2第二章油氣水成分及性質(zhì)1ppt課件

1、油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎授課內(nèi)容授課內(nèi)容油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎1、主要成分：C、H、O、S、N。 C ： 8 4 8 7 % ， H ：1114%，兩者占9799%； O、S、N總量僅占14%； 如 墨 西 哥 石 油 含 硫3.65.3%。美國加利福尼亞第三系石油氮含量可達1.42.2%。 2、灰分：其它微量元素，如：(V)(Ni)等構成了石油灰份，已發(fā)現(xiàn)其它微量元素50多種。 一、石油的元素組成一、石油的元素組成油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎石石油油的的元元素素組組成成(注注: 重量百分比重量百分比%)油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎二、石油的化合物組成二、

2、石油的化合物組成 油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎甾烷油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎 單環(huán)芳烴單環(huán)芳烴:指分子中只含一指分子中只含一個苯環(huán)的芳烴，包括苯及其同個苯環(huán)的芳烴，包括苯及其同系物：系物： 多環(huán)芳烴多環(huán)芳烴:是指分子中含兩是指分子中含兩個或多個獨立苯環(huán)的芳香烴。個或多個獨立苯環(huán)的芳香烴。 稠環(huán)芳香烴稠環(huán)芳香烴:是指分子中含是指分子中含兩個或多個苯環(huán)，彼此之間通兩個或多個苯環(huán)，彼此之間通過共用兩個相鄰碳原子稠合而過共用兩個相鄰碳原子稠合而成的芳香烴。成的芳香烴。油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎介于介于 0.52% 稱稱含硫石油。含硫石油。我國的石油多為低硫石油。我國的石

3、油多為低硫石油。油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎三、石油的餾分和組分三、石油的餾分和組分1餾分組成：餾分組成： 利用化合物不同沸點特征加熱蒸利用化合物不同沸點特征加熱蒸餾得到不同餾份，如汽油、煤油、餾得到不同餾份，如汽油、煤油、柴油、重瓦斯油、潤滑油、渣油。柴油、重瓦斯油、潤滑油、渣油。石油氣汽油煤油柴油重瓦斯油 潤滑油渣油溫度500餾分輕餾分中餾分重餾分油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎2 2族分族分 用液相色譜法常將石油劃分為四個族分，即用液相色譜法常將石油劃分為四個族分，即: :（1 1飽和烴包括烷烴和環(huán)烷烴）飽和烴包括烷烴和環(huán)烷烴）（2 2芳香烴芳香烴（3 3非烴非烴

4、（4 4瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎膠解吸的產(chǎn)物和酒精膠解吸的產(chǎn)物和酒精- -苯膠質(zhì)。前者主要是芳苯膠質(zhì)。前者主要是芳香烴和一些含有雜原子香烴和一些含有雜原子O O、S S、N N的芳香烴結的芳香烴結構化合物，后者主要是含雜原子的非烴化合物。構化合物，后者主要是含雜原子的非烴化合物。輕質(zhì)油中膠質(zhì)含量少于輕質(zhì)油中膠質(zhì)含量少于5%5%，重質(zhì)油中膠質(zhì)，重質(zhì)油中膠質(zhì)含量可達含量可達20%20%以上。以上。油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎 (3) (3)瀝青質(zhì)：不溶于石油醚和酒精，而溶于苯、三氯甲烷、二硫化碳等有機溶劑。瀝青質(zhì)：不溶于石油醚和酒精，而溶于苯、三氯甲烷、二硫化碳等有機溶劑。其分子量

5、較大，在電子顯微鏡下，其宏觀結構呈膠狀顆粒。黑色脆性的固體粉末。其分子量較大，在電子顯微鏡下，其宏觀結構呈膠狀顆粒。黑色脆性的固體粉末。 (4) (4)碳質(zhì)：石油中不溶于有機溶劑的非烴化合物。又稱殘?zhí)?，在石油中含量少或無。碳質(zhì)：石油中不溶于有機溶劑的非烴化合物。又稱殘?zhí)?，在石油中含量少或無。瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)膠質(zhì)膠質(zhì)油質(zhì)油質(zhì)油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎 組組 分分 族族 分分 油質(zhì)油質(zhì) 飽和烴烷烴、環(huán)烷烴）飽和烴烷烴、環(huán)烷烴） 苯膠質(zhì)苯膠質(zhì) 芳香烴芳香烴 酒精酒精-苯膠質(zhì)苯膠質(zhì) 非烴非烴 瀝青質(zhì)瀝青質(zhì) 黑色固體粉末黑色固體粉末油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎四、石油的物理性質(zhì)四、石油的物理性質(zhì) 1 1、

6、顏色：變化較大，從白色、淡黃色、黃、顏色：變化較大，從白色、淡黃色、黃褐色、淡紅色、深褐色、黑綠色到黑色。多數(shù)褐色、淡紅色、深褐色、黑綠色到黑色。多數(shù)為黑色。為黑色。 石油顏色與組分含量有關石油顏色與組分含量有關, ,膠質(zhì)膠質(zhì)- -瀝青質(zhì)含瀝青質(zhì)含量越高顏色越深，油質(zhì)含量高，顏色淺。量越高顏色越深，油質(zhì)含量高，顏色淺。 1) 1)白色或淺色石油：可能在運移過程中，帶色的膠質(zhì)白色或淺色石油：可能在運移過程中，帶色的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)被巖石吸附，剩下淺色油質(zhì)部分?；蛴捎诟邷亓押蜑r青質(zhì)被巖石吸附，剩下淺色油質(zhì)部分?；蛴捎诟邷亓呀?，使高分子烴碳鏈斷裂，變成低分子烴，而形成淺色輕解，使高分子烴碳鏈斷裂，變成低

7、分子烴，而形成淺色輕質(zhì)組分。四川黃瓜山、華北大港。質(zhì)組分。四川黃瓜山、華北大港。 2) 2)如果石油受到氧化或細菌降解而形成黑色的瀝青質(zhì)、如果石油受到氧化或細菌降解而形成黑色的瀝青質(zhì)、炭質(zhì)。如勝利、克拉瑪依。炭質(zhì)。如勝利、克拉瑪依。 油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎2密度和相對密度密度和相對密度 密度指單位體積重量；相對密度指標準條密度指單位體積重量；相對密度指標準條件下原油密度與件下原油密度與4下純水密度之比值，介于下純水密度之比值，介于0.751.0。 0.9 重質(zhì)石油，重質(zhì)石油， 0 .9 00 0( 0 .9 20 0( 0 .9 50 0( 5 00 00 0 .9 80 0( 1 3A

8、PI)油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎4 4凝固點凝固點 液態(tài)石油冷卻到失去流動性的溫度稱液態(tài)石油冷卻到失去流動性的溫度稱凝固點。一般在凝固點。一般在-5632-5632度。度。 含蠟量含蠟量，則凝固點，則凝固點，反之則低。，反之則低。 凝固點高的石油容易使井底結蠟，凝固點高的石油容易使井底結蠟，給開采工作造成困難。在開采和集輸過給開采工作造成困難。在開采和集輸過程中要研究其凝固點，而采取升溫辦法程中要研究其凝固點，而采取升溫辦法解決結蠟現(xiàn)象。解決結蠟現(xiàn)象。 油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎5 5、導電性、導電性 原油是一種非導體，其電阻率原油是一種非導體，其電阻率高達高達

9、1091016m1091016m?？衫么诵再|(zhì)，。可利用此性質(zhì)，用電阻率曲線來判斷油水層。用電阻率曲線來判斷油水層。6 6、熱值、熱值 每千克可燃礦產(chǎn)燃燒時所產(chǎn)生的熱每千克可燃礦產(chǎn)燃燒時所產(chǎn)生的熱量 為 熱 值 。 石 油 熱 值 ：量 為 熱 值 。 石 油 熱 值 ：4186460541864605* *104J104J焦耳）。焦耳）。油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎7 7溶解性溶解性 石油易溶于有機溶劑而難溶于水。石油易溶于有機溶劑而難溶于水。 根據(jù)石油在有機溶劑中的溶解性，有根據(jù)石油在有機溶劑中的溶解性，有助于鑒定巖石中的石油含量及性質(zhì)。助于鑒定巖石中的石油含量及性質(zhì)。 石油在水中的溶解性

10、：石油在水中的溶解性： 烴類：分子量烴類：分子量溶解性溶解性； 碳數(shù)相同的烴類比較：碳數(shù)相同的烴類比較： 烷烴烷烴 環(huán)烷烴環(huán)烷烴 5%5%稱為濕氣，微弱汽油味、火稱為濕氣，微弱汽油味、火焰黃色、水中彩色油膜。多與石油伴生。焰黃色、水中彩色油膜。多與石油伴生。 C2+ C2+（重烴氣）（重烴氣）5%1;苯系化合物含量低,且甲苯/苯0.5mm; 毛細管孔隙:孔徑0.50.0002mm; 微毛細管孔隙:孔徑1g/cm31g/cm3，主要是油田水含鹽份，主要是油田水含鹽份，且含鹽越大，密度越大。且含鹽越大，密度越大。 3 3、粘度：一般比純水高，且溶解的鹽份越多，、粘度：一般比純水高，且溶解的鹽份越多

11、，則粘度越高；溫度越高，粘度越低。則粘度越高；溫度越高，粘度越低。 4 4、嗅覺和味覺：水中含石油時，具汽油或煤、嗅覺和味覺：水中含石油時，具汽油或煤油味；含油味；含H2SH2S時，具腐蛋味；溶解時，具腐蛋味；溶解NaClNaCl時，帶咸味；時，帶咸味；含氯離子時，帶苦味。含氯離子時，帶苦味。 5 5、溫度：隨著油層的埋深增加而增加。一般、溫度：隨著油層的埋深增加而增加。一般在在2010020100度之間。度之間。 6 6、導電性：純水不導電，但油田水導電，且、導電性：純水不導電，但油田水導電，且離子越多，導電性越強。離子越多，導電性越強。0.0510.051歐姆歐姆* *米。米。 油氣田開發(fā)

12、基礎油氣田開發(fā)基礎五、油田水分類五、油田水分類 從從19111911年美國帕勒梅爾年美國帕勒梅爾(Palmer)(Palmer)提出提出第一個油田水分類開始第一個油田水分類開始, ,出現(xiàn)了多種油田出現(xiàn)了多種油田水的分類方案水的分類方案, ,大都以大都以Cl-Cl-、SO42-SO42-、HCO3-HCO3-和和Na+Na+、Mg+Mg+、Ca2+Ca2+含量及其組合關系為分含量及其組合關系為分類基礎。類基礎。 在 各 種 分 類 方 案 中 ， 以 蘇 林在 各 種 分 類 方 案 中 ， 以 蘇 林(BACy)(BACy)的分類最為簡明：的分類最為簡明：油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎 蘇林分類

13、：地層水的化學成分決定于一定的自然環(huán)境，不同環(huán)境形成不同的典型鹽蘇林分類：地層水的化學成分決定于一定的自然環(huán)境，不同環(huán)境形成不同的典型鹽類，從一些鹽類的組合可以反映水形成的地質(zhì)環(huán)境。通過類，從一些鹽類的組合可以反映水形成的地質(zhì)環(huán)境。通過Na/ClNa/Cl，(Na-Cl)/SO4(Na-Cl)/SO4和和(Cl-(Cl-Na)/MgNa)/Mg三個系數(shù)的計算，將天然水分為四類：三個系數(shù)的計算，將天然水分為四類： 水的類型成因系數(shù)Na/Cl(Na-Cl)/SO4(Cl-Na)/Mg大陸水硫酸鈉型111 10海 水氯化鎂型101深（地）層水氯化鈣型11蘇林的天然水成因分類表蘇林的天然水成因分類表

14、油田水的水化學類型以氯化鈣型為主，其次重碳酸鈉型，硫酸鈉型和氯化鎂型較為少見。油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎 一般說一般說Na2SO4 Na2SO4 、NaHCO3NaHCO3水型形成于大陸環(huán)境，水型形成于大陸環(huán)境，MgCL2MgCL2水型水型存在并形成于海洋環(huán)境，而存在并形成于海洋環(huán)境，而CaCL2CaCL2水型是地殼深部環(huán)境。油田水水型是地殼深部環(huán)境。油田水主要為主要為CaCL2CaCL2、NaHCO3NaHCO3，而，而Na2SO4Na2SO4、MgCL2MgCL2少見。少見。 隨著深度增加，由上到下水型依次為：隨著深度增加，由上到下水型依次為：Na2SO4Na2SO4型、型、NaHCO3NaHCO3型、型、 MgCL2 MgCL2型、型、CaCL2CaCL2型。型。油氣田開發(fā)基礎油氣田開發(fā)基礎 1 1、有機組分、有機組分 構成石油的烴類和有機酸溶于水，水中含有機質(zhì)是含油標志。構成石油的烴類和有機酸溶于水，水中含有機質(zhì)是含油標志。 2 2、微量元素、微量元素 微量元素的異常，如溴、碘、硼、銨等。微量元素的異常，如溴、碘、硼、銨等。 碘：油田水中碘含量碘：油田