oil、natural gas oil field water Reviewing and thinking
一、Knowledge accumulated
1、石油主要由碳（C）、氢（H）、硫（S）、氮（N）、氧（O）等元素组成。其中主要是碳（C）、和氢（H），其元素组成一般为：碳含量介于80-88%之间，氢含量占10-14%。 北京邮电大学iptv2、原油中的硫主要来自有机物的蛋白质和围岩的含硫酸盐矿物如石膏等，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。
3、在石油微量元素中，以钒、镍两种元素含量高、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的标志之一。一般V/Ni>1被认为是海相环境，V/Ni<1为陆相环境。
4、石油的化合物组成，归纳起来有两大类，既烃类和非烃类，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。
5、在化学上，烃类可以分为两大类：饱和烃或烷烃或石蜡烃（链烷烃及环烷烃）和不饱和烃--烯烃、芳香烃和环烷-芳香烃。
6、在石油中饱和烃在数量上占大多数，一般占石油所有组分的50-60%。可细分为正构烷烃、异构烷烃和环烷烃。
7、尽管正构烷烃的分布曲线形态各异，但均呈一条连续的曲线，且奇碳数与偶碳数烃的含量总数近于相等。根据主峰碳数的位置和形态，可将正烷烃分布曲线分为三种基本类型：①主峰碳小于C15，且主峰区较窄；②主峰碳大于C25，主峰区较宽；③主峰区在C15-C25之间，主峰区宽。江西食品网
8、石油中的不饱和烃主要是芳香烃和环烷-芳香烃，平均占原油重量的20-45%。此外原油中偶可见有直链烯烃。烯烃及不饱和环烃，因其极不稳定，故很少见。
9、石油中已鉴定出的芳香烃，根据其结构不同可以分为单环、多环和稠环三类，而每个类型的主要分子常常不是母体，而是烷基衍生物。单环芳烃包括苯、甲苯、二甲苯等。多环芳烃有联苯、三苯甲烷等。稠环芳烃包括萘（二环稠合），蒽和菲（三环稠合）以及苯并蒽和屈（四环稠合）。
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10、石油中的非烃化合物主要包括：含硫化合物、含氮化合物和含氧化合物。
11、石油中轻馏分包括石油气(醚)、汽油；中馏分包括煤油、柴油、重瓦斯油；重馏分
包括润滑油、渣油。
12、聚集型天然气可以是气藏气、气顶气和凝析气.
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13、分散性天然气包括油溶气、水溶气、煤层气、致密地层气和故态气水合物。
4、天然气的烃类组成一般以甲烷为主，重烃气次之。重烃气以C2H6和C3H8最为常见；>C4者较少见。在多数情况下，含量随碳数增加而减少；但在有的气藏中也可见C3H8和C4H10异常高的现象。重烃气中C4-C7除正构烷烃外，有时还有少到微量环烷烃和芳烃。 15、天然气的非烃组成有：二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、硫化氢(H2S)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、汞蒸汽(Hg)、稀有(惰性)气体。
16、原油碳同位素的δ13C值（PDB，下同）一般为-22‰到-33‰之间，平均-25‰到-26‰。前已提及，海相原油的δ13C值要高些，大致在-27‰到-22‰；陆相原油的δ13C值偏低，一般为-29‰到-33‰。原油的δ13C值有随年代变老显示轻微降低的趋势，即年代较老的原油略显相对富12C，δ13C值相对低些。
17、油田水的产状主要有吸附水、自由水、毛细管水。根据油气水的关系又分为底水、边水。在油气田范围内的非油（气）层水，可据他们与油（气）层的相对位置，分别称为上层水、夹层水和下层水。
1 8、油田水的主要来源有沉积水、渗入水、深成水和成岩水。
1 9、苏林以Na+/Cl-、(Na+-Cl-)/SO42-和(Cl--Na+)/Mg2+这三个成因系数，将天然水划分成四个基本类型，即：硫酸钠型、重碳酸钠型、氯化镁型和氯化钠型。
2 0、水是极性化合物，纯水是不导电的。油田水因含各种离子，能够导电，水中含离子越多，导电性越强。
二、skill training
中华器官移植杂志划分氯化钙型水的根据是水中D
三、Comprehensively discusses
1. 指出这两种烷烃为异戊间二烯型烷烃
画出其化学结构图
指出其判断油源的作用.
2. 指出分类原则和采用的方法
画出三角图解和分类表
举例说明三角图解的应用.
3. 石油类型差别
含蜡量
含硫量
微量元素差异
稳定同位素分布.
4. 液态石油的比重，在我国和前苏联是指在101325Pa下，20℃（或1
5.5℃）石油与4℃纯水单位体积的重量比。欧、美各国则是用101325Pa下，60F（15.55℃）石油与4℃纯水单位体积的重量比，通常称之为API度。在国际石油贸易中常以API度为单位。API度与60F石油比重的关系可用下式换算：API度=141.5/60F时比重-131.5 5. 1)石油的比重主要取决于化学组成。
2)比重随碳数增加而增大，碳数相同的烃类，烷烃比重小些，环烷烃居中，芳烃比重较大。与胶质、
唐健生沥青质相比，烃类较之为小。
3)密度是单位体积物质的质量。密度单位形式上与比重差别不大，一般用g/ml或g/cm3。密度与物质本身的成分和体积变化相关。
4)液体石油的体积，在常压下随温度升高而增大。温度每增加1℉，单位体积所增加的体积数称为膨胀系数。它不是一个固定的常数，而是随比重减小而增大。
5)压力对石油的体积也有影响，随压力增大体积将因被压缩而减小。压力每增加101325Pa，单位体积被压缩的体积数称为压缩系数。压缩系数也不是一个常数。
6.温度和压力是影响石油体积的两个主要因素。考虑原油是气、液、固三相物质的混合物，以液态烃为主体的石油中含有不同数量的溶解气态烃、固态烃及非烃，实际上，在地下油气藏中，温度和压力还不仅影响石油的体积，同时还影响到石油本身的物质组成，从而影响其质量。一方面，温度的增加有使溶解气逸出液态石油的趋势；另一方面，压力的增加，将使原油中溶解气量增加。在地下油气藏中，温、压同时增加，而压力增加使溶解气增加的效应远大于温度增加使溶解气逸出的效应；与此同时，溶解气量增加引起体积增加的效应，远远超过随压力增加而使体积减小的效应。因此出现压力增加体积不是缩小而是增大，直至达到饱和压力为止。
由此可见，地下石油的密不仅与温度压力有关，还与溶解气量有关，且后者才是影响石油密度的本质因素。溶解气量增加则密度降低。地表和地下温、压条件不同，不仅影响石油体积，更主要的是由于溶解气量的差异，导致石油物质组成的差异，实质上是改变了石油的质量。地下石油含有较多的溶解气，是地下石油密度较地表石油密度低的根本原因。
7. 1)石油能溶于多种有机溶剂。如氯仿、四氯化碳、苯、醚等。
2)石油在水中的溶解度一般很低，通常随分子量的增加很快变小，但随不同烃类化学性质的差异而有很大的差别。其中芳烃的溶解度最大，可达数百到上千PPm；环烷烃次之，一般为14-150PPm；烷烃最低，仅几个到几十个PPm。在碳数相同时，一般芳香烃的溶解度大于链烷。如巳烷、环巳烷和苯分别为9.5、60和1,750mg/l，差别是非常明显的。苯和甲苯是溶解度最大的液态烃。
3)当压力不变时，烃在水中的溶解度随温度升高而变大。芳香烃更明显。但随含盐度和压力的增大而变小（McAULIFFE，1979）。当水中饱和CO2和烃气时，石油的溶解度将明显增加。
8. 石油在紫外光照射下可产生发萤光的特性称为萤光性。石油中只有不饱和烃及其衍生物具有萤光性。这是因为它们能吸收紫外光中波长较短、能量较高的光子，随后放出波长较长而能量较低的光子，产生萤光。萤光性可能与存在双键有关。
萤光随不饱和烃及含双键的非烃浓度和分子量增加而加深。芳烃呈天蓝，胶质为黄，沥青质为褐。
用石油具有萤光性，可以用紫外灯鉴定岩石中微量石油和沥青类物质的存在。
9. 大多数石油都具有旋光性，即石油能使偏振光的振动面旋转一定角度的性能。石油的旋光角一般是几分之一度到几度之间。绝大多数石油的旋光角是使偏振面向右旋移而成，仅有少数为左旋。石油的旋光性主要与组成石油的化合物结构上存在不对称碳原子（又称手征碳原子或手征中心）有关。
通常存在手征碳原子的甾、萜类化合物是典型的生物成因标志化合物。因素旋光性可以作为石油有机成因的重要证据之一。
10 1)天然气的烃类组成一般以甲烷为主，重烃气次之。重烃气以C2H6和C3H8最为常见；>C4者较少见。在多数情况下，含量随碳数增加而减少；但在有的气藏中也可见C3H8和C4H10异常高的现象。重烃气中C4-C7除正构烷烃外，有时还有少到微量环烷烃和芳烃。
2)天然气的烃类组成变化很大.
3)影响天然气烃类组成的因素很多，成气原始有机质类型、成气演化阶段、产状类型、保存条件以及次生变化等都能影响其烃类组成。但从统计的角度来看，纯气藏的重烃气含量一般较低，石油伴生气
的重烃气含量相对较高，凝析气居中。
11. 一般常根据重烃气的含量将天然气划分为湿气和干气。但不同学者所用的参数、量值及具体的划分方案不尽相同。在天然气地质学上常用重烃气含量5%作为划分干气和湿气
的界限，C2+≥5%称为湿气，C2+<5%称为干气。
12. 1）纯物质的临界温度系指气相物质能（通过加压）维持液相的最高温度。高于临界温度时，无论加多大压力，都不能使气态物质变为液态。在临界温度时，气态物质液化所需要的最低压力称为临界压力。高于临界压力时，无论多少温度，气、液两相不可能共存。这种临界状态只适用于纯物质，而不适于多组分系统。
对于各烃类组分来说，甲烷的临界温度为-82.57℃，乙烷为32.37℃。因此它们在地下除溶于石油和水或形成气水合物之外，均以气相存在。丙烷临界温度为96.67℃，在低于该温度时，在适当的压力下即可液化。因此丙烷及碳数更高的烷烃，在地下大多以液相存在，仅有少量与甲烷、乙烷呈气态或溶于石油或溶于水（数量更少）存在。
2）从PTV关系曲线图、烃类混合物及多组分相图加以说明。
13. 气体扩散按引起扩散的主导因素可分为浓度扩散和温度扩散。按扩散介质可分为气体在气体中扩 散（自由扩散）、气体在液体中扩散和气体在固体（岩石）中扩散。
浓度扩散是由物质的浓度差而引起，气体由高浓度处向低浓度方向流动，分子的相互运动趋向于拉平相互接触的容器内物质的浓度。随着温度升高，分子的热运动加速，扩散加快。浓度扩散遵循菲克第一定律，在非均匀介质中，在固定运动条件下有下列关系式：dn/dt=-D'A dc'/dx
式中dn--在x增加方向上浓度梯度为c时，单位时间dt内通过截面积A的分子数（横截面积上的位移速度，单位为克分子/秒）；c′--单位体积内的分子浓度，克分子/厘米3；D′--扩散系数，厘米2/秒。
气体在液体中的扩散，从气体在液体表层溶解（吸收作用）开始，然后由于在各液体层中存在气体浓度差而进一步扩散。一般随分子量和分子大小的增加而减小，随压力和温度的升高而增大。
气体在岩石中的扩散比在自由空间进行得慢，也比在水中进行得慢。与自由空间扩散相比，在砂中较之慢2-3倍，在砂岩中慢9-14倍，在致密砂岩中要慢100倍。
在泥岩中（在约70℃以前），由于泥岩的强大吸着能力致使扩散作用复杂化。在此情况下，吸着膜将减少岩石中由游离水构成的岩石截面积，气体通过吸着膜的扩散近似于通过固体的扩散。
气体通过没有孔隙的岩石（矿物质）的扩散比通过孔隙岩石小10-100倍，但随着气体的温度和压力升高，扩散速度将大大加快。
热扩散（温度扩散）是由于存在温度差而产生，热扩散使轻分子或小分子气体趋向于在
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