⑴ 石油怎麼開采呢
採油方法主要有自噴採油和人工舉升兩種。在油井的開發過程中,當對油井試油後,會根據油井的油層物性、壓力,選擇合適的開采方式。
在實際生產中,油層物性好、壓力高的油井,油氣可自噴到地表,即自噴採油。油層物性差、壓力低的油井,當地層能量不足以將油氣舉升到底表時,應人工補充能量,進行人工舉升。
油井自噴生產,一般要經過四種流動過程:
(1)原油從油層流到井底;
(2)從井底沿著井筒上升到井口;
(3)原油到井口之後通過油嘴;
(4)沿著地面管線流到分離器、計量站。
(1)水中石油烴怎麼采擴展閱讀
石油的成分主要有:油質(這是其主要成分)、膠質(一種粘性的半固體物質)、瀝青質(暗褐色或黑色脆性固體物質)、碳質。石油是由碳氫化合物為主混合而成的,具有特殊氣味的、有色的可燃性油質液體。
嚴格地說,石油以氫與碳構成的烴類為主要成分。構成石油的化學物質用蒸餾能分解。原油作為加工的產品,有煤油、苯、汽油、石蠟、瀝青等。嚴格地說,石油以氫與碳構成的烴類為主要成分。分子量最小的4種烴,全都是煤氣。
⑵ 石油是如何提煉出來的
提煉方法
石油的煉制的基本方法較多,這里只介紹幾種主要的煉制方法。
1、蒸餾:利用氣化和冷凝的原理,將石油分割成沸點范圍不同的各個組分,這種加工過程叫做石油的蒸餾。
蒸餾通常分為常壓蒸餾和減壓蒸餾。在常壓下進行的蒸餾叫常壓蒸餾,在減壓下進行的蒸餾叫減壓蒸餾,減壓蒸可降低碳氫化合物的沸點,以防重質組分在高溫下的裂解。
2、裂化:在一定條件下,使重質油的分子結構發生變化,以增加輕質成分比例的加工過程叫裂化。
裂化通常分為熱裂化、減粘裂化、催化裂化、加氫裂化等。
3、重整:用加熱或催化的方法,使輕餾分中的烴類分子改變結構的過程叫做重整。它分為熱重整和催化重整,催化重整又因催化劑不同,分為鉑重整、鉑錸重整、多金屬重整等。
4、異構化:是提高汽油辛烷值的重要手段。即將直餾汽油、氣體汽油中的戊烷、已烷轉化成異構烷烴。也可將正丁烷轉變為異丁烷,用作烷基化原料。
經過石油煉制的基本方法得到的,只是成品油的餾分,還要通過精製和調合等程序,加入添加劑,改善其性能,以達到產品的指標要求,才能得到最後的成品油料,出廠供使用。
(2)水中石油烴怎麼采擴展閱讀:
煉制特點
(1) 煉油生產是裝置流程生產,石油沿著工藝順序流經各裝置,在不同的溫度、壓力、流量、時間條件下,分解為不同餾分,完成產品生產的各個階段。
一套裝置可同時生產幾種不同的產品,而同一產品又可以由不同的裝置來生產,產品品種多。因此,為了充分利用資源,在管理上需採用先進的組織管理方法,恰當安排不同裝置的生產。
(2)
煉油裝置一般是聯動裝置,加工對象為液體或氣體,需要在密閉的管道中輸送,生產過程連續性強,工序間連接緊密。在管理上需按照要求保持平穩連續作業,均衡生產。
(3)
煉油生產有高溫、高壓、易燃、易爆、有毒、腐蝕等特點,安全上要求特別嚴格。在管理上,要防止油氣泄漏,保持良好通風,嚴格控制火源,保證安全生產。
(4)
煉油生產過程基本上密閉的,直觀性差,且不同原料的加工要求和工藝條件也不同。在管理上需要正確確定產品加工方案,優選工藝條件和工藝過程。
(5)
煉油生產過程通過高溫加熱使石油分離,經冷卻後調合為不同油品或進一步加工為其它產品。在管理上必須保持整個生產過程的物料平衡,按工藝規定比例配料生產,同時還要組織好企業的熱平衡,以不斷降低能耗。
參考資料:網路-石油
⑶ 簡單的說下石油開採的工藝過程。
石油開採的工藝過程:
1、通過抽油機帶動井下深井泵將原油由地下輸送到地面。
2、由地面管網輸到送採油中轉站。
3、一般的中轉站都有沉降罐對站外來液進行初步處理,再由中轉站經加熱爐加溫後由離心泵通過長輸管線輸送到聯合站進行進一步處理。
石油是深埋在地下的流體礦物。1982年世界石油產量為26.44億噸,天然氣為15829億立方米。在開採石油的過程中,油氣從儲層流入井底,又從井底上升到井口的驅動方式。
石油是深埋在地下的流體礦物。最初人們把自然界產生的油狀液體礦物稱石油,把可燃氣體稱天然氣,把固態可燃油質礦物稱瀝青。隨著對這些礦物研究的深入,認識到它們在組成上均屬烴類化合物,在成因上互有聯系,因此把它們統稱為石油。1983年9月第11次世界石油大會提出,石油是包括自然界中存在的氣態、液態和固態烴類化合物以及少量雜質組成的復雜混合物。所以石油開采也包括了天然氣開采。
石油在國民經濟中的作用石油是重要能源,同煤相比,具有能量密度大(等重的石油燃燒熱比標准煤高50%)、運輸儲存方便、燃燒後對大氣的污染程度較小等優點。從石油中提煉的燃料油是運輸工具、電站鍋爐、冶金工業和建築材料工業各種窯爐的主要燃料。以石油為原料的液化氣和管道煤氣是城市居民生活應用的優質燃料。飛機、坦克、艦艇、火箭以及其他航天器,也消耗大量石油燃料。因此,許多國家都把石油列為戰略物資。
20世紀70年代以來,在世界能源消費的構成中,石油已超過煤而躍居首位。1979年佔45%,預計到21世紀初,這種情況不會有大的改變。石油製品還廣泛地用作各種機械的潤滑劑。瀝青是公路和建築的重要材料。石油化工產品廣泛地用於農業、輕工業、紡織工業以及醫葯衛生等部門,如合成纖維、塑料、合成橡膠製品,已成為人們的生活必需品。
1982年世界石油產量為26.44億噸,天然氣為15829億立方米。1973年以來,三次石油漲價和1982年的石油落價,都引起世界經濟較大的波動(見世界石油工業)。
油氣聚集和驅動方式油氣在地殼中生成後,呈分散狀態存在於生油氣層中,經過運移進入儲集層,在具有良好保存條件的地質圈閉內聚集,形成油氣藏。在一個地質構造內可以有若干個油氣藏,組合成油氣田。
儲層 貯存油氣並能允許油氣流在其中通過的有儲集空間的岩層。儲層中的空間,有岩石碎屑間的孔隙,岩石裂縫中的裂隙,溶蝕作用形成的洞隙。孔隙一般與沉積作用有關,裂隙多半與構造形變有關,洞隙往往與古岩溶有關。空隙的大小、分布和連通情況,影響油氣的流動,決定著油氣開採的特徵(見石油開發地質)。
油氣驅動方式 在開採石油的過程中,油氣從儲層流入井底,又從井底上升到井口的驅動方式。主要有:①水驅油藏,周圍水體有地表水流補給而形成的靜水壓頭;②彈性水驅,周圍封閉性水體和儲層岩石的彈性膨脹作用;③溶解氣驅,壓力降低使溶解在油中的氣體逸出時所起的膨脹作用;④氣頂驅,存在氣頂時,氣頂氣隨壓力降低而發生的膨脹作用;⑤重力驅,重力排油作用。當以上天然能量充足時,油氣可以噴出井口;能量不足時,則需採取人工舉升措施,把油流驅出地面(見自噴採油法,人工舉升採油法)。
石油開採的特點與一般的固體礦藏相比,有三個顯著特點:①開採的對象在整個開採的過程中不斷地流動,油藏情況不斷地變化,一切措施必須針對這種情況來進行,因此,油氣田開採的整個過程是一個不斷了解、不斷改進的過程;②開采者在一般情況下不與礦體直接接觸。油氣的開采,對油氣藏中情況的了解以及對油氣藏施加影響進行各種措施,都要通過專門的測井來進行;③油氣藏的某些特點必須在生產過程中,甚至必須在井數較多後才能認識到,因此,在一段時間內勘探和開采階段常常互相交織在一起(見油氣田開發規劃和設計)。
要開發好油氣藏,必須對它進行全面了解,要鑽一定數量的探邊井,配合地球物理勘探資料來確定油氣藏的各種邊界(油水邊界、油氣邊界、分割斷層、尖滅線等);要鑽一定數量的評價井來了解油氣層的性質(一般都要取岩心),包括油氣層厚度變化,儲層物理性質,油藏流體及其性質,油藏的溫度、壓力的分布等特點,進行綜合研究,以得出對於油氣藏的比較全面的認識。在油氣藏研究中不能只研究油氣藏本身,而要同時研究與之相鄰的含水層及二者的連通關系(見油藏物理)。
在開采過程中還需要通過生產井、注入井和觀察井對油氣藏進行開采、觀察和控制。油、氣的流動有三個互相聯接的過程:①油、氣從油層中流入井底;②從井底上升到井口;③從井口流入集油站,經過分離脫水處理後,流入輸油氣總站,轉輸出礦區(見油藏工程)。
石油開采技術
測井工程 在井筒中應用地球物理方法,把鑽過的岩層和油氣藏中的原始狀況和發生變化的信息,特別是油、氣、水在油藏中分布情況及其變化的信息,通過電纜傳到地面,據以綜合判斷,確定應採取的技術措施(見工程測井,生產測井,飽和度測井)。
鑽井工程 在油氣田開發中,有著十分重要的地位,在建設一個油氣田中,鑽井工程往往要佔總投資的50%以上。一個油氣田的開發,往往要打幾百口甚至幾千口或更多的井。對用於開采、觀察和控制等不同目的的井(如生產井、注入井、觀察井以及專為檢查水洗油效果的檢查井等)有不同的技術要求。應保證鑽出的井對油氣層的污染最少,固井質量高,能經受開采幾十年中的各種井下作業的影響。改進鑽井技術和管理,提高鑽井速度,是降低鑽井成本的關鍵(見鑽井方法,鑽井工藝,完井)。
採油工程 是把油、氣在油井中從井底舉升到井口的整個過程的工藝技術。油氣的上升可以依靠地層的能量自噴,也可以依靠抽油泵、氣舉等人工增補的能量舉出。各種有效的修井措施,能排除油井經常出現的結蠟、出水、出砂等故障,保證油井正常生產。水力壓裂或酸化等增產措施,能提高因油層滲透率太低,或因鑽井技術措施不當污染、損害油氣層而降低的產能。對注入井來說,則是提高注入能力(見採油方法,采氣工藝,分層開采技術,油氣井增產工藝)。
油氣集輸工程 是在油田上建設完整的油氣收集、分離、處理、計量和儲存、輸送的工藝技術。使井中采出的油、氣、水等混合流體,在礦場進行分離和初步處理,獲得盡可能多的油、氣產品。水可回注或加以利用,以防止污染環境。減少無效損耗(見油田油氣集輸)。
石油開采中各學科和工程技術之間的關系見圖。石油開采技術的發展石油和天然氣的大規模開采和應用,是近百年的事。美國和俄國在19世紀50年代開始了他們各自的近代油、氣開采工業。其他國家稍晚一些。石油開采技術的發展與數學、力學、地質學、物理學、機械工程、電子學等學科發展有密切聯系。大致可分三個階段:
初期階段 從19世紀末到20世紀30年代。隨著內燃機的出現,對油料提出了迫切的要求。這個階段技術上的主要標志是以利用天然能量開采為主。石油的採收率平均只有15~20%,鑽井深度不大,觀察油藏的手段只有簡單的溫度計、壓力計等。
第二階段 從30年代末到50年代末,以建立油田開發的理論體系為標志。主要內容是:①形成了作為鑽井工程理論基礎的岩石力學;②基本確立了油藏物理和滲流力學體系,普遍採用人工增補油藏能量的注水開采技術。在蘇聯廣泛採用了早期注水保持地層壓力的技術,使石油的最終採收率從30年代的15~20%,提高到30%以上,發展了以電測方法為中心的測井技術和鑽4500米以上的超深井的鑽井技術。在礦場集輸工藝中廣泛地應用了以油氣相平衡理論為基礎的石油穩定技術。基本建立了與油氣田開發和開采有關的應用科學和工程技術體系。
第三階段 從60年代開始,以電子計算機和現代科學技術廣泛用於油、氣田開發為標志,開發技術迅速發展。主要方面有:①建立的各種油層的沉積相模型,提高了預測儲油砂體的非均質性及其連續性的能力,從而能更經濟有效地布置井位和開發工作;②把現代物理中的核技術應用到測井中,形成放射性測井技術,與原有的電測技術,加上新的生產測井系列,可以用來直接測定油藏中油、氣、水的分布情況,在不同開發階段能採取更為有效的措施;③對油氣藏內部在採油氣過程中起作用的表面現象及在多孔介質中的多相滲流的規律等,有了更深刻的理解,並根據物理模型和數學模型對這些現象由定性進入定量解釋(見油藏數值模擬),試驗和開發了除注水以外提高石油採收率的新技術;④以噴射鑽井和平衡鑽井為基礎的優化鑽井技術迅速發展。鑽井速度有很大的提高。可以打各種特殊類型的井,包括叢式井,定向井,甚至水平井,加上優質泥漿,使鑽井過程中油層的污染降到最低限度;⑤大型酸化壓裂技術的應用使很多過去沒有經濟價值的油、氣藏,特別是緻密氣藏,可以投入開發,大大增加了天然資源的利用程度。對油井的出砂、結蠟和高含水所造成的困難,在很大程度上得到了解決(見稠油開采,油井防蠟和清蠟,油井防砂和清砂,水油比控制);⑥向油層注蒸汽,熱采技術的應用已經使很多稠油油藏投入開發;⑦油、氣分離技術和氣體處理技術的自動化和電子監控,使礦場油、氣集輸中的損耗降到很低,並能提供質量更高的產品。
海上油氣開發海上油氣開發與陸地上的沒有很大的不同,只是建造採油平台的工程耗資要大得多,因而對油氣田范圍的評價工作要更加慎重。要進行風險分析,准確選定平台位置和建設規模。避免由於對地下油藏認識不清或推斷錯誤,造成損失。60年代開始,前瞻中國油田服務行業發展前景與投資戰略規劃海上石油開發有了極大的發展。海上油田的採油量已達到世界總採油量的20%左右。形成了整套的海上開采和集輸的專用設備和技術。平台的建設已經可以抗風、浪、冰流及地震等各種災害,油、氣田開採的水深已經超過200米。
當今世界上還有不少地區尚未勘探或充分勘探,深部地層及海洋深水部分的油氣勘探剛剛開始不久,還會發現更多的油氣藏,已開發的油氣藏中應用提高石油採收率技術可以開采出的原油數量也是相當大的;這些都預示著油、氣開採的科學技術將會有更大的發展。
⑷ 石油是如何提煉出來的
提煉方法
石油的煉制的基本方法較多,這里只介紹幾種主要的煉制方法。
1、蒸餾:利用氣化和冷凝的原理,將石油分割成沸點范圍不同的各個組分,這種加工過程叫做石油的蒸餾。
蒸餾通常分為常壓蒸餾和減壓蒸餾。在常壓下進行的蒸餾叫常壓蒸餾,在減壓下進行的蒸餾叫減壓蒸餾,減壓蒸可降低碳氫化合物的沸點,以防重質組分在高溫下的裂解。
2、裂化:在一定條件下,使重質油的分子結構發生變化,以增加輕質成分比例的加工過程叫裂化。
裂化通常分為熱裂化、減粘裂化、催化裂化、加氫裂化等。
3、重整:用加熱或催化的方法,使輕餾分中的烴類分子改變結構的過程叫做重整。它分為熱重整和催化重整,催化重整又因催化劑不同,分為鉑重整、鉑錸重整、多金屬重整等。
4、異構化:是提高汽油辛烷值的重要手段。即將直餾汽油、氣體汽油中的戊烷、已烷轉化成異構烷烴。也可將正丁烷轉變為異丁烷,用作烷基化原料。
經過石油煉制的基本方法得到的,只是成品油的餾分,還要通過精製和調合等程序,加入添加劑,改善其性能,以達到產品的指標要求,才能得到最後的成品油料,出廠供使用。
(4)水中石油烴怎麼采擴展閱讀:
煉制特點
(1)煉油生產是裝置流程生產,石油沿著工藝順序流經各裝置,在不同的溫度、壓力、流量、時間條件下,分解為不同餾分,完成產品生產的各個階段。
一套裝置可同時生產幾種不同的產品,而同一產品又可以由不同的裝置來生產,產品品種多。因此,為了充分利用資源,在管理上需採用先進的組織管理方法,恰當安排不同裝置的生產。
(2) 煉油裝置一般是聯動裝置,加工對象為液體或氣體,需要在密閉的管道中輸送,生產過程連續性強,工序間連接緊密。在管理上需按照要求保持平穩連續作業,均衡生產。
(3) 煉油生產有高溫、高壓、易燃、易爆、有毒、腐蝕等特點,安全上要求特別嚴格。在管理上,要防止油氣泄漏,保持良好通風,嚴格控制火源,保證安全生產。
(4) 煉油生產過程基本上密閉的,直觀性差,且不同原料的加工要求和工藝條件也不同。在管理上需要正確確定產品加工方案,優選工藝條件和工藝過程。
(5) 煉油生產過程通過高溫加熱使石油分離,經冷卻後調合為不同油品或進一步加工為其它產品。在管理上必須保持整個生產過程的物料平衡,按工藝規定比例配料生產,同時還要組織好企業的熱平衡,以不斷降低能耗。
⑸ 如何利用微生物勘探石油和提高採油量
微生物採油對低產、枯竭油田特別有吸引力,能提高採收率。
4
、不污染環境
微生物採油技術不污染環境,不損害油地層,可在同一油藏區或同一油井中反復使用。
(三)採油微生物的生物學特性
用於油田開採的微生物一般具有以下鮮明的生物學特徵:
1
、厭氧或兼性厭氧。在地層無氧條件下能生長繁殖並進行厭氧發酵,在地上有氧條件下也
能生長繁殖。
2
、在油層高溫、高壓、高鹽等極端環境下能生長繁殖並代謝。
3
、多數採油微生物能以烴類作碳源,能以貯油層
內的無機鹽作氮源或作營養元素。
4
、採油微生物必須與其注入油層的環境條件相配伍相適應,要在油層內能運移,能生長繁
殖,能產生有機酸、氣體、表面活性物質、生物聚合物、有機溶劑等多種代謝產物。能在
50°
以上的溫度及缺氧條件下生長的中度嗜鹽細菌,是微生物採油中最常用的菌種。
(四)微生物採油技術
微生物採油技術是指將篩選的微生物或微生物代謝產物注入油藏,
經微生物的代謝活動
和產生的代謝產物,
作用於原油,
改變原油的某些物理化學特性,
從而提高原油採收率的技
術。
根據實施過程與方法的不同,
微生物採油技術可分為地上微生物採油技術和地下微生物
採油技術。
1
、地上微生物採油技術
地上微生物採油技術是指在地上通過微生物發酵、生產微生物的某種代謝產物,如生物
多糖聚合物或生物表面活性劑,
然後將發酵產品注入油藏而提高原油採收率。
該技術的實質
是利用選育的優
良菌種在地上發酵生產採油制劑的技術。
目前,地上微生物採油技術主要是在地上發酵生產採油中廣泛應用微生物多糖和微生物
表面活性劑。
(
1
)微生物多糖
據研究,
有百種以上的微生物能產生結構、
性能各異的胞外多糖。
能產胞外多糖的主要
微生物類群是:明串珠菌屬、黃單胞菌屬、固氮菌屬和小核菌屬等。
採油工業中應用最廣泛的微生物多糖是:
腸膜明串珠菌或葡聚糖明串珠菌產生的右旋糖
酐葡聚糖、
普魯蘭出芽短梗霉產生的普魯蘭糖、
齊整小核菌或葡聚糖小核菌產生的小核菌葡
聚糖。採油中最具開發應用潛力的是野油菜黃單胞菌產生的胞外多糖黃原膠。
(
2
)微生物表面活性劑與乳化劑
以烴為碳源的微生物是生物表面活性劑的重要來源。
因為石油微生物必須分泌表面活性
劑,才能促使烴與水乳化。烴只有均勻地分散在水中,才能被石油微生物吸收利用。所以石
油微生物是表面活性劑最豐富的基因庫。
假單胞菌屬、節桿菌屬、不動桿菌屬和棒桿菌屬等是產生生物表面活性劑
的主要微生
物類群。微生物產生的生物表面活性劑就其化學組成來分,主要可分為糖脂類和脂肽類
。
分子的極性端或是多羥基的糖類或是氨基酸類,
非極性端是長鏈脂肪酸的長鏈烴部分。
微生
物表面活性劑的粗製品或純品注入貯油岩層,
作用於油一岩石一水三相體系,
降低油水界面
張力,增強油水乳化,提高原油採收率。
2
、地下微生物採油技術
地下微生物採油(
MEOR
)技術是指將在地上模擬油藏條件篩選的微生物菌種與營養物
注入油藏,
微生物在油藏中運移,生長繁殖,
產生多種代謝產物,
作用於原油而提高原油采
收率;
或用生長繁殖的菌體細胞及代謝產物封堵貯油岩層大的孔道,
調整水驅油剖面;
或只
將營養物注入油藏,激活油藏內的原生微生物,靠其生命活動提高原油採收率。
根據單井增產措施的處理方法和提高原油採油率的要求,地下微生物採油可分為
6
類:
(
1
)單井周期注人微生物採油
為提高低產油井的原油日產量,
在油井高壓注入採油微生物,
關井,
使微生物運移到油
井周圍直徑
10m
左右的貯油岩層,經微生物的生命活動,疏通被堵塞的油層空隙通道,增
加原油的流動性,提高原油採收率。
為了保持高產,需要不間斷地、周期性地注入採油微生
物。
(
2
)微生物驅油
採油微生物從注水井注入油層,
微生物隨注水向油井貯油層深部移動,
同時進行生長繁
殖,並產生多種代謝產物。細胞和代謝產物綜合作用於原油,降低黏度,增加原油流動性,
提高原油採收率。
(
3
)激活油藏微生物群落驅油
油藏中存在著天然的微生物群落,
但由於營養物質貧乏,
數量很少。
從注水井將營養物
注入油層,激活天然微生物群落,讓其生長繁殖,產生多種代謝產物驅油。
(
4
)微生物選擇性封堵
將體形較大且產生表面黏稠物質的微生物菌種從注水井注入,
運移到大孔道或有溶洞的
貯油岩層部位,用生長繁殖的大菌體細胞和表面黏稠物質形成的生物膜封堵大孔道或溶洞,
防止注入水
「
指狀
」
流動,提高原油採收率。
(
5
)微生物壓裂液壓裂
將厭氧條件下大量產生有機酸的微生物及營養物注入空隙度甚小、滲透率很低的貯油
層,在高壓下用有機酸溶解岩層使之形成縫隙,有利於原油流動,提高原油採收率。
(
6
)微生物油井清蠟
原油中含蠟量較高,
會析出蠟晶固著在井壁,
堵塞貯油層通往井壁的空隙通道,
降低原
油流動性,
減少單井原油日產量。
注入產生表面活性劑或溶劑的採油微生物,
用其代謝產物
表面活性劑、乳化劑清洗井壁,溶解固形石蠟,提高原油採收率。
(五)微生物在石油污染中的生物修復作用
1
降解石油的微生物種類及分布
據目前的研究
,
能降解石油的微生物有
70
個屬
,
其中
28
個屬細菌
, 30
個屬絲狀真菌
, 12
個屬酵母
,
共
200
多種微生物。海洋中最主要的降解細菌有:無色桿菌屬
(Achromobacter)
、
不
動
桿
菌
屬
(Acinetobacter)
、
產
鹼
桿
菌
屬
(Alcaligenes)
等
;
真
菌
中
有
金
色
擔
子
菌
屬
(Aureobasidium)
、假絲酵母屬
(Candida)
等。石油降解菌通常生長在油水界面上
,
而不是油液
中。據丁美麗等
[5]
在膠州灣的實驗證明
,
膠州灣的石油降解菌在表層水體中的最高值可達
4.6×
102
個
/mL
。
石油降解菌數量僅與海水的石油污染情況有關。
石油降解微生物的種類和
數量對海洋中石油的降解有明顯的影響。
一般情況下
,
混合培養的微生物對石油的降解比純
培養的微生物快
,
但是崔俊華等在實驗中篩選出了
7
株高效原油降解菌。
2
石油降解菌的作用
(
1
)作為油污染的生物指示
以往大多數調查結果表明
,
在海洋中石油烴降解細菌的數量或種群與水域受到油類物
質污染的程度有密切關系
,
通常在被油污染的水域中
,
石油烴降解細菌的數量明顯地高於非
油污染的水域。
烴類降解菌數和異養細菌數的比值能在一定程度上反映水域受油污染的狀
況。
丁美麗等在膠州灣的工作以及史君賢等在浙江省海島海域的工作都證明了這一點。石
油污染可以誘導石油降解菌的增殖及生長
,
Atlas
報道在正常環境下降解菌一般只佔微生物
群落的
1%,
而當環境受到石油污染時
,
降解菌比例可提高到
10%
。說明石油污染可以使降
解菌發生富集
,
降解菌可以作為石油污染的生物指示。
(
2
)通過自身代謝作用降解石油
向水體中投加菌種凈化水體的技術是從清除海洋石油污染開始的。
實驗室研究表明
,
單
一菌劑除油率為
20%
~
50%,
而混合菌劑除油率可達
71.4%
。
丁明宇等
[8]
從青島近海海水中
分離、
篩選到
73
株細菌和
10
株真菌
,
並對其降解石油的能力進行了研究
,
結果表明
,
多
數菌具有明顯的降解石油的能力
,
其中
,
有
3
個菌株對石油的生物降解率分別高達
58.35%
、
62.75%
、
71.06%
。史君賢等
[9]
在浙江沿海海水中分離石油烴降解細菌
,
並實驗
證明降解菌對正烷烴有明顯的降解作用
,
混合菌株的降解率明顯高於單菌株的降解率。在
20
℃的條件下
,
經過
21d
後
,
絕大部分的正烷烴被降解
,
總的降解率為
94.93%,
其中細菌
的降解率為
75.67%,
理化降解率為
19.26%
。在實施接種的現場生物修復處理中
, 1990
年在
墨西哥灣和
1991
年在得克薩斯海岸都獲得了成功
,
現場觀察表明
,
在開放水體中添加降解
菌是有效的。
(
3
)合成生物表面活性劑
,
加速石油的降解
生物表面活性劑
(Biosurfactants,
簡稱
BS)
是細菌、
真菌和酵母在某一特定條件下
(
如合
適的碳源、
氮源、
有機營養物、
pH
值以及溫度
) ,
在其生長過程中分泌出的具有表面活
性的代謝產物。
生物表面活性劑可以強化生物修復
,
它能將烴類物質乳化
,
進而促進其降解
,
尤其適合處理海上溢油。
Chabrabarty
曾報道
,
由
Pscndomona
acruginosa
(
銅綠假單胞菌
)
生成的一種生物表面活性劑
(
海藻糖酯
)
由於能有效地將石油分散成水液滴
,
因而可促進石油
污染海岸的生物修復
,
大大提高了
Exxon
Valdez
原油泄漏造成的阿拉斯加污染區域石油烴
的降解速度。
(
4
)基因工程菌
基因工程菌是將不同細菌的降解基因進行重組
,
將分屬於不同細菌個體中的污染物代
謝途徑組合起來以構建具有特殊降解功能的超級降解菌
,
可以有效地提高微生物的降解能
力
,
從而提高生物修復效果。
通常石油降解菌只能降解某一種石油成分
,
並且由於石油的種類不同
,
所需降解菌也不
相同
,
天然環境中存在的石油降解菌不能高效地降解多種石油成分
,
使基因工程菌的出現成
為必然。同時
,
復雜的烴類化合物混合物的降解需要有混合菌株的參與
,
但不同菌株之間可
能會產生競爭或拮抗作用
,
從而對降解產生負面影響。使用基因工程菌可以避免此類問題。
目前
,
已有人在實驗室條件下獲得基因工程菌並在實驗室取得滿意的降解效果。
例如美
國的
Chakrabaty
等使用具有
CAM
、
OCT
、
XAL
和
NAH4
種降解質粒的
「
多質粒超級
菌
」
,
可以使海上浮油在幾個小時內降解
,
而在自然條件下這些浮油需要
1a
時間才能被降
解。這項技術取得了美國的專利權。但是考慮到在開放環境中使用基因工程菌的安全問題
,
目前基因工程菌的使用僅限於實驗室
,
尚不能大規模使用。
另外
,
目前在研製基因工程菌時
,
都採用給細胞增加某些遺傳缺陷的方法或是使用攜帶一段
「
自殺基因
」
,
使該工程菌。在非
指定底物或非指定環境中不易生存或發生降解作用。
3
微生物降解石油的方式
石油烴化合物可分為
4
類
:
飽和烴、
芳香族烴類化合物、樹脂及瀝青質。其中
,
短鏈
的飽和烴在溢油發生初期通過揮發等作用進入大氣
,
其他的石油烴中
,
飽和正烷烴最易降解
,
其次是分支烷烴
,
再次是低分子量芳香烴
,
多環芳烴很難降解
,
樹脂和瀝青質極難被降解。
直鏈烷烴的降解方式主要有
3
種
:
末端氧化、
亞末端氧化和氧化。
芳香烴在好氧條件
下先被轉化為兒茶酚或其衍生物
,
然後再進一步被降解。
高分子量多環芳烴降解菌報道很少
,
許多四環或多環高分子量多環芳烴的降解是以共代謝
(Cometabolism)
的方式進行的。但是共
代謝完全是間接或偶然的事件
,
並且風險較大
,
可能會產生比母體毒性更大的化學物質。
樹
脂和瀝青質極難被降解
,
但是有報道稱
,
有著復雜構造的樹脂和瀝青質也能受到某種程度的
分解
[14]
。
冷凱良等的實驗表明
,
微生物降解原油代謝產物主要是乙酸和棕櫚酸為主的脂肪酸與
鼠李糖形成的糖脂類表面活性劑。
4
石油降解菌的獲得
由於天然海洋環境中石油降解菌數量較少
,
一旦發生溢油
,
不能及時對石油進行降解
,
所以
在溢油發生後一般要向環境中添加石油降解菌以保證石油的高效降解
,
但是考慮到安全等
方面的問題
,
菌種不能盲目投加。
一般來說
,
可以把取自自然界的微生物
,
經人工培養後再
投入到污染環境中去治理污染。
具體到海洋石油降解菌的獲得
,
一般為
:
首先選擇油污染環
境
,
從中分離出適應性菌株
,
並將其中的石油降解菌富集培養
,
通過反復適應和馴化或遺傳
修飾進行進一步篩選
,
從而培養出高效降解的菌株
,
將其進一步繁殖後投加至受污染環境中
或分類保存。
根據微生物與石油的作用機制
,
選擇高效降解微生物的標准包括:
( 1)
對石油有較高的耐性。
( 2)
對海洋環境的適應性較強。
( 3)
對石油的降解效率高
,
專一性強。
( 4)
不影響海洋環境中原有的生物多樣性。
雖然微生物修復主要是依靠微生物的降解能力降解污染物
,
但是微生物對污染物的分
解、轉化也是需要條件的
,
所以除了投加高效降解菌之外
,
還要為這些降解菌創造必要的生
存、
降解條件。這樣才能有效地進行石油污染修復。
5
影響微生物降解石油污染物的因素
微生物在降解石油污染物的過程會受到營養元素、表面活性劑、
O
2
通量、溫度、
pH
值
等外界因素的影響。其中
,
營養元素對降解率的影響較大,尤其是
N
、
P
元素。
何良菊等專門
對石油烴微生物降解的營養平衡進行了研究,
表明氮、
磷營養物質的缺乏直接限制了石油烴
的微生物降解
,
但添加過量反而有抑製作用
,
因而存在一個經濟合理的添加量及添加比例,實
驗表明氮磷比在
5
∶
1~6
∶
1
比較適宜,
,
無機氮源比有機氮源好,硝酸鹽形式的氮比銨態的
氮更合適。而國內有其他研究卻更傾向於氮磷比為
1
:
1
,且最佳氮源為氯化銨,最佳磷源
為磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀。兩種研究得出的結果不一致。
表面活性劑是影響降解效率的又一重要因素。表面活性劑對石油烴具有一定的增溶和
分散作用,
從而對石油降解菌的降解效率有重要作用,
而有研究則指出表面活性劑對微生物
存在一定毒害作用。
劉慶新等通過研究,
表明表面活性劑的加量多少對石油烴降解菌的影響
比較復雜:
加少量的表面活性劑會促進石油烴降解菌的生長,
但隨著表面活性劑加量的增加
,
菌量反而減少,證實了上述論斷。
在自然環境中,大多數的石油烴類是在好氧條件下被降解的,但是微生物對石油烴的
降解在有氧及缺氧兩種情況下都會進行,
最近有研究表明厭氧降解對飽和烴及芳香烴有著極
為重要的作用。
能降解石油的微生物有嗜冷菌、嗜熱菌和嗜中溫菌,因此在溫度低於
0
℃和在
70
℃左
右的環境中均有能降解石油的微生物,大多數石油降解菌屬嗜中溫菌,最適溫度在
30
℃上
下,溫度過高過低都會對降解效率產生抑制。
普遍認為石油降解菌是產酸菌,且適宜生長於中鹼性環境中。劉慶新等研究得最佳
pH
值為
8.0
,而其文章中也指出與一般認為的
7.0
不符。而
Stapleton
[20]
等發現在
pH 2.0
的一處
土樣中,萘和甲苯仍然被降解為
CO
2
和
H
2
O
。
6
生物降解石油烴污染物的應用
利用生物降解石油烴類污染物最早見於
20
世紀
80
年代末美國在
Exxon
Vadez
油輪
石油泄露的生物修復項目中,
該項目在短時間內清除了污染,
治理了環境,
是生物修復成功
應用的開端,同時也開創了生物修復在治理海洋污染中的應用。
20
世紀
90
年代以來,生物
修復技術在石油污染治理方面逐漸成為核心,
取得了理論突破和重要成果。
國內學者也做了
大量工作,但主要為石油污染土壤和地下水的生物修復研究
[38]
,對海洋石油污染的生物修
復研究相對較少,
而且研究工作也大多停留在實驗室模擬實驗的水平上。
閆毓霞利用土著微
生物對勝利油田含油污泥進行修復實驗;黃廷林等
[40]
對黃土地區石油污染土壤進行了室內
模擬生物修復研究。
石油降解菌在實際應用中存在著很多問題,集中表現在投加高效石油降解菌來處理污
染時:投加菌面臨與土著微生物的競爭作用;投加菌需要適應新的生長環境;
投加菌要經
受環境污染物的毒性影響。這些壓力使接種的外源微生物的存活率很低或者活性較弱
,
限制
了它的實際應用。
7
展望
石油降解菌降解石油烴類污染物具有物理、化學方法所不具備的優點,它高效、經濟、
安全、
無二次污染,
在機械裝置無法清除的薄油層而且化學葯劑被限制使用時,
生物法處理
溢油的優越性便更加顯著,
具有廣闊的研究及應用前景。
目前國內外對石油降解菌的研究呈
現出一定特點:
(1)
對一般性降解菌研究多,對極端環境下的石油降解微生物研究少,尤其是對低溫、
耐鹽的石油降解菌。中國北方的大部分濕地,鹽鹼程度比較高,常年氣溫(尤其冬季)氣溫
較低,
而無論是來源海上還是來源於石油化工的污染都比較嚴重。
在這種條件下的石油降解
菌研究具有很廣闊的前景。
(2)
對石油降解菌的研究多而應用少。
對石油降解菌的所有研究到最終肯定要歸結到實
際應用中去,
目前國內很多學者都對石油降解菌的單純研究感興趣,
同時出現了大量的重復
研究。國外已有成功應用先例,證明石油降解菌可以用來修復實際污染,國內仍止步不前,
難於踏出實際應用的第一步。
隨著大量學者的不斷研究,對石油降解菌的認識肯定會不斷深化,其應用也會逐漸成熟
⑹ 如何提取原油
石油是從油頁岩中提取出來的。油頁岩又稱油母頁岩,是由沉積在淺海和湖沼中的腐泥轉換而來的。在地殼不斷下降和在深水缺氧的條件下,經嫌氣細菌的作用,使腐泥中的有機物質發生還原與分解反應,形成含有豐富碳氫化合物的瀝青砂和油頁岩。它的原始物質除古代水生植物、孢子和花粉之外,還有若干動物質。面對日益臨近的能源危機,各國科學家們非常重視研究新能源的開發使用,並且已經成功地從自然界的一些物質中提取出了石油。目前提取石油的新方法主要有:從樹木中提取:科學家最近發現,有些樹木在進行光合作用時,會將碳氫化合物存在體內,形成類似石油的烷烴類物質。如巴西的苦配巴樹的樹液稍作加工,便可當作柴油使用。從花草中提取:據科學家的研究結果,含有碳氫化合物的花草遍布世界各地,如美國的黃鼠草、澳洲的櫻葉藤現已被用作提取石油。從煤炭中提取:英國科學家經過多年研究開發,在北威爾士修建了一座煤煉油廠,提取一噸石油用煤二點五噸。從廢液中提取:中國的科學工作者發明了一種從廢液中提取石油的方法。他們將一些工業廢液經過發酵、硝化、熱裂、過濾、凈化等過程,提取出碳氫化合物,從而獲得石油。從糞便中提取:加拿大安大略省興建了一個與眾不同的工廠,原料是糞便,產品卻是柴油。其方法是用高溫使糞便起泡變成氣體,再把氣體變為液體,從中提取柴油
⑺ 石油是怎麼提煉的
石油又稱原油,是從地下深處開採的棕黑色可燃粘稠液體。主要是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成的混合物,與煤一樣屬於化石燃料。它的性質因產地而異,密度為0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范圍很寬,凝固點差別很大(30 ~ -60°C),沸點范圍為常溫到500°C以上,可容於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。 組成石油的化學元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氫(11% ~ 14%),其餘為硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金屬元素(鎳、釩、鐵等)。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分,約佔95% ~ 99%,含硫、 氧、氮的化合物對石油產品有害, 在石油加工中應盡量除去。不同產地的石油中,各種烴類的結構和所佔比例相差很大, 但主要屬於烷烴、環烷烴、芳香烴三類。 通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油;以環烷烴、芳香烴為主的稱環烴基石油;介於二者之間的稱中間基石油。我國主要原油的特點是含蠟較多,凝固點高,硫含量低, 鎳、氮含量中等,釩含量極少。除個別油田外,原油中汽油餾分較少,渣油佔1/3。組成不同類的石油,加工方法有差別,產品的性能也不同,應當物盡其用。大慶原油的主要特點是含蠟量高,凝點高,硫含量低,屬低硫石蠟基原油。
⑻ 石油產品提煉的基本方法有哪些 各有何特點
冶煉:
原油提煉成品油分幾步?分別能提煉什麽油? 石油是由分子大小和化學結構不同的烴類和非烴類組成的復雜混合物,通過本章所講述的預處理和原油蒸餾方法,可以根據其組分沸點的差異,從原油中提煉出直餾汽油、煤油、輕重柴油及各種潤滑油餾分等,這就是原油的一次加工過程。然後將這些半成品中的一部分或大部分作為原料,進行原油二次加工,如以後章節要介紹的催化裂化、催化重整、加氫裂化等向後延伸的煉制過程,可提高石油產品的質量和輕質油收率。
一、原油的預處理
一 預處理的目的
從地底油層中開采出來的石油都伴有水,這些水中都溶解有無機鹽,如NaCl、MgCl2、CaCl2等,在油田原油要經過脫水和穩定,可以把大部分水及水中的鹽脫除,但仍有部分水不能脫除,因為這些水是以乳化狀態存在於原油中,原油含水含鹽給原油運輸、貯存、加工和產品質量都會帶來危害。
原油含水過多會造成蒸餾塔操作不穩定,嚴重時甚至造成沖塔事故,含水多增加了熱能消耗,增大了冷卻器的負荷和冷卻水的消耗量。原油中的鹽類一般溶解在水中,這些鹽類的存在對加工過程危害很大。
主要表現在:
1、在換熱器、加熱爐中,隨著水的蒸發,鹽類沉積在管壁上形成鹽垢,降低傳熱效率,增大流動壓降,嚴重時甚至會堵塞管路導致停工。
2、造成設備腐蝕。CaCl2、MgCl2水解生成具有強腐蝕性的HCl:MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl如果系統又有硫化物存在,則腐蝕會更嚴重。Fe + H2S FeS + H2 FeS + 2HCl FeCl2 + H2S原油中的鹽類在蒸餾時,大多殘留在渣油和重餾分中,將會影響石油產品的質量。根據上述原因,目前國內外煉油廠要求在加工前,原油含水量達到0.1%~0.2%,含鹽量<5毫克/升~10毫克/升。
二 基本原理
原油中的鹽大部分溶於所含水中,故脫鹽脫水是同時進行的。為了脫除懸浮在原油中的鹽粒,在原油中注入一定量的新鮮水(注入量一般為5%),充分混合,然後在破乳劑和高壓電場的作用下,使微小水滴逐步聚集成較大水滴,借重力從油中沉降分離,達到脫鹽脫水的目的,這通常稱為電化學脫鹽脫水過程。 原油乳化液通過高壓電場時,在分散相水滴上形成感應電荷,帶有正、負電荷的水滴在作定向位移時,相互碰撞而合成大水滴,加速沉降。水滴直徑愈大,原油和水的相對密度差愈大,溫度愈高,原油粘度愈小,沉降速度愈快。在這些因素中,水滴直徑和油水相對密度差是關鍵,當水滴直徑小到使其下降速度小於原油上升速度時,水滴就不能下沉,而隨油上浮,達不到沉降分離的目的。
三 工藝過程
我國各煉廠大都採用兩級脫鹽脫水流程。原油自油罐抽出後,先與淡水、破乳劑按比例混合,經加熱到規定溫度,送入一級脫鹽罐,一級電脫鹽的脫鹽率在90%~95%之間,在進入二級脫鹽之前,仍需注入淡水,一級注水是為了溶解懸浮的鹽粒,二級注水是為了增大原油中的水量,以增大水滴的偶極聚結力。
原油的蒸餾
一 原油蒸餾的基本原理及特點 蒸餾與精餾 蒸餾是液體混合物加熱,其中輕組分汽化,將其導出進行冷凝,使其輕重組分得到分離。蒸餾依據原理是混合物中各組分沸點(揮發度)的不同。蒸餾有多種形式,可歸納為閃蒸(平衡汽化或一次汽化),簡單蒸餾(漸次汽化)和精餾三種。
其中簡單蒸餾常用於實驗室或小型裝置上,它屬於間歇式蒸餾過程,分離程度不高。閃蒸過程是將液體混合物進料加熱至部分汽化,經過減壓閥,在一個容器(閃蒸罐、蒸發塔)的空間內,於一定溫度壓力下,使汽液兩相迅速分離,得到相應的汽相和液相產物。精餾是分離液體混合物的很有效的手段,它是在精餾塔內進行的。
2、原油常壓蒸餾特點
原油的常壓蒸餾就是原油在常壓(或稍高於常壓)下進行的蒸餾,所用的蒸餾設備叫做原油常壓精餾塔,它具有以下工藝特點:
(1)常壓塔是一個復合塔 原油通過常壓蒸餾要切割成汽油、煤油、輕柴油、重柴油和重油等四、五種產品餾分。按照一般的多元精餾辦法,需要有n-1個精餾塔才能把原料分割成n個餾分。而原油常壓精餾塔卻是在塔的側部開若於側線以得到如上所述的多個產品餾分,就像n個塔疊在一起一樣,故稱為復合塔。"
(2)常壓塔的原料和產品都是組成復雜的混合物 原油經過常壓蒸餾可得到沸點范圍不同的餾分,如汽油、煤油、柴油等輕質餾分油和常壓重油,這些產品仍然是復雜的混合物(其質量是靠一些質量標准來控制的。如汽油餾程的干點不能高於205℃)。35℃~150℃是石腦油(naphtha)或重整原料,130℃~250℃是煤油餾分,250℃~300℃是柴油餾分,300℃~350℃是重柴油餾分,可作催化裂化原料。>350℃是常壓重油。
(3)汽提段和汽提塔 對石油精餾塔,提餾段的底部常常不設再沸器,因為塔底溫度較高,一般在350℃左右,在這樣的高溫下,很難找到合適的再沸器熱源,因此,通常向底部吹入少量過熱水蒸汽,以降低塔內的油汽分壓,使混入塔底重油中的輕組分汽化,這種方法稱為汽提。汽提所用的水蒸汽通常是400℃~450℃,約為3MPa的過熱水蒸汽。在復合塔內,汽油、煤油、柴油等產品之間只有精餾段而沒有提餾段,這樣側線產品中會含有相當數量的輕餾分,這樣不僅影響本側線產品的質量,而且降低了較輕餾分的收率。所以通常在常壓塔的旁邊設置若干個側線汽提塔,這些汽提塔重疊起來,但相互之間是隔開的,側線產品從常壓塔中部抽出,送入汽提塔上部,從該塔下注入水蒸汽進行汽提,汽提出的低沸點組分同水蒸汽一道從汽提塔頂部引出返回主塔,側線產品由汽提塔底部抽出送出裝置。
⑼ 石油開采小常識
1. 關於石油的知識(簡單一些的)
石油知識———石油地質名詞解釋 油田------由單一構造控制下的同一面積范圍內的一組含悶油藏的組合。
氣田------單一構造控制幾個或十幾個汽藏的總和。 石油------具有不同結構的碳氫化合物的混和物為主要成份的一種褐色。
暗綠色或黑色液體。 天燃氣----以碳氫化合物為主的各種汽體組成的可燃混和氣體。
生油層----在古代曾經生成過石油的岩層。 油氣運移--在壓力差和濃度差存在的條件下,石油和天然氣在地殼內任意移動的過程。
垂直運移--即油氣運移的方向與地層層面近於垂直的上下移動。 測向運移---即油氣運移的方向與地層層面近於平行的橫向移動。
儲集層-----能使石油和天然氣在其孔隙和裂縫中流動,聚集和儲存的岩層。 含油層-----含有油氣的儲集層。
圈閉----凡是能夠阻止石油和天然氣在儲集層中流動並將其聚集起來的場所。 蓋層----緊鄰儲集層上下阻止油氣擴散的不滲透岩層。
隔層----夾在兩個相鄰儲集層之間阻隔二者串通的不滲透岩層。 遮擋----阻止油氣運移的條件或物體。
含油麵積----由含油內邊界所圈閉的面積。 油水邊界----石油和水的接觸邊界。
儲油麵積-----儲油構造中,含油邊界以內的平面面積。 工業油氣藏-----在目前枝術條件下,有開采價值的油氣藏。
構造油氣藏-----由與構造運動使岩層發生變形和移位而形成的圈閉。 地層油氣藏-----由地層因素造成的遮擋條件的圈閉。
岩性油氣藏-----由於儲集層岩性改變而造成圈閉。 儲油構造-----凡是能夠聚集油,氣的地質構造。
地質構造-----地殼中的岩層地殼運動的作用發生變形與變位而遺留下來的形態。 沉積相----指在一定的沉積環境中形成的沉積特徵的總和。
沉積環境-----指岩石在沉積和成岩過程中所處的自然地理條件、氣候狀況、生物發育狀況、沉積介質的 物理的化學性質和地球化學要條件。 單純介質-----只存在一種孔隙結構的介質稱為單純介質。
如孔隙介質、裂縫介質等。 多重介質----同時存在兩種或兩種以上孔隙結構的介質稱為多重介質。
均質油藏-----整個油藏具有相同的性質。 非均質油藏-----具有不同性質的油藏,包括雙重介質油藏;裂縫西個油藏;多層油藏 彈性趨動-----油井開井後壓力下降,油層中液體會發生彈性膨賬,體積增大,而把原油推向井底。
水壓趨動----靠油藏邊水。底水或注入水的壓力作用把原油推向井底。
地質儲量----在地層原始條件下,具有產油氣能力的儲層中所儲原油總量。 可采儲量----在目前工藝和經濟條件下,能從儲油層中采出的油量。
剩餘可采儲量----油田投入開發後,可采儲量與累計采出量之差。 採收率-----油田采出的油量與地質儲量的百分比。
最終採收率----油田開發解束累計採油量與地質儲量的百分比。 采出程度---油田在某時間的累計採油量與地質儲量的比值。
採油速度----年采出油量與地質儲量之比。 原油密度----指在標准條件下(20度,0.1MPa)每立方米原油質量。
原油相對密度----指在地面標准條件(20度,0.1MPa)下原油密度與4度純水密度的比值。 原油凝固點----在一定條件下失去了流動的最高溫度。
原油粘度----原油流動時,分子間相互產生的摩檫阻力。 原油體積系數----地層條件下單位體積原油與地面標准條件下脫汽體積比值。
原油壓縮系數----單位體積地層原油在壓力改變0。1兆帕時的體積的變化率。
溶解系數----在一定溫度下壓力每爭加0。1兆帕時單位體積原油中溶解天燃汽的多少。
孔隙度----岩石中孔隙的體積與岩石總體積之比。 絕扮老冊對孔隙度----岩石中全部孔隙的體積與岩石總體積之比。
有效孔隙度-----岩石中互相連通的孔隙的體積與岩石總體積之比。 含油飽和度-----在油層中,原油所佔的孔隙的體積與岩石總孔隙體積之比。
含水飽和度-----在油層中,水所佔的孔隙的體積與岩石孔隙體積之比。 穩定滲流-----在滲流過程中,如果各運動要素與(如壓力及流速)時間無關,稱為穩定。
不穩定滲流-----在滲流過程中,若各運動要素與時間有關,則為不穩定滲流廳宏。 等壓線----地層中壓力相等的各個點的連接線稱為等壓線。
流線-----與等壓線正交的線稱為流線。 流場圖----由一組等壓線和一組流線構成的圖形為流場圖。
單相流動-----只有一種流體的流動叫單相流動。 多相流動------兩種或兩種以上的流體同時流動叫兩相或多相流動。
滲透率----在一定壓差下,岩石允許液體通過的能力稱滲透性,滲透率的大小用滲透率表示。 絕對滲透率----用空汽測定的油層滲透率。
有效滲透率----用二種以上流體通過岩石時,所測出的某一相流體的滲透率。 相對滲透率----有效滲透率與絕對滲透率的比值。
水包油----細小的油滴在水介質中存在的形式。 油包水----細小的油滴在水介質中存在的形式。
供油半徑-----把油井供油麵積轉換成圓形面積後的圓形半徑。 地層系數----地層有效厚度與有效滲透率的乘積。
流動系數----地層系數與地下原油粘度的比值,表示流體在岩層中流動的難易程度。 導壓系數-----表示油層傳遞壓力性能好壞的參數。
續流-----油井地面關井後,井下仍有油流從地層中繼續流入井眼,這種現象稱為續流。 井筒儲存效應-----油井剛關井時所出現的現象。
折算半徑----把實際井的各個因素(不完善或超完善)對壓力的影響,變成一個由於某井徑引起對。
2. 石油開采時應注意什麼問題
石油開采是即地震勘探、鑽井完井交井以後,將原油從地層中開采出來進入油氣集輸系統的一個重要的資源能源行業。
在國民經濟中具有舉足輕重的作用。從我國現有油田的情況來看,絕大多數不具備充足的天然能量補給條件,而且油田本身的能量不足以長期維持採油的需要。
在工業高速發展,對能源的需求逐年增加的今天,保持科學的較高的採油速度和較高的原油採收率尤為重要。 石油開采受著區域地質條件的控制,並分布在含油氣盆地之內,含油氣盆地是一定的地質歷史時期內,受同一構造格局控制的,具有共同發展歷史的統一沉降區。
原油開采是集採油、井下作業、注水、集輸為一體的工藝過程。建國前我國僅有以玉門油礦為代表的工藝比較落後的一些小油區。
對石油大規模勘探開發是從建國後六十年代大慶、大港、勝利、遼新等大的油氣田。油氣田遍布全國,已經具有相當大的規模和生產能力,無論是生產工藝和石油開采都具有世界先進水平。
成為國民經濟發展的支柱產業。 但是,由於四十多年的原油開采,造成老油區資源能量的嚴重不足,給地面環境帶來了嚴重污染,這些矛盾制約了生產的發展,引起了我們對石油開采過程中特別的關注。
因此節約和利用資源、能源、降低消耗,在石油開采過程保護好環境是我們亟待解決的問題。 一、簡單的工藝過程 石油開采方式有自噴採油和機械採油,自噴採油是由於地下含油層壓力較高,憑其自身壓力就可以使原油從井口噴出的採油方式。
機械採油則是利用各種類型的泵把原油從井中抽出,目前我國石油開采以機械採油為主。不同的地質情況不同的油品性質採用不同的機械開采方式。
對粘度小於50毫帕斯卡.秒,密度小於0.934的原油(稱為稀油),一般用常規開采。對粘度大於50毫帕斯卡.秒,密度大於0.934的原油(稱為稠油),一般用熱力採油,即採用熱蒸汽吞吐、摻稀油及伴熱的採油方式。
以遼河油田為例,氣候寒冷是北方冬季的特徵。油質除一部分稀油外,大部分油質為稠油和特稠油,由於原油重質成份多,粘度大,相對密度大,在油藏條件下原油幾乎不能流動,無法用常規的方法開采,給生產和環境帶來了一系列的問題。
我們油田採用熱力採油、稀釋、乳化降粘方式開采。 稀釋開采:即將一定量粘度小的稀油加入稠油中,降低粘度。
熱力採油:即蒸汽吞吐、蒸氣驅,就是對油層注入高溫高壓蒸氣,加熱油層里的原油,使原油的升高,粘度降低,增加原油的流動性,推動油層里的原油流向生產井。另外注入蒸氣對油層加熱後,蒸氣變成熱水流動,置換油層里原油滯流空隙。
原油受注入蒸汽加熱,其中輕質成分將氣化,烴體積膨脹也會將原油推流到生產井。 乳化降粘:即將含有表面活性劑的水溶液混入稠油中,並在油管和抽油管表面上形成親水的潤濕表面。
大大降低油流時的阻力,使油能夠正常開采出來。 二、塬油開采過程中的環境因素分析 由於石油開采是一個從地下獲取資源的過程,地質條件及地下的情況是石油開采中的決定因素。
雖然石油開采是最終獲取資源的活動,但是各種相關工藝如鑽井。各種井下作業等對石油開採的地下地質情況。
地面有直接的聯系的影響。因此在考慮環境時也應做為石油開採的環境因素一並考慮。
同時考慮了三種狀態,三種時態和六個方面。 1. 石油開采生產過程中的環境因素(包括正常異常緊急情況)。
2. 資源能源的使用在工藝的各個環節中都會涉及到,為方便分析,作為總的環境因素來考慮。 3. 原油做為石油開採的特徵污染物在每個工藝中也都會涉及到,因而也作為總的環境因素來考慮。
三、主要生產過程的一些說明 1. 石油開采企業應對採油生產之前的鑽井和採油生產中的各種油井作業的相關方提出的管理要求,在各種設計中應了解施工中的基本環境因素和環境影響,國家對它的法律法規要求。並在預以充分的注意,採取事先預防。
由於石油開采涉及地面環境和地下地質情況,從鑽井到採油,井下作業,外輸都存在泥漿處理、油品泄漏、原油落地。原油脫後水回注、烴類揮發,化學品葯劑使用,有害固廢處理、井噴、火災等重要環境因素,如果逢值訊期控制不好,一旦事故發生就會導致大氣、水體、土地、養殖業等的污染,伴隨而來的就是環保糾紛經濟賠償,影響了企業正常生產,給企業帶來巨大的經濟損失。
因此在石油開采過程中應特別強調安全生產,環境保護,遵守法律法規等。 2. 在原輔材料的選擇上、施工的設計上,都要求符合清潔生產,盡一切努力考慮清潔的工藝技術,使用無毒無害的清潔原材料,清潔的工藝流程、清潔的節能設備,以避免在生產過程中,運輸過程中對環境的污染,對人體的損害。
應該預防在先,作為污染預防不能只採用末端治理,應在生產的源頭考慮預防污染的問題,並在生產過程中,各種工藝、各個環節都應考慮清潔生產的要求,這樣才能保證全過程式控制制。 3. 對有毒有害化學品等,在鑽井、採油、井下、集輸過程中都有不同程度的使用,要求按照MSDS的要求分類存放,對人員進行安全教育,盡量採用危害小的化學品,以免造成對人員損害和環境的污染。
4. 工藝及生產過程中的環境因素。在石油開采中,由於特定的地。
3. 石油基礎知識
石油,也稱原油,是一種粘稠的、深褐色液體。
地殼上層部分地區有石油儲存。石油的性質因產地而異,密度為0.8 ~ 1.0 克/厘米3,粘度范圍很寬,凝固點差別很大(30 ~ -60°C),沸點范圍為常溫到500°C以上,可溶於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。
它由不同的碳氫化合物混合組成,組成石油的化學元素主要是碳 (83% ~ 87%)、氫(11% ~ 14%),其餘為硫(0.06% ~ 0.8%)、氮(0.02% ~ 1.7%)、氧(0.08% ~ 1.82%)及微量金屬元素(鎳、釩、鐵、銻等)。由碳和氫 化合而形成的烴類構成石油的主要組成部分,約佔95% ~ 99%,含硫、氧、氮的化合物對石油產品有害,在石油加工中應盡量除去。
不過不同的油田的石油的成分和外貌可以區分很大。石油主要被用作燃油和汽油,燃料油和汽油組成目前世界上最重要的一次能源之一。
石油也是許多化學工業產品如溶劑、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。今天88%開採的石油被用作燃料,其它的12%作為化工業的原料。
由於石油是一種不可更新原料,許多人擔心石油用盡會對人類帶來的後果。 生成生成生成生成 研究表明,石油的生成至少需要200萬年的時間,在現今已發現的油藏中,時間最老的可達到5億年之久。
在地球不斷演化的漫長歷史過程中,有一些「特殊」時期,如古生代和中生代,大量的植物和動物死亡後,構成其身體的有機物質不斷分解,與泥沙或碳酸質沉澱物等物質混合組成沉積層。由於沉積物不斷地堆積加厚,導致溫度和壓力上升,隨著這種過程的不斷進行,沉積層變為沉積岩,進而形成沉積盆地,這就為石油的生成提供了基本的地質環境。
伴隨各種地質作用,沉積盆地中的沉積物持續不斷地堆積。當溫度和壓力達到一定程度後,沉積物中動植物的有機物質轉化為碳氧化合物分子,最終生成石油和天然氣。
歷史起源歷史起源歷史起源歷史起源 現代石油歷史始於1846年,當時生活在加拿大大西洋省區 的亞布拉罕·季斯納發明了從煤中提取煤油的方法。1852年波蘭人依格納茨·盧卡西維茨發明了使用更易獲得的石油提取煤油的方法。
次年波蘭南部克洛斯諾附近開辟了第一座現代的油礦。這些發明很快就在全世界普及開來了。
1861年在巴庫建立了世界上第一座煉油廠。當時巴庫出產世界上90%的石油。
後來斯大林格勒戰役就是為奪取巴庫油田而展開的。 19世紀石油工業的發展緩慢,提煉的石油主要是用來作為油燈的燃料。
20世紀初隨著內燃機的發明情況驟變,至今為止石油是最重要的內燃機燃料。尤其在美國在德克薩斯州、俄克拉何馬州和加利福尼亞州的油田發現導致「淘金熱」一般的形勢。
1910年在加拿大(尤其是在艾伯塔)、荷屬東印度、波斯、秘魯、委內瑞拉和墨西哥發現了新的油田。這些油田全部被工業化開發。
直到1950年代中為止,煤依然是世界上最重要的燃料,但石油的消耗量增長迅速。1973年能源危機和1979年能源危機爆發後媒介開始注重對石油提供程度進行報道。
這也使人們意識到石油是一種有限的原料,最後會耗盡。不過至今為止所有預言石油即將用盡的試圖都沒有實現,所以也有人對這個討論表示不以為然。
石油的未來至今還無定論。2004年一份《今日美國》的新聞報道說地下的石油還夠用40年。
有些人認為,由於石油的總量是有限的,因此1970年代預言的耗盡今 天雖然沒有發生,但是這不過是被遲緩而已。也有人認為隨著技術的發展人類總是能夠找到足夠的便宜的碳氫化合物的來源的。
地球上還有大量焦油砂、瀝青和油母頁岩等石油儲藏,它們足以提供未來的石油來源。目前已經發現的加拿大的焦油砂和美國的油母頁岩就含有相當於所有目前已知的油田的石油。
今天90%的運輸能量是依靠石油獲得的。石油運輸方便、能量密度高,因此是最重要的運輸驅動能源。
此外它是許多工業化學產品的原料,因此它是目前世界上最重要的商品之一。在許多軍事沖突(包括第二次世界大戰和海灣戰爭)中占據石油來源是一個重要因素。
今天約80%可以開採的石油儲藏位於中東,其中62.5%位於沙特 *** (12.5%)、 *** 聯合酋長國、伊拉克、卡達和科威特。
4. 石油怎麼開采
1、用鑽井機鑽個井眼到儲藏有石油的地層(也叫目的層)。
2、鑽到目的層後,下一層套管(直徑較大的鋼管),通過在管外與井壁之間注入水泥封固,防止不同深度的地層之間的液體互相流竄,也是防止油氣從其他地方泄漏,以上兩個步驟叫作鑽井。 3、在目的層下射孔槍,將套管射穿,並射進地層內,形成通道,使地層中的原油流入套管內(也就是油井內)。
4、如果井底的石油壓力夠大,石油就會從地下直接噴出井口,這種井叫做自噴井;如果壓力不足以使石油流到地面,就下深井泵將石油從井底抽出地面。