石油工业概论,石油工程系 张红静 联系方式：2654505,重点内容：,1、掌握原油、天然气、油田水的物性 2、掌握岩石的特性参数； 3、掌握沉积岩的成岩作用、类型以及与油气的关系； 4、掌握钻井、采油设备；,重点内容：,5、掌握钻井液的组成、性能、功用及类型； 6、增产增注措施以及提高采收率方法 7、油气层损害实质 8、掌握储运中油水的分离 9、掌握石油加工的工艺流程及产品,学习方法,勤动笔：记笔记 勤动脑：紧跟老师的思路思考问题； 勤动手：查阅文献 参考文献：保护油气层技术 徐同台等编著 石油工业出版社油层物理 何更生 编著 石油工业出版社油田化学 佟曼丽 主编 石油大学出版社专业英汉大词典 石油工业出版社采油工程 李颖川 主编 石油工业出版社钻井与完井工程 陈平等主编 石油工业出版社油气田开发地质基础梨文清主编 石油工业出版社,Petroleum,1、 元素组成（Element Constituent)石油主要有C、H、O、S、N等元素组成，其中C含量为8487%，H含量为1114%，O、S、N及微量元素一般只占14%，个别情况下，S含量可高达7%。石油成分中现还发现大量的金属元素，如Fe、Ca、Mg、S、Al、V、Ni,Chemical Constituent Petroleum,化学组成石油是相互化合形成不同的化合物，以烃类化合物为主，还含有非烃类化合物。烃类化合物：烷烃、环烷烃、芳香烃等；非烃类化合物：是指含有杂原子O、S、N的有机化合物,基本物性（Basic Physical Properties ）颜色（无色、淡黄色、黄褐色、淡红色、黑绿色到黑色都有）；密度；粘度；凝固点；导电性、溶解性、热值等。,Physical PropertiesPetroleum,High Pressure Physical Properties,高压物性： 1、地层油的溶解气油比概念：是指每立方米地面原油在地下所溶解的 天然气在标准状况下的立方米数。（RS）2、地层油的体积系数(B0)概念：原油在地下的体积V0与其在地面脱气后的体积比VS。 B0= V0/VS体积系数一般情况下都大于1。,石油的高压物性,3、地层油的压缩系数概念：是指压力变化单位值时，单位体积地层油的体积变化量。4、地层油的粘度温度：粘度随着温度的增加而降低；压力：高于泡点压力时，粘度随着压力的增加稍微增大；低于泡点压力时，粘度随着压力的降低而急剧增大。,有关原油性质的专业单词,溶解气油比：Solution gas oil ratio 体积系数： Volume Coefficient 压缩系数： Compression Coefficient 粘 度： Viscosity,石油工业,原油勘探与生产 上游 石油工业 组成石油炼制与石油化工 下游 石油工业流程：油气勘探 钻井 完井与固井 试油 采油石油加工与石油化工 油气销售 油气集输与储运,中国版图,油气资源的分布,石油资源：主要分布在东部地区、环渤海地区和西北地区；天然气资源：主要分布在中部地区和西部地区。 在25个省市发现了688个油气田，建成了大庆等24个油气生产基地。,我国石油工业,我国现在的油田：大庆、胜利、辽河、玉门、长庆、吉林、新疆克拉玛依、塔里木指挥部、西北地质局、青海、四川、大港、华北、冀东、滇黔贵、江汉、河南、中原、吐哈、海洋（渤海、东海、南海等）。,我国油气资源储量分析,单位：原油：108t（亿吨）天然气：1012m3,西部大开发为石油工业 提供新的发展机遇,西部主要含油气地区：塔里木盆地、准葛尔盆地、吐鲁番哈密盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、柴达木盆地。,西部储量,单位：原油：108t（亿吨）天然气：1012m3,西部石油工业主要开发建设项目：,油气田开发建设和输油输气管道建设 1. 油气田开发建设：青海柴达木盆地涩北气田新疆塔里木盆地克拉2号气田（西气东输主要供应来源）鄂尔多斯盆地天然气二期开发工程川东地区天然气田,输油输气管道建设,涩北西宁兰州输气管道工程 西气东输管道工程（西部大开发的标志性工程：管道干线西起新疆塔里木的轮南油气田，向东经过甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽和江苏，最终到达上海市郊区的白鹤镇，全长公里） 鄂尔多斯盆地长庆气田内蒙古呼和浩特输气管道工程 兰州重庆成品油管道工程 西南成品油管道工程,我国油气资源的可持续发展战略,具体措施： 1.进一步扩大油气资源基础西藏；云南、贵州、湖南、湖北的广大山区；深层油气资源（克拉玛依一口井：1万多米）；煤成气 2. 不断完善和创新油气田开发技术，提高油气采收率提高采收率：化学驱；微生物驱；物理采油（地震、超声波等） 3.加大天然气的勘探开发力度，部分实现以气代油,我国油气资源的可持续发展战略,4.参与国外油气开发 5.加强替代能源和可再生能源的研发力度，石油公司逐步向能源公司转变 6.建立油气储备，确保国家经济安全（战争不断的原因，尤其是美国经常的参与原因）,世界版图,世界石油工业,储量、分布世界石油资源的分布主要集中在中东北非、中亚俄罗斯两大板块。合计储量占世界储量的73.4；而亚太及北美地区是乏油区世界前十大储油国：沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特、阿拉伯联合酋长国、委内瑞拉、俄罗斯、哈萨克斯坦、利比亚、尼日利亚。,世界石油工业,产量十大产油国：沙特阿拉伯、俄罗斯、美国、伊朗、墨西哥、中国、挪威、加拿大、阿拉伯联合酋长国、委内瑞拉。 消费量十大消费国：美国、中国、日本、德国、俄罗斯、印度、韩国、加拿大、法国、墨西哥。,石油作为能源所具有的三大天然属性：,1. 高度依赖性 2. 天然的稀缺性 3. 分布的不均衡性,世界原油市场的通用词语,布伦特：英国北海布伦特原油WTI： 美国西德克萨斯轻质原油，所有在美国生产或者销往美国的原油都是以它作为作价机制的； 米纳斯：阿联酋含硫原油，从中东产油国生产或者从中东销往亚洲的原油都是以它作为作价机制的； 塔皮斯：马来西亚原油，是东南亚具有代表性的原油； 杜 里：印尼原油,OPEC（欧佩克）,OPEC全名 Organization of Petroleum Exporting Countries 中文名称为石油输出国家组织，目前共有11个会员国，约共占世界石油蕴藏 77%及石油产量 40%。石油输出国家组织于 1960年 9 月14 日在伊拉克首都巴格达成立，成立时有沙特阿拉伯、委内瑞拉、科威特、伊拉克及伊朗等五国。其成立宗旨是维护产油国利益，并维持原油价格及产量水准。其后，陆续加入新的会员国，包括卡塔尔 (1961) 、利比亚 (1962) 、印尼 (1962) 、阿拉伯联合酋长国 (1967) 、阿尔及利亚(1969) 、尼日利亚 (1971) 、厄瓜多尔 (1973) 及加蓬(1975) 等八国。其中厄瓜多尔及加蓬已退出。,昨日原油价格,陆地钻井,戈壁钻井,海洋钻井平台,海洋钻井全景,夜观海洋钻井,采油抽油机,Natural Gas,1、 天然气的化学组成1） 化学组成天然气中主要是甲烷（称轻烃气），其次是乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等重烃气，另还有一些非烃气体（如CO2、H2S、N2、CO、H2以及He、Ar等惰性气体）。2） 类型据天然气中甲烷同系物的含量将天然气分为干气和湿气两种：干气：也称为气田气，甲烷含量大于95%；湿气：也称油田气。指甲烷含量小于95%，重烃气含量大于5%的天然气。,天然气的基本物性,相对密度（与空气密度之比）；临界温度和压力单组分气体都有一定的温度，高于此温度时不管加多大的压力都不能使该气体转化为液体，该特定的温度称为临界温度。在临界温度时气体液化所需的最低压力称为临界压力。蒸汽压力当气体液化时所需施加的压力，称为该气体的饱和蒸汽压力。蒸汽压力随温度升高而升高。,天然气的基本物性,溶解性天然气在油和水中的溶解能力可用溶解系数表示。溶解系数是指当温度一定时，每增加一个大气压（101325Pa）溶解在单位体积石油中的气体量。热值每立方米天然气燃烧时所发出的热量为热值。,天然气的高压物性,1、 天然气的体积系数和压缩系数体积系数：是指一定质量的天然气，在油藏条件下所占的体积V与标准状态下所占的体积V0之比值。B0=V/V0压缩系数：等温条件下，单位体积气体随压力变化的体积变化率称为,天然气的高压物性,2、 粘度粘度是表征气体或液体流动时分子间内摩擦力大小的物性参数。压力：低压：随着温度的升高而增大，与压力无关；高压：随着温度的升高，粘度降低。3、 在原油中的溶解和分离,Natural Gas,专业单词： 临界温度：Critical Temperature 蒸气压力：Vapor Pressure 溶 解 性： Dissolubility 热 值： Heat Value/Caloric Value,Oil Field Water,广义：油田水是指油气田区域内的地下水，包括油层水和非油层水； 狭义：油田水是指油田范围内储集有油气的地层中的地下水。它在储层中，是以孔隙水的形式存在，是在沉积岩形成时遗留下来的。它能反映沉积岩形成时的环境。,油田水的化学组成,1.常见的离子和种类油田水含有约30种离子，但主要的有以下离子：阳离子有Na+K+ 、Ca2+ 、Mg2+；阴离子有Cl-、SO42-、HCO3-+CO32-。由这些离子化合而成的盐类中，以NaCl含量最丰富，硫酸盐含量最少。,油田水的化学组成,2.有机物质和气体油层水除含有无机盐之外，还含有有机物质和气体。有机质中以酚、有机酸易溶与水，常作为找油的直接标志；烃类气体，尤其是重烃气一般与石油有关，也是找油的直接标志。 3.微量元素油层水中的微量元素有几十种，其中I、Br、B、NH4+含量高,油田水的性质,4、总矿化度（Total Salinity）油田水中的各种离子（分子和化合物）的总含量称之为总矿化度5、类型：水型：氯化钙型、氯化镁型、碳酸氢钠型、硫酸钠型四个类型。地层水主要是碳酸氢钠型和氯化钙型；地面水多为硫酸钠型。,