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1、第一章 油气水的组成和性质 1石油：以液态形式存在于地下岩石孔隙中、由多种碳氢化合物和少量杂质组成的可燃有机矿产。 2石油的族分和组分：根据石油对吸附剂和有机溶剂选择性吸附和溶解的性能：饱和烃、芳香烃、非烃、沥青质等四种族分；油质、胶质、沥青质三种组分。3石油的元素组成：主要是碳和氢，其次是硫、氮、氧。 4烃类：指全部由氢和碳原子构成的化合物烷烃、环烷烃、芳香烃。 1）烷烃：分子中碳原子以单键相连成链状；无支链者称正烷烃,有支链者称异烷烃；密度、熔点、沸点均随相对分子量增加而升高；相对密度小于1，几乎不溶于水。 2）正烷烃分布曲线特征： 陆相有机质形成的石油：高碳数(C22)正烷烃多；海相：低
2、碳数(C21)正烷烃多。 年代老、埋深大、有机质演化程度高的石油：低碳数正烷烃多。 受微生物强烈降解的石油：正烷烃常被选择性降解，一般含量较低，低碳数的更少。3）环烷烃：相对密度、熔点、沸点都比碳原子数相同的烷烃高，但相对密度仍小于1。 4）芳香烃：含有6个碳原子和6个氢原子组成的特殊碳环苯环的化合物。属不饱和烃。单环芳香烃具特殊气味，有毒，比水轻，不溶于水，但溶于汽油、乙醇、乙醚等有机溶剂。5石油的非烃组成： 1）含硫化合物：多数情况下，以硫化氢，硫醇，硫醚，噻吩及其同系物等形态出现。根据含量分：高硫石油，S2%；低硫石油，S0.5%；含硫石油。我国多属低硫石油。 2）含氮化合物：碱性氮化物
3、：多为吡啶、喹啉、异喹啉和吖啶及其同系物；非碱性氮化物：主要是吡咯、卟啉、吲哚和咔唑及其同系物。 动物血红素和植物叶绿素都属卟啉类化合物。金属卟啉化合物最为重要，石油有机成因证据之一。 3）含氧化合物：氧在石油中均以有机化合物存在，分酸性氧化物和中性氧化物。前者有环烷酸、脂肪酸及酚，总称有机酸；后者有醛、酮等，含量极少。 环烷酸在水中溶解度很小，易溶于石油烃，易生成各种盐类，碱金属的环烷酸盐易溶于水，在与石油接触的地下水中常含这种环烷酸盐，可作为找油的一种标志。 6石油的物理性质： 1）颜色：颜色变化大，从无色到黑色；胶质-沥青质含量越高颜色越深。 2）相对密度：20时石油的质量与4时同体积水
4、的质量的比值。一般在0.751之间。影响因素：胶质、沥青质含量大，高分子含量大，溶解气含量大，则密度大。API度和波美度与密度在数值上相反。 3）粘度：代表石油流动时分子之间相对运动引起的内摩擦力的大小。温度升高，粘度降低(受温度影响极大)；压力增大、环烷烃及芳香烃含量高、高分子碳氢化合物含量高的，粘度大；溶解气含量高，粘度低。 4）荧光性：石油在紫外线照射下产生荧光的特性。石油中只有不饱和烃及其衍生物具有荧光性。荧光色随不饱和烃的浓度及相对分子质量增加而加深。芳香烃呈天蓝色，胶质呈黄色，沥青质呈褐色。勘探中常用荧光性来鉴定岩样中是否含石油。5）旋光性：大多数石油具有将偏振光的振动面旋转一定角
5、度的能力。且多为右旋。几分之一到几度之间。 6）溶解性：烃难溶于水，溶解度(除甲烷)随相对分子质量增大而减小。易溶于有机溶剂。 7天然气的概念：广义，自然界中的一切气体；狭义，与油气田有关的烃类气体。 8天然气的产状：依其存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态气水合物；依其分布特征可分为聚集型和分散型；依其与石油产出的关系可分为伴生气和非伴生气。 1） 气藏气：有商业价值的单独的天然气聚集。 2） 气顶气：呈游离态与油共存于油气藏顶部的天然气。 3） 油溶气：含量高时，应回收。为湿气 4） 水溶气：分高压和低压，高压水溶气在降低压力下，会强烈排气。为湿气 5） 煤层气：煤层中吸附和游离状
6、态的天然气。 6） 固态气水合物：水与天然气结合形成的白色固态的结晶物。 7） 凝析气：当地下温度压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发形成凝析气。为湿气9天然气的化学组成：以烃类为主，烃中又以甲烷为主。 干气：甲烷95，蓝色火焰；湿气：，重烃气5黄色火焰。 10天然气的物理性质： 1） 相对密度：标况下，单位体积天然气与同体积空气的质量之比。一般0.50.7 2）粘度：随温度和压力增加而变大，随分子量增加而减小。 3）蒸气压力：将气体液化时所需施加的最低压力，称为饱和蒸气压力。随温度升高而增大，相对分子量越小，蒸气压力越大。 4）溶解性：天然气和水互溶性差，而与石油具有较强的互溶能力(10倍)。
7、5）扩散性：自发地从高浓度区向低浓度区转移。 11油田水的概念：广义：油气田范围内的地下水，包括油层水和非油层水；狭义，油气田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。 12油田水的来源主要有4种：沉积水（沉积物堆积过程中保存在其中的水）、渗入水(大气降雨渗入地下空隙和渗透性岩层中的水)、深成水、转化水。 13矿物在水中的溶解度：硅酸盐二氧化硅碳酸盐硫酸盐差。 4）溶解作用：增大孔隙。 5）破裂作用：构造裂缝和成岩过程导致的破裂，对孔隙度的影响很小，在特定情况下对渗透率的改善有重要意义。 五、碳酸盐岩储集层 1岩石类型：石灰岩 白云岩 白云质灰岩 生物灰岩 礁灰岩 2主要储集空间： 1）原生孔隙
8、：粒间孔隙、粒内孔隙、生物骨架孔隙、生物体腔孔隙等。 2）次生孔洞：晶间孔隙、溶蚀孔隙(孔径2mm) 3）裂缝：构造裂缝 成岩裂缝 风化裂缝 压溶裂缝 巨缝2cm，微缝2mm。 3储层类型：孔隙型储层 溶蚀型储层 裂缝型储层 复合型储层 4 沉积环境(沉积作用)对储集物性的影响 1）各类浅水、高能沉积环境：形成的沉积物结构较粗原生孔隙发育。 2）生物礁环境：有利于发育生物骨架孔隙。 3）潮坪环境：有利于形成晶间孔隙和鸟眼孔隙。 5成岩(后生)作用对储集物性的影响 1)溶蚀作用 石矿物成分：岩石的溶解度递减顺序：灰岩白云质灰岩灰质白云岩白云岩含泥灰岩泥灰岩 岩石结构及构造：颗粒越小，溶解速度越快，但粗粒碳酸盐岩粒间、晶间孔隙发育，水溶液可较容易地通过，易进行溶解作用 地下水的溶解能力：主要取决于CO2含量及其运动性。地下水含CO2较多，且水能流动时，则溶蚀作用加快；反之，则会使碳酸盐矿物被沉淀出来，堵塞孔隙或胶结岩石。 地貌：溶蚀带多发育在河谷、湖岸附近。 气候：温暖、潮湿的地区溶蚀作用最为活跃。 构造因素：不整合面、古风化壳等使孔、缝发育，为溶蚀水的运动提供了良好通道。2）白云化作用：白云石取代方解石
