2第二章油气水成分及性质1

*,油气田开发基础,第一章 绪论,第二章 油气水成分及性质,第三章 油气,成因理论及,油气生成模式,第六章,油气成藏条件及油气藏类型,第七章,油气聚集单元及分布规律,第八章 油气田,地质研究概述,第九章,油层对比,第四章 生油层、储集层、盖层,第五章 油气运移、聚集和保存,授课内容,第十章,油气田地下构造研究,第十一章,沉积相研究,第十二章 储层,非均质研究,第十三章,油层压力和温度,第十四章,储量计算,1,1,、,石油的成分及性质,2,、,天然气的成分及性质,3,、油田水的成分及性质,第二章 油气水成分及性质,2,1,、,主要成分：,C,、,H,、,O,、,S,、,N,。,C,：,8487%,，,H,：,1114%,，两者占,9799%,；,O,、,S,、,N,总量仅占,14%,；,如墨西哥石油含硫,3.65.3%,。美国加利福尼亚第三系石油氮含量可达,1.42.2%,。,2,、灰分：,其它微量元素，如：,(V)(Ni),等构成了石油灰份，已发现其它微量元素,5,0,多,种。,1,石油的成分及性质,一、石油的元素组成,3,石油的元素组成,(,注,:,重量百分比,%),1,石油的成分及性质,4,二、石油的化合物组成,C,、,H,：烷烃类、环烷烃、芳香烃；,S,：含硫化合物,N,：含氮化合物,O,：含氧化合物,1,石油的成分及性质,5,1,、烷烃类，通式为,C,n,H,2n+2,C,与,C,以单键相联接，排成直链式，,C,键全部为,H,所饱和。无支链者为正烷烃，有支链者为异烷烃。通常密度小于,1,，难溶于水。,常温常压下：,14,个碳原子,(C,1,C,4,),的烷烃呈气态；,516,个碳原子正烷烃呈液态；,17,个以上碳原子的高分子烷烃呈固态。,1,石油的成分及性质,6,2,、环烷烃,分子中含有碳环的饱和烃。,单环烷烃,(C,n,H,2n,),、双环烷烃,(C,n,H,2n-2,),、三环烷烃,(C,n,H,2n-4,),及多环烷烃。,3,、芳香烃，通式为,C,n,H,2n-6,指具有苯环的化合物,(,六个碳原子和六个氢原子组成的特殊碳环,),具有芳香气味,属不饱和烃。根据其结构，可分为单环、多环和稠环三类。,1,石油的成分及性质,甾烷,7,单环芳烃,:,指分子中只含一个苯环的芳烃，包括苯及其同系物：,多环芳烃,:,是指分子中含两个或多个独立苯环的芳香烃。,稠环芳香烃,:,是指分子中含两个或多个苯环，彼此之间通过共用两个相邻碳原子稠合而成的芳香烃。,1,石油的成分及性质,8,4,、含硫化合物,它在石油中的含量变化较大，从万分之几到百分之几。含硫化合物主要有：单质硫,S,、,H,2,S,、硫醇、硫醚等及其同系物近,100,种,。,硫是石油中的一种有害杂质（易产生硫化氢,-,硫化铁,-,硫醇铁,-,亚硫酸或硫酸等），对机器,-,管道,-,油罐,-,炼塔等金属设备产生腐蚀。所以含硫量常作为评价石油质量的一项重要指标，通常将,含,硫量,2%,的石油称为 高,硫石油，,低于,0.5%,称为 低,硫石油，,介于,0.52%,称 含,硫石油。,我国的石油多为低硫石油。,1,石油的成分及性质,9,5,、含氮化合物,一般含量为万分之几至千分之几，我国一般,0.9,重质石油，,0.9,轻质石油。,大庆、大港、克拉玛依均为轻质油，胜利,(0.900.93),为重质油。美国常用,API,度，西欧常用波美度表示石油的相对密度：,1,石油的成分及性质,17,淡色,石油密度,，深色石油密度。,胶质,、沥青质含量，密度；,高分子,量含量，密度。,溶解,气量，密度,。,相对密度,大于,1,或小于,0.75,的石油在自然界也有发现。,1,石油的成分及性质,18,3,、粘度,指流体质点相对移动时所受到的内部阻力。它是对流体流动性能的度量。,石油的粘度变化很大，如大庆石油粘度在,50,为,9.3,21.8,10,-3,(Pa,S),、孤岛油田馆陶组原油则为,103,6451,10,-3,Pa,S,。,1,石油的成分及性质,19,高分子化合物含量，则石油粘度。,T,、粘度；,T,、粘度高。,P,、粘度；,P,、粘度。,溶解气量，粘度；,石油的粘度在油田开采和集输方面,(,特别是稠油,),很重要。如克拉玛依采用注蒸气法开采，还有一些油田注氮气开采。,1,石油的成分及性质,20,4,凝固点,液态石油冷却到失去流动性的温度称凝固点。一般在,-5632,度,。,含蜡量,，则凝固点,，反之则低。,凝固点高的石油容易使井底结蜡，给开采工作造成困难。在开采和集输过程中要研究其凝固点，而采取升温办法解决结蜡现象。,1,石油的成分及性质,21,5,、导电性,原油是一种非导体，其电阻率高达,10,9,10,16,m,。可利用此性质，用电阻率曲线来判断油水层。,6,、热值,每千克可燃矿产燃烧时所产生的热量为热值。石油热值：,4186,4605*10,4,J,（焦耳）。,1,石油的成分及性质,22,7,溶解性,石油易溶于有机溶剂而难溶于水。,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。,石油在水中的溶解性：,烃类：,分子量,溶解性,；,碳数相同的烃类比较：,烷烃,环烷烃,5%,称为湿气，,微弱汽油味、火焰黄色、水中彩色油膜。多与石油伴生。,C,2,+,（重烃气）,1;,苯系化合物含量低,且甲苯,/,苯,0.5mm;,毛细管孔隙,:,孔径,0.50.0002mm;,微毛细管孔隙,:,孔径,1g/cm,3,，主要是油田水含盐份，且含盐越大，密度越大。,3,、粘度：,一般比纯水高，且溶解的盐份越多，则粘度越高；温度越高，粘度越低。,4,、嗅觉和味觉：,水中含石油时，具汽油或煤油味；含,H,2,S,时，具腐蛋味；溶解,NaCl,时，带咸味；含氯离子时，带苦味。,5,、温度：,随着油层的埋深增加而增加。一般在,20,100,度之间。,6,、导电性：,纯水不导电，但油田水导电，且离子越多，导电性越强。,0.05,1,欧姆*米。,3,油田水的成分及性质,45,五、油田水分类,从,1911,年美国帕勒梅尔,(Palmer),提出第一个油田水分类开始,出现了多种油田水的分类方案,大都以,Cl,-,、,SO,4,2-,、,HCO,3,-,和,Na,+,、,Mg,+,、,Ca,2+,含量及其组合关系为分类基础。,在各种分类方案中，以苏林,(B,A,Cy),的分类最为简明：,3,油田水的成分及性质,46,苏林分类：,地层水的化学成分决定于一定的自然环境，不同环境形成不同的典型盐类，从一些,盐类的组合,可以反映水形成的地质环境。,通过,Na/Cl,，,(Na-Cl)/SO,4,和,(Cl-Na)/Mg,三个系数的计算，,将天然水分为四类：,3,油田水的成分及性质,水的类型,成因系数,Na/Cl,(Na-Cl)/SO,4,(Cl-Na)/Mg,大陆水,硫酸钠型,1,1,1,1,0,海 水,氯化镁型,1,0,1,深（地）层水,氯化钙型,1,1,苏林的天然水成因分类表,油田水的水化学类型以,氯化钙型为主,，其次,重碳酸钠型，,硫酸钠型和氯化镁型较为少见。,47,一般说,Na,2,SO,4,、,NaHCO,3,水型形成于大陆环境，,MgCL,2,水型存在并形成于海洋环境，而,CaCL,2,水型是地壳深部环境。油田水主要为,CaCL,2,、,NaHCO,3,，而,Na,2,SO,4,、,MgCL,2,少见。,随着深度增加，由上到下水型依次为：,Na,2,SO,4,型、,NaHCO,3,型、,MgCL,2,型、,CaCL,2,型。,3,油田水的成分及性质,48,1,、有机组分,构成石油的烃类和有机酸溶于水，水中含有机质是含油标志。,2,、微量元素,微量元素的异常，如溴、碘、硼、铵等。,碘：,油田水中碘含量,10,1400mg/L,，比海水高；,溴：,海相油田水中溴含量比陆相高几十倍,；,硼：,油田水中硼含量明显高，,10,200mg/L,；,3,、水型,高矿化度氯化钙型和碳酸氢钠型水与油气伴生，为油田水类型,。,六、,油田水在勘探开发中的作用,-,预测含油性,3,油田水的成分及性质,49,