天然气成烃、成藏三元地球化学示踪体系及实践(刘文汇等著)思维导图
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油层物理1-3 第三节 油气藏烃类的相态
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任何两组分烃体系相图的特点
①临界点： a.②两相区： 混合物的临界压力都高于各组分的临界压力，混合物的临界温
b.随着混合物中较重组分比例的增加，临界点向右迁移（即向 度介于两纯组分的临界温度之间。 c. 混合物中哪一组分的含量占优势，泡点线或露点线就靠近 d. 两组分性质差别越大，则两相区面积越大。 两组分的分配比例愈接近，两相区的面积愈大；两组分中 重组分饱和蒸汽压方向偏移）。 a.b. 所有混合物的两相区都位于两纯组分的饱和蒸汽压线之间； 哪一组分的饱和蒸汽压线； 只要有一个组分占绝对优势，相图的面积就变得狭窄；
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三、单、双、多组分体系相态特征
1、单组分体系的相态特征(single-component) 单组分体系：一个独立组分构成的物系 (1)相图特征 一点：临界点C（Tc、pc） (critical point)
一线：饱和蒸汽压线
pressure curve)
(vapor-
两区：液相区(liquid)
（triangular/ternary/ pseudo-ternary)
主要用于研究地层条件下注气混相
驱和非混相驱提高原油采收率。 (gas injection注气) (miscible flooding混相驱) (immiscible flooding非混相驱)
(enhanced oil recovery提高原油采收率)
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三、单、双、多组分体系相态特征
3、油气体系的相态特征★
(1)相图特征
油气体系为典型多组分(multi-component)复杂物系。
A
H D
三点：临界点C、
临界凝析温度CT、临界凝析压力CP 两线：包络线、等液量线；
采气工程.ppt
临界压力(Mpa) 4.604 4.880 4.294 3.796
解： （1） Tpc y Ti ci
0.94 190.6 305.4 0.03 369.8 0.02 425.2 0.01 199.974(K)
（2） ppc y pi ci
0.94 4.604 4.880 0.03 4.294 0.02 3.796 0.01 4.598(MPa)
取1摩尔天然气来研究，有：
g (M g /Vg ) /(Mair /Vair )
因为： M air 28.97
又： g M g / M air
有： g M g / 28.97
应用举例:
体系的视相对分子质量：
汽相 c1 , c2 , c3
M y M n
g
i1 i
i
M g y1M1 y2M 2 y3M 3 0.916.043 0.05 30.07 0.05 44.097 18.147
总体积:
V
V1
V2
V3
V4
Vn
n
Vi
i1
体积分数：
yi
Vi V
Vi V n
i
i1
显然
n
yi 1
i1
摩尔组成 ：
总摩尔数:
n
n1
n2
n3
n4
nn
n
ni
i1
摩尔分数：yi
ni n
ni n n
i
i1
显然
n
yi 1
i1
对于理想气体，体积分数等于摩尔分数。
在高压下的气体偏离理想气体，数值不同。
b R Mg
3、应用举例：
根据天然气密度的定义，在标准状况下：
地球化学-第五章油气生成1
0.40~0.70 0.35~0.6 0.50~1.00 0.70~0.90 0.70~0.90 0.75~1.1 取决于母源组分的性质
生油潜力 极高 极高
高
高 高 中等 高 高 极高
2.可溶有机质的贡献
在沉积物和年轻岩石中存在一定数量的有机 质，其中包括烃类物质。在成岩作用阶段，烃源 岩中可溶有机质的变化十分活跃，含杂原子的非 烃不断脱除杂原子基团转化为烃类，而且这一过 程不需要很高的热力条件，属典型早期低温转化 过程。可溶有机质对低熟油有十分重要的贡献。
绝大多数油样（占80%）饱/芳比值介于1～4， 这与低熟油重杂原子含量高、烃含量低的特征是一 致的。与成熟石油相比，低熟油的非/沥比相对较 高，其中75%以上油样的非/沥比大于5，而在成熟 石油中通常小于3。
2．低熟油化合物分布特征
（1）饱和烃馏分组成
低熟油饱和烃馏分的烃类组成与常规石油并没有本 质的区别。所不同的是含有相当数量的热稳定性差的化 合物。
（2）芳烃馏分组成
与常规石油相比，低熟油的芳烃馏分组成显得格外 复杂。其中不但能检测到萘、菲、屈等系列常规多环芳 烃，而且还能检测到具有不同芳构化程度的甾、萜类化 合物和一些含硫（如烷基噻吩类）和含氧（如脱羟基维 生素E系列）化合物。
（3）非烃馏分含氧化合物组成 在低熟油非烃馏分中检测到的含氧化合物包括各种脂
第五章 油气的生成
第一节 烃类的演化与干酪根成烃作用模式
一、烃油类气的的形成成因及是演油化气地球化学的一个基本理论问题。
石油、天然气是流体，由于其流动性，常使产出地与 1．生抽成提地物勘探实践和研究，人们对油气的主要
成在因埋机藏理深有度了浅深于刻的认识。
饱和烃馏分以正构烷烃为主（含量占60～80%）， 生物标志物含量丰富。
油气地球化学-第四章 油气生成
在油气生成的机理和时间上，亦有早期生成论和晚期生成 论之争
第一节 油气生成理论研究概述
（一）早期成油论
主张：油气是地质历史时期中生物有机质在还原环境中转化而来 依据：1）实验发现，一些生物组分如脂类、蛋白质等在一定条件 下可以生成烃类 2）在现代沉积物中发现了液态烃，用放射性碳同位素14C测 定了烃的年龄，证明它们是现代生成的，最老的年龄只有1.46万年 3）某些细菌是有机质加氢、去羧基转化为烃类的媒介，这 一过程完成于沉积物埋藏不深的阶段，说明烃类只能在早期生成 难点：1）世界上发现的原生油气藏几乎都在上新世（N2）以前 2）现代沉积物中烃类的性质与石油不同
第一节 油气生成理论研究概述
晚期成油论的意义： ①提出了生油岩“成熟度”的概念；指出石油的生成需要一 定的温度；生油过程有阶段性；从而区分出未成熟生油层与成 熟生油层、过成熟生气层；并且提出了一套划分成熟度的指 标； ②预测一个盆地能找油还是能找气，如是根本没有成熟生 油层，找油希望甚小； ③根据不同演化阶段的生油率，更精确地计算生油量。
第一节 油气生成理论研究概述
（二）晚期成油论
拉尔斯卡娅（1964）：北高索中新 生代生油岩时发现：生油层埋深＞ 1200～1500m、地温超过50～60℃时，烃 类才会大量生成，沥青A/C 有 的比值才会 明显增大 菲利皮（1965）：文图拉和洛杉机 盆地中新统生油岩，发现分别在3600m和 2400m 深 处 出 现 烃 /C 有 机 比 值 的 明 显 增 大；且正构、异构和环烷烃的组成也发 生明显变化，逐渐与石油趋于一致
第一节 油气生成理论研究概述
2、宇宙说：索可洛夫，1889年 主张：在地球呈熔融状态时，碳氢化合物就包含在它的气圈中；随着 地球冷凝，碳氢化合物被冷凝岩浆吸收，最后，凝结于地壳中而成石油。 基本论点：1）在天体中碳和氢的储量大 2）由碳、氢合成碳氢化合物是出现在天体发展的早期阶段 3）同其他天体一样，地球上形成的碳氢化合物后来为岩浆 所吸收 4）当岩浆进一步冷却和紧缩时，包含在其中的碳氢化合物 就沿断裂或裂隙分离出来 碳化物说和宇宙说所依据的由无机物制成简单碳氢化合物的实 验，至今未找到任何实地证据说明在自然界也发生过这样的过程。
天然气成藏地质学进展167页PPT
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。 18、福不虚至，祸不易来。 19、久在樊笼里，复得返自然。 20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。
天然气成藏地质学进展
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。 18、福不虚至，祸不易来。 19、久在樊笼里，复得返自然。 20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。
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