油田化學(xué)-第一章緒論

1、油田化學(xué),一、,第一章 緒論,中國(guó)的油田分布及排名,位于黑龍江省西部，松嫩平原中部，地處哈爾濱、齊齊哈爾市之間。 1976年原油產(chǎn)量突破5000萬噸，到1996年已連續(xù)年產(chǎn)原油5000萬噸，穩(wěn)產(chǎn)21年。1995年年產(chǎn)原油5600萬噸，是我國(guó)第一大油田。 2009年大慶原油產(chǎn)量4000萬噸，2008年產(chǎn)量4020萬噸同比下降0.5%,,大慶油田,地處山東北部渤海之濱的黃河三角洲地帶，主要分布在東營(yíng)、濱洲、德洲、濟(jì)南、濰坊、淄博、聊城

2、、煙臺(tái)等8個(gè)地市的28個(gè)縣(區(qū))境內(nèi)。1995年年產(chǎn)原油3000萬噸，是我國(guó)第二大油田。 2009年油田生產(chǎn)原油2791萬噸，2008年產(chǎn)量2774萬噸，同比增長(zhǎng)0.6%概述： 2009年，勝利油田共生產(chǎn)原油2791萬噸，天然氣7億立方米 。連續(xù)10年保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，連續(xù)13年保持儲(chǔ)采平衡。,勝利油田,,長(zhǎng)慶油田 中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司總部設(shè)在陜西省西安市，工作區(qū)域在中國(guó)第二大盆地--鄂爾多斯盆地。到2009年1572萬

3、噸，2008年產(chǎn)量1378萬噸，同比增長(zhǎng)14.1%。概述： 2009年，長(zhǎng)慶油田一共生產(chǎn)原油1572萬噸、天然氣190億立方米，油氣當(dāng)量突破3000萬噸，成為國(guó)內(nèi)產(chǎn)量增幅最大、發(fā)展速度最快、成長(zhǎng)性最好的油氣田。同時(shí)，油氣儲(chǔ)量也實(shí)現(xiàn)歷史性突破：探明石油儲(chǔ)量2.65億噸、天然氣儲(chǔ)量2151億立方米，獲得天然氣基本探明儲(chǔ)量5700億立方米。,,渤海油田,渤海油田2009年原油產(chǎn)量1350萬噸，2008年產(chǎn)量約1100萬噸，同比增長(zhǎng)

4、22.7%我國(guó)最大的海上油田——渤海油田已進(jìn)入開發(fā)高潮期，預(yù)計(jì)到2010年產(chǎn)量將達(dá)3000萬噸，占全國(guó)海上石油總產(chǎn)量50%以上，進(jìn)而超越勝利油田，成為我國(guó)第二大油田。 按照海洋石油勘探界線劃分，5米以上淺海為中石油所管轄，5米水深以下為中海油所管。渤海油田即中海油天津分公司所屬的自營(yíng)油田及對(duì)外合作油田，不含中石油所屬的淺海油田。,冀東油田 石油冀東油田公司是隸屬于中國(guó)石油天然氣股份有限公司的地區(qū)油氣田公司，是集油氣勘探、開發(fā)、科研

5、、集輸、銷售為一體的大型石油公司。公司現(xiàn)有員工4500多人，資產(chǎn)總額138億元，2006年利潤(rùn)總額34.4億元。 冀東油田公司機(jī)關(guān)及研究機(jī)構(gòu)位于河北省唐山市區(qū)繁華地段，勘探區(qū)域橫跨唐山、秦皇島兩市，勘探面積5797平方千米。我國(guó)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量規(guī)模10億噸大油田引起海內(nèi)外關(guān)注，2007年5月3日萬維讀者網(wǎng)以《溫家寶喜得睡不著覺 中國(guó)發(fā)現(xiàn)特大油田》為標(biāo)題作了報(bào)道。,陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán),陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)總部位于延安市西北川中心地帶 延長(zhǎng)集團(tuán)200

6、9年原油產(chǎn)量1121萬噸，2008年產(chǎn)量1090萬噸，同比增長(zhǎng)2.8%概述： 2009年，延長(zhǎng)石油集團(tuán)按照“油氣并重、油化并舉、油氣煤鹽綜合發(fā)展”的發(fā)展模式生產(chǎn)原油1121萬噸，新增探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量8000萬噸。,地處新疆克拉瑪依市1995年年產(chǎn)原油790萬噸，居全國(guó)第4位。2009年該油田公司油氣產(chǎn)量再創(chuàng)歷史新高，全年生產(chǎn)原油1089萬噸、天然氣36億立方米。,克拉瑪依油田,,遼河油田 油田主要分布在遼河中下游平原

7、以及內(nèi)蒙古東部和遼東灣灘海地區(qū)。1995年原油產(chǎn)量1552萬噸，產(chǎn)量居全國(guó)第三位。2009年原油產(chǎn)量1019萬噸，2008年產(chǎn)量1123萬噸，同比下降9.3%；概述： 2009年，遼河油田一共生產(chǎn)原油1018.6萬噸，生產(chǎn)天然氣8.1億立方米，油氣當(dāng)量1082萬噸。,,新疆塔河油田,2009年，塔河油田完成投資98億元，生產(chǎn)石油660萬噸，生產(chǎn)天然氣13.45億立方米。塔河油田位于塔里木盆地北部，是中國(guó)第一個(gè)古生界海相億

8、噸級(jí)大油田。,吉林油田,2009年，吉林油田生產(chǎn)原油605萬噸，油氣當(dāng)量701萬噸。 2010年，吉林油田計(jì)劃生產(chǎn)原油625萬噸，生產(chǎn)天然氣16億方，油氣產(chǎn)量當(dāng)量752萬噸。,塔里木油田 位于新疆南部的塔里木盆地。東西長(zhǎng)1400公里，南北最寬處520公里，總面積56萬平方公里，是我國(guó)最大的內(nèi)陸盆地。中部是號(hào)稱“死亡之海”的塔克拉瑪干大沙漠。1995年年產(chǎn)原油253萬噸。  2009年，塔里木油田實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)原油554萬噸，

9、生產(chǎn)天然氣180.91億立方米，油氣產(chǎn)量當(dāng)量達(dá)2065萬噸，繼續(xù)保持在2000萬噸以上。,四川油田     地處四川盆地，已有60年的歷史。2008年在四川的天然氣產(chǎn)量目標(biāo),新的產(chǎn)量目標(biāo)最高將達(dá)到30億立方米。四川天然氣產(chǎn)量位居全國(guó)第二位，使用量位居全國(guó)第一位。,,大港油田 位于天津市大港區(qū)，現(xiàn)已在大港探區(qū)建成投產(chǎn)15個(gè)油氣田24個(gè)開發(fā)區(qū)， 2009年原油產(chǎn)量485萬噸，天然氣3.8億立方米生產(chǎn)能力。

10、,,華北油田  位于河北省中部冀中平原的任丘市，包括京、冀、晉、蒙區(qū)域內(nèi)油氣生產(chǎn)區(qū)。1995年原油產(chǎn)量466萬噸，天然氣3.13億立方米。 2009年原油產(chǎn)量425萬噸，3億立方米。,,中原油田 地處河南省濮陽地區(qū)，于1975年發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過20年的勘探開發(fā)建設(shè)，累計(jì)生產(chǎn)原油7723萬噸 、天然氣133.8億立方米。現(xiàn)已是我國(guó)東部地區(qū)重要的石油天然氣生產(chǎn)基地之一.2009年年產(chǎn)原油289.2萬噸，天然氣8.3億立方米。

11、,河南油田 地處豫西南的南陽盆地，礦區(qū)橫跨南陽、駐馬店、平頂山三地市。已累計(jì)找到14個(gè)油田，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量1.7億噸及含油面積117.9平方公里。1995年年產(chǎn)原油192萬噸。2009年原油產(chǎn)量165萬噸。,江漢油田 是我國(guó)中南地區(qū)重要的綜合型石油基地。累計(jì)生產(chǎn)原油2118.73萬噸、天然氣9.54億立方米。2009年原油原油產(chǎn)量163萬噸。,江蘇油田     油區(qū)主要分布在江蘇省的揚(yáng)州

12、、鹽城、淮陰、鎮(zhèn)江4個(gè)地區(qū)8個(gè)縣市，已投入開發(fā)的油氣田22個(gè)。目前勘探的主要對(duì)象在蘇北盆地東臺(tái)坳陷。2009年年產(chǎn)原油170萬噸。,青海油田 位于青海省西北部柴達(dá)木盆地。盆地面積約25萬平方公里，沉積面積12萬平方公里，具有油氣遠(yuǎn)景的中新生界沉積面積約9.6萬平方公里。目前，已探明油田16個(gè)；氣田6個(gè)。1995年年產(chǎn)原油122萬噸,土哈油田     位于新疆吐魯番、哈密盆地境內(nèi)，負(fù)責(zé)吐魯番、哈

13、密盆地的石油勘探。累計(jì)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量2.08億噸、天然氣儲(chǔ)量731億立方米。1995年年產(chǎn)原油221萬噸。,玉門油田 位于甘肅玉門市境內(nèi)，總面積114.37平方公里。油田于1939年投入開發(fā)，1959年生產(chǎn)原油曾達(dá)到140.29萬噸，占當(dāng)年全國(guó)原油產(chǎn)量的50.9%。創(chuàng)造了70年代60萬噸穩(wěn)產(chǎn)10年和80年代50萬噸穩(wěn)產(chǎn)10年的優(yōu)異成績(jī)。譽(yù)為中國(guó)石油工業(yè)的搖籃。,滇黔桂石油勘探局     負(fù)責(zé)云南

14、、貴州、廣西三省(區(qū))的石油天然氣的勘探開發(fā)。1995年年產(chǎn)原油10萬噸。,中國(guó)海洋石油總公司中國(guó)海洋石油有限公司29日宣布2009年，原油產(chǎn)量近5000萬噸。,2006年世界主要產(chǎn)油國(guó)儲(chǔ)量排名     1、 沙特阿拉伯 362億噸     2 、加拿大 184億噸     3 、伊朗 181億噸

15、     4 、伊拉克 157億噸     5 、科威特 138億噸     6 、阿聯(lián)酋 126億噸     7 、委內(nèi)瑞拉 109億噸     8 、俄羅斯 82億噸      9 、利

16、比亞 54億噸     10、 中國(guó) 50億噸,我國(guó)是發(fā)展中大國(guó)，能源消費(fèi)居世界第二,2009年，包括原油、成品油、液化石油氣和其他石油產(chǎn)品在內(nèi)的中國(guó)石油凈進(jìn)口量達(dá)到2.18億噸，同比增長(zhǎng)8.8% ； 原油進(jìn)口量首次突破2億噸，達(dá)到2.03億噸，比上年增長(zhǎng)13.9%； 進(jìn)口依存度 達(dá)52%，已觸及能源安全警戒線! 2009年中國(guó)原油產(chǎn)量1.895億噸，比2008年下降0.4％，相

17、當(dāng)于日產(chǎn)原油380萬桶。,,,,一項(xiàng)關(guān)于中國(guó)未來能源供需的報(bào)告曾預(yù)測(cè)，到2020年，中國(guó)石油消費(fèi)量將達(dá)4.5億～6.1億噸。國(guó)內(nèi)可以供應(yīng)的量卻只有1.8億～2億噸，缺口達(dá)2.5億～4.3億噸。,,中國(guó)完成37天石油儲(chǔ)備量 離90天目標(biāo)還很遠(yuǎn),中國(guó)第一個(gè)石油儲(chǔ)備基地——鎮(zhèn)海國(guó)家石油儲(chǔ)備基地，已全部注滿石油，其它三個(gè)國(guó)家油儲(chǔ)基地也將在兩年內(nèi)注滿石油，但中國(guó)的戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備形勢(shì)仍然嚴(yán)峻。 中通社報(bào)道，中國(guó)國(guó)家油儲(chǔ)中心人士日前透露，即便

18、四大基地都注滿原油，再加上三大石油公司為期二十一天的商業(yè)儲(chǔ)備，中國(guó)的儲(chǔ)備能力也只有三十七天，距離國(guó)際能源機(jī)構(gòu)對(duì)成員要求擁有九十天石油儲(chǔ)備量的目標(biāo)，還是相去甚遠(yuǎn)。,,首批4個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備基地開始建設(shè)，總儲(chǔ)備能力為1600萬立方米，中國(guó)完成37天的石油儲(chǔ)備。但是離90天目標(biāo)還很遠(yuǎn)。中國(guó)石油天然氣股份公司將在新疆鄯善化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)100萬噸國(guó)家級(jí)原油儲(chǔ)備庫(kù)。,,,,中國(guó)的能源安全,大連,鎮(zhèn)海,黃島,舟山,日本已經(jīng)相繼建成了13個(gè)國(guó)家石油

19、儲(chǔ)備基地，這些基地大體占到日本國(guó)家石油儲(chǔ)備設(shè)施容量的51%-52%。根據(jù)日本政府最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，今年4月的石油儲(chǔ)備為8899萬KL，可用169天，居世界第一。其中國(guó)家儲(chǔ)備4844萬KL，可用92天，民間儲(chǔ)備4055萬KL，可用77天。,美國(guó)的戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備地點(diǎn)幾乎全部集中在墨西哥灣沿岸。墨西哥灣是美國(guó)最重要的石油生產(chǎn)和加工基地。由于緊靠油品生產(chǎn)和加工企業(yè)，不僅大大提高了戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備的快速反應(yīng)能力，同時(shí)還降低了釋放儲(chǔ)備時(shí)的運(yùn)輸成本。

20、美國(guó)的戰(zhàn)略石油均儲(chǔ)藏在該地區(qū)地下610米至1200多米深的巨型鹽礦洞穴中，此深度幾乎可以防御任何人為和戰(zhàn)爭(zhēng)的破壞。三是便于儲(chǔ)藏，且成本低。,美國(guó)的石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備,墨西哥灣沿岸有500多個(gè)鹽質(zhì)洞穴，采用簡(jiǎn)單的“水溶技術(shù)”，即用清水將鹽溶解便可將鹽洞加工成巨型圓柱狀“地下儲(chǔ)油罐”。鹽洞上下幾千英尺落差所形成的自然溫差，可使原油保持循環(huán)流動(dòng)，有利于保持油品質(zhì)量。,國(guó)外的石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備,,150天,135天,120天,德國(guó),英國(guó),美國(guó),日本,169

21、天,西氣東輸一線,西氣東輸工程成為拉開西部大開發(fā)的標(biāo)志性項(xiàng)目。2002年7月4日，西氣東輸工程試驗(yàn)段正式開工建設(shè)。2004年10月1日全線建成投產(chǎn)，2004年12月30日實(shí)現(xiàn)全線商業(yè)運(yùn)營(yíng)。 西氣東輸管道工程起于新疆輪南，途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、山西、河南、安徽、江蘇、浙江以及上海10?。▍^(qū)、市）66個(gè)縣，全長(zhǎng)約4000公里。 西氣東輸管道橫貫中國(guó)腹地、全長(zhǎng)4200公里，是僅次于三峽工程的又一千億元級(jí)巨型基礎(chǔ)設(shè)施工程，投資達(dá)140

22、0億元。,西氣東輸二線,西氣東輸二線西起新疆的霍爾果斯口岸，管道總體走向?yàn)橛杀毕蚰?、由西向東，途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、江蘇、湖南、浙江、湖北、江西、廣西、上海、廣東13個(gè)?。ㄊ?、區(qū)），輸氣能力為300億方/年。 中石油成立了中亞天然氣及西氣東輸二線建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，明確了“2009年建成中亞天然氣管道和西氣東輸二線西段，確保2010年開始供氣”的目標(biāo)。整個(gè)西氣東輸二線的免稅總投資將達(dá)到1434.9億元。,西氣東輸二線的主供氣源來

23、自土庫(kù)曼斯坦，根據(jù)與土庫(kù)曼斯坦簽署的協(xié)議（合同），在未來30年內(nèi)，通過即將實(shí)施的中亞天然氣管道，土庫(kù)曼斯坦將向中國(guó)每年出口300億方的天然氣。其中，170億方/年為購(gòu)銷協(xié)議天然氣，130億方/年為中石油在土國(guó)阿姆河右岸區(qū)塊合作開發(fā)的合同分成天然氣。中石油將利用塔里木、長(zhǎng)慶等國(guó)產(chǎn)天然氣作為應(yīng)急和保障。,西氣東輸二線管道工程路線示意圖,西氣東輸三線,西三線干線管道西起新疆霍爾果斯首站，東達(dá)廣東省韶關(guān)末站。從霍爾果斯——西安段沿西氣東輸二

24、線路由東行，途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、湖北、湖南、廣東共8個(gè)省、自治區(qū)。與西二線相同，中亞天然氣仍是西三線的氣源地 。未來，土庫(kù)曼斯坦、哈薩克斯坦和烏茲別克斯坦等國(guó)家將向中國(guó)增加供氣量。一方面，他們依靠天然氣帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，另一方面他們正在努力擺脫俄羅斯的經(jīng)濟(jì)控制，積極爭(zhēng)取與中國(guó)合作。 西三線由中石油一家獨(dú)立建設(shè)。,二、石油和天然氣的開采， 原油加工前的預(yù)處理（一）儲(chǔ)油 中國(guó)石油儲(chǔ)藏量占世界3.1%,

25、僅足供26年之用，天然氣儲(chǔ)量更少。 聚集的體積量從幾立方毫米到幾十億立方米之間，分布在孔隙性和滲透性巖層中， 巖石的孔隙度越大，儲(chǔ)存的石油越多。油藏深度通常為500-3500m，主要儲(chǔ)量分布在800-2500m的深度。,二、石油鉆井1、石油鉆井技術(shù)方法1901年發(fā)展起來的。旋轉(zhuǎn)鉆井是靠動(dòng)力帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過程中對(duì)井底巖石進(jìn)行破碎，同時(shí)循環(huán)的鉆井液以攜帶清洗井底鉆屑的鉆井方法。,三、油井開采石油的方法,,石油開采,,氣舉

26、采油,,自噴采油,各種泵抽油,,,,電動(dòng)潛油泵,螺桿泵,在石油界，通常把僅僅依靠巖石膨脹、邊水驅(qū)動(dòng)、重力、天然氣膨脹等天然能量來采油的方法稱為一次采油。,一次采油、二次采油和三次采油,,把通過注氣或注水，提高油層壓力 的采油方法稱為二次采油。把通過注入流體或熱量，這些流體能改變?cè)驼扯然蚋淖冊(cè)团c地層中的其他介質(zhì)界面張力，用這種物理、化學(xué)方法來驅(qū)替油層中不連續(xù)的和難采原油的方法稱為三次采油。,一次采油階段，在地層里沉睡了億萬年的石

27、油，可以依靠天然能量擺脫覆蓋在它們之上的重重障礙通過油井流到地面。這種能量正是來源于覆蓋在它們之上的巖石對(duì)其所處的地層和地層當(dāng)中的流體所施加的重壓。在上覆地層的重壓下，巖石和流體中集聚了大量的彈性能量。當(dāng)油層通過油井與地面連通后，井口是低壓而井底是高壓，在這個(gè)壓差的作用下，上覆地層就像擠海綿一樣將石油從油層擠到油井中并舉升到地面。隨著原油及天然氣不斷產(chǎn)出，油層巖石及地層中流體的體積逐漸擴(kuò)展，彈性能量也逐漸釋放，總有一天，當(dāng)彈性能量不足以

28、把流體舉升上來時(shí)，地層中新的壓力平衡慢慢建立起來，流體也不再流動(dòng)，大量的石油會(huì)被滯留在地下。就像彈簧被壓縮一樣，開始彈力很強(qiáng)，隨著彈簧體積擴(kuò)展，彈力越來越弱，最終失去彈力。,在二次采油階段，人們通過向油層中注氣或注水，可以提高油層壓力，為地層中的巖石和流體補(bǔ)充彈性能量，使地層中巖石和流體新的壓力平衡無法建立，地層流體可以始終流向油井，從而能夠采出僅靠天然能量不能采出的石油。但是，由于地層的非均質(zhì)性，注入流體總是沿著阻力最小的途徑流向油井

29、，處于阻力相對(duì)較大的區(qū)域中的石油將不能被驅(qū)替出來。即便是被注入流體驅(qū)替過的區(qū)域，也還有一定數(shù)量的石油由于巖石對(duì)石油的吸附作用而無法采出，這就像用清水沖洗不能去除衣物上沾染的油污一樣。另外，有的原油在地下就像瀝青一樣根本無法在油層這種多孔介質(zhì)中流動(dòng)，因此，二次采油方法提高原油采收率的能力是有限的。,在三次采油階段，人們通過采用各種物理、化學(xué)方法改變?cè)偷恼扯群蛯?duì)巖石的吸附性，可以增加原油的流動(dòng)能力，進(jìn)一步提高原油采收率。三次采油的主要方法

30、有熱力采油法、化學(xué)驅(qū)油法、混相驅(qū)油法、微生物驅(qū)油法等。,四、外輸前石油的收集和處理從地下采到地面的石油含有伴生氣、水、礦物鹽和機(jī)械雜質(zhì)。分離出伴生氣 ，將水脫至0.2-0.8%，鹽脫至80-1000mg/L 。,五、鉆井過程中需解決的主要問題鉆頭與鉆桿和地層摩擦產(chǎn)生大量的熱，需降溫和潤(rùn)滑，延長(zhǎng)鉆具的使用壽命。清除井底鉆屑平衡地層壓力，防止發(fā)生井噴、井漏、井卡、井塌等復(fù)雜的井下問題。穩(wěn)定井壁。 解決這些問題需要選擇和調(diào)配合

31、適的鉆井液體系（或者稱為鉆井泥漿）,六、采油中出現(xiàn)和需要解決的問題 有油層的問題 油井的問題 水井的問題 （一）油層的問題 油層的問題集中表現(xiàn)在采收率不高 ，目前 一次、二次、三次采油的總采收率不超過50%。,（二）油井的問題油井出砂；油井結(jié)蠟；油井出水；稠油井開不起來；油井由于各種原因引起的產(chǎn)量降低。 簡(jiǎn)稱：砂、蠟、水、稠、低,（三）水井的問題 水井的問題主要有：水井出砂問題水注不進(jìn)去的問題注水剖

32、面不均勻，造成注水效率低。,七、油氣集輸中的問題 管道與設(shè)備的防腐 乳化原油的破乳 起泡沫原油的消泡 原油的降凝輸送和減阻輸送 天然氣的脫水和脫酸性氣體 污水處理,八、什么是油田化學(xué) 油田化學(xué)就是用化學(xué)方法研究和解決油田鉆井過程中、采油過程中和原油集輸過程中技術(shù)問題的科學(xué)。 主要包括： 鉆井液化學(xué)及其應(yīng)用技術(shù)； 完井液的處理劑及其應(yīng)用技術(shù)； 酸化液和壓裂液添加劑及其應(yīng)用技術(shù)； 化學(xué)堵水劑和調(diào)剖劑及其

33、應(yīng)用技術(shù)； 化學(xué)防砂劑及其技術(shù)； 三次采油化學(xué)劑及其技術(shù)；,九、主要參考書《鉆井液化學(xué)》開發(fā)系泥漿教研室， 石油大學(xué)出版社《采油化學(xué)》開發(fā)系采油教研室， 石油大學(xué)出版社《油田化學(xué)》趙福麟編著， 石油大學(xué)出版社《油氣田應(yīng)用化學(xué)》陳大鈞編， 石油工業(yè)出版社,《油田化學(xué)》佟曼麗主編， 石油大學(xué)出版社《油田水處理技術(shù)》陸柱等編， 石油工業(yè)出版社《油田化學(xué)原理與