Chapter 2 Petroleum natural gases and Oilfield Waters

Chapter 2 Petroleum natural gases and Oilfield Waters Section1石油( Petroleun) Section2天然气( Natural gases) ·3 Section油、气的稳定同位素 (Stable isotopes of petroleum gases Section4油田水(O/ eld Waters)

Chapter 2 Petroleum & Natural Gases and Oilfield Waters • Section 1 石油(Petroleum) • Section 2 天然气(Natural Gases) • 3 Section 油、气的稳定同位素 (Stable Isotopes of Petroleum、gases) • Section 4 油田水(Oilfield Waters)

Section 1 petroleum 1石油的化学组成 Chemical Composition of Petroleum 2石油的分类( Classification of petroleum) 3海陆相石油的基本区别( Basic difference of marine and Continental Petroleum) 4石油的物理性质( Physical Properties of Petroleum)

Section 1 Petroleum • 1 石油的化学组成(Chemical Composition of Petroleum) • 2 石油的分类(Classification of Petroleum) • 3 海陆相石油的基本区别(Basic Difference of Marine and Continental Petroleum) • 4 石油的物理性质(Physical Properties of Petroleum)

Section 1 Petroleum o What What is petroleum? What is a scientific definition about petroleum? What is the difference of petroleum and natural gas What is the difference of marine and continental petroleum You can find the right answer in the chapter

What is petroleum? What is a scientific definition about petroleum? What is the difference of petroleum and natural gas？ What is the difference of marine and continental petroleum？ You can find the right answer in the chapter! Section 1 Petroleum •What ?

Petroleum is a flammable organic ore in pore space of rock underground, whose main components is liquid hydrocarbon Petroleum is mixtures of hydrocarbons 地下油气藏中的石油是气态液态及固态烃类( gaseous、 liquid、 and solid hydrocarbon)及其衍生物的混合物( or it is mixtures of hydrocarbon ramification),在成分上以烃类为主, 含有数量不等的非烃化合物 non-hydrocarbon compound及多 种微量元素( manifold trace elements)。 在相态上以液态为主,溶有大量烃气及少量非烃气以和 数量不等的固态烃类( hydrocarbon)及非烃类物质(non- hydrocarbon substance) 不同油气藏中组成石油的各种成分和相态的比例是因地 而异的。 因此,石油没有确定的化学成分和物理常数( chemical composition and physical constant)

Petroleum is a flammable organic ore in pore space of rock underground ,whose main components is liquid hydrocarbon 。 Petroleum is mixtures of hydrocarbons。 地下油气藏中的石油是气态液态及固态烃类(gaseous、 liquid 、and solid hydrocarbon)及其衍生物的混合物(or it is mixtures of hydrocarbon ramification)，在成分上以烃类为主， 含有数量不等的非烃化合物(non-hydrocarbon compound)及多 种微量元素(manifold trace elements)。 在相态上以液态为主，溶有大量烃气及少量非烃气以和 数量不等的固态烃类(hydrocarbon)及非烃类物质(non￾hydrocarbon substance)。 不同油气藏中组成石油的各种成分和相态的比例是因地 而异的。 因此，石油没有确定的化学成分和物理常数(chemical composition and physical constant)

The chemical composition ofpetroleum 石油没有确定的化学成分,因而也就没有确定的元素组成。但 其元素组成还是有一定的变化范围( variety range)。 (一)、 Element composition 石油主要由碳 carbon(c)、氢 hydrogen(H)、硫 sulfur(S) 氮 nitrogen(N)、氧 oxygen(0)等元素组成(表)

石油没有确定的化学成分，因而也就没有确定的元素组成。但 其元素组成还是有一定的变化范围(variety range)。 （一）、Element composition 石油主要由碳carbon(C）、氢hydrogen（H）、硫sulfur（S）、 氮nitrogen（N）、氧oxygen（O）等元素组成（表）。 一、 The chemical composition of petroleum

Element compositions of crude oil(weight percent) 元素组成 原油产地 大庆(萨尔图混合油) 13.31 0.1l 0.15 0.69 胜利(101混合油) 86.26 12.20 0.41 弧岛油田 大港油田(混合油) 85.67 13.40 0.12 0.23 国江汉油田(混合油) 12.81 2.09 0.47 163 克拉玛依油田(混合油) 86.13 13.30 0.04 0.25 0.28 雅雷克苏 80.61 10.36 1.05 痕 8.97 前 84.60 14.00 0.14 1.25 苏 老格罗兹尼 86.42 12.62 0.32 0.68 卡拉布拉克 87.77 12.37 0.46 文图拉(加利福尼亚州) 84.60 1.20 科林加(加利福尼亚州) 美国 博芒特(得克萨斯州) 85.70 l100 0.70 2.61 堪萨斯州 190045045 据石毓程,1980补充)

Element compositions of crude oil(weight percent) 原 油 产 地 元 素 组 成 C H S N O 中 国 大庆(萨尔图混合油) 85.74 13.31 0.11 0.15 0.69 胜利(101混合油) 86.26 12.20 0.80 0.41 - 弧岛油田 84.24 11.74 2.20 0.47 - 大港油田(混合油) 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 克拉玛依油田(混合油) 86.13 13.30 0.04 0.25 0.28 前 苏 联 雅雷克苏 80.61 10.36 1.05 痕量 8.97 乌克兰 84.60 14.00 0.14 1.25 1.25 老格罗兹尼 86.42 12.62 0.32 - 0.68 卡拉 -布拉克 87.77 12.37 - - 0.46 美 国 文图拉(加利福尼亚州) 84.60 12.70 0.40 1.70 1.20 科林加(加利福尼亚州) 86.40 11.70 0.60 - - 博芒特(得克萨斯州) 85.70 11.00 0.70 2.61 堪萨斯州 84.20 13.00 1.90 0.45 0.45 (据石毓程，1980 补充)

原油中含硫量变化很大( sulfur content changes greatly) 从万分之几(克拉玛依,0.05%)到百分之几(委内瑞拉,5.48% )。根据含硫量可把原油分为高硫原油(high- sulfur crude)(含 硫量大于1%)和低硫原油(10w- sulfur crude)(含硫量小于1%) 。原油中的硫( sulfur)主要来自有机物的蛋白质( protein in organic substance)和围岩的含硫酸盐矿物( sulfate mineral containing sulfur in wall rock)如石膏( gypsum)等,故产于海 相环境的石油较形成于陆相环境的石油含硫量高。 原油中含氮量( nitrogen content)在0.1-1.7%之间,平均值 0.09%。90%以上的原油含氮量小于0.2%。 原油的含氧量( oxygen content)在0.1-4.5%之间,主要与其氧化 变质程度( degree of oxygenation transformation)有关

原油中含硫量变化很大(sulfur content changes greatly) ， 从万分之几（克拉玛依，0.05 %）到百分之几（委内瑞拉，5.48% ）。根据含硫量可把原油分为高硫原油(high-sulfur crude)（含 硫量大于1%）和低硫原油(low- sulfur crude)（含硫量小于1%） 。原油中的硫(sulfur)主要来自有机物的蛋白质(protein in organic substance)和围岩的 含硫酸盐矿物 ( sulfate mineral containing sulfur in wall rock)如石膏(gypsum)等，故产于海 相环境的石油较形成于陆相环境的石油含硫量高。 原油中含氮量(nitrogen content)在0.1 -1.7%之间，平均值 0.094%。90%以上的原油含氮量小于0.2%。 原油的含氧量(oxygen content)在0.1-4.5%之间，主要与其氧化 变质程度(degree of oxygenation transformation)有关

除上述5种主要元素( major element)之外,还从原油灰分(石油 燃烧后的残渣)中发现有铁(Fe)、钙(Ca)、镁(Mg)、硅(Si、铝 (A1)、钒(V)、镍(Ni)、铜(Cu)、锑($b)、锰(Mn)、锶 (Sr)、钡(Ba)、硼(B)、钴(Co)、锌(Zn)、钼(Mo) 铅(Pb)、锡(Sn)、钠(№a)、钾(K)、磷(P)、锂(Li) 氯(C1)、铋(Bi)、铍(Be)、锗(Ge)、银(Ag)、砷(As) 镓(Ga)、金(Au)、钛(Ti)铬(Cr)、镉(Cd等30多种元 素。这些元素虽然种类繁多,但总量仅占石油重量的万分之几,在 石油中属 trace element,亦或称之为灰分元素( ash element)

除上述5种主要元素(major element)之外，还从原油灰分（石油 燃烧后的残渣）中发现有铁(Fe)、钙(Ca)、镁(Mg)、硅(Si)、铝 (Al)、钒（V）、镍（Ni）、铜（Cu）、锑（Sb）、锰（Mn）、锶 （Sr）、钡（Ba）、硼（B）、钴（Co）、锌（Zn）、钼（Mo）、 铅（Pb）、锡（Sn）、钠（Na）、钾（K）、磷（P）、锂（Li）、 氯（Cl）、铋（Bi）、铍（Be）、锗（Ge）、银（Ag）、砷（As） 、镓（Ga）、金（Au）、钛（Ti）铬（Cr）、镉（Cd）等30多种元 素。这些元素虽然种类繁多，但总量仅占石油重量的万分之几，在 石油中属trace element，亦或称之为灰分元素(ash element)

在石油微量元素 trace element中,以钒( anadium)、镍( Nickle) 两种元素含量高、分布普遍,且鉴于其与石油成因有关联,最为石 油地质学家所重视。 VNi比值可做为区分是来自海相环境还是陆相环境沉积物 (distinguish sea facies environment and continental facies environment sedimentary)的标志之一。 般ⅤN>1被认为是海相环境( marine facies environment)。 VNi<为陆相环境( continental facies environment)

在石油微量元素(trace element)中，以钒(Vanadium)、镍(Nickle) 两种元素含量高、分布普遍，且鉴于其与石油成因有关联，最为石 油地质学家所重视。 V/Ni比值可做为区分是来自海相环境还是陆相环境沉积物 (distinguish sea facies environment and continental facies environment sedimentary)的标志之一。 一般V/Ni>1被认为是海相环境(marine facies environment) 。 V/Ni<1为陆相环境(continental facies environment )

(.compoundofpetroleum 组成石油的主要元素是C、H、S、N、0,但由这5种元素构 成的化合物却是一个庞大的家族--有机化合物( organic compound)。笼统地说,组成石油的化合物多是有机化合物, 作为杂质混入的无机化合物( inorganic compound)不多,含量 甚微,可以忽略不计。石油的化合物组成,归纳起来可以分为 烃和非烃( hydrocarbon and non- hydrocarbon)两大类,其中 烃类是主要的,这与元素组成以C、H占绝对优势相一致

（二). Compound of petroleum 组成石油的主要元素是C、H、S、N、O，但由这5种元素构 成 的化合物 却是一个 庞大的家 族 - -有 机化合物( organic compound)。笼统地说，组成石油的化合物多是有机化合物， 作为杂质混入的无机化合物(inorganic compound)不多，含量 甚微，可以忽略不计。石油的化合物组成，归纳起来可以分为 烃和非烃(hydrocarbon and non- hydrocarbon)两大类，其中 烃类是主要的，这与元素组成以C、H占绝对优势相一致