油气藏中的流体-石油、天然气和油田水.ppt

长江大学工程技术学院石油资源系长江大学工程技术学院石油资源系长江大学工程技术学院石油资源系长江大学工程技术学院石油资源系 胡胡胡胡 芳芳芳芳石油地质学石油地质学上节回顾上节回顾石油地质学的概念石油地质学的概念又称石油及天然气地质学，是研究又称石油及天然气地质学，是研究地壳中地壳中油气藏油气藏及其形成原理和分布及其形成原理和分布规律的一门科学。规律的一门科学。第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 一、石油的概念及组成一、石油的概念及组成二、石油的化合物及特征二、石油的化合物及特征三、石油的分类三、石油的分类四、海陆相原油的基本区别四、海陆相原油的基本区别五、石油的物理性质五、石油的物理性质第一节第一节 石石 油油教学目的与教学思路教学目的与教学思路教学重点难点教学重点难点要求掌握石油的概念；石油的元素组成；石要求掌握石油的概念；石油的元素组成；石油化合物组成及特征；石油的分类；石油的油化合物组成及特征；石油的分类；石油的物理性质。物理性质。石油的化合物及特征；石油的组成和特征石油的化合物及特征；石油的组成和特征第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 一个油气藏中的一个油气藏中的流体包括油、气、水，流体包括油、气、水，纯气藏中的流体只有纯气藏中的流体只有气和水。这些流体存气和水。这些流体存在于储集层的孔隙裂在于储集层的孔隙裂缝中，在圈闭范围内缝中，在圈闭范围内按重力分异，气居顶按重力分异，气居顶部，油居中，水在下部，油居中，水在下面。三者以一定的关面。三者以一定的关系共存于储集层的孔系共存于储集层的孔隙系统中。隙系统中。油气水在油气藏（岩石）中的分布油气水在油气藏（岩石）中的分布油气藏中的石油、天然气、油田水三者并非截然油气藏中的石油、天然气、油田水三者并非截然油气藏中的石油、天然气、油田水三者并非截然油气藏中的石油、天然气、油田水三者并非截然分离，气分离，气分离，气分离，气-油、油油、油油、油油、油-水和气水和气水和气水和气-水之间存在过渡带，它水之间存在过渡带，它水之间存在过渡带，它水之间存在过渡带，它们以一定关系共存于储集层的孔隙裂缝系统中。们以一定关系共存于储集层的孔隙裂缝系统中。们以一定关系共存于储集层的孔隙裂缝系统中。们以一定关系共存于储集层的孔隙裂缝系统中。第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水一、石油的概念及组成一、石油的概念及组成 石油（又称原油）crude oilcrude oil：以液态形式存在于地下岩石孔隙中，由各种碳氢化合物和少量杂质组成的可燃有机矿产。克克1井井口油气井井口油气克克27井附近油苗井附近油苗克克5井天然气、原油可燃井天然气、原油可燃盐霜盐霜油苗油苗气可燃气可燃油可燃油可燃杨叶油气苗杨叶油气苗杨叶长期暴露地表杨叶长期暴露地表 油砂滴水珠状油砂滴水珠状气涌带出油花气涌带出油花杨叶油砂杨叶油砂岩石破裂断面见油岩石破裂断面见油塔里木油苗油气是最重要的能源物质油气是最重要的能源物质第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水（一）石油的元素组成（一）石油的元素组成（Elemental composition）元素：碳、氢、氧、氮、硫元素：碳、氢、氧、氮、硫 碳：碳：8487%，平均，平均84.5%；氢：氢：1114%，平均，平均13%；碳碳+氢：氢：9599%，平均，平均97.5%。硫硫+氮氮+氧氧+微量元素：微量元素：14%，其，其中，氧：中，氧：0.10.5%，一般小于，一般小于0.5%；硫：小于；硫：小于1%，平均，平均0.65%；氮：小于；氮：小于0.1%。硫硫 2%：高硫原油：高硫原油 氮氮 0.25%：高氮原油：高氮原油 一、石油的概念及组成一、石油的概念及组成硫在油田开发中是有害的元素硫在油田开发中是有害的元素轮南油田的油管被腐蚀情况2003年重庆天然气井喷事故造成重大损失第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 石石油油已已发发现现59种种微微量量元元素素，按按其其含含量量多多少少和和常常见见程程度度列列举举如如下下：铁铁(Fe)、钙钙(Ca)、镁镁(Mg)、硅硅(Si)、铝铝(Al)、钒钒(V)、镍镍(Ni)、铜铜(Cu)、锑锑(Sb)、锰锰(Mn)、锶锶(Sr)、钡钡(Ba)、硼硼(B)、钴钴(Co)、锌锌(Zn)、钼钼(Mo)、铅铅(Pb)、锡锡(Sn)、钠钠(Na)、钾钾(K)、磷磷(P)、锂锂(Li）、氯氯(Cl)、铋铋(Bi)、铍铍(Be)、锗锗(Ge)、银银(Ag)、砷砷(As)、镓镓(Ga)、金金(Au)、钛钛(Ti)、铬铬(Cr)、镉镉(Cd)。构构成成了了石石油的油的灰分灰分。石石油油灰灰分分中中的的V、Ni含含量量及及其其比比值值（V/Ni）已已被被用用来来确确定定生生油油岩岩相相、油油源源对对比比以以及及研研究究油油气气运运移移等等问问题。题。第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水（二）石油的馏分、族分、组分与化合物组成（二）石油的馏分、族分、组分与化合物组成馏馏分分轻馏轻馏分分中中馏馏分分重重馏馏分分石油气石油气汽油汽油煤油煤油柴油柴油重瓦斯油重瓦斯油润润滑油滑油渣油渣油温度温度(OC)35530(500)530(500)石油的馏分组成石油的馏分组成 石油的馏分：石油的馏分：是利用组成石油的化合物具有是利用组成石油的化合物具有不不同沸点同沸点的特性，加热蒸馏，将石油切割成不同沸点的特性，加热蒸馏，将石油切割成不同沸点范围（即馏程）的若干部分，每一部分就是一个馏范围（即馏程）的若干部分，每一部分就是一个馏分。原油的炼制工艺即利用了这一原理。不同馏分分。原油的炼制工艺即利用了这一原理。不同馏分的名称及温度范围见下表。的名称及温度范围见下表。第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 石油的族分（族组成）：石油的族分（族组成）：石油化合物由于分子结构石油化合物由于分子结构的差异，对有机溶剂和吸附剂具有选择性溶解和吸附性的差异，对有机溶剂和吸附剂具有选择性溶解和吸附性能，选用不同有机溶剂和吸附剂，将石油分成若干部分能，选用不同有机溶剂和吸附剂，将石油分成若干部分，每一部分就是一个族分，分别为，每一部分就是一个族分，分别为饱和烃、芳烃、胶质饱和烃、芳烃、胶质及沥青质四种族分及沥青质四种族分。（二）石油的馏分、族分、组分与化合物组成（二）石油的馏分、族分、组分与化合物组成 石油的组分石油的组分 根据有机溶剂中的选择溶解，可将石根据有机溶剂中的选择溶解，可将石油沥青质类分为四组分：油沥青质类分为四组分：1.油油质质：溶于石油溶于石油醚醚而不被硅胶吸附的部分。而不被硅胶吸附的部分。主要是由主要是由饱饱和和烃烃和一部分低分子量芳和一部分低分子量芳烃组烃组成的淡色粘性液体或蜡状固体。成的淡色粘性液体或蜡状固体。2.苯胶苯胶质质：用苯从硅胶中解析的用苯从硅胶中解析的产产物。物。分子量分子量300-4000，非，非烃烃、芳、芳烃烃、暗色胶状混合物。、暗色胶状混合物。3.酒精酒精-苯胶苯胶质质：用酒精用酒精-苯从硅胶中解析的苯从硅胶中解析的产产物。物。分子量分子量300-1000，非，非烃烃，暗色胶状混合物。，暗色胶状混合物。4.沥沥青青质质：溶于溶于氯氯仿而不溶于石油仿而不溶于石油醚醚或正己或正己烷烷的部分。的部分。非非烃烃，分子量更高（上千甚至上百万）；，分子量更高（上千甚至上百万）；结结构更复构更复杂杂，暗褐色，暗褐色-黑色黑色沥沥青状无定形青状无定形固体。固体。馏分馏分、组分和化合物组成三者的关系、组分和化合物组成三者的关系第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 组分（溶剂分离）组分（溶剂分离）族分（热色谱鉴定）族分（热色谱鉴定）馏分（热分离）馏分（热分离）油质油质 饱和烃饱和烃 汽油汽油 苯胶质苯胶质 芳香烃芳香烃 煤油煤油 酒精苯胶质酒精苯胶质 非烃非烃 柴油柴油 沥青沥青 沥青质沥青质 重油沥青重油沥青 考虑到轻馏分具有较强的考虑到轻馏分具有较强的考虑到轻馏分具有较强的考虑到轻馏分具有较强的挥发性，在储存、运输过挥发性，在储存、运输过挥发性，在储存、运输过挥发性，在储存、运输过程中容易造成误差，故在程中容易造成误差，故在程中容易造成误差，故在程中容易造成误差，故在对石油组分进行地球化学对石油组分进行地球化学对石油组分进行地球化学对石油组分进行地球化学分析时，常先对石油进行分析时，常先对石油进行分析时，常先对石油进行分析时，常先对石油进行蒸馏，一律去掉低于蒸馏，一律去掉低于蒸馏，一律去掉低于蒸馏，一律去掉低于210210210210的馏分，仅保留大于的馏分，仅保留大于的馏分，仅保留大于的馏分，仅保留大于210210210210的馏分进行分离。的馏分进行分离。的馏分进行分离。的馏分进行分离。在近代实验室中，用液相在近代实验室中，用液相色谱可将石油划分为烃类化合色谱可将石油划分为烃类化合物：物：正构烷烃正构烷烃、异构烷烃异构烷烃、环环烷烃烷烃、芳香烃芳香烃和非烃化合物及和非烃化合物及沥青质。沥青质。第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水石油的化合物组成石油的化合物组成1 1、正构烷烃正构烷烃第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 在常温常压下，在常温常压下，C1C4 的烷烃为的烷烃为气态气态，C5C16 的烷烃为的烷烃为液态液态，C17 的高分子烷烃皆呈的高分子烷烃皆呈固固态态。石油中已鉴定出的正构烷烃有石油中已鉴定出的正构烷烃有C1C45，个，个别报导曾提及见到别报导曾提及见到C60正烷烃，但大部分正构烷正烷烃，但大部分正构烷烃碳数烃碳数C35。石油中多数占。石油中多数占15.5%（体积），轻（体积），轻质石油可达质石油可达30%以上，而重质石油可小于以上，而重质石油可小于15%。二、石油的化合物及特征二、石油的化合物及特征（一）烃类化合物（一）烃类化合物第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水石油中正构烷烃的来源：石油中正构烷烃的来源：现代生物：如细菌、藻类。现代生物：如细菌、藻类。含脂类的植物或蜡质（主要在高等植物的叶、孢子含脂类的植物或蜡质（主要在高等植物的叶、孢子花粉、果实）。花粉、果实）。有机质的演变、分解。有机质的演变、分解。其含量主要取决于：其含量主要取决于：1.1.生成石油的原始有机质的类型：陆相原油含量多，生成石油的原始有机质的类型：陆相原油含量多，海相原油含量少。海相原油含量少。2.2.原油的成熟度：原油的成熟度：未成熟的石油，主要含大分子量的正构烷烃；未成熟的石油，主要含大分子量的正构烷烃；成熟的石油中，主要含中分子量的正构烷烃；成熟的石油中，主要含中分子量的正构烷烃；降解的石油中，主要含中、小分子量的正构烷烃；降解的石油中，主要含中、小分子量的正构烷烃；第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水不同类型的正构烷烃分布曲线不同类型的正构烷烃分布曲线 在在石石油油中中，不不同同碳碳原原子子数数正正构构烷烷烃烃相相对对含含量量呈呈一一条条连连续续的的分分布布曲曲线线，称称为为正正构烷烃分布曲线构烷烃分布曲线。根据图中主峰碳位置及形态，根据图中主峰碳位置及形态，可将正烷烃分布曲线分为可将正烷烃分布曲线分为3种种基本类型：基本类型：主峰小于主峰小于C15，主峰区较窄主峰区较窄主峰大于主峰大于C25，主峰区较宽主峰区较宽主峰在主峰在C15-C25之之间，主峰区较宽。应用于石油间，主峰区较宽。应用于石油的成因和油源对比研究。的成因和油源对比研究。2 2、异构烷烃、异构烷烃第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 来源：来源：异戊间二烯烷烃具有生物成因意义，是重要的异戊间二烯烷烃具有生物成因意义，是重要的生物生物标志化合物标志化合物。同源的石油所含异戊间二烯类烷烃类型和含量都。同源的石油所含异戊间二烯类烷烃类型和含量都十分接近。因此，常用于油源对比标志（指纹化合物），近来十分接近。因此，常用于油源对比标志（指纹化合物），近来也用于沉积环境研究。也用于沉积环境研究。石油中的异构烷烃以石油中的异构烷烃以C10为主，且以异戊间二烯烷烃最为主，且以异戊间二烯烷烃最重要。其特点是在直链上每重要。其特点是在直链上每4个碳原子有一个甲基支链。个碳原子有一个甲基支链。在沉积物和原油中以在沉积物和原油中以植烷植烷（四甲基十六烷）（四甲基十六烷）、姥鲛烷、姥鲛烷（四（四甲基十五烷）甲基十五烷）、降姥鲛烷、降姥鲛烷（三甲（三甲基十五烷）基十五烷）、异十六烷、异十六烷（三甲基（三甲基烷）烷）及法呢烷及法呢烷（三甲基十二烷）（三甲基十二烷）的含量最高。的含量最高。烷烃分子结构的特点是什么？烷烃分子结构的特点是什么？单键相连单键相连排列成直链式排列成直链式3 3、环烷烃、环烷烃第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 由许多围成环的多个次甲基（由许多围成环的多个次甲基（-CH2-）组成。组）组成。组成环的碳原子数可以是大于成环的碳原子数可以是大于3的任何数，相应称为三的任何数，相应称为三员环、四员环、五员环等。石油中的环烷烃多为五员员环、四员环、五员环等。石油中的环烷烃多为五员环或六员环。环或六员环。其含量与成熟度有关：其含量与成熟度有关：成熟度低成熟度低高，由多环高，由多环单、双环。一般单、双环占环烷烃的单、双环。一般单、双环占环烷烃的50.5%；三环占；三环占环烷烃的环烷烃的20%；四、五环占环烷烃的；四、五环占环烷烃的25%。原油中大于四环的环烷烃一般具有很高的原油中大于四环的环烷烃一般具有很高的旋光性旋光性，所以没成熟的原油旋光性高。多环环烷烃与四环的甾所以没成熟的原油旋光性高。多环环烷烃与四环的甾族化合物和五环的三萜稀类化合物很相似，被作为有族化合物和五环的三萜稀类化合物很相似，被作为有机成因的主要证据之一。机成因的主要证据之一。4 4、芳香烃、芳香烃第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 含有苯环结构，属不饱和烃。根据其结构含有苯环结构，属不饱和烃。根据其结构不同可分为不同可分为单环、多环、稠环单环、多环、稠环三类芳香烃。三类芳香烃。在石油的低沸点馏分中，芳香烃含量较少，在石油的低沸点馏分中，芳香烃含量较少，且多为且多为单环芳香烃单环芳香烃，如苯、甲苯和二甲苯。随，如苯、甲苯和二甲苯。随沸点升高，芳香烃含量亦增多，除单环芳香烃沸点升高，芳香烃含量亦增多，除单环芳香烃外，出现双环芳香烃，如联苯。在重质馏分中外，出现双环芳香烃，如联苯。在重质馏分中还可能出现还可能出现稠环芳香烃稠环芳香烃，如萘和菲，蒽的含量，如萘和菲，蒽的含量较少。较少。稠环芳香烃指分子中含两个或多稠环芳香烃指分子中含两个或多个苯环，彼此间通过共用两个相个苯环，彼此间通过共用两个相邻碳原子稠合而成的芳香烃。邻碳原子稠合而成的芳香烃。三种烃类在世界石油烃组成中所占的比例（三种烃类在世界石油烃组成中所占的比例（%）烃类名称烃类名称范范 围围 通常范围通常范围平均含量平均含量 烷烃烷烃0 070705 555 55 30 30 环烷烃环烷烃20208080252575 75 46 46 芳香烃芳香烃5 56060101040 40 24 24 主要是含硫、氮、氧三种元素的有机化合物，主要集中在主要是含硫、氮、氧三种元素的有机化合物，主要集中在石油的高沸点馏分中。石油的高沸点馏分中。含硫化合物：含硫化合物：最重要的非烃化合物，存在于中、重馏分中。最重要的非烃化合物，存在于中、重馏分中。主要有硫醇（主要有硫醇（-SH）、硫化物（）、硫化物（-S-）（包括硫醚）（包括硫醚 R-S-R、环硫、环硫醚）、二硫化物（醚）、二硫化物（-S-S-）以及噻吩衍生物。此外，还有元素硫、）以及噻吩衍生物。此外，还有元素硫、硫化氢。硫来自有机物的蛋白质和围岩的含硫矿物石膏等硫化氢。硫来自有机物的蛋白质和围岩的含硫矿物石膏等 含氮化合物：含氮化合物：主要集中在胶质主要集中在胶质沥青质中。石油中氮化合沥青质中。石油中氮化合物可分为碱性和中性两大类。碱性含氮化合物主要是吡咯、吲物可分为碱性和中性两大类。碱性含氮化合物主要是吡咯、吲哚、咔唑的同系物及酰胺等。原油中含有具有重要意义的中性哚、咔唑的同系物及酰胺等。原油中含有具有重要意义的中性含氮化合物，即含氮化合物，即卟啉化合物卟啉化合物，它是石油有机成因的重要生物标，它是石油有机成因的重要生物标志物。志物。第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水二、石油的化合物及特征二、石油的化合物及特征（二）非烃化合物（二）非烃化合物第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水卟啉和矾卟啉的结构式卟啉和矾卟啉的结构式 卟啉卟啉是以是以4个吡咯环为个吡咯环为基本结构，由基本结构，由4个次甲基个次甲基（-CH）桥键连接的含）桥键连接的含氮化合物。在石油中卟啉氮化合物。在石油中卟啉常与金属、常与金属、i络合形成络合形成有机络合物有机络合物，它比较稳定，它比较稳定，易保存，具有极强的易保存，具有极强的吸光吸光性和荧光性性和荧光性。卟啉本身在。卟啉本身在高温或氧化条件下高温或氧化条件下易分解易分解，说明石油是在温度不高、说明石油是在温度不高、还原环境下形成，卟啉还还原环境下形成，卟啉还易被粘土吸附，可应用于易被粘土吸附，可应用于油气运移研究。油气运移研究。第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 含氧化合物：含氧化合物：主要有主要有酸性酸性和和中性中性两大类。两大类。酸性含氧化合物中有环烷酸、脂肪酸及酚，酸性含氧化合物中有环烷酸、脂肪酸及酚，总称总称石油酸石油酸；中性含氧化合物有；中性含氧化合物有醛、酮醛、酮等，等，其含量较少。其含量较少。酸性含氧化合物中酸性含氧化合物中环烷酸环烷酸最最多，占酸性物质多，占酸性物质90%以上，易与碱金属作以上，易与碱金属作用生成环烷酸盐，极易溶于水，由此可作用生成环烷酸盐，极易溶于水，由此可作为地下水找油的一种标志。为地下水找油的一种标志。除上述已经分离和鉴定出的各种化合物外，石油中还有除上述已经分离和鉴定出的各种化合物外，石油中还有一定数量的、由多种元素（一定数量的、由多种元素（C、H、O、S、N等）组成的、等）组成的、结构极为复杂的高分子化合物，因受分离技术的限制，目前结构极为复杂的高分子化合物，因受分离技术的限制，目前对其具体的结构特征尚不清楚，统称其为对其具体的结构特征尚不清楚，统称其为沥青质沥青质。三、石油的分类三、石油的分类第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 石油的分类方法常因石油的分类方法常因目的而异，地球化学家和目的而异，地球化学家和地质学家注重原油组成及地质学家注重原油组成及其与生油岩和演化作用的其与生油岩和演化作用的关系。代表性的分类方案关系。代表性的分类方案是是蒂索蒂索Tissot和威尔特和威尔特Welte(1978)提出的，该提出的，该分类采用三角图，以分类采用三角图，以烷烃、烷烃、环烷烃、芳烃环烷烃、芳烃N、S、O化合物化合物作为三角图解的作为三角图解的三个端元。分为六种类型。三个端元。分为六种类型。注意该方案中所用参数是注意该方案中所用参数是注意该方案中所用参数是注意该方案中所用参数是原油中沸点原油中沸点原油中沸点原油中沸点2102102102100 0 0 0C C C C馏分的馏分的馏分的馏分的分析数据。分析数据。分析数据。分析数据。烃类成分含量烃类成分含量含硫含硫量量类型类型S50%AA40%PN1%石蜡型石蜡型P40%N40%石蜡石蜡-环烷环烷型型P40%环烷型环烷型S50%AA50%P10%1%芳香芳香-中中间型间型P10%N25%1%芳香芳香-沥沥青型青型S:饱和烃 P:烷烃（石蜡烃）N：环烷烃 AA:芳烃+NSO化合物（胶质、沥青质）:重质降解原油重质降解原油芳香芳香沥青型沥青型芳香芳香环烷型环烷型芳香芳香中间型中间型石蜡型石蜡型环烷型环烷型石蜡石蜡-环烷环烷型型根据根据统计出现的频数统计出现的频数，大多数正常石油属于芳香，大多数正常石油属于芳香中间型、石蜡中间型、石蜡环烷型和石蜡型；环烷型和石蜡型；而若以石油的产储而若以石油的产储量大小论量大小论，则芳香，则芳香沥青型最重要，其次是芳香沥青型最重要，其次是芳香环烷环烷型和芳香型和芳香中间型。中间型。重质降解原油重质降解原油芳香芳香沥青型沥青型芳香芳香环烷型环烷型芳香芳香中中间型间型石蜡石蜡型型环烷型环烷型石蜡石蜡-环烷环烷型型第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水内容内容海相海相陆陆相相石油类型石油类型以芳香以芳香中中间间型和石型和石蜡蜡环烷环烷型型为为主，主，饱饱和和烃烃占占252570%70%，芳，芳烃烃占占252560%60%。以石蜡型以石蜡型为为主，主，饱饱和和烃烃占占606090%90%，芳，芳烃烃占占101020%20%。含蜡量含蜡量含蜡量低含蜡量低(5%)(5%)5%)含硫量含硫量含硫量高含硫量高(1%)(1%)含硫量低含硫量低(1%)(1V V、NiNi含量低且含量低且V/Ni1V/Ni-27碳同位素碳同位素1313C C值值l;V/Nil;V/Nil;V/Nil;而陆相石油中钒、镍而陆相石油中钒、镍而陆相石油中钒、镍而陆相石油中钒、镍含量较低，且含量较低，且含量较低，且含量较低，且V/NiV/NiV/NiV/Ni1 1 1 1。此外，钒、镍主要存在于卟啉类化。此外，钒、镍主要存在于卟啉类化。此外，钒、镍主要存在于卟啉类化。此外，钒、镍主要存在于卟啉类化合物中，合物中，合物中，合物中，海相石油富含钒卟啉，而陆相石油富含镍卟啉。海相石油富含钒卟啉，而陆相石油富含镍卟啉。海相石油富含钒卟啉，而陆相石油富含镍卟啉。海相石油富含钒卟啉，而陆相石油富含镍卟啉。(五五五五)碳稳定同位素分布碳稳定同位素分布碳稳定同位素分布碳稳定同位素分布海陆相石油的碳稳定同位素组成也有明显差别。据廖永海陆相石油的碳稳定同位素组成也有明显差别。据廖永海陆相石油的碳稳定同位素组成也有明显差别。据廖永海陆相石油的碳稳定同位素组成也有明显差别。据廖永胜胜胜胜 (1989)(1989)(1989)(1989)统计，第三系海相石油的统计，第三系海相石油的统计，第三系海相石油的统计，第三系海相石油的13131313C C C C值一般值一般值一般值一般大于大于大于大于-27-27-27-27，而陆相石油的，而陆相石油的，而陆相石油的，而陆相石油的13131313C C C C值一般值一般值一般值一般小于小于小于小于-29-29-29-29。不同时代海、陆相。不同时代海、陆相。不同时代海、陆相。不同时代海、陆相石油的石油的石油的石油的13131313C C C C值可有一定幅度的变化，但两者的差别仍是基值可有一定幅度的变化，但两者的差别仍是基值可有一定幅度的变化，但两者的差别仍是基值可有一定幅度的变化，但两者的差别仍是基本的。本的。本的。本的。海陆相石油在三角图上的分布海陆相石油在三角图上的分布非海相有机非海相有机质形成的油质形成的油田田高硫原油高硫原油海相有机质海相有机质形成的油田形成的油田重质降解重质降解原油原油五、石油的物理性质五、石油的物理性质第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 颜色：颜色：从白色、淡黄、黄褐、深褐、墨绿色至黑色。从白色、淡黄、黄褐、深褐、墨绿色至黑色。比重：比重：是指一大气压下，是指一大气压下，20石油与石油与4纯水单位体积的纯水单位体积的重量比，用重量比，用d420表示。一般介于表示。一般介于0.750.98之间。通常把比重之间。通常把比重大于大于0.90的称为重质石油；小于的称为重质石油；小于0.90的称为轻质石油。美国通的称为轻质石油。美国通常用常用API度度、西欧用、西欧用波美度波美度来表示石油的比重。来表示石油的比重。关系如下：关系如下：API=141.5/15.5时比重时比重 -131.5 波美度波美度=140/15.5时比重时比重 -130 15.515.5时时的比重的比重波美度波美度APIAPI度度15.515.5时时的比重的比重波美度波美度APIAPI度度1.001.0010.010.010100.84850.848535.035.035.335.30.96550.965515.015.015.115.10.83250.832540.040.040.340.30.93330.933320.020.020.120.10.80000.800045.045.045.445.40.90320.903225.025.025.225.20.77780.777850.050.050.450.40.87500.875030.030.030.230.2第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 石油的粘度：石油的粘度：代表石油流动时分子之间相对运动代表石油流动时分子之间相对运动所引起的内摩擦力大小称作所引起的内摩擦力大小称作动力粘度动力粘度,又称绝对粘度，又称绝对粘度，用用SI表示，单位为帕斯卡秒（表示，单位为帕斯卡秒（Pas)。动力粘度动力粘度/同温同温下密度称为下密度称为运动粘度运动粘度，其单位称二次方米每秒，其单位称二次方米每秒(m2/s)，不同温度下的运动粘度用，不同温度下的运动粘度用Vt表示。表示。相对粘度相对粘度又称恩又称恩氏粘度，氏粘度，是在恩氏粘度计中是在恩氏粘度计中200ml原油与原油与20同体积同体积蒸馏水流出时间的比值。常用蒸馏水流出时间的比值。常用Et表示。表示。石油颜色深浅和比重、粘度的大小主要取决于石石油颜色深浅和比重、粘度的大小主要取决于石石油颜色深浅和比重、粘度的大小主要取决于石石油颜色深浅和比重、粘度的大小主要取决于石油的化学组成，胶质、沥青质含量愈高，颜色愈深，油的化学组成，胶质、沥青质含量愈高，颜色愈深，油的化学组成，胶质、沥青质含量愈高，颜色愈深，油的化学组成，胶质、沥青质含量愈高，颜色愈深，比重愈大，粘度增加。比重愈大，粘度增加。比重愈大，粘度增加。比重愈大，粘度增加。第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 荧光性：荧光性：石油在紫外光照射下可产生延缓时间不足石油在紫外光照射下可产生延缓时间不足10-7秒秒的发光现象，称为荧光性。石油中的的发光现象，称为荧光性。石油中的多环芳烃和非烃多环芳烃和非烃具有荧光具有荧光性。荧光色随不饱和烃的浓度及分子量增加而加深。轻质石油性。荧光色随不饱和烃的浓度及分子量增加而加深。轻质石油显浅蓝色，胶质较多显绿黄色，沥青质为褐色。显浅蓝色，胶质较多显绿黄色，沥青质为褐色。利用石油具有荧光性，可以用紫外灯鉴定岩石中微量石油利用石油具有荧光性，可以用紫外灯鉴定岩石中微量石油和沥青类物质的存在。和沥青类物质的存在。旋光性：旋光性：石油能将偏振光的振动面旋转一定角度的能力。石油能将偏振光的振动面旋转一定角度的能力。石油的旋光角一般是几分之一度到几度之间。绝大多数石油的石油的旋光角一般是几分之一度到几度之间。绝大多数石油的旋光角是使偏振面向右旋移而成，仅有少数为左旋。石油的旋旋光角是使偏振面向右旋移而成，仅有少数为左旋。石油的旋光性与含有结构不对称的生物成因标志物有关，因此旋光性常光性与含有结构不对称的生物成因标志物有关，因此旋光性常作为石油有机成因的证据。作为石油有机成因的证据。第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水 溶解性：溶解性：石油难溶于水，但却易溶于多种有机溶剂如氯仿、石油难溶于水，但却易溶于多种有机溶剂如氯仿、四氯化碳、苯、醚等。利用这种特性可以用有机溶剂检验岩石四氯化碳、苯、醚等。利用这种特性可以用有机溶剂检验岩石的含油性。的含油性。凝固和液化：凝固和液化：石油凝固和液化的温度范围是随其组成而变石油凝固和液化的温度范围是随其组成而变化的，无固定数值。凝固点：原油失去流动能力的最高温度称化的，无固定数值。凝固点：原油失去流动能力的最高温度称为凝固点。含高分子的烃越多，凝固点越高。为凝固点。含高分子的烃越多，凝固点越高。导电性：导电性：石油是不良导体，在地下属高电阻。石油的电阻石油是不良导体，在地下属高电阻。石油的电阻率为率为109-1016m，与高矿化度的油田水，与高矿化度的油田水(电阻率为电阻率为0.02-0.1m)和沉积岩和沉积岩(1-104m)相比，可视为无限大，都是非导相比，可视为无限大，都是非导体。体。一、石油的概念及组成一、石油的概念及组成二、石油的化合物及特征二、石油的化合物及特征三、石油的分类三、石油的分类四、海陆相原油的基本区别四、海陆相原油的基本区别五、石油的物理性质五、石油的物理性质课课 堂堂 小小 结结第一章第一章 油气藏中的流体油气藏中的流体石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水第一节第一节 思考题思考题 1 1、名称解释：石油、名称解释：石油 2 2、石油中包含哪几类烃类化合物和非烃化合物？、石油中包含哪几类烃类化合物和非烃化合物？3 3、海相与陆相石油的基本区别、海相与陆相石油的基本区别