第2章油气水_可编辑.pptxVIP

第二章 油气藏中的流体 ——油、气、水的化学组成和物理性质;§1 石油(petroleum/crude oil);C、H两元素在石油中占绝对优势，主要以烃类化合物的形式存在，构成了石油的主体。而O、S、N常存在于含杂原子的化合物中，主要是重馏分。 高硫原油和低硫原油（以S =1%为界） 2．微量元素 石油中还有几十种微量元素，主要是金属元 素（其中V和Ni的含量最高），仅占石油重量的万分之几，构成了石油的灰分。;3．同位素;图2-1 原油碳同位素类型曲线(据廖永胜，1982（实 线）；Stahl，1977（虚 线）);三．化合物组成;异戊间二烯型烷烃（姥鲛烷Pr、植烷Ph最丰 富），一般认为由叶绿素的侧链——植醇演化而来。;3．芳香烃 石油中有：苯、萘（二环）、菲和蒽（三环）环烷芳烃以四环、五环最重要，多与甾、萜类 化合物有关，属生物成因标志物。;三种烃类在世界石油烃组成中所占的比例（%）;（二）非烃化合物 这一部分化合物在石油的重质馏分中含量较高。 1．含氧化合物 有酸性和中性氧化物两类。前者称为石油酸，其中又以环烷酸最为重要，约占总酸的90%±，多集中于石油250 ~ 350℃的中间馏分内，多属一元酸类，常为环戊烷的衍生物，易形成各种盐类，由此可作为地下水找油的一种标志。;含硫化合物 有H2S、硫醇（RSH）、硫醚（RSR′）、噻吩等。 含氮化合物可分两类： 碱性氮化物：多为砒啶、喹啉等 非碱性氮化物：主要是砒咯、卟啉等——动物血红素和植物叶绿素都属卟啉类化合物，且结构相同（见下图）;除上述已经分离和鉴定出的各种化合物外，石油中还有一定数量的、由多种元素（C、H、O、S、N等）组成的、 结构极为复杂的高分子化合物，因受分离技术的限制，目前对其具体的结构特征尚不清楚，统称其为沥青质。;石油的馏分 石油的馏分是根据组成石油的化合物具有不同沸点的特性，加热蒸馏，将原油分割成不同沸点范围（馏程）的若干部分，每一部分就是一个馏分。原油的炼制工艺即利用了这一原理。不同馏分的名称及温度范围见下表。;石油的组分;;;;;;中国原油性质（引自李克玉，1996）;§2 天然气;三．化学组成;国别;四．物理性质;3．溶解性 天然气能不同程???地溶解于水和油中（相似相溶原理）。 标准状态下常见天然气组分在纯水中的溶解系数;*4．天然气的逆凝结和逆蒸发 自然界存在这样一种气藏，在地下深处高温高压下呈气相，采到地面时，反而凝结为液态，称为凝析气藏，地面的凝析油通常为浅色、轻质油。 其相对密度通常在55°API以上(15.5℃(60℉)时 的相对密度小于 0.759)。这与一般的等温加压、减压过程恰好相反，称之为逆凝结和逆蒸发。据研究，此种现象常发生于二组分以上的物质体系内。;要准确理解凝析气藏的成因，需从理想气体、单一组分真实气体、以及两组分以上混合气体的 P-V图或相图入手，加以说明。;想气体在不同温度下的压力-体积关系;温度下的压力-体积关系;力—温度关系与相态分布;§3 油田水 (oilfield water/undergroud wa;;二．化学组成和水的矿化度;2．有机组分： 包括烃类、酚和有机酸，它们常被用来区分油层水和非油层水。;4．同位素：主要是C13、D、O18等，可判断地下水的起源。;然后，以Na+和Cl-的当量比为基础，配合 （rNa+-rCl-）/rSO42-、（rCl--rNa+）/rMg2+两个成因系数，把地下水分成四个基本类型。;在油田剖面上，上段以NaHCO3型水，深部则为MgCl2和CaCl2型水。油田水的水化学类型以CaCl2型为主， NaHCO3型次之，而Na2SO4型水和MgCl2型水则较少见。;2、根据水化学资料判断油气运、聚和保存条件对油气聚集和保存最为有利的环境应是渗透 水交替缓慢或停滞，即地下水不太活动的环境。 水型为CaCl2型、高矿化度水分布区，显然最有利。 此外，在判断油气运移方向及聚集条件时，还可采用脱硫系数（rSO42-/(rCl-+rSO42-)）、钠氯系数（rNa+/ rCl-）、及碳酸盐平衡系数 （(rHCO3-+rCO32-)/rCl-）等当量离子的组合形式，一般认为，越靠近油气聚集区，其值越大，而越 往供水区方向，其值越小。;部侏罗系水化学场分布图 1 9 9 8）;不同层系水型分布直方图;推测油气运移方向从石油的密度和粘度的平;石西油田不同流体沿断裂的纵向运移方向示意图