（一）元素组成
不同地区，不同时代的石油元素组成比较接近，但也存在一定的差异（表1-1）。组成石油的化学元素主要有碳、氢、氧、硫、氮，其中碳和氢两种元素占绝对优势。
（二）石油的化合物组成
表1-2 石油的化合物组成
烃类 非烃类 烷烃 饱和烃 环烷烃 芳烃 不饱和烃 含硫、氮、氧化合物 （三）石油的馏分组成
表1-3 石油的馏分组成
馏分名称 石油气 轻馏分 汽油 煤油 中馏分 柴油 重瓦斯油 重馏分 润滑油 沸点 <35℃ 35～190℃ 190～260℃ 260～320℃ 320～360℃ 360～530℃ 14～18 19～25 碳原子数 1～4 5～12 12～14 烷烃、环烷烃 烷烃、环烷烃为主，含有芳烃和含S、N、O化合物。 高碳数大分子量环烷烃、芳烃和含S、N、O化合物。 化合物
（四）石油的组分组成
石油分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质等组分。
烃类成分含量 S＞50% AA＜50% S≤50% AA≥50% P＞40%，且P＞N P≤40%，且N≤40% P＜N，且N＞40% P＞10% P≤10%且N＞25% P≤10%且N≤25% 含硫量 石油类型 石蜡型 石蜡－环烷型 二、石油的地球化学分类
注：
＜1% 环烷型 ＞1% ＜1% ＞1% 芳香－中间型 芳香－环烷型 芳香－沥青型 令S＝饱和烃； P＝烷烃（石蜡烃）；N＝环烷烃，
则 S＝P＋N；
令 AA＝芳烃＋含N.S.O化合物（胶质，沥青质）
海陆相石油在石油分类三角图上的分布如图1-12所示，它们在化学成分上有比较明
显的区别，具体表现如下：
（1）海相石油以芳香－中间型和石蜡－环烷型为主，饱和烃占石油的25～70%，芳烃占总烃的25～60%。高硫（含硫量一般大于1%）低蜡（含蜡量小于5％）。钒、镍含量高，且钒／镍比值大于1。
（2）陆相石油以石蜡型为主，部分石蜡－环烷型，饱和烃占石油的60～90%，芳烃占总烃的10～20%。高蜡（含蜡量大于5%）低硫（含硫量一般小于1%）。钒、镍含量较低，且钒／镍比值小于1。
另外，海、陆相石油的碳稳定同位素组成亦有明显的差别。从C/C比值看，一般海相油的比陆相油的高。
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三、石油的物理性质
1．颜色
石油的颜色变化范围很大，在反射光下，它们的颜色从褐色过渡到红色，一直到淡绿黄色。在透射光下，大多数石油是黑色的，但也有淡黄色、无色、黄褐、深褐、黑绿色等。
石油的颜色与胶质－沥青质含量有关，含量越高，颜色越深。
2．密度和相对密度
石油的密度是指单位体积石油的质量（ρo=Go/Vo）。若用单位体积石油的重量表示，即为石油的比重。
开采至地表的石油（即原油）的相对密度，在我国和前苏联是指1atm下，20℃单位体积原油与4℃单位体积纯水的重量比，用d420表示。一般为0.75～0.98，变化较大。通常将d4大于0.92的原油称重质油，介于0.92～0.88之间的为中质油，小于0.88的为轻质油。
在美国，通常用API度（American Petroleum Institute）表示原油的相对密度。而西欧一般用波美度表示原油的相对密度。
API度＝
141.5d460F20
?131.5；波美度＝
140d460F?130 ； （60°F＝15.5℃）
4．粘度（Viscosity）
石油受力发生流动时，其内部分子间有一种内摩擦力阻止分子间的相对运动。石油的这种特征称作石油的粘滞性。其大小用粘度（μ）来度量。石油粘度大，即不易流动。
粘度分为动力粘度、运动粘度和相对粘度三种表示方式。
石油动力粘度的大小取决于石油的化学成分和外界的温度、压力条件。分子小的烷烃、环烷烃含量多，动力粘度就低；而石蜡、胶质、沥青质含量高，粘度就高。随温度升高，动力粘度则降低。
运动粘度为动力粘度与相对密度之比，其单位为m/s。
液体绝对粘度与同温条件下水的绝对粘度之比，称为该液体的相对粘度。通常用恩氏粘度计直接测之，故又称恩氏粘度。
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5．溶解性
石油总体上在水中的溶解度很低，若以碳数相同的分子进行比较，各种成分在水中溶解度由大到小的顺序是：非烃→芳烃→环烷烃→烷烃。
6．荧光性
石油在紫外光的照射下能产生荧光的这种特性，被称作石油的荧光性。
石油的荧光性取决于化合物组成。石油中的多环芳香烃和非烃引起发光，而饱和烃则完全不发光。
7．旋光性
当偏振光通过天然石油时，石油能使其振动面旋转一个角度，石油的这种特性称为旋光性。偏振光振动面的旋转角度称旋光角。石油具有旋光性的原因是：石油中的含氮化合物，甾烷和萜烷等生物标志化合物，常具有手征性碳原子，使石油具有旋光性
7．导电性
石油导电性极差，具高电阻率。
8．凝固点与含蜡量
石油失去流动能力的最高温度，称凝固点。石油具有流动能力的最低温度，称液化点。
第二节 天 然 气
广义上，所谓天然气是指存在于自然界的一切天然生成的气体，即包括不同成分组成、
不同成因、不同产出状态的气体。油气地质上，仅限于地壳上部存在的各种天然气体，其中最主要的研究对象是聚集成油气藏的烃类气体和非烃气体。
一、天然气的化学组分
和油田和气田有关的天然气，主要是气态烃，同时含有数量不等的多种非烃气体。 烃气：主要为C1－C4的烷烃，即甲烷到丁烷。CH4≥95%、C＜5%的烃气，称干气，又叫贫气；CH4≤95%、C2＋＞5%的烃气，称湿气，又叫富气。
非烃气：总量不多，但种类不少，主要有N2、CO2、CO、H2S、H2等气体。还含有微量的惰性气体，如氦气、氩气、氖气等。
2＋
二、天然气的产出状态
地壳中的天然气，依其分布特征可分为分散型和聚集型两大类，依其与石油产出的关系可分为伴生气和非伴生气。
分散型天然气：属非常规天然气，主要包括溶解气、煤层气、固态气水合物等类型。 聚集型天然气：为游离气，包括气藏气、气顶气和凝析气三类。
1．气藏气
圈闭中具有一定规模的单独天然气聚集，即纯气藏中的气体，基本上不与石油伴生。
2．气顶气
系指与石油共存于油气藏中、呈游离气顶状态的天然气。它在成因和分布上均与石油关系密切，重烃气含量高，属于湿气（富气）。
3．凝析气
当地下温度、压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发而形成的气体，称为凝析气。采至地面过程中，随着温度、压力下降，这部分气可凝结析离成轻质油，称凝析油（Condensates）。凝析油占到一定比例（例我国：>30g/m3）的气藏，即成为凝析气藏，如我国黄骅坳陷板桥油田的凝析气藏。
第三节 油 田 水
油田水是指油气田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。
一、油田水的来源
一般认为，油田水的来源主要有4种：沉积水、渗入水、深成水、转化水。
二、油田水的矿化度
矿化度是指单位体积水中所含溶解状态的固体物质总量。即单位体积水中各种离子，元素及化合物总含量。用g/l、mg/l、ppm（百万分之一）表示。
油田水以具有高矿化度为特征。
三、油田水的化学组成
1．无机组成
油田水的无机组成主要由Na+（包括K+）、Ca2+、Mg2+和Cl—、SO42—、HCO3—（包括CO3）等阳、阴离子构成，另外还含有几十种微量元素。
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2．有机组成
油田水中常见的有机组成有烃类、酚和有机酸。
3．气体成分
水中的气体成分呈溶解状态。油田水中常见的气体有烃气和非烃气两大类，烃类气体以甲烷为主，另外还有乙烷等重烃气体；非烃气种类较多，如二氧化碳、硫化氢等气体。含重烃气体是油田水的主要特征。
四、油田水的类型
表1-7 苏林的天然水成因分类表（转引自张厚福等，1999） 水的类型 成因系数（以毫克当量%表示浓度比） Na/Cl （Na-Cl）/SO4 （Cl-Na）/Mg