石油、天然气与油田水的基本特征(ppt-95页).ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,*,*,第一节 石油,第二节 天然气,第三节 油田水,第四节 油气中的碳氢等同位素,第一章,石油、天然气及油田水的基本特征,石油天然气地质与勘探,1,第一节 石 油,一、,石油的成分,二、石油的分类,三、石油的物理性质,四、重质油、沥青砂和固体沥青概述,2,3,馏分：蒸馏原油时按不同沸点范围所分馏,(,割,),的各个组分。常用各馏分的百分含量,(,重量或体积,),表示石油的馏分组成。,石油气，汽油，煤油，柴油，润滑油等,石油的馏分，组分，族分,一、石油的成分,4,组分：根据石油中的不同成分在不同有机溶剂中的选择性溶解对石油成分进行的分类。,一般可分为油质、苯胶质、酒精,-,苯胶质、沥青质等几种组分。,5,6,族分：按石油中化合物组成对石油成分的一种分类。,分为饱和烃、芳香烃、非烃、沥青质,沥青质：石油沥青中一种分子量更高,(,上千上万，甚至上百万,),，结构更复杂的含氧、硫、氮的含碳化合物的混合物。具暗褐色到黑色的沥青状无定形固体。,7,8,（一）石油的组成,9,典型中性石油的馏分和化合物的关系图,(,据,Bestougeff,，,1967,；转自陈荣书，,1994),10,11,12,13,国内外某些石油的元素组成,14,2.,微量元素,15,（二）石油的化合物组成,16,（,1,）烷烃,（,Paraffin alkane,，,石蜡烃，脂肪族烃，,C,n,H,2n+2,）,1,.,烃类化合物,常温常压下,17,碳数多数,C,35,，个别可达,C,200,（美国）。,一般占石油质量的,15,25,，轻质石油中可达,30,以上，重质石油中可小于,15,。,正构烷烃的物理常数,（据张厚福等，,1999,）,18,正烷烃分布曲线,19,正烷烃分布曲线特征：,20,不同类型的石油的正烷烃分布曲线图,21,常见类异戊二烯型烷烃结构示意图,异烷烃：异戊间二烯型烷烃,22,23,不同沉积相,Pr/Ph,的变化情况表,植烷（,Phytane,）,-Ph,；姥蛟烷（,Pristane,）,-Pr,24,四环甾烷和五环萜烷结构示意图,（,2,）环烷烃,（,Cycloalkane,；,Naphthene,）,25,环烷烃的物理常数,（据张厚福等，,1999,）,26,（,3,）芳香烃,（,Aromatic hydrocarbon,）,和环烷芳香烃,芳烃的基本结构,27,28,2,.,非烃化合物,29,卟啉和钒卟啉的结构式,30,二、石油的分类,31,3,、石油的地球化学分类（,B.P.Tissot and Welte,）,表示六种原油类型的三角图解,32,（四）海、陆相石油化学成分的基本区别,33,三、石油的物理性质,1.,颜色,34,2,密度、比重和相对密度,35,（,3,）石油的相对密度,d,4,20,：,1atm,下,20,单位体积原油与,4,单位,体积纯水的重量比。,36,API,API,度和波美度越大，,度和波美度越大，,d,d,4,4,20,20,越小，油质越轻。,越小，油质越轻。,（,60,F,15.5,）,5,.,131,5,.,141,60,4,-,F,d,k,API,度,5,.,131,5,.,141,60,4,-,F,d,k,API,度,摄氏度,9/5+32=,华氏度,37,比重与,API,度、波美度的换算表,（据张厚福等，,1999,）,38,1,）化学组成,石油密度与含氢量的关系图,（据潘钟祥，,1987,）,石油相对密度,d,4,20,的影响因素,2,）,溶解气,39,3,体积,不同密度石油的膨胀系数,（据潘钟祥，,1987,）,40,3.,粘度,：,Viscosity,石油的粘滞性,大小用,粘度（,）,来度量。,石油粘度大，即不易流动。,41,1.,温度升高，石油粘度降低；,石油在地下深处比在地面粘度小,2.,压力增大，粘度也增加；,3.,环烷烃及芳香烃含量高，高分子碳氢化合物,含量高的石油，粘度也较大；,4.,溶解气量的增加则会使粘度降低。,粘度大的石油往往呈暗色，密度也较大；,轻质石油的粘度比重质油低,42,4.,石油的溶解性：,Solubleness,难溶于水,25,时某些烃类在淡水中的溶解度（,PPM,）,43,4.,石油的溶解性：,Solubleness,44,5.,石油的荧光性,（,Fluorescence of petroleum,）,常用荧光分析来鉴定岩样中是否含油,45,6.,石油的旋光性,46,7.,石油的凝固点,由于温度下降，由液态石油开始凝固为固态时的温度称为,凝固点,。,47,四、重质油、沥青砂与固体沥青概述,v,重油,:,在原始油层温度下，脱气原油粘度为,100,-,10000,mPa,s,，,或在标准条件下密度为,0.934,-,1.00,g/cm,3,的原油。,v,沥青砂（超重油）：,在储层条件下，粘度为,大于,10000,mPa,s,，,或在标准条件下密度大于,1.00,g/cm,3,的原油,。,（一）,重油和沥青砂,48,1,重油和沥青砂的化学成分,49,2,重油和沥青砂的物理性质,与常规油相比：,比重大、粘度大、含胶量高、,含蜡量低、凝固点高,50,我国部分地区重油常规物性参数（据张厚福等，,1999,）,51,52,（二）固体沥青,53,固体沥青的成因分类,主要固体沥青的物理化学特征,54,克拉玛依,市东北方，有一座高约,30,米的由沥青类物质和砂石混杂硬化堆积的黑色山丘,黑油山沥青丘,。,55,一、天然气的化学组分,二、天然气的产出状态,三、天然气的物理性质,第二节 天然气,56,57,一、天然气的化学组分,烃气,：,CH,4,95%,，,重烃气,5%,，,贫气（干气）；,CH,4,95%,，,重烃气,5%,，,富气（湿气）,C,1,4,为主,，,CH,4,最多。,非烃气：,总量不多，但种类不少，,N,2,、,CO,2,、,CO,、,H,2,S,、,H,2,、,微量惰性气体,58,国内外某些油（气）田气的化学成分（百分含量）,（据张厚福等，,1999,）,59,二、天然气的产出状态,根据气体在地下存在的状态分：,聚集型：,气藏气、气顶气、凝析气,分散型：,溶解气、煤层气、固态气水合物,60,1,气藏气,圈闭中具有一定规模的单独天然气聚集，即纯气藏中的气体，基本上不与石油伴生。,可为烃气，也可能为非烃气。,绝大多数气藏气以含气态烃为主，含烃量超过,80%,的气藏约占气藏总数的,85%,以上；氮气为主的气藏不到,10%,；以二氧化碳或硫化氢等酸性气体为主的气藏数量更少，低于,1%,61,世界气藏气分布图,出现频率：,1-50%,，,2-10%50%,，,3-1%10%,，,4-0.1%1%,，,5-0.1%,氧化物气体浓度,62,2.,气顶气,系指与石油共存于油气藏中、呈游离气顶状态的天然气。,它在成因和分布上均与石油关系密切，重烃气含量高，属于湿气（富气）。,63,凝析气：,64,三、天然气的物理性质,1.,天然气密度和相对密度,65,2.,天然气粘度,与其化学组成，温度，压力有关。,随相对分子质量增加而减小，,随温度和压力增高而增大,66,3,蒸气压力,67,常见天然气组成的基本物理常数,（据陈荣书，,1994,；,有改动,）,68,4.,溶解性,-,溶于石油和水,69,天然气组分,甲烷,乙烷,丙烷,丁烷,异丁烷,二氧化碳,硫化氢,氮气,溶解系数,0.033,0.047,0.037,0.036,0.025,0.87,2.58,0.016,常见的天然气组分在纯水中的溶解系数,（,据,.,.,，,1956,；,转自陈荣书，,1994,）,（,1,）水溶气,70,71,一、地下水的赋存状态,二、油田水的来源,三、油田水的矿化度,四、油田水的化学组成,五、油田水的类型,第三节 油田水,72,73,1,、按油田水与油气藏平面分布范围关系分（图,2-15,左）：（,1,）底水；（,2,）边水。,图,1-15,油田水与油气藏在分布上的相互关系,A,、尖灭型油气藏中的油田水,B,、背斜型油气藏中的油田水,（二）油田水的产状,2,、按油田水与油气藏上下位置关系分（图,2-15,右）（,1,）上层水；（,2,）夹层水；（,3,）下层水。,74,一、地下水的赋存状态,地,壳,岩,石,中,的,水,岩石骨架中的水,（矿物结合水）,岩石空隙,中的水,沸石水,结晶水,结构水,气态水,液态水,固态水,毛细水,重力水（自由水）,地,壳,岩,石,中,的,水,岩石骨架中的水,（矿物结合水）,岩石空隙,中的水,沸石水,结晶水,结构水,吸附水,气态水,液态水,固态水,毛细水,重力水（自由水）,75,（,1,）吸附水：吸附在矿物表面的水。包括薄膜水、胶体水、毛细管水。,（,2,）结晶水：参与矿物晶体格架中水。,（,3,）结构水（或化合水）：参与矿物晶体格架中的,OH,、,H,、,H,3,O,，不是水分子。,（,4,）沸石水：介于结晶水和吸附水之间的中性水。它的释放不引起矿物结构破坏。,（,5,）层间水：类似沸石水，存在于层状硅酸盐中的中性水。,（,6,）自由水：在重力作用下可以自由流动的水。,石油与天然气地质学中主要研究（,1,）和（,6,）类水。,3,、按油田水在岩石中存在状态分,76,沉积水,渗入水,深成水,转化水,二、油田水的来源,77,主要来源有：,（,1,）沉积水：早期沉积物孔隙水保留下来的水。,（,2,）渗入水：大气降雨渗入地下形成的水。,（,3,）转化水：沉积物在成岩过程中或有机质成烃作用中产生的水。,（,4,）深成水：由岩浆作用或变质作用形成的水，或称内生水、原生水。,（一）油田水来源,78,是上述各种水混合而成，以转化水和沉积水为主（但是，由于地下水的循环，常常难以保留原来转化水和沉积水的组成特征）。油田水演化过程中，矿化度一般增高。,（二）油田水的形成,79,三、油田水矿化度,80,三、油田水的化学组成,81,原苏联某些凝析气田的产层和非产层水中的苯、酚含量对比,苯,酚,产层的苯、酚含量比非产层高,82,四、油田水的类型,苏林的天然水成因分类表,83,天然水成因图解,CaCl,2,型：,（,Cl-Na,）,/Mg,1,深成水、油田水,Mg Cl,2,型：,0,（,Cl-Na,）,/Mg,1,海水、盐湖水,NaHCO,3,型：,（,Na-Cl,）,/SO,4,1,油田水（高矿化度）地表淡水（低矿化度）,Na SO,4,型：,0,（,Na-Cl,）,/SO,4,1,地表淡水,苏林的成因分类：,84,第四节 油气中的碳、氢稳定同位素,一、油气中的稳定碳同位素,二、油气中的稳定氢同位素,85,同位素：,在化学元素周期表上占同一位置，具相同质子数,(Z),和不同中子数,(N),的元素的原子，称为该元素的同位素。,即：原子核内具相同数量质子而中子数不同的原子。,86,在碳稳定同位素中质子、中子和电子构型示意图,87,原子核结构不会自发地改变的同位素。,即不稳定同位素，系指那些能自发进行蜕变,(,即改变自己的原子量,),，形成质子数不同的新原子的同位素。,稳定同位素：,放射性同位素：,88,石油和天然气中主要元素的同位素特征,（据张厚福等，,1999,）,89,一、油气中的碳稳定同位素,1.,丰度表示法：,90,2.,在油气中的分布特点,91,年代越老的原油，,12,C,越富集，,13,C,越少,92,二、油气中的稳定氢同位素,1.,丰度表示法：,93,2.,在油气中的分布特点,94,有时候，人太清醒反而觉得累，觉得不快乐，但是想要学会装糊涂还真是难。不要等到人生垂暮，才想起俯拾朝花，且行且珍惜。你可能在一个人面前一文不值，却在另一个人面前是无价之宝。谨记自己的价值所在。路再远，也有尽头,;,苦再深，也会结束，只要不放弃，就有希望。只是，在漫漫的长途中跋涉，在深深的痛苦中挣扎，我们常常为环境所迫，被困难所迷惑，放弃了希望，厌倦了生活，觉得路越走越窄，苦越来越深。其实，窄的不是路，是思想与感情，深的不是苦，是感受与心情，路边是路，苦中有甜，看得是你自己。许多人，不是擦肩，就是错过，总是无缘,;,许多事，不是无能，就是无情，总是无缘。人生，就是一次艰辛的旅行，得意时，顿生许多豪情，期盼着，浏览更多美好的风景,;,失意时，凭添许多伤心，渴望着，走出困境摆脱愁情。人生所有的一切，得意也好，失意也罢，圆满很少，完美不多，人如此，事这样，如意很少。人生，有许多无奈，好多人或事，明明喜欢，偏偏不能,;,明明热爱，恰恰不能,;,生活，有许多无能，好多事情，明明讨厌，常常不做不行,;,明明厌倦，往往不做不成。想做的不能，想说的不行,;,不愿做的，却又不能，不想说的，就是不行。我们就是这样无奈，无能。何时，能随心如愿，给心身最大的自由，那该多好。这个世界有两件事我们不能不做：一是赶路，二是停下来看看自己是否拥有一份好心态。好心态是人们一生中的好伴侣，让人愉悦和健康。人生感悟：要有阳光般的心态。没有爱的生活就像一片荒漠，赠人玫瑰，手有余香“学会爱别人，其实就是爱自己”，让爱如同午后阳光，温暖每个人的心房。人生感悟：学会爱别人多去尊重理解别人，常怀宽容和感激之心，宽容是一种美德，是一种智慧，海纳百川才有了海的广阔，感激你的朋友，是他们给了你帮助：感激你的敌人，是让你变得坚强。人生感悟：懂得宽容和感恩。管好自己的嘴，讲话不要只顾一时痛快信口开河，“良言一句三冬暖，伤人一语六月寒”说话要用脑子。不扬人恶，自然能化敌为友。人生感悟：切记祸从口出！人情、人情，人之常情，要乐善好施，常与交往，“平时多烧香，急时有人帮”，所以，“人情要多储存，就像银行存款，存的越多，时间越长，红利就越大。人生感悟：多储存人情。遇事不要急躁！不要急于下结论特别是生气的时候做决断，要学会换位思考，或者等一等，大事化小，小事化了。把复杂的事情尽量简单处理，千万不要把简单的事情复杂化。人生感悟：遇事莫急躁！真正学会知足。人生最大的烦恼是从没有意义的比较开始，大千世界总有比如你的和比你强的人，“当我哭泣没鞋穿的时候，我发现有人却没脚”。人生感悟：真正学会知足。如果敌人让你生气，那说明你还有胜他的把握，根本不必回头去看咒骂你的人是谁。如果有一条疯狗咬你一口，难道你也要趴下去反咬它一口吗？人生感悟：不和小人生气计较。别把工作当负担，既然目前改不了行，也没有更好的选择，与其生气埋怨，不如积极快乐的去面对。当你把工作当做生活和艺术时，你就会享受到生活的乐趣。人生感悟：享受工作的快乐。人活着一天就是福气，就该珍惜，人生短短几十年，不要给自己留下更多的遗憾。日出东海落西山，愁也一天，喜也一天；遇事不钻牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。人生感悟：珍惜自己的生活。,1.,人生就像蒲公英，看似自由，却往往身不由己。生活没有如果，只有结果，自己尽力了，努力了，就好。有的人像,WIFI,热点，即使远了，但是只要你没改密码，再相见的时候也会自动连上，只是改不改密码，也是人家的事了。要么敢爱敢恨快意人生，要么没心每肺扮傻到底，别让自己活成了那种，懂得很多道理却过不好这一生的人。成大事的人，往往做小事也认真，而做小事不认真的人，往往也做不成大事。看别人不顺眼，其实是自已的修养不够。人生在世，顺少逆多，一辈子不容易，千万不要总是跟别人过不去，更不要跟自已过不去。如果是一堆苹果，有好有坏，你就应该先吃好的，把坏的扔掉，如果你先吃坏的，好的也会变坏，你将永远吃不到好的，人生亦如此。人，总爱跟别人比较，看看有谁比自己好，又有谁比不上自己。而其实，为你的烦恼和忧伤垫底的，从来不是别人的不幸和痛苦，而是你自己的态度。学习中经常取得成功可能会导致更大的学习兴趣，并改善学生作为学习的自我概念。为了成功地生活，少年人必须学习自立，铲除埋伏各处的障碍，在家庭要教养他，使他具有为人所认可的独立人格。劳动教养了身体，学习教养了心灵我们的事业就是学习再学习，努力积累更多的知识，因为有了知识，社会就会有长足的进步，人类的励志语录未来幸福就在于此。青年是整个社会力量中的一部分最积极最有生气的力量。他们最肯学习，最少保守思想，在社会主义时代尤其是这样。必须记住我们学习的时间有限的。时间有限，不只由于人生短促，更由于人事纷繁。在学习上做一眼勤手勤脑勤，就可以成为有学问的人。聪明在于学习，天才在于积累。所谓天才，实际上是依靠学习。天才不能使人不必工作，不能代替劳动。要发展天才，必须长时间地学习和高度紧张地工作。人越有天才，他面临的任务也就越复杂，越重要。诺夫对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。,12,、要建设，就必须有知识，必须掌握科学。而要有知识，就必须学习，顽强地耐心地学习。向所有的人学习，不论向敌人或朋友都要学习，特别是向敌人学习。学习专看文学书，也是不好的。先前的文学青年，往往厌恶数学理化史地生物学，以为这些都无足轻重，后来变成连常识也没有。只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习，这是教育过程的逻辑。游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。读和写是学生最必要的两种学习方法，也是通向周围世界的两扇窗口。,