石油工程的导论---绪论

1、石油工程的导论-绪论什么是石油工程当今石油工业形势油藏工程方向主要研究内容油气藏的形成和类型绪 论什么是石油工程1.什么是石油和天然气 1983年第11届世界石油大会提出的推荐命名方案： 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，或处于地下储集层时溶解在原油中。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。石油实质上是碳氢化合物的复杂混合物2.石油和天然气的用途汽油煤油柴油燃料油汽车、火车、坦克、飞机、船只、锅炉以及原子弹、导弹、

2、卫星、宇宙飞行器等的燃料石油的用途主要归纳为三个方面：空军离开了石油，飞机就是一堆废铁百宝箱能源什么是石油工程化工原料2.石油和天然气的用途化肥、塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、医药、合成洗涤剂、染料、炸药的原料石油的用途主要归纳为三个方面：能源什么是石油工程8万吨/年合成橡胶装置145万亩橡胶园1年产量1万吨/年合成纤维厂30万亩棉田1年生产的棉花250万头绵羊1年剪下的羊毛2.石油和天然气的用途化肥、塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、医药、合成洗涤剂、染料、炸药的原料石油的用途主要归纳为三个方面：能源化工原料什么是石油工程大型发动机、精密的仪器仪表以至核工业、航空工业所需要的耐高温、高压、高

3、真空，能抗辐射、抗腐蚀、抗氧化的润滑油，都是从石油中提炼出来的石油中还能提炼出石蜡、沥青、石油焦等各种重要的产品润滑剂一切机器，都需要润滑减少摩擦和磨损2.石油和天然气的用途石油的用途主要归纳为三个方面：能源化工原料什么是石油工程100亿立方米天然气代替煤炭供应民用，可节煤1300万吨，少排放导致形成酸雨的二氧化硫36万吨，烟尘30万吨天然气的主要用途：特点：优质、高效、清洁、燃烧性能好、污染小、价格低 能源2.石油和天然气的用途什么是石油工程 用天然气代替煤生产合成氨，单位投资可以减少一半，成本降低1/3能源化工原料 作为化工原料的天然气大部分用于生产氮肥，也用于生产甲醇、甲醛、乙炔、二氯甲

4、烷、二硫化碳、硝基甲烷、氢氰酸、碳黑和提取氦气2.石油和天然气的用途天然气的主要用途：什么是石油工程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能源和基础原材料生产部门。石油工业有两大部分组成：石油勘探与生产石油炼制与石油化学工业上游下游什么是石油工程1993年石油科学名词审定会通过的10大学科：油气地质勘探应用地球物理地球物理测井钻井工程油气田开发与开采石油加工海洋石油油气集输与储运工程石油钻采机械与设备油田化学3.什么是石油工业什么是石油工程4.石油工程的概念什么是石油工程 经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称。包括油藏工程、

5、钻井工程、采油工程、提高原油采收率原理和石油地面工程等。 石油工程是集多种工艺技术和工程措施于一体，多种工艺技术相互配合、相互渗透、相互促进和发展的综合工程。5.石油工程的任务勘探发现具有工业油气流的含油气构造制定合理的开发方案进行合理的钻井设计和科学的钻井施工制定采油工程方案，确定采油工艺技术开发的动态监测与开发调整采取有效措施，提高原油采收率什么是石油工程6.石油工程的目标什么是石油工程经济有效地提高油田产量和原油采收率什么是石油工程当今石油工业形势油藏工程方向主要研究内容油气藏的形成和类型主要内容19902050年世界一次能源供需及预测1990年2000年2010年2050年能源需求(亿

6、t油当量)80.4585.79398111.6181210能源供应(亿t油当量)石油煤炭天然气水电,核能等31.8522.5815.9610.063435222618.72011123839273220251315.65458405050613741各种能源所占比例(%)石油煤炭天然气水电,核能等4028201240382528222113393528292122131430282224282920当今石油工业形势石油+天然气60%石油+天然气60%03年世界各地区及主要国家石油产量、油气估算探明储量石油产量（万吨）石油估算探明储量（亿吨）天然气估算探明储量（万亿立方米）序号国家或地区2002

7、年估计值序号国家或地区2002年估计值序号国家或地区2002年估计值世界总计340433.5世界总计1733.99世界总计172.07欧佩克132180欧佩克1191.12欧佩克86.721沙特阿拉伯421501沙特阿拉伯355.341俄罗斯47.572俄罗斯410802加拿大245.062伊朗26.623美国286253伊朗172.323卡塔尔25.774伊朗186504伊拉克157.534沙特阿拉伯6.535中国170755科威特132.195阿布扎比5.556墨西哥168256阿布扎比126.306美国5.297挪威151757委内瑞拉106.587阿尔及利亚4.538加拿大111008

8、俄罗斯82.198尼日利亚4.509尼日利亚106009利比亚49.329委内瑞拉4.1910英国1047510尼日利亚34.2510伊拉克3.1111美国31.0612中国25.0022中国1.51当今石油工业形势中国石油工业面临的挑战1）油气供需矛盾突出 经统计表明，国民经济生产总值每增加1%，则需要石油增加0.7%。经保守预测： 年 份2010年2020年需求量（亿吨）2.52.84.04.2供应量（亿吨）1.71.81.92.0当今石油工业形势2）已开发油田大部分已进入特高含水期，开发成本高 1999年大庆油田的主力油田喇嘛甸、萨尔图、杏树岗油田的综合含水已分别达到90.85%、85.

9、77%、85.46%。 1997年 胜利油田的主力油田胜坨、孤东、孤岛油田的综合含水已分别达到94.37%、92.51%、94.17%。 当今石油工业形势中国石油工业面临的挑战3）新发现的油田有以下几种趋势地面环境进一步恶化 沙漠 深海 高原油田质量变差 低渗 稠油 裂缝 井深油田储量规模减小当今石油工业形势中国石油工业面临的挑战4）世界经济全球化中国石油工业面临的挑战当今石油工业形势两伊第一次大规模战争爆发 $38/桶 (￥2500/T)伊拉克增产、亚洲由于金融危机而石油需求增长为零、世界石油储存量增加导致世界油价持续下跌 $10/桶 (￥800/T)国际油价变化莫测 什么是石油工程当今石油

10、工业形势油藏工程方向主要研究内容油气藏的形成和类型主要内容概念：应用地球物理、地质、油层物理、渗流力学及采油工程方面的方法、成果、资料，对油藏的开发方案进行设计、调整、评价，以及应用有效的开采机理、驱替理论和工程方法来预测分析油藏的未来的开发动态，并根据这种预测结果提出相应的技术措施，以便获得油藏最大的采收率。简单地说：是使油气有效地(流速快、花钱少、采收率高)流到井底。油藏工程方向主要研究内容油藏工程研究油藏工程方向主要研究内容油气田地质资料研究地下油气的分布状况；储油气层的性质、构造形态及特点；油气储量油藏工程研究复杂裂缝系统油水分布变化渤南油田三区S31-3储层结构模型渤南油田三区S34

11、孔隙度三维模型区 块 构造储层和流体的性质储层岩石的物理性质粒度、比面、孔隙结构、饱和度、渗透率、敏感性等储层流体物理性质油、气、水高压物性饱和多相流体的油藏岩石渗流特性界面张力、润湿性、毛管力、相对渗透率油藏工程方向主要研究内容油藏工程研究 粒间孔。单偏光1020。牛35井，2957 m铁白云石溶蚀成孔隙。单偏光10 20。河125-1井，3018.5m 孔隙结构油藏工程研究镜下观察岩心观察裂缝孔隙结构岩石表面形态(1.5万倍） 润湿性的特征PcR1R2 毛管力油气在地下的渗流规律油气渗流基本力学规律线性渗流、非线性渗流、低速下的渗流油气渗流数学模型线性、非线性基本渗流理论稳定渗流、不稳定渗

12、流、两相渗流、双重介质渗流、变形介质渗流复杂流体渗流理论非牛顿、多相多组分、化学驱油物理化学、非等温等渗流油藏工程方向主要研究内容油藏工程研究渗流规律实验研究油气水油气水可视化模型 饱和水后 饱和油后 水驱后 渗流机理研究制定合理的开发方案油藏评价驱动方式开发层系注水方式井网布署开发参数技术政策界限指标预测及经济评价油藏工程方向主要研究内容油藏工程研究井网部署图 N-E70S-W120垂直断层油藏工程研究动态监测及分析产量、压力监测试井及试井分析生产测井井间示踪剂分析油藏工程方向主要研究内容油藏工程研究试井现场施工试井数据采集三、开展监测技术，提高油田开发效果测井曲线分析开发方案调整及提高采收

13、率技术开展精细油藏研究，深化储层认识应用数值模拟技术，研究剩余油分布井网、层系、驱动方式、工作制度、开采工艺应用水动力学方法改善水驱效果周期注水、改变液流方向、提液、调剖堵水等水平井技术及应用三次采油原理与方法碱、表面活性剂、聚合物驱及复合驱稠油热采、热化学驱气体混相驱微生物采油油藏工程方向主要研究内容油藏工程研究精细油藏研究9个小层38个油砂体细分后24个小层194个油砂体81(6)81(4)81(5)787981(1-3)7（6+7）7574（1-3）74-81单元含油饱和度分布图剩余油分布研究三次加密与原井网结合布井（方式1）井网层系调整三次加密与原井网结合布井（方式2）井网层系调整老井

14、转注完善钻新井补充完善井网层系调整见效前期明显见效期见效后期聚合物驱开采特征聚合物驱水平井开采技术结 论当今石油工业面临挑战和机遇，石油工程专业大有用武之地；油藏工程方向研究领域广阔，未来的油藏工程师可大展才华。什么是石油工程当今石油工业形势油藏工程方向主要研究内容油气藏的形成和类型主要内容油气藏的定义：油气在单一圈闭中的聚集。运移着的油气，由于遮挡物的作用，阻止了它们继续运移，而在储集层富集起来就形成了油气藏；石油的生成四、油气藏的形成和类型第一章 绪论 内容：石油是无机碳和氢经化学作用而形成 依据：太阳系的一些星球上存在碳氢化合物； 火山气中有甲烷、乙烷和氢气； 岩浆岩中有沥青； 实验室在

15、高温高压下碳氢可直接合成烃类。（1）无机成因说第一章 绪论古代生物遗骸石油和天然气保存无氧条件温度、压力条件物理化学变化水动力作用下带到浅海、海滩、内陆湖泊沉积依据：99%以上的油气田是在沉积岩中发现； 石油和沉积岩中的有机质组成相似； 现代和古代的沉积物中都发现了烃类； 实验室中，组成动植物的组分可生成烃类；（2）有机成因说（目前普遍认可） 内容：石油是有机物死亡后分解而成油气藏的形成第一章 绪论石油在生油层中生成满足圈闭条件在储油层中聚集运移形成油气藏储油层具有大量的孔隙、裂缝和/溶洞。 生油层是较厚的暗色粘土质和石灰质岩层。一次运移：油气离开生油层；二次运移：油气离开生油层后的一切运移。盖层一般是致密的粘土层、泥岩、页岩层。可以阻挡油气的进一步运移。油气藏的形成过程：石油生成、运移、聚集、保存油气藏的形成条件：生油层、储油