1、三、开发储层评价的基础资料三、开发储层评价的基础资料l在早期，主要是开发高产的自喷油田，主要任务是寻找新油气田。l油田大多进入高含水期开采、原油需求量增加。油田开发中现代科学技术的应用和经济观念的加强。l中国油田多为陆相沉积，油层物性变化大，地质条件复杂，油田生产离不开开发地质。 l我国东部地区大部分油田进入高含水期开发，需要采用各种稳产挖潜措施和三次采油技术，否则油田难以稳产和提高油田最终采收率 。l（1）进行精细的定量的模型化的三维空间的油藏研究，为制定合理开发方案和开发措施提供依据。 l（2）开发过程中，油层特征对油气水动态的影响和相互作用。指导油水井增产措施和提高单井产能方案调整，达到
2、最好的开发效果。l（3）提供地质资料优选三次采油方法。选择三次采油方法，不仅需要知道剩余油饱和度的分布，还需要知道不同地质条件下最适宜的注入剂。需要研究层内的微细变化，不稳定泥质薄层的分布，裂缝层间有无串通和油层非均质性等。l。砂体分布模型砂体分布模型砂体分布模型砂体分布模型沉积相、油水层、孔隙度、渗透率模型的基础沉积相、油水层、孔隙度、渗透率模型的基础连井岩性剖面连井岩性剖面油气水层模型油气水层模型含油饱和度、含水饱和度模型的基础含油饱和度、含水饱和度模型的基础油气水模型油气水模型含油饱和度、含水饱和度模型的基础含油饱和度、含水饱和度模型的基础油气水模型油气水模型含油饱和度、含水饱和度模型的
3、基础含油饱和度、含水饱和度模型的基础连井油藏剖面连井油藏剖面l1岩心及其实验分析资料l2测井及其解释资料l3测试资料 l4开发地震资料 l1开发准备阶段 （1）对各含油层系进行地层对比：（2）描述各油层组岩性特征：（3）分油层组统计有效厚度：（4）沉积亚相分析：（5）开展孔隙结构研究：（6）物性分析：（7）渗流特征分析：（8）隔层研究：（9）初步建立储层的概念模型。 l （1）进行油层对比：l （2）开展小层沉积相研究：l （3）孔隙结构研究：l （4）成岩作用研究l （5）非均质性研究：l （6）渗流特征分析：l （7）隔层研究：l （8）以小层为单元，作出评价分类。l （9）完善储层概念模
4、型，建立储层静态模型。 l (1）检验沉积微相划分的合理性。l （2）研究开发过程（主要是注水开发过程）中储层物性的变化、流体分布的变化、水淹规律和剩余油的分布规律等。l （3）研究高孔隙带和高渗透带的分布规律，加强对低渗储层特征的研究。为油层改造、调层补孔、钻加密井等措施提供地质依据。l （4）为编制三次采油方案而进行的储层评价工作。如经初步分析，本油田宜采用热力采油技术，则需要进一步评价储层岩石的密度、比热容、导热系数、层内非均质特征，原油的粘度、密度、燃烧特点等。 石油 天然气 油田水第 一 章 油气藏中流体油气藏中流体储存于地下岩石孔隙和裂缝中的、天然生储存于地下岩石孔隙和裂缝中的、天
5、然生成的、以液态烃为主的可燃性有机矿产。成的、以液态烃为主的可燃性有机矿产。石石油油1、石油的元素组成2、石油的化合物组成二、石油的物理性质一、石油的化学组成3、石油的馏分组成4、石油的组分组成碳（碳（C）、氢（）、氢（H）、硫（）、硫（S）、氮（）、氮（N） 、氧（、氧（O）84-87% 11-14%第一节第一节 石油石油1、石油的元素组成v主要元素：主要元素：96 1-4%石 油 产 地元 素 组 成，CH SNO中 国大庆油田(萨尔图混合油)85.7413.310.110.150.69胜利油田(101混合油)86.2612.200.800.41 胜利油田孤岛地区84.2411.742.2
6、00.47 大港油田85.6713.400.120.23 江汉油田(混合油)83.0012.812.090.471.63克拉玛依油田(混合油)86.1313.300.040.250.28前苏联雅雷克苏80.6110.361.05 8.97乌克兰84.6014.000.141.251.25老格罗兹内86.4212.620.32 0.68卡拉一布拉克87.7712.37 0.46美国文图拉(加利福尼亚州)84.0012.70.41.701.20科林加(加利福尼亚州)86.4011.70.60 博芒特(得克萨斯州)85.7011.000.702.61堪萨斯州84.2013.001.600.450.4
7、5v微量元素：如微量元素：如FeFe、MgMg、V V、NiNi等等5454种种, ,常见常见3333种种V/Ni1-V/Ni1-V/Ni1-海相海相布伦特原油：出产于北海的布伦特和尼尼安油田的轻质低硫原油，在期货、场外掉期、远期和即期现货市场上被广泛交易。现全球65%以上的实货原油挂靠布伦特体系定价。布伦特原油的装运港为北海设得兰群岛的索伦佛（Sullom Voe）。主要用户是位于西北欧和美国东海岸的炼油厂。第一节第一节 石油石油1、石油的元素组成1、石油的元素组成2、石油的化合物组成二、石油的物理性质一、石油的化学组成3、石油的馏分组成4、石油的组分组成2、石油的化合物组成烃类化合物（烃类
8、化合物（C、H）非烃类化合物（非烃类化合物（C、H、S、N、O）烃烃烷烃烷烃饱和烃饱和烃环烷烃环烷烃芳烃环烷芳烃芳烃环烷芳烃不饱和烃不饱和烃非烃非烃含含N N、含、含S S、含、含O O化合物化合物烷烃烷烃二、石油的化合物组成（1）烃类化合物）烃类化合物（按结构分类）（按结构分类）脂肪烃，脂肪烃，具碳链结构，具碳链结构，CnH2n+2，正构烷烃与异构烷烃。正构烷烃与异构烷烃。v正构烷烃：正构烷烃：CCCC ；C1C45，C35v异构烷烃：异构烷烃：CCCCC常温常压下：C1-C4（甲烷-丁烷）-气态C5-C16（戊烷-十六烷）直链烷烃-液态C17-固态烷烃的密度、熔点、沸点均随相对分子质量的增
9、大而增加.名称分子式熔点()沸点()相对密度(液态时)物态通常状态甲 烷CH4-182.6-161.60.424气乙 烷C2H6-182.10-88.60.546气丙 烷C3H8-187.1-42.20.582气丁 烷C4H10-138.0-0.50.579气戊 烷C5H12-129.736.10.6263液已 烷C5H14-95.368.80.6594液庚 烷C7H16-90.398.40.6837液辛 烷C8H18-56.8125.60.7028液壬 烷 C9H20-53.7125.60.7028液癸 烷C10H22-29.7174.00.7179液十一烷C11H24-25.6195.80
10、.7404液十二烷C12H26-9.7216.20.7498液十三烷C13H28-6.0235.50.7568液十四烷C14H305.5251.00.7638液十五烷C15H3210.0268.00.7688液十六烷C16H3418.1280.00.7749液十七烷C17H3622.03030.7767固十八烷C18H3828.03000.7776固十九烷C19H4032330 固二十烷C20H4236 固v正构烷烃：正构烷烃：CCCC ；C1C45，C35 不同碳原子数的不同碳原子数的正烷烃相对含量呈一正烷烃相对含量呈一条连续的曲线，称为条连续的曲线，称为正烷烃分布曲线正烷烃分布曲线。碳数5
11、102015253035占原油体积%2.01.51.00.501正烷烃分布曲线主峰碳 A、陆相有机质形成的石油：高碳数（、陆相有机质形成的石油：高碳数（C22 ）正烷烃多；海相）正烷烃多；海相 （浮游生物菌藻类）形成的石油（浮游生物菌藻类）形成的石油 ：低碳数：低碳数 （C21） 正烷烃正烷烃 含量多。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、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。而有机质演化程度较低的石油中，正烷烃碳数偏高。烃多。而有机质演化程度较低的石油中，正烷烃碳数偏高。 C、受微生物强烈降解的原油：正烷烃常被选择性降解，一般含、受微生物强
12、烈降解的原油：正烷烃常被选择性降解，一般含 量较低，低碳数的更少。量较低，低碳数的更少。正烷烃分布曲线特征正烷烃分布曲线特征由于同源石油所含异戊间二烯型烷烃的类型和含量比较由于同源石油所含异戊间二烯型烷烃的类型和含量比较相似，因此可作为相似，因此可作为油源对比的标志或油源对比的标志或“指纹指纹”异戊间二烯型烷烃异戊间二烯型烷烃石油中的烃类化合物石油中的烃类化合物v异构烷烃：异构烷烃：CCCCCPrPh“分子化石”、“地球化学化石”以及“指纹化合物”。 来源于生物体，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生物标生物标志化合物志化合物。 2 ， 6 ， 10 ，
13、 14 - 四甲基十六烷 ( 植烷 ) ： 2 ， 6 ， 10 ， 14 - 四甲基十五烷 ( 姥鲛烷 ) ： 2 ， 6 ， 10 - 三甲基十五烷 ( 降姥鲛烷 ) ： 2 ， 6 ， 10 - 三甲基十三烷 ( 异十六烷 ) ： 2 ， 6 ， 10 - 三甲基十二烷 ( 法呢烷 ) ： 沉积相水介质Pr/Ph原油类型咸水深湖相强还原0.20.8植烷优势淡水微咸水深湖相还原0.82.8植烷均势淡水湖沼相弱氧化-弱还原2.84.0姥鲛烷优势姥植比（Pr/Ph）小于1反映还原环境，大于1反映氧化环境； 酸性水介质环境有利于姥鲛烷的形成，而偏碱性水介质环境有利于植烷的形成 环烷烃环烷烃（具有
14、碳环结构）（具有碳环结构）石油中的烃类化合物石油中的烃类化合物CnH2n：单环、双环、三环及多环烷烃单环、双环、三环及多环烷烃石油中多为石油中多为五员环或六员环五员环或六员环环戊烷、环己烷及其同系物环戊烷、环己烷及其同系物多环中以四环甾烷和五环萜烷较为重要，是重要的生物标志化合物。有明显的旋光性，它们的存在被认为是石油有机成因的标志。 芳香烃芳香烃（含苯环结构的不饱和烃）（含苯环结构的不饱和烃） 菲菲稠稠环环芳芳香香烃烃：萘萘、蒽蒽、苯苯甲甲烷烷多多环环芳芳香香烃烃：联联苯苯、三三、对对二二甲甲苯苯单单环环芳芳香香烃烃：苯苯、甲甲苯苯石油中的烃类化合物石油中的烃类化合物石油的低沸点馏分中，芳烃
15、较少，主要为单环芳烃。石油的低沸点馏分中，芳烃较少，主要为单环芳烃。石油的高沸点馏分中，石油的高沸点馏分中，芳烃增多，多环、稠环芳烃主要出现于重馏分中。随着石油成熟度增大，芳烃系芳烃增多，多环、稠环芳烃主要出现于重馏分中。随着石油成熟度增大，芳烃系列向低环方向演化。列向低环方向演化。（1）低一中分子量的非烃类化合物低一中分子量的非烃类化合物 ，油油价价高高含含硫硫量量低低硫硫石石油油之之间间含含硫硫量量含含硫硫石石油油含含硫硫量量高高硫硫石石油油含含量量分分类类%5 . 0:%25 . 0:%2:存在形式：存在形式：元素硫、硫化氢、硫醇元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物、硫醚、二硫化物等等（
16、2）石油中的非烃类化合物石油中的非烃类化合物评价石油质量的指标评价石油质量的指标一般海相石油含硫量高，陆相石油一般海相石油含硫量高，陆相石油咸水环境含硫量较高咸水环境含硫量较高淡水环境含硫量低淡水环境含硫量低含硫化合物含硫化合物 ; )、(:;:镍镍卟卟啉啉钒钒卟卟啉啉卟卟啉啉及及其其同同系系物物吡吡咯咯、非非碱碱性性吡吡啶啶、喹喹林林及及其其同同系系物物碱碱性性组组成成 %25. 0:%25. 0:含含氮氮量量贫贫氮氮石石油油含含氮氮量量高高氮氮石石油油含含量量分分类类含氮化合物石油中的非烃类化合物石油中的非烃类化合物卟啉卟啉钒卟啉钒卟啉气藏的天然气(可有N2，NO，NO2存在)石油中的氮主
17、要以氮的有机化合物形式存在存在形式：存在形式：植物叶绿素与原油中的卟啉植物叶绿素与原油中的卟啉石油中的非烃类化合物石油中的非烃类化合物研究石油成因研究石油成因动物的血红素和植物的叶绿素也存在卟啉同系物动物的血红素和植物的叶绿素也存在卟啉同系物 环烷酸环烷酸占石油酸的占石油酸的90，易形成各种盐类易形成各种盐类，其中，其中碱金属的碱金属的环烷酸环烷酸盐盐易易溶溶于水、于水、可作为可作为找油标志找油标志（2）高分子量的非烃类化合物高分子量的非烃类化合物（具体结构不清楚）（具体结构不清楚）含氧化合物含氧化合物存在形式：存在形式：环烷酸环烷酸、脂肪酸脂肪酸、酚、醛、酮等、酚、醛、酮等石油酸石油酸（含量
18、较高）（含量较高）石油中的非烃类化合物石油中的非烃类化合物 不溶于石油醚不溶于石油醚溶于苯及氯仿溶于苯及氯仿沥青质沥青质溶于石油醚，可被硅胶溶于石油醚，可被硅胶吸附吸附胶质胶质、:3、石油的每一种化合物都有一定的沸点，在不同温度下蒸馏出来的产品称为石油的馏分。3535， C1-C4C1-C4烷烃、烷烃、环烷烃环烷烃轻馏分轻馏分中馏分中馏分重重馏馏分分C5-C12C5-C1235-19035-190C12-C14C12-C14C14-C18C14-C18馏分名称馏分名称沸点沸点碳原子数碳原子数化合物化合物轻馏轻馏分分石油气石油气35530530 C25C25 1 1、油质：、油质： 2 2、胶质
19、：、胶质：3 3、沥青质：、沥青质： 根据石油在有机溶剂中的选择性溶解，可将石油分为三组分：根据石油在有机溶剂中的选择性溶解，可将石油分为三组分：l溶于石油醚溶于石油醚, ,能被硅胶吸附能被硅胶吸附l成分为芳香烃及非烃化合物。成分为芳香烃及非烃化合物。l粘性的半固体或固体物质。粘性的半固体或固体物质。溶于石油醚而不被硅胶吸附部分。溶于石油醚而不被硅胶吸附部分。由饱和烃和低分子量芳烃组成由饱和烃和低分子量芳烃组成淡色粘性液体淡色粘性液体不溶于石油醚不溶于石油醚而溶于氯仿的部分而溶于氯仿的部分，稠环芳烃和非烃，分子量更高；结构更复杂，稠环芳烃和非烃，分子量更高；结构更复杂，黑色沥青状固体。黑色沥青
20、状固体。1、石油的元素组成2、石油的化合物组成二、石油的物理性质一、石油的化学组成3、石油的馏分组成4、石油的组分组成1 1、颜色、颜色2 2、相对密度、相对密度（比重）（比重）3 3、粘度（、粘度（）4 4 、荧光性、荧光性5 5 、旋光性、旋光性5、凝固点6、溶解性溶解性7 7、导电性、导电性二、石油的物理性质1、颜色颜色无色、黄色、绿色、浅红色、褐色、黑色无色、黄色、绿色、浅红色、褐色、黑色 大多数石油：黑色的；大多数石油：黑色的； 另：淡黄色、无色、黄褐、深褐、黑绿色另：淡黄色、无色、黄褐、深褐、黑绿色 芳烃非烃含量高，颜色深； 反之，颜色浅。v我国我国：1个个atm下下，20脱气原油
21、质量与脱气原油质量与4同体积纯水质同体积纯水质量之比。量之比。0.934 重重质质石油石油，胶质、沥青质胶质、沥青质20-300.934 轻质石油轻质石油，胶质、沥青质胶质、沥青质5%三、石油的物理性质2、相对密度相对密度（比重）（比重）“d420”：0.751.0之间之间主要主要取决于化学组成取决于化学组成v影响因素：影响因素：胶质、沥青质含量胶质、沥青质含量 d420 石油组分的分子量石油组分的分子量 d420 溶解气数量溶解气数量 d4203、粘度、粘度（）溶解气含量溶解气含量， 粘度粘度温度温度，粘度，粘度压力压力，粘度，粘度三、石油的物理性质三、石油的物理性质v粘度单位粘度单位表示流
22、体流动的难易程度，粘度越大，越不易流动表示流体流动的难易程度，粘度越大，越不易流动CGs制制： 10泊泊=1000厘泊厘泊 等价于等价于 SI制制： 1 Pa.s=1000mPasv影响因素影响因素 温度对粘度的影响较压力大，温度对粘度的影响较压力大，因此在地层中容易流动。因此在地层中容易流动。化学组成化学组成胶质、沥青质胶质、沥青质， 粘度粘度饱和烃含量饱和烃含量， 粘度粘度稀油、稠油厘泊厘泊Pa.s原油比重、粘度的影响因素：原油比重、粘度的影响因素：压力压力P P增大增大: : （前提：不考虑其他影响因素）4.荧光性荧光性三、石油的物理性质三、石油的物理性质v原因：原因：由多环芳香烃和非烃
23、发光由多环芳香烃和非烃发光，而饱和烃不发光，而饱和烃不发光石油石油在紫外线的照射下，产生荧光的特性在紫外线的照射下，产生荧光的特性v发光颜色发光颜色含芳烃多的含芳烃多的轻质油轻质油天蓝色天蓝色含含胶质多胶质多的石油的石油黄色黄色含含沥青质多沥青质多的石油的石油褐色、黑色褐色、黑色v应用：应用：钻井现场钻井现场常用荧光灯常用荧光灯鉴定岩样中的含油情况鉴定岩样中的含油情况无论其本身还是溶于有机溶剂中无论其本身还是溶于有机溶剂中v发光强度：发光强度：与石油中的不饱和烃浓度有关与石油中的不饱和烃浓度有关三、石油的物理性质三、石油的物理性质5.溶解性溶解性可溶于烃气可溶于烃气选择性溶解于有机溶剂选择性溶
24、解于有机溶剂 难溶于水难溶于水 a. a.石油中各种成分在水中溶解度由大石油中各种成分在水中溶解度由大小顺序是：小顺序是： 非烃非烃芳烃芳烃环烷烃环烷烃烷烃烷烃 b. b.同族组分：分子量同族组分：分子量溶解度溶解度，故气态烃易溶。，故气态烃易溶。 c.T c.T或水中溶解或水中溶解COCO2 2量量，石油在水中溶解度，石油在水中溶解度。 d. d.若水中含盐度若水中含盐度，烃溶解度，烃溶解度。 难溶于水难溶于水易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂；石油和天然气互溶。；石油和天然气互溶。各族烃类在水中的溶解度均随分子量的增大而减小各族烃类在水中的溶解度均随分子量的增大而减小 地下较高地下较高T T、P
25、 P下，部分低分子量液态烃下，部分低分子量液态烃可溶于烃气可溶于烃气中。中。 在地下，液态烃溶于气态烃的条件是：较高在地下，液态烃溶于气态烃的条件是：较高T T、P P，一定，一定T T范围如范围如180180250250，圈闭中气态烃多液态烃少，即气，圈闭中气态烃多液态烃少，即气溶剂，液溶质。溶剂，液溶质。 可溶于烃气可溶于烃气 石油中不同化合物石油中不同化合物选择性溶解于选择性溶解于氯仿（氯仿（CHClCHCl3 3）、）、苯、苯、CClCCl4 4，石油醚等，石油醚等有机溶剂。有机溶剂。选择性溶解于有机溶剂选择性溶解于有机溶剂6.旋光性旋光性v原因：原因：同石油中同石油中胆甾醇和植物性甾
26、醇胆甾醇和植物性甾醇的的不对称分子结构有关。不对称分子结构有关。当偏当偏振光振光通过石油时，使偏光面通过石油时，使偏光面发生发生一定角一定角度度旋旋转转的特性的特性三、石油的物理性质三、石油的物理性质v特点：特点：绝绝大多数石油为大多数石油为右旋，右旋，旋光角一般旋光角一般95%95%，C C2 25%5%，贫气（干气）；，贫气（干气）； CHCH4 495%95%，C C2 25%5%，富气（湿气），富气（湿气）非烃气：非烃气： N N2 2、COCO2 2、COCO、H H2 2S S、H H2 2、 微量惰性气体（无氧气）微量惰性气体（无氧气）2、天然气化学组分分类（成分）、天然气化学组
27、分分类（成分）少量气藏亦非烃气体为主少量气藏亦非烃气体为主H2S：重庆开县高桥镇罗家：重庆开县高桥镇罗家16气井气井 华北赵县各子乡赵华北赵县各子乡赵48油井油井CO2：胜利油田高胜利油田高3井井1、元素组成、元素组成 C H S N O 微量元素微量元素6580% 1220%国内外某些油（气）田气的化学成分（百分含量）国内外某些油（气）田气的化学成分（百分含量） 在标准状况下，单位体积天然气与同体积空气在标准状况下，单位体积天然气与同体积空气的质量之比。的质量之比。 0.56-0.90；二、天然气的物理性质1、相对密度、相对密度2、粘度、粘度（）v影响因素影响因素00.31 10-3 mpa
28、s；20 12 10-3 mpas相对密度一般随重烃、非烃气体含量的增加而增大。相对密度一般随重烃、非烃气体含量的增加而增大。气气 体体 组组 成：分子量成：分子量， ；温度、压力：温度、压力：T、P ， 3、溶解性、溶解性v水中的溶解度水中的溶解度T、P、含盐度、气体组分有关、含盐度、气体组分有关易溶于石油，难溶于水；易溶于石油，难溶于水； CH4 0.3m3/m3油油 0.033m3/m3水水一、天然气的物理性质一、天然气的物理性质水中的水中的溶解度溶解度油中的油中的溶解度溶解度v油中的溶解度油中的溶解度压力、天然气组成、石油性质有关压力、天然气组成、石油性质有关4、蒸汽压力、蒸汽压力5、
29、临界、临界温度和临界压力温度和临界压力v临界压力临界压力：在临界温度时，气态物质液化所需最低压力。在临界温度时，气态物质液化所需最低压力。温度温度，P分子量分子量，P（相同（相同T）临界点临界点v临界温度：临界温度：指在单组份系统中气体液化的最高温度。指在单组份系统中气体液化的最高温度。 高于临界温度，无论压力多大，都不能使气体物质凝结为液态高于临界温度，无论压力多大，都不能使气体物质凝结为液态又称饱和蒸汽压力，是将气体液化时所需施加的压力。又称饱和蒸汽压力，是将气体液化时所需施加的压力。一、天然气的物理性质一、天然气的物理性质三、天然气产状类型三、天然气产状类型根据气体在地下存在的状态分：根
30、据气体在地下存在的状态分：聚集型：聚集型：气藏气、气顶气、凝析气；气藏气、气顶气、凝析气；分散型：分散型：溶解气、煤层气、固态气水合物溶解气、煤层气、固态气水合物与石油产出的关系：与石油产出的关系：伴生气、非伴生气伴生气、非伴生气气顶气气顶气：油气藏中，呈游离态油气藏中，呈游离态气顶气顶存在的天然气。存在的天然气。 CHCH4 4 为主，为主，C C2 2+ +高高5%5%湿气湿气 气藏气气藏气：纯气藏的天然气。纯气藏的天然气。 CHCH4 4含量常含量常9595、重烃气（、重烃气（C C2 2+ +）少）少干气干气v聚集型聚集型气藏气气藏气气顶气气顶气天然气的分类天然气的分类凝析气凝析气：是
31、一种特殊的气藏气，当地下温度、压力超过临界是一种特殊的气藏气，当地下温度、压力超过临界 条件时，液态烃逆蒸发而形成的气体，称为凝析气，条件时，液态烃逆蒸发而形成的气体，称为凝析气，一旦采至地表，随温度压力的降低又逆凝结为轻质油。即凝析油。一旦采至地表，随温度压力的降低又逆凝结为轻质油。即凝析油。凝析气属于湿气凝析气属于湿气，形成的凝析气藏多分布在，形成的凝析气藏多分布在3000-4000米深度范围内米深度范围内v分散型分散型一、天然气的分类一、天然气的分类1.1.溶解气：溶解气：油溶气油溶气（湿气，（湿气，C C2 2可达可达40%40%）；）； 水溶气水溶气（CHCH4 4、N N2 2、C
32、 C2 2气，气，COCO2 2少）少）2.2.煤层气：煤层气：煤层吸附气或者游离状态天然气煤层吸附气或者游离状态天然气（ 矿井瓦斯）矿井瓦斯）。 独独采采取取含含气气量量较较低低，一一般般不不单单低低压压水水溶溶气气较较高高；下下的的地地热热水水中中，含含气气量量常常出出现现于于异异常常高高压压带带以以高高压压水水溶溶气气:水溶气水溶气 固态气水合物固态气水合物（冰冻甲烷，水化甲烷）（冰冻甲烷，水化甲烷）主要发现于冻土层、极地、深海沉积物中；主要发现于冻土层、极地、深海沉积物中；在高压、低温条件下，甲烷等气体被天然的冻结在扩大在高压、低温条件下，甲烷等气体被天然的冻结在扩大的水分子晶格中。的
33、水分子晶格中。ice methane at bottom lakeBubble in the iceBubble in the iceStructure of ice methanel生物成因气l煤成气l油型气裂解气凝析气本章要点1、名词术语：气藏气、气顶气、名词术语：气藏气、气顶气、凝析气、固态气水合物；凝析气、固态气水合物；2、原油的主要元素和化合物组成；、原油的主要元素和化合物组成；3、石油颜色、相对密度、粘度的影响因素；、石油颜色、相对密度、粘度的影响因素；6、石油的溶解性特点；、石油的溶解性特点；7、天然气的产状类型；天然气的产状类型；8、天然气相对密度、粘度的影响因素；、天然气相对
34、密度、粘度的影响因素；9、 天然气的溶解性特点；天然气的溶解性特点；10、 油田水与油气藏的关系及油田水的化学分类。油田水与油气藏的关系及油田水的化学分类。11、石油相对密度不同表示方法的区别；石油相对密度不同表示方法的区别；第三节第三节 油田水油田水油田水油田水?油、气田区域内与油气藏有密切联系的地下水，油、气田区域内与油气藏有密切联系的地下水，一般指直接与油层连通的地下水。一般指直接与油层连通的地下水。v有机组分：有机组分：环烷酸、酚、苯；环烷酸、酚、苯；一、油田水的化学组成一、油田水的化学组成Na+、K+、Ca2+、Mg2+Cl、SO42、CO32、HCO3v离子离子成分成分环烷酸含量较
35、高，是环烷酸含量较高，是找油的重要标志找油的重要标志v气体成分气体成分烃类：烃类：甲烷、甲烷、重烃气体重烃气体（油田水的主要特征）（油田水的主要特征）非烃类：非烃类：H2S、CO2、N2、Hev微量元素：微量元素：碘、溴、硼、铵、锶、钡等碘、溴、硼、铵、锶、钡等几十种元素几十种元素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、酚含量比非产层高产层的苯、酚含量比非产层高1、颜色、颜色：一般带有颜色：一般带有颜色 、透明度差、透明度差 淡青色淡青色淡红色淡红色:SH:Fe232、相对密度相对密度： 咸咸味味苦苦味味臭臭鸡鸡蛋蛋
36、味味汽汽油油味味石石油油味味lCNaSOMgSH:42二、油田水的物理性质二、油田水的物理性质由于由于含有含有盐类盐类，油田水的相对密度一般多大于，油田水的相对密度一般多大于1。3、粘度粘度：比纯水高，：比纯水高，盐盐度度，；温度；温度，4、导电性导电性：导电，：导电，盐盐度度、T，导电性，导电性油田水的物理性质油田水的物理性质超超毛细管水毛细管水: 孔隙直径孔隙直径0.5mm，在重力作用下可自，在重力作用下可自由由流动流动毛细管水毛细管水: 孔隙直径孔隙直径0.5-0.0002mm，当当外外力力毛细管毛细管力力时才流动时才流动吸吸 附附 水水: 存在于岩石表面，呈薄膜状，一般难自由移动。存在
37、于岩石表面，呈薄膜状，一般难自由移动。v油田水在储集层的孔隙油田水在储集层的孔隙裂缝系中的存在状态：裂缝系中的存在状态：v油田水与油气藏的关系油田水与油气藏的关系：边水：边水：含油外边缘以外的水含油外边缘以外的水底水：底水：含油外边缘以内、油水接触面以下的水含油外边缘以内、油水接触面以下的水油田水的状态与来源油田水的状态与来源背斜型型油气藏中的背斜型型油气藏中的油田水与油田水与油气藏在分布上的相互关系油气藏在分布上的相互关系苏联水文学家苏林分类（苏联水文学家苏林分类（1946年）：年）：四、油田水的分类四、油田水的分类：成成 因因 系系 数数水水 型型成成 因因Na+Cl-Na+-Cl- SO
38、42-Cl-Na+Mg2+110硫酸钠硫酸钠（Na2SO4）型型大陆环境大陆环境110重碳酸钠重碳酸钠（NaHCO3）型型大陆环境大陆环境101氯化镁氯化镁（MgCl2）型型海洋环境海洋环境101氯化钙氯化钙（CaCl2）型型深层环境深层环境 油田水类型中以油田水类型中以CaCl2型为主，次为型为主，次为NaHCO3，Na2SO4型和型和MgCl2型比较罕见。型比较罕见。天然水成因图解天然水成因图解 CaClCaCl2 2型：型：（Cl-Na）/Mg 1深成水、油田水深成水、油田水 MgClMgCl2 2型：型：（Cl-Na）/Mg 1海水、盐湖水海水、盐湖水 NaHCONaHCO3 3型：型
39、：（Na-Cl）/SO4 1油田水（高矿化度）地表淡油田水（高矿化度）地表淡水（低矿化度）水（低矿化度） NaNa2 2SOSO4 4型：型：0 （Na-Cl）/SO4 1 地表淡水地表淡水 水型水型-苏林的成因分类苏林的成因分类本章要点1、名词术语：石油的荧光性、石油的旋光性、气藏气、名词术语：石油的荧光性、石油的旋光性、气藏气、 气顶气、气顶气、凝析气、固态气水合物、油田水；凝析气、固态气水合物、油田水；2、原油的主要元素和化合物组成；、原油的主要元素和化合物组成；3、微量元素钒和镍的地质意义；、微量元素钒和镍的地质意义；4、异戊间二烯型烷烃和卟啉化合物各自的石油地质意义；、异戊间二烯型烷
40、烃和卟啉化合物各自的石油地质意义；5、石油颜色、相对密度、粘度的影响因素；、石油颜色、相对密度、粘度的影响因素；6、石油的溶解性特点；、石油的溶解性特点；7、天然气的产状类型；天然气的产状类型；8、天然气相对密度、粘度的影响因素；、天然气相对密度、粘度的影响因素；9、 天然气的溶解性特点；天然气的溶解性特点；10、 油田水与油气藏的关系及油田水的化学分类。油田水与油气藏的关系及油田水的化学分类。11、石油相对密度不同表示方法的区别；石油相对密度不同表示方法的区别；生油物质生油物质* *生油条件生油条件* *油气生成的主要阶段油气生成的主要阶段* * * *油源层(生油层生油层) )及其评价及其
41、评价* * *Origin of PetroleumOil Source rock油气成因概述油气成因概述 1.油气为流体，在地下可运移；油气为流体，在地下可运移； *发现地发现地生成地生成地 2.成份复杂：成份复杂：运移运移受外界影响大受外界影响大难以判断来源；难以判断来源； 3. 往往涉及多学科综合分析往往涉及多学科综合分析 4.缺乏对石油及其原始母质过渡形式的明确认识；缺乏对石油及其原始母质过渡形式的明确认识； 晚晚期期成成油油说说早早期期成成油油说说有有机机成成因因说说无无机机成成因因说说生生成成油油气气的的原原始始物物质质一一 、油气成因概述、油气成因概述v焦点与学派焦点与学派：v成
42、因复杂：成因复杂：Organic and inorganic considerationsOrigin of Petroleum前者认为石油及天然气是在地下深处高温、高压条件下由无机物通过化学反应形成的；后者主张油气是在地球上生物起源之后，在地质历史发展过程中，由保存在沉积岩中的生物有机质逐步转化而成 （一）油气无机成因说无机物在高温、高无机物在高温、高压压条件下，条件下，通过化学反应形成通过化学反应形成油气。油气。主要依据：主要依据：火山喷出气体中有甲烷、乙烷等烃类成分。火山喷出气体中有甲烷、乙烷等烃类成分。慧星等天体上发现有烃类气体；慧星等天体上发现有烃类气体；石油的分布常常与深大断裂有关
43、石油的分布常常与深大断裂有关（断开地壳作为通道）（断开地壳作为通道）。OnH)CH(nH2nCO2n22 催催化化在实验室中，无机物可以合成烃类在实验室中，无机物可以合成烃类碳化说碳化说：地球深部的无机地球深部的无机合成说合成说 宇宙说宇宙说一、油气无机成因说一、油气无机成因说岩浆说岩浆说主要学说：主要学说：泛宇宙说泛宇宙说包含烃类在内的有机化合物是在宇宙天体的无机演化过程中形成的 m8n343PT2nmHCOmFeO4mHC3Fe 、高高高高1.碳化说碳化说 1876年，俄国化学家门捷列夫提出：年，俄国化学家门捷列夫提出：2.宇宙说宇宙说 1889年，俄国学者索可洛夫提出：年，俄国学者索可洛
44、夫提出：油气无机成因说油气无机成因说OnH)CH(nH2nCO2n22 催催化化“碳氢化合物是宇宙间固有的。碳氢化合物是宇宙间固有的。”证据：慧星等天体上发现了碳氢化合物。证据：慧星等天体上发现了碳氢化合物。“地下深外有重金属碳化物（碳化铁等）地下深外有重金属碳化物（碳化铁等）+ +水水-烃类。烃类。”“基性岩浆中存在基性岩浆中存在C C、H H、O O等元素，随其冷却时可化合等元素，随其冷却时可化合 为碳氢化合物。为碳氢化合物。”一、油气无机成因说一、油气无机成因说3.岩浆说岩浆说 1949年，原苏联学者库德梁采夫提出：年，原苏联学者库德梁采夫提出：基岩岩浆中基岩岩浆中C、HCHCH2CH3
45、CH4烃类物质烃类物质证据：岩浆岩、变质岩中相继发现油气藏，基性证据：岩浆岩、变质岩中相继发现油气藏，基性 岩浆中发现天然气。岩浆中发现天然气。5.高温生成说高温生成说4.蛇纹石化生油说蛇纹石化生油说（二）（二）油气有机成因说油气有机成因说(organic origin of petroleum)是沉积物当中的是沉积物当中的有机质有机质，在，在特定的地质环境特定的地质环境中，在中，在细菌、催化剂、温度、放射性等细菌、催化剂、温度、放射性等各种作用各种作用下，经历下，经历生物化学、热催化、热裂解、高温变质阶段生物化学、热催化、热裂解、高温变质阶段，陆续，陆续转化成石油和天然气。转化成石油和天然气
46、。埋藏在地下的沉积岩中的生物残体（有机埋藏在地下的沉积岩中的生物残体（有机质），在一定温度、压力和还原等条件下转质），在一定温度、压力和还原等条件下转换而来的。换而来的。石油成分的复杂多样性和石油组成元素的大体一致性，石油成分的复杂多样性和石油组成元素的大体一致性，与生物有机质有着惊人的相似性；与生物有机质有着惊人的相似性； 主要依据：主要依据： 世界世界99%99%以上的石油产自沉积岩以上的石油产自沉积岩; ;石油组分中可以找到大量生物成因的证据，如石油组分中可以找到大量生物成因的证据，如 卟啉类化合物；卟啉类化合物；在近代海相与湖相沉积中已经发现有机质向油气转化的证据。在近代海相与湖相沉积
47、中已经发现有机质向油气转化的证据。 实验室：生物物质加热催化，可形成少量烃类。实验室：生物物质加热催化，可形成少量烃类。油气有机成因说油气有机成因说早期成油说早期成油说：沉积有机质在成岩过程中逐步转化为油气。：沉积有机质在成岩过程中逐步转化为油气。 晚期成油说晚期成油说：沉积有机质埋藏到较大深度，到成岩晚期：沉积有机质埋藏到较大深度，到成岩晚期 达到成熟，经热降解生成大量油气。达到成熟，经热降解生成大量油气。生生 物物 体体( (藻类、细菌、浮游生物和高等植物藻类、细菌、浮游生物和高等植物) )死亡死亡生物有机组分生物有机组分( (类脂化合物、蛋白质、糖类和木质素类脂化合物、蛋白质、糖类和木质
48、素) )被其它被其它生物吞食生物吞食保存到保存到沉积物（岩）中沉积物（岩）中氧化分解氧化分解沉积有机质沉积有机质生物化学分解作用生物化学分解作用 可溶有机质可溶有机质不溶有机质不溶有机质(干酪根干酪根)二、二、生油物质生油物质Does the the rock have sufficient organic matter?生物有机质沉积有机质 油气（一）生物有机质类型生物体的有机组分（一）生物有机质类型生物体的有机组分类脂化合物、类脂化合物、蛋白质、蛋白质、 碳水化合物碳水化合物木质素木质素 纤维素物烃物烃 低等植物（细菌、藻类）和动物中低等植物（细菌、藻类）和动物中主要来源于植物高等植物高等
49、植物类脂类脂化合化合物物76122 /脂肪、有机酸、甾萜类、蜡、色脂肪、有机酸、甾萜类、蜡、色素等。主要来自：低等植物（菌素等。主要来自：低等植物（菌藻）、动物中。藻）、动物中。主生油母质。主生油母质。蛋白蛋白质质53722117氨基酸聚合物，较利于生油。氨基酸聚合物，较利于生油。低低C数烃和含数烃和含N化合物主要来源。化合物主要来源。 碳水碳水化合化合物物44650/糖类（葡萄糖、麦芽糖、淀糖类（葡萄糖、麦芽糖、淀粉粉）。）。易水解难保存，非易水解难保存，非主成油物质。可成煤、气、芳烃。主成油物质。可成煤、气、芳烃。木质木质素素63531.6 0.10.3 芳香族化合物，抗腐能力强，来芳香族
50、化合物，抗腐能力强，来自高等植物。自高等植物。主成煤。另：主成煤。另：天然气、芳烃。天然气、芳烃。石油石油84.584.513130.50.51.51.50.50.5元素元素%C CH HO OS SN N生生 物物 体体( (藻类、细菌、浮游生物和高等植物藻类、细菌、浮游生物和高等植物) )死亡死亡生物有机组分生物有机组分( (类脂化合物、蛋白质、糖类和木质素类脂化合物、蛋白质、糖类和木质素) )被其它被其它生物吞食生物吞食保存到保存到沉积物（岩）中沉积物（岩）中氧化分解氧化分解沉积有机质沉积有机质生物化学分解作用生物化学分解作用 可溶有机质可溶有机质不溶有机质不溶有机质(干酪根干酪根)Do
