石油工业概论课程

  • 名称:石油工业概论课程
  • 分类:石油化工  
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  • 时间:2019/6/5 8:35:06
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           本课程旨在完整系统地介绍石油工业的工艺流程、技术进步及对社会发展的影响,目的在于要使学生深刻认识石油天然气在国民经济和社会发展中的重要作用,从而牢固树立起学石油、懂石油、热爱石油事业和科学技术是第一生产力的观念,同时进一步浓厚中国石油大学的石油文化特色。本课程注重介绍石油基本知识和相关工艺流程。对于理工专业的学生,应从系统工程的角度对石油的生产过程有全面的了解,明确自己所学专业在石油工业中的地位,了解各有关专业之间的相互关系,有意识地学习更多的石油专业知识;对于文科学生来说,应了解石油天然气及其生产的最基本的知识,提高自身的科学素养,强化石油文化特色。        

1.1什么是石油?

石油是气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然的产状;原油是石油的基本类型,存在于地下储集层内,在常温和常压条件下呈液态。原油中也含有一小部分液态的非烃组分。天然气也是石油的主要类型,呈气相,或处于地下储基层时溶解在原油中。天然气在常温和常压条件下呈气态。天然气内也含有一小部分非烃组分。

·1.2石油的用途

(1)作能源

原油经过加工可制得汽油、煤油和柴油等,用作汽车、火车、坦克、飞机、船只、锅炉、卫星、原子弹、导弹的燃料。

(2)作化工原料

化肥、塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、医药、合成洗涤剂、燃料、炸药的原料。

一座年产万吨的合成纤维厂,相当于30万亩棉田一年生产的棉花。

(3)作润滑剂

一切机器,都需要润滑,减少磨损。许多种润滑油都是从石油中提炼出来的。

天然气用途:能源和化工原料。

特点:优质、高效、清结、燃烧性能好、污染小,价格低。用作生产合成氨,与煤相比,投资减少一半,成本降低1/3。

1.3什么是石油工业?

石油工业是从事石油勘探、石油开发和石油加工的基础原材料生产部门。

设有地质勘探、钻井、开采、加工和储运等专业。石油工业由两大部分组成:原油勘探与生产(上游)和石油炼制与石油化学(下游)。

·1.4石油工业发展简史(1)世界石油工业发展史

据考证,人们于三四千年前就已发现和利用石油。

·公元前450年,中东的巴比伦人曾把石油用于建筑和铺路。

·近代石油工业:从1859年美国的EL德雷克在宾夕法尼亚州)打出第一口油井开始。

20世纪40年代是世界发现油田的最活跃时期,到60年代达到顶峰,进入70年代发现油田的数量急剧减小。世界石油发展史可概括为三个阶段:·①煤油时代·②汽油时代

③燃料和化工原料时代

(2)中国石油工业发展史①中国石油工业古代发展史

我国是世界上发现、开采和利用油气最早的国家之一。

·早在三千多年前(公元前1122~公元前770),周代《易经》就有了

“泽中有火”的记载,阐明了出露在湖面、沼泽水面上的可燃天然气苗。

·②中国石油工业近代史

·1877年,福建巡抚丁日昌在台湾开办苗栗油矿从美国购进小型钻机一台,在苗栗磺坑钻探石油,这是我国历史上第一次使用新式机器钻探油井,1878年在台湾打出第一口油井。

·1905年在延长地区开办了著名的延长石油官厂。

·1907我国打成了我国大陆第一口油井。

·1.5当今世界的石油工业

·随着现代化工业的飞速发展,人类对能源特别是对石油的依赖越来越来强,因为目前还无法找到一种物质可以代替石油在一个广泛的领域中充当新的能源。任何一个国家无论它的经济多么发达,一旦离开了石油,那么很快整个国家便陷入瘫痪,石油工业在国民经济中的起着举足轻重的作用,海湾战争的硝烟恰恰证明了石油对西方诸国的价值。现在,世界各国都投入极大的人力、财力进行石油的勘探、开发和加工,以求得经济的发展和稳定。

实际上由于技术水平和其它方面的限制,世界上还有相当一部分石油及天然气的储量尚未探明。据估计,世界常规石油总资源量约为3000亿吨,此外,还有重质油、油砂、油页岩等非常规石油资源,它们的储量折算为石油估计有八、九千亿吨之多,这些将在下个世纪成为石油的重要来源。

·现在,世界上石油探明地质储量较多的国家主要集中在中东地区,下表为2003年油气储量、产量位于前列的国家和地区。

1.5当今世界的石油工业

欧佩克(organization of Petroleum-Exporting Countrics简称OPEC)

“欧佩克”即石油输出国组织。它是一个自愿结成的政府间组

织,对其成员国的石油政策进行协调、统一

欧佩克旨在通过消除有害的、不必要的价格波动,确保国际石油市场上石油价格的稳定,保证各成员国在任何情况下都能获得稳定的石油收入,并为石油消费国提供足够、经济、长期的

石油供应

欧佩克是1960年9月14日在伊拉克首都巴格达成立的,创始成员国有5个,它们是:伊朗、伊拉克、科威特、沙特阿拉伯和

委内瑞拉。1962年11月6日,欧佩克在联合国秘书处备案,成为正式的国际组织。

1.5当今世界的石油工业

欧佩克(organization of Petroleum-Exporting Countries 简称OPEC)但是欧佩克并不能控制国际石油市场,因其成员国的石油、天

然气产量分别只占世界石油、天然气总产量的40%和14%。但是,欧佩克成员国出口的石油占世界石油贸易量的60%,对国

际石油市场具有很强的影响力,特别是当其决定减少或增加石

油产量的时候。

2003年欧佩克:

石油探明储量1191.12亿吨,占全世界总储量的68.7%;天然气探明储量86.72万亿m3,占世界总储量的50.4%;其中,沙特阿拉伯石油探明储量为355.34亿吨,占欧佩克总储量的1/4多,占全世界总储量的1/5多

1.5当今世界的石油工业

石油的炼制

国外的石油加工业和石油化学工业发展迅速,除了采用先进的工艺技术和设备外,已基本上淘汰了中小型炼化企业,保持着大规模低能耗的生产方式,这样,既提高了效益又合理地利用了资源。

近年来又提出了“零渣油”炼厂的生产模式,是将炼油、化工、发电和环境保护合理地结合在一起,最大限度地有效地利用了能量。英荷壳牌集团(R&DShell)即将在荷兰建立世界上第一座”零渣油炼厂”(原油处理能力2000万吨/年),这也是当今世界石油工业发展的新方向。

现代油气成因理论及储盖要

2.1.2现代油气成因理论

地壳上生成的石油和天然气是形成油气藏的物质基础,掌握了油气生成及其以后的活动规律,进而认识油气藏的形成和分布规律,才能正确的指出找油方向,有效地部署油气勘探工作。因此,正确解决油气成因问题,有着重要的理论意义和实际意义石油地质学的主要研究对象包括油气成因、油气藏形成和油气分布规律三大课题

19世纪70年代以来,对于油气成因问题的认识,基本上可以归纳为无机生成和有机生成两大学派

2.1.2现代油气成因理论

石油的生成过程

①古代富含有机质的浮游生物的遗体,在古沼泽、湖泊、江河、海洋中随泥沙一齐沉积,分散在沉积层中;

②生成的含有机质的沉积层逐渐被新的沉积物所覆盖,形成更厚的沉积层,造成了缺氧的还原性环境,使生物遗体保存下来;

③生物遗体经历地质、生物、物理和化学等多方面的作用,生成石油烃类。

2.1.2现代油气成因理论

生油环境

由石油生成的过程可以看出,生成石油的原始环境为:

①要有比较广阔的低洼地,曾长期为浅海或面积较大的湖水所淹没;②这些低洼地区的周围,需要有大量的生物繁殖;同时在水中也要有极大量的微体生物繁殖;

③需要有适当的气候,利于大量生物繁殖和发育;

④需要有陆地上经常输入大量泥、沙到浅海或大湖中去;

⑤需要存在缺氧还原条件和有机质残骸转化成油的各种外部物理化学条件

2.1.3储集层和盖层

大量油气勘探及开发实践,已证实地下不存在什么“油湖”、“油河”,油气是储存在那些具有互相连通的孔隙、裂隙的岩层中,好像水充满在海绵里一样。

这些具有孔、洞、缝,能够储存和渗滤流体的岩层,称为储集层。它之所以能够储集油气,是由于它们具备相对高的孔隙性和渗透性。覆盖在储集层之上,能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层称为盖层。它们具备相对低的孔隙性和渗透性。

储存了油气的储集层称为油气层。已经开采的含油气层称为产层。

2.1.3储集层和盖层

(一)岩石的孔隙性和渗透性

渗透性

在一定的压力差下,岩石中由于孔隙的存在而允许流体在其中通过的特性称为岩石的渗透性

一般情况下,砂岩、砾岩、多孔的石灰岩、白云岩等储基层为渗透性岩层,而泥岩、石膏、硬石膏、泥灰岩等为非渗透性岩层。

(二)储集层

根据岩石类型把储集层分为三大类:碎屑岩类储集层、碳酸盐岩储集层、其它类型的储集层。

石油和天然气的运移

2.2.2石油和天然气的聚集

圈闭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。

圈闭包含两个含义:要有适于油气运移、聚集和储存的储集层;能够阻止油气逸散的盖层和遮挡层。

根据控制圈闭形成的地质因素,可将圈闭分为三大类:构造型、地层型和复合型圈闭。

石油和天然气的聚集