石油加工工艺第4章石油的勘探与开采

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1、第4章石油的勘探与幵采4.1石油的形成4.2石油的勘探4.3钻井与完井4.4油田幵发4.5油气集输序言什么是石油，什么是天然气？•石油和天然气是储存在地层中的物质•它们是从分解的动植物残骸演变而来•科学家们认为石油是这样形成的：很久很久以前死亡的动植物被厚厚的沉积物缓慢掩埋。经过很长的时间，在一定的压力和温度下，这些有机物转变成立今天人们发现的石油。（例如：我们现在知道堆积的垃圾可以产生沼气）关于油气我们还需要知道些什么？自然状态下的石油有的粘稠，有的稀薄。颜色有黑的，也有浅颜色的。很多其他材料也来自于石油产品：•塑料•织布的材

2、料（例如：聚酯纤维）•日用化学品•各种油漆通过提炼，石油可以制成很多产品：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你知道石油中含有天然气吗？•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。•天然气在石油里处于溶解状态，就像汽水屮溶解的发出嘶嘶响声的二氧化碳一样•一桶石油可能含有rio,ooo立方英尺的天然气，含量的多少取决于油藏的类型。•一桶油屮的气体可以装满你的整个房子！哪里可以找到石油和天然气？有的人认为石油在一个地下的大池子里.实际上，大多数汕是嵌在岩石颗粒和沙子之间很小的孔

3、隙里。大多数这样的孔隙肉眼是看不到的。那么我们如何找到有油的岩层呢？＞油气是在地层中天然的圈闭构造中发现的。＞这些汕气圈闭构造由穹顶或断层组成。非渗透性的岩石覆盖在构造顶部防止油气逃逸到地表。非渗透性的岩石是指流体不能穿越的岩石。＞没有这样的油气圈闭构造，油气就会向地表移动，最终挥发掉。我们如何找到这些油藏呢？Z地球物理学家通过油藏反射的声波找到它们，计录声波反射回來的时间Z计算机处理这些数据，构造出地下岩层系统的图像钻井设备: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

4、，钢罐，泵，固控设备，还有很多其他部件。你知道有的钻井设备可以钻探到地下6英里（9.7公里）深的地方吗？那比珠穆朗玛峰的高度还要大！这幅图画的是钻井设备上的起重设备.这个设备被用来提升和放下钻柱的。钻柱是一根根10米(30ft)长的钻杆连接起来组成的。这是一幅钻头在岩层中钻进的示意图參占柱在地表被驱动旋转，市动井眼底部的钻头旋转。Z7£7£7£7£7Z7£7£7◊00◊I内入是间杆流间空、一钻嘴空的入喷形间泵的环之f被头。壁浆钻间井泥从空和井，形杆钻部环钻。钻井的工序首先用大钻头钻一小段井眼,然后钢制的套管被下入井中，并用水泥

5、固定套管的外侧，防止井眼塌陷。下一步，一个小一些的钻头在第一个套管内部开钻。这个钻头从上一个套管的底部钻出一个新的井眼。然后在这个新的井眼中也下套管，并用水泥罔定。如前，再钻一个更小的并眼，再下札I应的套管，防止塌陷。用这种方法，井眼分段钻进，直到B标储层被钻穿。这吋候，地质专家必须确定0标储层是否含有油气。钻井泥浆循环U千净的泥浆被泵从泥浆池中抽出，注入钻D杆当中。4）混合物通过在地表的滤网5）岩屑被从泥浆中滤除，形成岩屑堆。这些岩屑将会被运走并处理。◊-//L7泥浆泵/3）泥浆和岩屑混在一起从环形空间向上提升，带到地表。2）

6、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。地质学家如何辨别地层中是否含有油气？他们通过对口标区域进行测井知道是否有油气。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。这是一个测井记录图的例子。地质学家通过观察测井记录，来决定应该继续把井进行完井一一如果地层有油的话，或者把井封堵抛弃一一如果地层没有汕的话。你能说出地质专家应该在哪一段进行完井吗？如果测井结果很好，我们在生产层段下最后一次的套管，用水泥固定。然后在井眼内用射孔枪进行射孔，击穿生产层段部分

7、的井壁套管。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。最后，这U#•的流体被采到地面的管线，这些管线把井和地面的生产设备连接起來。地面的生产设备将生产出的流体中的油、水、气分离，从那里，石油和天然气会被送到炼油厂进一步提炼，之后被卖到市场上。最后，石油天然气产品卖到市场，驱动汽车，为我们的房屋供暖。4.1油气的形成1、油气藏，特别是大型油气藏形成的基本条件应包括：＞充足的油气源；＞有利的生储盖组合；＞足够的油气运移动力；＞大容积的有效圈闭；＞良好的运移通道；＞有良好的油气保存条件。＞有效的储集层；一、充足的

8、油气源一个盆地或含油气区的油气源丰富程度（生成并提供形成油气藏的总油气量）,取决于下列四个基本条件：（1）有机质的丰度；（2）有机质类型；（3）有机质成熟度；（4）排烃效率或排烃系数。能满足上述四个基本条件的盆地沉积区，应具有广阔的有利于有机质大量繁殖和保存的封