石油工程概述修改版T

石油工程概論中國(guó)北京石油工程概論講義授課教師：張輝吳亞紅聯(lián)系電話：010－89733702公地點(diǎn)：研修大廈908E－mail:zhanghui3702@163.com非石油工程專業(yè)的限選課程，共32學(xué)時(shí)，2學(xué)分。鉆井16學(xué)時(shí)

采油16學(xué)時(shí)教學(xué)目的與要求：

了解石油、石油工業(yè)和石油工程；掌握基本概念，熟悉基本工藝過程；教學(xué)大綱鉆井部分主要內(nèi)容：巖石力學(xué)性質(zhì)；鉆井常用工具、鉆頭；鉆井液的功用、類型和主要性能；常用的鉆進(jìn)技術(shù)；井內(nèi)壓力控制、鉆井事故及處理；固井與完井等。采油部分主要內(nèi)容：油層的性質(zhì)；油藏的儲(chǔ)量和開發(fā)機(jī)理；油井流入動(dòng)態(tài)與井筒多相流；自噴與氣舉采油；有桿泵與無桿泵采油技術(shù)；油氣井增產(chǎn)增注措施；提高原油采收率技術(shù)等。教學(xué)大綱有關(guān)事宜教學(xué)方式：課堂講授為主考核方式：平時(shí)成績(jī)(考勤、作業(yè))+課程考試(閉卷)

缺課1/3者，取消考試資格

第8周最后一節(jié)課，課內(nèi)考試參考教材：(1)王瑞和,李明忠.石油工程概論，山東：石油大學(xué)出版社(2)陳庭根,管志川.鉆井工程理論與技術(shù).東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，2000(3)劉希圣主編.鉆井工藝原理.北京：石油工業(yè)出版社，1988(4)吳曉東,劉亞軍.石油工程概論，山東：石油大學(xué)出版社(5)王鴻勛,張琪.采油工藝原理，北京：石油工業(yè)出版社

1.課程特點(diǎn)多2.學(xué)習(xí)方法聯(lián)系實(shí)際深刻理解善于歸納3.要求認(rèn)真聽講、做好筆記等。散難學(xué)習(xí)要求石油：又稱原油一種以液態(tài)形式存在于地下巖石孔隙中的可燃性有機(jī)礦產(chǎn)，是以碳-氫化合物為主體的復(fù)雜混合物。沒有確定的化學(xué)成分和物理常數(shù)。與石油有相似產(chǎn)狀的、通常以烴類為主的氣體，指油田氣、氣田氣、凝析氣和煤層氣。甲烷成分CH4>80%天然氣：最早提出“石油”一詞的是公元977年中國(guó)北宋編著的《太平廣記》。正式命名為“石油”是根據(jù)中國(guó)北宋科學(xué)家沈括在所著《夢(mèng)溪筆談》中根據(jù)這種油《生于水際砂石，與泉水相雜，惘惘而出》而命名的。在“石油”一詞出現(xiàn)之前，國(guó)外稱石油為“魔鬼的汗珠”、“發(fā)光的水”等，中國(guó)稱“石脂水”、“猛火油”、“石漆”等。日常生活中到處可見石油及其附屬品：如汽油、柴油、煤油、潤(rùn)滑油、瀝青、塑料、纖維等，這些都是從石油中提煉出來的；日常所用的天然氣（液化氣）是從氣田中產(chǎn)出的，通過輸氣管道和氣站再到各家各戶的。“黑色的金子”、“工業(yè)的血液”目前就石油的成因有兩種說法：①無機(jī)論：即石油是在基性巖漿中形成的；②有機(jī)論：即各種有機(jī)物如動(dòng)物、植物、特別是低等的動(dòng)植物像藻類、細(xì)菌、蚌殼、魚類等死后埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、三角洲、湖泊等地方，在一定的溫度和壓力下，經(jīng)過許多物理化學(xué)作用，最后逐漸形成為石油。大部分專家贊成有機(jī)成因說。石油資源的極端重要性1、人類文明的重要基礎(chǔ)2、世界的主要能源3、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的核心資源4、綜合國(guó)力的標(biāo)志5、強(qiáng)烈的戰(zhàn)略性和政治特性中東局勢(shì)動(dòng)蕩石油工程是根據(jù)油氣和儲(chǔ)層特性建立適宜的流動(dòng)通道并優(yōu)選舉升方法，經(jīng)濟(jì)有效地將深埋于地下油氣從油氣藏中開采到地面所實(shí)施的一系列工程和工藝技術(shù)的總稱。包括油藏、鉆井、采油和石油地面工程等。石油工程是集多種工藝技術(shù)和工程措施于一體，多種工藝技術(shù)相互配合、相互滲透、相互促進(jìn)和發(fā)展的綜合工程。油田開采過程中根據(jù)開發(fā)目標(biāo)通過產(chǎn)油井和注入井對(duì)油藏采取的各項(xiàng)工程技術(shù)措施的總稱。石油工程概述1.石油工程的定義確定鉆井方法和鉆進(jìn)工藝技術(shù)，建立起一條開采油氣的通道，保護(hù)油氣層。油氣的分離、儲(chǔ)存、輸送等研究油氣田地質(zhì)資料，掌握地下油氣的分布狀況，掌握儲(chǔ)層及其流體的性質(zhì)與特點(diǎn)，制定合理的開發(fā)方案?？碧桨l(fā)現(xiàn)具有工業(yè)油氣流的含油氣構(gòu)造制定合理的開發(fā)方案進(jìn)行合理的鉆井設(shè)計(jì)和科學(xué)的鉆井施工2.石油工程任務(wù)制定采油工程方案，確定采油工藝技術(shù)開發(fā)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與開發(fā)調(diào)整采取有效措施，提高原油采收率經(jīng)濟(jì)有效地提高油田產(chǎn)量和原油采收率3.石油工程目標(biāo)目前，世界上已經(jīng)開發(fā)的油氣田，其采收率高的已超過70%，低的不足10%。我國(guó)東部油田平均采收率為30%，尚有2/3的原油滯留在地下沒有被開采出來。巨大的待開發(fā)的油氣資源！4.石油工程的主要環(huán)節(jié)井的建設(shè)及測(cè)量油氣生產(chǎn)、集輸?shù)葍?chǔ)層改造及井的維護(hù)井的廢棄花費(fèi)收益花費(fèi)花費(fèi)井（探井、開發(fā)井）的優(yōu)化設(shè)計(jì)花費(fèi)世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)我國(guó)已建立起完整的石油工業(yè)體系我國(guó)石油供需缺口將逐漸擴(kuò)大石油年產(chǎn)量石油年需求量中國(guó)已成為第三大石油進(jìn)口國(guó)（美國(guó)和日本），是僅次于美國(guó)的第二大石油消費(fèi)國(guó)，進(jìn)口石油依存度為50％左右。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)(IEA)預(yù)測(cè)，隨著越來越多中國(guó)消費(fèi)者購(gòu)買汽車，到2030年，中國(guó)石油消耗量的80%需要依靠進(jìn)口。中國(guó)進(jìn)口原油的95％左右依賴海運(yùn)。馬六甲海峽：對(duì)中國(guó)能源安全具有重要戰(zhàn)略意義。

中國(guó)從亞太地區(qū)、非洲地區(qū)、中東地區(qū)進(jìn)口的石油都要經(jīng)過這條咽喉水道。（波斯灣－印度洋－馬六甲－太平洋）誰控制了馬六甲海峽，誰就扼制住了中國(guó)的能源通道。對(duì)這條水道的過度依賴，給中國(guó)的能源安全帶來重大的潛在威脅。

俄羅斯輸油管線：起點(diǎn)俄羅斯伊爾庫(kù)茨克州的安加爾斯克油田

石油儲(chǔ)備：美國(guó)400多天；日本180天；中國(guó)7天。中國(guó)能源安全問題隨著我國(guó)油氣勘探開發(fā)程度的提高，石油剩余資源大多分布在高原、山地、沙漠、黃土塬和海洋覆蓋地區(qū)，地面環(huán)境和地質(zhì)條件復(fù)雜，而且大多屬于品位較低的低滲透和稠油油藏，勘探開發(fā)難度加大，油氣鉆采工程面臨一系列重大的科學(xué)和技術(shù)難題。以西氣東輸為龍頭的我國(guó)油氣輸送管道建設(shè)和石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫(kù)、地下儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)方興未艾，油氣儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域面臨油氣的長(zhǎng)距離管道輸送、油氣集輸、油氣儲(chǔ)存與儲(chǔ)備、城市燃?xì)廨斉涞纫幌盗欣碚摵图夹g(shù)難題。石油工程的意義溫家寶總理在2004年6月30日的國(guó)務(wù)院常務(wù)辦公會(huì)上指出：解決我國(guó)的能源問題，必須實(shí)行正確的指導(dǎo)方針，走中國(guó)特色的能源發(fā)展道路。要充分利用國(guó)內(nèi)國(guó)外兩種資源、兩個(gè)市場(chǎng)，立足于國(guó)內(nèi)能源的勘探、開發(fā)與建設(shè)，同時(shí)積極參加世界能源資源的合作與開發(fā)。要依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新。無論是國(guó)內(nèi)油氣勘探開發(fā)，還是進(jìn)軍國(guó)外市場(chǎng)，都必須有先進(jìn)的石油工程技術(shù)（包括鉆井、完井、采油、油藏、儲(chǔ)運(yùn)等）作支撐。石油工程的意義

石油工業(yè)是以石油為中心的多學(xué)科協(xié)同作戰(zhàn)的聯(lián)合體，所涉及的專業(yè)領(lǐng)域包括地質(zhì)勘探、鉆井、采油、測(cè)井、油藏、機(jī)械、儲(chǔ)運(yùn)、煉制、化工、經(jīng)濟(jì)、管理……。鉆井是石油工業(yè)從勘探到煉制這一長(zhǎng)鏈中不可缺少的一環(huán)：鉆井的重要性采油煉制儲(chǔ)運(yùn)鉆井勘探地質(zhì)測(cè)井油藏機(jī)械化工經(jīng)濟(jì)管理

鉆井的重要性井，是人類探查地下油氣資源并將它們采出地面的必要通道。鉆井是油氣勘探和開發(fā)的重要手段(鉆頭不到油氣不冒)。鉆井是石油行業(yè)的“火車頭”，具有資金和技術(shù)密集型工程特點(diǎn)。

在世界范圍內(nèi)，探井費(fèi)用占油氣勘探總成本的55%～80%，開發(fā)井費(fèi)用占開發(fā)總成本的比例也越來越高?！吧咸?、入地、下海、登極”，是人類征服大自然的四大壯舉。地球的主要分層挑戰(zhàn)“入地、下海”的極限，向著垂直更深及水平位移更大的地下目標(biāo)進(jìn)軍。鉆井的特點(diǎn)（“難”）人們常說“上天容易入地難”：大氣層，均質(zhì)；入地的難點(diǎn)體現(xiàn)在：巖石的非均質(zhì)性和各向異性、地層的不可見性、構(gòu)造的復(fù)雜性、地層壓力系統(tǒng)的多變性。地層在沉積過程中經(jīng)歷了上千萬乃至幾十億年的風(fēng)雨和磨難，無數(shù)次大大小小的地殼運(yùn)動(dòng)使地質(zhì)構(gòu)造變得非常復(fù)雜，堅(jiān)硬的巖石即使是金剛石鉆頭也很難鉆穿，疏松的巖石又很容易坍塌，鹽巖層和泥巖層則通常引起膨脹變形。地下的高溫以及壓力系統(tǒng)