物探石油地质绪论第一章

1、石油地质学石油地质学绪绪 论论一石油地质学的任务一石油地质学的任务二石油地质学的内容二石油地质学的内容三我国古代对油气的发现和利用三我国古代对油气的发现和利用四我国近代的石油工业四我国近代的石油工业五世界石油资源的储产形势五世界石油资源的储产形势六石油的用途及作用六石油的用途及作用绪绪 论论 一石油地质学的任务一石油地质学的任务 石油地质学主要任务是研究和阐述石油地质学主要任务是研究和阐述石油矿产形成的过程、产出状态和分布石油矿产形成的过程、产出状态和分布规律。规律。学习石油地质学的目的就是要综合运用地质、物理、化学及生物化学学习石油地质学的目的就是要综合运用地质、物理、化学及生物化学等学科的

2、基础知识，认识油气藏形成及分布规律，明确寻找油气的方向，科等学科的基础知识，认识油气藏形成及分布规律，明确寻找油气的方向，科学地预测含油气区域及含油气远景。学地预测含油气区域及含油气远景。 二石油地质学的内容二石油地质学的内容 主要内容就是研究石油和天然气的生成、运移、聚集、破坏和再聚集这样主要内容就是研究石油和天然气的生成、运移、聚集、破坏和再聚集这样一个过程，其体系如下：一个过程，其体系如下： 1阐明什么是石油和天然气及它们的特征，使其获得初步的感性认识，阐明什么是石油和天然气及它们的特征，使其获得初步的感性认识，随着认识的加深，从感性认识上升到理性认识。随着认识的加深，从感性认识上升到理

3、性认识。 2系统讲授石油和天然气的成因及形成油气藏的基本原理，分析温度、系统讲授石油和天然气的成因及形成油气藏的基本原理，分析温度、压力对油气藏形成全过程的影响因素。压力对油气藏形成全过程的影响因素。 3对砂岩油气田和碳酸盐岩油气田的形成条件和分布特征进行系统分析，对砂岩油气田和碳酸盐岩油气田的形成条件和分布特征进行系统分析，然后扩大到油气聚集带、含油气区及含油气盆地等各级油气聚集单元。然后扩大到油气聚集带、含油气区及含油气盆地等各级油气聚集单元。 4为指导生产和科学研究，注重培养学生科学的思维方法，使其善于综为指导生产和科学研究，注重培养学生科学的思维方法，使其善于综合运用本课程的基本理论和

4、其它地质基础知识，掌握对一个区域进行含油气合运用本课程的基本理论和其它地质基础知识，掌握对一个区域进行含油气远景评价的基本方法，并能科学地预测油气藏存在的方向。远景评价的基本方法，并能科学地预测油气藏存在的方向。 三我国古代对油气的发现和利用三我国古代对油气的发现和利用 早在公元前早在公元前256261年秦孝文王时在邛崃一带开凿的第一批盐井时发年秦孝文王时在邛崃一带开凿的第一批盐井时发现了天然气，并引起通天大火。现了天然气，并引起通天大火。 最早的石油记载见于最早的石油记载见于1800多年前班固所著的多年前班固所著的汉书汉书：“高奴，有渭高奴，有渭水，可燃。水，可燃。” 我国古代石油应用于照明

5、、膏车、涂料、医药、战争等方面。我国古代石油应用于照明、膏车、涂料、医药、战争等方面。 我国在世界上是最早开发气田的国家，远在汉朝自流井已发现了天然我国在世界上是最早开发气田的国家，远在汉朝自流井已发现了天然气。在气。在13世纪以前，天然气的应用以采盐为主。世纪以前，天然气的应用以采盐为主。1840年钻成磨井，在年钻成磨井，在1200米深处钻达嘉陵江组灰岩，第三层为主气层，发生了强烈的井喷，火光冲米深处钻达嘉陵江组灰岩，第三层为主气层，发生了强烈的井喷，火光冲天，三十里外可见，估计日产气量为天，三十里外可见，估计日产气量为40立方米以上。立方米以上。 四我国近代的石油工业四我国近代的石油工业

6、石油勘探历史分为三个阶段：石油勘探历史分为三个阶段： 第一阶段：勘探重点在西部，发现了克拉玛依、冷湖、鸭儿峡等油田。第一阶段：勘探重点在西部，发现了克拉玛依、冷湖、鸭儿峡等油田。 第二阶段：从第二阶段：从1959年发现特大型的大庆油田，之后又发现了胜利、大年发现特大型的大庆油田，之后又发现了胜利、大港、下辽河、任丘等重要石油产地。港、下辽河、任丘等重要石油产地。 第三阶段：第三阶段：1975年之后，此阶段扩大找油领域，发现了古潜山及地层年之后，此阶段扩大找油领域，发现了古潜山及地层油气藏，勘探区域扩大到边远地区的塔里木盆地和东南沿海大陆架。我国油气藏，勘探区域扩大到边远地区的塔里木盆地和东南沿

7、海大陆架。我国的东海、渤海、南海北部湾、珠江口、莺歌海已有许多探井出油。的东海、渤海、南海北部湾、珠江口、莺歌海已有许多探井出油。 五世界石油资源的储产形势五世界石油资源的储产形势 地球中石油的蕴藏量是相当丰富的，但分布不均匀，中东是石油最丰富地球中石油的蕴藏量是相当丰富的，但分布不均匀，中东是石油最丰富的地区，大约拥有世界总储量的的地区，大约拥有世界总储量的54；拉丁美洲为；拉丁美洲为13；非洲为；非洲为8；其余；其余分布在北美、东南亚、北海、西西伯利亚、欧洲东部及我国东北等地。分布在北美、东南亚、北海、西西伯利亚、欧洲东部及我国东北等地。 近年来世界石油的年总产量徘徊在近年来世界石油的年总

8、产量徘徊在30亿吨左右，中东占世界总产量的亿吨左右，中东占世界总产量的1/3，俄罗斯和美国各占世界总产量的俄罗斯和美国各占世界总产量的20和和15。 在世界石油生产的历史中，美国领先达百余年之久，目前位居第三。前在世界石油生产的历史中，美国领先达百余年之久，目前位居第三。前苏联自苏联自1975年石油产量已稳居世界第一。二次大战时油田遭到了破坏，产量年石油产量已稳居世界第一。二次大战时油田遭到了破坏，产量大减，战后恢复生产，陆续发现了第二巴库：伏尔加乌拉尔和第三巴库：大减，战后恢复生产，陆续发现了第二巴库：伏尔加乌拉尔和第三巴库：西西伯利亚，逐年产量迅速上升。西西伯利亚，逐年产量迅速上升。 中东

9、的石油生产主要是在二次世界大战以后外国资本家手中发展起来的，中东的石油生产主要是在二次世界大战以后外国资本家手中发展起来的，主要产油国沙特阿拉伯多年来一直高产，科威特、伊朗、伊拉克、阿拉伯联主要产油国沙特阿拉伯多年来一直高产，科威特、伊朗、伊拉克、阿拉伯联合酋长国也都有过年产亿吨的记录。非洲的石油生产在合酋长国也都有过年产亿吨的记录。非洲的石油生产在60年代后打开局面，年代后打开局面，主要产油国有尼日利亚、利比亚，产量均破亿吨。主要产油国有尼日利亚、利比亚，产量均破亿吨。 六石油的用途及作用六石油的用途及作用 石油存在二大作用：政治和经济。石油存在二大作用：政治和经济。 我国农业、工业、国防和

10、科学技术的发展中，石油和天然气是极宝贵的我国农业、工业、国防和科学技术的发展中，石油和天然气是极宝贵的燃料、润滑油料及化工原料，石油可作为三大合成（塑料、纤维和橡胶）燃料、润滑油料及化工原料，石油可作为三大合成（塑料、纤维和橡胶）的主要原材料，因此，人们说石油是工业的血液。的主要原材料，因此，人们说石油是工业的血液。 我国石油产量是我国石油产量是1978年突破一亿吨。目前年产量居世界第五位，约为年突破一亿吨。目前年产量居世界第五位，约为1.5亿吨。我国的油气产量并不高，石油勘探的前景较为广阔。陆地发现了亿吨。我国的油气产量并不高，石油勘探的前景较为广阔。陆地发现了大小三百多个沉积盆地，可供勘探

11、的面积大小三百多个沉积盆地，可供勘探的面积450万万Km2，约占国土面积的，约占国土面积的44，海域中大陆架面积约海域中大陆架面积约120万万Km2。国外估计我国石油远景储量可望拿到。国外估计我国石油远景储量可望拿到3001000亿吨，但我国专家估计为亿吨，但我国专家估计为300600亿吨。目前，我国探明的石亿吨。目前，我国探明的石油储量约为油储量约为130亿吨，可采储量亿吨，可采储量20多亿吨。多亿吨。 我国天然气资源很雄厚，世界天然气的储量增长已超过石油，油气比我国天然气资源很雄厚，世界天然气的储量增长已超过石油，油气比10：7，而我国是，而我国是10：1。天然气的地质理论水平和勘探成就与

12、先进国家相。天然气的地质理论水平和勘探成就与先进国家相比还存在一定的差距，并已意识到比还存在一定的差距，并已意识到21世纪是天然气的时代，石油地质工作世纪是天然气的时代，石油地质工作者肩负重任，只有努力进取，去迎接新的挑战。者肩负重任，只有努力进取，去迎接新的挑战。中国特色石油地质理论的发展中国特色石油地质理论的发展 主要表现在以下六个方面：主要表现在以下六个方面： 1陆相生油理论陆相生油理论 2含油气盆地类型的划分含油气盆地类型的划分中国东部受太平洋板块向欧亚板块俯冲的影响，在中、新生代形成了一中国东部受太平洋板块向欧亚板块俯冲的影响，在中、新生代形成了一系列拉张型的裂谷盆地松辽、渤海湾、东

13、北内蒙裂谷盆地群。系列拉张型的裂谷盆地松辽、渤海湾、东北内蒙裂谷盆地群。西部由于印度板块向北推移形成了一系列逆掩推覆所形成的造山带和挤西部由于印度板块向北推移形成了一系列逆掩推覆所形成的造山带和挤压型盆地羌塘、塔里木、土哈、准噶尔和柴达木。压型盆地羌塘、塔里木、土哈、准噶尔和柴达木。中部为中、新代以来的过渡型盆地陕甘宁、四川、楚雄盆地（主要产中部为中、新代以来的过渡型盆地陕甘宁、四川、楚雄盆地（主要产天然气）。天然气）。中国南方十一省的中、新生代中国南方十一省的中、新生代“留型留型”小盆地广西的百色、云南陆良小盆地广西的百色、云南陆良盆地。盆地。3陆相湖盆沉积体系理论和储集层评价方法（指定出一

14、套系统的储集层陆相湖盆沉积体系理论和储集层评价方法（指定出一套系统的储集层评价系列和标准）。评价系列和标准）。4复式油气聚集区理论。复式油气聚集区理论。5古潜山油气藏形成理论。古潜山油气藏形成理论。6煤成烃理论。具煤成烃理论。具“早生、早排早生、早排”特点，是我国未经充分勘探的能源新领特点，是我国未经充分勘探的能源新领域，将是域，将是21世纪勘探的重点。自世纪勘探的重点。自1978年开展煤成气专题研究，先后完成了年开展煤成气专题研究，先后完成了煤系地球化学特征、成烃机理和模式、煤成气鉴别标志、煤成气藏形成条煤系地球化学特征、成烃机理和模式、煤成气鉴别标志、煤成气藏形成条件研究，并在全国范围进行

15、了煤成气资源评价。件研究，并在全国范围进行了煤成气资源评价。我国石油工业面临的问题与勘探战略我国石油工业面临的问题与勘探战略 目前我国大体需要原油目前我国大体需要原油2亿亿t（1.55亿亿t），天然气），天然气300亿亿m3（250亿亿m3）。）。我国发展战略中要认真解决的几个重大问题：我国发展战略中要认真解决的几个重大问题：1坚持立足于国内资源，并以国外资源为补充，即面向世界，抓住机遇，坚持立足于国内资源，并以国外资源为补充，即面向世界，抓住机遇，走出国门。走出国门。2坚决贯彻坚决贯彻“稳定东部，发展西部，开发海洋稳定东部，发展西部，开发海洋”的战略方针。的战略方针。3坚持坚持“油气并举油气

16、并举”的方针，大力方针天然气工业。预测我国天然气资源的方针，大力方针天然气工业。预测我国天然气资源量为量为38万亿万亿m3，目前探明率仅为，目前探明率仅为2.5，油气产量比为，油气产量比为1：0.1，远远低于世，远远低于世界界1：0.7的平均水平。预测我国的煤成气资源量为的平均水平。预测我国的煤成气资源量为3035万亿万亿m3。参参 考考 书书1.赵文智等，赵文智等，石油地质综合研究导论石油地质综合研究导论2.张刚等译，张刚等译，含油气系统从烃源岩到圈闭含油气系统从烃源岩到圈闭3.赵重远，赵重远，石油地质学进展石油地质学进展4.蒂索，蒂索，石油形成和分布石油形成和分布5.潘钟祥，潘钟祥，石油地

17、质学石油地质学第一章第一章 石油、天然气和油田水石油、天然气和油田水第一节第一节 石油石油第二节第二节 天然气天然气第三节第三节 油田水油田水 第一节第一节 石油石油 一石油的化学组成一石油的化学组成 石油：以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。石油：以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。 1 1石油的元素组成石油的元素组成 组成石油的元素主要是组成石油的元素主要是C C、H H和少量的和少量的OO、S S、NN及微量元素。及微量元素。其中其中C C含量占含量占84848787；H H占占11111414；其它占；其它占2 2。C C、H H在石在石油中以烃的型式出现，烃在石油

18、中占绝对优势，是组成石油的油中以烃的型式出现，烃在石油中占绝对优势，是组成石油的主体，一般含量在主体，一般含量在95959999。剩下的。剩下的OO、 S S、NN及微量元素总含及微量元素总含量一般为量一般为1 14 4。但个别情况下。但个别情况下S S的含量可以高达的含量可以高达3 37 7。如墨。如墨西哥石油西哥石油S S的含量达的含量达3.6 3.6 5.35.3。以。以S S含量含量1 1为界限，将原油分为界限，将原油分为高硫原油和低硫原油。我国油田的硫含量多以低硫出现，如为高硫原油和低硫原油。我国油田的硫含量多以低硫出现，如任丘油田硫含量为任丘油田硫含量为0.330.330.43%,

19、0.43%,克拉玛依为克拉玛依为0.050.05; ;大庆为大庆为0.110.11。 原油中氮含量平均值为原油中氮含量平均值为0.0940.094，9090以上样品氮含量小于以上样品氮含量小于0.20.2, ,氮含量氮含量0.250.25为界限，将原油分为高氮原油和低氮原油。为界限，将原油分为高氮原油和低氮原油。 2 2石油元素的同位素组成石油元素的同位素组成 石油中主要研究和应用的是碳、氢同位素。石油中主要研究和应用的是碳、氢同位素。 （1 1）石油中的碳同位素）石油中的碳同位素 近年来，在石油地质中研究和应用最多的是碳同位素，以近年来，在石油地质中研究和应用最多的是碳同位素，以C C131

20、3/C/C1212相对比值或相对比值或1313C C 来表示。来表示。 （2 2）油、气中碳同位素的组成）油、气中碳同位素的组成 原油中不同组分的碳同位素成分是不同的，通常饱和烃、芳原油中不同组分的碳同位素成分是不同的，通常饱和烃、芳烃、胶质和沥青质的值随馏分的极性和分子量增大而增加。烃、胶质和沥青质的值随馏分的极性和分子量增大而增加。 天然气的天然气的1313C C值在值在2020到到100100间变化，一般低温浅层间变化，一般低温浅层形成的天然气较低（形成的天然气较低（1001005050）；而深层在温度较高条）；而深层在温度较高条件下形成的天然气较高（件下形成的天然气较高（5050202

21、0）。）。1000)/()/()/(12131213121313标样标样样品CCCCCCC福 25井 E莺 9井 N莺 9井 E湾 2井 E湾 9井 Pz湾 5井 N烷烃原油芳烃非烃沥青质-31 -30 -29 -28 -27 -26 -25 -24 -23 -22 C13阿拉斯加北海东南亚南美洲IIV原 油 碳 同 位 素 类 型 曲 线不同地区、不同成因类型原油的同位素类型曲线存在明显的差别 (3)(3)油、气中碳同位素的应用油、气中碳同位素的应用 原油的成因分类。海相原油原油的成因分类。海相原油值值(-27(-27-22)-22)大于陆相原油的大于陆相原油的值值(-33(-33-29)-

22、29)。 地层越老，值越低。地层越老，值越低。 C C1212/C/C1313的比值较其它无机含的比值较其它无机含碳物质高，介于碳物质高，介于90909595之间，与之间，与生物体的特性相似，可作为石油生物体的特性相似，可作为石油有机成因的证据。有机成因的证据。 生油岩鉴别生油岩鉴别(-24(-24-31)-31)。 分析油气运移方向及途径分析油气运移方向及途径( (同同一油源原油一油源原油200200前的馏分值随前的馏分值随运移距离增加而加大运移距离增加而加大) )。时 代第三纪白垩纪侏罗纪三叠纪二叠纪石炭纪泥盆纪志留纪奥陶纪寒武纪前寒武纪年龄10年6（ ）01002003004005006

23、00 C石油13-20 -25 -30各地质时代石油的碳同位素分布德根斯（1969）其它作者 油源对比（相似性）。油源对比（相似性）。 气体成因类型的划分（生物气：气体成因类型的划分（生物气：-50-50-100-100；煤成；煤成气：气：-20-20-30-30；油型气：；油型气：-20-20-60-60）。）。 3.3.石油的烃类组成石油的烃类组成 （1 1）烷烃（）烷烃（C Cn nH H2 22 2） 烷烃是一种饱和烃，常温、常压下烷烃是一种饱和烃，常温、常压下C C1 1C C4 4为气态；为气态；C C5 5C C1616为为液态；液态；C C1717以上的为固态。烷烃的熔点、沸点

24、、折射率物理常数以上的为固态。烷烃的熔点、沸点、折射率物理常数随分子量增加而增加。随分子量增加而增加。 烷烃又分为正构烷烃（单键相连、排成直链）和异构烷烃烷烃又分为正构烷烃（单键相连、排成直链）和异构烷烃（有支链）：（有支链）： 正构烷烃正构烷烃 石油中已鉴定出的正构烷烃自石油中已鉴定出的正构烷烃自C C1 1C C4545，但大部分正构烷烃碳，但大部分正构烷烃碳数数C C3535，含量一般占石油体积的，含量一般占石油体积的15152020，轻质石油可大于，轻质石油可大于3030，重质石油小于，重质石油小于1515。 在在石油中不同碳原子数正构烷烃相对含量是一条连续的分布石油中不同碳原子数正构

25、烷烃相对含量是一条连续的分布曲线，曲线，称为称为正构烷烃分布曲线正构烷烃分布曲线。 特点：特点： 正构烷烃分正构烷烃分布曲线是一条布曲线是一条连续的曲线；连续的曲线； 大多数原油大多数原油的正烷烃系列的正烷烃系列C C1515内有一极大内有一极大值；值； 在较高分子在较高分子的正烷烃部分，的正烷烃部分，奇偶优势消失。奇偶优势消失。2.52.01.51.00.50占原油的体积百分含量（）每个分子的碳原子数斯塔特莱恩龙因塔盆地约翰溪达雷厄斯北斯米尔庞卡城图23 不同类型石油的正烷烃分布曲线图5 10 15 20 25 30 35 正构烷烃曲线的分布特点与成油的原始有机质类型、成油环境正构烷烃曲线的

26、分布特点与成油的原始有机质类型、成油环境和成熟度有密切的关系，因此它的和成熟度有密切的关系，因此它的应用应用很广。很广。 成熟度成熟度 在气象色普图上，生物及近代沉积中，在气象色普图上，生物及近代沉积中， C C1515的正构烷烃奇数碳的正构烷烃奇数碳原子占优势，而古代沉积物及原油中此优势消失。即近代沉积物原子占优势，而古代沉积物及原油中此优势消失。即近代沉积物中的脂肪酸偶数碳占优势，而古代沉积中则此偶奇优势降低，甚中的脂肪酸偶数碳占优势，而古代沉积中则此偶奇优势降低，甚至可接近于至可接近于1 1。 原始母质类型原始母质类型 现代沉积物中现代沉积物中C C1515以上正构烷烃以上正构烷烃OEP

27、OEP值与母质类型有关，即陆相值与母质类型有关，即陆相海相；沼泽相海相；沼泽相湖相；近岸相湖相；近岸相远离陆地相。海相沉积的主峰远离陆地相。海相沉积的主峰碳数低；而陆相沉积中，高等植物碎片相对较多，则主峰碳数值碳数低；而陆相沉积中，高等植物碎片相对较多，则主峰碳数值高些。主峰碳数陆相大于海相。高些。主峰碳数陆相大于海相。 异构烷烃异构烷烃 石油中异构烷烃以石油中异构烷烃以C C1010为主，而为主，而C C1111C C2525的较少，且以异的较少，且以异物间二烯型烷烃最为物间二烯型烷烃最为重要，它存在于低重要，它存在于低中等沸点的馏分中，中等沸点的馏分中，含量可达含量可达0.5%0.5%。

28、应用：应用： 可用于油源对比，可用于油源对比，对比时常用老鲛烷和对比时常用老鲛烷和植烷两种化合物相对植烷两种化合物相对含量进行对比。含量进行对比。2、6、10、14四甲基十五烷2、6、10、14四甲基十六烷CH3 3CH3CH3OCOOCH2COCMgNNNNNNNNA:叶绿素B：卟啉PhPr 叶绿素（A）与原油中的卟啉（B）、 植烷（Ph）、老鲛烷（Pr）结构比较图吡咯环（CH）甲川桥 （2 2）环烷烃（）环烷烃（C Cn nH H2n2n） 环烷烃属于饱和烃，由许多围成环的多个甲基（环烷烃属于饱和烃，由许多围成环的多个甲基（CHCH2 2）组成，组成环的碳原子数是多少，相应的称为几员环。按

29、分子组成，组成环的碳原子数是多少，相应的称为几员环。按分子中所含碳的环的数目，分为单环烷烃、双环烷烃、三环烷烃和中所含碳的环的数目，分为单环烷烃、双环烷烃、三环烷烃和多环烷烃。石油中的环烷烃多为五员环和六员环。环烷烃的熔多环烷烃。石油中的环烷烃多为五员环和六员环。环烷烃的熔点、沸点都比碳原子相同的烷烃为高。低分子量的环烷烃点、沸点都比碳原子相同的烷烃为高。低分子量的环烷烃（C250250或氧化条件下，卟啉可发生或氧化条件下，卟啉可发生开环裂解反应而被破坏。卟啉的含量与沉积相有关，海相富含开环裂解反应而被破坏。卟啉的含量与沉积相有关，海相富含V V卟啉；陆相富含卟啉；陆相富含NiNi卟啉。卟啉。

30、 石油中的石油中的氧氧化物有有机酸、酚、酮等化合物。化物有有机酸、酚、酮等化合物。C C1 12424是脂肪是脂肪酸；酸； C C10101515是环烷酸；是环烷酸；C C10101515是异物间二烯酸。几乎所有的原油是异物间二烯酸。几乎所有的原油中都含有环烷酸，但含量变化较大，从中都含有环烷酸，但含量变化较大，从0.30.31.91.9。环烷酸与。环烷酸与碱金属作用生成环烷酸盐，而环烷酸盐特别易溶于水，因此，碱金属作用生成环烷酸盐，而环烷酸盐特别易溶于水，因此，地下水中地下水中环烷酸盐环烷酸盐的存在是找油的良好标志。的存在是找油的良好标志。 三海、陆相石油的基本区别三海、陆相石油的基本区别

31、1 1饱和烃和芳烃含量饱和烃和芳烃含量 海相石油的饱和烃含量占石油总量的海相石油的饱和烃含量占石油总量的25257070, ,芳烃占总烃芳烃占总烃的的25256060; ;陆相饱和烃占石油总量的陆相饱和烃占石油总量的60609090, ,芳烃占总烃芳烃占总烃的的10102020。 2 2含蜡量含蜡量 陆相石油以高含蜡量为其主要特征，一般为陆相石油以高含蜡量为其主要特征，一般为10103030；海相；海相石油的含蜡量一般小于石油的含蜡量一般小于5 5，仅为，仅为0.50.53 3。 3 3含硫量含硫量 海相一般为高硫石油，特别是海相碳酸盐岩和蒸发岩系中的海相一般为高硫石油，特别是海相碳酸盐岩和蒸

32、发岩系中的石油硫的含量更高；陆相一般为低硫石油，但个别盐湖和蒸发石油硫的含量更高；陆相一般为低硫石油，但个别盐湖和蒸发岩中的石油也可以是高硫的。岩中的石油也可以是高硫的。 4 4V/NiV/Ni含量比值含量比值 海相石油的海相石油的V/Ni1V/Ni1；陆相石油的；陆相石油的V/Ni1V/Ni-27%-27%；陆相；陆相-29%-29%。 二石油的物理性质二石油的物理性质 1 1颜色颜色 石油的颜色有淡黄。深褐、棕色和黑色等。颜色的变化主要取石油的颜色有淡黄。深褐、棕色和黑色等。颜色的变化主要取决于石油中胶质和沥青质的含量。决于石油中胶质和沥青质的含量。 2 2比重比重 我国和前苏联应用的石油

33、比重指的是一个大气压下我国和前苏联应用的石油比重指的是一个大气压下2020石油石油与与4 4C C纯水的单位体积重量比。用纯水的单位体积重量比。用D D20204 4表示。欧、美各国以一表示。欧、美各国以一个大气压下，个大气压下，6060F F石油石油4 4C C纯水单位体积重量比。常以纯水单位体积重量比。常以APIAPI度度表示。表示。 石油的比重一般在石油的比重一般在0.750.750.980.98之间，以之间，以0.90.9作为轻质和重质作为轻质和重质石油的分界。石油的比重与它的化学组成有关。石油的分界。石油的比重与它的化学组成有关。 .513160.5141时比重FAPI 含氢量、碳原

34、子数，在碳数相同的情况下，烷烃含氢量、碳原子数，在碳数相同的情况下，烷烃环烷烃环烷烃环烷烃环烷烃烷烃，当石油中饱含烷烃，当石油中饱含COCO2 2和烃气时，石油和烃气时，石油的溶解度增大。的溶解度增大。 LQPFK 5 5凝固点和液化点凝固点和液化点 石油的凝固和液化温度没有固定的数值，凝固点的高低与所含石油的凝固和液化温度没有固定的数值，凝固点的高低与所含的含蜡量和烷烃碳原子数具有正相关系，采油中，凝固点高的的含蜡量和烷烃碳原子数具有正相关系，采油中，凝固点高的原油易在井底结蜡，低凝固点石油为优质石油。原油易在井底结蜡，低凝固点石油为优质石油。 6 6导电性导电性 石油具有较高的电阻率石油具

35、有较高的电阻率10910910161016 m m，与油田水（，与油田水（0.020.020.10.1 m m）和沉积岩（）和沉积岩（1 1104104 m m）相比，可视为无限大。测）相比，可视为无限大。测井曲线上就是根据油气水层的电阻率不同而划分出来油气水层。井曲线上就是根据油气水层的电阻率不同而划分出来油气水层。同时也可用测井曲线进行地层对比。同时也可用测井曲线进行地层对比。 7 7荧光性荧光性 石油在紫外线照射下可产生荧光的特征，称为荧光性。石油在紫外线照射下可产生荧光的特征，称为荧光性。第二节第二节 天然气天然气 一、天然气的概念及产出类型一、天然气的概念及产出类型 1 1天然气的概

36、念天然气的概念 天然气是指天然存在于自然界的一切气体，它们是各种气体化天然气是指天然存在于自然界的一切气体，它们是各种气体化合物或气态元素的化合物。其成因广泛而复杂，如有机物质产生合物或气态元素的化合物。其成因广泛而复杂，如有机物质产生的生物化学分解气及高温裂解气、放射性元素蜕变及热核反应产的生物化学分解气及高温裂解气、放射性元素蜕变及热核反应产生的气体、岩石的变质及岩浆活动、宇宙及空气等作用，都可以生的气体、岩石的变质及岩浆活动、宇宙及空气等作用，都可以生成天然气。但石油地质学中指的是碳氢化合物类气体沉积圈生成天然气。但石油地质学中指的是碳氢化合物类气体沉积圈中以烃类为主的天然气。中以烃类为

37、主的天然气。 2.2. 天然气的类型天然气的类型 天然气按成因分为四大类：天然气按成因分为四大类： （1 1）生物气）生物气 指沉积物中有机质在还原环境下，经厌氧微生物作用形成的富指沉积物中有机质在还原环境下，经厌氧微生物作用形成的富甲烷的气体。甲烷的气体。 C C1 1的含量在的含量在85859595以上，以上，1313C C为为5555100100，C C1 1/C/C2 2+C+C3 3为为4 41010。 (2)(2)热解气热解气 是有机质在深层作用阶段生成的热降解气和变质作用阶段生成是有机质在深层作用阶段生成的热降解气和变质作用阶段生成的热裂解气。的热裂解气。 热解气是大多数气藏形成

38、的主要气源。在有机质演化各阶段生热解气是大多数气藏形成的主要气源。在有机质演化各阶段生成的气态烃中，产气比率为：成的气态烃中，产气比率为： 成岩阶段（未成熟期）占成岩阶段（未成熟期）占7 7； 深成作用阶段（成熟和高成熟期）深成作用阶段（成熟和高成熟期）8282； 变质作用阶段（过成熟期）变质作用阶段（过成熟期）11 11。 特 征特 征 : : 1 31 3C C 值 为 值 为 5 55 5 2 5 , 2 5 , D D 为 为 1 3 01 3 0 260,C260,C1 1/C/C2 2+C+C3 3为为200200100100。 处于深层作用阶段，甲烷和总烃的比值处于深层作用阶段，

39、甲烷和总烃的比值, ,（ ）0.90.90.9 (3)(3)煤层气煤层气 指以各种形成存在的腐殖型有机物在成煤作用过程中形成的全指以各种形成存在的腐殖型有机物在成煤作用过程中形成的全部天然气。部天然气。 特征特征: :1313C C值为值为20203030，CHCH4 4含量在含量在9090左右。左右。 (4)(4)深源气深源气 指来自地壳深部和上地幔的无机成因气体。指来自地壳深部和上地幔的无机成因气体。 该气体特征以含该气体特征以含COCO2 2、NN2 2高为特征，其含量可达高为特征，其含量可达60607070，COCO2 2在有机成因气中一般小于在有机成因气中一般小于5 5。 二二. .

40、天然气的化学组成天然气的化学组成 以甲烷为主，含有常见的非烃气体以甲烷为主，含有常见的非烃气体NN2 2、COCO2 2、H H2 2S S及微量的惰性及微量的惰性气体。天然气中碳占气体。天然气中碳占65658080、氢占、氢占12122020、OONNS S占占0.30.34444。在天然气的化合物组成中含少量的。在天然气的化合物组成中含少量的C C2 2C C6 6的烷烃，一般的烷烃，一般碳数越大，含量越少。一般常将天然气中重烃的含量将天然气分碳数越大，含量越少。一般常将天然气中重烃的含量将天然气分nCC /1为湿气（富气）和干气（贫气）为湿气（富气）和干气（贫气） 干气：干气：甲烷含量大

41、于甲烷含量大于9595，重烃含量小于，重烃含量小于5 5，干气不与油相，干气不与油相伴生，可形成纯气藏。燃烧时呈兰色火焰，用导管收集通入水伴生，可形成纯气藏。燃烧时呈兰色火焰，用导管收集通入水中不见油膜。中不见油膜。 湿气：湿气：重烃含量大于重烃含量大于5 5，湿气与油相伴生。燃烧时有微弱的，湿气与油相伴生。燃烧时有微弱的汽油味，呈黄色火焰，用导管收集通入水中，水面会出现彩色汽油味，呈黄色火焰，用导管收集通入水中，水面会出现彩色油膜。油膜。 二二. .天然气的物理性质天然气的物理性质 1 1比重比重 标准状态下，单位体积的天然气与空气重量之比。一般为标准状态下，单位体积的天然气与空气重量之比。

42、一般为0.650.650.750.75之间。之间。 2 2粘度粘度 天然气的粘度与它的化学组成及所处的环境有关，如天然气的粘度与它的化学组成及所处的环境有关，如0 0o oC C时为时为0.00310.0031厘泊，厘泊，2020o oC C时为时为0.00120.0012厘泊。天然气的粘度随分子量的厘泊。天然气的粘度随分子量的增加而减小；随温度、压力的增加而增大。增加而减小；随温度、压力的增加而增大。 3 3溶解性溶解性 天然气可不同程度地溶于水和油中，其溶解量取决于天然气和溶天然气可不同程度地溶于水和油中，其溶解量取决于天然气和溶剂的成分、气体的压力和温度。天然气在石油中的溶解度比在水中剂

43、的成分、气体的压力和温度。天然气在石油中的溶解度比在水中大，随压力增加而增大。在标准状态下，甲烷在石油中的溶解系数大，随压力增加而增大。在标准状态下，甲烷在石油中的溶解系数为为0.30.3，比在水中大，比在水中大9 9倍（水为倍（水为0.0330.033），在高压下，石油可溶解数），在高压下，石油可溶解数百倍于自身体积的天然气。温度降低，可使溶解度增加。百倍于自身体积的天然气。温度降低，可使溶解度增加。 4 4热值热值 热值是指每热值是指每mm3 3天然气燃烧时所发出的热量，单位是大卡天然气燃烧时所发出的热量，单位是大卡/ m/ m3 3、大、大卡卡/kg/kg、J/kgJ/kg。 烃气中氢含

44、量高，具有极高的热值，是优质燃料。氢气热值是烃气中氢含量高，具有极高的热值，是优质燃料。氢气热值是34003400大卡大卡/ m/ m3 3、甲烷热值是、甲烷热值是88708870大卡大卡/ m/ m3 3、湿气热值是、湿气热值是2020，000000大大卡卡/ m/ m3 3、煤热值是、煤热值是40004000大卡大卡/ m/ m3 3、石油热值是、石油热值是1010，000000大卡大卡/ m/ m3 3。 5 5临界温度和临界压力临界温度和临界压力 临界温度：临界温度：气相物质能维持液相的最高温度。气相物质能维持液相的最高温度。 临界压力：临界压力：处于临界温度时气态物质液化所需的最低压

45、力。处于临界温度时气态物质液化所需的最低压力。第三节第三节 油田水油田水 一一. .水的概念及产状水的概念及产状 油田水：油田水：油田范围内直接与油层连通的地下水。油田范围内直接与油层连通的地下水。 二二. .油田水的产状油田水的产状 根据水与油、气的相对位置，将油田水分为底水和边水。根据水与油、气的相对位置，将油田水分为底水和边水。 底水：底水：含油外边界以内直接与油气相接触的油层水。含油外边界以内直接与油气相接触的油层水。 边水：边水：含油外边界以外的油层水。含油外边界以外的油层水。 三三. .油田水的来源及形成油田水的来源及形成 1 1沉积水沉积水 2 2渗入水渗入水 3 3深源水：来源与地幔及地壳深部的高温、高矿化度、饱和深源水：来源与地幔及地壳深部的高温、高矿化度、饱和气体的地下水。气体的地下水。 四油田水的矿化度及化学组成四油田水的矿化度及化学组成 油田水的矿化度：油田水的矿化度：指水中各种离子、分子和化合物的总含量。指水中各种离子、分子和化合物的总含量。 将水加热到将水加热到105105o oC C，使水蒸发后所剩下的残渣重量或离子重量。，使水蒸发后所剩下的残渣重量或离子重量。单位是单位是g/lg/l、mg/lmg/l、ppmppm。与油气有关的水是以高矿化度为。与油气有关的水是以高矿化度为特征特征，一般来说一般来说: : 海相油田水矿化