1、石油地質(zhì)學(xué)石油地質(zhì)學(xué)緒緒 論論一石油地質(zhì)學(xué)的任務(wù)一石油地質(zhì)學(xué)的任務(wù)二石油地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容二石油地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容三我國古代對(duì)油氣的發(fā)現(xiàn)和利用三我國古代對(duì)油氣的發(fā)現(xiàn)和利用四我國近代的石油工業(yè)四我國近代的石油工業(yè)五世界石油資源的儲(chǔ)產(chǎn)形勢(shì)五世界石油資源的儲(chǔ)產(chǎn)形勢(shì)六石油的用途及作用六石油的用途及作用緒緒 論論 一石油地質(zhì)學(xué)的任務(wù)一石油地質(zhì)學(xué)的任務(wù) 石油地質(zhì)學(xué)主要任務(wù)是研究和闡述石油地質(zhì)學(xué)主要任務(wù)是研究和闡述石油礦產(chǎn)形成的過程、產(chǎn)出狀態(tài)和分布石油礦產(chǎn)形成的過程、產(chǎn)出狀態(tài)和分布規(guī)律。規(guī)律。學(xué)習(xí)石油地質(zhì)學(xué)的目的就是要綜合運(yùn)用地質(zhì)、物理、化學(xué)及生物化學(xué)學(xué)習(xí)石油地質(zhì)學(xué)的目的就是要綜合運(yùn)用地質(zhì)、物理、化學(xué)及生物化學(xué)等學(xué)科的

2、基礎(chǔ)知識(shí)，認(rèn)識(shí)油氣藏形成及分布規(guī)律，明確尋找油氣的方向，科等學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，認(rèn)識(shí)油氣藏形成及分布規(guī)律，明確尋找油氣的方向，科學(xué)地預(yù)測(cè)含油氣區(qū)域及含油氣遠(yuǎn)景。學(xué)地預(yù)測(cè)含油氣區(qū)域及含油氣遠(yuǎn)景。 二石油地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容二石油地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容 主要內(nèi)容就是研究石油和天然氣的生成、運(yùn)移、聚集、破壞和再聚集這樣主要內(nèi)容就是研究石油和天然氣的生成、運(yùn)移、聚集、破壞和再聚集這樣一個(gè)過程，其體系如下：一個(gè)過程，其體系如下： 1闡明什么是石油和天然氣及它們的特征，使其獲得初步的感性認(rèn)識(shí)，闡明什么是石油和天然氣及它們的特征，使其獲得初步的感性認(rèn)識(shí)，隨著認(rèn)識(shí)的加深，從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。隨著認(rèn)識(shí)的加深，從感性認(rèn)識(shí)上升到理

3、性認(rèn)識(shí)。 2系統(tǒng)講授石油和天然氣的成因及形成油氣藏的基本原理，分析溫度、系統(tǒng)講授石油和天然氣的成因及形成油氣藏的基本原理，分析溫度、壓力對(duì)油氣藏形成全過程的影響因素。壓力對(duì)油氣藏形成全過程的影響因素。 3對(duì)砂巖油氣田和碳酸鹽巖油氣田的形成條件和分布特征進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)砂巖油氣田和碳酸鹽巖油氣田的形成條件和分布特征進(jìn)行系統(tǒng)分析，然后擴(kuò)大到油氣聚集帶、含油氣區(qū)及含油氣盆地等各級(jí)油氣聚集單元。然后擴(kuò)大到油氣聚集帶、含油氣區(qū)及含油氣盆地等各級(jí)油氣聚集單元。 4為指導(dǎo)生產(chǎn)和科學(xué)研究，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，使其善于綜為指導(dǎo)生產(chǎn)和科學(xué)研究，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，使其善于綜合運(yùn)用本課程的基本理論和

4、其它地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握對(duì)一個(gè)區(qū)域進(jìn)行含油氣合運(yùn)用本課程的基本理論和其它地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握對(duì)一個(gè)區(qū)域進(jìn)行含油氣遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)的基本方法，并能科學(xué)地預(yù)測(cè)油氣藏存在的方向。遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)的基本方法，并能科學(xué)地預(yù)測(cè)油氣藏存在的方向。 三我國古代對(duì)油氣的發(fā)現(xiàn)和利用三我國古代對(duì)油氣的發(fā)現(xiàn)和利用 早在公元前早在公元前256261年秦孝文王時(shí)在邛崍一帶開鑿的第一批鹽井時(shí)發(fā)年秦孝文王時(shí)在邛崍一帶開鑿的第一批鹽井時(shí)發(fā)現(xiàn)了天然氣，并引起通天大火。現(xiàn)了天然氣，并引起通天大火。 最早的石油記載見于最早的石油記載見于1800多年前班固所著的多年前班固所著的漢書漢書：“高奴，有渭高奴，有渭水，可燃。水，可燃。” 我國古代石油應(yīng)用于照明

5、、膏車、涂料、醫(yī)藥、戰(zhàn)爭(zhēng)等方面。我國古代石油應(yīng)用于照明、膏車、涂料、醫(yī)藥、戰(zhàn)爭(zhēng)等方面。 我國在世界上是最早開發(fā)氣田的國家，遠(yuǎn)在漢朝自流井已發(fā)現(xiàn)了天然我國在世界上是最早開發(fā)氣田的國家，遠(yuǎn)在漢朝自流井已發(fā)現(xiàn)了天然氣。在氣。在13世紀(jì)以前，天然氣的應(yīng)用以采鹽為主。世紀(jì)以前，天然氣的應(yīng)用以采鹽為主。1840年鉆成磨井，在年鉆成磨井，在1200米深處鉆達(dá)嘉陵江組灰?guī)r，第三層為主氣層，發(fā)生了強(qiáng)烈的井噴，火光沖米深處鉆達(dá)嘉陵江組灰?guī)r，第三層為主氣層，發(fā)生了強(qiáng)烈的井噴，火光沖天，三十里外可見，估計(jì)日產(chǎn)氣量為天，三十里外可見，估計(jì)日產(chǎn)氣量為40立方米以上。立方米以上。 四我國近代的石油工業(yè)四我國近代的石油工業(yè)

6、石油勘探歷史分為三個(gè)階段：石油勘探歷史分為三個(gè)階段： 第一階段：勘探重點(diǎn)在西部，發(fā)現(xiàn)了克拉瑪依、冷湖、鴨兒峽等油田。第一階段：勘探重點(diǎn)在西部，發(fā)現(xiàn)了克拉瑪依、冷湖、鴨兒峽等油田。 第二階段：從第二階段：從1959年發(fā)現(xiàn)特大型的大慶油田，之后又發(fā)現(xiàn)了勝利、大年發(fā)現(xiàn)特大型的大慶油田，之后又發(fā)現(xiàn)了勝利、大港、下遼河、任丘等重要石油產(chǎn)地。港、下遼河、任丘等重要石油產(chǎn)地。 第三階段：第三階段：1975年之后，此階段擴(kuò)大找油領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)了古潛山及地層年之后，此階段擴(kuò)大找油領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)了古潛山及地層油氣藏，勘探區(qū)域擴(kuò)大到邊遠(yuǎn)地區(qū)的塔里木盆地和東南沿海大陸架。我國油氣藏，勘探區(qū)域擴(kuò)大到邊遠(yuǎn)地區(qū)的塔里木盆地和東南沿

7、海大陸架。我國的東海、渤海、南海北部灣、珠江口、鶯歌海已有許多探井出油。的東海、渤海、南海北部灣、珠江口、鶯歌海已有許多探井出油。 五世界石油資源的儲(chǔ)產(chǎn)形勢(shì)五世界石油資源的儲(chǔ)產(chǎn)形勢(shì) 地球中石油的蘊(yùn)藏量是相當(dāng)豐富的，但分布不均勻，中東是石油最豐富地球中石油的蘊(yùn)藏量是相當(dāng)豐富的，但分布不均勻，中東是石油最豐富的地區(qū)，大約擁有世界總儲(chǔ)量的的地區(qū)，大約擁有世界總儲(chǔ)量的54；拉丁美洲為；拉丁美洲為13；非洲為；非洲為8；其余；其余分布在北美、東南亞、北海、西西伯利亞、歐洲東部及我國東北等地。分布在北美、東南亞、北海、西西伯利亞、歐洲東部及我國東北等地。 近年來世界石油的年總產(chǎn)量徘徊在近年來世界石油的年總

8、產(chǎn)量徘徊在30億噸左右，中東占世界總產(chǎn)量的億噸左右，中東占世界總產(chǎn)量的1/3，俄羅斯和美國各占世界總產(chǎn)量的俄羅斯和美國各占世界總產(chǎn)量的20和和15。 在世界石油生產(chǎn)的歷史中，美國領(lǐng)先達(dá)百余年之久，目前位居第三。前在世界石油生產(chǎn)的歷史中，美國領(lǐng)先達(dá)百余年之久，目前位居第三。前蘇聯(lián)自蘇聯(lián)自1975年石油產(chǎn)量已穩(wěn)居世界第一。二次大戰(zhàn)時(shí)油田遭到了破壞，產(chǎn)量年石油產(chǎn)量已穩(wěn)居世界第一。二次大戰(zhàn)時(shí)油田遭到了破壞，產(chǎn)量大減，戰(zhàn)后恢復(fù)生產(chǎn)，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了第二巴庫：伏爾加烏拉爾和第三巴庫：大減，戰(zhàn)后恢復(fù)生產(chǎn)，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了第二巴庫：伏爾加烏拉爾和第三巴庫：西西伯利亞，逐年產(chǎn)量迅速上升。西西伯利亞，逐年產(chǎn)量迅速上升。 中東

9、的石油生產(chǎn)主要是在二次世界大戰(zhàn)以后外國資本家手中發(fā)展起來的，中東的石油生產(chǎn)主要是在二次世界大戰(zhàn)以后外國資本家手中發(fā)展起來的，主要產(chǎn)油國沙特阿拉伯多年來一直高產(chǎn)，科威特、伊朗、伊拉克、阿拉伯聯(lián)主要產(chǎn)油國沙特阿拉伯多年來一直高產(chǎn)，科威特、伊朗、伊拉克、阿拉伯聯(lián)合酋長國也都有過年產(chǎn)億噸的記錄。非洲的石油生產(chǎn)在合酋長國也都有過年產(chǎn)億噸的記錄。非洲的石油生產(chǎn)在60年代后打開局面，年代后打開局面，主要產(chǎn)油國有尼日利亞、利比亞，產(chǎn)量均破億噸。主要產(chǎn)油國有尼日利亞、利比亞，產(chǎn)量均破億噸。 六石油的用途及作用六石油的用途及作用 石油存在二大作用：政治和經(jīng)濟(jì)。石油存在二大作用：政治和經(jīng)濟(jì)。 我國農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防和

10、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，石油和天然氣是極寶貴的我國農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，石油和天然氣是極寶貴的燃料、潤滑油料及化工原料，石油可作為三大合成（塑料、纖維和橡膠）燃料、潤滑油料及化工原料，石油可作為三大合成（塑料、纖維和橡膠）的主要原材料，因此，人們說石油是工業(yè)的血液。的主要原材料，因此，人們說石油是工業(yè)的血液。 我國石油產(chǎn)量是我國石油產(chǎn)量是1978年突破一億噸。目前年產(chǎn)量居世界第五位，約為年突破一億噸。目前年產(chǎn)量居世界第五位，約為1.5億噸。我國的油氣產(chǎn)量并不高，石油勘探的前景較為廣闊。陸地發(fā)現(xiàn)了億噸。我國的油氣產(chǎn)量并不高，石油勘探的前景較為廣闊。陸地發(fā)現(xiàn)了大小三百多個(gè)沉積盆地，可供勘探

11、的面積大小三百多個(gè)沉積盆地，可供勘探的面積450萬萬Km2，約占國土面積的，約占國土面積的44，海域中大陸架面積約海域中大陸架面積約120萬萬Km2。國外估計(jì)我國石油遠(yuǎn)景儲(chǔ)量可望拿到。國外估計(jì)我國石油遠(yuǎn)景儲(chǔ)量可望拿到3001000億噸，但我國專家估計(jì)為億噸，但我國專家估計(jì)為300600億噸。目前，我國探明的石億噸。目前，我國探明的石油儲(chǔ)量約為油儲(chǔ)量約為130億噸，可采儲(chǔ)量億噸，可采儲(chǔ)量20多億噸。多億噸。 我國天然氣資源很雄厚，世界天然氣的儲(chǔ)量增長已超過石油，油氣比我國天然氣資源很雄厚，世界天然氣的儲(chǔ)量增長已超過石油，油氣比10：7，而我國是，而我國是10：1。天然氣的地質(zhì)理論水平和勘探成就與

12、先進(jìn)國家相。天然氣的地質(zhì)理論水平和勘探成就與先進(jìn)國家相比還存在一定的差距，并已意識(shí)到比還存在一定的差距，并已意識(shí)到21世紀(jì)是天然氣的時(shí)代，石油地質(zhì)工作世紀(jì)是天然氣的時(shí)代，石油地質(zhì)工作者肩負(fù)重任，只有努力進(jìn)取，去迎接新的挑戰(zhàn)。者肩負(fù)重任，只有努力進(jìn)取，去迎接新的挑戰(zhàn)。中國特色石油地質(zhì)理論的發(fā)展中國特色石油地質(zhì)理論的發(fā)展 主要表現(xiàn)在以下六個(gè)方面：主要表現(xiàn)在以下六個(gè)方面： 1陸相生油理論陸相生油理論 2含油氣盆地類型的劃分含油氣盆地類型的劃分中國東部受太平洋板塊向歐亞板塊俯沖的影響，在中、新生代形成了一中國東部受太平洋板塊向歐亞板塊俯沖的影響，在中、新生代形成了一系列拉張型的裂谷盆地松遼、渤海灣、東

13、北內(nèi)蒙裂谷盆地群。系列拉張型的裂谷盆地松遼、渤海灣、東北內(nèi)蒙裂谷盆地群。西部由于印度板塊向北推移形成了一系列逆掩推覆所形成的造山帶和擠西部由于印度板塊向北推移形成了一系列逆掩推覆所形成的造山帶和擠壓型盆地羌塘、塔里木、土哈、準(zhǔn)噶爾和柴達(dá)木。壓型盆地羌塘、塔里木、土哈、準(zhǔn)噶爾和柴達(dá)木。中部為中、新代以來的過渡型盆地陜甘寧、四川、楚雄盆地（主要產(chǎn)中部為中、新代以來的過渡型盆地陜甘寧、四川、楚雄盆地（主要產(chǎn)天然氣）。天然氣）。中國南方十一省的中、新生代中國南方十一省的中、新生代“留型留型”小盆地廣西的百色、云南陸良小盆地廣西的百色、云南陸良盆地。盆地。3陸相湖盆沉積體系理論和儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)方法（指定出一

14、套系統(tǒng)的儲(chǔ)集層陸相湖盆沉積體系理論和儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)方法（指定出一套系統(tǒng)的儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)系列和標(biāo)準(zhǔn)）。評(píng)價(jià)系列和標(biāo)準(zhǔn)）。4復(fù)式油氣聚集區(qū)理論。復(fù)式油氣聚集區(qū)理論。5古潛山油氣藏形成理論。古潛山油氣藏形成理論。6煤成烴理論。具煤成烴理論。具“早生、早排早生、早排”特點(diǎn)，是我國未經(jīng)充分勘探的能源新領(lǐng)特點(diǎn)，是我國未經(jīng)充分勘探的能源新領(lǐng)域，將是域，將是21世紀(jì)勘探的重點(diǎn)。自世紀(jì)勘探的重點(diǎn)。自1978年開展煤成氣專題研究，先后完成了年開展煤成氣專題研究，先后完成了煤系地球化學(xué)特征、成烴機(jī)理和模式、煤成氣鑒別標(biāo)志、煤成氣藏形成條煤系地球化學(xué)特征、成烴機(jī)理和模式、煤成氣鑒別標(biāo)志、煤成氣藏形成條件研究，并在全國范圍進(jìn)行

15、了煤成氣資源評(píng)價(jià)。件研究，并在全國范圍進(jìn)行了煤成氣資源評(píng)價(jià)。我國石油工業(yè)面臨的問題與勘探戰(zhàn)略我國石油工業(yè)面臨的問題與勘探戰(zhàn)略 目前我國大體需要原油目前我國大體需要原油2億億t（1.55億億t），天然氣），天然氣300億億m3（250億億m3）。）。我國發(fā)展戰(zhàn)略中要認(rèn)真解決的幾個(gè)重大問題：我國發(fā)展戰(zhàn)略中要認(rèn)真解決的幾個(gè)重大問題：1堅(jiān)持立足于國內(nèi)資源，并以國外資源為補(bǔ)充，即面向世界，抓住機(jī)遇，堅(jiān)持立足于國內(nèi)資源，并以國外資源為補(bǔ)充，即面向世界，抓住機(jī)遇，走出國門。走出國門。2堅(jiān)決貫徹堅(jiān)決貫徹“穩(wěn)定東部，發(fā)展西部，開發(fā)海洋穩(wěn)定東部，發(fā)展西部，開發(fā)海洋”的戰(zhàn)略方針。的戰(zhàn)略方針。3堅(jiān)持堅(jiān)持“油氣并舉油氣

16、并舉”的方針，大力方針天然氣工業(yè)。預(yù)測(cè)我國天然氣資源的方針，大力方針天然氣工業(yè)。預(yù)測(cè)我國天然氣資源量為量為38萬億萬億m3，目前探明率僅為，目前探明率僅為2.5，油氣產(chǎn)量比為，油氣產(chǎn)量比為1：0.1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界界1：0.7的平均水平。預(yù)測(cè)我國的煤成氣資源量為的平均水平。預(yù)測(cè)我國的煤成氣資源量為3035萬億萬億m3。參參 考考 書書1.趙文智等，趙文智等，石油地質(zhì)綜合研究導(dǎo)論石油地質(zhì)綜合研究導(dǎo)論2.張剛等譯，張剛等譯，含油氣系統(tǒng)從烴源巖到圈閉含油氣系統(tǒng)從烴源巖到圈閉3.趙重遠(yuǎn)，趙重遠(yuǎn)，石油地質(zhì)學(xué)進(jìn)展石油地質(zhì)學(xué)進(jìn)展4.蒂索，蒂索，石油形成和分布石油形成和分布5.潘鐘祥，潘鐘祥，石油地

17、質(zhì)學(xué)石油地質(zhì)學(xué)第一章第一章 石油、天然氣和油田水石油、天然氣和油田水第一節(jié)第一節(jié) 石油石油第二節(jié)第二節(jié) 天然氣天然氣第三節(jié)第三節(jié) 油田水油田水 第一節(jié)第一節(jié) 石油石油 一石油的化學(xué)組成一石油的化學(xué)組成 石油：以液態(tài)形式存在于地下巖石孔隙中的可燃有機(jī)礦產(chǎn)。石油：以液態(tài)形式存在于地下巖石孔隙中的可燃有機(jī)礦產(chǎn)。 1 1石油的元素組成石油的元素組成 組成石油的元素主要是組成石油的元素主要是C C、H H和少量的和少量的OO、S S、NN及微量元素。及微量元素。其中其中C C含量占含量占84848787；H H占占11111414；其它占；其它占2 2。C C、H H在石在石油中以烴的型式出現(xiàn)，烴在石油

18、中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，是組成石油的油中以烴的型式出現(xiàn)，烴在石油中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，是組成石油的主體，一般含量在主體，一般含量在95959999。剩下的。剩下的OO、 S S、NN及微量元素總含及微量元素總含量一般為量一般為1 14 4。但個(gè)別情況下。但個(gè)別情況下S S的含量可以高達(dá)的含量可以高達(dá)3 37 7。如墨。如墨西哥石油西哥石油S S的含量達(dá)的含量達(dá)3.6 3.6 5.35.3。以。以S S含量含量1 1為界限，將原油分為界限，將原油分為高硫原油和低硫原油。我國油田的硫含量多以低硫出現(xiàn)，如為高硫原油和低硫原油。我國油田的硫含量多以低硫出現(xiàn)，如任丘油田硫含量為任丘油田硫含量為0.330.330.43%,

19、0.43%,克拉瑪依為克拉瑪依為0.050.05; ;大慶為大慶為0.110.11。 原油中氮含量平均值為原油中氮含量平均值為0.0940.094，9090以上樣品氮含量小于以上樣品氮含量小于0.20.2, ,氮含量氮含量0.250.25為界限，將原油分為高氮原油和低氮原油。為界限，將原油分為高氮原油和低氮原油。 2 2石油元素的同位素組成石油元素的同位素組成 石油中主要研究和應(yīng)用的是碳、氫同位素。石油中主要研究和應(yīng)用的是碳、氫同位素。 （1 1）石油中的碳同位素）石油中的碳同位素 近年來，在石油地質(zhì)中研究和應(yīng)用最多的是碳同位素，以近年來，在石油地質(zhì)中研究和應(yīng)用最多的是碳同位素，以C C131

20、3/C/C1212相對(duì)比值或相對(duì)比值或1313C C 來表示。來表示。 （2 2）油、氣中碳同位素的組成）油、氣中碳同位素的組成 原油中不同組分的碳同位素成分是不同的，通常飽和烴、芳原油中不同組分的碳同位素成分是不同的，通常飽和烴、芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的值隨餾分的極性和分子量增大而增加。烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的值隨餾分的極性和分子量增大而增加。 天然氣的天然氣的1313C C值在值在2020到到100100間變化，一般低溫淺層間變化，一般低溫淺層形成的天然氣較低（形成的天然氣較低（1001005050）；而深層在溫度較高條）；而深層在溫度較高條件下形成的天然氣較高（件下形成的天然氣較高（5050202

21、0）。）。1000)/()/()/(12131213121313標(biāo)樣標(biāo)樣樣品CCCCCCC福 25井 E鶯 9井 N鶯 9井 E灣 2井 E灣 9井 Pz灣 5井 N烷烴原油芳烴非烴瀝青質(zhì)-31 -30 -29 -28 -27 -26 -25 -24 -23 -22 C13阿拉斯加北海東南亞南美洲IIV原 油 碳 同 位 素 類 型 曲 線不同地區(qū)、不同成因類型原油的同位素類型曲線存在明顯的差別 (3)(3)油、氣中碳同位素的應(yīng)用油、氣中碳同位素的應(yīng)用 原油的成因分類。海相原油原油的成因分類。海相原油值值(-27(-27-22)-22)大于陸相原油的大于陸相原油的值值(-33(-33-29)-

22、29)。 地層越老，值越低。地層越老，值越低。 C C1212/C/C1313的比值較其它無機(jī)含的比值較其它無機(jī)含碳物質(zhì)高，介于碳物質(zhì)高，介于90909595之間，與之間，與生物體的特性相似，可作為石油生物體的特性相似，可作為石油有機(jī)成因的證據(jù)。有機(jī)成因的證據(jù)。 生油巖鑒別生油巖鑒別(-24(-24-31)-31)。 分析油氣運(yùn)移方向及途徑分析油氣運(yùn)移方向及途徑( (同同一油源原油一油源原油200200前的餾分值隨前的餾分值隨運(yùn)移距離增加而加大運(yùn)移距離增加而加大) )。時(shí) 代第三紀(jì)白堊紀(jì)侏羅紀(jì)三疊紀(jì)二疊紀(jì)石炭紀(jì)泥盆紀(jì)志留紀(jì)奧陶紀(jì)寒武紀(jì)前寒武紀(jì)年齡10年6（ ）01002003004005006

23、00 C石油13-20 -25 -30各地質(zhì)時(shí)代石油的碳同位素分布德根斯（1969）其它作者 油源對(duì)比（相似性）。油源對(duì)比（相似性）。 氣體成因類型的劃分（生物氣：氣體成因類型的劃分（生物氣：-50-50-100-100；煤成；煤成氣：氣：-20-20-30-30；油型氣：；油型氣：-20-20-60-60）。）。 3.3.石油的烴類組成石油的烴類組成 （1 1）烷烴（）烷烴（C Cn nH H2 22 2） 烷烴是一種飽和烴，常溫、常壓下烷烴是一種飽和烴，常溫、常壓下C C1 1C C4 4為氣態(tài)；為氣態(tài)；C C5 5C C1616為為液態(tài)；液態(tài)；C C1717以上的為固態(tài)。烷烴的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)

24、、折射率物理常數(shù)以上的為固態(tài)。烷烴的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、折射率物理常數(shù)隨分子量增加而增加。隨分子量增加而增加。 烷烴又分為正構(gòu)烷烴（單鍵相連、排成直鏈）和異構(gòu)烷烴烷烴又分為正構(gòu)烷烴（單鍵相連、排成直鏈）和異構(gòu)烷烴（有支鏈）：（有支鏈）： 正構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴 石油中已鑒定出的正構(gòu)烷烴自石油中已鑒定出的正構(gòu)烷烴自C C1 1C C4545，但大部分正構(gòu)烷烴碳，但大部分正構(gòu)烷烴碳數(shù)數(shù)C C3535，含量一般占石油體積的，含量一般占石油體積的15152020，輕質(zhì)石油可大于，輕質(zhì)石油可大于3030，重質(zhì)石油小于，重質(zhì)石油小于1515。 在在石油中不同碳原子數(shù)正構(gòu)烷烴相對(duì)含量是一條連續(xù)的分布石油中不同碳原子數(shù)正構(gòu)

25、烷烴相對(duì)含量是一條連續(xù)的分布曲線，曲線，稱為稱為正構(gòu)烷烴分布曲線正構(gòu)烷烴分布曲線。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 正構(gòu)烷烴分正構(gòu)烷烴分布曲線是一條布曲線是一條連續(xù)的曲線；連續(xù)的曲線； 大多數(shù)原油大多數(shù)原油的正烷烴系列的正烷烴系列C C1515內(nèi)有一極大內(nèi)有一極大值；值； 在較高分子在較高分子的正烷烴部分，的正烷烴部分，奇偶優(yōu)勢(shì)消失。奇偶優(yōu)勢(shì)消失。2.52.01.51.00.50占原油的體積百分含量（）每個(gè)分子的碳原子數(shù)斯塔特萊恩龍因塔盆地約翰溪達(dá)雷厄斯北斯米爾龐卡城圖23 不同類型石油的正烷烴分布曲線圖5 10 15 20 25 30 35 正構(gòu)烷烴曲線的分布特點(diǎn)與成油的原始有機(jī)質(zhì)類型、成油環(huán)境正構(gòu)烷烴曲線的

26、分布特點(diǎn)與成油的原始有機(jī)質(zhì)類型、成油環(huán)境和成熟度有密切的關(guān)系，因此它的和成熟度有密切的關(guān)系，因此它的應(yīng)用應(yīng)用很廣。很廣。 成熟度成熟度 在氣象色普?qǐng)D上，生物及近代沉積中，在氣象色普?qǐng)D上，生物及近代沉積中， C C1515的正構(gòu)烷烴奇數(shù)碳的正構(gòu)烷烴奇數(shù)碳原子占優(yōu)勢(shì)，而古代沉積物及原油中此優(yōu)勢(shì)消失。即近代沉積物原子占優(yōu)勢(shì)，而古代沉積物及原油中此優(yōu)勢(shì)消失。即近代沉積物中的脂肪酸偶數(shù)碳占優(yōu)勢(shì)，而古代沉積中則此偶奇優(yōu)勢(shì)降低，甚中的脂肪酸偶數(shù)碳占優(yōu)勢(shì)，而古代沉積中則此偶奇優(yōu)勢(shì)降低，甚至可接近于至可接近于1 1。 原始母質(zhì)類型原始母質(zhì)類型 現(xiàn)代沉積物中現(xiàn)代沉積物中C C1515以上正構(gòu)烷烴以上正構(gòu)烷烴OEP

27、OEP值與母質(zhì)類型有關(guān)，即陸相值與母質(zhì)類型有關(guān)，即陸相海相；沼澤相海相；沼澤相湖相；近岸相湖相；近岸相遠(yuǎn)離陸地相。海相沉積的主峰遠(yuǎn)離陸地相。海相沉積的主峰碳數(shù)低；而陸相沉積中，高等植物碎片相對(duì)較多，則主峰碳數(shù)值碳數(shù)低；而陸相沉積中，高等植物碎片相對(duì)較多，則主峰碳數(shù)值高些。主峰碳數(shù)陸相大于海相。高些。主峰碳數(shù)陸相大于海相。 異構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴 石油中異構(gòu)烷烴以石油中異構(gòu)烷烴以C C1010為主，而為主，而C C1111C C2525的較少，且以異的較少，且以異物間二烯型烷烴最為物間二烯型烷烴最為重要，它存在于低重要，它存在于低中等沸點(diǎn)的餾分中，中等沸點(diǎn)的餾分中，含量可達(dá)含量可達(dá)0.5%0.5%。

28、應(yīng)用：應(yīng)用： 可用于油源對(duì)比，可用于油源對(duì)比，對(duì)比時(shí)常用老鮫烷和對(duì)比時(shí)常用老鮫烷和植烷兩種化合物相對(duì)植烷兩種化合物相對(duì)含量進(jìn)行對(duì)比。含量進(jìn)行對(duì)比。2、6、10、14四甲基十五烷2、6、10、14四甲基十六烷CH3 3CH3CH3OCOOCH2COCMgNNNNNNNNA:葉綠素B：卟啉PhPr 葉綠素（A）與原油中的卟啉（B）、 植烷（Ph）、老鮫烷（Pr）結(jié)構(gòu)比較圖吡咯環(huán)（CH）甲川橋 （2 2）環(huán)烷烴（）環(huán)烷烴（C Cn nH H2n2n） 環(huán)烷烴屬于飽和烴，由許多圍成環(huán)的多個(gè)甲基（環(huán)烷烴屬于飽和烴，由許多圍成環(huán)的多個(gè)甲基（CHCH2 2）組成，組成環(huán)的碳原子數(shù)是多少，相應(yīng)的稱為幾員環(huán)。按

29、分子組成，組成環(huán)的碳原子數(shù)是多少，相應(yīng)的稱為幾員環(huán)。按分子中所含碳的環(huán)的數(shù)目，分為單環(huán)烷烴、雙環(huán)烷烴、三環(huán)烷烴和中所含碳的環(huán)的數(shù)目，分為單環(huán)烷烴、雙環(huán)烷烴、三環(huán)烷烴和多環(huán)烷烴。石油中的環(huán)烷烴多為五員環(huán)和六員環(huán)。環(huán)烷烴的熔多環(huán)烷烴。石油中的環(huán)烷烴多為五員環(huán)和六員環(huán)。環(huán)烷烴的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比碳原子相同的烷烴為高。低分子量的環(huán)烷烴點(diǎn)、沸點(diǎn)都比碳原子相同的烷烴為高。低分子量的環(huán)烷烴（C250250或氧化條件下，卟啉可發(fā)生或氧化條件下，卟啉可發(fā)生開環(huán)裂解反應(yīng)而被破壞。卟啉的含量與沉積相有關(guān)，海相富含開環(huán)裂解反應(yīng)而被破壞。卟啉的含量與沉積相有關(guān)，海相富含V V卟啉；陸相富含卟啉；陸相富含NiNi卟啉。卟啉。

30、 石油中的石油中的氧氧化物有有機(jī)酸、酚、酮等化合物。化物有有機(jī)酸、酚、酮等化合物。C C1 12424是脂肪是脂肪酸；酸； C C10101515是環(huán)烷酸；是環(huán)烷酸；C C10101515是異物間二烯酸。幾乎所有的原油是異物間二烯酸。幾乎所有的原油中都含有環(huán)烷酸，但含量變化較大，從中都含有環(huán)烷酸，但含量變化較大，從0.30.31.91.9。環(huán)烷酸與。環(huán)烷酸與堿金屬作用生成環(huán)烷酸鹽，而環(huán)烷酸鹽特別易溶于水，因此，堿金屬作用生成環(huán)烷酸鹽，而環(huán)烷酸鹽特別易溶于水，因此，地下水中地下水中環(huán)烷酸鹽環(huán)烷酸鹽的存在是找油的良好標(biāo)志。的存在是找油的良好標(biāo)志。 三海、陸相石油的基本區(qū)別三海、陸相石油的基本區(qū)別

31、1 1飽和烴和芳烴含量飽和烴和芳烴含量 海相石油的飽和烴含量占石油總量的海相石油的飽和烴含量占石油總量的25257070, ,芳烴占總烴芳烴占總烴的的25256060; ;陸相飽和烴占石油總量的陸相飽和烴占石油總量的60609090, ,芳烴占總烴芳烴占總烴的的10102020。 2 2含蠟量含蠟量 陸相石油以高含蠟量為其主要特征，一般為陸相石油以高含蠟量為其主要特征，一般為10103030；海相；海相石油的含蠟量一般小于石油的含蠟量一般小于5 5，僅為，僅為0.50.53 3。 3 3含硫量含硫量 海相一般為高硫石油，特別是海相碳酸鹽巖和蒸發(fā)巖系中的海相一般為高硫石油，特別是海相碳酸鹽巖和蒸

32、發(fā)巖系中的石油硫的含量更高；陸相一般為低硫石油，但個(gè)別鹽湖和蒸發(fā)石油硫的含量更高；陸相一般為低硫石油，但個(gè)別鹽湖和蒸發(fā)巖中的石油也可以是高硫的。巖中的石油也可以是高硫的。 4 4V/NiV/Ni含量比值含量比值 海相石油的海相石油的V/Ni1V/Ni1；陸相石油的；陸相石油的V/Ni1V/Ni-27%-27%；陸相；陸相-29%-29%。 二石油的物理性質(zhì)二石油的物理性質(zhì) 1 1顏色顏色 石油的顏色有淡黃。深褐、棕色和黑色等。顏色的變化主要取石油的顏色有淡黃。深褐、棕色和黑色等。顏色的變化主要取決于石油中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量。決于石油中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量。 2 2比重比重 我國和前蘇聯(lián)應(yīng)用的石油

33、比重指的是一個(gè)大氣壓下我國和前蘇聯(lián)應(yīng)用的石油比重指的是一個(gè)大氣壓下2020石油石油與與4 4C C純水的單位體積重量比。用純水的單位體積重量比。用D D20204 4表示。歐、美各國以一表示。歐、美各國以一個(gè)大氣壓下，個(gè)大氣壓下，6060F F石油石油4 4C C純水單位體積重量比。常以純水單位體積重量比。常以APIAPI度度表示。表示。 石油的比重一般在石油的比重一般在0.750.750.980.98之間，以之間，以0.90.9作為輕質(zhì)和重質(zhì)作為輕質(zhì)和重質(zhì)石油的分界。石油的比重與它的化學(xué)組成有關(guān)。石油的分界。石油的比重與它的化學(xué)組成有關(guān)。 .513160.5141時(shí)比重FAPI 含氫量、碳原

34、子數(shù)，在碳數(shù)相同的情況下，烷烴含氫量、碳原子數(shù)，在碳數(shù)相同的情況下，烷烴環(huán)烷烴環(huán)烷烴環(huán)烷烴環(huán)烷烴烷烴，當(dāng)石油中飽含烷烴，當(dāng)石油中飽含COCO2 2和烴氣時(shí)，石油和烴氣時(shí)，石油的溶解度增大。的溶解度增大。 LQPFK 5 5凝固點(diǎn)和液化點(diǎn)凝固點(diǎn)和液化點(diǎn) 石油的凝固和液化溫度沒有固定的數(shù)值，凝固點(diǎn)的高低與所含石油的凝固和液化溫度沒有固定的數(shù)值，凝固點(diǎn)的高低與所含的含蠟量和烷烴碳原子數(shù)具有正相關(guān)系，采油中，凝固點(diǎn)高的的含蠟量和烷烴碳原子數(shù)具有正相關(guān)系，采油中，凝固點(diǎn)高的原油易在井底結(jié)蠟，低凝固點(diǎn)石油為優(yōu)質(zhì)石油。原油易在井底結(jié)蠟，低凝固點(diǎn)石油為優(yōu)質(zhì)石油。 6 6導(dǎo)電性導(dǎo)電性 石油具有較高的電阻率石油具

35、有較高的電阻率10910910161016 m m，與油田水（，與油田水（0.020.020.10.1 m m）和沉積巖（）和沉積巖（1 1104104 m m）相比，可視為無限大。測(cè)）相比，可視為無限大。測(cè)井曲線上就是根據(jù)油氣水層的電阻率不同而劃分出來油氣水層。井曲線上就是根據(jù)油氣水層的電阻率不同而劃分出來油氣水層。同時(shí)也可用測(cè)井曲線進(jìn)行地層對(duì)比。同時(shí)也可用測(cè)井曲線進(jìn)行地層對(duì)比。 7 7熒光性熒光性 石油在紫外線照射下可產(chǎn)生熒光的特征，稱為熒光性。石油在紫外線照射下可產(chǎn)生熒光的特征，稱為熒光性。第二節(jié)第二節(jié) 天然氣天然氣 一、天然氣的概念及產(chǎn)出類型一、天然氣的概念及產(chǎn)出類型 1 1天然氣的概

36、念天然氣的概念 天然氣是指天然存在于自然界的一切氣體，它們是各種氣體化天然氣是指天然存在于自然界的一切氣體，它們是各種氣體化合物或氣態(tài)元素的化合物。其成因廣泛而復(fù)雜，如有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生合物或氣態(tài)元素的化合物。其成因廣泛而復(fù)雜，如有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生的生物化學(xué)分解氣及高溫裂解氣、放射性元素蛻變及熱核反應(yīng)產(chǎn)的生物化學(xué)分解氣及高溫裂解氣、放射性元素蛻變及熱核反應(yīng)產(chǎn)生的氣體、巖石的變質(zhì)及巖漿活動(dòng)、宇宙及空氣等作用，都可以生的氣體、巖石的變質(zhì)及巖漿活動(dòng)、宇宙及空氣等作用，都可以生成天然氣。但石油地質(zhì)學(xué)中指的是碳?xì)浠衔镱悮怏w沉積圈生成天然氣。但石油地質(zhì)學(xué)中指的是碳?xì)浠衔镱悮怏w沉積圈中以烴類為主的天然氣。中以烴類為

37、主的天然氣。 2.2. 天然氣的類型天然氣的類型 天然氣按成因分為四大類：天然氣按成因分為四大類： （1 1）生物氣）生物氣 指沉積物中有機(jī)質(zhì)在還原環(huán)境下，經(jīng)厭氧微生物作用形成的富指沉積物中有機(jī)質(zhì)在還原環(huán)境下，經(jīng)厭氧微生物作用形成的富甲烷的氣體。甲烷的氣體。 C C1 1的含量在的含量在85859595以上，以上，1313C C為為5555100100，C C1 1/C/C2 2+C+C3 3為為4 41010。 (2)(2)熱解氣熱解氣 是有機(jī)質(zhì)在深層作用階段生成的熱降解氣和變質(zhì)作用階段生成是有機(jī)質(zhì)在深層作用階段生成的熱降解氣和變質(zhì)作用階段生成的熱裂解氣。的熱裂解氣。 熱解氣是大多數(shù)氣藏形成

38、的主要?dú)庠础Ｔ谟袡C(jī)質(zhì)演化各階段生熱解氣是大多數(shù)氣藏形成的主要?dú)庠础Ｔ谟袡C(jī)質(zhì)演化各階段生成的氣態(tài)烴中，產(chǎn)氣比率為：成的氣態(tài)烴中，產(chǎn)氣比率為： 成巖階段（未成熟期）占成巖階段（未成熟期）占7 7； 深成作用階段（成熟和高成熟期）深成作用階段（成熟和高成熟期）8282； 變質(zhì)作用階段（過成熟期）變質(zhì)作用階段（過成熟期）11 11。 特 征特 征 : : 1 31 3C C 值 為 值 為 5 55 5 2 5 , 2 5 , D D 為 為 1 3 01 3 0 260,C260,C1 1/C/C2 2+C+C3 3為為200200100100。 處于深層作用階段，甲烷和總烴的比值處于深層作用階段，

39、甲烷和總烴的比值, ,（ ）0.90.90.9 (3)(3)煤層氣煤層氣 指以各種形成存在的腐殖型有機(jī)物在成煤作用過程中形成的全指以各種形成存在的腐殖型有機(jī)物在成煤作用過程中形成的全部天然氣。部天然氣。 特征特征: :1313C C值為值為20203030，CHCH4 4含量在含量在9090左右。左右。 (4)(4)深源氣深源氣 指來自地殼深部和上地幔的無機(jī)成因氣體。指來自地殼深部和上地幔的無機(jī)成因氣體。 該氣體特征以含該氣體特征以含COCO2 2、NN2 2高為特征，其含量可達(dá)高為特征，其含量可達(dá)60607070，COCO2 2在有機(jī)成因氣中一般小于在有機(jī)成因氣中一般小于5 5。 二二. .

40、天然氣的化學(xué)組成天然氣的化學(xué)組成 以甲烷為主，含有常見的非烴氣體以甲烷為主，含有常見的非烴氣體NN2 2、COCO2 2、H H2 2S S及微量的惰性及微量的惰性氣體。天然氣中碳占?xì)怏w。天然氣中碳占65658080、氫占、氫占12122020、OONNS S占占0.30.34444。在天然氣的化合物組成中含少量的。在天然氣的化合物組成中含少量的C C2 2C C6 6的烷烴，一般的烷烴，一般碳數(shù)越大，含量越少。一般常將天然氣中重?zé)N的含量將天然氣分碳數(shù)越大，含量越少。一般常將天然氣中重?zé)N的含量將天然氣分nCC /1為濕氣（富氣）和干氣（貧氣）為濕氣（富氣）和干氣（貧氣） 干氣：干氣：甲烷含量大

41、于甲烷含量大于9595，重?zé)N含量小于，重?zé)N含量小于5 5，干氣不與油相，干氣不與油相伴生，可形成純氣藏。燃燒時(shí)呈蘭色火焰，用導(dǎo)管收集通入水伴生，可形成純氣藏。燃燒時(shí)呈蘭色火焰，用導(dǎo)管收集通入水中不見油膜。中不見油膜。 濕氣：濕氣：重?zé)N含量大于重?zé)N含量大于5 5，濕氣與油相伴生。燃燒時(shí)有微弱的，濕氣與油相伴生。燃燒時(shí)有微弱的汽油味，呈黃色火焰，用導(dǎo)管收集通入水中，水面會(huì)出現(xiàn)彩色汽油味，呈黃色火焰，用導(dǎo)管收集通入水中，水面會(huì)出現(xiàn)彩色油膜。油膜。 二二. .天然氣的物理性質(zhì)天然氣的物理性質(zhì) 1 1比重比重 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，單位體積的天然氣與空氣重量之比。一般為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，單位體積的天然氣與空氣重量之比。

42、一般為0.650.650.750.75之間。之間。 2 2粘度粘度 天然氣的粘度與它的化學(xué)組成及所處的環(huán)境有關(guān)，如天然氣的粘度與它的化學(xué)組成及所處的環(huán)境有關(guān)，如0 0o oC C時(shí)為時(shí)為0.00310.0031厘泊，厘泊，2020o oC C時(shí)為時(shí)為0.00120.0012厘泊。天然氣的粘度隨分子量的厘泊。天然氣的粘度隨分子量的增加而減小；隨溫度、壓力的增加而增大。增加而減小；隨溫度、壓力的增加而增大。 3 3溶解性溶解性 天然氣可不同程度地溶于水和油中，其溶解量取決于天然氣和溶天然氣可不同程度地溶于水和油中，其溶解量取決于天然氣和溶劑的成分、氣體的壓力和溫度。天然氣在石油中的溶解度比在水中劑

43、的成分、氣體的壓力和溫度。天然氣在石油中的溶解度比在水中大，隨壓力增加而增大。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，甲烷在石油中的溶解系數(shù)大，隨壓力增加而增大。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，甲烷在石油中的溶解系數(shù)為為0.30.3，比在水中大，比在水中大9 9倍（水為倍（水為0.0330.033），在高壓下，石油可溶解數(shù)），在高壓下，石油可溶解數(shù)百倍于自身體積的天然氣。溫度降低，可使溶解度增加。百倍于自身體積的天然氣。溫度降低，可使溶解度增加。 4 4熱值熱值 熱值是指每熱值是指每mm3 3天然氣燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量，單位是大卡天然氣燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量，單位是大卡/ m/ m3 3、大、大卡卡/kg/kg、J/kgJ/kg。 烴氣中氫含

44、量高，具有極高的熱值，是優(yōu)質(zhì)燃料。氫氣熱值是烴氣中氫含量高，具有極高的熱值，是優(yōu)質(zhì)燃料。氫氣熱值是34003400大卡大卡/ m/ m3 3、甲烷熱值是、甲烷熱值是88708870大卡大卡/ m/ m3 3、濕氣熱值是、濕氣熱值是2020，000000大大卡卡/ m/ m3 3、煤熱值是、煤熱值是40004000大卡大卡/ m/ m3 3、石油熱值是、石油熱值是1010，000000大卡大卡/ m/ m3 3。 5 5臨界溫度和臨界壓力臨界溫度和臨界壓力 臨界溫度：臨界溫度：氣相物質(zhì)能維持液相的最高溫度。氣相物質(zhì)能維持液相的最高溫度。 臨界壓力：臨界壓力：處于臨界溫度時(shí)氣態(tài)物質(zhì)液化所需的最低壓

45、力。處于臨界溫度時(shí)氣態(tài)物質(zhì)液化所需的最低壓力。第三節(jié)第三節(jié) 油田水油田水 一一. .水的概念及產(chǎn)狀水的概念及產(chǎn)狀 油田水：油田水：油田范圍內(nèi)直接與油層連通的地下水。油田范圍內(nèi)直接與油層連通的地下水。 二二. .油田水的產(chǎn)狀油田水的產(chǎn)狀 根據(jù)水與油、氣的相對(duì)位置，將油田水分為底水和邊水。根據(jù)水與油、氣的相對(duì)位置，將油田水分為底水和邊水。 底水：底水：含油外邊界以內(nèi)直接與油氣相接觸的油層水。含油外邊界以內(nèi)直接與油氣相接觸的油層水。 邊水：邊水：含油外邊界以外的油層水。含油外邊界以外的油層水。 三三. .油田水的來源及形成油田水的來源及形成 1 1沉積水沉積水 2 2滲入水滲入水 3 3深源水：來源與地幔及地殼深部的高溫、高礦化度、飽和深源水：來源與地幔及地殼深部的高溫、高礦化度、飽和氣體的地下水。氣體的地下水。 四油田水的礦化度及化學(xué)組成四油田水的礦化度及化學(xué)組成 油田水的礦化度：油田水的礦化度：指水中各種離子、分子和化合物的總含量。指水中各種離子、分子和化合物的總含量。 將水加熱到將水加熱到105105o oC C，使水蒸發(fā)后所剩下的殘?jiān)亓炕螂x子重量。，使水蒸發(fā)后所剩下的殘?jiān)亓炕螂x子重量。單位是單位是g/lg/l、mg/lmg/l、ppmppm。與油氣有關(guān)的水是以高礦化度為。與油氣有關(guān)的水是以高礦化度為特征特征，一般來說一般來說: : 海相油田水礦化