石油工程导论---绪论.ppt

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石油工程导论,总学时：

20授课教师：

苏玉亮,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、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、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,当今石油工业形势,03年世界各地区及主要国家石油产量、油气估算探明储量,当今石油工业形势,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：

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%、85.77%、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,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,4）世界经济全球化,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,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，2957m,铁白云石溶蚀成孔隙。

单偏光1020。

河125-1井，3018.5m,孔隙结构,油藏工程研究,镜下观察,岩心观察,孔隙结构,岩石表面形态（1.5万倍）,润湿性的特征,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,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,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、储油层、盖层、保护层,概括为：

油气藏的类型根据圈闭条件的不同，可以将构造性油气藏分为以下几种主要类型：

背斜构造油气藏,第一章绪论,图1-1背斜构造油藏,以背斜构造为圈闭条件的油气藏。

断层遮挡油气藏或称断层封闭油气藏,第一章绪论,图1-2断层遮挡油藏,它以断层面作为封闭条件，当石油运移到储油层后，碰到不渗透的断层面，受到遮挡而被圈闭起来，形成断层遮挡油气藏。

岩性油气藏,第一章绪论,岩层在沉积的过程中，由于岩性变化而形成了不渗透性岩层的遮挡而造成圈闭。

不整合封闭油气藏,第一章绪论,不整合封闭油藏,由于地壳运动，使较老的地层发生弯曲，露出地面的岩层受到风化剥蚀，并在上面沉积了新的地层，这种在新老地层之间凸凹不平的接触面就叫不整合面。

不整合面及上面的地层对其下部渗透性地层中运移的流体也会起到遮挡作用，造成圈闭条件，形成油气藏。