【连环画】石油生成、探勘、钻井及生产.ppt

石油工程–前言卡通片介绍石油生成、探勘、钻井及生产,,有一天，Bob（地质学家），与他的朋友（Cindy与Jack），在美国洛杉矶附近的LaBrea之焦油坑附近散步,突然间.,Jack，你知道这是什么吗,当然知道，这是一团油泥,你可能不知道这些石油（Oil）是多老，以及它的重要性；我们坐下来，我来告诉你们（Jack和Cindy）有关这个石油,我们来谈谈您对石油的依赖有多大,Cindy，妳的衣服是不是尼龙布,是的,尼龙是由石油制成的,你所吃的食物是经由肥料而长成的，肥料是由石油及天然气而来的,Jack，您衣服上的扣子是不是塑料,是的,塑料是由石油而来的,在房子里的电也是跟石油有关，有些是利用石油及天然气来发电,街道上的沥青也是由石油而来的,你的汽车及机车的油也是由石油而来的，我可以继续举例.,,哇石油真的很重要。您说石油是老的，那它有多老而且，它是如何产生的,我很高兴你问到这个问题。石油是在地下形成的，让我来解释.,在地球上，不管您走到哪里，你都是在岩石（Rock）的上面。在加州的某些地方，你是站有岩石的上面20哩处,20哩是多少,6MILES9.6KILOMETERS20MILES32KILOMETERS,喜马拉雅山大约有6哩高,所以20哩是喜马拉雅山的3倍高，其间有很多的岩石。,含石油的岩石都是由很小颗粒的砂、淤泥或泥土开始的，就如同地上的土壤,经过多年的风吹雨打，这些土壤流到低洼处而停下来。,通常，这些低洼处是水底、河底、湖底或海底。,，,有些植物及动物生长在水里，而大部分都是很小，而必须由显微镜才能看到。有许多都是单细胞的硅藻类（Diatoms）,砂、淤泥及泥土的颗粒沉到水里，盖在死的硅藻类以及其他的动植物之上。而且，水被夹在这些砂、淤泥及泥土的颗粒之中。,不久，这些颗粒，又被其他的动植物残骸覆盖。这个过程，一再的重复，最后，泥、砂及水累积达几千呎厚。,这些砂、泥在堆积过程中，底部的砂、泥受到上部砂、泥而挤压,在河流、湖及海底的泥、砂、水及动植物残骸所受的覆盖压力逐渐的变大,当覆盖深度加大而变深，其温度也增加。经过几百万年之后，在适当的压力及温度之下，这些泥砂颗粒就变硬而成为岩石，类似褐色或灰色的水泥。当动植物的残骸腐朽之后，形成石油及天然气，大部分的石油及天然气系由相当微小的动植物残骸而来的确实的石油及天然气之形成原因仍不清楚。但是，温度、压力及细菌是很重要的因素。,45亿年前，地球是一个气圈,40亿年前，地壳开始固化,2300万年前，加州的石油及天然气开始形成,以上所谈的沉积及覆盖过程都是浅海中发生的，目前的大部分陆地，在以前是浅海，大部分所发现的石油及天然气之蕴藏之处，在早期是浅海,地球的年龄约45亿年，加州最老的石油年龄为2300万年，算是很老，可是地质学家认为是年青的（与地球年龄相比）,因为加州的石油较年青，所以很多石油是重油而且黏度较高，含有氮气及硫质这些石油比较难开采,当这些石油形成后，它们并不会停留在原地，就如同您我一样，会搬迁及旅游,它们到哪里去,它们向上移动，有时候通过地球的断裂地层（称为断层，Faults）,沿着断层而到达地面的石油及天然气称为渗流（Seep），在加州有几百处的渗流，大都是在油、气田的附近,Jack，你刚才所踩到的是自然渗流,印地安人及其拓荒者，利用渗出的石油做很多用途例如，篮子的防水，马车的润滑等。,大部分的石油及天然气在到达地表之前遇到流体不能通过的岩层（称为盖岩，CapRock）或其他的障碍层，而陷在地层里。,当很多的石油积集在盖岩（CapRock）或其他障碍物下的地层时，就形成了储石油及天然气层藏（OilandGasReservoirs）,典型的储石油及天然气层藏（OilandGasReservoirs）是在砂粒层之中，称为砂岩（Sandstone），石油、天然气及水是夹在砂粒与砂粒间的小空间里，而不是在一个很大而宽广之池塘。,石油公司雇用像我的地质师去找储油层藏（Reservoir）,Jack问您如何去找储油层藏,那是一件不容易的事情，大部份的储油层都位于地表以下的深部地层，无法由地表直接看到,地质师寻找石油的蛛丝马迹，例如，露头（Outcrops）是暴露在地表的岩床。地质师研究露头，绘制露头位置图，厚度及角度。由这些及其他数据，地质师设法制图，而将地下岩床的位置及其形状描绘出来，然后去找储油层藏。,就如同你用手敲击西瓜，而听其声音，以判别该西瓜是否成熟好吃，地质师则利用在地表所产生的震波，研究其所反射回来的震波记录（称为震动图Seismograms），因为震动图会随岩石的种类及构造而变。,另外，也量测岩层之磁性，测量时，利用飞机或直升机携带磁力仪（Magnetometer）飞过所要测量岩层上方，以上的这些方法（测试）有助于找到可能含有石油的岩层构造,当地质师决定钻井位置后，石油公司付钱给地主（Landower）以换取其同意石油公司在地主土地上钻井之许可，然后，石油公司向政府有关单位申请钻井许可证（DrillingPermit）,要钻井时，钻机（DrillingRig）的中心对准所要钻的位置，很高的铁井架，吊挂着很长的钻杆及钻头,钻井时所使用之流体，称为泥浆（Drillingmud），是由帮浦经钻杆（Drillingpipe）而注入井底，由钻头流出，经过钻杆与井壁中间的环孔，流回地表，而循环。,钻头对岩石施压，而同时也旋转，利用其旋转而切割岩石,钻井泥浆非常重要，是因为它具有下列之功能1.将钻井岩层屑带到地表2.使钻头降温3.在井壁形成泥饼（MudCake），MudCake有助于防止井壁崩塌4.泥浆的重量可以阻止油、气或水，自岩层中喷至地表---喷井。,现今的石油钻井很安全；很多国家都有制定法令以保护地表及地下之自然环境。,在七个探勘井中会有一口具有生产利润的生产井,对于不具生产价值的井，必须用水泥及泥土将井口封闭起来,--生产井所产出的石油，经管线流至附近的储油槽--通常，都利用帮浦将油由地层抽到地表--将气及水自油里分离后，石油将经由卡车、火车或管线运至炼油厂,到炼油厂之后，石油可炼制成许多产品，例如，汽油、柴油、飞机燃油、润滑油、沥青及稀释溶剂等，之后，石化工厂可利用上述的产品炼制成橡胶、塑料、油漆及尼龙等产品,