采油工地质培训课件.pptx

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1、地下的油气究竟储存在什么样的空间里呢？油气在地下是什么样子的？通常说的油藏是不是像地面上的水泡一样？或者像储油池里的油一样？油、气、水在地下是怎样分布的呢？第一节第一节 油气藏及其油、气、水油气藏及其油、气、水 地下的油气是储存在深浅不一，形状和大小也不一样的封闭空间封闭空间里的，含油岩石就象含水的海绵，地下油气水就是储存在岩石的微小孔隙里的。油气藏的地质含义-地下岩层中能够聚集并储藏石油或天然气的场所。一、油气藏的概念及类型一、油气藏的概念及类型（一）、形成油气藏的条件：1、生油层：地壳中具备有生油条件的地层。（有机物质是生成油气的物质基础；经过生物化学和物理化学作用生成油气。地质背景：地壳

2、不断下降，上覆沉积物不断加厚）2、储集层：具有孔隙、裂缝或空洞，能使油气流动、聚集的岩层。3、盖层：是紧邻储集层的不渗透岩层。（泥岩、石灰岩、石膏等）4、运移：一次运称和二次运移。5、圈闭：能阻挡油气继续运移，并能使油气聚集起来形成油气藏的地质场所。（二）、油气藏的类型根据圈闭的成因，可把油气藏分为：1、构造油气藏2、地层油气藏3、岩性油气藏 由上述可知:（1）圈闭是油气藏形成的基本条件之一圈闭是油气藏形成的基本条件之一，圈闭的类型决定着油气藏的类型，圈闭的大小直接影响其中的油气储量。（2）油气藏是地质中油气聚集的基本单油气藏是地质中油气聚集的基本单位，位，是油气在单一圈闭内，具有独立压力系统

3、和统一的油水界面的基本聚集。二、油气藏中油气水的分布二、油气藏中油气水的分布 油藏中的石油和天然气是按密度分布的，天然气最轻，充满油层的最顶部，故称气顶，中间是油，下面是水。在气与油接触处和油与水接触处，分别叫油气界面和油水界面，见下图：油气藏中油气水的分布示意图油气藏中油气水的分布示意图1、气、气 2、油、油 3、水、水 4、油气界面、油气界面 5、油水界面、油水界面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12345 油、气、水在油气藏内的分布特征在油田开发中常用以下术语进行描述：（一）油气边界 （1）外含油边界：油水界面与油层顶界的交线称为外

4、含油边界，也叫含油边界。 （2）内含油边界：油水界面与油层底界的交线称为内含油边界，也叫含水边界。 （3）气顶边界：油气界面与油层顶面的交线称为气顶界面。（二）含油面积 （1）含油气面积：内（外）含油边界所圈闭的面积，称内 （外）含油面积，外含油面积也常叫含油面积，对油气藏来讲即为含油气面积。 （2）含气面积：气顶圈闭的面积称为含气面积。对于纯气藏，则为气水边界所圈闭的面积。（三）油气藏高度 （1）油藏高度：油水边界到油藏最高点的高度，称为油藏高度。当有气顶时，油藏高度即为油水接触面与油气接触面之间的高度值。 （2）气藏高度：气藏高度是指油所界面与油气藏最高点的高度差。对于纯气藏，则为气水界面

5、与气藏最高点的差。 （3）油气藏高度：油藏高度与气顶高度之和为油气藏高度。（四）边水和底水边水：在油藏最低处四周衬托着油藏的水。底水：在油藏下面托着油藏底部的水。12345cbaa-含气边界；b-含水边界；c-含油边界 构造油气藏是指油气在构造圈闭中的聚集，构造油气藏是指油气在构造圈闭中的聚集，主要类型有背斜油气藏、断层遮挡油气藏、裂缝主要类型有背斜油气藏、断层遮挡油气藏、裂缝性油气藏、盐丘油气藏和向斜油气藏，如下图所性油气藏、盐丘油气藏和向斜油气藏，如下图所示：示：断层遮挡油气藏断层遮挡油气藏背 斜 油 气 藏 地层油气藏：是指油气在地层圈闭中的聚集，地层油气藏：是指油气在地层圈闭中的聚集，

6、一般有地层不整合遮挡油气藏、地层超覆遮挡油一般有地层不整合遮挡油气藏、地层超覆遮挡油气藏、剥蚀隆起油气藏等，如下图所示：气藏、剥蚀隆起油气藏等，如下图所示：地层不整合遮挡油气藏地层不整合遮挡油气藏地层超覆遮挡油气藏地层超覆遮挡油气藏 岩性油气藏：是指油气在由于储集层岩性的岩性油气藏：是指油气在由于储集层岩性的改变或岩性的连续性中断而造成的岩性遮挡圈闭改变或岩性的连续性中断而造成的岩性遮挡圈闭中的聚集，主要有岩性尖灭油气藏、透镜状岩性中的聚集，主要有岩性尖灭油气藏、透镜状岩性油气藏等，如下图所示：油气藏等，如下图所示：岩性油气藏示意图岩性油气藏示意图第二节第二节 油、气、水的物理性质和油、气、水

7、的物理性质和化学性质化学性质一、石油的物理、化学性质（一) 石油的物理性质 石油是由各种碳氢化合物混合而石油是由各种碳氢化合物混合而成的一种可燃有机油状液体。成的一种可燃有机油状液体。石油分天然石油和人造石油两种。天然石油是从油气田中开采出来的；人造石油是从煤可油页岩中干馏出来的。 石油在提炼以前称为原油，从石油在提炼以前称为原油，从原油中可提炼出汽油、柴油、煤油原油中可提炼出汽油、柴油、煤油及一系列石油产品。及一系列石油产品。 石油一般呈棕黑色、深褐色、石油一般呈棕黑色、深褐色、黑绿色等，也有无色透明的。黑绿色等，也有无色透明的。 石油有特殊的气味，含硫化氢石油有特殊的气味，含硫化氢时有臭味

8、，含芳香烃而有香味时有臭味，含芳香烃而有香味。 地层原油的物理性质可用以下术语进行描述：（1）饱和压力：在油层条件下，当地层压力高于一定数值之后，天然气就会完全溶解于石油中，地下的油、气就会处于单相液相状态。当地下石油已为天然气所饱和，则多余的天然气就会聚集在油藏上部形成气顶，地下的油、气就处于两相液相和气相状态。当油田投入开发后，地层压力也就逐渐降低，但压力降到某一数值以后，原来溶解在石油中的天然气就不断地分离出来，故把从石油中分离第一个从石油中分离第一个气泡时的压力，称为石油的饱和压力气泡时的压力，称为石油的饱和压力。对于有气顶的油藏来说，饱和压力等于原始地层压力；而单相状态的石油，未被气

9、体所饱和，地层压力要降得很多，才能出现气相。饱和压力是油田开发的基本数据之一。 （2）原始气油比原始气油比：在原始条件下，每一吨石油中在原始条件下，每一吨石油中能溶解的天然气量称为原始气油比。能溶解的天然气量称为原始气油比。原始气油比的大小取决于天然气和石油的成分、温度和压力条件。石油中溶解的天然气量多，能使石油的相对密度和粘度减小，体积增大。溶解气油比溶解气油比：在地层原始状况下，单位重量（或体积）原油所溶解的天然气量。单位： t/m3 生产气油比生产气油比：油井生产时，每采出1吨原油伴随产出的天然气量。（3）相对密度和粘度：原油密度是指单位体积原油的质量。 单位是kg/m3相对密度是指原油

10、在相对密度是指原油在20，0.101MPa的标准状态下脱气原油的密度与温度为的标准状态下脱气原油的密度与温度为4时同样体积纯水密度之比值。时同样体积纯水密度之比值。 石油在流动时，其内部分子间石油在流动时，其内部分子间产生的摩擦阻力称为原油粘度，单产生的摩擦阻力称为原油粘度，单位是位是mpas。影响粘度的因素很多，在地层中的原油，由于温度高，压力高，且溶解有大量天然气，所以粘度小；而地面原油温度低 ，溶解气少，所以粘度比地层条件下大得多，如果原油粘度大于50 mpas，20时相对密度大于0.92时就叫稠油。（4）凝固点：由于温度下降，石油由液态开始凝固为固态时的温度，称为石油的凝固点。凝固点的

11、高低与石油组分有关，主要取决于石油含蜡量的多少，含蜡量高的，凝固点也高。低凝固点的石油为优质石油。 （5）体积系数：地层条件下石油的体积与其在标准状况下地面脱所气后石油体积之比值，称为石油的体积系数。用下式表示：式中：Boi体积系数；V地下地层条件下石油的体积，m3 ;V地面与V地下同体积的石油采到地面脱气后的体积，m3影响体积系数的因素有压力、温度及石油中的溶解天然气量。其中溶解天然气量对石油体积变化起着主要作用，这在油层压力低于饱和压力时反映最明显。 地面地下VVoi（6）导电性：石油的导电性是指石油的导电能力。石油及其产品具有极高地电阻率，是不良的导电物质。石油的电阻率为1091010m

12、，与周围的矿化水和岩石相比较，可视为无究大。地球物理测井就是利用流体的这种导电生确定油、气、水层的位置、深度，以便进行地层对比。 （7）原油收缩率：地层原油采到地面后，天然气逸出使体积缩小，收缩的体积占原体积的百分比称为收缩率。（8）原油压缩系数：单位体积的地层原油的压力每增加或减小1pa时，体积的变化率称为压缩系数。单位是：1/pa（二）石油的化学性质1、石油的元素组成 石油没有确定的化学成分，因而也就没有确定的元素组成。石油尽管是多种多样，但它们的元素组成却局限在较窄的变化范围之内，碳（碳（C）、氢（）、氢（H）占绝对优势。）占绝对优势。根据对世界各地油田石油化学分析资料统计，石油中含碳量

13、在80%88%，含氢量在10%14%，碳、氢含量的总和大于95%，石油的碳氢比（C/H）介于5.98.5之间。碳、氢两两元素在石油中组成各种复杂的碳氢化合物，即烃类存在，它是石油组成的总体。石油中除碳、氢外，还有氧、氮、硫等元素，一般它们总量不超过1%，个别油田可达5%7%，这些元素在石油中多构成非烃有机化合物。它们含量虽少，但对石油质量有一定影响，如石油中含硫则具有腐蚀性，且降低石油的品质。除上述元素外，在石油成分中还发现有30余种微量元素，但含量较少。其中以钒、镍为主，约占微量元素的50%70%。因此，在石油残渣中提练某些稀有元素，是一个值得注意的领域。2、石油的烃类组成从有机化学角度来讲

14、，凡是仅由碳、氢两个元素组成的化合物，称为碳氢化合物，简称“烃”。石油主要是由三种烃类组成：即烷族烃、环烷烃和芳香族烃。原油中烷烃的碳原子个数为15-42时，呈固态的碳氢化合物称为蜡。原油中含蜡的百分数称为含蜡量。3、石油的组分组成根据石油中不同的物质对某些介质有不同的吸附性和溶解性，将石油分为四种组分。（1）油质）油质：油质是由烃类（几乎全部为碳氢化合物）组成的淡色油脂液体，荧光反应为浅蓝色，它能溶于石油醚中，但不能被硅胶吸附。油质是石油的主要组成部分，含油量约为65%100%。油质含量高，颜色较浅，石油质量好，反之则质量差。（2）胶质：胶质呈浅黄褐色，半固态 的 粘 糊 状 流 体 。 密

15、 度 为 1 1.07g/cm3，能溶于石油醚，也能被硅胶所吸咐，荧光反应为淡黄色，多为环烷族烃和芳香族烃组成。在轻质石油中胶质含量一般不超过4%5%，而在重质石油中胶质含量可达20%，石油呈褐色或黑褐色的原因之一，就是因为胶质存在。（3）沥青质）沥青质：沥青质是暗褐色或黑色的脆性固体物质，沥青质的组成元素与胶质基本相同。只是碳氢化合物减少了，而氧、硫、氮的化合物增多了，密度大于1，不溶于石油醚，但可溶于苯、二硫化碳、氯仿、三氯甲烷等有机溶剂中，却不溶于酒精、汽油，可被硅胶吸时，荧光反应为深黄褐色。在石油中沥青质含量很少，一般小于1%，个别情况可达3%3.5%。（4）碳质）碳质：碳质是黑色固体

16、物质，不具荧光，不溶于有机溶剂，也不被硅胶所吸咐，是由更高分子碳类物质组成。石油中一般不含或极少含碳质。石油组分是衡量石油品质的标志之一，质量好的石油含油质高。胶质和沥青质的存在增加了石油的结蜡性，并使石油产品的颜色加深，对石油的炼制是不利的。二、天然气的物理、化学性质（一）天然气的物理性质 天然气从广义上理解，是指以天然状态存在于自然界的一切气体。在石油地质学中所指的天然气是指与石油有相似产状的通常以烃类为主的气体，即指油田气、气田气、凝析气和煤成气等。 天然气是以气态碳氢化合物为天然气是以气态碳氢化合物为主的气体组成的混合气体。主的气体组成的混合气体。有的从独立气藏中采出，有的是伴生在石油中被采出。 天然气一般无色，有汽油味或天然气一般无色，有汽油味或硫化氢味，易燃烧。硫化氢味，易燃烧。天然气的物理性质主要由以下几项参数描述：1、相对密度 天然气的相对密度是指在标准状态下，天然气的相对密度是指在标准状态下，即温度为即温度为0，压力为，压力为0.101Mpa，单位体积，单位体积天然气重量与同体积空气重量之比。天然气重量与同体积空气重量之比。天然气的相对密度一般在0.61之间，比空气轻