《石油石化职业技能培训教程-采油工》

1，石油地质基础知识

1-1，石油、天然气和油田水的性质

1-1-1，石油的定义

• 石油是赋存于地下岩石孔隙、缝洞中以碳氢化合物即烃类化合物为主要成分的一种可燃有机矿产。
• 广义上，石油是指自然界中存在的气态、液态和固态烃类化合物及少量杂质组成的混合物。（石油没有确定的化学组成和物理性质）
• 狭义上，石油专指主要由各种烃类化合物组成的液态、半固态物质，与原油是同义词。
• 原油是指从油井中开采出来的，或从地表、海底油苗中流出的，脱气后尚未加工的石油。
• 研究石油的化学组成和物理性质->查明油气的生成、运移、聚集和分布规律->制定开采、加工方案->评价油品质量

1-1-2，石油的物理性质

• 油气藏中的油、气、水通常称为石油、天然气、油田水。
• 石油的物理性质包括颜色、气味、溶解性、导电性、荧光性、含蜡性、旋光性、热值、粘度和凝点等，其物理性质取决于它的化学组成和演化历史。
• 不同地区、不同层位，甚至同一层位不同构造部位的石油，其物理性质也是不同的。
  • 颜色：石油的颜色深度往往取决于石油中胶质、沥青质的含量，胶质、沥青质含量越高，则颜色越深。一般轻质油微带黄橙色且透明，重质油多为黑色。所以，石油的颜色大致能反映石油重组分的含量。
  • 气味：较轻质的石油带有芳香味；浓黑的石油多带柏油味；含硫、氮化合物的石油有一股臭鸡蛋味。
  • 溶解性：石油的溶解性体现在石油能够溶解于多种有机溶剂，如氯仿、苯、石油醚、四氯化碳以及乙醇等。石油主要是各种烃类的混合物，除甲烷外，烃类在水中的溶解度均随其相对分子质量增大而减小。温度升高或水中溶解C02量增多，石油在水中溶解度增大；水中含盐量增大，烃类溶解度下降。根据石油溶解性，可简易鉴定岩石中有无微量石油存在。石油在水中的溶解度对认识石油初次运移时所处的物理状态是很有意义的。
  • 导电性：石油的导电性极差，电阻率为\(10^{9}-10^{16}\Omega.m\)，与周围的矿化水和岩石相比，石油的电阻率可视为无穷大。地球物理测井就是利用流体的这种导电性确定油层、气层、水层；这一特性也是电阻率测井判断油层的基础。
  • 荧光性：任何物质吸收了外加的能量，会由于能量的增加而处于不稳定状态，而且有放出能量的趋势。如果这些能量以光的形式放出，就称为发光现象。石油及其大部分产品，处轻汽油和石蜡外，无论其本身或是溶于有机溶剂中，在紫外线照射下，其中的不饱和烃及其衍生物能吸收紫外光中波长较短、能量较高的电子，随后放出可见光，这种低能量的可见光称为荧光。
    • 石油的荧光性与石油内各组分含量有关，主要是多环芳香烃和非烃发光，而饱和烃则完全不发光。石油的油质组分发浅蓝色明亮的荧光，胶质组分发淡黄色半明亮的荧光，沥青质组分发褐色暗淡的荧光。
    • 石油的荧光性随石油组分变化，不受溶剂性质影响，发光强度与组分含量有关。
    • 石油的荧光现象十分灵敏，即使溶液中含有十万分之一的石油也可发出荧光，因此在油气勘探中，可以利用石油荧光性鉴定岩心、岩屑以及钻井液中有无微量石油存在，并可粗略确定其组分和含量。
  • 含蜡性：石油中以溶解状态和悬浮状态存在的石蜡占石油总质量的百分数成为石油的含蜡量。含蜡量多时，石油相对密度也较大，可使井底和井筒结蜡，给油井管理增加困难。
  • 旋光性：当偏振光通过天然石油时，石油能够将偏振光的振动再旋转一定角度的能力，称为石油的旋光性，这个角度称为旋光角（一般是0.1°-0.2°）。
    • 石油具有旋光性的原因：石油中的含氮化合物等生物标志化合物常具有特征性碳原子，使石油具有旋光性。

1-1-3，地层条件下石油的物理性质

• 石油储集在地下储油岩层内，油层的压力和温度都比地面高的多，并且油层中的石油总是溶解一定数量的天然气，因而地层条件下的石油与地面条件下石油的物理性质大不相同。地层原油的物理性质直接影响原油在地下的储存状况和流动性能，研究油田驱动类型（水压驱动、弹性驱动、气压驱动、溶解气驱动和重力驱动）、确定油田开采方式（自喷采油、气举采油、有杆泵采油：游梁式抽油机和无游梁式抽油机、无杆泵采油：潜油电动离心泵和水里活塞泵）、计算油田储量、选择油井工作制度等都必须有准确的地层原油物性分析资料（也称高压物性资料）作为依据。
• 原油密度（\(kg/m^3\)）
• 相对密度