1. 石油鑽井取芯常識
石油和天然氣的勘探和開發中鑽成井眼所採取的技術方法。主要包括井身設計、鑽頭和泥漿的選用、鑽具組合、鑽井參數配合、井斜控制、泥漿處理、取岩心以及事故預防和處理等。石油鑽井工藝的特點是:井眼深、壓力大、溫度高、影響因素多等。以往主要靠經驗鑽井,50年代開始研究影響鑽井速度和成本的諸因素及其相互關系。鑽井新技術、新理論不斷出現。井眼方向必須控制在允許范圍內。根據油氣勘探,開發的地質地理條件和工程需要,分直井和定向井兩類,後者又可分為一般定向井、水平井、叢式井等。
直井 井眼沿鉛直方向鑽進並在規定的井斜角和方位角范圍內鑽達目的層位,對井眼曲率和井底相對於井口的水平位移也有一定的要求(圖1)。生產井井底水平位移過大,會打亂油田開發的布井方案;探井井底水平位移過大,有可能鑽不到預期的目的層。井的全形變化率過大會增加鑽井和採油作業的困難,易導致井下事故。影響井斜角和方位角的因素有:地質條件,鑽具組合,鑽井技術措施,操作技術以及設備安裝質量等。為防止井斜角和井眼曲率過大,必須選用合理的下部鑽具組合。常用的有剛性滿眼鑽具組合(圖2)和鍾擺鑽具組合(圖3)兩種。前者可採用較大的鑽壓鑽進,有利於提高鑽速,井眼曲率較小,但不能糾斜,後者需控制一定的鑽壓,響鑽速,但可用來糾斜。
定向井 沿預先設計的井眼方向(井斜角和方位角)鑽達目的層位的井。主要用於:①受地面地形限制,如油田埋藏在城鎮、高山、湖泊或良田之下;②海上叢式鑽井;③因地質構造特殊(如斷層、裂縫層,或地層傾角太大等)的需要,鑽定向井有利於油、氣藏的勘探開發;④處理井下事故,如側鑽,為制止井噴著火而鑽的救險井等。
定向井的剖面設計,一般由直井段、造斜段、穩斜段和降斜段組成。造斜和扭方位井段常用井下動力鑽具(渦輪鑽具或螺桿鑽具) 加彎接頭組成的造斜鑽具(圖4)。當井眼斜度最後達到或接近水平時,稱為水平井。定向鑽進時,必須經常監測井眼的斜度和方位,隨時繪出井眼軌跡圖,以便及時調整。常用的測斜儀有單點、多點磁力照相測斜儀和陀螺測斜儀。近年來,還使用隨鑽測斜儀,不需起鑽就可隨時了解井眼的斜度和方位,按信號傳輸方式分有線及無線兩種,前者用電纜傳輸信號,後者用泥漿脈沖、電磁、聲波等。
叢式井 又稱密集井、成組井(圖5), 在一個位置和限定的井場上向不同方位鑽數口至數十口定向井,使每口井沿各自的設計井身軸線分別鑽達目的層位,通常用於海上平台或城市、良田、沼澤等地區,可節省大量投資,佔地少,並便於集中管理。
噴射鑽井 將泥漿泵輸送的高壓泥漿通過鑽頭噴嘴形成高速沖擊射流(通常在m/s以上),直接作用於井底,充分利用水力能量(一般使泵水功率的50%以上作用於井底),使岩屑及時沖離井底或直接破碎地層,可大幅度提高鑽井速度。合理的工作方式是採用較高的泵壓、較低的排量和較小的鑽頭噴嘴直徑。
優選參數鑽井 在分析已鑽井資料的基礎上,以電子計算機為手段,用最優化的方法,將影響鑽井速度的各種可控因素(例如鑽頭類型、鑽壓、轉速、泥漿性能、水力因素等),根據最低成本原則建立數學模型,編成計算程序。進行優選配合,使鑽井工作實現優質、快速、低成本。
地層孔隙壓力預測和平衡壓力鑽井 用地震、測井和鑽進時的資料(機械鑽速、頁岩密度、泥漿比重、溫度等)進行綜合分析,預測地層孔隙壓力和判斷可能出現的異常壓力地層,及時採取措施以防止突然發生井噴、井漏和井塌等井下復雜情況。根據已知的地層孔隙壓力和地層破裂壓力,確定合理的泥漿比重和套管程序。在井內泥漿液柱壓力和地層孔隙壓力近似平衡的條件下進行鑽井,稱平衡壓力鑽井。可顯著提高鑽速,也有利於發現油、氣藏。
井控技術 當鑽達異常高壓地層而發生泥漿氣侵或井涌時,用計算方法和恰當的技術措施,調整泥漿比重和流動特性,配合使用液動高壓防噴設備進行控制和排除井內溢流,以防止井噴。
取岩心技術 按設計要求從井下鑽取所需層位的岩石樣品(岩心),為勘探和開發油、氣藏取得第一性資料。常用的取心工具主要由取心鑽頭、岩心筒、岩心抓和接頭等部件組成,取心鑽進時,鑽頭連續呈環形切削井底的岩石,使鑽成的柱狀岩心不斷進入岩心筒。為適應特殊需要,還有密閉取心、保持壓力取心和用於極疏鬆和破碎地層的取心工具(橡皮套取心工具)等。
2. 開採石油天然氣時需往下注水嗎
不一定。
在中東,地層壓力大,不用注水,油藏壓力大,直接往外噴。
在中國,油藏不夠富饒,為了保證或者增加地層壓力,有壓力,油氣才能出來,所以要注水。
3. 石油和天然氣生成之謎
石油和天然氣是非常寶貴的礦物資源,人們對石油和天然氣生成的認識,是在勘探和開發實踐中逐步加深的。石油和天然氣的生成問題是自然科學領域中爭論最激烈的一個重大研究課題,是石油地質學界的主要研究對象之一。
為了認識石油和天然氣是怎樣生成的,首先應該了解什麼是石油和天然氣。
(一)石油和天然氣成分探秘
石油可分為天然石油和人造石油兩種。天然石油是從油氣田裡直接開采出來的,如克拉瑪依油田、塔河油田、大慶油田等開采出來的石油。人造石油是從油頁岩或煤干餾出來的,如東北撫順和廣東茂名等地利用油頁岩干餾得到的石油。石油在提煉以前稱為原油。從原油中可以提煉出汽油、煤油、柴油、潤滑油以及其他一系列的石油化工產品,如乙烯、化肥等。
石油有哪些特性呢?從外觀上看,石油的顏色多種多樣,有的油田的石油是棕黑色的,像煙袋油,如克拉瑪依油田的;有的呈黑綠色,如獨山子油田的;還有淺棕黃色,如柯克亞油田的;有些油氣田采出來的石油無色透明,像清水一樣,如巴楚地區的巴什托凝析油氣田和呼圖壁凝析油氣田的。
聞氣味也是認識石油的一種方法。石油中含有汽油和煤油,所以可以聞到特殊的煤油味。有一些石油中含有硫化氫,聞起來有一股臭雞蛋味。還有一些石油含有較多的芳香烴(一種有機化合物),聞起來又特別香。
石油比水輕,又不溶於水。石油的相對密度(在20℃時,與同體積的水相比)介於0.75~1.0之間,相對密度小於0.9的石油稱為輕質石油,相對密度大於0.9的稱為重質石油。由於石油比水輕,又不溶於水,所以當石油遇到水時,就漂浮在水面上,呈現出五顏六色的油膜。
石油不像水那樣容易流動,具有一定的黏性,黏度越大,越不容易流動。石油的黏度隨著溫度的增高而減小,有些石油在地面看起來很稠,很不容易流動,但是在地下比較高的壓力和溫度條件下,它的流動性可能是很好的。
以上幾點突出的物理性質,可以幫助我們去認識石油。物理性質是化學組成的反映,因此,要認識石油還必須認識它的實質,即它的化學組成。
有許多有用礦產的化學組成是比較簡單的,如煤,主要是由碳(C)組成的。石油的化學組成比較復雜,它既不是由單一的元素組成的,也不是由簡單的化合物組成的,而是由多種元素組成的多種化合物的混合物。
石油是由碳(C)、氫(H)和少量的氧(O)、硫(S)、氮(N)等元素構成的。其中兩種主要元素碳和氫構成碳氫化合物,化學上稱為烴,這是取碳字中的「火」字和氫字中的「」而構成的。烴類是一種有機化合物,它占石油成分的97%~99%,其餘的成分是含氧的化合物、含硫的化合物和含氮的化合物。這些化合物只佔1%~3%。在自然界里,大多數含碳化合物中,除一氧化碳、二氧化碳和碳酸鹽以外,都是有機化合物。所以說,石油是一種復雜的有機化合物的大家族。
石油中的碳氫化合物,按照結構的不同分為三類:
(1)烷族碳氫化合物:它是通式為CnH2n+2的飽和烴,「n」表示碳的個數。在室溫下,C1—C4為氣態,C5—C16是液態,是石油的主要成分;C16以上的為固態,懸浮在石油中(表4-3-1)。
探索新疆地質礦產資源奧秘
表4-3-1 石油中的部分碳氫化合物
(2)環烷族碳氫化合物:通式為CnH2n,屬飽和烴。碳元素呈環狀結構,以五元環和六元環最多。
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在多數情況下,環烷族烴占石油成分的主要部分。
(3)芳香族碳氫化合物:通式為CnH2n-6,屬不飽和烴,包括苯、甲苯和二甲苯等。芳香烴具有強烈的芳香氣味,但是在大多數情況下,它在石油中的比例比較小。
還有其他不飽和的碳氫化合物混雜在石油中,如烯烴類(表4-3-1),但是數量很少,對石油的成分影響不大。
不同油田的石油,所含各類碳氫化合物的比例是不同的。新疆大多數油田的石油含烷烴較多,其次是環烷烴,芳香烴較少,屬於烷族-環烷族石油。
組成石油的碳氫化合物,在一般情況下,有一部分呈氣體狀態。在油田裡都含有一定數量的這種氣體,稱為天然氣,或稱油田氣。
實際上,石油和天然氣是個「雙胞胎」,它們的生成物質和生成環境基本上是一致的。因此,當我們了解了石油的特性以後,還應該了解天然氣的特性。
天然氣的成分也不是單一的,是各種氣體的混合物,其中主要的氣體是氣態碳氫化合物,其次有少量的碳酸氣〔(即:二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)〕、氮氣(N2)、氫氣(H2)、氦氣(He)和氬氣(Ar)等,有時還有少量硫化氫氣(H2S)。
天然氣中的氣態碳氫化合物主要是烷烴類,而且以甲烷最多,一般占氣體成分的80%~90%,另外還有少量的乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10)等。在氣態的烷烴中,乙烷以上的烴類稱為「重烴」。不同的油氣田的天然氣中,重烴的含量是不同的(表4-3-2),重烴含量較高的天然氣稱為「濕氣」或稱富氣。含有很少量重烴的天然氣稱為「干氣」或稱貧氣。干氣常以氣田的形式出現,如塔里木盆地的克拉2氣田。油田中的天然氣多為濕氣。
表4-3-2 天然氣、煤田氣和沼氣中各種氣體成分含量百分比
天然氣作為燃料已廣泛用於國民經濟當中,已利用天然氣煉鋼、發電等。在人口集中的城鎮利用天然氣取代煤炭作為清潔能源供居民燃燒使用。新疆的烏魯木齊、克拉瑪依、喀什、和田、阿克蘇、庫爾勒、石河子和呼圖壁等城鎮居民就已使用上了這種清潔能源,大大地改善了空氣質量,保護了人類的生存環境。
(二)石油和天然氣生成探秘
由於石油和天然氣的成分比較復雜,而且它們又能流動,現在發現的油氣礦藏往往並不是它們的出生地,這與煤、鐵等固體礦藏顯著不同。因此,長期以來,對於石油和天然氣的生成問題,有過許多激烈的爭論,直到現在對這個問題還在繼續實踐和認識。
從18世紀70年代到現在230多年來,人們對石油和天然氣的生成問題,先後提出了幾十種假說。這些假說中,大多數是根據實驗室里試驗、天文觀測和勘探開發油氣田的實踐。把許多種假說歸結起來,可分為兩大學派,即:無機生成說和有機生成說。
1.無機生成的學說
無機生成說是根據實驗室內由無機物製成甲烷、乙烷、乙炔及苯等類碳氫化合物,認為石油和天然氣是由無機物變成的。在石油無機生成說中,又有碳化物說、宇宙說及岩漿說。現簡介如下:
(1)碳化物說:俄國著名化學家Д·И·門捷列夫在1876年提出。他認為在地球形成時期,溫度很高,使碳和鐵變為液態,互相作用而成碳化鐵,並保存在地球深處。後來地表水沿地殼裂縫向下滲透,與碳化鐵作用產生碳氫化合物,後來又沿著裂隙上升到地殼比較冷卻的部分,冷凝下來形成石油,並在孔隙性岩層中聚集而成油氣礦藏。
門捷列夫還指出:在「山脊」上升時期是地球成油最有利的時期,因為這時容易造成裂隙,成為地表水向下滲透和油氣向上運移的通道。他以當時大多數地表油氣苗顯示和油田都位於山脊附近的事實來論證自己的觀點。
(2)宇宙說:俄國天文學家В·Д·索可洛夫在1889年提出。當時天文學獲得了巨大成就,光譜分析證明彗星頭部氣圈中含有碳氫化合物,在其他行星(木星、土星等)大氣中也含有碳氫化合物,有的直接存在著甲烷氣體。
宇宙說主張在地球呈熔融狀態時,碳氫化合物就包含在它的氣圈中,隨著地球冷凝,碳氫化合物被冷凝岩漿吸收,最後凝結於地殼中而成石油。
由於碳化物說和宇宙說所依據的是由無機物製成簡單碳氫化合物的實驗,至今未找到任何實地證據說明在自然界中也發生過這樣的過程。所以,20世紀以來,上述的石油無機生成學說,逐漸被人們忘記。但是,到20世紀50年代,蘇聯地質界又再次興起無機生成思潮,就是岩漿說。
(3)岩漿說:1949年,蘇聯著名的地質學家Н·А·庫得梁采夫提出了石油起源岩漿說。他認為石油的生成是同基性岩漿冷卻時碳氫化合物的合成有關,這個過程是在高壓條件下完成的,因而可以促使不飽和碳氫化合物聚合而成飽和碳氫化合物。他還指出,因岩漿中形成石油的過程在不斷進行著,古老的油氣通過擴散作用早已消失。所以,所有的油藏都是年輕的油藏。並且依靠石油才在地球上產生了生物,石油中含有生物所需要的一切元素。因此,石油不是來自有機物質,恰好相反,有機物質卻是來源於石油。
2.有機生成的學說
石油有機生成說也有早期成油說和晚期成油說兩種認識。
(1)石油有機生成早期成油說:早在1763年,俄國的化學家М·В·羅蒙諾索夫就提出了石油是煤在地熱作用下干餾產生的有機生成說。今天用它來解釋歐洲北海的油氣田仍然有效。但實踐表明,很多地區的油氣田並不與煤共生。因此,人們開始把注意力轉向了混在沉積岩中的、在數量上比煤大得多但卻又分散的有機物質。經過多年對沉積岩中分散有機物質的野外觀察和實驗室研究,從地質、地球化學各個方面進行總結,逐漸形成了石油是由沉積岩中分散有機質生成的思想。20世紀40~50年代,石油地質工作者普遍認為:石油烴類是沉積岩中的分散有機質在成岩作用早期轉變而成的,這就是有機生成早期成油說。
早期成油說的論據有:①世界上發現的2萬多個油氣田,99.9%都分布在沉積岩中,而且與富含有機質的細粒沉積物相伴隨。②石油普遍具有旋光性,旋光性只有生物有機質才具有。③石油中的某些化合物明顯來自動植物機體,如卟琳化合物、姥鮫烷、植烷等異戊二烯類化合物及甾烷類等。④石油的碳同位素組成與動植物或生物成因的物質相似,而與非生物成因的物質差別較大。⑤實驗證明,動植物機體的結構,在適當條件下,能生成一定數量的烴。⑥現代沉積和古代沉積中都有烴類物質存在。⑦在實驗中,用細菌作用於有機質,得到了少量比甲烷重的烴。
早期有機生成說在與無機生成說的斗爭中,逐漸建立起從生油物質、生油母岩、成油環境到轉化條件等一整套成油理論,為石油有機生成說打下了堅實的基礎。
(2)石油有機生成晚期成油說:1963年,Р·Н·阿貝爾松提出,石油是沉積物(岩)中不溶有機質,即稱之為乾酪根(Kerogen)的一種物質,在成岩作用晚期,經過熱解生成的。這個學說認為,大量生油的時期,已經是含有大量有機質的沉積物處於成岩作用的晚期階段,同時生油原始物質主要是在岩石中。因此,人們常把這個學說簡稱為「晚期成油說」或「乾酪根成油說」。
晚期成油說認為:①根據原始有機質(乾酪根)類型,生成石油和天然氣的母源分為三類:Ⅰ類,腐泥型乾酪根,它是富含類脂物和蛋白質的分解產物,生成液態石油烴的潛力高,是生成石油的主要母源物質;Ⅱ類,腐殖型乾酪根,生成液態石油烴的潛力低,是生成天然氣的主要母源物質;Ⅲ類,過渡型乾酪根,介於上述二類之間,其生油或生氣能力取決於它與腐泥型或腐殖型的接近程度。②有機質轉化成石油和天然氣的過程,要經過一個物理化學作用。有機體死亡之後沉入水底堆積起來或從大陸搬運到湖泊、海洋水底堆積起來,在搬運和沉積過程中,水中的游離氧和氧化劑(NO2-、SO42-等)大量地氧化有機體的殘骸,使之成為CO2和H2O。加之,水對有機質中的可溶組分的溶解,只有一部分有機質能夠到達水盆底,同礦物質一起堆積起來,只有這部分有機質才能在適宜的環境條件下開始向烴的方向轉化。現已查明,向烴轉化過程中,生物化學作用、溫度、壓力和催化劑都起著重要作用。
(a)生物化學作用:與有機質轉化成油氣有關的生物化學作用有兩類,一是細菌對有機質的分解作用,二是酵素的催化作用。
細菌的種類很多,按其生存條件可分為喜氧細菌、厭氧細菌和通氣細菌三種。對油氣生成來說,有意義的是厭氧細菌。厭氧細菌在缺氧的條件下,對有機質進行分解,產生穩定的分散有機質。在其他因素作用下,有機質可進一步向石油轉化。
酵素,是動植物和微生物產生的一種高分子膠體物質,是一種有機催化劑。它在有機質改造中,可以加速有機質的分解,在有機質向油轉化過程中起著催化作用。
(b)溫度:無論是實驗室還是對含油氣盆地沉積岩剖面研究,都指出沉積岩中的有機質,在加熱溫度達400℃~500℃就能得到石油中的烷烴、環烷烴以及少量芳香烴及烯烴。因此,溫度對有機質轉化成油有決定性影響,只有當溫度增加到一定門限值(成熟溫度),有機質才能大量轉化成石油。由於這個原因,凡地溫梯度較高的盆地,一般地說,油氣就比較豐富,如塔里木盆地。
(c)壓力:究竟在多大的壓力下,有機質才能生成石油和天然氣?至今還沒有得到正確的答案。不過實驗證明,中溫高壓有利於石油的生成,如,大約50℃這樣的中等溫度,在30~70兆帕壓力時,有機質就可以產生出石油烴。實驗還證明,在1500~3000米深處,是有機質向石油轉化的主要階段,即主要生油期。
從一般化學反應來看,單純壓力作用,不利於低分子烴(尤其是氣態烴)生成,而有利於液態烴的保存,使之不易於甲烷化。故壓力對生成油氣作用的影響,不是表現在數量方面,而是主要表現在質量方面。
4. 為什麼將石油液化氣灶具改為天然氣灶具,要將進空氣管道口縮小
由於液化石油氣與天然氣成分的不同,燃燒時所需要的氧氣量不同,正常情況下天然氣燃燒所需氧氣量小於液化石油氣完全燃燒所需的氧氣量,原爐具改燒天然氣後需要減小通風口或增大進氣口。
液化氣灶具和天然氣灶具運行的原理是相同的,兩者之間最大的差別就在於噴嘴的大小不同,液化氣的噴嘴口徑大約在0.68mm左右,天然氣的口徑大約在1.1mm左右。
如果是人工煤氣需要更大口徑的噴嘴。所以將天然氣改液化氣灶具理論上是可以的,但是一定要把噴嘴換掉,最好將爐頭也一起換掉,那樣才可以最大程度的減少安全隱患。
(4)石油天然氣取芯為什麼要投球擴展閱讀:
注意事項:
1、平時使用要注意灶面清潔,特別是電子脈沖嵌入式點火灶,要注意灶芯的兩根針的清潔,不能有污物包裹,一根是脈沖點火針,一根是點火感應針,這根針比較特殊,在點燃火後必須有火烤著,如果灶芯氣孔被污物堵住,沒有火烤著這根針,一松旋紐,火就會自動熄滅。
2、平時注意檢查氣管兩頭是否松動,年久氣管僵化的管子必須更換,防止漏氣引發火災。
3、減壓閥與罐頭總成介面是反絲的,向右為松。減壓閥上面有個旋紐,也是反絲,向右到擰不動為零壓力為最大火力。這些都是出於安全設計,防孩童。
5. 石油是怎麼採集到地面上來的
很早很早以前,人們用最簡單的提撈方式開采原油,就像用吊桶在水井中提水一樣,用絞車把原油從油井中提取上來。但這種方法只適用於油層非常淺、壓力很小、產量很低的油井。如1907年中國延長油礦的延1井,井深81米,日產油1~1.5噸。1911年打的延2井,井深157米,日產油100千克。當時都是用轉盤絞車把原油從油井中提撈上來的。
隨著石油工業的發展,越來越多產量高、油層埋藏很深的油田被發現,原來那套人工提撈的方法無法在這些油井上使用,所以逐漸被淘汰,自噴採油和各種人工舉升採油的方法應運而生。
一口油井用鑽井的方法鑽孔、下入鋼管連通到油層後,原油就會像噴泉那樣沿著油井的鋼管自動向地面噴射出來。油層內的壓力越大,噴出來的油就越快、越多。這種靠油層自身的能量將原油舉升到地面的能力稱為自噴,用這種辦法採油稱為自噴採油,它常發生在油井開發的初期。
那麼油井為什麼會自噴呢?石油和天然氣深埋於地下封閉的岩石構造中,在上覆地層的重壓下,它們與岩石一起受到壓縮,從而集聚了大量的彈性能量,形成高溫高壓區。當油層通過油井與地面連通後,在彈性能量的驅動下,石油、天然氣必然向處於低壓區的井筒和井口流動。這就像一個充足氣的汽車輪胎一樣,當拔掉氣門芯後,被壓縮的空氣將噴射而出。油層與油井的溝通一般情況下靠射孔完成。射孔是用特殊的槍和子彈把套管、水泥環、油層射開。一旦射孔完成,就像拔掉了封閉油層的氣門芯,油氣將通過油井噴射到地面。
自噴井的產量一般來說都是比較高的。例如:中東地區有些油井每口油井日產油量可高達1~2萬噸。中國華北油田開發初期,很多油井日產千噸以上,大慶油田的高產井日產200~300噸。據統計,目前世界上約有50%~60%的原油都是靠自噴方法開采出來的,特別是在中東地區,大多數油井有旺盛的自噴能力。由於這種方法不需要復雜昂貴的設備,油井管理比較方便,是一種高效益的採油方法。所以,在油田開發過程中,人們都設法盡可能地保持油井長期自噴。到了開發的中後期,油層的壓力會逐漸減小,不足以將地層內的原油驅替到井底並舉升到地面,這時就需要給油層補充能量,如注入水或注入天然氣等,增加油層的壓力,以延長油井的自噴期。
自噴井示意圖當通過注水、注氣仍不能滿足油井的自噴條件時,人們將採用特殊的機械裝置將原油從井底抽吸出來,這就是人工舉升採油方法。
6. 岩芯取樣規范
樁基礎岩心取樣頻率:工程地基岩為泥岩,執行重慶地標DB50/5001-1997,取樣頻率為10%,進行岩芯抗壓(自然)檢測。
岩芯取樣:待旋挖樁鑽至設計樁底位置時,向監理報驗,會同監理甲方進行實地見證取樣,並按實驗室要求進行岩心修整。
取樣合格後應在其上下面用記號筆寫上「上」「下」標記並立即將見證卡及取樣部位記錄與岩石樣心一起用塑料袋進行封閉,派專人送往實驗室,試驗室出具報告後將立即告知監理、業主、設計及地勘單位等相關負責人。
適用范圍
(1)上部土層軟弱不能滿足承載力和變形要求,而下部存在較好的土層時.用樁穿越軟弱土層,將荷載傳遞給深部硬土層。
(2)一定深度范圍內不存在較理想的持力層,用樁使荷載沿著樁桿依靠樁側摩阻力漸漸傳遞。
(3)基礎需要承受向上的力,用樁依靠樁桿周圍的負摩阻力來抵抗向上的力,即「抗拔樁」。
(4)基礎需要承受水平方向的分力時,可用抗彎的豎樁來承擔。
(5)地基軟硬不均或荷載分布不均,天然地基不能滿足結構物對不均勻變形的要求時,可採用樁基礎。
7. 探測石油為什麼要震動
探測石油震動的原因是:採用人造地震波來勘探石油,所以會感到震動。
可控震源車是利用機械連續震動激發產生地震波,利用相關技術使連續震動信號變為脈沖信號,從而獲得地下各層的反射,通過資料的採集、處理、解釋而獲取地質構造、物理特性的勘探手段。而這種震波均為縱波,是由上向下傳輸,不會向周邊散開,因此不會對周邊建築造成損壞。
地震又稱地動、地振動,是地殼快速釋放能量過程中造成振動,期間會產生地震波的一種自然現象。全球每年發生地震約五百五十萬次。地震常常造成嚴重人員傷亡,能引起火災、水災、有毒氣體泄漏、細菌及放射性物質擴散,還可能造成海嘯、滑坡、崩塌、地裂縫等次生災害。
地震勘探 是利用地下介質彈性和密度的差異,通過觀測和分析大地對人工激發地震波的響應,推斷地下岩層的性質和形態的地球物理勘探方法叫作地震勘探。地震勘探是鑽探前勘測石油與天然氣資源的重要手段,在煤田和工程地質勘查、區域地質研究和地殼研究等方面,也得到廣泛應用。
8. 海上採油石油井為什麼要點火那些助燃物能收集起來並利用嗎
油井中還包含油田氣或天然氣。如果不具備氣體的搜集和輸送設備,或氣量太小,沒有收集價值,這些氣體就要放空。而這些氣體都是可燃的,直接排到大氣中,很不安全,一旦遇火會發生火災,甚至爆炸。因此專門安裝了燃燒嘴(也稱火炬),在可控制的條件下將這些氣體燒掉,確保安全。
9. 井噴的發生條件
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引言
2003年12月23日晚10時左右,由四川石油管理局川東鑽探公司承鑽、位於重慶開縣的羅家16H井發生特大天然氣井噴失控事故,導致243人死亡,其中井場周圍的居民241人,職工2人。該特大井噴事故是天然氣開采史上最慘重的事故,也是一起特大環境污染事故[1]。
事故發生地距離高橋鎮約1.5 km,海拔在500 m左右,相對於周圍地形而言位於凹處,地形復雜,近地面大氣流動性差。在靜風條件下,受重力的影響,天然氣井噴事故排放的硫化氫擴散有其空間分布上的特殊性,無法使用國家規范推薦的煙羽擴散模式,而國外一些軟體應用的結果與實際情況存在明顯的差異。
為研究復雜地形條件下,井噴事故排放的硫化氫擴散運動規律,在北京大學環境學院環境風洞試驗室進行了井噴事故硫化氫擴散的風洞模擬試驗研究。
根據對參加事故處理人員和當地居民等的訪談,以及死亡人員分布情況的調查,說明事故發生時當地處於靜風狀態,事故發生18個小時後點火成功,導致大量事故人員傷亡的直接因素是硫化氫中毒[2],且獲取了當地的地形矢量坐標。基於獲得的基礎數據,以幾何相似、空氣動力學粗糙等為主,該試驗研究內容主要對事故發生地的周邊地理環境、地面低速風場進行模擬,進行地表硫化氫濃度時間序列測量,對8個風向低速情況下硫化氫濃度給出在井噴過程中的時間演化趨勢,以及硫化氫最高濃度分布等值線,從而可以對井噴事故過程中硫化氫濃度的分布進行預測判斷。
其中對濃度的時間序列測量在國內外都是不多見的,要求獲得的濃度數據能夠反映出對時間的變化關系,研究中以采樣管中示蹤氣在空間上的位置來反映出硫化氫濃度與時間的關系,該測量方法在試驗技術上具有一定的創新意義。
1 風洞試驗分析
1.1 試驗風速
井噴事故發生時大氣近地面層流動風速很低,幾乎為靜風。試驗風速的確定以排放源處距離地面10m高風速U10為參考風速,統一取U10=0.5m/s,其風洞自由流風速為1.0m/s。對應到現場,這個風速可歸為蒲氏1級風,但風向標不能轉動。
1.2 點源描述
該試驗模擬的點源為井噴事故地表源,盡管在現場的噴射流達到10m量級,按照1:2000的比例,經幾何縮比後也只有5mm,淹沒在地表粗糙中,其相應參數如表1所示[3-5]。
參考資料:
http://www.safety.com.cn/anlifx/fileview.asp?title=%C6%F8%CC%EF%BE%AE%C5%E7%C1%F2%BB%AF%C7%E2%B7%E7%B6%B4%C4%A3%C4%E2%CA%D4%D1%E9%D1%D0%BE%BF&filename=ns108476.txt
一、事故背景與經過
南方石油公司打2號預探井,該井位於我國南方某市郊區,周邊地勢平坦,該井口周邊2 km范圍內有居民7 800餘人,井口與周邊居民住宅距離不足60m。設計井深550m,目的層為上第三繫上新統茨營組第三段氣層,不含硫化氫等有害氣體。該井由北方石油勘探局鑽探公司660鑽井隊承鑽。該井鑽井工程設計單位是北方石油勘探局工程技術研究所,該設計的審批部門是南方石油公司勘探開發分公司。
2號預探井於11月22日開鑽,11月29日二開鑽進。12月1日鑽至井深491m後,按設計要求下鑽取芯。取芯鑽進至498 80 m後起鑽,未發生異常現象。12月1日22:30再次下鑽到井底,因下鑽時疏忽,鑽具未按設計要求將回壓閥組合到鑽具中。石油公司監督雖已發現這一問題,但以剩餘進尺不多為由,未下達立即起鑽更換鑽具組合的指令,致使這一重大隱患未能及時消除。12月2日凌晨1:20鑽至井深550 m完鑽,循環至2:10後開始起鑽。當時鑽井液密度、黏度符合工程設計要求,井口無任何異常顯示。當2:50起出第3柱鑽具,正在起第4柱鑽具時,發現鑽井液從鑽具內突然湧出,井噴隨之發生。井隊搶接回壓閥失敗,井噴失控。噴至7:00,井下壓力開始減弱,660鑽井隊立即搶接上回壓閥和方鑽桿,井噴得到控制。井噴失控約4個小時,險情於7:30解除,隨後恢復正常施工。井噴期間,風力1~2級,噴出的天然氣和泥漿隨風向擴散。
井噴發生後,北方石油勘探局和南方石油公司主要領導及時趕到事故現場,啟動應急預案,在當地政府配合下,採取了設立警戒線、向地方政府報告、疏散周邊群眾等一系列措施。
整個搶救過程中,疏散村民3 000多人,沒有造成火災等二次事故的發生,沒有人員傷亡。
與事故發生有關的其他因素:
為防止起鑽過程發生井噴,工程設計要求「每起一個立柱灌滿一次泥漿」。而在實際操作中,實行「兩柱一灌」,致使灌漿時間滯後;同時,在崗人員經驗不足,加上夜晚不易觀察,不能准確判斷實際灌漿效果。
工程設計要求.二開後鑽具組合中的回壓閥要安裝在鑽頭的上部。鑽至491~498.80m井段取芯時,因取芯鑽進需投球割芯,故必須將回壓閥從鑽具組合中拆除。取芯結束後,又重新下鑽到井底,但此時忘記將回壓閥組合到鑽具組合中,而是將回壓腳安裝到方鑽桿保護接頭下,當鑽井完畢起鑽時,回壓閥隨同方鑽桿一同卸下,使得鑽具組合完全不具備內防噴功能。以致完鑽起鑽發生氣浸時,井下流體順利進入鑽具內,加之該井系550 m的淺井,流體上升行程短,一經發生氣浸,短時便可形成井涌,並迅速造成井噴。
井口安裝了全封和半封防噴器,但不具備剪切功能。
二、事故原因分析
(1)井內液柱壓力不能有效平衡地層壓力,從而導致氣浸和井涌。
為防止起鑽過程發生井噴,工程設計要求「每起一個立柱灌滿一次泥漿」,而在實際操作中,實行「兩柱一灌」,致使灌漿時間滯後。同時,坐崗人員經驗不足,加上夜晚不易觀察,不能准確判斷實際灌漿效果。使得井筒內、鑽具內液柱壓力低於井下地層壓力,從而造成氣體浸入鑽具造成井涌。
(2)未按設計要求組合鑽具,是造成井噴失控的直接原因。
工程設計要求,二開後鑽具組合中的回壓閥要安裝在鑽頭的上部。鑽至491~498.80m井段取芯時,因取芯鑽進需投球割芯,故必須將回壓閥從鑽具組合中拆除。取芯結束後,又重新下鑽到井底,但此時忘記將回壓閻組合到鑽具組合中,而是將回壓閥安裝到方鑽桿保護接頭下,當鑽井完畢起鑽時,回壓閥隨同方鑽桿一同卸下,使得鑽具組合完全不具備內防噴功能。以致完鑽起鑽發生氣浸時,井下流體順利進入鑽具內,加之該井系550 m的淺井,流體上升行程短,一經發生氣浸,短時便可形成井涌,並迅速造成井噴。
(3)現場監督管理不嚴,是事故發生的間接原因。
鑽井過程中,南方石油公司不認真履行監督職責,隨意降低工作標准,是造成事故發生的重要原因。660鑽井隊違反灌漿規定,擅將「一柱一灌」改為「兩柱一灌」,甲方監督未及時制止;完鑽鑽具組合缺少井下回壓閥,南方石油公司監督已經發現,卻未能果斷下達起鑽變更鑽具組合的指令。致使這些重大隱患未能及時消除,導致井噴事故的發生。
三、防範措施
(1)鑽井隊必須配齊所有內防噴工具。二開後各趟鑽具人井,必須在鑽頭處安裝回壓閥。
(2)鑽井隊除應配備遠程式控制制台外,還必須同時配備使用司鑽控制台,確保井下突現異常時,最大限度縮短關、封井時間。
(3)採用連續灌漿,並配備使用專用小型灌漿罐,提高泥漿灌人量的計量精度。
(4)起鑽前,充分循環泥漿3周以上,先短起2~3柱,靜止一段時間再下至井底,循環測試後,確信井下無氣體侵人方可正式起鑽。
(5)安裝剪切式閘板防噴器。
10. 濟華燃氣 為什麼要圈存
1、使用的技術:天然氣,ETC卡,中石油的加油卡都是使用銀聯卡PBOC3.0交易的離線電子錢包技術,交易的金額都是離線保存在實體卡中,和借記卡的現金余額不一樣,借記卡的余額是保存在銀行的後台資料庫里,通過在線的方式實時獲取余額。由於金額是保存在卡片中的,那麼充值(向卡中增加余額),消費(減少卡中的余額)都是要通過讀卡器和卡片通訊才能完成交易,這種交易就叫做圈存。圈存機就是個廠商用交易的設備
2、補充說明: 目前手機NFC的普及,ETC設備部分地區已經開通了手機圈存(例如:粵通卡),即使用手機的NFC讀卡器(替代圈存機)來進行卡片的圈存。一些廠商也開始使用藍牙進行圈存,技術原理是:ETC設備或者天然氣表內置藍牙模塊+讀卡器,手機通過藍牙來和設備通訊完成圈存交易。一些廠商為了利潤,賣圈存設備,不提供手機圈存技術給用戶使用。