1、第一节油、气、水的性质第一节油、气、水的性质二、天然气的性质二、天然气的性质一、石油的性质一、石油的性质三、油田水的性质三、油田水的性质一、石油的性质一、石油的性质 石油是石油是主要主要由各种碳氢化由各种碳氢化合物混合而成的一种可燃性油合物混合而成的一种可燃性油状状液体液体。石油没有确定的元素组成石油没有确定的元素组成和化学成分。和化学成分。C、H、O、N、S（一）石油的组成一）石油的组成1 1、元素组成、元素组成 碳、氢：两元素占绝对优势；一般碳含量占碳、氢：两元素占绝对优势；一般碳含量占83838787；氢含量为；氢含量为101014 14 。氧、硫、氮：总含量一般小于氧、硫、氮：总含量一
2、般小于1 14 4，个别，个别可达可达4 47 7。微量元素：微量元素：3030多种多种国内外某些石油的元素组成 元 素 组 成，石 油 产 地 C H S N O 大庆油田(萨尔图混合油)85.74 13.31 0.11 0.15 0.69 胜利油田(101 混合油)86.26 12.20 0.80 0.41 胜利油田孤岛地区 84.24 11.74 2.20 0.47 大港油田 85.67 13.40 0.12 0.23 江汉油田(混合油)83.00 12.81 2.09 0.47 1.63 中 国 克拉玛依油田(混合油)86.13 13.30 0.04 0.25 0.28 雅雷克苏 80
3、.61 10.36 1.05 8.97 乌克兰 84.60 14.00 0.14 1.25 1.25 老格罗兹内 86.42 12.62 0.32 0.68 前 苏 联 卡拉一布拉克 87.77 12.37 0.46 文图拉(加利福尼亚州)84.00 12.7 0.4 1.70 1.20 科林加(加利福尼亚州)86.40 11.7 0.60 博芒特(得克萨斯州)85.70 11.00 0.70 2.61 美 国 堪萨斯州 84.20 13.00 1.60 0.45 0.45 0.741.0612.8 85.4伊朗0.83.611.484.2墨西哥 烃类化合物：主要由烷烃、环烷烃类化合物：主要由
4、烷烃、环烷烃和芳香烃三种烃类组成烃和芳香烃三种烃类组成 非烃类化合物非烃类化合物2 2、化合物组成、化合物组成特征特征主要主要组成组成颜色颜色相态相态荧光反应荧光反应溶解性溶解性吸附性吸附性油质油质烷烃烷烃淡色淡色液态液态浅兰色浅兰色明亮荧光明亮荧光溶于石油醚溶于石油醚不被硅不被硅胶吸附胶吸附胶质胶质环烷烃、环烷烃、芳香烃芳香烃浅黄褐浅黄褐色色半固态半固态淡黄色淡黄色半明亮荧光半明亮荧光同上同上被硅胶被硅胶吸附吸附沥青沥青质质同上，同上，但但O、S、N化合物化合物增多增多暗褐色暗褐色或黑色或黑色固态固态褐色褐色暗淡荧光暗淡荧光不溶于石油醚不溶于石油醚溶于苯、溶于苯、CS2、CHCL3、CL4被
5、硅胶被硅胶吸附吸附碳质碳质非烃类非烃类黑色黑色固态固态无无不溶于有机溶不溶于有机溶剂剂不被硅不被硅胶吸附胶吸附3 3、组分组成、组分组成 1 1颜色颜色 变化范围很广，从暗色到浅色都有。变化范围很广，从暗色到浅色都有。颜色的深浅取决于石油的组成。颜色的深浅取决于石油的组成。2 2气味气味 3 3石油密度和相对密度石油密度和相对密度 石油密度是指单位体积石油的质量。石油密度是指单位体积石油的质量。石油的相对密度是指石油在石油的相对密度是指石油在1atm1atm、2020时时的密度与温度为的密度与温度为44时纯水密度之比值。时纯水密度之比值。4 4石油粘度石油粘度 石油在流动时，其内部分子之间产生
6、的摩石油在流动时，其内部分子之间产生的摩擦阻力称为石油粘度。单位为擦阻力称为石油粘度。单位为“毫帕毫帕秒秒”。（二）地面条件下石油的物理性质（二）地面条件下石油的物理性质d d4 42020：1atm1atm下下2020单位体积原油与单位体积原油与4 4单位单位体积纯水的重量比。体积纯水的重量比。APIAPIAPIAPI度和波美度越大，度和波美度越大，度和波美度越大，度和波美度越大，d d d d4 4 4 420202020越小，油质越轻。越小，油质越轻。越小，油质越轻。越小，油质越轻。（6060F F15.515.5）5.1315.141604FdAPI度5.1315.141604FdAP
7、I度 5 5石油的凝固点石油的凝固点 石油冷却到失去流动性时的温度。石油冷却到失去流动性时的温度。6 6石油溶解性石油溶解性 石油能够溶解在有机溶剂中的性质（即石油能够溶解在有机溶剂中的性质（即同类物互溶）。同类物互溶）。7 7石油导电性石油导电性 石油及其产品具有极高的电阻率，是不石油及其产品具有极高的电阻率，是不良的导电物质，所有它的导电性能很差。良的导电物质，所有它的导电性能很差。8 8石油荧光性石油荧光性 石油受紫外光照射下发出光，当激光石油受紫外光照射下发出光，当激光源撤除后即停止发光，这种光称为荧光。源撤除后即停止发光，这种光称为荧光。9 9石油的旋光性石油的旋光性(三三)地层条件
8、下石油的物理性质地层条件下石油的物理性质影响影响因素因素化学化学成分成分温度温度溶解溶解气量气量压力压力PPbPPbP=Pb1 1密密度度油质含量油质含量越多，密越多，密度越小度越小温度升温度升高，密高，密度减小度减小溶解气溶解气量越多，量越多，密度越密度越小小压力升压力升高，密高，密度增加度增加压力升压力升高，密高，密度减小度减小密度密度最小最小2 2粘粘度度越小越小减小减小越小越小增加增加减小减小最小最小 3 3饱和压力饱和压力 油田投入开发后，地层压力逐渐降低，当油田投入开发后，地层压力逐渐降低，当压力降到某一数值以后，原来溶解在石油中的压力降到某一数值以后，原来溶解在石油中的天然气就不
9、断地分离出来，从石油中分离出第天然气就不断地分离出来，从石油中分离出第一个气泡时的压力，称为石油的饱和压力。一个气泡时的压力，称为石油的饱和压力。4.4.原始溶解气油比原始溶解气油比 在地层原始状况下，单位质量（或体积）在地层原始状况下，单位质量（或体积）原油所溶解的天然气量称为原始气油比，单位原油所溶解的天然气量称为原始气油比，单位是是“立方米每吨或立方米每立方米立方米每吨或立方米每立方米”。5 5体积系数体积系数 地层条件下单位体积石油，与它在地地层条件下单位体积石油，与它在地面标准状况下脱气后的石油体积之比。面标准状况下脱气后的石油体积之比。6 6弹性压缩系数弹性压缩系数 压力每变化压力
10、每变化1 1兆帕时，地层原油体积的兆帕时，地层原油体积的变化率。单位为兆帕分之一（变化率。单位为兆帕分之一（MPaMPa-1-1）。）。二、天然气的性质二、天然气的性质 在石油地质学中所指的天然气是在石油地质学中所指的天然气是以气态碳氢化合物为主的各种气体组以气态碳氢化合物为主的各种气体组成的混合气体。成的混合气体。（一）天然气的化学组成（一）天然气的化学组成1 1元素组成元素组成 与石油相似，以碳和氢为主，碳约占与石油相似，以碳和氢为主，碳约占65658080，氢约占，氢约占12122020。2 2化合物组成化合物组成 以甲烷为主，其次是重烃气，并含有数量以甲烷为主，其次是重烃气，并含有数量
11、不等的氮气、二氧化碳、硫化氢、氧气、氢气不等的氮气、二氧化碳、硫化氢、氧气、氢气及氦、氖、氩等惰性气体。及氦、氖、氩等惰性气体。根据重烃含量不同，分为：根据重烃含量不同，分为：干气：干气：在气体成分中甲烷含量占在气体成分中甲烷含量占95%95%以上，重烃气含量极少；以上，重烃气含量极少；湿气：湿气：甲烷含量低于甲烷含量低于95%95%。根据天然气的产状，分为：根据天然气的产状，分为：气藏气：指基本上不与石油伴生，单独聚集成纯气藏的天然气。属于干气。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。溶解气：凝析气：当地下温度、压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发而形成的气体，称为凝析气。凝析气在
12、地下聚集成凝析气藏。它们通常埋藏深度较大，多分布在地下30004000m地下深处。（二）天然气的物理性质（二）天然气的物理性质 1 1天然气密度和相对密度天然气密度和相对密度 单位体积天然气的质量称天然气密度，单单位体积天然气的质量称天然气密度，单位是位是“千克每立方米千克每立方米”。天然气的天然气的相对密度相对密度，指在标准状况下，指在标准状况下，单位体积天然气与同体积空气的质量之比。单位体积天然气与同体积空气的质量之比。2 2天然气粘度天然气粘度 天然气的粘度是指气体内部相对运动时，天然气的粘度是指气体内部相对运动时，气体分子内摩擦力所产生的阻力。气体分子内摩擦力所产生的阻力。影响因素？3
13、 3、溶解性、溶解性 溶于石油和水。在相同条件下，在石油中的溶溶于石油和水。在相同条件下，在石油中的溶解度远远大于在水中的溶解度。解度远远大于在水中的溶解度。5 5、饱和蒸气压力、饱和蒸气压力 某一温度下，将气体液化时所需施加某一温度下，将气体液化时所需施加的最低压力。的最低压力。影响因素？4 4热值热值 单位体积（或单位质量）的天然气燃单位体积（或单位质量）的天然气燃烧时所发出的热量，称为热值，单位为烧时所发出的热量，称为热值，单位为kJ/mkJ/m3 3或或kJ/kgkJ/kg。6 6体积系数体积系数 气体在油层条件下所占的体积与在标气体在油层条件下所占的体积与在标准状况下所占体积的比值。
14、单位是准状况下所占体积的比值。单位是“立方立方米每立方米米每立方米”。地下体积地下体积 体积系数体积系数=地面体积地面体积 7 7弹性压缩系数弹性压缩系数 弹性压缩系数是指压力每变化弹性压缩系数是指压力每变化1 1兆帕时，兆帕时，气体体积的变化率。气体体积的变化率。三、油田水的性质三、油田水的性质 广义上，指油气田区域内的地层水，包广义上，指油气田区域内的地层水，包括油层水、非油层水。括油层水、非油层水。狭义上，油田水是指油、气田区域与油狭义上，油田水是指油、气田区域与油气藏有密切联系的地下水，往往与石油和天气藏有密切联系的地下水，往往与石油和天然气组成统一的流体系统。然气组成统一的流体系统。
15、（一）油田水的化学组成（一）油田水的化学组成常见的离子成分常见的离子成分：阳离子阳离子：NaNa+、K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、H H、FeFe2+2+；阴离子阴离子：CICI、HCOHCO3 3、SOSO4 42 2、COCO3 32 2等等 总矿化度总矿化度:表示单位体积水中所含溶解状表示单位体积水中所含溶解状态的固体物质总量，单位态的固体物质总量，单位mg/Lmg/L、g/Lg/L或或ppmppm（百（百万分之一）。万分之一）。1.1.无机盐类无机盐类：阳离子：阳离子：NaNa(K(K)、CaCa2 2、MgMg2 2阴离子：阴离子：ClCl-、HCOHCO3 3-、S
16、OSO4 42 2-、（、（含含COCO3 32 2）2.2.有机组分有机组分：主要有环烷酸、酚、苯等。：主要有环烷酸、酚、苯等。3.3.溶解气溶解气：COCO2 2、COCO、N N2 2、CHCH4 4、C C2 24.4.微量元素微量元素：SrSr、BaBa、FeFe、Al Al 等。等。油田水的类型油田水的类型苏林的天然水成因分类表 地表淡水地表淡水0 01 11 1NaNa2 2SOSO4 4型型油田水油田水（高矿化度）（高矿化度）地表淡水地表淡水（低矿化度）（低矿化度）0 01 11 1NaHCONaHCO3 3型型海水海水盐湖水盐湖水1 10 01 1MgClMgCl2 2型型深
17、成水深成水油田水油田水1 10 01 1CaClCaCl2 2型型（ClCl-NaNa）/Mg/Mg（NaNa-ClCl）/SO/SO4 4Na/Na/ClCl环境环境成因系数（毫克当量成因系数（毫克当量%）水型水型地表淡水地表淡水0 01 11 1NaNa2 2SOSO4 4型型油田水油田水（高矿化度）（高矿化度）地表淡水地表淡水（低矿化度）（低矿化度）0 01 11 1NaHCONaHCO3 3型型海水海水盐湖水盐湖水1 10 01 1MgClMgCl2 2型型深成水深成水油田水油田水1 10 01 1CaClCaCl2 2型型（ClCl-NaNa）/Mg/Mg（NaNa-ClCl）/SO
18、/SO4 4Na/Na/ClCl环境环境成因系数（毫克当量成因系数（毫克当量%）水型水型（二）油田水的物理性质（二）油田水的物理性质 1 1颜色颜色 油田水通常是带有颜色的，一般透明度油田水通常是带有颜色的，一般透明度较差，常呈浑浊状。较差，常呈浑浊状。2 2气味气味 有有H H2 2S S味或者汽油味，含味或者汽油味，含MgSOMgSO4 4时有苦味。时有苦味。3 3相对密度相对密度 相对密度多大于相对密度多大于1 1。1 1颜色颜色 2 2气味气味 3 3相对密度相对密度 4 4粘度粘度 油田水的粘度一般比纯水高，且随矿油田水的粘度一般比纯水高，且随矿化度的增加而增加。化度的增加而增加。5 5导电性导电性 因为油田水中，常含有各种离子，所因为油田水中，常含有各种离子，所以油田水能够导电。以油田水能够导电。
