《石油地质学》习题集解答

思考题：1.简述石油的元素组成。2.简述石油中化合物组成的类型及特征。3．何谓正构烷烃分布曲线？在油气特征分析中有哪些应用？4.简述Tissot和Welte三角图解的石油分类原则及类型。5.简述海陆相原油的基本区别。6.描述石油物理性质的主要指标有哪些？7.简述天然气依其分布特征在地壳中的产出类型及分布特征。8.油田水的主要水型及特征。9.碳同位素的地质意义。一、石油（Petroleum）：存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳氢化合物与杂质组成的，呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产元素组成：

C、H、O、S、N和微量元素（灰分）C、H两元素主要呈烃类化合物存在，是石油组成的主体。S、O、N元素组成的化合物大多富集在渣油或胶质和沥青质中。二、在近代实验室中，用色谱可将石油划分为：烃类和非烃类化合物A——烃类化合物：a、饱和烃：烷烃（正构烷烃、异构烷烃）、环烷烃b、芳烃：芳烃和环烷芳烃B——非烃化合物：胶质和沥青质：为含S、N、O化合物。烷烃A.正构烷烃B、异构烷烃环烷烃芳香烃非烃化合物:主要是含硫、氮、氧三种元素的有机化合物正构烷烃分布曲线：不同碳原子数的正构烷烃相对含量呈一条连续的曲线。据主峰碳位置及形态，分3种基本类型：①主峰小于C15，且主峰区较窄；②主峰大于C25，且主峰区较宽；③主峰在C15-C25之间，且主峰区较宽。与成油母型、成油环境及演化程度密切相关。广泛的应用于石油的成因和油源对比研究。正构烷烃分布特征：a.陆相有机质形成的石油：高碳数（＞C22）正烷烃多；海相有机质（菌藻类）形成的石油：低碳数（＜C21）正烷烃含量多。b.年代老、埋深大，有机质演化程度较高的石油：低碳数正烷烃多；有机质演化程度较低的石油：正烷烃碳数偏高。c.受微生物强烈降解的原油：正烷烃被选择性降解，一般含量较低，低碳数的更少。四、海相 陆相以芳香—中间型和石蜡—环烷型为主，饱和烃占25—70%，芳烃占25—60%。 以石蜡型为主，饱和烃占60—90%，芳烃占10—20%。含蜡量低 含蜡量高含硫量高 含硫量低V/Ni>1 V/Ni<1碳同位素δ13C值>-27‰ 碳同位素δ13C值<-29‰五、石油的物理性质：1、颜色：从无色、淡黄、黄褐、深褐、墨绿色至黑色。比重：是指１atm下，20℃石油与4℃纯水单位体积的重量比，用d420表示石油的粘度(Viscosity)：代表石油流动时分子之间相对运动所引起的内摩擦力大小。溶解性（Solubleness）：a、石油难溶于水。b、可溶于气c、不同化合物可选择性溶解于氯仿（CHCl3）、苯、CCl4、石油醚等有机溶剂。凝固和液化：荧光性旋光性导电性天然气的产状分类：聚集型和分散型聚集型：指呈游离状态的天然气聚集成藏的天然气。包括纯气藏气、气顶气和凝析气。分散型：在地下呈分散状态的天然气。包括油溶气、水溶气、煤层气（吸附气）和固态气水合物七、根据水与油、气分布的相对位置，分为底水和边水。底水是指含油（气）外边界范围以内直接与油（气）相接触，并从底下托着油气的油层水。边水是指含油（气）外边界以外从侧面流动的油层水，实际是底水的外延。油田范围内非油层水，分别称之为是上层水、夹层水和下层水。油田水存在状态：油田水存在于储集层的孔隙—裂缝中，按照水在其中的存在状态，可分为吸附水、毛细管水和自由水三种。吸附水：呈薄膜状被岩石表面颗粒所吸附，在一般温度和压力下不能自由运动，亦称束缚水。毛细管水：存在于毛细管孔隙—裂缝中，当作用于水的外力超过毛细管阻力时才能运动。自由水：是存在于超毛细管孔隙、孔洞和缝隙中，在重力作用下能自由运动。油田水的类型：苏林（Sulin）分类：分类原则：是HCO3-、SO42-、Cl-和Ca2+、Na+、Mg2+6种阴、阳离子的相对含量，以Na/Cl、(Na-Cl)/SO4和(Cl-Na)/Mg这三个成因系数，把天然水划分为四种基本类型。水的类型 成因系数（浓度比）Na/Cl (Na-Cl)/SO4 (Cl-Na)/Mg大陆水 硫酸钠型（Na2SO4） >1 <1 <0重碳酸钠型（NaHCO3） >1 >1 <0海水 氯化镁型（MgCl2） <1 <0 <1深层水 氯化钙型（CaCl2） <1 <0 >1八、1.同位素的交换反应指不发生化学反应，只是化学物质间，不同相或单个分子发生的同位素重新分配所引起的分馏作用。在温度较高的地带大气和水2.光合作用的动力效应植物在光合作用过程中，吸收CO2和H2O，致使自身富集12C，而13C相对减小。δ13C值减少6%。3.热力和化学反应的动力效应-C-C-键的稳定性顺序：在低温条件下，形成的烃类，富集12C；在高温条件下形成的烃类，富集13C。4.物理化学效应蒸发作用：气相富集轻同位素12C，液相富集13C。扩散作用：先扩散部分富集12C，残余富13C。油气中碳同位素分布特点A.原油δ13C：-22‰～-33‰；平均值：-25‰～-26‰。①海相：δ13C值较高：-27‰～-22‰；陆相：δ13C值偏低：-29‰～-33‰。②随组分分子量的增大，急剧增大。烷烃<芳烃<胶质<沥青质；烷烃<环烷烃；异构烷烃>正构烷烃；芳烃随环数增加值增大；可溶沥青<干酪根。年代越老的石油，12C越富集，13C越少。B.天然气随天然气成熟度的增高而增大：高温深层富C13，低温浅层富C12生物成因气：δ13C≤-60‰～-95‰低热解成因气：