石油地质勘探概论 第8章 油气水的组成及性质

《石油地质勘探概论 第8章 油气水的组成及性质》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第八章石油、天然气、油田水的组成和性质第一节石油的组成和性质第二节天然气的组成和性质第三节油田水的组成和性质第一节石油的组成和性质一、基本概念二、石油的化学成分三、石油的物理性质一、基本概念1、石油石油：存在于在地壳岩石空隙（孔、洞、缝）中，天然生成的，以液态烃为主的可燃有机矿产。2、石油沥青类石油沥青类：天然气、石油及其固态衍生物，统称为石油沥青类。3、可燃矿产的类型气态可燃矿产：如纯气田的气体、煤田气、沼气、泥火山气等；液态可燃矿产：以石油为代表；固态可燃矿产：如沥青、地蜡、煤、油页岩、硫磺

2、等二、石油的化学成分1、石油的元素组成（1）主要元素：C、H、O、S、N重量百分比一般为C：84-87%；H：10-14%；O+N+S：1-4%①C、H：占绝对优势，总量达95－99%，主要以烃类形式存在。②O、N、S主要以化合物形式存在。（2）微量元素：除了以上5中主要元素组成之外，在石油燃烧后所剩下的无机矿物残渣（石油的灰分）中还发现了50多种微量元素，如Fe、Ca、Mg、Al、V、Ni等。由于它们与自然界有机质的微量元素组成十分相近，因此被作为石油有机成因的证据之一。尤其是钒(V)和镍(N

3、i)是分布普遍并具成因意义的两种微量元素，利用钒、镍含量及其比值(V/Ni)已被用来确定生油岩的沉积相、油源对比等。海相石油：V、Ni含量高，且V/Ni＞1陆相石油：V、Ni含量低，且V/Ni＜1我国部分原油中的钒、镍含量原油钒,mg/L镍,mg/L大庆＜0.023.8胜利0.342.5～4.97孤岛0.7213.6大港＜19.02、石油的化合物组成烷烃烃类化合物环烷烃芳香烃石油的化合物组成含硫化合物非烃类化合物含氮化合物含氧化合物⑴烃类化合物①烷烃：又名脂肪族烃，通式为CnH2n+2，属饱和烃

4、。烷烃分子结构特点是碳与碳原子都以单键C-C相连，排列成直链式。无支链者，为正构烷烃或正烷烃；有支链者，为异构烷烃或异烷烃。常温、常压下：★含1个到4个碳原子(C1～C4)的烷烃呈气态；★含5个到16个碳原子(C5～C16)的直链烷烃呈液态；★从17个碳原子(C17)以上的高分子烷烃皆呈固态。正构烷烃异构烷烃正烷烃分布曲线：不同碳原子数的正烷烃的相对含量呈一条连续的曲线。占原油体积%主峰碳2.01.51.00.5碳数015101520253035正烷烃分布曲线A、陆相有机质形成的石油：高碳数（≥

5、C）正烷烃多。22海相浮游生物菌藻类形成的石油：相反。B、有机质演化程度高的石油：低碳数正烷烃多。C、受微生物强烈降解的原油：正烷烃一般含量较低。石油中最重要的异烷烃是异戊间二烯型烷烃，其可能是天然色素或萜烯类衍生的产物。以植烷、姥鲛烷、降姥鲛烷、异十六烷及法呢烷的含量最高。其特点是：在直链上每4个C原子就有一个甲基支链。同源的石油所含异戊间二烯型烷烃的类型和含量都非常相似，因此，常用作油源对比的标志或“指纹”。2、6、10、14四甲基十五烷（姥鲛烷）（Pr）2、6、10、14四甲基十六烷（植烷

6、）（Ph）生物标志化合物：是指来源于生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或很少发生变化，基本保持了原始组分的碳骨架，记载了原始生油母质特殊分子结构信息的有机化合物。又称为“分子化石”、“地球化学化石”及“指纹化合物”。②环烷烃：性质与烷烃相似，但在分子中含有碳环结构。由许多围成环的多个次甲基(-CH-)组成。组成环的碳原子数可以是23、4、……，相应称为三员环、四员环、……。石油中的环烷烃多为五员环或六员环。CC五员环CCC六员环CC③芳香烃：指具有六个碳原子和六个氢原子组成的特殊碳环

7、－苯环的化合物，属不饱和烃。按结构不同可分为单环、多环、稠环三类。单环多环稠环⑵非烃类化合物石油所含的非烃化合物数量不少，尤其是在重质馏分中含量更高。主要包括含硫(S)、含氮(N)、含氧(O)化合物。①含硫化合物：硫在石油中的含量变化很大，从万分之几到百分之几；一般含硫量较高的石油多产自碳酸盐岩系和膏盐岩系含油层，而产自砂岩的石油则含硫较少。低硫石油：含硫量＜0.5%石油含量分类含硫石油：含硫量介于0.5～2%之间的石油高硫石油：含硫量＞2%的石油石油中的硫含量具有环境指示意义。石油中的硫是一种

8、有害杂质，它容易产生HS、FeS、亚硫酸2（HSO）、硫醇铁（[RS]Fe）、甚至硫酸等化合物，对机器、管道232等金属设备具有强腐蚀性，因此它是评价油质的一项重要指标。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千分之五，大庆原油含氮最少(0.15%)，孤岛原油最多(0.47%)。含氮化合物中的卟啉类与生物色素有亲缘关系，被作为石油有机成因重要证据。高温（>250℃）或氧化条件下，卟啉即被破坏、分解、所以一般石油中存在卟啉，说明石油形成和经受的温度都不高于2