① 石油開采過程步驟
石油開採的步驟:
1. 利用抽油機和深井泵將地下原油輸送到地面。
2. 通過地面管網將原油輸送到採油中轉站。
3. 中轉站通過加熱爐加溫後,利用離心泵通過長輸管線將原油輸送到聯合站進行進一步處理。
石油是一種深埋在地下的流體礦物。1982年,世界石油產量為2.644億噸,天然氣產量為1582.9億立方米。油氣從儲層流入井底,再從井底上升到井口。
石油和天然氣的開采與數學、力學、地質學、物理學、機械工程、電子學等學科的發展密切相關。石油開采技術的發展可以分為三個階段:
1. 初期階段(19世紀末至20世紀30年代):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。
2. 第二階段(30年代末至50年代末):以建立油田開發的理論體系為標志,包括岩石力學、油藏物理和滲流力學體系的確立,以及人工增補油藏能量的注水開采技術的廣泛應用。
3. 第三階段(60年代至今):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,包括油層沉積相模型、放射性測井技術、油氣藏內部多相滲流規律的深入理解、優化鑽井技術、大型酸化壓裂技術的應用等。
海上油氣開發與陸地上的油氣開發類似,但建造採油平台的工程耗資更大,需要進行風險分析,准確選定平台位置和建設規模。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。
② 石油開采過程步驟
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。
③ 石油藏在那麼深的地表之下,人們是如何發現的
自從人類進入高級文明以來,就不斷發展自己的社會和科技,隨著社會和科技的不斷進步,人類發明出了各種各樣的先進設備,例如飛機、坦克、汽車、輪船等等,雖然它們的用途不同,但是都有一個共同點,那就是需要燃油來推進,如果沒有了燃油,那麼飛機就無法起飛,坦克、輪船也無法啟動,汽車也無法行駛。而燃油主要又是由石油提煉而來,所以石油的開采就顯得尤為關鍵和重要了,所以世界上很多國家也會因為爭奪石油而發生戰爭。不過對石油稍微有所了解的小夥伴都知道,石油通常是深埋在地底下的,正常來講人類不可能會發現石油,畢竟誰會閑著沒事干一直往地底下挖呢,那麼石油到底是如何被人們發現的呢?接下來我們就一起來了解下吧。
最後校長認為,人類之所以能發展成現在這么高級的文明,很大程度上靠的就是智慧,我們人類在發展的道路上不斷應用自己的智慧來生存,最終才能主宰世界。就連石油的發現和利用也不例外,人類最開始發現了地表上的石油,後經發現石油的作用和價值,最終再地底下發現了大量的石油,看完不得不佩服人類的智慧。雖然現在石油資源日益減少,但是我相信在未來我們人類依然能依靠智慧來發明出更好的新能源。
④ 另闢蹊徑地下深埋石油!石油儲備已破3億桶,國產特種鋼功不可沒
1973年由於巴以雙方再次沖突,導致中東石油供應缺失,進而引發了世界范圍內的石油危機,經濟上也造成了巨大損失。自此以後,西方國家對於石油儲備倍加重視,為此還成立了國際能源機構。現今戰爭對於戰前儲備十分重視,能源儲備更是重中之重。近年來,我國已成為世界上最大原油進口國,對於國外的依存高達60%,一旦戰時原油供給受制於人,對於戰爭局勢影響將無法想像。
出品|國器
日本石油儲備200天位居亞洲第一
依照國際能源機構規定,國家需要至少90天以上的石油儲備。像美國早已達到150天的儲存量,而亞洲地區石油儲備最多的還是能源稀缺的日本,其石油儲備可以達到快200天。我國為了使能源供給安全,在2004年開始了石油儲備建設的漫長征程,根據建設計劃,預計用三期工程,於2020年完成石油儲備硬體設施。在一期工程將黃島、鎮海、大連、舟山這四個地方作為儲油基地,在建造時卻存在很大的技術障礙。
中國國產特種鋼一舉打破日本高強度鋼板的壟斷
在地面建設大型儲油罐,對於儲油罐本身的鋼鐵強度和屈服度有很大要求,而我國當時沒有相應的技術,只有向日本進口高強度鋼板來應對,在知道中國無法建造出高強度鋼板,並且需求還很大後,日本眾多商家便紛紛上漲售價牟取暴利。為了打破日本的壟斷,國家開始組織多部門多機構聯合攻克難關。經過一年多的努力,高達730MPa的抗拉強度和屈服度在490MPa以上的鋼板終於由武鋼、寶鋼等幾大公司打造出來,其各方面數據都達到了甚至超過了日本的同類產品。
中國地下挖洞水封的另闢蹊徑儲油方式
日本對中國高強度鋼板的壟斷一舉被打破,為國家儲備更多的石油提供了設施基礎。第一期工程於2010年完成後,我國馬上開始二期工程,在天津、錦州、舟山等八個城市建造更大的儲油基地。我國並沒有「沉迷」於地面大型儲油罐建設,在二期工程黃島國家石油儲備中另闢蹊徑,選擇了水封岩洞庫。水封岩洞庫建造於地下數十米處,只需利用岩體由人工挖掘形成洞室,再利用水封就可以,這種方法不僅造價低,佔地少,其運營成本也低,就是要建設的時間較長,更重要的是安全可靠。
中國3億桶原油儲備仍是任重而道遠
中國目前已有3億桶原油儲備,可供30多天的用量,相較於90天的標准雖然還有一定距離,但我國已明確石油儲備的重要,在決策上十分有遠見,原油儲備基地建設都趕上了石油價格下跌,我國第一時間就購入了大批低價石油。但應知道,與世界儲油一流的日本相比我國在石油儲備安全、技術等方面還遠遠不足,石油儲備量是日後戰爭勝利的關鍵,我國石油儲備道路任重而道遠。
⑤ 石油是怎麼生成的
石油是一種天然燃料,主要由有機物質在地下埋藏、壓力、溫度等條件下長時間轉化而成。下面是石油的生成過程:
1. 有機物質來源
石油是由含有豐富有機物質(如藻類、有機質類等)的海生生物如拋藻、原藻等,和先前的植物殘部(如葉子、樹木)所埋葬,隨之淤壓所形成的沉積岩組成的。
2. 深埋下的沉積岩
有機物質經過埋藏後,被深埋在地下,沉積壓力逐漸增加,有機物質逐漸轉化。
3. 熱解反應的發生
在地下,高溫和高壓條件下,長時間作用下,有機物質開始被分解,產生相當於石油的混合物。這個過程被稱為熱解反應或催化裂化。在這個時候,有機碳化合物由長鏈分子轉化為較短的線型或環狀烴類。
4. 靜置和分級
石油生成的混合物靜置一段時間後,分化成上下兩部分。上面是輕質烴類(如甲烷,乙烷等),下面是重質烷類(如石油)。這個過程被稱為「分級」。
綜上所述,石油是在自然條件下,由地下深處的有機物質在受到壓力和溫度大的影響,逐漸經歷深層分解、沉澱、分級等過程轉化而來的。這個過程需要長時間,大量的時間和自然力量造就出了石油。
⑥ 加油站油罐埋地下多深
加油站油罐一般埋地下1.6米深,大型油罐為4.2米。
油罐一般容量為2000立方米以下,當壁高增大時,滲透壓力也增大而易滲漏,因此壁高多控制在6米以下。油罐磚石砌體的抗滲性能差,施工時,要求砌體砌築密實,砂漿飽滿,並在罐內側採取有效的抗滲措施,如採用鋼絲網水泥砂漿抹面層或防滲塗料等。
中國加油站油罐已採用繞絲預應力方法來增大容量和提高抗裂性能,一般用鋼筋混凝土和磚石建造的油罐和油池,其結構構造要求和計算原則見水池。非金屬油罐、油池對地基的沉降較敏感,因此對軟弱或土質不均勻的地基,必須進行地基處理。
加油站油罐主要類型:
1、立式圓筒形拱頂鋼油罐。容量一般在一萬立方米以下。壁板採用套筒式連接(貼角焊縫)。施工時常用倒裝法(從罐頂開始,自上而下逐層安裝罐壁,並用風機送風使罐體上升)。與正裝法(從罐壁底圈板開始,自下而上逐層安裝罐壁)比較,減少了高空作業。
2、立式圓筒形浮頂鋼油罐。設有能上下浮動的雙盤式浮頂或單盤式浮頂。雙盤式浮頂能減少熱輻射影響,因此,油品蒸發損失小。但在容量較大時(大於一萬立方米),為了降低造價,一般採用單盤式浮頂。這類油罐應注意選擇合理的密封裝置要求密封效果好、安裝和維修方便。壁板採用對焊連接,施工常用正裝法。
3、立式圓筒形內浮頂鋼油罐。兼有拱頂和內浮頂,內浮頂在拱頂油罐內部漂浮在液面上,可上下浮動。它除具有浮頂油罐特點外,還能保證油品的清潔度。
4、球形鋼油罐。可承受0.45~3兆帕的工作壓力,容量一般為50立方米,常用於儲存液化石油氣。
5、卧式鋼油罐。容量一般在50米3以下。可以儲存汽油和易揮發的石油產品。
⑦ 石油藏在那麼深的地表之下,人們是如何發現的
自從人類進入高級文明以來,不斷發展和進步,發明了各種先進設備,如飛機、坦克、汽車、輪船等。這些設備都需要燃油來推動,燃油主要由石油提煉而來。因此,石油的開采顯得尤為關鍵。世界上許多國家因爭奪石油而發生戰爭。那麼,石油是如何被人們發現的呢?
石油是世界上最重要的資源之一,各國都非常重視。實際上,最早發現和應用石油的國家是中國。在宋朝時期,學者沈括發現了一種可以燃燒的水,即石油,並預測石油在地底下是無限的。雖然現代證實石油並非無限,但儲量仍然巨大,證實了古人的推算和研究非常准確。
石油是經過成千上萬年的沉降形成的資源,主要來源於動物屍體、植物、碳等物質。經過長時間沉降,石油深埋地下。正常情況下,如果不挖掘地下,我們無法發現石油。然而,部分地區石油會滲透到地面,被人類發現。人們發現石油可以被點燃,最初用於軍事目的。隨著科技的發展,人們沿著滲透的石油挖掘,發現了大量石油,並建立了煉油廠進行提煉。世界上第一個煉油廠於1861年誕生,石油從此被廣泛開采和應用。
總之,人類能發展成為高級文明,很大程度上歸功於智慧。在發展過程中,人類不斷運用智慧生存,最終成為世界的主宰。石油的發現和利用也是人類智慧的體現。盡管現在石油資源日益減少,但相信未來人類會依靠智慧發明出更好的新能源。