第章油气水基本特征

第一节

石油第二节

天然气第三节

油田水第四节

油气中的稳定同位素第一章

石油、天然气及油田水的基本特征第一节

石油一、石油的化学组成二、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一、石油的化学组成石油成分复杂，已鉴定出上千种有机化合物；主要为液态烃类，还含有数量不等的非烃化合物和多种微量元素。石油实际上是多种有机化合物的混合体。各地的石油成分不一，无确定的化学成分和物理常数。1.石油的元素组成（1）主要元素：C、H、O、S、N重量百分比一般为C：84-87%

；H：10-14%；O+N+S：1-4%碳、氢：占绝对优势，主要以烃类形式存在。氧、硫、氮：主要以化合物形式存在；含硫、含氮、含氧的化合物大多富集于渣油或胶质、沥青质中。不同时代和成因的9347个石油样品中含硫量的分布（据Tissot

＆

Welte，1978；转自

，1994）①含硫量平均为0.65%（重量）；频率分布具有双峰的特点，在1％处为最小值。石油中的硫含量具有环境指示意义：半咸－咸水—S高（>1%）；内陆淡水—S低（<1%）①含硫量低硫石油：含硫量＜0.5%石油含硫石油：含硫量介于0.5～2%之间的石油高硫石油：含硫量＞2%的石油含量分类②含氮量和含氧量石油中含氮量一般小于0.2％，但少数样品含氮量达0.5％以上，通常以0.25％作为贫氮和高氮原油的界线。石油中氧的含量分布在0.1～4.5％，均是以结合氧的形式存在。（2）微量元素除上述五种元素外还发现其他微量元素，构成石油的灰分。灰分含量的变化很大，从十万分之几到万分之几。钒(V)和镍(Ni)是分布普遍并具成因意义的两种微量元素。V/Ni值可区别海相或

成因的石油：V、Ni低，且V/Ni<1---V、Ni高，且V/Ni>1---海相2.石油的化合物组成烃类烷烃饱和烃环烷烃芳香烃不饱和烃非烃类含N、含S、含O化合物目前石油中已鉴定出的烃类化合物超过425种。（1）烃类化合物①烷烃（石蜡烃，脂肪族烃，CnH2n+2

）C1-C4（甲烷–丁烷）——气态C5-C16（戊烷–十六烷）——液态（直链烷烃）≥C17——固态a.

正构烷烃碳数多数≤C35，个别可达C200（

）。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％。正烷烃分布曲线：不同碳原子数的正烷烃的相对含量呈一条连续的曲线。碳数5253035占原油体积%2.01.51.00.50110

15

20正烷烃分布曲线主峰碳有机质形成的石油：高碳数（≥C22）正烷烃多，海相（浮游生物菌藻类）有机质形成的石油：低碳数（≤C21）正烷烃多。有机质演化程度较高的、年代较老、埋深较大的石油中低碳数正烷烃多；相反，有机质演化程度低的石油，正烷烃碳数偏大。受微生物强烈降解的原油中，正烷烃常被选择性降解，一般含量较低，低碳数的正构烷烃更少。正烷烃分布曲线特征：b.异构烷烃石油中的异构烷烃以≤C10为主，高碳数者以类异戊二烯型烷烃最受重视，其特点是在直链上每四个碳原子有一个甲基支链。常见类异戊二烯型烷烃结构示意图生物标志化合物：指来源于生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或很少发生变化，基本保持了原始组分的碳骨架，记载了原始生油母质特殊分子结构信息的有机化合物。又称为“分子化石”、“地球化学化石”及“化合物”。——石油有机成因重要例如：类异戊二烯型烷烃：姥鲛烷（Pr）、植烷（Ph）四环甾烷和五环萜烷（环烷烃）b.异构烷烃Pr/Ph小于1：还原环境，Pr/Ph大于1：氧化环境。酸性水介质环境有利于Pr的形成，而偏碱性水介质环境有利于Ph的形成。不同沉积相Pr/Ph

的变化情况表沉积相水介质Pr/Ph石油类型咸水深湖相强还原0.2～0.8植烷优势淡水－微咸水深湖相还原0.8～2.8植烷均势淡水湖沼相弱氧化-弱还原2.8～4.0姥鲛烷优势b.异构烷烃性质与烷烃相似，但在分子中含有碳环结构。由许多围成环的多个次甲基(-CH2-)组成。石油中的环烷烃多为五员环或六员环，以单环和双环为主。②环烷烃CCCCCCC五员环六员环多环中以四环甾烷和五环萜烷较为重要，其结构与生物体的四环甾族化合物和五环三萜烯类化合物有明显的相似性，是重要的生物标志化合物。②环烷烃环烷烃的物理常数（据张厚福等，1999）——环烷烃的

、

和沸点都比碳原子数相同的烷烃高，但仍小于1。②环烷烃③芳香烃：分子中含有苯环结构，属不饱和烃。几种单环芳香烃的物理常数名称(20℃)(℃)沸点(℃)苯0.8795.580.1甲苯0.867-95110.6对二甲苯0.86113.2138.4乙苯0.867-95136.1正丙苯0.862-99.6159.3异丙苯0.862-96152.4连三甲苯0.894-25.5176.1石油所含的非烃化合物数量不少，尤其是在重质馏分中含量更高。主要包括含硫(S)、含氮(N)、含氧(O)化合物。①含硫化合物：硫在石油中可以呈元素硫(S)、硫化氢(H2S)、硫醚(RSR′)、二硫化物(RSSR′)、噻吩及其同系物等形态出现。②含氧化合物：主要有石油酸（环烷酸、酚、脂肪酸）、醛、酮等。其烷酸可与金属结合形成环烷酸盐，在油田水中常见，可作为找油的一种标志。（2）非烃类化合物③含氮化合物：含氮化合物中的卟啉类与生物色素有亲缘关系，被作为石油有机成因重要

。卟啉和钒卟啉的结构式（2）非烃类化合物利用石油中各种化合物沸点不同的特点，加热蒸馏，将原油分离成不同沸点范围（即馏程）的若

分，每一部分就是一个馏分。在实际工作中，用某个温度范围内（馏程）蒸馏出的馏分的重量或体积百分含量来表示石油的组成，称为石油的馏分组成。3.石油的馏分组成石油的馏分组成馏分名称沸点碳原子数化合物轻馏分石油气<35℃C1-C4烷烃、环烷烃35-190℃C5-C12中馏分煤油190-260℃C12-C14烷烃、环烷烃为主，含有芳烃和含S、N、O化合物。柴油260-320℃C14-C18重瓦斯油320-360℃重馏分润滑油360-530℃C19-C25高碳数大分子量环烷烃、芳烃和含S、N、O化合物。渣油>530℃>C25原油化合物的不同组分，对溶解和吸附性能。和吸附剂具有选择性考虑到轻馏分部分具有较强的挥发性，在、过程中常因保存条件不同，造成人为的较大误差，因此对石油中的组分进行分离之前，要先对石油进行蒸馏，去掉沸点低于210℃的轻馏分，一律取沸点大于210℃的馏分（即拔顶原油）进行组分分离。4.石油的组分组成原油组成分析流程图→将石油分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质等组分可溶的＞210℃馏分轻馏分原油蒸馏气相色谱用正己烷溶解气相色谱不可溶的烃类+胶质沥青质元素分析红外光谱核磁柱色层法用正己烷或石油醚冲洗用苯冲洗用-苯冲洗饱和烃芳烃非烃气相色谱色谱-质谱色谱

色谱-质谱元素分析红外光谱核磁据油源环境分：海相油、

油据有机质成熟度分：（未熟）低熟油、成熟油、高熟油石油的地球化学分类（B.P.Tissot

and

Welte）:六种类型二、石油的分类Tissot和Welte的石油地球化学分类方案Tissot和Welte的石油地球化学分类方案烃类成分含量含硫量石油类型S＞50%AA＜50%P＞40%，且P＞N＜1%石蜡型P≤40%，且N≤40%石蜡－环烷型P＜N，且N＞40%环烷型S≤50%AA≥50%P＞10%＞1%芳香－中间型P≤10%且N＞25%＜1%芳香－环烷型P≤10%且N≤25%＞1%芳香－沥青型令S＝饱和烃；P＝烷烃（石蜡烃）；N＝环烷烃，则

S＝P＋N；令AA＝芳烃＋含N.S.O化合物（胶质，沥青质）石蜡型原油：由轻质油和一定量的高蜡、高沸点原油组成，高分子量正构烷烃含量丰富，胶质沥青质含量低于10％；相对密度一般小于0.85，粘度一般都较低。石蜡－环烷型原油：胶质和沥青质相对含量515％，芳香烃2540％，粘度和密度一般高于石蜡型原油。环烷型原油：较少，未成熟原油，或是前两种原油的生物降解产物。芳香－中间型原油：胶质和沥青质相对含量可占1030％，芳烃占4070％，相对密度一般高于0.85。芳香－环烷型和芳香－沥青型原油都是经过次生变化的原油，油质重而粘，胶质和沥青质相对含量可高达25％以上。海石油在石油分类三角图上的分布（据Tissot

＆Wellte，1978；有改动）S1%S1%海、

石油化学成分上的基本区别海相石油以芳香－中间型和石蜡－环烷型为主，石蜡型为主，部分为石蜡－环烷型。石油以石油的含蜡量普遍较高（5%），而海相石油含蜡量均小于5％，一般仅0.5％～3％。海相石油一般为高硫石油，海相碳酸盐岩和蒸发岩系中的石油，含硫量更高。而

石油一般为低硫石油。海相石油中V、Ni高，且V/Ni>1；而

石油中V、Ni低，且V/Ni<1。海相石油的13C/12C比值一般比

石油的高。三、石油的物理性质——石油的物理性质主要取决于其化学组成。颜色无色、淡黄色、黄褐色、深褐色、黑绿色、黑色。我国 黄瓜山和华 港油田有的井产无色石油,大庆、胜利、石油均为黑色颜色与胶质-沥青质含量有关，含量越高，颜色越深。2.密度和相对密度石油的密度：单位体积石油的质量石油的相对密度①d420：1atm下，20℃单位体积原油与4℃单位体积纯水的质量比一般：d420

=0.75-0.98，>0.9---重质油；<0.9---轻质油②API

度=4141.5

131.5d

60

F

1301404d

60

F波美度=（60˚F＝15.5℃）与API度、波美度的换算表（据张厚福等，1999）15.5℃时相对密度波美度API度15.5℃时相对密度波美度API度1.000010.010.00.848535.035.30.965515.015.10.832540.040.30.933320.020.10.800045.045.40.903225.025.20.777850.050.40.875030.030.220——API度和波美度越大，d4

越小，油质越轻。2.密度和相对密度影响石油相对密度的主要因素：石油密度与含氢量的关系图（据潘钟祥，1987）①主要取决于化学组成：同一族分，d420随碳数增加而变大；4碳数相同的烃类，烷烃d

20较小，环烷烃居中，芳烃最大；高分子量成分或胶质、沥青质含量高的原油，d420较大4——实质上，石油的d

20取决于其中的含氢量。15141110含氢石油的相对密度含氢量（%）有气顶气条件下，石油体积随压力的变化（转引自A.I.Levorson，1954）②溶解气多：相对密度小；③其它条件不变时，若油藏中无气顶，相对密度随温度增高而降低，随压力增大而增大；若油藏中存在气顶，则情况有所不同。3532550压力（psi)残油体积的增加（%）3.体积膨胀系数：温度每升高1oF，单位体积石油增加的体积量。—随石油密度降低而增大；低分子量烃含量高的石油膨胀系数较大。石油受力发生流动时，其

分子间有一种内摩擦力分子间的相对运动——石油的粘滞性。粘滞性大小用粘度（μ）来度量。粘度分为动力粘度、运动粘度和相对粘度三种表示方式。4.粘度①若ΔP=1Pa，L＝1m，F＝1m2，液体以1m/s恒速相对流动，则其粘度为1Pa.S。（ΔP=P1-P2，t为温度）②若ΔP＝1dyn，L＝1cm，F＝1cm2，液体以1cm/s恒速相对流动，则其粘度为1P＝100cP。（1）动力粘度（绝对粘度）单位SI制：Pa.S（帕斯卡•秒）C.G.S制：厘泊（cP）、泊（P）（1帕斯卡秒相当于10泊即1000厘泊，即1mPa·s＝1cP

）运动粘度：动力粘度与相对密度之比，单位：m2/s相对粘度：液体的绝对粘度与同温条件下水的绝对粘度之比，称为该液体的相对粘度。恩氏粘度（Et）：在恩氏粘度计中，用200ml石油与20℃时同体积蒸馏水通过直径为2.8mm细管的流出时间（水流出的时间约为50秒）之比。根据测定的Et值，可以通过查换算表，获得运动粘度，并可计算出动力粘度。4.粘度——取决于石油的化学成分和外界的温度、压力条件。化学成分：烃碳数增大或芳烃、非烃化合物增多，原油粘度增大；碳数相同的烃类的d

20

、μ：烷烃<环烷烃<芳烃。4溶解气量：溶解气量增加，原油粘度降低。温度：随温度增加，原油粘度下降。压力：若为无气顶的油藏，压力增加，原油粘度增大；若有气顶，则变化较为复杂。影响石油粘度的主要因素：5.溶解性难溶于水石油中各种成分在水中溶解度由大→小顺序是：非烃→芳香烃→环烷烃→烷烃除甲烷外，烃类在水中的溶解度随分子量增加而减小。温度升高或水中溶解CO2量增大，石油在水中溶解度增大。若水中含盐度增加，烃溶解度下降。可溶于气（烃气）较高温度压力下，部分低分子量液态烃可溶于烃气中。选择性溶解于不同化合物选择性溶解于氯仿（

CHCl3

）、苯、CCl4，石油醚等 中。5.溶解性6.荧光性石油在紫外光的照射下，由于不饱和烃及其衍生物的存在而产生荧光的特性，被称作石油的荧光性。多环芳烃、油质发天蓝色荧光轻质油发浅蓝色荧光胶质多的石油发绿-黄色荧光沥青质多的石油发褐色荧光当偏振光通过石油时，石油能使其振动面旋转一个角度，石油的这种特性称旋光性。偏振光振动面的旋转角度称旋光角。石油的旋光角一般几分之一度-几度，且多数右旋，顺时针方向旋转。石油具有旋光性的原因：源于生物体的某些有机化合物分子结构不对称，具有手征性（即：含有手征性碳原子）。例如：石油中的含N化合物及甾烷、萜烷等生物标志化合物——石油有机成因 之一。7.旋光性——地层越老，旋光角越小。地质时代绝对 ，百万年资料数目旋光角+aD第三纪7~6586+0.63白垩纪65~13618+0.28侏罗纪136~19020+0.20二叠纪225~2803+0.19石炭纪280~34528+0.24泥盆纪345~39521+0.18志留纪395~44014+0.12不同地质时代石油的旋光角平均值7.旋光性8.凝固点石油失去流动能力的最高温度称为凝固点。石油的凝固点变化范围很大，从-50℃～30℃。石油凝固点的高低与石油中重质组分的含量有关，特别是与石蜡的含量有关，石蜡含量多，凝固点高；相反石油中轻质组分含量高，凝固点低。采油过程中常见的结蜡现象就是原油的凝固现象。石油及其产品具有极高的电阻率。与高矿化度的油田水和沉积岩相比，可视为无限大，为非导体。石油的电阻率…..109～1016Ω·m高矿化度的油田水的电阻率…..0.02～0.1Ω·m沉积岩的电阻率……1～104Ω·m利用电阻率测井资料可以推测油、气、水层。9.导电性10.热值热值:即发热量。石油燃烧时可产生大量的热量，产生热量的主要元素是碳和氢。每公斤碳完全燃烧时能放出8000千卡热量，每公斤氢放出的热量达34200千卡，是碳的发热量的4倍多。石油中的氢含量比煤和油页岩中氢的含量都高，因此它的热值也高，每公斤可达

10000～11000千卡，比烟煤高出40～60%。四、重质油、沥青砂与固体沥青重质油和沥青砂重质油：在原始油层温度下，脱气石油粘度为100-10000mPa·s，或在标准条件下密度为0.934-1.00g/cm3的石油。沥青砂（超重油）：在储层条件下，粘度大于10000mPa·s，或在标准条件下密度大于1.00g/cm3的石油。重质油和沥青砂的化学成分常规油的组成相似，但氧、硫、氮等元素含量高。富含微量元素，高于常规石油几倍至几十倍。烃类含量低（一般＜60%），非烃、沥青质含量高（10～30%）。重质油和沥青砂的物理性质与常规油相比：相对密度大、粘度大、含蜡量低、凝固点低1.重质油和沥青砂石油及石油的固态衍生物，统称为石油沥青类。石油固态衍生物：石油在热力和氧化、细菌的生物化学作用下，原油发生物理分异、化学分化、及变质等次生变化的产物，包括地蜡、地沥青、石沥青等，又叫固体沥青。我国的老君庙油田、克拉玛依油田等地，地表都有固体黑色沥青。2.固体沥青固态沥青多为深褐色至黑色的有机矿物，一般分布于地表和浅层，可作为找油的直接标志。与石油有关的固体沥青种类繁多（100多种）。根据它们的成因和物理化学特征，将固体沥青分为十余种类型。固体沥青的成因分类物理分异产物风化产物腐殖化产物变质产物地蜡高氮沥青贫胶沥青软沥青地沥青石沥青酸性碳质沥青腐质碳质沥青碳质沥青碳沥青次石墨硬沥青脆沥青黑沥青焦性沥青2.固体沥青第二节

天然气一、天然气的化学组分二、天然气的产出状态三、天然气的物理性质一、天然气的化学组分烃气：主要为C1－C4的烷烃，其中以甲烷（CH4）最多，重烃气较少；其内可溶有少量C5、C6等烃气。+干气（贫气）：CH4≥95%、C2

＜5%湿气（富气）：CH4≤95%、C2+＞5%非烃气：总量不多，但种类不少，主要有N2、CO2、CO、H2S、H2等气体，还含有微量的惰性气体。天然气：存在于地壳岩石空隙（孔、洞、缝）、天然生成的、以烃为主的可燃气体。二、天然气的产出状态型：气藏气、气顶气、凝析气分散型：溶解气、煤层气、固态气水合物根据气体在存在的状态分为：气藏气：指基本上不与石油伴生，单独成纯气藏的天然气。1.气藏气甲烷含量在气体成分中常占95%以上，重烃气含量极少，不超过1-4%，属于干气(贫气)。非烃气比较富集时，可成为非烃气藏。出现频率（%）：1.＞50%；2.10%-50%；3.1%-10%；4.

0.1

%

-1%

；5＜0.1

%世界气藏气成分图气藏气是以气态烃为主，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

或硫化氢等酸性气体为主的气藏低于1%。2.气顶气气顶气：指与石油共存于油气藏中、呈游离气顶状态的天然气。在成因和分布上均与石油关系密切，重烃气含量可达百分之几至几十，仅次于甲烷，属于湿气(富气)。随着地层压力的增减，气顶气可溶于石油或析出。凝析气：在，当温度、压力超过临界条件时，液态烃逆蒸发而形成的气体。一旦采出后，由于地表压力、温度降低而逆凝结为轻质油，即凝析油。凝析气藏：凝析油占到一定比例（我国：>30g/m3）的气藏。它们通常埋藏深度较大，多分布在

3000至4000m或更深处。3.凝析气4.溶解气溶解气：地层条件下，溶于石油或水的天然气。包括油溶气和水溶气。相同条件下，天然气在石油中溶解度远大于在水中溶解度。油溶气（湿气，C2+可达40%）水溶气（CH4、N2、C2+气、CO2少）5.煤层气煤层气（矿井瓦斯）：指基本上运移，而留在煤层或含煤层系气源岩中的呈分散状态的天然气，呈吸附或游离状态。以CH4为主，含N2、CO2、H2S等。天然气水合物：指在高压、低温条件下，甲烷等气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中，呈固态的结晶化合物。这种固态气体水合物多分布在气温较低的极地和冻土带，特别是在气温低而水深大的深海沉积物中(洋底)。6.天然气水合物三、天然气的物理性质天然气一般无色，可有

味或硫化氢味，可燃。在

较高温度压力下，C4～C7烷烃及部分环烷烃、芳烃及有机硫化物，亦可呈气态存在。1.密度和相对密度（1）天然气的密度：单位体积气体的质量。“湿气”的密度大于“干气”。在标准状态下（105Pa，15.55℃），地表天然气的各组分密度为0.6773kg/m3（甲烷）～3.0454kg/m3（戊烷）。天然气混合物的密度一般为0.7～0.75kg/m3;石油伴生气，可达1.5kg/m3。天然气的密度随重烃含量尤其是高碳数的重烃含量以及CO2和H2S含量的增加而增大。（2）天然气的相对密度指相同温度、压力下（如1×105Pa

，15.55℃；或1×105Pa，20℃），天然气密度与空气密度的比值。γg=ρg/ρa=Mg/ρa=

Mg/28.97天然气中烃类各组分的相对密度为0.5539（甲烷）～2.4911（戊烷），烃气混合物一般在0.56～1.0之间，随重烃及CO2、H2S含量的增加，天然气相对密度增大。1.密度和相对密度2.粘度——反映了其分子间产生内摩擦力的大小，是度量天然气抵抗流动能力的一种参数。其大小与压力、温度和气体成分等有关：接近常压条件下，随温度增加而变大，随分子量增加而减小。较高压力下，随压力增高而增大，随温度升高而降低，随分子量增加而增大。随非烃气含量增加，天然气粘度增大。3.蒸气压力蒸气压力：将气体液化时所需施加的压力，称为该气体的饱和蒸气压力。蒸气压力随温度升高而增大。同一温度条件下，碳氢化合物的分子量越小，则其蒸气压力越大，因此甲烷比其同系物的蒸气压大得多。4.溶解性相同条件下，天然气在石油中的溶解度远大于在水中的溶解度。当天然气中重烃增多，或者石油中的轻馏分较多，都可增加天然气在石油中的溶解度。在石油中溶有天然气时，可以降低石油的相对密度、粘度及表面张力。天然气在水中的溶解系数很大程度上取决于气体的组分、温度、压力及含盐量。（1）水溶气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0.0330.0470.0370.0360.0250.872.580.016常见的天然气组分在纯水中的溶解系数（20℃，1×105Pa）低压型：含气量一般在1～5m3/t，不单采，但可综合利用。高压地热型：一般出现于异常高压带下的高压地热水中，含气量较高，降压时可出现强烈排气作用；如

威远高压水溶气田稳定地台区含油气盆地：水溶气主要成分是甲烷和氮，重烃气和含量一般不超过10～12%年轻褶皱区含油气盆地：水溶气含

浓度较高。水溶气化学成分变化规律有助于指明寻找油气藏的方向。（2）油溶气天然气在石油中的溶解度：是指在地层温压条件下，液

态石油中所溶有的、而在地表温压条件下（温度压力均下降）可析出的气体量（m3气／m3油）。在石油中溶有天然气时，

可以降低石油的密度、粘度及表面张力。4.溶解性在地层条件下，原油中溶解气开始析离出来时的压力，称油藏的饱和压力（P饱）。若P饱与P地相等，即油内溶解气刚好饱和，压力稍降，就会有气体析出，此时的油藏称为饱和油藏；P饱大于P地：过饱和油藏，此时通常为带气顶的油气藏；P饱小于P地：未饱和油藏，此时原油中溶解气还未饱和。——饱和及过饱和油藏比未饱和油气藏含

的溶解气。4.溶解性每m3天然气燃烧时所发出的热量，称为热值。单位：kcal/m3，kcal/kg，kJ/m3，kJ/kg（1kcal＝1000cal＝4.1868kJ＝4186.8J）天然气的热值变化很大。烃气含氢量高，氢热值可达34000kcal/m3，因此天然气具有较高热值，燃烧比较充分，是比较洁净的优质

。碳数高的烃气热值高。5.热值第三节

油田水一、油田水的来源二、油田水的矿化度三、油田水的化学组成四、油田水的类型广义的油田水:指油气田内的层水。水，包括油层水和非油狭义的油田水:指油气田范围内直接与油层连通的，即油层水。油层水特征：带色、混浊、可导电、

＞1，有煤油味或硫化氢气味；若含有MgSO4，尝之有苦味。水、一、油田水的来源沉积水：指沉积物堆积过程中保存在其中的水。渗入水：大气降雨时渗入 空隙和渗透性岩层中的水。深成水：又称内生水，指来源于上地幔及地壳深部、由岩浆游离出来的初生水（即原生水）和变质作用过程的变质水。转化水：沉积成岩和烃类形成过程中，粘土转化脱出的层间水及有机质向烃类转化时分解出的水。二、油田水的矿化度单位体积油田水中所含溶解状态的固体物质总量，称矿化度。即单位体积水中各种离子、元素及化合物总含量。用g/l、mg/l、ppm（百万分之一）表示。油田水矿化度比地表水高，且随埋深增大而增大。河湖水：几百mg/l海

水：35000

mg/l油田水：几千–

数十万mg/l

，

盆地比海相低。三、油田水的化学组成无机盐类：阳离子：Na＋(K＋)、Ca2＋、Mg2＋2-

2－阴离子：Cl-、HCO3-、SO4

、（含CO3

）有机组分：烃类、环烷酸、酚、苯等。溶解气：CO2、CO、N2、CH4、C2+微量元素：碘、溴、硼、锶、钡等。四、油田水的类型天然水中溶解的物质成分极其复杂，有盐分、各种气体、有机物质、微量元素等。其中无机盐中含量最多、最主要、

在常规水分析中经常分析的是以下几种离子：Na+（含K+）、-

2-Ca2+、Mg2+和Cl-、SO42-、HCO3

（包括CO3

）。在各种分类方案中，以Sulin

（苏林）分类较为简明，应用广泛。2-

-

+

2+

2+根据水中主要离子(Cl-、SO4

、HCO3

、Na

、Mg

、Ca )彼此化学亲和力的强弱顺序而组成盐类的原则，作为划分“型”的依据。通过对rNa+/rCl-、（rNa+-rCl-）/rSO

2-和（rCl--rNa+）/rMg2+三4个系数的计算，将天然水划分为以下类型：天然水成因图解苏林的成因分类：CaCl2型：(Cl-

-Na+)/Mg2+＞

1深成水、油田水MgCl2型：

0＜(Cl--Na+)/Mg2+＜1海水、盐湖水NaHCO3型：4(Na+-Cl-)/SO

2-

＞1油田水（高矿化度）地表淡水（低矿化度）Na2SO4型：40

＜(Na

+-Cl-)/SO

2-＜1地表淡水水型成因系数（毫克当量%）Na+/Cl-（

Na+

-

Cl-

）/SO

2-4（

Cl-

-

Na+

）/Mg2+环境CaCl2型＜1＜0＞1深成水、油田水MgCl2型＜1＜0＜1海水、盐湖水NaHCO3型＞1＞1＜0油田水（高矿化度）；地表淡水（低矿化度）Na2SO4型＞1＜1＜0地表淡水苏林分类：通过对Na+/Cl-、（

Na+-Cl-）/SO42-和（

Cl--Na+）/Mg2+三个系数的计算，将天然水划分为以下类型：（1）CaCl2型水：形成于地壳深部封闭性良好、水体交替停滞的还原环境。CaCl2

型水环境利于油气藏保存，所以油田水往往是高矿化度的CaCl2型水，但其与油气物质间无成因联系。四种类型水的形成条件：（2）NaHCO3型水——形成条件多样①高矿化度NaHCO3型水：是油气物质存在的还原环境的产物。成因上与油气田有关。四种类型水的形成条件：②低矿化度NaHCO3型水：两种成因花岗岩、长石砂岩发育区，岩石被含有CO2的雨水强烈冲刷，使长石高岭土化，可出现NaHCO3型地表淡水。富含钠盐的碱土区，含重碳酸钙的地表水与土壤中吸附状的钠离子进行阳离子交换作用，亦会产生NaHCO3型地表淡水。四种类型水的形成条件：（3）MgCl2型水——形成条件多样①主要是海水在泻湖中蒸发浓缩所致。②大陆淡水溶滤海相沉积岩中所保留的盐分而形成。③

CaCl2型水与上部