第一讲石油天然气油田水的成份与性质2010.ppt

五、石油的物理性质 石油的物理性质，取决于它的化学组成，不同地区、不同层位，甚至同一层位在不同构造部位的石油，其物理性质也可明显差别。 1.颜色：石油的颜色不一，有淡黄、黄褐、黑绿、黑色等。石油的颜色与石油中胶质、沥青质的含量有关。一般情况下，胶质、沥青质的含量愈高，颜色愈深。 2.密度和相对密度 相对密度(d420) 指在一个大气压下，20℃石油与4℃纯水的单位体积密度之比。 重质石油(d420) ＞0.93 中质石油0.90＜ (d420) ＜0.93 轻质石油(d420) ＜0.90 相对密度主要决定于： ①胶质-沥青质含量高、密度大、颜色深。 ②低碳数烃含量多，密度小。 ③石油中溶解气数量多，密度小。 ④温度高，密度小，压力大，密度增大。 商业上： API度=141.5/(15.5℃时密度) -131.5 (我国、美国常用) 波美度=140/(15.5℃时密度)-130 (西欧常用) 3.粘度 指液体在外力作用下，阻止其质点相对移动的能力，就是该液体的粘度。粘度的单位为泊。 定义：当用1达因的切力作用于流体，使相距1厘米，面积1厘米2的两液层发生相对流动，如流动的速度为1厘米/秒，该流体的粘度为一泊。 在国际单位SI制中，单位为帕斯卡秒(Pa·S) 影响石油粘度的主要因素 ①密度增高，粘度加大； ②温度增高，粘度降低； ③压力增高，粘度加大； ④烷烃含量高，粘度降低；环烷烃高，粘度大； ⑤烷烃、环烷烃含量多，粘度低；蜡、胶质、沥青质含量高，粘度大； ⑥原油中溶解气增加，粘度降低。 4.导电性 石油电阻率极高，与高矿化度的油田水及沉积岩相比，可视为无限大。在测井上，可将油、水因视电阻率而区分开。 5.荧光性 石油在紫外线照射下可产生荧光的特性。芳烃和非烃引起发光，低碳数饱和烃不发荧光。 芳烃呈天蓝色，含胶质较多为绿色或黄色，含沥青较多为褐色。 6.旋光性 当偏光通过石油时，偏光面会旋转一定角度(旋光角)。 凡具有能使偏振光的振动面发生旋转的特性，称旋光性。 引起石油旋光性产生原因，是在组成石油的某些化合物中，有些碳原子具不对称结构，使化合物产生具有旋光的性能。 人工合成的有机物或天然无机物，不具这种性质。 7.溶解性 石油能溶于多种有机溶剂，难溶于水。 碳数相同的分子比较，烷烃溶解度最小，环烷烃居中，芳烃最大；烷烃中(除甲烷)低分子气态烃溶解度较高，随分子量增大，溶解度减小。 外界条件： 温度增高，溶解度加大； 水中无机组份含量增加时，溶解度降低； 水中有皂胶粒存在时，(烃类)溶解度增大。 第三节 天然气的成分和性质 一、天然气的概念和产状 (一)概念 广义的天然气，指存在于自然界的一切气体。 狭义的天然气：(油、气地质研究的气体) ①指与油田或气田有关的可燃气体。 ②成分以气态烃为主。 ③多与生物成因有关。 (二)产状 按相态:游离气,溶解气,吸付气,固态气水合物； 按分布特征:聚集型，分散型； 按与石油产出关系：伴生气，非伴生气； 按成因： 有机成因型(石油气、煤成气、菌解气)； 无机成因型(岩浆脱气、火山喷气、变质脱气、围岩分解等)。 1.聚集型天然气 气藏气 指在圈闭中具一定工业价值的单独天然气聚集，可存在于油气田中，也可存在于与石油成因分布上无联系的气田(无机成因)内。 气顶气： 指与油共存于油气藏，呈游离态存在于油气藏顶部的天然气。在分布、成因上与石油有密切关系。 基本特点：重烃气含量大于5%，重烃气含量多少取决于石油的组成和密度。 溶解气 油内溶解气：特点是重烃含量高，常见于饱和或过饱和油藏中。 水内溶解气：主要成份有甲烷、氮、重烃气、二氧化碳等，不同成因盆地，成份含量不同。 凝析气 一种特殊的气藏气。在地下较高温度、压力下，超过临界条件后，液态烃逆蒸发而气化或呈液态分布在气中，呈单一气相产出；采出后因地表温度、压力降低，逆凝结呈液态析出。 2.分散型天然气 油溶气：指油藏中的溶解气，任一油藏总溶有数量不等的天然气。 水溶气：水溶气储量较大，但含气率低。 煤层气：指煤层所含吸付和游离态的天然气，其含量因变质强度和煤顶板透气性差异很大。 固态气水合物：冰点附近特殊温压条件下形成的固态结晶化合物。气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中，形成固态气水合物。 二、天然气的化学元素组成 主要由气态的低分子烃(C1-C4)和非烃气体(N2、CO2、H2S)及痕量到微量惰性气体组成。 据统计： C，42-78%，H，14-24%； 化合物以甲烷为主，其次为重烃气(＞C2+)； 含有少量的C2-C6的烷烃。 一般碳数越大，