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石油工程概论教案讲解

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第一章绪论

知识点:石油的概念和石油工业的发展史与未来的发展趋势分析方法:以石油的用途为主线,讲授石油工业的发展和未来的趋势重点:石油在国民经济中的作用难点:石油、天然气的概念学时:2

一、石油的定义与用途

1. 石油的定义

从实质上讲,石油是多种碳氢化合物的复杂混合物,或是多种烃的混合物。最初人们把自然界产出的油状可燃液体矿物称为石油,把可燃气称为天然气,把固态可燃油质矿物称为沥青。随着对这些矿物的深入研究,认识到石油、天然气和沥青在成因上互有联系,在组成上都属于碳氢化合物,因此将它们统称为“石油”。

1983年第11届世界石油大会对石油定义为合物为主,并含有少量杂质的复杂混合物

:石油是自然界中存在于地下的以气态、

液态和固态烃类化

。原油是石油的基本类型,存在于地下储集层内,在常温、常压

,或处于地下储集层时溶解在原油内,当采到地面,我们把从油井中采出来的未经加工的液态石油称为

“原

条件下呈液态。天然气也是石油的主要类型,呈气相在常温、常压条件下从原油中分离出来时又呈气态。

2.石油的形成

油”。但在工业界、日常应用中,通常“原油”与“石油”混用,并不加以区分。

海洋里有数不清的生物和微生物。其中有居住在海底的珊瑚、藻类、软体动物及漂浮在海水中的浮游生物。它们繁殖很快,能产生大量的有机质,这些是成石油的原材料。死亡的海洋生物遗体,跟泥沙一起沉积、埋藏在海底,在缺乏氧气的环境里,受到高温、高压和微生物的分解作用,最后就会变成一滴滴的石油。起先它们分散在各自的生成地,后来随着海底地形的变化,聚集到了一起,形成了储油盆。数不清的油滴聚集在一起,就成为有开采价值的石油矿藏。

3. 石油的用途

石油是“百宝箱,归纳起来,石油主要用于三个方面。1)作为能源

用石油作燃料,具有热能高,污染小,运输、使用方便,应用广泛等优点。原油经过炼制加工后,可以制得汽油、煤油、柴油等燃料

.。

2)作为化工原料

石油是能源,也是优质的化工原料,是石油化学工业赖以生存和发展的物质基础。石油经过各种加工和处理,可以制成各种各样的化工原料。用这些原料可以制成众多的生产、生活用品,如塑料制品、合成纤维、合成橡胶、农药、化肥、炸药、染料等。

3)其他用途

从石油中还可以炼制出润滑油、石蜡和沥青。这些产品也广泛应用于人们的生产和生活之中。(1)一切机器,无论大小,都要加上润滑油或润滑脂,以减少摩擦和磨损,才能顺利运转。(2)石蜡的用途很多,蜡烛会给我们带来光明;

(3)在棉纱中加人少量石蜡,可使纺织品柔软、光滑、富有弹性润滑脂等。

(4)沥青为人类的交通事业做出了默默无闻的贡献。有了它,才有了宽阔的柏油

马路。沥青具有很好的粘结性、绝缘性、隔热性以及防水、防腐等性能,被广泛应用于铁路枕木、地下管道及建筑防腐,水库堤坝防渗透,地下电缆防漏电等。

二、石油工业

石油工业主要从事石油勘探、石油开发、石油加工和基础原材料生产。它涉及勘查技术与工程油地球物理勘探、地球物理测井加工等专业方向。括石油炼制与石油加工

)、资源勘查工程、石油工程

(含钻井、采油、油藏工程

石油工业由“上游”和“下游”两大部分构成

,目前,我国有三大国有石油公司

(含石

)、油气储运工程和中国石油化工集团公

;石蜡还可以制取洗涤剂、分散剂、

,上游包括石油勘探与石油开采,下游包

:中国石油天然气集团公司、

石油工程概论

1

司和中国海洋石油总公司。

1.中国石油天然气集团公司:系国家授权投资的机构和国家控股公司;是实行上下游、内外贸、产销一体化、按照现代企业制度运作,跨地区、跨行业、跨国经营的综合性石油公司。是中国境内最大的原油、天然气生产、供应商和最大的炼油化工产品生产、供应商,业务涉及石油天然气的勘探开发、炼油化工、管道运输、炼化产品销售、石油工程技术服务、石油机械加工制造、石油贸易等各个领域。在中国原油、天然气生产、加工和市场中占据主导地位。

2. 中国石油化工集团公司:是国家授权投资的机构和国家控股公司。主营业务包括勘探、开采、储运、销售和综合利用

;石油炼制;汽油、煤油、柴油的批发

;技术信息及咨询服务。

负责在中国海域对外合作开采海洋石油、

销售、储存和运输;石油石化工程的勘探设计、应用;自营和代理各类商品和技术的进出口业务

3.中国海洋石油总公司:

;原油、天然气的

;石油化工及其他化工产品的生产、

施工、建筑安装;机电设备制造;替代能源产品的研究、开发、

1982年2月成立的国家石油公司,

天然气资源。经过二十多年的发展,中国海洋石油总公司已由原先单纯从事油气开采的纯上游公司演变为主业突出、产业链完整的综合型企业集团。形成了油气勘探开发、专业技术服务、基地服务、化工化肥炼化、天然气及发电、金融服务等六大板块。

三、中国石油工业概况1.中国石油史

1)我国古代石油的发现与利用

石油很早就被人类发现和利用。古人以石油照明、药用以及作为润滑剂,以天然气熬盐,用沥青涂船防腐和作建筑材料等。

(1)天然气的发现与利用

西周时期,我国就有了发现天然气的记载。东周时,四川的劳动人民在临开凿盐井时发现了天然气,并把产出天然气的井,形象地称为“火井”

。在南北朝时被定名为“火井镇”

,隋朝时又改名为“火井县”。

后来在我国的陕西、甘肃、云南、湖北、河北、浙江、抚西等许多地方都发现了天然气。随着对天然气性能的逐渐认识,我国古代人民开始了有目的地开采和利用天然气。据史书记载,从晋朝起,古代人民就开始利用天然气熬盐、煮饭和照明了。

(2)石油的发现与利用

西汉时期,陕北延安一带的人们就采集漂浮在水面上的石油,用作燃料。到了北宋年

间,又把石油加工成石烛,用来照明。元代以后,用石油生产石烛的规模越来越大,并且出现了加工石烛的工场。到了明代,陕北人又用石油熬制出了点灯用的油,这说明四百多年前,我国就已经初步掌握了从石油中提炼灯油的技术。在古代,石油还被作为药物使用。

世界上最早记载有关石油的文字,见于我国东汉史学家班固(公元32 —92年)《汉书》中。书中记有“高奴.有淆水可燃”。沈括在11世纪末成书的《梦溪笔谈》中说:“娜延境内有石油,旧说高奴县出脂水,即此也。对石油的产状、性能、用途等作过实地考察。在世界古代科学著作中,他是论述石油最详的第一人。沈括预言:“此物后必大行于世。”今天这已被实践所证实。

2)卓筒井的发明

我国古代钻井技术的发展,大致可以分为大口浅井和小口深井两个阶段。

北宋以前开凿的井,一般为大口浅井,以后开凿的井多为小口深井。大口浅井是由人直接下人井底,用锹、镐等简单工具开挖出来的

;小口深井是用专门的打井机械开凿而成的,人们叫它“卓筒井”

。打卓筒

井需要较复杂的设备和较先进的工具。北宋中期,随着冶铁业的发展,劳动工具得到不断创新和改造。滑轮、杠杆等简单机械的发明与应用,为卓筒井技术的发明创造了必备的条件。

我国古代发明的打卓筒井技术,是世界钻井史上的一项伟大创举。后来,该技术传入西方各国,推动了世界石油工业、采矿工业的兴起和发展,对造福人类做出了卓越的贡献,因此被国外誉为世界石油“钻井之父”人欧洲的重大发明时称

都是采用中国人创造的方法打成的。

3)我国古代第一口油井和第一口气井

、中国的“第五大发明”。英国学者李约瑟在列举中国传

11世纪就传人西方。

1900年以前,世界上所有的深井,

:“中国的卓筒井技术,在

石油工程概论

2

第一口油井:我国明代学者曹学佳在他的《蜀中广记》中曾记载夜间照明。于是便继续挖掘了几口井,专门采集“油水”

第一口气井:东汉时期

:明朝正德年间(公元1506-1522年),

引燃以后,可用于

四川乐山一带,在开凿盐井的时候,偶然发现有大量“油水”冒上来。这种“油水”

(公元25-220年),在四川开凿出了著名的临邓火井。

4)我国最早开发的油田

我国最早开发的油田,是台湾省的苗栗油田;中国内地最早开发的油田是陕北的延长油田。5)我国最大的油田

大庆油田:位于黑龙江省西部、松嫩平原中部,地处哈尔滨和齐齐哈尔两市之间。东西最宽处73km,总面积5470km

2.中国石油工业的发展1)玉门油田的发现

1935—1938年,孙健初等人曾三次深人荒无人烟的甘肃祁连山地区实地考察。经过研究分析,认为玉门石油河畔的老君庙一带具备储藏油气的有利条件。根据孙健初确定的井位,年3月开始挖掘一号井。

5月6日,从延长油矿运来钻机开始钻井。

4

2

油田南北长140krn,

9

o1959年4月11日正式开钻的松辽盆地的第三口基准井—松基三井

月26日喷出了原油,成为发现大庆油田的标志。

1939

8月11日钻

90%以上。不仅能满足西北

至115.5m时,发现油层,日喷原油10t左右。由此发现了老君庙油田,拉开了玉门油田开发的序幕。从

5010t,占同期全国原油总产量的

1939年到1949年,玉门油田共生产原油近

各省工业和民用的需要,同时也有力地支援了中国人民的抗日战争和解放战争。

1948年9月28日,玉门油田获得解放,玉门油田得到了党和政府的极大关怀和重视,被列为全国重

44

点建设单位。到1957年,玉门油田的原油年产量从1949年的9X10t增长到75.54*10 t,占当年全国原油年产量的87.7859年达到140 X10t的高峰,撑起了当时中国石油的半壁江山。

2)克拉玛依油田、大庆油田的建设

1956年发现克拉玛依油田,这是新中国成立后石油勘探上的第一个突破。月兰州炼油厂第一期工程建成投产。这是中国第一个年加工能力

3)胜利油田、大港油田、辽河油田和华北油田的建成1963年,我国原油年产量达到了

648X 10t,基本上满足了国内需要,从根本上改变了我国石油工业的落

1978年我国原油年产量1.25X10t,排名世界第六

4

4

4

4

20世纪50年代中后期石油

1958年9

勘探战略东移。1959年9月26日东北松辽盆地的松基三井喷油,揭开了开发大庆油田的序幕。

l00*10t的大型炼油厂。

后面貌。随后,我国又相继发现和开发了胜利油田、大港油田、辽河油田和华北油田,使全国原油产量迅速增长. 从1973年起,中国开始对日本等国出口原油,为国家换取了大量外汇。突破125*10t,从此跨入了世界产油大国的行列,位。

4)中国西部的发展

20世纪90年代,中西部地区油气勘探开发取得突破性进展,相继发现和开发了塔里木油田、吐哈油田,初步形成了油气资源的接替区。

5)中国海上勘探

20世纪90年代,我国在渤海、东海和南海三大海域的油气勘探开发取得了成功。1996年,我国海洋石油年产量首次突破

到2000年,全国原油年产量达到位;天然气产量达到

595 X 10m

8

3

8

19年,全国原油年产量达到

1000* 10t,标志着中国海洋石油工业跨上了新台阶。1. 62x10t,连续13年名列世界第

1.84*10t,仍居世界第

8

8

4

5位;天然气产量227*10rn3,名

8

列世界第15位。到2006年,原油年产量达到

四、中国油气资源与生产

5

1.常规油气资源量

我国幅员辽阔,拥有广阔的近海大陆架,具有形成石油、天然气的良好条件。可能有石油、天然气分布的沉积盆地面积达

4

2

670 X 10 km,在世界各国沉积岩面积位次中居第三位,

150X10km,大大小小的沉积盆地有

4

2

42

其中陆上面积约占5 24 X

10 km,近海大陆架面积约占

500余个。

石油资源主要集中在东北

由于石油、天然气形成的环境比较复杂,我国油气资源的分布很不均衡。

石油工程概论

3

地区、环渤海地区、西北地区和东南部海域气盆地的地质特征和勘探程度,可划分为

;天然气资源主要分布于中部地区和西北地区。根据我国含油、6个含油、气区,它们是

;

; ;

:

(1)东部含油气区—主要包括东北和华北地区

(2)中部含油气区—主要包括陕甘宁和四川、重庆地区(3)西部含油气区—主要包括新疆、青海和甘肃西部地区区;

(4)南部含油气区—主要包括江苏、浙江、安徽、福建、广东、湖南、江西、云南、贵州和广西等省(5)西藏含油气区—包括昆仑山脉以南、横断山脉以西地区

;

(6)海上含油气区—包括东南沿海大陆架和南海海域。中国油气资源相对丰富。根据2008年公布的中国第三次油气资源评价初步结果,全国石油总资源量约1086 x 10t,其中陆上约

88

934*10t;天然气总资源量为

22*10m。

12

3

8

56*10m,其中陆上43 * 10

12312

m。石油可采资源

3

量约为212*10t,天然气可采资源量约为

2.非常规资源量

中国的非常规资源也很丰富。煤层气资源量约加拿大,排在第三位

可以作为常规油气资源的补充。

3. 中国油气资源的生产

37*10 rn,在世界上仅次于俄罗斯、

;中国海域还蕴藏着丰富的天然气水合物资源,

123

;油页岩、油砂和沥青等也有一定的储量

未来10年内,随着勘探投入的增加,中国天然气储量将进入高基值稳定增长阶段。可采储量年均增长量为(2700——3000)*10 mo储量增长将为提高天然气产量奠定资源基础。石油资源勘探难度虽然不断加大,但从石油资源总量和平均探明程度分析、中国石油资源还有较大的潜力。通过加大勘探力度、提高采收率、增加资金投入、科技创新提高技术水平等手段,可以有效弥补产能递减,实现稳产增产目标,并有可能发现大型油田。

五、发展方向与任务1.发展方向

1.)中国是一个油气生产大国,同时也是油气消费大国。

2.)我国天然气资源丰富,但生产规模很小,远未进行充分的勘探、开发和利用。3.)我国是石油消费大国,但石油资源使用不尽合理。基于上述缘由,我国石油工业的发展方针是

:“立足国内、开拓国际、加强勘探、合理开发、厉行节

约、建立储备。”我国石油工业将实施市场化、国际化、低成本、科技创新和持续重组战略。重点进行结构调整,改善石油储采结构,提高天然气对原油产量的比例、增

加境外份额油与国内原油的比例,优化油气在我国一次能源消费结构中的比例。以较小的经济代价换取石油的长期稳定供应,保障国民经济持续稳定健康发展。大力加强油气勘探,合理有效地开发和利用有限的资源。加速发展天然气工业,积极改善储采结构和消费结构。严格执行厉行节约的法规,抑制不合理消费。逐步建立和完善国家战略储备体系,稳步发展石油替代产品。提高应对突发事件的能力,保障国家石油供应的安全。

2. 任务

在“十一五”期间,我国石油工业发展的任务和政策是要油气盆地和陆地油气新区。

2)开展煤层气、油页岩、油砂、天然气水合物等非常规油气资源的调查勘探,推进油气勘探开发主体的多元化。

3)实行油气并举,稳定增加原油产量,提高天然气产量。4)加强老油田稳产改造,延缓老油田的产量递减。

5)加快深海海域和塔里木、准噶尔、鄂尔多斯、柴达木、四川盆地等地区的油气资源开发。6)坚持平等合作、互利共赢,扩大境外油气资源的合作开发。7)在沿海地区适度建设进口液化天然气项目。

:

1)加大石油、天然气资源的勘探力度。加强油气资源调查评价,扩大勘探范围。重点开拓海域、主

8

3

石油工程概论

4

8)扩建和新建国家石油储备基地。

8)加快油气干线管网和配套设施的规划建设,逐步完善全国油气管线网络。

9)建成西油东送、北油南运的成品油输送管道。适时建设第二条西气东输管道及陆路进口油气管道。小结:

石油的定义——用途——石油工业——中国石油史————中国油气资源与生产——发展方向与任思考题:

1.什么是石油?什么是天然气? 2.石油主要用于哪些方面? 3.石油工业由哪两大部分构成

?

4.我国石油资源主要集中在哪些地区

?天然气资源主要分布在哪些地区

石油工程概论

5

?

石油工程概论教案讲解

第一章绪论知识点:石油的概念和石油工业的发展史与未来的发展趋势分析方法:以石油的用途为主线,讲授石油工业的发展和未来的趋势重点:石油在国民经济中的作用难点:石油、天然气的概念学时:2一、石油的定义与用途1.石油的定义从实质上讲,石油是多种碳氢化合物的复杂混合物,或是多种烃的混合物。最初人们把自然界产出的油状可燃液体矿物称为石油,把可
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