石油工程概论.ppt

绪论,1.什么是石油和天然气,石油是深藏地下的、天然形成的、不可再生的流体矿物。,石油是气态、液态和固态的烃类混合物。,石油、天然气、沥青在成因上有联系，在组成上都属于碳氢化合物，统称为石油。,石油分家,石油,,蒸馏,分馏塔,塔顶炼厂气C1C4,上部汽油C5C9,中部煤油C10C15,下部柴油C11C20,底部重油（C16C45）,,,,减压加热炉,减压精馏塔,柴油,润滑油,石蜡,沥青,,,,热裂法,,铂重整,提高了汽油的抗爆性能,石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法，经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称。包括油藏Reservoir、钻井Drilling、采油OilProduction和石油地面工程PetroleumSurfaceEngineering等。,2.石油工程定义,⑴油藏工程,研究油藏流体和岩石的物理性质；分析和预测油藏动态；编制和调整油田开发方案。,主要研究内容,研究对象,整个油藏、井组,⑵钻井工程,主要研究内容,研究对象井眼,钻井方法；钻进工艺；建立永久性通道。,⑶采油工程,采油方法；开采工艺技术；增产增注技术等。,主要研究内容,研究对象井筒及近井地带,油藏工程是基础；钻井工程是手段；采油工程是具体实现。,三者之间的关系,完,油藏,,,,,,,,,3.油田宏观开发阶段,开发过程,,,油层,气层,水层,,,,井口采油树,举升设备,4.世界石油工业,始于1859年美国在宾夕法尼亚州钻成的第一口井，井深仅有21.7m，其后的90多年，美国的石油产量一直居世界第一，约占该时期世界总产量的5070。,20世纪40年代是世界发现油田的最活跃时期，60年代达到高峰，进入70年代发现油田的数量急剧减少，从石油使用的角度看，世界石油发展史可以概括为三个阶段（1）煤油时代（18501900年）（2）汽油时代（19001940年）（3）燃料和化工原料时代（1940年至今）,从国际石油合作的角度，世界石油工业可分为四个阶段（1）西方跨国石油公司瓜分和垄断世界石油工业阶段（19001945年）（2）美国成为统治世界产油国的霸主（19461959年）（3）石油输出国组织成立（19601969年）（4）国际石油合作时期（1970年至今）,世界油气资源分布特点,按照油气的储量，大型油区分为三级（1）超级特大油区（油气储量136亿吨）全球仅有两个，即阿拉伯伊朗油区和西西伯利亚油区，油气储量占全球总量的48（2）特大油区（油气储量41136亿吨）全球有八个，即前苏联的乌拉尔油区、墨西哥的雷福尔马-坎佩切湾油区、委内瑞拉的马拉开波油区、美国的密西西比河三角洲油区、二叠纪油区、美国及墨西哥东北部的得克萨斯油区、利比亚的锡尔特油区、加拿大的阿尔伯达油区，其油气储量之和占世界的20（3）大油区（油气储量13.641亿吨）约有15个，分布在美国、前苏联等地，油气储量之和占世界的16,按照油气的储量，大型油田（约有300多个）分为三类（1）超大油田（探明储量超过6.8亿吨）40多个，主要集中在中东、北非、南北美洲和前苏联等地（2）较大油田（探明储量超过1.36亿吨）（3）大油田（探明储量超过0.68亿吨）,2012年世界石油探明储量前十位国家沙特阿拉伯（360亿吨）、伊拉克（152亿吨）、科威特（133亿吨）、阿联酋（130亿吨）、伊朗（123亿吨）、委内瑞拉、俄罗斯、美国、利比亚、尼日利亚,2012年底石油剩余探明可采储量沙特阿拉伯（21.38）、加拿大（14.84）、伊拉克（9.28）、科威特（7.75）、伊朗（7.40）、委内瑞拉（6.42）,2012年底天然气证实储量分布俄罗斯（30.52）、伊朗（14.76）、卡塔尔（9.24）、沙特阿拉伯（4.14）、美国（3.33）、阿尔及利亚（2.92）,石油小常识,1859年，美国人德雷克“上校”钻出世界第一口油井，井深21m，口产20桶原油。中国第一口油井“苗1井”，井深120m，日产油0.75t。1878年台湾苗栗油矿聘请两名美国技师，购进美国顿钻钻机一套钻成的，也是中国第一口顿钻井。中国大陆上第一口油井“延1井”，井深80多米，日产油1～1.5t。1907年6月5日至9月6日完钻，是延长油矿聘用日本技师和7名技工，购进日本顿钻钻机完成。中国第一个天然石油基地是1957年10月8日建成的“玉门油矿”。新中国成立后石油勘探上的第一个突破是随1955年10月29日完钻出油的黑油山1号井发现的克拉玛依油田。1963年12月4日，周思来总理在第二届全国人民代表大会第四次会议上庄严地向世界宣布“中国需要的石油，现在已经可以基本自给。中国人民使用‘洋油’的时代，即将一去不复返了”。,石油小常识,6.大庆油田自1959年成立，1976年年产超5000万吨，至今已实现稳产五千万吨以上30年。7.我国第一口日产千吨井坨11井，1965年1月25日坨11井出油，一次射开全部油层，通过30mm油嘴放喷，24小时内畅喷原油1134t。8.我国单井产量最高井任9井，1976年，任9井试油，用新工艺酸化放喷，日产原油5400t。9.我国的三大石油生产企业中国石油天然气股份公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司。10.2002年，我国原油产量1.67亿吨，列美国、沙特、俄罗斯、墨西哥、伊朗之后排世界第6位。,勘探发现具有工业油气流的含油气构造,制定合理的开发方案,进行合理的钻井设计和科学的钻井施工,石油工程任务,制定采油工程方案，确定采油工艺技术,开发的动态监测与开发调整,采取有效措施，提高原油采收率,经济有效地提高油田产量和原油采收率,石油工程目标,目前世界上已开发的油气田，其采收率最高已超过70％，低的则不足10％。我国东部各大油田的平均采收率在30％左右。,石油工程概论,林玲,为非石油类专业开设的一门课程。开课目的1）了解石油、天然气的基本组成和物理性质；2）了解石油、天然气的生产过程、生产工艺和装备；3）拓宽知识面，为适应到油田就业打下基础。,课程性质,,,第1章油气藏及流体物理性质第2章油气田开发设计第3章油气田钻井第4章固井与完井第5章采油方法第6章增产增注措施第7章提高采收率第8章油气层保护第9章油气集输,课程内容,上课26次，共计52学时,,,1）涉及的知识面较宽；2）涉及的工程领域比较广；3）内容杂，逻辑性较差，章节之间没有截然的联系；4）带有科普性质，内容多，重点不突出；,课程特点,第1章,油气藏及流体物理性质,,,1.1石油的生成及油气藏的形成,,无机生成说,有机生成说,,石油的生成,无机说地壳深处高温高压下，无机碳和氢经过化学作用形成有机说动植物尸体（尤其是低等微生物为主），在适当的地质环境下经过复杂的转化过程形成,,,1.1石油的生成及油气藏的形成,有机生成说在地质历史当中，生油过程主要发生在浅、海湾或湖泊地区，这些地区阳光充足、温度适宜、利于各种生物生存，死亡后，连同泥沙及其他矿物质沉积水底，在低洼浅海或湖泊形成有机淤泥，不断的被新的沉积物覆盖掩埋，形成与空气隔绝的还原环境，随着地壳运动，边沉降边沉积，沉积物越来越厚，随着埋藏深度增加，沉积物的压力越来越大，温度也越来越高，在多种条件作用下，经过几百年演变，形成了石油。,,,1.1石油的生成及油气藏的形成,有机成说,古代生物遗骸沉积,石油和天然气,保存,,,1.1石油的生成及油气藏的形成,,生油层,储油层,,油气藏的生成,生油层,盖层,,泥岩或石灰岩,砂岩或碳酸岩,泥岩页岩盐岩等,,,,,储油层,圈闭,油气藏,油田,小结,石油生成两种学说,有机说,无机说,油藏形成条件及过程,生油层,,,,,储油层,圈闭,油气藏,油田,