟、高成熟和过成熟阶段时形成的天然气。包括：干酪根热解生成的气、石油裂解形成的气
根据热演化阶段可分为石油伴生气、凝析油伴生气、热裂解干气
（1）油型气的形成过程
两个演化途径：（1）干酪根热解直接生成气态烃；（2）干酪根热降解为石油，在地温继续
第二章现代油气成因理论
Section 1 油气成因概述 (Summary )
Section 2 油气成因的现代概念 (Modern Concept for the Origins of Petroleum & Natural gases )
Section 3 早期成因说与未成熟－低成熟油气 (Early origin theory and Immature-Initial Mature of Petroleum & Natural

第5章油气的生成 ppt课件

3.干酪根的类型
(1)化学分类
根据390个干酪根样品，按H/C和O/C原子比表示在范氏图上，可将干酪根分为三种主要类型（Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ型）。
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三种类型干酪根的特征对比表
干酪根类型原始H 含量原始O 含量 25-1.75 0.026-0.12
莺-琼E216
简单低分子，再聚合成结构复杂的高分子物质。
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有机质是沉积物中的常见成分，但它的含量变化很大， 90%以上的沉积有机质呈分散状态存在于沉积物之中，一般含量＜10%，在暗色泥岩中为0.8～2%。
沉积物中有机质的含量与生物物质的产量、原始有机质的保存条件、堆积速度以及沉积物的粒度等因素有关。
H－6.3%，O－11.1%，S－3.65%，N－2.02%。干酪根在结构上是一种复杂的三维大分子，
它有很多结构单元(核)，多个核通过桥键相联结，在桥和核上都可能具有官能团。
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2.干酪根的数量干酪根约占总有机质的80～90%，是沉积有
机质的主体。
生油剖面的详细研究表明，只有当含有丰富有机质
的沉积物(称为母岩/源岩)被埋藏到一定温度和深
度时，有机质才会显著地产生大量石油烃。
Abelson（1963)提出，石油是沉积物(岩)中的不溶
有机质(称为干酪根Kerogon)在成岩作用晚期，经
过热解生成的。
这一理论目前已经成为石油生成的主流学说。
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难点：a. 世界上发现的原生油气藏几乎都在上新世 (N2)以前；b. 现代沉积中的烃类性质与真正的石油不同：以甲烷为主，缺乏C2-8重烃；正烷烃分布曲线上具奇数碳优势，而石油中奇偶碳几乎相等。

石油和天然气的成因石油天然气地质与勘探PPT课件

Ro：＜0.5%——0.5-1.3%——1.3-2.0%———＞2.5% 有机质未熟———成熟————高熟————过熟
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藻类体（腐泥组） 800 ×
孢子体1（来自菌类），反射荧光下观察，600×
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角质体（壳质组） 800×
木栓体（壳质组） 60×
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并完善了干酪根晚期生烃学说，总结了油气形成、演化与分布规律。
1973年，Pusey： “地温窗”和“液态窗” 20世纪80年代以来：“未—低成熟”石油；
煤成烃理论
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沉积有机质馏分的深部热演化模式
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第二节生成油气的原始物质
一、生物有机质二、沉积有机质三、干酪根
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（二）地球深部的无机合成说
——油气是在地球的深处，由于高温、高压和催化剂的作用下由H2O、CO2、H2等简单无机物反应形成的。
门捷列夫（1876）：碳化物说切卡留克（1971）：高温生成说耶兰斯基（1971）：橄榄石蛇纹石化生油说 R．Robinson（1963，1966）：费-托地质合成说
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三、油气无机成因说
（一）泛宇宙说（二）地球深部的无机合成说
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（一）泛宇宙说
——包含烃类在内的有机化合物是在宇宙天体的无机演化过程中形成的，在地球形成时就包含有有机物。
1．索可洛夫（1889）：宇宙说前苏联，库德梁采夫（1949）：岩浆说
2. T.Gold（1993）：地幔脱气说
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干酪根的结构呈三维网状系统，由多个核被桥键和各种官能团联接而成。

石油天然气的形成与加工课件

在预探井证实存在油气藏后，钻探详探井进一步了解油气藏的特性。
勘探中的挑战与解决方案
地质资料不足
01
通过加强地质调查、收集和分析地质资料，提高对地层的认识
和了解。
高成本和技术难度
02
采用先进的勘探技术和设备，提高勘探效率和准确性，降低成
本。
环境因素影响
03
在勘探过程中，应注重环境保护和安全生产，采取相应的措施
清洁能源转型
推动石油天然气行业向清洁能源转型，减少对环境的负面影响。
节能减排
优化生产流程，降低能耗和排放，实现绿色生产。
资源循环利用
开展废弃物资源化利用，减少浪费，促进循环经济发展。
市场趋势
01
需求增长
随着全球经济的发展和人口的增长，石油天然气市场需求将持续增长。
市场竞争
02
03
价格波动
油气分离
利用物理或化学方法将石油和天然气从地下开采出来后进行分离，以便分别处理和销售。
石油焦化
将石油焦化成焦炭和焦炉煤气，用于冶金、化工等领域。
加工流程
原料准备
将开采出来的石油或天然气进行初步的分离和净化，以备后续加工使用。
加工处理
根据不同的加工技术要求，对原料进行裂化、净化、分离等处理。
环境保护问题
石油和天然气的开采可能对环境造成影响。解决方案包括采取环保措施、合理利用资源、减少污染排放等。
04
石油天然气的加工
加工技术
石油裂化
通过高温和压力将大分子石油裂解成小分子，提高石油的辛烷值和燃油效率。
天然气净化
通过脱硫、脱碳、脱水等工艺，将天然气中的杂质和水分去除，使其达到商品天然气的标准。

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石油及天然气的成因
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生物有机质的主要生化组成是：木质素、碳水化合物、蛋白质、类脂。
与石油组成最相近的类脂在成油过程中的作用最大，而木质素和纤维素在成气和成煤过程中最重要。
石油及天然气的成因
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1、木质素
木质素是高等植物的主要组成部分，不易水解，但可被氧化成芳香酸和脂肪酸。在缺氧的水体中，在水和微生物的作用下，木质素分解，与其它化合物生成腐植酸。腐植酸又能与烃类形成络合物，从而可以成为烃类从陆上流到海洋的运载体。
石油及天然气的成因
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无机成因的致命弱点：脱离了地质条件来讨论石油的形成，而且将宇宙中发现的简单烃类与复杂的石油烃类等同起来。
目前大家比较公认是能够指导生产并正确反映客观规律的有机成因学说。
石油及天然气的成因
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第二节石油的有机成因说
生成石油及天然气的原始物质：既有动物又有植物，而以低等生物为主；
石油及天然气的成因
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沉积岩中分散的有机质
沥青：溶于有机溶剂
干酪根：不溶于常用的有机溶剂，是高分子聚合物，呈暗棕色细软粉末，分散在沉积岩中，占80～99%，是由有机残体演化而成的。
石油及天然气的成因
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干酪根演化生成石油烃的三个阶段：未成熟阶段：干酪根形成及生成甲
烷气阶段；成熟阶段：干酪根裂解成油阶段；过熟阶段：干酪根裂解成气阶段。
石油及天然气的成因
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1、干酪根形成及生成甲烷气阶段（未熟阶段）
（1）干酪根的形成
蛋白质碳水化合物
分解
CO2、CH4、NH3、 H2S、H2O
木质素
类脂
氨基酸、糖、
酚、脂肪酸
石油及天然气的成因
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氨基酸缩聚糖、酚
脂肪酸
腐殖物质：来源于高等植物，以酚结构为主，脂肪结构较少。
腐泥物质：来源于水生生物，富含脂链、脂环、肽链。
石油及天然气的成因
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4、类脂
指所有不溶于水而易溶于乙醚、氯仿、苯等低极性有机溶剂的脂状物质，其中包括：油脂、蜡、萜类、烃类和色素等。
其元素组成和分子结构与石油烃类最接近，因而被认为是生油的主要原始物质。
石油及天然气的成因
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二、生油环境
温暖、潮湿的气候环境有利于生物的大量繁殖和发育，从而具备了丰富的生油原始物质。
第二章石油的成因
研究石油的成因问题，可以指导石油勘探、预测石油的储量，更好地了解石油的化学组成上某些特点。
本章的主要内容为：石油的无机成因说石油的有机成因说石油中各族烃类的形成
石油及天然气的成因
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关于石油的成因，到目前为止，学术界还有争论，没有完全弄清楚，主要原因在于：石油在地下易于流动，现在找到的油、气藏的地方往往并不是石油生成的地方。通过运移，现在的石油组成并不代表其本来面貌。石油的形成过程发生几亿年前的地层深处。
纤维素和半纤维素是成煤和成气的主要原始物质。
石油及天然气的成因
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3、蛋白质
蛋白质是生物体内一切组织的基本组成部分，细胞中除水外，其余80%都是蛋白质。
它是20多种氨基酸分子通过肽键连接而成的复杂的高分子化合物。在酸、碱、酶的作用下，蛋白质发生水解形成氨基酸。有机体死亡之后，氨基酸仍保存在遗骸中。
生成石油及天然气的环境：既有陆相生油，又有海相生油。
石油及天然气的成因
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一、生油的原始物质
现代有机学说认为，石油是地质时期中生物遗体(或有机残体)在适当条件下生成的。
形成沉积物中有机质的最重要的生物有四种：浮游植物、浮游动物、高等植物和细菌。其中的一小部分由于沉积在缺氧的环境中，被泥沙埋藏而保存下来，最后转化成石油。
石油及天然气的成因
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研究石油的成因必须解决三个问题：生成石油的原始物质。原始物质变成石油的原因和过程。石油的运移和富集。
关于石油生成的原始物质，有两大学派：无机成因学派有机成因学派
石油及天然气的成因
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第一节石油的无机成因学说
无机成因学派的论据主要有以下几点：通过无机途径(例如：金属碳化物和水)
石油及天然气的成因
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腐殖(泥) 物质
溶于NaOH水溶液的腐植酸不溶于NaOH水溶液的胡敏素
随着埋藏深度的增加，腐殖(泥)物质最终完全转化成胡敏素，与周围矿物质络合，稳定保存下来，它们就是干酪根的前身物。随着埋藏深度的进一步增加，胡敏素缩合，官能团损失，演变成干酪根。
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二、宇宙说
这是由俄国学者索科洛夫于1889年提出的，其理论基础就是在一些天体中发现了碳氢化合物，认为碳氢化合物是宇宙中所固有的。
石油及天然气的成因
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三、岩浆说
这是前苏联学者库德梁采夫在1949年提出来的，他认为碳和氢不仅存在于太阳和星球中，而且也存在于地球的岩浆中，在高温高压下它们形成各种烃类。
在海洋或湖泊中，不仅有丰富的水生生物，还因水体起到了隔绝空气的作用，阻止了有机残体的腐烂分解，于是与矿物质一起被沉积埋藏起来。
因此海洋、湖泊、三角洲等古地理区域都是生油的有利地区。源自石油及天然气的成因16
随着沉积盆地的不断下沉，沉积物不断加厚，随着地层压力的增加，温度的不断升高，沉积物经历一系列的物理化学变化而变成了沉积岩。而含有分散有机质的沉积岩称为生油岩。
除了浅海外，内陆湖泊也有丰富的有机残体，并具备还原条件，是良好的生油区。
在我国除塔里木属于海相生油外，绝大多数油田都是在陆相条件下形成的。
石油及天然气的成因
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三、有机残体的演化和油气生成的阶段性通过对生油剖面的详细研究表明，只
有当生油岩埋藏到一定深度并具备一定温度时，生油岩中的原始有机质才能转化成石油烃。
可以形成一定量的烃类。许多天体上存在烃类。火山喷出的气体和熔岩中含有烃类。
石油及天然气的成因
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一、碳化物说
这是由俄国化学家门捷列夫于1876年创立的，他认为在地球形成时期，使碳和铁变成液态，相互作用形成碳化铁，保存在地球深处，地表水沿着地壳裂缝向下渗透与碳化铁作用而形成了烃类。
石油及天然气的成因
与木质素具有相似结构的物质是丹宁，它们都是沉积物有机质中芳香结构的重要来源，是成煤的重要前身物，也可生成天然气。
石油及天然气的成因
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2、碳水化合物
亦称糖类，几乎所有的动、植物及微生物中都含有糖，糖的通式可用Cx(H2O)y表示，故称碳水化合物。糖按分子大小可分为单糖、低聚糖和多糖。
多糖中对形成沉积岩中有机质最有意义的是纤维素和半纤维素。