❶ 石油是怎樣生產出來的,有什麼用處。
石油又稱原油,是從地下深處開採的棕黑色可燃粘稠液體。石油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。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,可容於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。石油主要由碳(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)組成。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。
「石油勘探」有許多方法,但地下是否有油,最終要靠鑽井來證實。一個國家在鑽井技術上的進步程度,往往反映了這個國家石油工業的發展狀況。從尋找石油到利用石油,大致要經過四個主要環節,即尋找、開采、輸送和加工。尋找石油時,物探專門負責利用各種物探設備並結合地質資料在可能含油氣的區域內確定油氣層的位置;鑽井利用鑽井的機械設備在含油氣的區域鑽探出一口石油井並錄取該地區的地質資料;井下作業利用井下作業設備在地面向井內下入各種井下工具或生產管柱以錄取該井的各項生產資料,或使該井正常產出原油或天然氣並負責日後石油井的維護作業;採油在石油井的正常生產過程中錄取石油井的各項生產資料並對石油井的生產設備進行日常維護;集輸負責原油的對外輸送工作;煉油將輸送到煉油廠的原油按要求煉制出不同的石油產品如汽油、柴油、煤油等。
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,可容於多種有機溶劑,不溶於水,但可與水形成乳狀液。在「石油」一詞出現之前,國外稱石油為「魔鬼的汗珠」、「發光的水」等,中國稱「石脂水」、「猛火油」、「石漆」等。我們平時的日常生活中到處都可以見到石油或其附屬品的身影,比如汽油、柴油、煤油、潤滑油、瀝青、塑料、纖維等還有很多!這些都是從石油中提煉出來的。石油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!天然氣是以氣態的碳氫化合物為主的各種氣體組成的,具有特殊氣味的、無色的易燃性混合氣體。
原油的顏色非常豐富,從紅、金黃、墨綠、黑、褐紅到透明;原油的顏色是它本身所含膠質、瀝青質的含量,含的越高顏色越深。原油的顏色越淺其油質越好!透明的原油可直接加在汽車油箱中代替汽油!原油的成分主要有: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(一種非碳氫化合物)。石油是一種液態的,以碳氫化合物為主要成分的礦產品。原油是從地下采出的石油,或稱天然石油。人造石油是從煤或油頁岩中提煉出的液態碳氫化合物。
在「石油」一詞出現之前,國外稱石油為「魔鬼的汗珠」、「發光的水」等,中國稱「石脂水」、「猛火油」、「石漆」等。目前就石油的成因有兩種說法:無機論即石油是在基性岩漿中形成的;有機論既各種有機物如動物、植物、特別是低等的動植物像藻類、細菌、蚌殼、魚類等死後埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、瀉湖、三角洲、湖泊等地經過許多物理化學作用,最後逐漸形成為石油。從尋找石油到利用石油,大致要經過四個主要環節,即尋找、開采、輸送和加工,這四個環節一般又分別稱為「石油勘探」、「油田開發」、「油氣集輸」和「石油煉制」。石油勘探有許多方法,但地下是否有油,最終要靠鑽井來證實。
❷ 開採石油時,為何要在油井上方「點火」「伴生氣」了解一下
自從石油的 不可再生性 和 利用價值 得到肯定之後,世界范圍內關於石油的爭端就變得越來越多,像海灣戰爭、中東戰爭都是典型代表。
石油似乎真的有一種魔力,使得世界各國都為之瘋狂。一切真的如基辛格所言,在現今世界格局下, 石油與權力、貨幣之間有著密切的聯系 。
可以說,石油離我們普通人的生活很近又很遠,為什麼這么說呢?一方面,石油及其衍生加工產品存在於我們的日常生活中;另一方面, 開採石油的油田大多地處荒漠,生活在城市中的我們鮮少有機會可以看到 。
不過大部分人還是在電視上看到過石油開采過程的,其中卻有個迷惑行為使人不解,那就是 開採石油時,人們往往要在油井的上方點火 。
石油是 當今世界各國競爭的主要資源之一 ,可以說它作為一種 戰略儲備 關繫到了 國家的生存發展的「命脈」 。雖然它在政治、經濟當中充當著「神」一樣的角色,但實質上它只是一種 固態、液態和氣態的烴類混合物 而已。
我們理解中的石油,大多是加油站里油箱里的粘稠液體,這種理解過於片面,因為石油可以分為很多種形式,比如 原油、天然氣液、天然氣和天然焦油 等等,它們都屬於石油。這種黑色的液體黃金也被叫做 「工業的血液」 ,其主要構成成分是環烷烴、芳香烴和烷烴等等。
石油的顏色其實有很多種 ,比如金黃、墨綠、深褐色、黒褐魟等等,大家經常看到的只是其中一類。根據相關史料記載,石油其實很早就被人類發現並且使用了,最早可以追溯到 古巴比倫和古埃及時期 。那時的人類就已經能夠開采和利用石油了,十分神奇。
值得一提的是,統計石油的單位有很多種,比如加侖、升、噸等等,最常用的還是 桶 。 一桶等於42加侖 ,也就是等於158.99升,而 一噸則約等於7桶 。
石油的密度大約為 0.8到1.0g/cm³ ,其 凝固點的差異 很大,在 30 到-60 之間不等 ,沸點的范圍則在常溫到500 以上的范圍內。大家在生活當中見到的多為加工過的石油,而 油井開採的是原油 。原油就是石油埋藏在地底時本來的樣子,保持著原有的化學和物理形態,屬於 初級產品 。
因石油埋藏在地下的緣故,人類想要開采它就和開采地下水的方式類似,簡單來說就是 「鑽井」 。當勘探考察完某地的石油儲備之後,再經過綜合考量和部署後就會展開鑽井工作,可以說 鑽井是開採石油當中最為重要的手段 。鑽井的次數根據地層情況的不同有所變化, 鑽井工程的耗資常常佔到總投入的50%以上 。
通過以上我們對石油及其開采有了大致的認識,那麼為什麼在開採石油時,一定要在油井上方點火?那些燃燒的火炬到底有什麼作用呢?
誠然,作為沒有石油及勘探專業知識的普通人,我們看不懂油井上方的點火操作也是正常的。為此,不少專家和油田工人專門出面進行了解答,表示 大家不用擔心這種行為會造成爆炸或者有什麼危險性,一切操作都是有科學依據、安全可靠的 。
還記得我們在上文中提到了石油的定義嗎?它並非是單純的「液體」,而是一種 氣態、液態和固態共同構成的混合物 ,油井從地底開采出的原油更是保持了其原有的性質。
因此,在油井上方點火並不是為了燃燒石油液態或者固態的部分,而是要 燃燒伴隨著它一起出現的氣體 。專家稱,這種氣體在專業上被稱為 「伴生氣」 ,這種伴生氣往往會隨著石油一起 從井口當中逸出 。
所以,大家現在應該明白了,油田當中一直燃燒著的火炬實際上是在燃燒這些伴生氣體,而在油井上方點火的操作也並不是什麼迷惑行為。這種燃燒伴生氣體的方法, 不僅確保了石油開採的安全,還提高了經濟效益 。
這些伴生氣當中的成分十分多樣,比如有甲烷、乙烷,此外 可能還含有液態烴、二氧化碳、硫化氫等各種雜質 。假如這些氣體直接排入到空氣當中,才是真正的隱患,因為它們在上空 一旦遇見一點兒小火星就能立即燃燒發生爆炸 ,從而 威脅到採油工人的生命安全 。所以,點火的操作恰恰是「防患於未然」,防止它們直接進入大氣。
此外,這種行為也從側面為開采省下了不少錢。可能會有人想, 為什麼不將這些氣體收集起來呢? 畢竟裡面還有天然氣呢,如果將其收集開發不是能獲得更大的經濟效益嗎?
這種想法沒錯,但是 只適用於含硫量較大的油田 ,對於其他類型的油田以及規模較小的油田都不適用,因為 開發的效益遠遠低於直接燃燒獲得的效益 。
畢竟如何收集氣體並且開發利用需要經過比較復雜的程序,並不是我們想像當中的那麼簡單。國家在綜合考量之下,會 選擇在適宜收集開發伴生氣的油田進行實驗 ,這類創新火炬項目目前在不少油田當中都有出現。
油田伴生氣不僅具有燃燒性,還具有 腐蝕性、毒性 。伴生氣的性質 根據地理位置的不同,也會表現出不同的特點 。
在大型油田當中的伴生氣大多是 通過管網直接進入 ,這類伴生氣的氣體含量很大,還與附近的管網相連,經過處理之後比較 容易輸送至別的地方 。還有一種伴生氣則是從邊遠處零散的油井當中逸出的,這種伴生氣 不僅分量少而且分布過於分散,附近也無連通管道,並不利於處理收集 。
總的來說, 伴生氣能否開發利用是由它的性質所決定的 。一般來說 邊遠井區的零散伴生氣不屬於收集開采范疇 ,因為這類氣體不僅分量少還不穩定,並不具備經濟效益。與之相對的另一種伴生氣則可以收集開發,目前這類油田當中的伴生氣開發正在進行當中。
隨著油田數量的增加以及大型油田的出現和開發, 創新改建「火炬」燃燒 ,綜合利用油田伴生氣成為了專家們關注和研究的問題。經過不斷地深入,他們 將伴生氣的類型再次細分,針對每一種都提出了專用的回收方法 。
比如說針對「井口套管氣」這種類型,可以 在套管上面直接安裝氣體壓力單向泄放裝置 ,這類定壓閥在西峰油田被廣泛使用,取得了不錯的效果。對接轉站、增壓點等密閉型站點的伴生氣則通過 不增壓分輸技術、油氣混輸技術 等方式進行收集利用。
至於產氣量巨大的大型聯合站,大多會使用 使用油罐抽氣技術和原油穩定技術 ,像油罐抽氣技術適用於大多數站場的油罐揮發氣回收,不僅能夠有效收集,還能夠 減少油罐內壁腐蝕性 。
當通過以上各種技術將油田的伴生氣收集以後,就要根據它們的性質來確定利用它們的途徑了。目前來說,主要將這些伴生氣用作於 燃料、發電 等領域。伴生氣可以作為 燃料氣 用於油田站點或者基地附近的 生活供氣 ,其使用方式根據油田的伴生氣含量大小而變化。
至於利用伴生氣發電則是更常見的一類綜合利用方式,不少油田為此裝置了多台 燃氣發電機組 ,通過發電機的動能轉化成電能。如果油田的規模很大,還能 在附近建立發電站,利用伴生氣進行發電,再將產生的電用於石油基地 ,做到真正的自給自足。
從相關的報道來看, 將油井伴生氣從燃燒轉化為電能的綜合利用方式 已經在我國不少油田當中被 推廣使用 。
比如長慶油田,這里採油一廠的負責人在采訪中就介紹到,過去燃燒廢氣的火炬現在已經很少出現了,因為他們已經將廢氣 「變廢為寶」 。這種變廢為寶的方式就是 發電 ,自2007年時,這里就已經設置了 32個燃氣發電井組 ,共擁有 燃氣發電站11座 ,這樣的綜合利用使得採油一廠的 經濟效益增加了3200萬元 。
盤古梁油田同樣也對油田伴生氣進行了綜合利用, 熄滅了這些燒錢的火炬之後,從前的廢氣變成了現在不可或缺的「寶貝」 。
不論是燃燒還是收集,都是專業人員根據當地的實際情況進行考察商議之後作出的決定。我國現在正積極推廣火炬的改建和油田伴生氣的利用,因為根據不少油田的試點情況來看, 油田伴生氣的開發利用前景還是比較廣闊的 ,如果能夠有效開發,能將其從廢氣變為清潔能源。
並且,從環保方面來說,收集肯定比直接燃燒的方式更高, 燃燒之後的部分氣體還是有害的,長此以往這些氣體進入大氣會造成霧霾等空氣污染現象 。所以將油田伴生氣從直接燃燒轉變為收集利用,是未來石油開發當中的關鍵事情。
大家都期待著一個個火炬能夠逐漸熄滅,我國的石油開采必然能在科學的決策之下得到 創新和進步 。