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　　1.石油、天然气简介 石油 •以碳氢化合物为主要成分、有色可燃性油质液体矿物。 •是远古海洋或湖泊中动植物尸体在地下经过漫长的复杂变 化而形成的油状液体混合物 •自然状态下的石油有的粘稠，有的稀薄，成膏状，在较低 温度下成为半固体甚至固体。 •颜色通常是暗褐色的，也有黄色、淡黄色、淡红色、淡褐 色等。 •成分 •主要是由各种九游娱乐官方入口烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物。石油的大 部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃。 •石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等 元素。 第1页/共54页 . 1.石油、天然气简介 天然气 • 是古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产 生之气态碳氢化合物，具有可燃性 • 是一种多组分的混合气体， • 主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷 和丁烷， • 此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性 气体，如氦和氩等。 • 在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以下为 液体。 • 多在油田开采原油时伴随而出或纯天然气气田。 • 天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，主要成分为甲烷，比重 约0.65，比空气轻，无色、无味、无毒。 PreparedbyTomSheeran 第2页/共54页 . 石油 用作燃料  发电厂用的燃料  轻型车用的汽油  卡车和火车用的柴油  飞机用的航空汽油  房屋取暖用的燃料油 润滑油和润滑脂 蜡、沥青和石油焦 溶剂和石油化工产品 有机合成工业的重要的原料和中间体 1.石油、天然气简介 PreparedbyTomSheeran 用途 第3页/共54页 . 1.石油、天然气简介 PreparedbyTomSheeran 天然气 1、天然气发电 具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的 有效途径，且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量 所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞 争力 2、天然气化工工业 天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污 染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为 80%左右 3、城市燃气事业，特别是居民生活用燃气 随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市 对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效 益也大于工业燃料。 4、压缩天然气汽车，以天然气代替汽车用油 具有价格低、污染少、安全等优点 用途 第4页/共54页 . 1.石油、天然气简介 天然气在石油里处于溶解状态 当石油被开采出来的时候，一些天然气也 随着石油被采出来。 单纯的气田少 共性——元素组成、结构形式以及生成的 原始材料和时序，开采方式等 第5页/共54页 . 石油、天然气开采 1.石油天然气简介 2.资源分布状况 3.勘探开采过程 4.开采方法 第6页/共54页 . 2.资源分布状况 • 原油的分布从总体上来看极端不平衡： •从东西半球来看 •约3/4的石油资源集中于东半球，西半球占1/4； •从南北半球看 •石油资源主要集中于北半球； •从纬度分布看， •主要集中在北纬20°-40°和50°-70°两个纬度带内。 •波斯湾及墨西哥湾两大油区和北非油田均处于北纬20°-4 0°内，该带集中了51.3%的世界石油储量； •50°-70°纬度带内有著名的北海油田、俄罗斯伏尔加及西 伯利亚油田和阿拉斯加湾油区。 第7页/共54页 . 2.资源分布状况 第8页/共54页 . 石油天然气分布 第9页/共54页 . 第10页/共54页 . 第11页/共54页 . 石油、天然气开采 1.石油天然气简介 2.资源分布状况 3.勘探开采过程 4.开采方法 第12页/共54页 . •从寻找石油到利用石油，大致要经过四个主要环节，即寻找、开采、输送和加工，这四个环节一般又分别称 为 •“石油勘探” •“油田开发” •“油气集输” •“石油炼制”。 第13页/共54页 . 嵌在岩石颗粒和沙子之间很小的孔隙里。 大多数这样的孔隙肉眼是看不到的。 石油天然气地下存在方式 第14页/共54页 . 第15页/共54页 . 3.勘探开采过程 •油气存在于地层中天然的圈闭构造中。 • • 油气圈闭构造由穹顶或断层组成。 • 非渗透性的岩石（指流体不能穿越的岩石） 覆盖在构造顶部防止油气逃逸到地表。 • 如果没有油气圈闭构造，油气就会向地表移 动，最终挥发掉，也就不能形成油气田。 第16页/共54页 . 油 油田示例 非渗透性岩石层——阻止油气向上流动 水层——防止了油向下逃逸。 水 第17页/共54页 . 气 水 气田示例 第18页/共54页 . 气 油 水 油气田示例 第19页/共54页 . • 声波探测 • 通过油藏反射的声波找到它们，计录声波反射回来的时间 • 计算机处理这些数据，构造出地下岩层系统的图像 Gas 油 声源 接收器 t=1sec t=1.2sec t=1.42sec 油田勘探 第20页/共54页 . 钻井设备 一些不同种类的钻井设备 陆上钻井架 用于陆上钻井 钻井船 钻井船和半潜式钻井平台用于水深100ft到5000+ft情 况的钻井 半潜式钻井平台 自升式钻井平台 用于水深15ft到+/- 350ft情况的钻井 内陆驳船钻井架 用于水深8ft到30ft情况的钻井 30ft=10m 第21页/共54页 . 钻井设备: 一套可以使我们钻入地层的特殊设 备 • 一套钻井设备由很多不同的部分组成 井架，地基，起重设备，发电机，钻杆，钢 罐，泵，固控设备，还有很多其他部件 • 最深可钻到地下6英里（9.7公里）深的地 方

　　珠穆朗玛峰的高度 第22页/共54页 . 钻柱 钻头 起重设备由以下部分 组成: 天车 游动滑车 游动钢丝绳 和一个用来起降游动 钢丝绳的绞车。 井架底座 井架 钻井设备上的起重设备 ——提升和放下钻柱的 待用钻杆 动画演示 第23页/共54页 . 钻井示意图 钻柱在地表被驱动旋转，带 动井眼底部的钻头旋转。 钻井泥浆被泵入钻杆内 部，从钻头的喷嘴流入 环形空间。 泥浆将岩屑循环带到地 表 第24页/ 共54 页 . 3) 泥浆和岩屑混在一起从 环形空间向上提升，带到 地表。 筛布 4) 混合物通过在 地表的滤网。 1) 干净的泥浆被泵从泥浆池中抽 出，注入钻杆当中。 2) 泥浆从钻头的流出，进入到钻杆和 套管之间的环形空间，把钻头切下的 岩屑向上带出。 6) 干净的泥浆 透过滤网，回到 泥浆池。 钻井泥浆循环 泥浆泵 5) 岩屑被从泥浆中滤除，形 成岩屑堆。 第25 页/ 共54 页 . 钻井的工序 大钻头钻一小段井眼 井中放入钢制的套管，并用水泥固定套 管的外侧，防止井眼塌陷。 0’ 200’ 第26 页/ 共54 页 . 小一些的钻头 在第一个套管 内部开钻。从 上一个套管的 底部钻出一个 新的井眼。 200’ 0’ 500’ 在新的井眼中 放下套管，并 用水泥固定。 钻井的工序 第27 页/ 共54 页 . 重复过程 钻井的工序 第28 页/ 共54 页 . 油气检测 第29 页/ 共54 页 . 对目标区域进行测井。 测井是用电缆将设备下到井下，记录岩石的物理属性。如电阻，孔隙度，密度，放 射性，孔隙压力等等。 油气检测 第30 页/ 共54 页 . 砂 页岩 粉砂岩 页岩 粉砂岩 白云石 页岩 根据测井结果 完井（地层有油）OR 把井封堵抛弃（地层没有油） 伽马射线’ 电阻抗 孔隙度 很好的砂岩 高阻抗， 可能是油 气 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 第31 页/ 共54 页 . 测井成功 在生产层段下最后一次的套管 用水泥固定。 第32 页/ 共54 页 . 井眼内用射孔枪进行射孔 击穿生产层段部分的井壁套管 第33 页/ 共54 页 . 在井眼里放入生产油管 用封隔器把生产层段和上部的套管空间分隔开 油管 封隔器 第34 页/ 共54 页 . 连接地面管线 页 . 地面的生产设备——油、水、气分离 分离器 油 水 气 第36 页/ 共54 页 . 油气分离器 石油 水 天然气 提炼、存储、运输， 输入市场 炼油厂 储油罐 第37 页/ 共54 页 . 消费 燃料驱动 房屋供暖 第38 页/ 共54 页 . 第39 页/ 共54 页 . 石油、天然气开采 1. 石油天然气简介 2. 资源分布状况 3. 勘探开采过程 4. 开采方法 第40 页/ 共54 页 . 4. 油气开采方法 • 自喷采油法 • 人工举升采油法 • 注水 • 注气 • 化学试剂 • 混相驱动 第41 页/ 共54 页 . 4. 油气开采方法 实施手段： 1 、通过压入沸水或高温水蒸汽，甚至通过燃烧部分地下的石油 2 、压入氮气 3 、压入二氧化碳来降低石油的黏度 4 、压入轻汽油来降低石油的黏度 5 、压入能够将油从岩石中分解出来的有机物的水溶液 6 、压入改善油与水之间的表面张力的物质（清洁剂）的水溶液 来使油从岩石中分解出来 第42 页/ 共54 页 . 石油开采的三个阶段 • 前期（一次采油） • 从 19 世纪末到 20 世纪 30 年代 • 自喷（自然上涌）——天然能量充足 • 这个阶段技术上的主要标志是以利用天然能量开采为主。石油的采收率平均只有 1 5 ～ 20 ％，钻井深度不大，观察油藏的手段只有简单的温度计、压力计等 • 中期（二次采油 ） • 从 30 年代末到 50 年代末，以建立油田开发的理论体系为标志。 • 普遍采用人工增补油藏能量的注水开采、注气技术，使石油的最终采收率提高到 30 ％ • 后期（三次采油） • EOR （ Enhance Oil Recovery) 新技术，如热力驱法、混相驱法、化学驱法等。 • 50% 左右 第43 页/ 共54 页 . 第44 页/ 共54 页 . CO 2 驱油 机理：（超临界 CO 2 ） • 降低油水界面张力 • 降低原油粘度 • 膨胀作用 • 改善流度比 • 酸化解堵 • 萃取和汽化原油中轻质烃 • 混项效应 第45 页/ 共54 页 . CO 2 驱油方式 • 混项驱 • 混相效应是指两种流体能相互溶解而不存在界面，消除了界面张力。 • CO 2 与原油混相后，不仅能萃取和汽化原油中轻质烃， 而且还能形成 C O 2 和轻质烃混合的油带。油带移动是最有效的驱油过程，可使采收率 达到90 ％以上 • 水与气交替注入也叫混相驱，通过向储层中注入 CO 2 ，使原油膨胀， 增强其流动性，然后注水，将原油驱向井口。混合后的流体减小了 CO 2 单相的流动性，同时使原油的粘度下降。 第46 页/ 共54 页 . 2 第47 页/ 共54 页 . CO 2 驱油方式 • 非混相驱 • 重力稳定 CO 2 注入，也叫非混相驱。 • 重力稳定 CO 2 注入只能应用于整个油田。 • 但是，重力稳定 CO 2 注入可采出更多的原油， 且可埋存更多的 CO 2 ，并且不会在驱油过程中出现 CO 2 的指进现象。 第48 页/ 共54 页 . 非混相驱 第49 页/ 共54 页 . 第50 页/ 共54 页 . 煤层气 为什么会 有煤层 气？ 第51 页/ 共54 页 . 与 CCS 结合 第52 页/ 共54 页 . 回顾 • 什么是石油、天然气 • 资源分布 • 勘探开采流程 • 具体开采方法 • CO 2 驱油 第53 页/ 共54 页 . 感谢您的观看！ 第54 页/ 共54 页 .

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