《石油地质学-1幻灯片课件》由会员分享,可在线阅读,更多相关《石油地质学-1幻灯片课件(51页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、石油地质学,侯贵廷 北京大学地球与空间科学学院 北京大学石油与天然气研究中心,教学大纲,前言 第一部分 石油地质学基础 第一章 石油天然气成分 第二章 石油天然气的成因 第三章 储层和盖层 第四章 油气的运移 第五章 圈闭与成藏 第六章 油气田类型和世界盆地油气分布规律 第七章 油气资源评价方法 第八章 石油安全 第二部分 石油地质的进展及其实例 第九章 火山岩油气地质 第十章 海相油气地质,教学参考书,柳广弟,2010,石油地质学,北京:石油工业出版社。 王尚文,1983,中国石油地质学,北京:石油工业出版社。 中国石油地质志编委会,中国石油地质志,116卷,北京:石油工业出版社。,授课和考
2、试方式,授课:以课堂讲授为主,兼有外请的讲座。拟请中石油海外中心的潘校华教授级高工等。 考试:写一篇石油地质学新进展方面的读书报告,3000字左右,要求有图表,实例,参考文献。 教务要求必须要纸版的!,第一讲 绪 论,一、油气在国民经济中的地位 石油工业的血液! 全球最主要能源: 70年代:美国油气占一次性能源消耗的70%以上; 中国:现今能源消耗中,油气不到30%,其中气占的比例更少(煤占70%以上) 润滑油料 化工原料-其重要用途: 染料、农药等 化肥 三大合成材料:合成纤维、合成橡胶、合成塑料,二、石油工业的历史,国外: 1859年,美国宾州Drake E.L. 世界上第一口井,只有21
3、.69m 1925年:美国年生产1.2万m3的石油,全球最大 1917年,委内瑞拉马拉开波油田的发现,成为二战期间生产石油最多的油田,对同盟国胜利产生了这样影响。 直到1960年,美国一直是全球最大石油生产国(全球50%以上) 60年代:分水岭-生产严重过剩,OPEC诞生;石油生产中心转移至中东、西伯利亚 70年代:国际上一些超大型油田的发现:英国北海;美国墨西哥湾,石油工业的曙光 世界第一口工业油井 1859年 150年前,国内: 中国有文字记载的开发利用石油有2000多年了:东汉(32-92)班固著“汉书”中记载:“高奴(今延长县)有洧(音同伟)水可燃”; 9世纪唐朝北史西域记中记载“(龟
4、兹国)西北大山中,有如膏者流出成川。行数里入地,状如醍醐,甚臭”。新疆库车一带远在1000多年前就发现了如奶酪一样粘稠的沥青,具有臭味。 “石油”这一名词,是由我国伟大的科学家沈括在梦溪笔谈中最先提出的:针对高奴一带的“脂水”,记述:“石油.生于水际沙石,与泉水相杂惘惘而出”,“此物后必大行于世,盖石油至多,生于地中无穷,不若松木有时而竭” 我国最早利用天然气煮盐:盐井-四川2000年前自流井气田,四川发现的汉代砖画:显示利用天然气煮卤水制盐,我国近代石油工业,中国第1口油井:台湾苗栗地区,1878年,用顿钻钻至120m; 大陆:1907年8月,陕北延长县钻出第一口井; 1934年:陕北油矿处
5、成立,是我国第一个专门机构,标志着中国石油工业的开始;,中国近代真正工业意义上的油田玉门油田;1938年设置甘肃油矿筹备处,1939年于老君庙打下第一口井,39年8月日喷原由10吨。,我国现代石油工业,玉门油田的开发,有力地支持了中国的抗日战争 建国后第一个大型油田:新疆克拉玛依油田 大庆油田的发现:1955年始,开始地质普查,1959年9月26日,松基3井喷出高产油流,从而发现了大庆油田。大庆油田已经稳产5000万吨以上达20多年了,至少还可以稳产10年以上,是中国最大的国有企业。 之后,我国又陆续发现胜利、辽河等油田。 当前我国石油工业的战略是:稳定东部,开发西部 目前,鄂尔多斯盆地的长庆
6、油田有望在2015年取代大庆成为中国第一大油田,塔里木盆地的塔里木油田也争取在2020年实现年产石油当量4000万吨,跻身中国三大油田之列。 届时,中国三大油田:长庆油田、大庆油田、塔里木油田,西部就占了两席。,大庆油田发现井 松基3井,松基3井 新中国最年轻的国家重点文物保护单位,石油战线诞生出“铁人精神”,开拓新领域,塔里木盆地,是我国最大的陆上未开发盆地,是中国未来油气的希望所在,已经是我国最大的气源盆地,是“西气东输”的起点。,石油地质学的三大课题,油气成因 油气藏形成 油气分布,第一章 石油天然气性质和成分,石油的成分与性质 化学成分:Petroleum即“岩液”或“石头油”,是一种
7、成分十分复杂的天然有机化合物的混合物,其中的主要成分是烃(Hydrocarbon) 石油的元素组成 烃(Hydrocarbon):从元素上讲,必不可少的元素是C、H; 一般C占84-87%;H占11-14%; Hydrocarbon-占97-99% 其它元素:S, N, O。S的高低影响原油的品质,高S(我国大于2%)引起腐蚀和污染,目前北京从2004年10月1日起,使用欧2标准的低硫汽油,2005年7月1日使用欧3更洁净的低硫汽油。 汽油的标号:90、93、97、98反映的是抗爆系数,标号越高,燃烧更好,更有动力。,烃类组成: 烷烃:CnH2n+2,属直链饱和烃;自然界第一种气态烃是甲烷,气
8、态烃的碳14个,第一种液态烃是正戊烃,液态烃的碳原子516,第一种固态烃是正十七烷烃。 环烷烃:CnH2n ,由环状烃组成 ,一般为液态,由碳的数目决定名称,三员环、四员环和五员环等,多为五员环或六员环。 芳香烃:具有苯环(6个碳原子和6个氢原子) ,是不饱和烃。芳香烃含量高的石油沸点高,不易燃。,石油的非烃组成,含硫化合物 硫是石油中的有害物质,硫的含量是评价石油质量的一项重要指标。 高硫石油:S2%; 低硫石油:S0.5%; 含硫石油:S =0.52%之间。 西北的石油一般低硫,大庆油田和胜利油田低硫,辽河油田高硫。 含氮化合物 含氮万分之一至千分之几。主要为吡啶、喹啉、异喹啉和吡咯、卟啉
9、、吲哚和咔唑等,是重要的西药原料。 含氧化合物 千分之几,以有机化合物状态存在,称为“石油酸”。溶于石油,但不溶于水。,石油的物理性质,颜色: 白色、淡黄色、黄褐色、深褐色、黑绿色至黑色,多数为深褐色。胶质和沥青含量越高,颜色越深。 比重:20摄氏度时,一般介于0.751.00之间,比重大于0.90的为重质石油,小于0.90的为轻质石油。 粘度:1泊=1达因的切力作用于液体流动速度为1厘米/秒移动1厘米每平方厘米。石油是粘性流体。厘泊=1/100泊。 大庆油田的石油粘度为1922厘泊。 荧光性:在紫外线照射下发出荧光,是一种冷发光现象,常用于检测岩芯是否含油。饱和烃不发光,芳香烃和非烃发光。轻
10、质油发浅兰色,含胶质多的石油一般发绿或黄色,含沥青多的石油发褐色荧光。 旋光性:当偏光通过石油时,偏光面会发生旋转,这个角叫旋光角,多数为右旋,一般随含油地层年代的增长而减小。 溶解性:石油难溶于水,而易溶于有机溶剂,如:氯仿、四氯化碳、苯和石油醚、醇等。,天然气的成分和性质,天然气:广义讲自然界所有天然形成的气体均可以称天然气。狭义的天然气是气态烃和非烃气。 天然气的化学成分 气态烃以甲烷为主,非烃气以N2 、CO、 CO2、 H2S、 H2,Ar、He气。 天然气类型 1 气藏气; 2 气顶气;3 溶解气;4 凝析气;5 固态气体水合物。 1 气藏气:不与石油伴生,单独聚集成藏,为纯天然气
11、气藏。甲烷占气藏气体成分的95%以上。 2 气顶气:与石油共生,位于油气藏的顶部,重烃气含量可达百分之几或几十,仅次于甲烷,属于湿气。 3 溶解气:溶于水或石油的天然气,常溶于饱和或过饱和的油藏中,重烃气高达40%。 4 凝析气:当地下温度、压力超过临界条件后,液态烃逆蒸发(可逆裂解)为气体,称为凝析气,一旦采出后,由于地表压力、温度降低而凝结为轻质油,即凝析油。一般分布在地下3000-4000米深处。 5 固态气体化合物:在海洋底特定压力和温度条件下,甲烷气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中,形成固态气体化合物,成为“天然气冰”,或“天然气水合物”。最早前苏联在西伯利亚北极永久冻土带发现气体水合物气田“麦索亚卡气田”。1980年美国在墨西哥湾发现海底天然气水合物岩芯。,天然气的物理性质,天然气溶于石油和水。 天然气的热值很高 热值:每立方米天然气燃烧时发出的热量,单位:大卡/立方米。 天然气的热值一般800020000大卡/立方米, 而石油为10000大卡/千克,煤仅为4000大卡/千克。 可见,天然气的热值最高,燃烧最充分,效率最大,污染最小。,油田的露头,Oil Spring,Oil Lake,沥青,