第1章 油气藏中流体成分和性质.ppt

第三节 油田水 一、油田水的概念 油田水：从广义上理解，油田水是指油田区域（含油构造）内的地下水，包括油层水和非油层水。狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。 二、油田水的产状 按照水的储存状态，可分为以下三种： 吸附水 呈薄膜状被岩石颗粒表面吸附，在一般温、压条件下不能自由运动。 毛细管水 存在于毛细管孔隙-裂隙中，只有当作用于水的力超过毛细管时才能运动。 自由水 存在于超毛细管孔隙-裂隙中，在重力作用下能自由运动，也称之为重力水。 根据水与油、气分布的相对位置，分为底水和边水。 底水：是指含油（气）外边界范围以内与油（气）相接触，且位于油气之下承托着油气的油（气）层水。 边水：是指含油气外边界以外的油气层水，实际上是底水的自然延伸。 三、油田水的来源 油田水的来源是一个极为复杂而尚未取得统一认识的问题。一般认为可以有以下四种来源： ①沉积水 ②渗入水 ③深成水 ④成岩水 沉积水：是沉积物堆积过程中充填于沉积物颗粒间并保存在其中的水。 渗入水：是指来源于大气降雨时渗入到浅处空隙、渗透性岩层中的水。 深成水：特指来源于地幔及地壳深部的高温、高矿化度、饱和气体的地下水、包括初生水、岩浆水和变质水。 成岩水：来源于矿物成岩转化脱出的结晶水（结构水）的有机质演化伴生的水。 四、油田水的化学组成 无机组成：以HCO3-、SO42-、Cl-和Ca2+、Na+、Mg2+6种阴、阳离子为代表以及碘、溴、硼、钡、锶、铵等微量元素，其组合特征及异常值能反应油田水的地质特征。 有机组成：油田水中含有气态烃、液态烃、苯、酚及环烷酸皂等有机组分，其含量及比值可作为找油的水化学标志。 溶解气：常见的有O2、N2、CO2、H2S、CH4、He等。 五、油田水的类型 分类原则是HCO3-、SO42-、Cl-和Ca2+、Na+、 Mg2+6种 阴、阳离子的相对含量，以Na/Cl、(Na-Cl)/SO4和(Cl-Na)/Mg 这三个成因系数，把天然水划分为四种基本类型。 水的 成因系数 Na+/C1- Na+-C1-/SO42- C1--Na+/ Mg2+ 大陆水 硫酸钠型 1 1 0 重碳酸钠型 1 1 0 海水 氯化镁型 1 0 1 深层水 氯化钙型 1 0 1 六、油田水的物理性质 （一）颜色和透明度 油田水因含胶体和乳化物，一般不透明或混浊状。含H2S者呈淡青绿色；含铁质胶状体者带淡红色、褐色或淡黄色。 （二）嗅味和味道 含H2S气体时常常有刺鼻的腐蛋味；当水中溶有较多重烃气及液态烃时，往往具有汽油或煤油味。 （三）相对密度 油田水因溶有数量不等的盐类，相对密度变化很大，油田水相对密度一般大于1。 （四）黏度 油田水中含盐分，黏度比纯水高。一般黏度与溶解盐分成正比，与温度成反比。 （五）导电性 油田水因含各种离子，能够导电。 第四节 油气的碳、氢稳定同位素 一、同位素的概念 同位素：指元素周期表中原子序数相同，原子量不同的元素。 稳定同位素：指原子核的结构不会自发的发生改变的同位素。 稳定同位素有两个最显著的属性： 1.稳定性：即经过复杂的化学反应之后，原子核结构不发生变化。 2.分馏作用：指同位素在两种同位素比值不同的物质之间进行分配。 二、稳定同位素在自然界的丰度、比值、标准及表示方式 在石油和天然气勘探中应用稳定同位素时，除直接测定同位素比值外，常用 值表示。 式中：Rs :为样品的同位素比值； Rr：为标准的稳定同位素的比值。各国用各自的标准计算Rr ，再换算成PDB(Pee Dee belemnite)标准。 标准之间的换算公式： 式中：δ13CB：为求取对B标准的δ值；δ13CA：为测得对A标准的δ值； RAr、RBr：为A、B标准的13C/12C比值。 三、油气中的稳定碳同位素 1、原油 δ13C一般为-22‰～-33‰，平均值为-25‰～-26‰。 2、天然气 δ13C随天然气成熟度的增大而增大， 生物成因气: ≤-60‰～-95‰ 低 热解成因气: -50‰～-20‰ 高 以上两种气的混合气: -50‰～-60‰ 原油的δ13C值随年代变老，显示出轻微降低趋势，即年代愈老的原油13C相对富集，12C相对减少 不同地区、不同成因类型的原油的同位素类型曲线有着明显的差别。 四、油气中的氢同位素 （一）石油的氢同位素组成 原油中δD值一般在－160‰～－80‰之间。 （二）天然气的氢同位素组成 天然气的δD值一般在－270‰ ～－105‰之间。 Offsets between carbon isotope values in various parts of the biosphere; for this figure all