石油工程基础知识

1，网站资源

1-1，专业英语

1-2，采油

1-3，采气

1-4，管道

2，天然气全产业链

  • https://mp.weixin.qq.com/s/fzRjnfaYVxHg0Se0a6-39w
  • 《BP世界能源展望》预测，2040年天然气在能源中的占比将超过煤炭。
  • 天然气的主要成分是甲烷，也可能含有少量乙、丙、丁烷。
  • 天然气开采：
    • 天然气在地层中主要以三种形式存在：与石油共存（伴生气）、与煤炭共存（煤层气）、独立存在（绝大部分天然气以这种形式存在）。
    • 此外还有一种叫凝析气的特殊天然气，富含碳原子数较多的烷烃，开采出后气体中会析出少部分轻质石油。
    • 利用高压水在致密的页岩中压出裂缝，开采出蕴藏其中的页岩气。
    • 在低于10℃的温度条件以及大于100个大气压的压力条件下，天然气和水会形成一种结晶物质，其外形似冰、可燃烧，即可燃冰。可燃冰主要埋藏于海洋深部和永久冻土中，其中海洋可燃冰占绝大多数。
      • 近年来，中国创造了一种叫“固态流化开采”的可燃冰开采新技术，这种技术采用挖掘的方法，将含有可燃冰的海底沉积粉碎为小颗粒，然后与海水混合运输至海上平台，再分解出天然气。
  • 天然气集输：
    • 地层中采出的天然气一般会含有水蒸气、粉尘、硫化氢、二氧化碳等杂质，需要去天然气处理厂去除这些物质，这一过程叫做天然气集输。
    • 天然气井口的采气树，可调节天然气流速、压力等。
    • 一般来说，天然气处理要经过脱液、脱酸气、脱水、轻烃回收四个步骤。
      • 脱液：通过重力作用出去密度较重的液体（石油、水）。
      • 脱酸气：利用化学溶剂除去天然气中的酸气，即硫化氢和二氧化碳。
      • 脱水：利用甘醇或固体吸附剂进一步脱去天然气中的水分。
      • 轻烃回收：通过降温冷凝的方式，除去天然气中的丙烷、丁烷等轻烃，提高甲烷的纯度。这一过程叫轻烃回收，或天然气凝液回收（NGL）。
  • 液化天然气：
    • 气体的运输必须借助管道，不如液体（石油）和固体（煤炭）的运输方便廉价。为了解决这一问题，天然气行业诞生了液化天然气（LNG）技术。
    • 天然气被冷却到\(-161.5℃\)后，体积可缩小625倍变成液体。
    • 经过净化处理的天然气，将送往LNG处理厂进行液化处理。天然气的降温液化过程，主要在换热器中进行。换热器冷却天然气的原理和冰箱空调类似，都是利用制冷剂膨胀吸热的原理降低环境温度。
    • 液化后的天然气将在LNG储罐中存储起来，然后可将LNG装载到LNG运输船上准备运输。
    • 在接收站接卸后，LNG将被LNG槽车运走，或者被再气化为气态天然气用管道运输。
    • 由于LNG温度极低，所以气化过程中会吸热膨胀。可利用这一过程冷却空气制取液氮和液氧，或者带动汽轮机发电，这种利用方法也被称为LNG的冷能利用。
  • 能量密度：
    • \(1m^{3}LNG/液化天然气=3.1m^{3}CNG/压缩天然气=3.81m^{3}可燃冰=625m^{3}常压天然气\)
  • 生产化肥的重要原料合成氨，主要利用天然气为原料加工而成。
  • 为保障能源安全，在春夏秋季节，中国会将从海外进口的部分天然气存储到已枯竭的油气田或盐穴中，以便在冬季天然气消费高峰期时使用。这些被再利用的油气田和盐穴也被称为“储气库”。

3，石油全产业链

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  • 地质勘探：通过对地表岩石、山体剖面的观察研究，识别出最可能存在石油的地区。地址勘探三大件：罗盘、地质锤、放大镜。
    • 地质人看山：背斜，下面可能有石油；地质人看水：凸岸沉积，下面可能有石油。
  • 物探：在地勘人员确认油田大致位置后，物探工作者会在野外进一步开展测量和分析，了解地下的地质构造情况，确定钻井位置。
    • 物探人员会在地表或海面发射人造地震波勘探地下构造，原理类似于蝙蝠发射超声波捕捉昆虫。
  • 钻井：井位确定后，钻井队工人将奔赴油田，立上高高的井架，开始长达数月的钻井作业。
    • 油气井的深度，一般从几百米到上万米不等。钻井作业一旦开始，24小时不能停。
    • 钻井、录井、测井、固井、完井。
  • 采油：钻井工人只负责打井，后续的石油生产工作，将交由采油工人执行。
    • 并非所有地下石油都能自喷到地面。对于这部分石油，需要用磕头机或者电潜泵抽取到地面。往地层中注入水、气体，可以提高石油的产量。为了提高石油产量，有时需要对地层进行压裂或酸化处理。用高压水将地下岩石压出裂缝，石油就更容易流出来了。
    • 巡检设备、录取油水井资料是采油工人的日常。
    • 井下作业：油田开发过程中，有时需要维修或者改造油水井及地层，相关操作被统称为井下作业。井下工人被称为油田医生。井下设备磨损了要更换，或者有落物掉入井中，都需要井下工人出马解决。（井下作业工是石油行业最艰苦的岗位之一。常言道：采油苦，钻井累，又苦文累作业队。）
  • 油气集输：石油天然气开采到地面后，首先需要进行原油脱水、原油脱气、天然气净化等处理，然后将油气输往炼油厂或其他用户，这一过程叫油气集输。
    • 要实现油气集输，得靠油建工人建设油气管道、井口设施、海上平台、运油的船舶等。
  • 油气贸易：伴随油气运输而同步进行的，是极为繁忙和复杂的油气贸易，这一过程需要石油公司、物流公司、金融机构等协同完成。
    • 石油交易主要分期货交易和现货交易两种。石油是全球贸易量最大的大宗商品。
  • 炼油：经历了贸易和物流后，石油将被运至炼油厂，由炼厂工人进行加工。
    • 炼油是把原油炼制成成品油和石化原料的过程，是石油化工的第一道工序。
    • 通过蒸馏原油，可以分离出汽油、煤油、柴油等常见的燃料油，这是石油最主要的用途（47%的石油是被汽车消耗掉的，中国目前有10万座加油站）。原油蒸馏后分离出的渣油，还可用于生产润滑油和沥青。
  • 石油化工：原油蒸馏生产出石脑油、烯烃、芳烃等物质，将被用于继续加工，以生产化工产品。
    • 原油炼制生产出的石脑油，将被用于生产乙烯、二甲苯等基础有机化工品。
    • 乙烯、二甲苯等基础有机化工品，接下来将用于生产高分子化学品。
    • 石油制三大高分子化学品包括：合成树脂（塑料主要成分）、合成化纤（重要的纺织材料）、合成橡胶（汽车轮胎、鞋垫的原料）。
  • 精细化工：基础有机化工原料和高分子化学品，还可以进一步加工成更复杂的产品、材料，这一过程往往被称为精细化工。
    • 医用药品、口红、眼影、涂料、燃料、农药甚至食品添加剂，都是石油深加工化工品。
    • 有统计显示，人一生要穿掉290公斤石油，吃掉551公斤石油。
posted @ 2025-04-18 08:46  tensor_zhang  阅读(24)  评论(0)    收藏  举报