石油、天然氣開采課件

1、石油、天然氣開采1. 石油天然氣簡(jiǎn)介2. 資源分布狀況3. 勘探開采過程4. 開采方法1. 石油、天然氣簡(jiǎn)介石油以碳?xì)浠衔餅橹饕煞?、有色可燃性油質(zhì)液體礦物。是遠(yuǎn)古海洋或湖泊中動(dòng)植物尸體在地下經(jīng)過漫長(zhǎng)的復(fù)雜變化而形成的油狀液體混合物 自然狀態(tài)下的石油有的粘稠，有的稀薄，成膏狀，在較低溫度下成為半固體甚至固體。顏色通常是暗褐色的，也有黃色、淡黃色、淡紅色、淡褐色等。成分主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴所組成的混合物。石油的大部分是液態(tài)烴，同時(shí)在液態(tài)烴里溶有少量的氣態(tài)烴和固態(tài)烴。石油主要含有碳和氫兩種元素，同時(shí)還含有少量的硫、氧、氮等元素。1. 石油、天然氣簡(jiǎn)介天然氣是古生物遺骸長(zhǎng)期沉積地下，經(jīng)

2、慢慢轉(zhuǎn)化及變質(zhì)裂解而產(chǎn)生之氣態(tài)碳?xì)浠衔?，具有可燃性是一種多組分的混合氣體，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在，戊烷以下為液體。 多在油田開采原油時(shí)伴隨而出或純天然氣氣田。天然氣蘊(yùn)藏在地下多孔隙巖層中，主要成分為甲烷，比重約0.65，比空氣輕，無色、無味、無毒。Prepared by Tom Sheeran 石油用作燃料發(fā)電廠用的燃料輕型車用的汽油卡車和火車用的柴油飛機(jī)用的航空汽油房屋取暖用的燃料油潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂蠟、瀝青和石油焦溶劑和石油化工產(chǎn)品有機(jī)合成

3、工業(yè)的重要的原料和中間體1. 石油、天然氣簡(jiǎn)介Prepared by Tom Sheeran 用途1. 石油、天然氣簡(jiǎn)介Prepared by Tom Sheeran 天然氣1、天然氣發(fā)電具有緩解能源緊缺、降低燃煤發(fā)電比例，減少環(huán)境污染的有效途徑，且從經(jīng)濟(jì)效益看，天然氣發(fā)電的單位裝機(jī)容量所需投資少，建設(shè)工期短，上網(wǎng)電價(jià)較低，具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力2、天然氣化工工業(yè)天然氣是制造氮肥的最佳原料，具有投資少、成本低、污染少等特點(diǎn)。天然氣占氮肥生產(chǎn)原料的比重，世界平均為80%左右 3、城市燃?xì)馐聵I(yè)，特別是居民生活用燃?xì)怆S著人民生活水平的提高及環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，大部分城市對(duì)天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃

4、料的經(jīng)濟(jì)效益也大于工業(yè)燃料。4、壓縮天然氣汽車，以天然氣代替汽車用油具有價(jià)格低、污染少、安全等優(yōu)點(diǎn)用途1. 石油、天然氣簡(jiǎn)介天然氣在石油里處于溶解狀態(tài)當(dāng)石油被開采出來的時(shí)候，一些天然氣也隨著石油被采出來。 單純的氣田少共性元素組成、結(jié)構(gòu)形式以及生成的原始材料和時(shí)序，開采方式等石油、天然氣開采1. 石油天然氣簡(jiǎn)介2. 資源分布狀況3. 勘探開采過程4. 開采方法2.資源分布狀況原油的分布從總體上來看極端不平衡：從東西半球來看約3/4的石油資源集中于東半球，西半球占1/4；從南北半球看石油資源主要集中于北半球；從緯度分布看，主要集中在北緯20-40和50-70兩個(gè)緯度帶內(nèi)。波斯灣及墨西哥灣兩大油區(qū)

5、和北非油田均處于北緯20-40內(nèi)，該帶集中了51.3%的世界石油儲(chǔ)量；50-70緯度帶內(nèi)有著名的北海油田、俄羅斯伏爾加及西伯利亞油田和阿拉斯加灣油區(qū)。2.資源分布狀況石油天然氣分布石油、天然氣開采1. 石油天然氣簡(jiǎn)介2. 資源分布狀況3. 勘探開采過程4. 開采方法3. 勘探開采過程從尋找石油到利用石油，大致要經(jīng)過四個(gè)主要環(huán)節(jié)，即尋找、開采、輸送和加工，這四個(gè)環(huán)節(jié)一般又分別稱為“石油勘探”“油田開發(fā)”“油氣集輸”“石油煉制”。嵌在巖石顆粒和沙子之間很小的孔隙里。大多數(shù)這樣的孔隙肉眼是看不到的。石油天然氣地下存在方式石油天然氣地下存在方式3. 勘探開采過程油氣存在于地層中天然的圈閉構(gòu)造中。 油氣

6、圈閉構(gòu)造由穹頂或斷層組成。非滲透性的巖石（指流體不能穿越的巖石）覆蓋在構(gòu)造頂部防止油氣逃逸到地表。如果沒有油氣圈閉構(gòu)造，油氣就會(huì)向地表移動(dòng)，最終揮發(fā)掉，也就不能形成油氣田。油油田示例非滲透性巖石層阻止油氣向上流動(dòng)水層防止了油向下逃逸。水氣水氣田示例氣油水油氣田示例聲波探測(cè)通過油藏反射的聲波找到它們，計(jì)錄聲波反射回來的時(shí)間計(jì)算機(jī)處理這些數(shù)據(jù)，構(gòu)造出地下巖層系統(tǒng)的圖像Gas油聲源接收器t = 1 sect = 1.2 sect = 1.42 sec油田勘探鉆井設(shè)備一些不同種類的鉆井設(shè)備陸上鉆井架用于陸上鉆井鉆井船鉆井船和半潛式鉆井平臺(tái)用于水深100 ft到5000+ft情況的鉆井半潛式鉆井平臺(tái)自升

7、式鉆井平臺(tái)用于水深15ft 到+/-350ft情況的鉆井內(nèi)陸駁船鉆井架用于水深8ft 到30ft情況的鉆井30ft=10m鉆井設(shè)備: 一套可以使我們鉆入地層的特殊設(shè)備一套鉆井設(shè)備由很多不同的部分組成井架，地基，起重設(shè)備，發(fā)電機(jī)，鉆桿，鋼罐，泵，固控設(shè)備，還有很多其他部件最深可鉆到地下6英里（9.7公里）深的地方珠穆朗瑪峰的高度鉆柱鉆頭起重設(shè)備由以下部分組成:天車游動(dòng)滑車游動(dòng)鋼絲繩和一個(gè)用來起降游動(dòng)鋼絲繩的絞車。井架底座井架鉆井設(shè)備上的起重設(shè)備提升和放下鉆柱的待用鉆桿動(dòng)畫演示鉆井示意圖鉆柱在地表被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)井眼底部的鉆頭旋轉(zhuǎn)。鉆井泥漿被泵入鉆桿內(nèi)部，從鉆頭的噴嘴流入環(huán)形空間。泥漿將巖屑循環(huán)帶

8、到地表3) 泥漿和巖屑混在一起從環(huán)形空間向上提升，帶到地表。篩布 4) 混合物通過在地表的濾網(wǎng)。1) 干凈的泥漿被泵從泥漿池中抽出，注入鉆桿當(dāng)中。2) 泥漿從鉆頭的流出，進(jìn)入到鉆桿和套管之間的環(huán)形空間，把鉆頭切下的巖屑向上帶出。6) 干凈的泥漿透過濾網(wǎng)，回到泥漿池。鉆井泥漿循環(huán)泥漿泵5) 巖屑被從泥漿中濾除，形成巖屑堆。鉆井的工序大鉆頭鉆一小段井眼井中放入鋼制的套管，并用水泥固定套管的外側(cè)，防止井眼塌陷。0200小一些的鉆頭在第一個(gè)套管內(nèi)部開鉆。從上一個(gè)套管的底部鉆出一個(gè)新的井眼。2000500在新的井眼中放下套管，并用水泥固定。鉆井的工序重復(fù)過程鉆井的工序油氣檢測(cè)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行測(cè)井。測(cè)井是用

9、電纜將設(shè)備下到井下，記錄巖石的物理屬性。如電阻，孔隙度，密度，放射性，孔隙壓力等等。油氣檢測(cè)砂頁巖粉砂巖頁巖粉砂巖白云石頁巖根據(jù)測(cè)井結(jié)果完井（地層有油）OR 把井封堵拋棄（地層沒有油）伽馬射線2005003000電阻抗孔隙度很好的砂巖高阻抗，可能是油氣低阻抗，可能是水低孔隙度高孔隙度低阻抗，可能是水高孔隙度低孔隙度高孔隙度測(cè)井成功 在生產(chǎn)層段下最后一次的套管 用水泥固定。井眼內(nèi)用射孔槍進(jìn)行射孔擊穿生產(chǎn)層段部分的井壁套管在井眼里放入生產(chǎn)油管用封隔器把生產(chǎn)層段和上部的套管空間分隔開油管封隔器連接地面管線準(zhǔn)備產(chǎn)油地面的生產(chǎn)設(shè)備油、水、氣分離分離器油水氣油氣分離器石油水天然氣提煉、存儲(chǔ)、運(yùn)輸，輸入市場(chǎng)

10、煉油廠儲(chǔ)油罐消費(fèi)燃料驅(qū)動(dòng)房屋供暖石油、天然氣開采1. 石油天然氣簡(jiǎn)介2. 資源分布狀況3. 勘探開采過程4. 開采方法4. 油氣開采方法自噴采油法人工舉升采油法注水注氣化學(xué)試劑混相驅(qū)動(dòng)4. 油氣開采方法實(shí)施手段：1、通過壓入沸水或高溫水蒸汽，甚至通過燃燒部分地下的石油 2、壓入氮?dú)?3、壓入二氧化碳來降低石油的黏度 4、壓入輕汽油來降低石油的黏度 5、壓入能夠?qū)⒂蛷膸r石中分解出來的有機(jī)物的水溶液 6、壓入改善油與水之間的表面張力的物質(zhì)（清潔劑）的水溶液來使油從巖石中分解出來石油開采的三個(gè)階段前期（一次采油）從19世紀(jì)末到20世紀(jì)30年代自噴（自然上涌）天然能量充足這個(gè)階段技術(shù)上的主要標(biāo)志是以利

11、用天然能量開采為主。石油的采收率平均只有1520，鉆井深度不大，觀察油藏的手段只有簡(jiǎn)單的溫度計(jì)、壓力計(jì)等 中期（二次采油 ）從30年代末到50年代末，以建立油田開發(fā)的理論體系為標(biāo)志。普遍采用人工增補(bǔ)油藏能量的注水開采、注氣技術(shù)，使石油的最終采收率提高到30 后期（三次采油）EOR（Enhance Oil Recovery)新技術(shù)，如熱力驅(qū)法、混相驅(qū)法、化學(xué)驅(qū)法等。50%左右CO2驅(qū)油機(jī)理：（超臨界CO2）降低油水界面張力降低原油粘度膨脹作用改善流度比酸化解堵萃取和汽化原油中輕質(zhì)烴混項(xiàng)效應(yīng)CO2驅(qū)油方式混項(xiàng)驅(qū)混相效應(yīng)是指兩種流體能相互溶解而不存在界面，消除了界面張力。CO2與原油混相后，不僅能萃取和汽化原油中輕質(zhì)烴， 而且還能形成CO2和輕質(zhì)烴混合的油帶。油帶移動(dòng)是最有效的驅(qū)油過程，可使采收率達(dá)到90以上水與氣交替注入也叫混相驅(qū)，通過向儲(chǔ)層中注入CO2，使原油膨脹，增強(qiáng)其流動(dòng)性，然后注水，將原油驅(qū)向井口。混合后的流體減小了CO2單