石油地质学第1章ppt课件.ppt

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1、第一章：石油天然气的生成石油的组成及其物理化学特征天然气的组成及其物理化学特征石油天然气的生成两种成因论之争油气生成的物质基础油气生成的主要母质油气生成的阶段性及其产物烃源岩类型天然气成因类型简介§1石油的组成及其物理化学特征石油（oil）是什么？简单地说，石油是指赋存于地下岩石孔隙中，以碳氢化合物为主的液态可燃有机矿产。石油从地下开采出来，没有经过加工提炼之前通常称之为原油（crudeoil）。在地下油气藏中，石油无论在成分上还是相态上都是极其复杂的混合物。在成分是以烃类为主，含有数量不等的非烃化合物及多种微量元素；相态上以液态为

2、主，溶有大量烃气及少量非烃气体，并溶有数量不等的烃类和非烃类固态物质。一、定义§1石油的组成及其物理化学特征二、化学组成——元素组成石油中元素组成主要是C、H、O、N、S，其中C、H约占97-99%，S的含量变化较大，多数油田石油的含硫量一般低于1%，但也有一些油田石油的含硫量高达4-5%。含N和O量一般都低于1-1.5%，多数在万分之几到千分之几。除了这些常见元素外，石油中还发现其它微量元素，称为灰分，如Ni、V等，它们虽然含量甚微，但与原始有机质有着明显的亲缘关系，在油源对比中可起到重要作用。§1石油的组成及其物理化学特征二、化

3、学组成——化合物组成从化合物组成的角度看，石油可分为两大类，一类由C、H元素组成的化合物，称烃类（hydrocarbon）,如烷烃、环烷烃、芳香烃等；另一类含有O、N、S等，称为非烃化合物（non-hydrocarbon），如含氮的卟啉、含氧的酚、含硫的硫醇、硫醚等，近些年非烃分馏技术的发展，使得这些非烃化合物在油气运移研究中起着重要作用。§1石油的组成及其物理化学特征三、物理性质颜色：无色→淡黄色→黄褐色→深褐色→黑绿色→黑色。无色石油有的是一种轻质油，甚至可以即采即用；有的是油气运移过程中吸附效应。密度：石油相对密度变化较大，一

4、般均小于1.0，对应于上述的颜色，浅色的相对密度低，深色的相对密度高。粘度：衡量石油流动性能的指标。一般来说受地下温度、压力和成分影响较大，温度升高粘度降低，压力增大粘度也增加，密度大的石油粘度相对也较大。荧光性：在紫外线照射下均可发光称荧光。发光主要是由于石油中的芳香烃和非烃引起的。旋光性：当偏光通过石油时，偏光面会旋转一定角度。主要是由由于石油中有机化合物分子结构中的不对称碳原子引起的。溶解性：烃类难溶于水，易溶于有机溶剂§2天然气的组成及其物理化学特征一、定义天然气（naturalgas）经常与石油相伴生，那么什么是天然气?它

5、也是赋存于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产，只不过是以气态形式存在的。从广义上讲，天然气是指自然界一切天然的气体，表现为各种气体化合物或气态元素，成因复杂，产状多样。在石油天然气地质学界多将其理解为狭义的天然气，主要指与油田和气田有关的可燃气体，成分以气态烃为主，多与生物有关。§2天然气的组成及其物理化学特征二、化学成分及关状成分：主要是气态烃，以CH4为主，非烃气包括有N2、CO2、CO、H2S、H2和微量惰性气体产状：气藏气：不与石油相伴生，单独聚集成纯气藏的天然气。气顶气：与石油共生存在于油气藏中呈游离气顶状态的天然气。溶解气：在

6、地质条件下溶解于油内或水内的天然气。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。产出地面后由于温度压力降低逆凝结而成轻质油，即凝析油。固态气水合物（solidgashydrate）：在特定的压力和温度下，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。§3油气的生成一、两种成因论之争世界上任何一种事物的形成都有一个过程，都有一定的成因和演化条件，对于石油天然气的成因，无机成因说和有机成因说两大学派对垒由来已久，其争议的核心是围绕油气起源物质和油气的生成过程，无机成因说认为石油和天然气是在地下深处高温

7、、高压条件下由无机物转变而来的，而有机成因说则主张油气是在地质历史上由分散在沉积岩中的动物、植物有机体转化而成的，这种争论自其产生以持续至今。§3油气的生成无机成因论俄国门捷列夫1876年提出，他认为把石油起源同煤相联系的提法与实际观察到的剖面有矛盾，根据实验室可以通过无机合成途径得到碳氢化合物的实验结果，提出石油是地下深处的重金属碳化物与下渗的地下水相互作用生成的。反应方程可以表示为：重金属碳化物+水→金属氧化物+石油蒸汽反应生成的石油蒸汽在地壳中上升过程中冷凝在地层孔隙中，并在孔隙性岩层中聚集成藏。但这种观点的一大弱点是地下究竟

8、有无重金属碳化物，同时地面的水能否穿过软流圈渗到地下深处，尚未有明确证据。1、碳化说：§3油气的生成俄国索可洛夫在19世纪晚期提出，其理论依据是在一些天体中发现有碳氢化合物，如土星、水星、天王星、海王星等气圈中，以及慧星的头部均有发现