石油的化学组成及次生变

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,6,章 石油的组成及次生变化,二、石油的分类,一、石油的组成,四、油气运移中的有机地球化学研究,三、影响石油组成因素,五、储层中石油的次生变化,1,、石油的元素组成及馏分组成,元素组成是化学组成的基础。组成石油的,元素主要是碳和氢，其次是氧、氮、硫。此,外还含有微量金属和非金属元素。例如钒、,镍、磷、溴和碘等。,石油和石油的灰分中还检,出铀，它存在于石油的胶质和沥青质组分中。,氮,氧,碳,氢,硫,0.5%5%,83%87%,11%14%,一、石油的组成,馏分组成,:,原油的化学成分,(Hunt,1979),馏,分,的,化,合,物,组,成,%,汽油,C4C10,煤油,C11C13,柴油,C14C18,重柴油,C1925,润滑油,C2640,渣油,40,原油体积（,%,）,轻馏分,重馏分,中间馏分,沸点（,o,C,）,2,、石油的族组成及分子组成,烃类,正构烷烃,非烃,烷烃,芳香烃,环烷烃,环烷芳香烃,异构烷烃,含氧化合物,含氮化合物,含硫化合物,胶质和沥青质,有机金属化合物,在大于,210,度的馏分中达,75%,以上，,在有些轻质烃中几乎完全由烃类组成。目前已鉴定的单体烃已达,1000,多种。,非烃的主要元素是,ONS,，其占石油的,2%,，但是其化合物却占,10%20%,酸类：饱和酸、环烷酸、,异戊间二烯酸、芳香酸等,吡啶、喹啉等,硫醇、一硫化物、,二硫化物、噻吩衍生物等,分子式,单芳环烃,双芳环烃,三芳环烃,硫化芳香分子,(1),芳烃类,石油中氮化物与氧化物的实例,(2),含氮化合物,石,油,中,含,硫,化,合,物,的,实,例,噻,吩,类,硫,化,物,硫,醇,2-,丁（基）硫醇,2-,硫代丁烷,硫代环己烷,乙基噻吩,甲基硫茚,二甲基硫芴,(3),含硫化合物,（,4,）胶质,(resin),和沥青质,(asphaltene),胶质和沥青质是石油中结构最复杂，分子量最大的部分，组成石油的重馏分。它们在轻质石油中含量一般不超过,10%,，重质石油中可高达,20%40%,。,胶质多为棕黄色到黑色的粘稠状液体和半固体，分子量在,5001000,范围内。胶质是不稳定，加热时会释放出烃类和沥青质。,沥青质是黑色粉末，分子量在,100010000,之间。其元素组成比胶质更富,O,、,N,、,S,杂原子，特别是更富含有机硫化物。,A,C,C,D,J,K,F,A,J,M,拉古尼拉斯石油中沥青质的结构模式,拉古尼拉斯石油中沥青质的结构,单元（由核磁共振法测得）,（,5,）有机金属化合物,石油中含有的金属多呈有机金属化合物的,形式存在于胶质和沥青质中。,石油中含有多种微量金属和非金属,卟啉是金属,钒,和,镍,在石油中存在的主要形式，,可能还有其它形式的络合物。,也有人认为钒可能存在于含硫的化学结构中。,国内外部分石油,钒、镍含量图,钒,镍,族组成,石油分类,含硫量,W,B,(%),饱和烃,50%,芳烃,+,胶质,+,环烷烃,石蜡烃,40%,1%,石蜡烃,=,环烷烃,石蜡烃,石蜡烃,环烷烃,40%,芳烃,+,胶质,+,沥青质,石蜡烃,10%,芳香中间型,1%,石蜡烃,=1,0%,环烷烃,=25,%,芳香,-,环烷型,1,氧化,1,还原,（,3,）正构烷烃分布峰型,前锋 后峰 双峰,（,4,）是否正常原油 基线平直 正构烷烃占绝对优势,（,5,）奇偶优势,OEP,：反映成熟度,nC17,Pr,nC18,Ph,3,、硫化作用,在硫酸盐还原细菌作用下，硫酸盐可以氧化,烃类，还原形成硫化氢,(H,2,S,、,S),和硫。,硫化氢和硫反应时形成多硫化物,多硫化物是强氧化剂，在高温下会将饱和烃,完全氧化为,CO,2,。,4,、脱沥青作用,作用的结果：,这些 大量的烃气或形成于油藏中，,或是由于二次运移从外部注入。结果使得,石油比重下降，轻质组分增加，重质组分减少。,当油藏中含有大量气体或其它轻烃,（,C,1,C,6,）时，它们溶解于石油中，可使中等,-,重质石油中的沥青质沉淀分离出来的作用。,储层石油的次生改造,卤水,天然气,脱沥青,作用,轻质油,焦沥青,大气降水,固体储层,焦沥青,近地表的氧,化及挥发,生物降解,水冲,刷,储层中原油,