石油地質(zhì)學(xué)復(fù)習(xí)資料 (2)

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1、第一章油氣藏中的流體(Chapter1Liquidofhydrocarbonreservoir)第一節(jié)石油一、石油的概念及組成石油（又稱(chēng)原油）：一種存在于地下巖石孔隙介質(zhì)中的由各種碳氧化合物與雜質(zhì)組成的，呈液態(tài)和稠態(tài)的油脂狀天然可燃有機(jī)礦產(chǎn)。（一）石油的元素組成主要是碳、氫、硫、氮、氧。尤其是碳、氫，兩元素在石油中一般占95～99%，平均為97.5%。除上述五種元素外，在石油中還發(fā)現(xiàn)其他微量元素，構(gòu)成了石油的灰分。（二）石油的餾分、組分與化合物組成1．石油的餾分組成石油的餾分：是利用組成石油的化合物具有

2、不同沸點(diǎn)的特性，加熱蒸餾，將石油切割不同沸點(diǎn)范圍（即餾程）的若干部分，每一部分就是一個(gè)餾分。2．石油的組分組成石油的組分：石油化合物的不同組分對(duì)有機(jī)溶劑和吸附具有選擇性溶解和吸附性能，選用不同有機(jī)溶劑和吸附劑，將石油分成若干部分，每一部分就是一個(gè)組分，分別為油質(zhì)、苯膠質(zhì)、灑精苯膠質(zhì)及瀝青質(zhì)。3．石油的化合物組成在近代實(shí)驗(yàn)室中，用液相色譜可將石油劃分為飽和烴、芳烴、非烴及瀝青質(zhì)。4．三者的關(guān)系石油的組分、化合物和餾分的大致對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：組分（溶劑分離）化合物（熱色譜鑒定）餾分（熱分離）油質(zhì)飽和烴汽油苯膠質(zhì)

3、芳香烴煤油酒精苯膠質(zhì)非烴柴油瀝青瀝青質(zhì)重油瀝青二、石油的化合物及特征（本節(jié)重點(diǎn)）（一）烴類(lèi)化合物1．正構(gòu)烷烴其含量主要取決于：①生成石油的原始有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型；②原油的成熟度：在石油中，不同碳原子數(shù)正烷烴相對(duì)含量呈一條連續(xù)的分布曲線，稱(chēng)為正烷烴分布曲線。正烷烴分布曲線的應(yīng)用：判斷成油原始有機(jī)質(zhì)類(lèi)型、有機(jī)質(zhì)成熟度、油源對(duì)比。2．異構(gòu)烷烴以異戊間二烯烷烴最重要，研究和應(yīng)用最多的是植烷和姥鮫烷。主要來(lái)源于植物的葉綠素的側(cè)鏈——植醇或色素，為生物標(biāo)志化合物。常用于油源對(duì)比和沉積環(huán)境研究。3．環(huán)烷烴石油中的環(huán)烷烴多為

4、五員環(huán)或六員環(huán)。隨著成熟度的增高，由多環(huán)向單、雙環(huán)轉(zhuǎn)化，一般，單、雙環(huán)占環(huán)烷烴的50—55%；三環(huán)占環(huán)烷烴的20%；四、五環(huán)占環(huán)烷烴的25%。4．芳香烴芳香烴包括苯及其同系物，有多環(huán)芳烴和稠環(huán)芳香烴。（二）非烴化合物1．含硫化合物：主要有硫醇（—SH）、硫化物（—S—）（包括硫醚R—S—Rˊ、環(huán)硫醚）、二硫化物（—S—S—）以及噻吩衍生物。2．含氮化合物：可分為堿性和中性?xún)纱箢?lèi)。堿性含氮化合物主要是吡啶、喹啉、異喹啉及吡啶的同系物。中性含氮化合物有吡咯、吲哚、咔唑的同系物及酰胺等。原油中含有具有重要意義

5、的中性含氮化合物，即卟啉化合物，它是石油有機(jī)成因的重要生物標(biāo)志物。3．含氧化合物：主要有酸性和中性?xún)纱箢?lèi)。酸性含氧化合物中有環(huán)烷酸、脂肪酸及酚，總稱(chēng)石油酸；中性含氧化合物有醛、酮等，其含量較少。三、石油的分類(lèi)Tissot和Welte(1978)提出的，該方案中的原油組成數(shù)據(jù)是指沸點(diǎn)＞210℃的餾分分析數(shù)據(jù)。該分類(lèi)采用三角圖解，以烷烴、環(huán)烷烴、芳烴＋N、S、O化合物作為三角圖解的三個(gè)端元。分為：石蠟型、環(huán)烷型、石蠟環(huán)烷型、芳香—中間型、芳香—環(huán)烷型和芳香—瀝青型六種類(lèi)型。四、海陸相原油的基本區(qū)別海相陸相以

6、芳香—中間型和石蠟—環(huán)烷型為主，飽和烴占25—70%，芳烴占25—60%。以石蠟型為主，飽和烴占60—90%，芳烴占10—20%。含蠟量低含蠟量高含硫量高含硫量低V/Ni>1V/Ni<1碳同位素δ13C值>-27‰碳同位素δ13C值<-29‰五、石油的物理性質(zhì)（簡(jiǎn)介）1．顏色：2．比重：液態(tài)石油的比重：是指一大氣壓下，20℃石油與4℃純水單位體積的重量比，用d420表示。3．石油的粘度粘度分為動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度和相對(duì)粘度。相對(duì)粘度又稱(chēng)恩氏粘度，是在恩氏粘度計(jì)中200ml原油與20℃同體積蒸餾水流出時(shí)間的

7、比值。常用Et表示。4．熒光性熒光性：石油在紫外光照射下可產(chǎn)生延緩時(shí)間不足10-7秒的發(fā)光現(xiàn)象，稱(chēng)為熒光性。5．溶解性6、凝固和液化7、導(dǎo)電性第二節(jié)天然氣天然氣：廣義上指巖石圈中存在的一切天然生成的氣體。石油地質(zhì)學(xué)中研究的主要是沉積圈中以烴類(lèi)為主的天然氣。一、天然氣的分類(lèi)按照天然氣的成因可分為有機(jī)成因和無(wú)機(jī)成因兩種類(lèi)型。按照天然氣存在的相態(tài)可以分為游離氣、溶解氣、吸附氣和固態(tài)氣水化合物。按照天然氣分布特征可以分為聚集型和分散型。按照天然氣的成分可分為烴類(lèi)氣體和非烴類(lèi)氣體。二、天然氣的產(chǎn)出類(lèi)型（本節(jié)重點(diǎn)）

8、依其分布特征分：聚集型、分散型1．聚集型（1）氣頂氣：（2）氣藏氣：干氣氣藏和濕氣氣藏。（3）凝析氣：當(dāng)?shù)叵聹囟?、壓力超過(guò)臨界條件后，由液態(tài)烴逆蒸發(fā)而形成的氣體稱(chēng)為凝析氣。開(kāi)采出來(lái)后，由于地表壓力、溫度較低，按照逆凝結(jié)規(guī)律而逆凝結(jié)為輕質(zhì)油，稱(chēng)為凝析油。2．分散型（1）油內(nèi)溶解氣（2）水內(nèi)溶解氣（3）煤層氣：指煤層中所含的吸附和游離狀態(tài)的天然氣。（4）固態(tài)氣水合物：是在冰點(diǎn)附近的特殊溫度和壓力條件下由烴分子和一定量的水分子結(jié)合而形成的固態(tài)結(jié)晶