河北地质学院石油地质学讲义8.ppt

第一章 石油、天然气和油田水 第一节 石油 第二节 天然气的成分与性质 第三节 油田水的成分和性质 那么我们如何去认识石油这种有机矿产的特征和性质呢？ 石油的化学组成 1、元素组成 石油没有确定的化学成分，因而也就没有确定的元素组成。但其元素组成还是有一定的变化范围。石油主要由 碳（C）、氢（H）、硫（S）、氮（N）、氧（O）等元素组成 （1）烃类化合物 环烷烃在石油中所占的比例为20-40%，平均30%左右。 石油中环烷烃以单环和双环为主，占石油中环烷烃的50-55%，三环约占20%，四环以上占25%左右。 在石油中多环环烷烃的含量随成熟度增加而减少，故高成熟原油中1-2环的环烷烃显著增多。 石油中已鉴定出的芳香烃，根据其结构不同可以分为单环、多环和稠环三类，而每个类型的主要分子常常不是母体，而是烷基衍生物。单环芳烃包括苯、甲苯、二甲苯等。多环芳烃有联苯、三苯甲烷等。稠环芳烃包括萘（二环稠合），蒽和菲（三环稠合）以及苯并蒽和屈（四环稠合）。芳香烃在石油中以苯、萘、菲三种化合物含量最多，其主要分子也常常是以烷基的衍生物出现。如前者通常出现的主要是甲苯，而不是苯。 (2)非烃化合物 含硫化合物???? 硫是碳和氢之后的第三个重要元素，含硫的化合物也最为多见。目前石油中已鉴定出的含硫化合物将近100种， ??? ? 石油是数以百计的若干种烃类和非烃有机化合物的混合物，每种化合物都有自己的沸点和凝点。 石油的馏分就是利用组成石油的化合物各自具有不同沸点的特性，通过对原油加热蒸馏，将石油分割成不同沸点范围的若干部分，每一部分就是一个馏分。 分割所用的温度区间（馏程）不同，馏出物（馏分）有所差异（表）。 各馏分的体积 百分比为： 汽油-27%， 煤油-13%， 柴油-12%， 重瓦斯油-10%， 润滑油-20%， 渣油-18%。 石油地质学上通常所用的粘度多指动力粘度。石油粘度大小主要取决于其化学组成，小分子的烷烃、环烷烃含量高，粘度就低；而石蜡、胶质、沥青质含量高，粘度就高。 液态石油的比重，在我国和前苏联是指在101325Pa下，20℃（或15.5℃）石油与4℃纯水单位体积的重量比。欧、美各国则是用101325Pa下，60℉（15.55℃）石油与4℃纯水单位体积的重量比，通常称之为API度。在国际石油贸易中常以API度为单位。API度与60℉石油比重的关系可用下式换算： 由此可见，地下石油的密度不仅与温度压力有关，还与溶解气量有关，且后者才是影响石油密度的本质因素。 石油能溶于多种有机溶剂。 石油的凝固和液化温度没有固定的数值 蒸发和挥发都是指在常温常压下液体表面汽化的现象。 石油在紫外光照射下由于不饱和烃及其衍生物的存在而产生萤光的特性称为萤光性。???? 大多数石油都具有旋光性，即石油能使偏振光的振动面旋转一定角度的性能。石油的旋光角一般是几分之一度到几度之间。绝大多数石油的旋光角是使偏振面向右旋移而成，仅有少数为左旋。 石油及其产品具有极高的电阻率，石油的电阻率为109-1016Ω·m，与高矿化度的油田水（电阻率为0.02-0.1Ω·m）和沉积岩（1-104Ω·m）相比，可视为无限大。石油及其产品都是非导体。 石油作为重要的能源，其主要经济价值就在于它的热能。 第一章 石油、天然气和油田水 第一节 石油 第二节 天然气的成分与性质 第三节 油田水的成分和性质 地壳中的天然气 依其存在的相态可以分为 游离气、溶解气（溶于油和水中）、吸附气和固体水溶气； 依其分布特点可以分为 聚集型和分散型； 依其与石油产出的关系可以分为 伴生气和非伴生气。 ????包括低压水溶气和高压地热型水溶气。 指煤层中所含的吸附和游离状态的天然气。煤矿中将这种天然气称为瓦斯。 气水合物???? 天然气（主要是气藏气）中常见的非烃气有N2、CO2、H2S、H2、CO、SO2、Hg蒸气及惰性气体，有时还有少量含硫、氮、氧的有机化合物。 一般常根据重烃气的含量将天然气划分为湿气和干气。 但不同学者所用的参数、量值及具体的划分方案不尽相同。在天然气地质学上常用重烃气含量5%作为划分干气和湿气的界限，C2+≥5%称为湿气，C2+5%称为干气。 命名为湿气的原因：因为这些天然气在地表能析出液态烃 1天然气的烃类组成变化很大 2影响天然气烃类组成的因素很多 天然气中烃类的特点