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石油地质学xxxxx大学主讲人：MrChenEmail:xxxxxxxx@xx温故--绪论教学内容：（1）石油和天然气在现代社会中的地位（2）我国油气勘探简史（3）世界石油勘探简史（4）油气地质勘探动向第一章：石油、天然气、油田水的成分和性质教学内容：（1）石油的成分和性质（2）天然气的成分和性质（3）油田水的成分和性质（4）重质油的成分与性质石油的成分和性质石油又称原油，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。石油的成分和性质研究石油的化学成分和物理性质，对于查明油气的生成、运移、聚集和分布规律，制定开采、加工方案、评价油品质量及综合利用石油的前景都具有重要的意义石油的成分和性质：1、化学成分-元素组成组成石油的化学元素主要是碳、氢，其次是硫、氮、氧一般，石油中碳的含量占84%-87%，氢的含量为11%-14%。主要以烃类形态出现，组成石油的主体石油的成分和性质：1、化学成分-元素组成石油中含硫量变化很大，频率分布具有双峰型特征，高硫原油(含硫量大于1%）和低硫原油（含硫量小于1%）。原油中的硫主要来自有机物的蛋白质和围岩的含硫酸盐矿物，产于海相环境的石油较形成于陆相环境的石油含硫量高。石油的成分和性质：1、化学成分-元素组成石油中氮含量一般比硫含量低得多，大多数石油氮含量小于0.2%，少数样品含氮量高达0.5%以上，最高可达1.7%（美国文图拉盆地的石油）。通常以0.25%作为贫氮和高氮石油的界线。石油中氧含量一般分布在0.1%-4.5%，以结合氧形式出现，氧主要富集在石油高沸点馏分中，其含量与石油的次生变化程度有关。石油的成分和性质：1、化学成分-元素组成上述5种元素外，石油中还含有几十种微量元素，它们构成了石油中的灰分。在这些微量元素中，钒和镍两种微量元素的分布最普遍并且具有成因意义，通过钒镍比值（V/Ni）可区别海相或陆相成因的石油。钒、镍含量高，且V/Ni1海相成因石油钒、镍含量低，且V/Ni1陆相成因石油石油的成分和性质：1、化学成分-化合物组成组成石油的主要元素是C、H、S、N、O，但由这5种元素构成的化合物却是一个庞大的家族--有机化合物。笼统地说，组成石油的化合物多是有机化合物，作为杂质混入的无机化合物不多。石油的化合物组成，归纳起来可以分为烃和非烃两大类，其中烃类是主要的，这与元素组成以C、H占绝对优势相一致。石油的成分和性质：1、化学成分-化合物组成石油的成分和性质：2、物理性质石油的成分和性质：2、物理性质（一）、颜色在透射光下石油的颜色可以呈淡黄、褐黄、深褐、淡红、棕色、黑绿色及黑色等色。原油颜色的深浅主要取决于胶质、沥青质的含量。其含量愈高，则颜色愈深石油的成分和性质：2、物理性质（二）、比重石油的比重一般介于0.75-0.98之间。通常把比重大于0.9的称为重质石油，小于0.9的称为轻质石油。Intheworld，原油大多为轻质石油；重质石油居次要地位。比重最大的可达1.0以上，这种石油用一般方法难于开采石油的成分和性质：2、物理性质（三）、粘度粘度是反映流体流动难易程度的一个物理参数。粘度大则流动性差，反之则流动性好。石油粘度是制定石油开发方案、油井动态分析及石油储运都必须考虑的重要参数。石油粘度的变化受温度、压力和化学成分制约石油的成分和性质：2、物理性质（四）、溶解性石油难溶于水，却易溶于多种有机溶剂，如氯仿、四氯化碳、苯、醚等。根据石油在有机溶剂中的溶解性，有助于鉴定岩石中的石油含量及性质石油的成分和性质：2、物理性质（五）、荧光性石油在紫外光照射下可产生发荧光的特性称为荧光性。由于石油的发光现象非常灵敏，所以，在石油勘探工作中，常用荧光分析来鉴定岩样中是否含油，并可粗略确定其组分和含量第一章：石油、天然气、油田水的成分和性质教学内容：（1）石油的成分和性质（2）天然气的成分和性质（3）油田水的成分和性质（4）重质油的成分与性质天然气的成分和性质天然气广义上是存在于自然界一切天然生成分气体。作为石油及天然气地质学要研究的天然气即狭义的天然气，目前仅限于地壳上部存在的各种天然气体，包括烃类气体和非烃类气体。天然气的成分和性质：1、产出状态（1）聚集型天然气主要有气顶气、气藏气和凝析气三类。气顶气是与石油共生于油气藏中呈游离状态的天然气。天然气的成分和性质：1、产出状态（1）聚集型天然气主要有气顶气、气藏气和凝析气三类。气藏气是不与石油伴生，单独聚集成藏的天然气天然气的成分和性质：1、产出状态（1）聚集型天然气主要有气顶气、气藏气和凝析气三类。凝析气是当地下温度、压力超过临界条件后，由液态烃蒸发而形成的气体。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。天然气的成分和性质：2、物理性质（2）分散型天然气主要有油溶气、水溶气、煤层气和天然气水合物。前两者是指在地层条件下溶于油或水天然气。煤层气指煤层中所含的吸附和游离状态的天然气，煤矿中将这种天然气称为瓦斯。天然气水合物是指自然界存在的低温高压条件下，天然气（氦、氖、氢除外）能够与水结合形成结晶水合物天然气的成分和性质：2、物理性质天然气：一般无色，可燃，具有硫化氢味或汽油味。溶于石油和水，在石油中的溶解度远远大于在水中的溶解度。热值变化较大。第一章：石油、天然气、油田水的成分和性质教学内容：（1）石油的成分和性质（2）天然气的成分和性质（3）油田水的成分和性质（4）重质油的成分与性质油田水的成分和性质所谓油田水从广义上理解是指油气田区域内的地下水，包括油（气）层水和非油（气）层水。狭义的油田水是指油气田范围内直接与油（气）层连通的地下水，即油（气）层水。油田水的成分和性质从形成油气的原始生物物质的生产，到油气的生成、运移乃至最后聚集成为油气藏，无不与水相伴，因而油气自然与水有着千丝万缕的联系；尤其是长期与油气相伴、与油气藏联系最为密切的油田水，必然会含载着一些与油气相关的信息，这就是石油及天然气地质学有必要关注油田水的主要原因。油田水的成分和性质：1、分类根据水与油、气的相对位置关系，分为底水和边水。底水是指含油边界范围内与油相接触，且位于油之下承托着油的油层水。油田水的成分和性质：1、分类根据水与油、气的相对位置关系，分为底水和边水。边水是指含油外边界以外的油层水，实际上是底水的自然外延。油田水的成分和性质：2、来源油田水的来源是一个极为复杂而尚未取得统一认识的问题。一般认为可以有以下四种来源：1）沉积水(sedimentwaters)；2）渗入水(filterwaters)；3）深成水(deepwaters)；4）成岩水(diageneticwaters）。油田水的成分和性质：2、来源沉积水(sedimentwaters)沉积物堆积过程中充填于沉积物颗粒间隙并保存在其中的水。这种水的含盐度和化学组成与堆积沉积物的古海（湖）水的含盐度及沉积物本身有密切关系。因此，不同沉积环境下形成的油田水矿化度有着明显的差别油田水的成分和性质：2、来源渗入水(filterwaters)是指来源于大气降雨时渗入到浅处孔隙、渗透性岩层中的水。由于渗入水的矿化度低，对高矿化度的地下水可起淡化作用。淡化作用在靠近不整合面下的油田水中表现特别明显。油田水的成分和性质：2、来源深成水(deepwaters)特指来源于地幔及地壳深部的高温、高矿化度、饱和气体的地下水，包括初生水、岩浆水和变质水。这种水在金属矿床形成过程中起重要作用。但在形成油田水中所起的作用有着不同的认识。油田水的成分和性质：2、来源成岩水成岩水来源于矿物成岩转化脱出的结晶水和有机质演化伴生的水。油田水可以看作是沉积水、渗入水、深成水及成岩水以不同比例的混合水，且经过一系列复杂的物理化学作用（溶解-沉淀），并与油气相伴生的油（气）层水。油田水的成分和性质：3、油田水与油气的关系（1)根据油田水水化学特征可直接进行寻找油气工作根据油田水水化学特征直接寻找油气的原理是：深部流体通过向上渗滤和扩散等方式，使得浅层水的化学成分发生某些改变，尤其是在油气藏构造顶部节理和裂隙比较发育的部位更是明显。通过水化学特征在整个背景值上出现的异常值分布，即可大致圈定地下油气藏的范围，这就是所谓水化学找油工作油田水的成分和性质：3、油田水与油气的关系油田水的成分和性质：3、油田水与油气的关系（2)根据现代水化学资料可以判断油气运移、聚集和保存条件大量资料说明，对油气聚集和保存最为有利的环境应是渗透水交替缓慢或停滞区，即地下水不太活动的环境。从现代水化学特征来看，这样的地区是以Cl-、Na+为主，水型以氯化钙型为主的高矿化度分布区，因此这样的区域有可能就是油气富集区。第一章：石油、天然气、油田水的成分和性质教学内容：（1）石油的成分和性质（2）天然气的成分和性质（3）油田水的成分和性质（4）重质油的成分与性质重质油是指常规原油开采技术难于开采的具有较大粘度和密度的原油。特点是密度大、粘度大、含胶量高、含蜡量低、凝固点低即”三高两低“重质油的成分和性质重质油的成分和性质非常规油气是未来能源的一个重点重质油的成分和性质重质油的成分和性质重质油的成分和性质重质油的成分和性质重质油是指常规原油开采技术难于开采的具有较大粘度和密度的原油。特点是密度大、粘度大、含胶量高、含蜡量低、凝固点低即”三高两低“重质油的成分和性质天然气的成分和性质：2、物理性质天然气：一般无色，可燃，具有硫化氢味或汽油味。溶于石油和水，在石油中的溶解度远远大于在水中的溶解度。热值变化较大。