石油地质--油气水的性质.ppt

石油地质,,,油气水的性质石油和天然气的现代成因理论石油和天然气的运移石油和天然气的聚集油气藏的类型,第一节油气水的性质,石油是各种C、H化合物和少量杂质组成的存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产，是成分十分复杂的天然有机化合物的混合物。,（一）石油的元素组成,主要元素：碳（C)、氢(H)、氧(O)、硫(S)、氮(N)C占84%~87%，H占11%~14%,微量元素：如Fe、Mg、V、Ni等30多种，其中V、Ni为主,,石油？,（二）石油的化合物组成,1、石油的烃类组成（结构分类）,（1）烷烃,又称脂肪烃，具有碳链结构，CnH2n+2，按有无支链分为正构烷烃与异构烷烃。,正构烷烃：－C－C－C－C－；C1～C45，≤C35,异构烷烃：－C－C－C－C－,C,（2）环烷烃（具有碳环结构）,CnH2n：单环、双环、三环及多环烷烃，石油中多为五员环或六员环—环戊烷、环己烷及其同系物,（3）芳香烃（含苯环结构的不饱和烃）,,2、石油的非烃类组成,硫是石油的重要组成元素之一，是一种有害杂质，容易产生硫化氢等对机器、管道、油罐的等金属造成损害。是评价石油质量的重要指标。,1）含硫化合物,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0.5%,,3）含氧化合物,存在形式：环烷酸、脂肪酸、酚、醛、酮等,,环烷酸占石油酸的90％，易形成各种盐类，其中碱金属的环烷酸盐易溶于水、可作为找油标志,3、石油的组分组成,油质：是石油的重要组成部分，可溶于石油醚而不被硅胶所吸附。胶质：可溶于石油醚，苯、三氯甲烷等有机溶剂而不被硅胶所吸附。沥青质：不溶于石油醚和酒精而溶于苯、三氯甲烷的沥青部分。碳质：不溶于有机溶剂的非烃化合物。,（三）石油的物理性质,1、颜色：,石油的颜色变化很大，无色、淡黄色、黄褐色、淡红色、深褐色、黑绿色、黑色,石油的颜色与胶质—沥青质的含量有关，含量越高，颜色越深。,2、相对密度：,1个atm下，20℃脱气原油质量与4℃同体积纯水质量之比。,“d420”：0.75~1.0之间,＞0.934重质石油，胶质、沥青质20-30％＜0.934轻质石油，胶质、沥青质95％、重烃气（C2+）少—干气,②气顶气：指与石油共存于油气藏中，呈游离态存在的天然气。CH4为主，C2+高＞5%—湿气,,气藏气,,气顶气,,,,,③凝析气：是一种特殊的气藏气，当地下温度、压力超过临界条件时，液态烃逆蒸发而形成的气体，称为凝析气，一旦采至地表，随温度压力的降低又逆凝结为轻质油。即凝析油。,凝析气属于湿气，形成的凝析气藏多分布在3000-4000米深度范围内,分散型,④煤层气（矿井瓦斯）,煤层中所含的呈吸附或游离状态的天然气；气体成分以CH4为主，含N2、CO2、H2S,⑤溶解气：地层条件下，溶于石油或地下水的天然气。,油溶气：油藏中溶解的天然气，C2+高，可达40%。,,水溶气,（二）天然气的化学组成,1、天然气的元素组成,C、H、O、S、N及微量元素组成，其中C占65%~80%H占12%~20%,2、天然气的化合物组成,烃类—CH4为主非烃类—CO2、N2、H2S,多数气藏以烃类为主,,（三）天然气的物理性质,天然气一般为无色，可有汽油味或硫化氢味，可燃，由于其化学性质组成变化大，致使物理性质变化甚大。,1、相对密度,在标准状况下，单位体积天然气与同体积空气的质量之比。0.56-0.90；,相对密度一般随重烃、非烃气体含量的增加而增大。,2、粘度（μ）,指气体内部相对运动时，气体分子内摩擦力所产生的阻力。,影响因素,气体组成：分子量↑，μ↓；温度、压力：T、P↑，μ↑,3、溶解性,易溶于石油，难溶于水；CH4—0.3m3/m3油0.033m3/m3水,水中的溶解度——T、P、含盐度、气体组分有关,油中的溶解度——压力、天然气组成、石油性质有关,4、蒸气压力,,将气体液化时所需施加的压力。称饱和蒸气压力。,影响因素：,,随温度升高而增大，随分子量减小而增大。,油田水？,,指油气田区域内与油气藏有密切联系的地下水。往往与石油天然气组成统一的流体系统。一般指直接与油层连通的地下水。,（一）油田水的状态,油田水在储集层的孔隙—裂缝系中的存在状态：,超毛细管水:孔隙直径>0.5mm，在重力作用下可自由流动②毛细管水:孔隙直径0.5-0.0002mm，当外力>毛细管力时才流动吸附水:存在于岩石表面，呈薄膜状，一般难自由移动。,（二）油田水与油气藏的关系,边水：含油外边缘以外的水底水：含油外边缘以内、油水接触面以下的水。,,,,,（三）油气水的来源,沉积水：沉积物堆积过程中，保存岩石孔隙中的水。含盐度与沉积时的古海（湖）水盐度有关；,渗入水：大气淡水渗入到渗透层中形成，含盐度低（分布浅，局部）。深成水：地壳深部高温、高压、饱含气体的水，盐度高。,,2、相对密度,由于含有盐类，油田水的相对密度一般多大于1。,3、粘度：比纯水高，盐度↑，μ↑,4、导电性：导电，盐度、T↑，导电性↑,（四）油田水的物理性质,1、颜色：一般带有颜色、透明度差,1、石油的元素组成、化合物组成以及物理性质；2、天然气的产状类型、化学组成、物理性质；3、油田水的化学组成、分类,小结,,