石油系统知识课件.ppt

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1、,石油知识,一、石油概述,六、石油加工炼制,二、石油的形成,三、石油的勘探,四、石油的开发,五、石油集输,石油在国民经济中的地位和作用是十分重要的,石油被誉为“黑色的金子”,是“国民经济的血液”!石油和化工工业是国民经济的支柱产业之一,石油对化工、国防直到现在迅速发展的信息工业产业,无一不提供着丰富的能源和原料!随着石化工业的发展,出现很多生产基地和新兴的工业城市,不断地改善着人民的生活质量!,世界石油资源主要分布在中东、拉丁美洲、北美洲、西欧、非洲、东南亚和中国。现在,产油的国家和地区已有150多个,发现的油气田已有四万多个。中东的沙特阿拉伯、伊朗、科威特、伊拉克和阿拉伯联合酋长国是世界最大

2、的石油产地和输出地区。世界上最大的油田是沙特阿拉伯的加沃尔油田,可采石油储量达104亿吨。,世界石油资源分布,中国,我国已在25个省和自治区中找到了400多个油气田或油气藏。自1978年以来我国石油年产量突破一亿吨大关从而成为世界十大产油国之一。我国最大的油田是大庆油田,它已经连续20多年年产量超过5000万吨,胜利油田排在第二位。,我国石油资源分布,亿吨,(一)“石油”一词的由来,公元前3-1世纪,我国在四川省就发现了天然气,当时称为“火井”。 北宋时科学家沈括(公元1031-1095年)在世界史上第一次提出了“石油”这一科学的命名。沈括于梦溪笔谈中说:“鹿延境内有石油,旧说高奴县出脂水,即

3、此也”。,我国古代对石油和天然气的发现、开采、认识和利用,源远流长,具有悠久的历史,我国是世界石油古国之一。 据史料记载,从两千多年前的秦朝开始,我国古代人民就陆续在陕西、甘肃、新疆、四川、华北、山东、广东、台湾等地区的30多个县,发现了石油和天然气,并以采集和利用。我国不仅是世界上最早发现、利用石油和天然气的国家之一,而且在石油钻井、开采、集输、加工和石油地质等方面,都曾创造过光辉的业绩,处于世界领先水平。,“石油”在我国古代的利用,(二)“油田”的含意,人们经常从新闻媒介中看到或听到“大庆油田”、“胜利油田”、“辽河油田”等名字,这里所称的“油田”,都指的是一个石油企业,其确切称呼是“xx

4、石油管理局”或“xx石油勘探局”。而我们在这里所说的“油田”,则是地下能够生成石油、储藏石油、保护石油的一个复杂的“地质体”。两个字相同,但各具不同的内在含意。,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”和“石油炼制”。,石油的工业环节,寻 找,寻 找,寻 找,开 发,加 工,输 送,石油工业的发展历史,1821年四川富顺县自流井气田的开发是世界上最早的天然气田。 1875年左右,自流井气田采用当地盛产的竹子为原料,连接成我们现在称呼的“输气管道”,使当时的天然气达到年产7000多万立方米。 北魏时所

5、著的水经注,成书年代大约是公元512-518年,书中介绍了从石油中提炼润滑油的情况。,一、石油概述,六、石油加工炼制,二、石油的形成,三、石油的勘探,四、石油的开发,五、石油集输,地质知识,宇宙起源地球结构板块运动地理成因,(一)石油的生成,要使沉积物中的有机质能够保存下来,需要有特定的地质条件。 大家都知道“水往低处流”的道理。泥沙和有机质是在水的携带下,在一个低洼的地区沉积下来。因此,首要的地质条件就是要有一个低洼的地形。这种低洼地形,根据它的规模大小,分别称为盆地、坳陷、凹陷、洼槽等,并在各个地质历史时期中是不断变化的。,(一)石油的生成,若随着地壳的运动继续下沉,它就能继续保持低洼的地

6、形,可以继续接受沉积物,使地层厚度不断增大。若随着地壳运动上升,则低洼幅度就逐渐变小,接受沉积物就少,使沉积的地层厚度变薄。如果升到水面以上,则失去了低洼的形态,不但不接受沉积物了,反而使早先沉积的东西会被风化剥蚀掉。由此可见,不断下沉的盆地或坳陷对有机质的聚集才是有利的。,这里提到了两个因素,一个是地层沉积,另一个是盆地下沉。它们在进行过程中都有一个快慢问题,前者叫“沉积速度”,这与沉积物来源的充足与否有关系;后者叫“沉降速度”,这与地壳运动的强弱有关系。二者要有恰当的配合是最为理想的。如果沉积速度小于沉降速度,就会使洼地内水体的深度相对增大,使有机质的下沉到底的距离加长。这样沉积物受水中氧

7、的作用时间也就长了,对有机质会起到破坏作甩。如果沉积速度大于沉降速度,则洼地的水体会变浅,甚至干枯成为陆地,使有机质暴露在大气中受氧的作用,以致遭到更大的破坏。因此,有利于有机质保存的另一个地质条件,就是两种速度要大体相当,即沉降多少,沉积物就补充多少。这被称为“补偿性的沉积速度”。,(一)石油的生成,要生成石油还有一个必须具备的地质条件,就是缺氧的“还原环境”。这就是要求接受沉积物后的洼地水体能保持封闭或半封闭,或富含有机质的沉积物能迅速被后来的沉积物所覆盖,使之与氧隔绝,防止有机质的氧化和逸散。,生物体中的有机质先要转化成一种特殊的有机质 -干酪根,再由干酪根转化成石油。这种转化需要一定的

8、地下温度才能实现。干酪根开始变成石油的温度范围大致是100130C,因为地下温度从浅到深是逐渐升高的,所以有机质只有在达到一定的埋藏深度时才能转化成石油。,除了温度的因素以外,还与埋藏的时间长短有关,温度和时间两个因素可以互补。也就是说如果温度低一些但埋藏时间较长,或者温度高一些但埋藏时间较短,两种情况对干酪根转化成油的影响效果都是一样的。,(一)石油的生成,可见,生成石油的地质条件是综合性的,它既需要在沉积过程中保持“补偿沉积速度”的条件,又需要使得沉积物能具有缺氧的“还原环境”,还需要有相应的地层温度(即要有一定的地层埋藏深度)的作用等多方面因素的配合,才能有效地生成石油。,(一)石油的生

9、成,一般的固体矿藏,如铁矿或煤矿,它们在哪里形成,就可以在哪里找到,唯有石油和天然气与众不同。如果把石油的诞生地称为石油的“故乡”,那么,找到油田的地方就是它的“归宿地”。石油这种离开“故乡”出走,而去“归宿地”落户的特征就是油气的运移。使它具有这一特征的原因是油气在地下是可以流动的。,(二)石油的运移,从广义上说,油气在地层中的任何流动都可以通称为油气的运移。如生油层中生成的分散状态的油气,通过运移可以集中起来形成有工业价值的油气藏;已经形成的油气藏,在地壳运动的作用下又可以被破坏,使集中起来的石油再一次分散;有的出露到地面或成为人们可以观察到的“油气苗”,有的则可以运移到另外的地方重新集中

10、起来,成为所谓的“次生油藏”,有的甚至完全暴露到地面全部逸散了。,(二)石油的运移,但通常所说的油气运移都是指的从分散到集中的运移,包括:,初次运移:生成的石油从生油层向邻近有孔隙、溶洞或裂缝的地层中的运移,二次运移:油气进入储集层或运载层以后的一起运移。,(二)石油的运移,二次运移又分前期和后期。前期是石油在运载层中的运移,后期运移是石油向“终点站”集中,在能够阻挡运移的地方停止下来聚集成为油藏。运移的方向一般是定向的,即运载层中的石油都朝着地层的高部位具有阻止运移的地方流去,使油气在这个地方达到最大程度的集中,就好象条条江河归大海一样。,(二)石油的运移,石油的运移的动力,初次运移的主要动

11、力是压力,这种压力是来自沉积物本身的重量。地层在沉积过程中逐渐加厚,越来越厚,本身重量也逐渐加大,因重量增加而产生的压力也越来越大。沉积物在这个压力作用下,体积由大变小,已生成的油和气,就从生油层中随同水一起,被挤到运载层中去了。,(二)石油的运移,砂泥岩互层剖面中压实流体的移动方向,(二)石油的运移,二次运移的主要动力是浮力,浮力来自油气的本身,因为油、气的密度比水小,在水中有浮升作用,当油气进入含水的运载层后,油气就在浮力的作用下朝着高处运移和集中。,油气在静水条件下的运移,(二)石油的运移,石油的运移的方式,运移方式指的是运移过程中油气的状态,因为油和气不容易溶解在水中,除了小部分的油气

12、可以在水中以溶液的状态运移外,大部分都是以“油滴”和“气泡”的形式在含水的运载层中进行运移的,因此,水就是油气运移的“运载体”。,(二)石油的运移,石油运移的通道,对初次运移来说,通道主要是相邻的运载层。,对二次运移来说,通道主要是孔隙、裂缝、不 整合和断层。,它们走着曲曲弯弯的道路,克服许多阻力,艰难地前进着。所以,运移的速度是相当缓慢的。切不可把它们想象成是顺流而下的轻舟,(二)石油的运移,石油的运移的时间,至于什么时间开始油气的初次运移,这要看生油层中生成了多少油和它所承受的压力的大小。如果生成的油达到足够饱满的时候或所受到的压力足以把油“挤”出来的时候,油就从生油层中运移到运载层中去了

13、 。,(二)石油的运移,石油是储存在岩石的孔隙、洞穴和裂缝之中。凡是具有孔、洞、缝,液体又可以在其中流动的岩石,就叫做储集层。石油就是在储集层中储集和流动的。,(三)石油在地下流动和储存的空间,专业人员主要用孔隙度和渗透率两个因素来衡量储集层的优劣。孔隙度的数值大,表明储藏油的空间大、可以容纳较多的石油。渗透率的数值高,则表示孔隙、缝洞之间的连通性好,石油容易流动,容易采出来,可以获得较高的产量。,(三)石油在地下流动和储存的空间,颗粒之间孔隙型储集层,溶蚀的洞穴型储集层,破裂的裂缝型储集层,(三)石油在地下流动和储存的空间,这些储集空间有的大到肉眼可以看见,有的微细到只有在显微镜下才能发现。

14、我国已发现的储集层是多种多样的,但也超不出以上三种类型。以大庆油田为代表的属砂岩颗粒间的孔隙型储集层;以任丘油田为代表的属碳酸盐岩的溶蚀洞穴型和裂缝型储集层,以四川气田为代表的属碳酸盐岩裂缝型储集层。 还有一些特殊的储集层,如在辽河油田见到的火山岩储集层(孔隙型);在玉门鸭儿峡油田的变质岩储集层(裂缝型)以及青海油泉子油田的泥岩储集层(裂缝型)等等。,(三)石油在地下流动和储存的空间,为了不使储集层中的油气逸散掉,在储集层的上方需要有一套致密的、不渗透的地层把储集层中的油气保护起来。这种致密不渗透的保护层就叫做盖层。,适合做盖层的岩石有页岩、泥岩、盐岩、石膏等。致密的泥灰岩和石灰岩有时也可以充

15、作盖层。,(四)油气的盖层,盖层要有一定的厚度,太薄了就承受不住油气对它的压力,就不能阻止油气逸散,起不到保护的作用。,盖层的分布要稳定。即厚度的变化不能太悬殊,更不能有的地方有盖层,有的地方没有盖层。否则,就会在储集层的上方出现“漏洞”。油气就会从“漏洞”中逸散出去。,(四)油气的盖层,自然界的诸多事物之间,既相互联系,相互作用,并且还往往在形成巧妙的配合。就拿生油层和储集层来说,它们经常出现间互叠加起来的状况。这样的结果是当生油层中所生成的油和气,运移到储集层之后,它就成了保护储集层中石油的保护层了。最终,当形成油藏后,自然也就成为油藏的盖层了。,(四)油气的盖层,在解释什么是地质圈闭以前

16、,让我们先做一个简单的物理实验,将一个装满水的玻璃杯子倒扣在盛水的盆中,从下方的杯口处通一根橡皮管,从管中向杯内吹入气体或注入一种油品,油或气就会进入杯中的最高部位而把水排出杯外。这个实验说明杯子起了地质圈闭作用,把油气集中起来并使它不再向外逸散。,(五)地质圈闭,在地下,凡是能阻止油气运移并将分散的“油滴”、“气泡”富集起来的地质构造就叫做地质圈闭,地质圈闭也简称圈闭。它就好象是一个地下的储油仓库,能把油气集中储藏起来。因此,地质圈闭就是油气运移的终点站,是油气的富集场所,即为油气藏的所在地,当然是石油工作者要寻找的主要对象 。,(五)地质圈闭,地质圈闭的种类很多,但粗略的可以分成三大类:由

17、地壳运动形成的隆起,貌似一个倒扣的锅,一般称为“背斜构造”,或称构造圈闭,(五)地质圈闭,当两套不是连续沉积的地层,形成交叉形状,这为“地层不整合”,若在不整合面上,由不渗透的地层起遮挡作用,称地层圈闭或不整合圈闭。,(五)地质圈闭,当储集层的四周被不渗透地层所包围,起了遮挡作用,称岩性圈闭。,(五)地质圈闭,一、石油概述,六、石油加工炼制,二、石油的形成,三、石油的勘探,四、石油的开发,五、石油集输,“石油勘探”有许多方法,但地下是否有油,最终要靠钻井来证实。一个国家在钻井技术上的进步程度,往往反映了这个国家石油工业的发展状况。因此,有的国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井,以表示他们在石油

18、工业发展上迈出了最早的一步。,石油勘探,就是考证地质历史,研究地质规律,寻找石油天然气田。主要要经过四大步骤:1.确定古代的湖泊和海洋(古盆地)的范围2.然后从中查出可能生成石油的深凹陷来3.在可能生油的凹陷周围寻找有利于油气聚集的地质圈闭 4.对评价最好的圈闭进行钻探,查证是否有石油或天然气,并搞清它有多少储量,石油的勘探四大步骤,(一)确定古湖泊古海洋的范围,石油是在古代的湖泊或海洋的沉积物中生成的,油田也是在这里形成的。因此,确定古湖古海(即古盆地)所在及其范围当属是首要的。 确定古湖古海的地质依据,主要是研究岩石和化石(古代保存在地层中的生物遗体或印模、痕迹等)。,贝壳化石,(二)查明

19、生油凹陷的位置,不论是湖盆或者海盆,面积都很大,盆底的形态也是凹凸不平,较低的部分称之为凹陷,高的部位称之为凸起或隆起,一般水中的生物遗体比较容易富集在盆底的低处,所以凹陷是被认为盆地中有利于生油的部位,故在明确了盆地范围以后的第二步就是查明深凹陷的位置。,(三)寻找地质圈闭,地质圈闭有大有小,有深有浅,形态各异。例如大庆油田的大庆长垣,其圈闭面积达千余平方公里。当然也有小到不足一个平方公里的。地质圈闭有的可以部分地露出地面,有的埋藏很深。现在我国能探测到的圈闭埋深在五、六千米深左右,用人工地震的方法可以查得比较准确,钻井也能够得着。,寻找圈闭自然也是一个由浅入深、由大到小的过程,对于深而小的

20、圈闭,找到它当然是很困难的,它要求的技术精度、难度要比一般情况下高的多。,勘探手段,1。野外地质普查2。重力,磁力勘探3。地震勘探4。钻井5。录井6。测井,对地质圈闭进行钻探,这是寻找油田的最后一个步骤。以找油为目的的探井总是尽可能定在圈闭的最高位置,其理由就是油和气总是浮在水的上面。 钻探的圈闭象个反扣着的碗或盆,第一口探井就定在拱起的碗或盆底上;如果这个圈闭象一条竖放着的大鱼,第一口井位就定在其脊背的高处。,(四)钻探油气田,其实,第一口井就找出油田来的可能性是比较小的,如大庆油田的第一口出油井是松基3井,说明在此以前至少已有了两口空井;胜利油田的第一口出油探井是华8井,说明在此之前曾经至

21、少打了7口干井;大港油田是在打了近20口探井以后才发现的。,(四)钻探油气田,一个地质圈闭有一口井获得了有工业开采价值的油气流,算是找到了一个油田。但是,还必须进一步把这个油田的具体范围和出油能力搞清楚。,(四)钻探油气田,一、石油概述,六、石油加工炼制,二、石油的形成,三、石油的勘探,四、石油的开发,五、石油集输,通过地质勘探,发现有工业价值的油田以后,就可以着手准备开发油田的工作了。作为对一个油田的开发来说,讲究其有效性的目标,就是尽可能地延长油田高产稳产期,有一个高的最终采收率及好的经济效果,但是实现这个目标很不容易。由于各个油田的地质情况不同,天然能量的大小不同,以及原油的性质不同,因

22、而对不同油田应采取什么样的开发方式?又怎样合理布置生产井的位置?油田的年产量多少为好?这些都是油田投入开发之前必须认真研究和确定的原则性问题。,油田埋藏地下,是个隐藏的实体,在开采过程中,其内部油、气、水是不断流动着、变化着的,这种流变性是其他固体矿藏所不具有的特点。因此,要有效地开发油田,就得在开发过程中,不断调整各项措施,以适应变化的情况;同时,还要不断地改造油层,使它能朝着人们预定的、有利于开发的方向变化和发展。总的来说,油田开发的过程是一个不断认识、不断调整的过程,需要人们具有先进的认识方法和改造技术,才能实现对它有效开发。,油藏类型是决定油田开发方式的基础和依据,而开发方式不仅要适应

23、油藏的不同特点,而且要随着开发进程的变化而变化的。因此,一个油田投入开发之前,必须认真对待这两个问题。 所谓油藏就是指可以值得作为单元开发对象的含油体,可以是一个油层,也可以是一组性质近似的几个油层。一个油藏可以是一个油田,而一个油田也可以包几个油藏。,(一)搞清油藏类型、选择开发方式,以含油体形态可以把油藏类型划分为层状油藏和块状油藏。如以圈闭条件为基础划分,可分为构造油藏、地层油藏和岩性油藏。构造油藏的基本特点在于聚集油气的圈闭是由于构造运动使岩层发生变形和移位而形成的。它的类型也还可以细分,其中最主要的有背斜油藏和断层油藏。地层油藏是指因为地层因素造成遮挡条件,在其中聚集油气而形成的油藏

24、。在地层油藏类型中又有地层超覆油藏和地层不整合油藏的区别。岩性油藏主要是像由砂岩被泥岩所包围,而形成一个岩性尖灭圈闭和透镜体圈闭,在其中聚集油气而形成的油藏。,油藏类型,由于油藏的多样性,决定了油田开发方式的多样性。人们通过长期的实践和科学的探索,目前对油田实行有效开发的方式、方法是很多的。归纳起来大体有下列四种开发方式:一是保持和改善油层驱油条件的开发方式;二是优化井网有效应用采油技术的开发方式;三是特殊油藏的特殊开发方式;四是提高采收率的强化开发方式。具体的又可分为:,利用天然油层能量的开发方式,保持和改善油层能量的开发方式,自喷井采油开发方式,机械采油开发方式,热力采油开发方式,强化开发

25、方式,(二)各式各样的油田开发方式及方法,利用天然油层能量的开发方式:油气要有一定的能量,驱使它从油层流到井,并上升到地面。这种能量在各个油藏中的存在条件是不一样的。一般来说,一个油气藏中,由于地层压力的作用,油气和岩石都具有一定的弹性能量;油中含有较多的天然气,当压力下降到一定程度后,这些溶解在油中的天然气就会逸出,而产生气驱油的能量。,辛164断块井网部署图,(二)各式各样的油田开发方式及方法,但是实践又告诉人们,一个油藏中这种天然能量是有限的,它能发挥作用的时间是很短的,尤其是油中的溶解气,随油一起被采出以后,地下原油就会收缩,粘度增大,这样就会直接加大采油的难度,最终降低了原油的采收率

26、。因此,现在油田开发中,对天然能量只利用弹性驱油能量,对溶解气驱能量是不加利用的,并要给以保护,使得天然气在油层条件下,不从油中分离出来。这样,就产生了保持或改善油层驱油条件的问题。,(二)各式各样的油田开发方式及方法,保持和改善油层能量的开发方式:从油藏中采出了油和气,这就会使得地下发生亏空,从而降低地下原有的能量。为保持地下足够的驱油能量,势必就得向油藏中再注入相应体积的东西去弥补采出的亏空。现代油田开发中,一般采用注水或注气的办法来保持油层能量。因为水和气比较容易注入油层,来源又比较丰富,一般都可以就地取得,自然也就比较经济,以水换油或以气换油,是很值得的。,(二)各式各样的油田开发方式

27、及方法,自喷井采油开发方式:凡是油井能够自喷采油的油田(或油藏),其油层压力比较大,驱油能量比较足,油层的渗透率比较高。这是油田开发中最为理想的一种开采方式。因为自喷采油易于管理,采油成本比较低。所以,这样的油田(或油藏),更应该及时地实行注水,以保持油层内的足够驱油能量,便油井能延长自喷期。但是,一个油田的自喷期毕竟也是有限的。之后总是要转到用机械采油的方式来继续开采。,(二)各式各样的油田开发方式及方法,机械采油开发方式:这有两种情况,有的油藏能量低,渗透性差,油井开始即不能自喷;还有是自喷开采的油藏,在油井含水达到一定程度后就不再自喷了。在这两种情况下都只能用机械开采的方式来进行。机械采

28、油方式的油藏同样需要给以补充能量。,(二)各式各样的油田开发方式及方法,热力采油开发方式:这主要是针对稠油油藏(在油层温度条件下,地下原油粘度大于l00毫帕.秒)的开发而采用的一种方式。其原理主要是通过向油层注入热水或蒸汽提高油藏温度而降低原油的粘度,提高原油的流动能力,热力采油又可分为:,(二)各式各样的油田开发方式及方法,蒸汽吞吐,蒸汽吞吐法:先向生产井内注入蒸汽半个月左右,然后关井几天,使注入的热量在井筒周围的油层中扩散,再开井生产。此为一个蒸汽吞吐周期,以此循环往复进行,但随着周期次数的增加,注汽量也应逐渐增加,而产油量下降,且周期也越来越短。,(二)各式各样的油田开发方式及方法,蒸汽

29、驱油法(含热水驱):由注入井向油层内注入若干倍于油层孔隙体积的蒸汽(或热水),使它逐渐向外扩散,蒸气随着压力和温度在地层中不断下降,也就凝成为热水。由蒸汽和热水驱动而达到顺利采油的目的。,蒸汽注入井,油层,热油水混合带,蒸汽带,(蒸汽驱开采) 技术复杂,管理难度大,补充能量,见效持久。 特别适合油层压力低,井间有剩余油的老稠油油藏,(二)各式各样的油田开发方式及方法,火烧油层:从注入井向油层连续注入助燃剂(空气),同时用井下点火器将油层点燃而发生燃烧,使附近的原油蒸发和焦化。轻质油蒸汽随燃烧前缘逐渐向外流动,直至生产井被采出。焦化的重烃则可继续燃烧提供热量。,火 烧 驱 油 机 理,(二)各式

30、各样的油田开发方式及方法,强化开发方式:这主要是当油田进入开发后期,为进一步提高油田采收率,针对不同情况所采取的各种开采方式。现在一般把强化开发方式列作为三次采油的开采方法。,(二)各式各样的油田开发方式及方法,以上所述的开发方式种种,花样繁多,但是,一个油田的开发方式总是由具体的油藏条件决定的,并且是随着这个油藏的开发进程的需要而变化的,同时还随着科学技术发展而不断发展的。 天然气藏的地质类型,大体与油藏一样,同样需要补充能量来开发。但气的组份再有变化,也不致于会影响开采,因此,对天然气藏开采,既没有机械采气之谈,也没有热力采气之说,其开发方式相比油田(或油藏)来说,要简单的多。,(二)各式

31、各样的油田开发方式及方法,一、石油概述,六、石油加工炼制,二、石油的形成,三、石油的勘探,四、石油的开发,五、石油集输,油气集输,石油和天然气由油井流到地面以后,又如何把它们从一口口油井上集中起来,并把油和气分离开来,再经初步加工成为合格的原油和天然气分别储存起来或者输送到炼油厂,这就是通常称之为“油田集输技术”和“油田地面建设工程”。,(一)油井的地面建设,采油井分两种类型:即自喷井和机械采油井。,自喷井井口的设备一般有采油树、清蜡设备(如:绞车、钢丝、刮蜡片)、油嘴、水套加热炉、油气计量分离器等(井口房和值班房根据当地的气候条件和社会因素考虑是否设置)。,自喷井,机械采油,机械采油,管 式

32、 泵,水力活塞泵,电 潜 泵,射 流 泵,机械采油,管 式 泵,水力活塞泵,电 潜 泵,射 流 泵,机械采油,机械采油,管 式 泵,水力活塞泵,电 潜 泵,射 流 泵,机械采油,机械采油,管 式 泵,水力活塞泵,电 潜 泵,射 流 泵,机械采油,(二)计量站的设置和建设,计量站的作用主要是计量油井油气产量,并将一定数量(7-14口)油井的油气汇集起来,再通过管道输送到油气处理站。另外,计量站还向井口加热设备提供燃料等。计量站的种类,按建筑结构分有:砖混结构、大板结构和列车式;按工艺流程分有:单管计量站、双管计量站和三管计量站。计量站的设施,一般有各井来油管汇(也叫总机关)、计量分离器、加热炉、

33、计量仪表等。,油气集输流程是油田地面工程的中心环节。采用什么样的流程,主要取决于各油田地质条件、油井产量、原油的物理性质、自然条件以及国民经济和科学技术的发展水平等。国内外油气集输流程的发展趋势基本是小站计量,大站集中处理,密闭输送,充分利用天然资源。总的有高凝、高粘原油的加热输送流程和单管或双管不加热密闭混输流程两种流程。,(三)集中处理站(联合站)的工程建设,联合站是油田油气集输流程的重要组成部分。它所承担的任务、建设规模和在油田的建设位置,一般由总体规划根据开发部门提供的资料综合对比后确定。 联合站包括:油气工艺系统、公用工程(供电、供排水、供热、通讯、采暖、通风、道路、土建等)、供注水

34、、污水处理、消防、变电以及必要的生产设施。,石油的处理流程,1、原油脱水,所有的油田都要经历含水开发期的,特别是采油速度大和采取注水强化开发的油田,无水采油期一般都较短,油井见水早,原油含水率增长快。原油含水不仅增加了储存、输送、炼制过程中设备的负荷。而且增加了升温时的燃料消耗,甚至因为水中含盐等而引起设备和管道的结垢或所以原油脱水就成为油田开发过程中一个不可缺少的环节,一直受到人们的重视。 多年的反复实践,现在研究成功的多种原油脱水工艺技术有:沉降分离脱水 、化学破乳脱水 、电破乳脱水 、润湿聚结破乳 。,沉降分离脱水,2、原油稳定,原油稳定就是把油田上密闭集输起来的原油经过密闭处理,从原油

35、中把轻质烃类如:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等分离出来并加以回收利用。这样,原油就相对的减少了挥发作用,也降低了蒸发造成的损耗,使之稳定。原油稳定是减少蒸发损耗的治本办法。原油稳定具有较高的经济效益,可以回收大量轻烃作化工原料,同时,可使原油安全储运,并减少了对环境的污染。目前国内外采用的大致有以下四种:负压分离稳定法 、加热闪蒸稳定法 、分馏稳定法 、多级分离稳定法 。,2、原油稳定,(四)原油库的建设,用来接收、储存和发放原油的场所叫原油库。原油库具有储存油品单一、收发量大、周转频繁等特点,它是油田正常生产和原油外运(或外输)的一个重要衔接部分。,根据不同的原油外运方式,原油库可分 : 铁路外运

36、原油库 管线外输原油库 联合外运原油库 油库的公用工程与原油处理站的公用工程基本一致。要强调的是油库的安全和消防。原油库一旦发生火灾和爆炸,后果是不堪设想的。,一、石油概述,六、石油加工炼制,二、石油的形成,三、石油的勘探,四、石油的开发,五、石油集输,石油加工炼制,石油是由多种碳氢化合物组成的,直接利用的途径很少,只能用作燃料来烧锅炉。这样使用石油,是很大的浪费。将石油加工成不同的产品,则能物尽其用,可以充分发挥其效能。把预处理后的原油送到煤油厂进行加工,生产出汽油、煤油、柴油、润滑油及沥青等。,石油没有固定的沸点。一般石油的沸点范围在摄氏30度到摄氏600度左右。它是不同沸点的、大大小小的

37、烃混合在一起的混合物,烃的沸点随碳数增加而增高,这样,把石油加热后,就能按各类烃沸点高低不同依次蒸发出来。加工石油的炼油厂,就是利用石油的这个特点,而使大量石油去经历不同温度的过程,便就能得到不同的产品了。,石油加工炼制,在炼油厂中,都有一个高瘦和一个矮胖,这样的两个直立着的设备,这就叫蒸馏塔。高瘦者叫常压分馏塔(简称常压塔);矮胖者叫减压分馏塔(简称减压塔)。石油经过加热炉加热后,先送到常压塔,再将常压塔塔底的产物,经加热炉再加热后送入减压塔。这个过程在炼油厂就叫蒸馏过程。,石油加工炼制,在通常情况下,石油被加热到摄氏350度送入常压塔,其中沸点较低的烃,即被汽化上升,经过一层一层的塔盘直达

38、塔顶。由于塔体的温度由下而上是逐渐降低的,所以,当石油蒸汽自下而上经过塔盘时,不同的烃就按各自沸点的高低分别在不同温度的塔盘里凝结成液体。这样,就使得石油大家庭中的烃成员实现了第一次分家。人们即在其中获得了不同的产品。留在塔底的是没有被汽化、沸点在摄氏300度以上的重油。,石油加工炼制,常减压蒸馏是炼油厂的第一道工序。通过它可以直接从原油中提取石脑油、汽油、煤油、轻柴油及燃料油,这些通常称做直馏产品,这是人们促使石油“大家庭”在第一次“分家”中所获得的第一代产品。这些产品的数量有限。从我国的石油组分来说,一般可获得25-40%的直馏轻质油品和20%-30%的蜡油。也就是说炼制一百吨石油,只能拿

39、到二十五到四十吨的轻质油品和二、三十吨的蜡油。蒸馏剩下的渣油,虽然可供锅炉、电站等当燃料;但显然没有合理充分地利用宝贵的石油资源。,常减压蒸馏,石油加工炼制,为了从石油中获取更多的轻质油;也为了提高油品质量、增加产品的品种,人们就想了许多改造原有烃的办法,使石油“大家庭”的烃,按人们对产品产量、质量、品种的要求,改变其原来“面貌”,变成新的烃或做重新的组合。也就是说,通过实行新办法之后,可从石油“大家庭”中获得第二代石油产品。,石油加工炼制,获得第二代石油产品的方法,1、裂化:顾名思义地可以理解为分裂石油中的长链烃(重油主要成分),使它成为短链烃(轻油主要成分);就象把一条很长的链子剪断,变成

40、几段较短的链子一样。采用这种办法,会使石油“大家庭”增加许多低分子烃的新成员,这不仅可增加轻质油产量,而且是当今石油化工业制取烯烃的重要途径,例如,辛烷裂化断链就可得到乙烯和己烷。,石油加工炼制,2、改变组合情况:以提高产品质量,也就是改变石油“大家庭”中三大“家”族(烷烃、环烷烃、芳烃)在产品中的含量。如:在石油第一次分家中获得的直馏汽油含直链烷烃多,性能不能满足开飞机、汽车的要求,人们就采用重整的办法来解决。经过重整的汽油,质量就能大大地提高。而且从重整油的芳香烃中还可获取苯、甲苯及二甲苯等重要化工原料。,石油加工炼制,3、精制:清除第一次分家所得产物中的有害东西,以便提高产品质量。如:直

41、馏汽油、柴油等油品,由于含有硫化物,会产生腐蚀性,必须经过精制才能使用,另外,从减压塔得到的各种润滑油,也只是半成品,同样必须通过精制才能成为合格产品。,石油加工炼制,4、聚合反应:通过对石油大家庭中的烃,采取有分、有合的措施,从而获取大量而重要的化工原料和产品。例如,异丁烯,本来它有4个碳原子和8个氢原子。但是经过聚合反应,成千上万的异丁烯分子就会手拉手地聚合成一个含有60008000个碳原子和1200-16000个氢原子的聚合物,人们叫它做聚异丁烯。这样的化合物,也叫作高分子有机化合物。这时,它和原来的异丁烯的性质便完全不同了,再也不是气体,而是一种橡胶状的东西了。,石油加工炼制,这样,我们就得到了如人人喜爱的塑料制品、五彩缤纷的合成纤维、工农业与国防工业的重要靠山-合成橡胶、农田、果园的营养品化肥等。,在石油加工炼制中,人们就是通过对石油大家庭的第一次分家和以后对石油大家庭的变更等办法,来使石油真正发挥出宝库的作用的。,石油加工炼制,谢谢大家!,

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