石油天然气地质和勘探.docx

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1、第一章石油、天然气、油田水的成分和性质第一节石油沥青类概述第二节石油的成分与性质第一章石油、天然气、油田水的成分和性质第三节天然气的成分与性质第四节油田水的成分与性质第五节重质油和固体沥青第六节石油沥青类中的碳、氢等同位素第二章第一节第二章第二节石油和天然气的形成 油气成因假说概述 石油和天然气的形成 油气有机成因有关问题一、生成油气的原始物质 二、促使油气生成的因素 三、有机质成煌演化过程第二章第三节第二章第四节第三章 第一节 第三章 第二节第四章第一节第二节第四章第三节第四节第五章石油和天然气的形成妙源岩研究石油和天然气的形成天然气成因及其特征储集层和盖层储集层储集岩体储集层和盖层盖层和生

2、储盖组合石油和天然气的运移概述油气初次运移石油和天然气的运移油气二次运移地下流体势分析油 气聚集及油 气藏的形成一、重油和沥青砂重油：在原始油层温度下，脱气原油粘度为100-1000。 X10-3Pa-s,或在标准条件下密度为的原油。沥青砂超重油）：在储层条件下，粘度为大于10000mPa-s,或在标 准条件下密度大于1.00g/cm3的原油。1、元素组成：一一与常规原油相比，11氧、硫、氮等元素含量高。2）更富含微量元素，高于常规原油几倍至几十倍。2、化合物组成烧类含量低（一般小于60%）,非烧、沥青质含量高1030%）。3、物理性质由于重油和沥青砂比常规油的高分子煌和杂原子化合物含量高，在

3、物理性质上,具有比重大、粘 度大、含胶量高、含蜡量低、凝固点低等特点。二、固体沥青石油的固态衍生物。 指油气在热力和氧化、细菌生物化学作用下，次生变化的产物。物理分异产物地蜡rj典沥目贫胶沥青风化产物软沥青地沥青石沥青硬沥青脆沥青腐殖化产物酸性碳质沥青腐质碳质沥青变质产物碳质沥青黑沥青焦性沥青碳沥青次石墨其中：石蜡（Paraffin）：主要由碳原子数1736的高分子分子量约300600）正构烷烧组成 的常温下似虫蜡的白色半透明固体。地蜡（Ozokerite）：主要由高分子异构烷烧、长链环烷烧、及碳原子数3753的正构烷煌组 成的在常温下似蜂蜡的黄色一棕褐色固体（分子量约500700）。地蜡在石

4、油中一般处于溶解状态。软沥青（Maltha）：指由富含环烷煌和芳香烧的重质石油轻质组分散失）被氧化而成的粘稠 状液体到半固体产物。其密度为0. 971. 00g/cm3o地沥青（Asphaltite, Asphalth由软沥青进一步软化成呈粘性的树脂状无定形固体产物。其熔点高于100o石沥青fRock asphalt)：由地沥青进一步氧化或碳化变质而成的具明亮松脂状光泽和贝壳状 断口的黑色固体产物。其熔点约在8032CTC。碳质沥青(Carboith由地沥青、石沥青遭受变质作用的黑色固体产物。其熔点高于30CTC, 不溶于或稍溶于有机溶剂。碳沥青Anthraxolite)： 一种变质程度很高、

5、含碳95%以上的黑色坚硬固体，既不熔化，也 不溶于有机溶剂。第六节 石油沥青类中的C、H等同位素一、同位素的基本概念在化学元素周期表上占同一位置，具一样质子数(Z)和不同中子数(N) 的元素的原子，称为该元素的同位素。换言之，同位素是原子核内具一样数量的带正电质子而原子量不同的 原子。1、稳定同位素原子核构造不会自发改变的同位素。例如C612、C613质量大者称重同位素，质量小者称轻同位素。2、放射性同位素即不稳定同位素，系指那些能自发进展蜕变(即改变自己的原子量)，形成质子数不同的新原子 的同位素。1、碳稳定同位素1、稳定碳同位素分储同位素分储：同位素在两种同位素比值不同的物质间的重新分配作

6、用。碳同位素分储即为两 种有不同。2/。3比值的物质之间发生的同位素转移和分配作用。(1)同位素交换反响不发生化学反响，只在不同物质分子之间发生的C%两种同位素的重新分配作用。例：C,2O2+C,3H4C13O2+C12H4(2)光合作用的动力效应植物在进展光合作用时，吸收CO2和H2O,致使自身富集C%而C13相对减少。(3)热力和化学反响的动力效应-CC键的稳定性如下：CC13CQ-C】2C12CI2所以：低温条件下形成的煌类，富集C%而到后期较高温条件下形成的烧类，那么相对富集C13o(4)物理化学效应蒸发作用：使气相富集轻同位素C%液相浓缩富集重同位素C%扩散作用：先行扩散局部富集C巴

7、剩余局部富集C13。2、油气中的稳定碳同位素组成(1)丰度表示方法一一 5 13c或C12/C13比值%0(C12/C13) pdb=1 123.7 X10-5(2)分布特点A、原油中：3 13c一般为一2233%。其中海相原油6 13c值高(一22一27%。，陆相原油6 13c较低(2733%。)。B、年代越老的原油，C12越富集，C13越少。C、一般地：由饱和烽一芳煌一非煌，6 13c逐渐增大。分子量小的”30J、，分子量大的”3c大。D、天然气513c变化范围大(一20一100%。)。低温浅层富集C%高温深层富Ci3。同一天然气 S 13Ci S 13c2V 8 13c3V 8 13c船

8、二、油气中的氢同位素1、丰度表示方法5D或H2/H】【即D/H】)6D二D/FT)样品一 (D/H1)标准/ (D/H1)标准X lOOO%oD/印)标准值取标准海水中的(D/印)值，缩写为SM0W。2、分布特点A、原油中6 D 一般为一80-16O%o；天然气5 D 一般为一105270%。；与5 13c正相关性。B、饱和烧6DV芳煌6DV非燃6D。C、生物成因气”3c、3D较低，热解成因气”3c、6 D都较高。D、同油气聚集伴生的水中H2含量增高，由于石油与水的氢同位素交换，产生了富H2的石油。第一节 第五章 第二节 第五章 第三节第五章闭和油气藏概述油 气聚集及油 气藏的形成油气藏形成的

9、 基本条件第四节油 气聚集及油 气藏的形成 油气聚集机理油 气聚集及油 气藏的形成油气藏形成时间确实定第六章 第一节 第二节 第六章 第三节闭与油气藏的类型构造圈闭与构造油气藏闭与油气藏的类型地层圈闭与地层油气藏第四节岩性圈闭与岩性油气藏第五节 第六节 第七章水动力圈闭与水动力油气藏复合圈闭与复合油气藏第一节第七章第二节 第七章第三节第七章地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系地温场与油气藏形成的关系地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系地压力场与地层压力预测地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系地应力场及其与油气藏形成的关系地温场、地压场、地应力场第四节第七章与油气藏形成的关系异

10、常压力流体封存箱地温场、地压场、地应力场 与油气藏形成的关系第五节第六节态气水合物的形成与分布凝析气藏的形成与分布第八章 第一节 第二节 第八章 第三节 第九章 第一节 第九章 第二节 第三节 第九章第四节油气聚集单元含油气盆地及其分类 油气聚集单元划分油气聚集单元含油气系统简介油气资源分布与评价油气分布特点概述油气资源分布与评价我国油气资源分布轮廓世界油气资源分布轮廓油气资源分布与评价主要类型盆地的石油地质特征第九章油气资源分布与评价第五节油气资源评价第十章油气田勘探 第一节概述 第十章油气田勘探第二节油气勘探的程序及任务第一章 石油、天然气、油田水的成分和性质第一节石油沥青类概述第二节石油

11、的化学成分与物理性质第三节天然气的化学成分与物理性质第四节地层水的化学成分与物理性质第五节 重质油、沥青砂和固体沥青简介第六节 石油和天然气中的c、H、S、O、N同位素第一节 石油沥青类概述(Petroleum asphalts, Petroleum bitumens)天然气、石油及其固态衍生物，统称石油沥青类。1 .根据在有机溶剂中的选择性溶解，将石油沥青类分为四组分:(1)油质(Oily)溶于石油醴而不被硅胶吸附局部。主要由饱和慌和局部低分子量芳燃组成的淡色粘性液体或 蜡状固体。2 2) 苯胶质(Benzene resin ； Benzene gum)用苯从硅胶中解析产物。分子量30010

12、00,非煌、芳煌，暗色胶状混合物。(3)酒精一苯胶质 f Alcohol-benzene resin； Alcohol-benzene gum)用酒精一苯从硅胶中解析产物。分子量3001000,非烽，芳煌，暗色胶状混合物。 沥青质(Bitumin； Asphaltum； Pitch)溶于氯仿而不溶于石油酸或正己烷的局部。分子量更高(上千、上万、甚至上百万)，构造更 复杂，非烧，暗褐色一黑色沥青状无定形固体。2.用液相色谱别离可得四族分：饱和烧、芳煌、非烧、沥青质3、石油炼制中根据油气沸点，划分出假设干种微分组成：储分名称沸点碳原子数化合物轻微分石油气530C25第二节石油一、石油的化学成分.元

13、素组成组成石油的化学元素主要有：c、H、0、S、N重量百分比一般为：c84-87%； H10-14%； O+N+S1-4%。S含量有环境指示意义，石油中S含量平均为0.65% (重量，其中海相、近海陆相、陆相碳酸盐岩和蒸发岩半咸一咸水)：S高1%)；内陆相(淡水):S 低(2% 高硫原油；SV0.5% 低硫原油；S = 0.5-2%含硫原油 微量元素：V、Ni高且V/Nil海相；V/Ni40%,且 PNI：石蜡型S50%AAV50%PW40%,且NW40%1%II：石蜡一环烷型P40%in：环烷型S10%1%IV：芳香一中间型PW10% 且N25%,1%IV：芳香一沥青型四、海陆相石油的基本区

14、别海相石油：以芳香一中间型和石蜡一环烷型为主，V/Nilo饱和燃 占 25 70%,芳煌占 25 60%；高硫 O1%）、低蜡（V5%）。陆相石油：以石蜡型为主，局部石蜡一环烷型。V/Ni5%、低硫（95%, C2+5%, 非燃气：n2 co2 co、h2s 二、产状类型根据气体在地下存在的状态分:CH4V95%, C2+5%, 非燃气：n2 co2 co、h2s 二、产状类型根据气体在地下存在的状态分:富（湿）气;H2、微量惰性气体（无氧气）。聚集型、分散型两大类，具体有以下几类：气藏气、气顶气、溶解气、凝析气、煤层气、固态气水合物。1.气藏气： 纯气藏中的气体。可为燃气，也可能为非燃气。2

15、气顶气：油气藏中呈游离气顶产出的天然气。湿气、成因、分布均与石油有关。3 .凝析气：地下高T高P （T=180-250）：一定T、P范围内，假设油气藏中气多油少，局部低C数液态燃可溶于燃气或者逆蒸发成气。这种气叫凝析气。采至地面过程中，随T、PI ,这局部气可凝结析离成轻质油，称凝析油（Condensates）o.溶解气：油溶气（湿气,C2+可达40%）；水溶气（CH4、N2、C2士气、CO2少）一样条件下，天然气在石油中溶解度远大于在水中溶解度。4 .煤层气：煤层吸附气或游离状态天然气。5 .固态气水合物:高P低T条件下，CH4等气体分子被封闭冻结在水分子扩大晶格中,形成固体物，称固态气水合

16、物。气形成固体物，称固态气水合物。气形成条件中最重要的是必须存在液态水，其次水合物的是温度、压力条件。极地、冻土带、深海沉积物分布区。能形 的煌类气体有：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷。正成水合物丁烷较少。油田水广义上：指油气田区域内的地层水。油层水、非油层水）狭义上：指油气田区域内的油层水。油层水：带色、混浊、比重1,有H2S味或者汽油味，导电。含MgSO4 时有苦味。非油层水：a.上层水；b.夹层水；c.下层水油层水：d.底水；e.边水一、来源：沉积水、渗入水、深成水。二、矿化度单位体积水中所含溶解状态的固体物质总量。即单位体积水中各种离 子，元素及化合物总含量。用g/1、mg/1、ppm （百万分之一）表示。三、化学组成L无机盐类:主要有以下阴、阳离子阳离子：Na+（K+） I Ca2+ Mg2+阴离子：cr hcoi so42含ccv-）2 .有机组分:主要有环烷酸、酚、苯等，据此可进展地化勘探。3 .溶解气:C02 CO、N2、CH4、C2+无 O24 .微量元素:Sr、Ba、Fe、Al等，有20多种。四、水型第五节重质油和 固体沥青水型成因系数（毫克当量）Na/Cl(Na-Cl) /SO4(Cl-Na) /Mg深成水、油田水CaCl2 型11偶：地表水MgCl2 型1011110地表淡水