石油工程的導論---緒論

1、石油工程的導論-緒論什么是石油工程當今石油工業(yè)形勢油藏工程方向主要研究內容油氣藏的形成和類型緒 論什么是石油工程1.什么是石油和天然氣 1983年第11屆世界石油大會提出的推薦命名方案： 石油是氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的烴類混合物，具有天然的產狀；原油是石油的基本類型，存在于地下儲集層內，在常溫和常壓條件下呈液態(tài)。原油中也含有一小部分液態(tài)的非烴組分。天然氣也是石油的主要類型，呈氣相，或處于地下儲集層時溶解在原油中。天然氣在常溫和常壓條件下呈氣態(tài)。天然氣內也含有一小部分非烴組分。石油實質上是碳氫化合物的復雜混合物2.石油和天然氣的用途汽油煤油柴油燃料油汽車、火車、坦克、飛機、船只、鍋爐以及原子彈、導彈、

2、衛(wèi)星、宇宙飛行器等的燃料石油的用途主要歸納為三個方面：空軍離開了石油，飛機就是一堆廢鐵百寶箱能源什么是石油工程化工原料2.石油和天然氣的用途化肥、塑料、合成纖維、合成橡膠、農藥、醫(yī)藥、合成洗滌劑、染料、炸藥的原料石油的用途主要歸納為三個方面：能源什么是石油工程8萬噸/年合成橡膠裝置145萬畝橡膠園1年產量1萬噸/年合成纖維廠30萬畝棉田1年生產的棉花250萬頭綿羊1年剪下的羊毛2.石油和天然氣的用途化肥、塑料、合成纖維、合成橡膠、農藥、醫(yī)藥、合成洗滌劑、染料、炸藥的原料石油的用途主要歸納為三個方面：能源化工原料什么是石油工程大型發(fā)動機、精密的儀器儀表以至核工業(yè)、航空工業(yè)所需要的耐高溫、高壓、高

3、真空，能抗輻射、抗腐蝕、抗氧化的潤滑油，都是從石油中提煉出來的石油中還能提煉出石蠟、瀝青、石油焦等各種重要的產品潤滑劑一切機器，都需要潤滑減少摩擦和磨損2.石油和天然氣的用途石油的用途主要歸納為三個方面：能源化工原料什么是石油工程100億立方米天然氣代替煤炭供應民用，可節(jié)煤1300萬噸，少排放導致形成酸雨的二氧化硫36萬噸，煙塵30萬噸天然氣的主要用途：特點：優(yōu)質、高效、清潔、燃燒性能好、污染小、價格低 能源2.石油和天然氣的用途什么是石油工程 用天然氣代替煤生產合成氨，單位投資可以減少一半，成本降低1/3能源化工原料 作為化工原料的天然氣大部分用于生產氮肥，也用于生產甲醇、甲醛、乙炔、二氯甲

4、烷、二硫化碳、硝基甲烷、氫氰酸、碳黑和提取氦氣2.石油和天然氣的用途天然氣的主要用途：什么是石油工程3.什么是石油工業(yè) 石油工業(yè)是從事石油勘探、石油開發(fā)和石油加工的能源和基礎原材料生產部門。石油工業(yè)有兩大部分組成：石油勘探與生產石油煉制與石油化學工業(yè)上游下游什么是石油工程1993年石油科學名詞審定會通過的10大學科：油氣地質勘探應用地球物理地球物理測井鉆井工程油氣田開發(fā)與開采石油加工海洋石油油氣集輸與儲運工程石油鉆采機械與設備油田化學3.什么是石油工業(yè)什么是石油工程4.石油工程的概念什么是石油工程 經濟有效地將深埋于地下油氣從油氣藏中開采到地面所實施的一系列工程和工藝技術的總稱。包括油藏工程、

5、鉆井工程、采油工程、提高原油采收率原理和石油地面工程等。 石油工程是集多種工藝技術和工程措施于一體，多種工藝技術相互配合、相互滲透、相互促進和發(fā)展的綜合工程。5.石油工程的任務勘探發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)油氣流的含油氣構造制定合理的開發(fā)方案進行合理的鉆井設計和科學的鉆井施工制定采油工程方案，確定采油工藝技術開發(fā)的動態(tài)監(jiān)測與開發(fā)調整采取有效措施，提高原油采收率什么是石油工程6.石油工程的目標什么是石油工程經濟有效地提高油田產量和原油采收率什么是石油工程當今石油工業(yè)形勢油藏工程方向主要研究內容油氣藏的形成和類型主要內容19902050年世界一次能源供需及預測1990年2000年2010年2050年能源需求(億

6、t油當量)80.4585.79398111.6181210能源供應(億t油當量)石油煤炭天然氣水電,核能等31.8522.5815.9610.063435222618.72011123839273220251315.65458405050613741各種能源所占比例(%)石油煤炭天然氣水電,核能等4028201240382528222113393528292122131430282224282920當今石油工業(yè)形勢石油+天然氣60%石油+天然氣60%03年世界各地區(qū)及主要國家石油產量、油氣估算探明儲量石油產量（萬噸）石油估算探明儲量（億噸）天然氣估算探明儲量（萬億立方米）序號國家或地區(qū)2002

7、年估計值序號國家或地區(qū)2002年估計值序號國家或地區(qū)2002年估計值世界總計340433.5世界總計1733.99世界總計172.07歐佩克132180歐佩克1191.12歐佩克86.721沙特阿拉伯421501沙特阿拉伯355.341俄羅斯47.572俄羅斯410802加拿大245.062伊朗26.623美國286253伊朗172.323卡塔爾25.774伊朗186504伊拉克157.534沙特阿拉伯6.535中國170755科威特132.195阿布扎比5.556墨西哥168256阿布扎比126.306美國5.297挪威151757委內瑞拉106.587阿爾及利亞4.538加拿大111008

8、俄羅斯82.198尼日利亞4.509尼日利亞106009利比亞49.329委內瑞拉4.1910英國1047510尼日利亞34.2510伊拉克3.1111美國31.0612中國25.0022中國1.51當今石油工業(yè)形勢中國石油工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1）油氣供需矛盾突出 經統(tǒng)計表明，國民經濟生產總值每增加1%，則需要石油增加0.7%。經保守預測： 年 份2010年2020年需求量（億噸）2.52.84.04.2供應量（億噸）1.71.81.92.0當今石油工業(yè)形勢2）已開發(fā)油田大部分已進入特高含水期，開發(fā)成本高 1999年大慶油田的主力油田喇嘛甸、薩爾圖、杏樹崗油田的綜合含水已分別達到90.85%、85.

9、77%、85.46%。 1997年 勝利油田的主力油田勝坨、孤東、孤島油田的綜合含水已分別達到94.37%、92.51%、94.17%。 當今石油工業(yè)形勢中國石油工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)3）新發(fā)現(xiàn)的油田有以下幾種趨勢地面環(huán)境進一步惡化 沙漠 深海 高原油田質量變差 低滲 稠油 裂縫 井深油田儲量規(guī)模減小當今石油工業(yè)形勢中國石油工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)4）世界經濟全球化中國石油工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)當今石油工業(yè)形勢兩伊第一次大規(guī)模戰(zhàn)爭爆發(fā) $38/桶 (￥2500/T)伊拉克增產、亞洲由于金融危機而石油需求增長為零、世界石油儲存量增加導致世界油價持續(xù)下跌 $10/桶 (￥800/T)國際油價變化莫測 什么是石油工程當今石油

10、工業(yè)形勢油藏工程方向主要研究內容油氣藏的形成和類型主要內容概念：應用地球物理、地質、油層物理、滲流力學及采油工程方面的方法、成果、資料，對油藏的開發(fā)方案進行設計、調整、評價，以及應用有效的開采機理、驅替理論和工程方法來預測分析油藏的未來的開發(fā)動態(tài)，并根據(jù)這種預測結果提出相應的技術措施，以便獲得油藏最大的采收率。簡單地說：是使油氣有效地(流速快、花錢少、采收率高)流到井底。油藏工程方向主要研究內容油藏工程研究油藏工程方向主要研究內容油氣田地質資料研究地下油氣的分布狀況；儲油氣層的性質、構造形態(tài)及特點；油氣儲量油藏工程研究復雜裂縫系統(tǒng)油水分布變化渤南油田三區(qū)S31-3儲層結構模型渤南油田三區(qū)S34

11、孔隙度三維模型區(qū) 塊 構造儲層和流體的性質儲層巖石的物理性質粒度、比面、孔隙結構、飽和度、滲透率、敏感性等儲層流體物理性質油、氣、水高壓物性飽和多相流體的油藏巖石滲流特性界面張力、潤濕性、毛管力、相對滲透率油藏工程方向主要研究內容油藏工程研究 粒間孔。單偏光1020。牛35井，2957 m鐵白云石溶蝕成孔隙。單偏光10 20。河125-1井，3018.5m 孔隙結構油藏工程研究鏡下觀察巖心觀察裂縫孔隙結構巖石表面形態(tài)(1.5萬倍） 潤濕性的特征PcR1R2 毛管力油氣在地下的滲流規(guī)律油氣滲流基本力學規(guī)律線性滲流、非線性滲流、低速下的滲流油氣滲流數(shù)學模型線性、非線性基本滲流理論穩(wěn)定滲流、不穩(wěn)定滲

12、流、兩相滲流、雙重介質滲流、變形介質滲流復雜流體滲流理論非牛頓、多相多組分、化學驅油物理化學、非等溫等滲流油藏工程方向主要研究內容油藏工程研究滲流規(guī)律實驗研究油氣水油氣水可視化模型 飽和水后 飽和油后 水驅后 滲流機理研究制定合理的開發(fā)方案油藏評價驅動方式開發(fā)層系注水方式井網布署開發(fā)參數(shù)技術政策界限指標預測及經濟評價油藏工程方向主要研究內容油藏工程研究井網部署圖 N-E70S-W120垂直斷層油藏工程研究動態(tài)監(jiān)測及分析產量、壓力監(jiān)測試井及試井分析生產測井井間示蹤劑分析油藏工程方向主要研究內容油藏工程研究試井現(xiàn)場施工試井數(shù)據(jù)采集三、開展監(jiān)測技術，提高油田開發(fā)效果測井曲線分析開發(fā)方案調整及提高采收

13、率技術開展精細油藏研究，深化儲層認識應用數(shù)值模擬技術，研究剩余油分布井網、層系、驅動方式、工作制度、開采工藝應用水動力學方法改善水驅效果周期注水、改變液流方向、提液、調剖堵水等水平井技術及應用三次采油原理與方法堿、表面活性劑、聚合物驅及復合驅稠油熱采、熱化學驅氣體混相驅微生物采油油藏工程方向主要研究內容油藏工程研究精細油藏研究9個小層38個油砂體細分后24個小層194個油砂體81(6)81(4)81(5)787981(1-3)7（6+7）7574（1-3）74-81單元含油飽和度分布圖剩余油分布研究三次加密與原井網結合布井（方式1）井網層系調整三次加密與原井網結合布井（方式2）井網層系調整老井

14、轉注完善鉆新井補充完善井網層系調整見效前期明顯見效期見效后期聚合物驅開采特征聚合物驅水平井開采技術結 論當今石油工業(yè)面臨挑戰(zhàn)和機遇，石油工程專業(yè)大有用武之地；油藏工程方向研究領域廣闊，未來的油藏工程師可大展才華。什么是石油工程當今石油工業(yè)形勢油藏工程方向主要研究內容油氣藏的形成和類型主要內容油氣藏的定義：油氣在單一圈閉中的聚集。運移著的油氣，由于遮擋物的作用，阻止了它們繼續(xù)運移，而在儲集層富集起來就形成了油氣藏；石油的生成四、油氣藏的形成和類型第一章 緒論 內容：石油是無機碳和氫經化學作用而形成 依據(jù)：太陽系的一些星球上存在碳氫化合物； 火山氣中有甲烷、乙烷和氫氣； 巖漿巖中有瀝青； 實驗室在

15、高溫高壓下碳氫可直接合成烴類。（1）無機成因說第一章 緒論古代生物遺骸石油和天然氣保存無氧條件溫度、壓力條件物理化學變化水動力作用下帶到淺海、海灘、內陸湖泊沉積依據(jù)：99%以上的油氣田是在沉積巖中發(fā)現(xiàn)； 石油和沉積巖中的有機質組成相似； 現(xiàn)代和古代的沉積物中都發(fā)現(xiàn)了烴類； 實驗室中，組成動植物的組分可生成烴類；（2）有機成因說（目前普遍認可） 內容：石油是有機物死亡后分解而成油氣藏的形成第一章 緒論石油在生油層中生成滿足圈閉條件在儲油層中聚集運移形成油氣藏儲油層具有大量的孔隙、裂縫和/溶洞。 生油層是較厚的暗色粘土質和石灰質巖層。一次運移：油氣離開生油層；二次運移：油氣離開生油層后的一切運移。蓋層一般是致密的粘土層、泥巖、頁巖層?？梢宰钃跤蜌獾倪M一步運移。油氣藏的形成過程：石油生成、運移、聚集、保存油氣藏的形成條件：生油層、儲油