《石油地質(zhì)學(xué)》習(xí)題集解答

思考題：1.簡(jiǎn)述石油的元素組成。2.簡(jiǎn)述石油中化合物組成的類型及特征。3．何謂正構(gòu)烷烴分布曲線？在油氣特征分析中有哪些應(yīng)用？4.簡(jiǎn)述Tissot和Welte三角圖解的石油分類原則及類型。5.簡(jiǎn)述海陸相原油的基本區(qū)別。6.描述石油物理性質(zhì)的主要指標(biāo)有哪些？7.簡(jiǎn)述天然氣依其分布特征在地殼中的產(chǎn)出類型及分布特征。8.油田水的主要水型及特征。9.碳同位素的地質(zhì)意義。一、石油（Petroleum）：存在于地下巖石孔隙介質(zhì)中的由各種碳?xì)浠衔锱c雜質(zhì)組成的，呈液態(tài)和稠態(tài)的油脂狀天然可燃有機(jī)礦產(chǎn)元素組成：

C、H、O、S、N和微量元素（灰分）C、H兩元素主要呈烴類化合物存在，是石油組成的主體。S、O、N元素組成的化合物大多富集在渣油或膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中。二、在近代實(shí)驗(yàn)室中，用色譜可將石油劃分為：烴類和非烴類化合物A——烴類化合物：a、飽和烴：烷烴（正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴）、環(huán)烷烴b、芳烴：芳烴和環(huán)烷芳烴B——非烴化合物：膠質(zhì)和瀝青質(zhì)：為含S、N、O化合物。烷烴A.正構(gòu)烷烴B、異構(gòu)烷烴環(huán)烷烴芳香烴非烴化合物:主要是含硫、氮、氧三種元素的有機(jī)化合物正構(gòu)烷烴分布曲線：不同碳原子數(shù)的正構(gòu)烷烴相對(duì)含量呈一條連續(xù)的曲線。據(jù)主峰碳位置及形態(tài)，分3種基本類型：①主峰小于C15，且主峰區(qū)較窄；②主峰大于C25，且主峰區(qū)較寬；③主峰在C15-C25之間，且主峰區(qū)較寬。與成油母型、成油環(huán)境及演化程度密切相關(guān)。廣泛的應(yīng)用于石油的成因和油源對(duì)比研究。正構(gòu)烷烴分布特征：a.陸相有機(jī)質(zhì)形成的石油：高碳數(shù)（＞C22）正烷烴多；海相有機(jī)質(zhì)（菌藻類）形成的石油：低碳數(shù)（＜C21）正烷烴含量多。b.年代老、埋深大，有機(jī)質(zhì)演化程度較高的石油：低碳數(shù)正烷烴多；有機(jī)質(zhì)演化程度較低的石油：正烷烴碳數(shù)偏高。c.受微生物強(qiáng)烈降解的原油：正烷烴被選擇性降解，一般含量較低，低碳數(shù)的更少。四、海相 陸相以芳香—中間型和石蠟—環(huán)烷型為主，飽和烴占25—70%，芳烴占25—60%。 以石蠟型為主，飽和烴占60—90%，芳烴占10—20%。含蠟量低 含蠟量高含硫量高 含硫量低V/Ni>1 V/Ni<1碳同位素δ13C值>-27‰ 碳同位素δ13C值<-29‰五、石油的物理性質(zhì)：1、顏色：從無(wú)色、淡黃、黃褐、深褐、墨綠色至黑色。比重：是指１atm下，20℃石油與4℃純水單位體積的重量比，用d420表示石油的粘度(Viscosity)：代表石油流動(dòng)時(shí)分子之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)所引起的內(nèi)摩擦力大小。溶解性（Solubleness）：a、石油難溶于水。b、可溶于氣c、不同化合物可選擇性溶解于氯仿（CHCl3）、苯、CCl4、石油醚等有機(jī)溶劑。凝固和液化：熒光性旋光性導(dǎo)電性天然氣的產(chǎn)狀分類：聚集型和分散型聚集型：指呈游離狀態(tài)的天然氣聚集成藏的天然氣。包括純氣藏氣、氣頂氣和凝析氣。分散型：在地下呈分散狀態(tài)的天然氣。包括油溶氣、水溶氣、煤層氣（吸附氣）和固態(tài)氣水合物七、根據(jù)水與油、氣分布的相對(duì)位置，分為底水和邊水。底水是指含油（氣）外邊界范圍以內(nèi)直接與油（氣）相接觸，并從底下托著油氣的油層水。邊水是指含油（氣）外邊界以外從側(cè)面流動(dòng)的油層水，實(shí)際是底水的外延。油田范圍內(nèi)非油層水，分別稱之為是上層水、夾層水和下層水。油田水存在狀態(tài)：油田水存在于儲(chǔ)集層的孔隙—裂縫中，按照水在其中的存在狀態(tài)，可分為吸附水、毛細(xì)管水和自由水三種。吸附水：呈薄膜狀被巖石表面顆粒所吸附，在一般溫度和壓力下不能自由運(yùn)動(dòng)，亦稱束縛水。毛細(xì)管水：存在于毛細(xì)管孔隙—裂縫中，當(dāng)作用于水的外力超過(guò)毛細(xì)管阻力時(shí)才能運(yùn)動(dòng)。自由水：是存在于超毛細(xì)管孔隙、孔洞和縫隙中，在重力作用下能自由運(yùn)動(dòng)。油田水的類型：蘇林（Sulin）分類：分類原則：是HCO3-、SO42-、Cl-和Ca2+、Na+、Mg2+6種陰、陽(yáng)離子的相對(duì)含量，以Na/Cl、(Na-Cl)/SO4和(Cl-Na)/Mg這三個(gè)成因系數(shù)，把天然水劃分為四種基本類型。水的類型 成因系數(shù)（濃度比）Na/Cl (Na-Cl)/SO4 (Cl-Na)/Mg大陸水 硫酸鈉型（Na2SO4） >1 <1 <0重碳酸鈉型（NaHCO3） >1 >1 <0海水 氯化鎂型（MgCl2） <1 <0 <1深層水 氯化鈣型（CaCl2） <1 <0 >1八、1.同位素的交換反應(yīng)指不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只是化學(xué)物質(zhì)間，不同相或單個(gè)分子發(fā)生的同位素重新分配所引起的分餾作用。在溫度較高的地帶大氣和水2.光合作用的動(dòng)力效應(yīng)植物在光合作用過(guò)程中，吸收CO2和H2O，致使自身富集12C，而13C相對(duì)減小。δ13C值減少6%。3.熱力和化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力效應(yīng)-C-C-鍵的穩(wěn)定性順序：在低溫條件下，形成的烴類，富集12C；在高溫條件下形成的烴類，富集13C。4.物理化學(xué)效應(yīng)蒸發(fā)作用：氣相富集輕同位素12C，液相富集13C。擴(kuò)散作用：先擴(kuò)散部分富集12C，殘余富13C。油氣中碳同位素分布特點(diǎn)A.原油δ13C：-22‰～-33‰；平均值：-25‰～-26‰。①海相：δ13C值較高：-27‰～-22‰；陸相：δ13C值偏低：-29‰～-33‰。②隨組分分子量的增大，急劇增大。烷烴<芳烴<膠質(zhì)<瀝青質(zhì)；烷烴<環(huán)烷烴；異構(gòu)烷烴>正構(gòu)烷烴；芳烴隨環(huán)數(shù)增加值增大；可溶瀝青<干酪根。年代越老的石油，12C越富集，13C越少。B.天然氣隨天然氣成熟度的增高而增大：高溫深層富C13，低溫淺層富C12生物成因氣：δ13C≤-60‰～-95‰低熱解成因氣：