文档介绍：石油地质学
第一章石油、天然气、油田水的成分和性质
第一章石油、天然气、油田水的成分和性质
沥青类概述
石油的成分及性质
天然气的成分和性质
油田水的成分和性质
重质油的成分及性质
固体沥青的成分及性质
石油天然气的同位素
内容提要
第一节石油沥青类概述
石油沥青类:天然气、石油及其固态衍生物。
根据石油沥青类对有机溶剂选择性溶解的特性,其组分划分为:
一、氯仿沥青
岩样未经酸(HCl)处理,用氯仿抽提出的产物—“A”;
经酸处理后的氯仿抽提物,称沥青C或束缚沥青。
氯仿抽提物的含量决定于:有机质的成因类型、岩石类型和有机质的转化程度。
腐泥型粘土岩:—7%;
腐植型粘土岩:<%;
碳酸盐岩:更高。
二、酒精—苯沥青
为有机质中的酸性可溶部分,特别是高分子的胶质和沥青质。
第一节石油沥青类概述
可燃矿产包括:
气态的—气田气,油田伴生气,煤田气,泥火山气,沼气;
液态的—石油;
固态的—沥青,地蜡,煤,油页岩,硫磺
第二节石油的成分及性质
石油(Petroleum)是指从地下深处开采出来的多组分混合物,其主要组成是烃类(烷烃、环烷烃、芳香烃),其次是数量不多但很有意义的非烃组分(含氧化合物、含氮化合物、含硫化合物、胶质和沥青质)。
根据石油在地下存在的相态,可以把石油分为:
天然气(gas):在标准的温度和压力条件下(760mmHg,℃)不凝结,以气态的形式存在;
凝析油(condensate):在地层条件即地下一定温度和压力条件下呈气态,在地面常温、常压条件下反凝析呈液态;
原油(crude oil):在地层条件和地面条件下均呈液态存在。
一般来讲,石油都有相似性,但石油的化学组成是不固定的,不同地区、不同层位的石油在物理、化学性质上又存在较大的差异,主要受有机母质类型、热演化程度和油气成藏后的次生变化作用的影响。
一、原油的组成1、元素组成
世界上各油田所产原油的性质虽然千差万别,但它们的元素组成是一致的,基本是由碳、氢、硫、氮、氧五种元素组成,而且主要是碳和氢。它们在原油中含量的一般范围是:
碳 %~%
氢 %~%
硫 %~%
氮 %~%
氧 %~%
除碳、氢、硫、氮、氧外,原油中还含有微量的金属和非金属元素,它们的含量一般只是百万分之几甚至十亿分之几。微量金属元素30多种, 有 Fe 、 Al 、V、 Ni…。
第二节石油的成分及性质
第二节石油的成分及性质
2、原油的化学组成
在原油的化学组成中,按照化学结构可分为:
烃类(Hydrocarbon):指全部由氢和碳原子构成的化合物(CH4,C2H6 ...) ——烷烃、环烷烃、芳香烃
第二节石油的成分及性质
(1)烷烃: H2n+2) C1~4气态,C5~16液态,C17+固态
-C-C-C-C-
在原油中正构烷烃的含量是较高的,其含量一般为15%~20%。原油中已检测出C1~C40的各种正构烷烃。
含量高低取决于:(1)生成条件—原始有机质的性质。
(2)烃源岩的热演化程度。
Heptane (C7H16)
Pentane (C5H12)
Propane
(C3H8)
第二节石油的成分及性质
——属侧链烃
在中等分子量范围内最重要的异构烷烃是异戊二烯类烷烃,它们是C9~C25的异构烷烃,每隔三个碳原子有一个甲基支链,含量常占原油的1%。
最重要的是:异戊二烯型烷烃(植烷,姥鲛烷)
称谓指纹化合物—同源石油所含的异戊二烯型烷烃的类型和含量非常相似。
Isopentane
Isobutane (C4H10)
沉积物中姥鲛烷和植烷来源于叶绿素的植醇侧链,在含氧条件下植醇先形成植烷酸,接着脱官能团(脱羧基)形成姥鲛烷;在还原条件下,植醇保存iC20骨架,加氢形成植烷。
第二节石油的成分及性质