1. 石油是怎么采集到地面上来的
很早很早以前,人们用最简单的提捞方式开采原油,就像用吊桶在水井中提水一样,用绞车把原油从油井中提取上来。但这种方法只适用于油层非常浅、压力很小、产量很低的油井。如1907年中国延长油矿的延1井,井深81米,日产油1~1.5吨。1911年打的延2井,井深157米,日产油100千克。当时都是用转盘绞车把原油从油井中提捞上来的。
随着石油工业的发展,越来越多产量高、油层埋藏很深的油田被发现,原来那套人工提捞的方法无法在这些油井上使用,所以逐渐被淘汰,自喷采油和各种人工举升采油的方法应运而生。
一口油井用钻井的方法钻孔、下入钢管连通到油层后,原油就会像喷泉那样沿着油井的钢管自动向地面喷射出来。油层内的压力越大,喷出来的油就越快、越多。这种靠油层自身的能量将原油举升到地面的能力称为自喷,用这种办法采油称为自喷采油,它常发生在油井开发的初期。
那么油井为什么会自喷呢?石油和天然气深埋于地下封闭的岩石构造中,在上覆地层的重压下,它们与岩石一起受到压缩,从而集聚了大量的弹性能量,形成高温高压区。当油层通过油井与地面连通后,在弹性能量的驱动下,石油、天然气必然向处于低压区的井筒和井口流动。这就像一个充足气的汽车轮胎一样,当拔掉气门芯后,被压缩的空气将喷射而出。油层与油井的沟通一般情况下靠射孔完成。射孔是用特殊的枪和子弹把套管、水泥环、油层射开。一旦射孔完成,就像拔掉了封闭油层的气门芯,油气将通过油井喷射到地面。
自喷井的产量一般来说都是比较高的。例如:中东地区有些油井每口油井日产油量可高达1~2万吨。中国华北油田开发初期,很多油井日产千吨以上,大庆油田的高产井日产200~300吨。据统计,目前世界上约有50%~60%的原油都是靠自喷方法开采出来的,特别是在中东地区,大多数油井有旺盛的自喷能力。由于这种方法不需要复杂昂贵的设备,油井管理比较方便,是一种高效益的采油方法。所以,在油田开发过程中,人们都设法尽可能地保持油井长期自喷。到了开发的中后期,油层的压力会逐渐减小,不足以将地层内的原油驱替到井底并举升到地面,这时就需要给油层补充能量,如注入水或注入天然气等,增加油层的压力,以延长油井的自喷期。
自喷井示意图当通过注水、注气仍不能满足油井的自喷条件时,人们将采用特殊的机械装置将原油从井底抽吸出来,这就是人工举升采油方法。
2. 石油是怎么形成的原理
石油形成的原理:
石油的生成至少需要200万年的时间,在现今已发现的油藏中,时间最老的达5亿年之久。但一些石油是在侏罗纪生成。
在地球不断演化的漫长历史过程中,有一些“特殊”时期,如古生代和中生代,大量的植物和动物死亡后,构成其身体的有机物质不断分解,与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。
由于沉积物不断地堆积加厚,导致温度和压力上升,随着这种过程的不断进行,沉积层变为沉积岩,进而形成沉积盆地,这就为石油的生成提供了基本的地质环境。
大多数地质学家认为石油像煤和天然气一样,是古代有机物通过漫长的压缩和加热后逐渐形成的。按照这个理论石油是由史前的海洋动物和藻类尸体变化形成的。(陆上的植物则一般形成煤。)经过漫长的地质年代这些有机物与淤泥混合,被埋在厚厚的沉积岩下。
在地下的高温和高压下它们逐渐转化,首先形成腊状的油页岩,后来退化成液态和气态的碳氢化合物。由于这些碳氢化合物比附近的岩石轻,它们向上渗透到附近的岩层中,直到渗透到上面紧密无法渗透的、本身则多空的岩层中。这样聚集到一起的石油形成油田。
通过钻井和泵取人们可以从油田中获得石油。地质学家将石油形成的温度范围称为“油窗”。温度太低石油无法形成,温度太高则会形成天然气。
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石油的物质成份:
油质(这是其主要成分)、胶质(一种粘性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质。石油是由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体。严格地说,石油以氢与碳构成的烃类为主要成分。
构成石油的化学物质用蒸馏能分解。原油作为加工的产品,有煤油、苯、汽油、石蜡、沥青等。严格地说,石油以氢与碳构成的烃类为主要成分。分子量最小的4种烃,全都是煤气。
石油对环境不仅环境影响这么简单,如今应该用危害来形容。污染可分为三个方面:
1、油气污染大气环境,表现为油气挥发物与其它有害气体被太阳紫外线照射后,发生理化反应污染;或燃烧生成化学烟雾,产生致癌物和温室效应,破坏臭氧层等。
2、污染土壤,这里我们不必多说明,大家都知道石油污染土壤的地方,寸草不生。
3、污染地下水,我们现在生活的水资源被污染,以至于地方性癌症村屡屡皆是,这石油污染地下水的恶果是日日严峻。
输油管线腐蚀渗漏污染土壤和地下水源,不仅造成土壤盐碱化、毒化,导致土壤破坏和废毁,而且其有毒物能通过农作物尤其是地下水进入食物链系统,最终直接危害人类。
石油进入土壤后,会破坏土壤结构,分散土粒,使土壤的透水性降低。其富含的反应基能与无机氮、磷结合并限制硝化作用和脱磷酸作用,从而使土壤有效磷、氮的含量减少。特别是其中的多环芳烃,因有致癌、致变、致畸等活性和能通过食物链在动植物体内逐级富集,它在土壤中的累积更具危害。
3. 石油是怎么形成的
一、1763年,俄国科学家罗蒙诺索夫首先表明观点:石油起源于植物。
二、1876年,俄国化学家门捷列夫提出了“碳化说”。他认为,地球上有丰富的铁和碳,在地球形成初期,它们可能化合成大量碳化铁,以后又与过热的地下水作用,就生成碳氢化合物。
碳氢化合物沿着地壳裂缝上升到适当的部位储存凝结,最终形成石油。但这一假说的不足之处是:地球深处的碳化铁含量极其微小,并且地球内部的高温也使地下水无法到达地球深处。
三、1866年,勒斯奎劳第一个提出了石油的“有机成因说”,认为石油可能是由古代海生的纤维状植物沉积到地层以后慢慢转化而成的。
四、1888年,杰菲尔指出石油是海生动物的脂肪经过一系列变化而形成的。二十世纪三十年代,前苏联的古勃金又提出了石油的“动植物混合成因说”;四、五十年代,有人还提出石油的“分子生油说”,就是油烃类是沉积岩中的分散有机质在成岩作用早期转变而成的。
五、十九世纪末,俄国另一位科学家索科洛夫提出了“宇宙成因”假说。他认为,在地球还处在溶融的火球状态时,吸收了大量原始大气中的碳氢化合物。随着原始地球不断冷却,这些碳氢化合物逐渐凝结埋藏,并在地壳中形成石油。
六、1951年,前苏联地质学家创立了“岩浆说”。他们认为,石油是在地球深部的岩浆作用中形成的。地球深处的岩浆里面,不仅有碳和氢,而且有氧、碳、氮等元素。
在岩浆从高温到低温的变化过程中,这些元素进行了一系列的化学反应,从而形成甲烷、碳氢化合物等一系列石油中的化合物。伴随着岩浆的侵入和喷发,这些石油化合物在地壳内部迁移、聚集、最终形成石油矿藏。
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石油,地质勘探的主要对象之一,是一种粘稠的、深褐色液体,被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说,前者较广为接受,认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生。
后者认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。石油主要被用来作为燃油和汽油,也是许多化学工业产品,如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
石油的成分主要有:油质(这是其主要成分)、胶质(一种粘性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质。石油是由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体。
严格地说,石油以氢与碳构成的烃类为主要成分。构成石油的化学物质用蒸馏能分解。原油作为加工的产品,有煤油、苯、汽油、石蜡、沥青等。严格地说,石油以氢与碳构成的烃类为主要成分。分子量最小的4种烃,全都是煤气 。
原油的颜色非常丰富,有甚红、金黄、墨绿、黑、褐红、至透明;原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量决定的,含的越高颜色越深。我国重庆黄瓜山和华北大港油田有的井产无色石油,克拉玛依石油呈褐至黑色,大庆、胜利、玉门石油均为黑色。
无色石油在美国加利福尼亚、原苏联巴库、罗马尼亚和印尼的苏门答腊均有产出。无色石油的形成,可能同运移过程中,带色的胶质和沥青质被岩石吸附有关。但是不同程度的深色石油占绝对多数,几乎遍布于世界各大含油气盆地 。
4. 古代怎么提炼石油
首先你要搞到玻璃制作工艺 ,玻璃工艺的前提是锅炉技术。再研究高温玻璃 高温陶瓷技术。然后得到密封罐技术 ,然后配合高温玻璃整出冷凝技术 配合蒸馏技术 再搞出搞出温度计 需要HG,然后全程密封的情况下你就能得到分层的石油,取上层石油添加铅粉,你能得到防爆柴油,进一步得到热气球技术再研究一下得到活塞技术就能制作热气球飞船 如果没有任何意外发生 任何一个朝代都能实现此类技术。但是因为工艺问题 ,死亡率会增加不少。
5. 石油是如何提炼出来的
提炼方法
石油的炼制的基本方法较多,这里只介绍几种主要的炼制方法。
1、蒸馏:利用气化和冷凝的原理,将石油分割成沸点范围不同的各个组分,这种加工过程叫做石油的蒸馏。
蒸馏通常分为常压蒸馏和减压蒸馏。在常压下进行的蒸馏叫常压蒸馏,在减压下进行的蒸馏叫减压蒸馏,减压蒸可降低碳氢化合物的沸点,以防重质组分在高温下的裂解。
2、裂化:在一定条件下,使重质油的分子结构发生变化,以增加轻质成分比例的加工过程叫裂化。
裂化通常分为热裂化、减粘裂化、催化裂化、加氢裂化等。
3、重整:用加热或催化的方法,使轻馏分中的烃类分子改变结构的过程叫做重整。它分为热重整和催化重整,催化重整又因催化剂不同,分为铂重整、铂铼重整、多金属重整等。
4、异构化:是提高汽油辛烷值的重要手段。即将直馏汽油、气体汽油中的戊烷、已烷转化成异构烷烃。也可将正丁烷转变为异丁烷,用作烷基化原料。
经过石油炼制的基本方法得到的,只是成品油的馏分,还要通过精制和调合等程序,加入添加剂,改善其性能,以达到产品的指标要求,才能得到最后的成品油料,出厂供使用。
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炼制特点
(1)炼油生产是装置流程生产,石油沿着工艺顺序流经各装置,在不同的温度、压力、流量、时间条件下,分解为不同馏分,完成产品生产的各个阶段。
一套装置可同时生产几种不同的产品,而同一产品又可以由不同的装置来生产,产品品种多。因此,为了充分利用资源,在管理上需采用先进的组织管理方法,恰当安排不同装置的生产。
(2) 炼油装置一般是联动装置,加工对象为液体或气体,需要在密闭的管道中输送,生产过程连续性强,工序间连接紧密。在管理上需按照要求保持平稳连续作业,均衡生产。
(3) 炼油生产有高温、高压、易燃、易爆、有毒、腐蚀等特点,安全上要求特别严格。在管理上,要防止油气泄漏,保持良好通风,严格控制火源,保证安全生产。
(4) 炼油生产过程基本上密闭的,直观性差,且不同原料的加工要求和工艺条件也不同。在管理上需要正确确定产品加工方案,优选工艺条件和工艺过程。
(5) 炼油生产过程通过高温加热使石油分离,经冷却后调合为不同油品或进一步加工为其它产品。在管理上必须保持整个生产过程的物料平衡,按工艺规定比例配料生产,同时还要组织好企业的热平衡,以不断降低能耗。