石油工业通论.pptx

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1、石油工业是一个多学科的复杂工业体系，和一般产业的横向联合不同。全世界各大石油公司的组织结构无一例外地都是由油气勘探、开发、储运、炼制加工、销售组成的纵向联合体，在世界范围内开展业务。在油公司之外，形成一大批为石油工业各个环节服务的专业技术服务公司，如：物探、钻井、测井、油田和管道建设、机械制造等等。概述第1页/共104页全书共12章，内容包括：1.绪论2.石油地质3.地球物理勘探4.地球物理测井5.石油钻井6.石油天然气的开采与开发7.石油炼制8.人造石油9.石油化工10.油田地面生产系统和储运系统11.石油工业的安全生产与环境保护12.石油工业的管理和改革主要内容第2页/共104页第一章 绪

2、论1.什么是石油和天然气2.石油和天然气的用途3.什么是石油工业4.中国石油工业简介5.世界石油工业简介第3页/共104页1.1 什么是石油和天然气 1983年第11届世界石油大会提出的命名推荐方案说，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内。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。我们把油井中得来的未经加工的石油，称为“原油”，但通常“原油”与“石泊”混用，并不加以区分。天然气分为伴生气和非

3、伴生气两种。陪随原油共生，与原油同时被采出的油田气叫伴生气；非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种，在地层中都以气态存在。凝析气由天然气从地层流出井口后，随着压力和温度的下降，分离为气液两相，气相是凝析气田天然气，液相是凝析液，叫凝析油。凡有石油的地方，就有天然气；但在有天然气的地方，不一定都有石油。第4页/共104页1.2 石油和天然气的用途一、作为能源 原油经过炼制加工后，可以制得汽油、煤油、柴油、燃料等，用作汽车、火车、坦克、飞机、船只、锅炉以及原子弹、导弹、卫星、宇宙飞行器的燃料。二、作为化工原料人们利用石油作为化工原料，制造化肥、合成纤维、塑料、合成橡胶、合成洗涤剂、农药、医药

4、、染料、炸药等。三、作为润滑剂第5页/共104页 石油工业是从事是石油勘探、石油开发和石油加工的能源和基础原材料生产部门。设有地质勘探、钻井、开采、加工和储运等专业。石油工业由两部分构成，即原油勘探与生产和石油炼制与石油化学工业。前者称为石油工业的“上游”，后者称为石油工业的“下游”。人们通常说的石油工业指的是石油的勘探和开发。这是因为发展石油工业的首要问题是加强勘探，增加石油的储量和产量。石油工业涉及200多种专业学科.就石油科学本身来说，1993年石油科学名词审定会通过的就有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

5、程、石油钻采机械与设备、油田化学。1.3什么是石油工业第6页/共104页 石油和天然气是一种沉积矿产，生成石油和大然气的地质单元是沉积盆地，99以上的油气是从沉积岩找到的。我国陆上和海上可供找油找气的沉积岩面积有670多万平方公里、其中陆上520万平方公里，海上150万平方公里。我国油气资源在地域上分布很不均衡。石油资源主要集中于东部地区、环渤海地区和西北地区，天然气资源主要分布于中部地区和西部地区。根据中国含油气盆地的地质特征和勘探程度，可划分为六个含油、气区。东部含油、气区：主要包括东北和华北地区。中部含油、气区：主要包括陕、甘、宁和叫四川地区。西部含油、气区：主要包括新疆、青海和甘肃西部

6、地区。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、广西十个省区。西藏含油、气区：包括昆仑山脉以南、横断山脉以西地区。海上含油、气区：包括东南沿海大陆架和南海海域。(大陆架指围绕陆地的平浅 海底，其范围，陆侧起自低潮线，外线止于海底坡度急剧增大处)1.4 中国石油工业简介第7页/共104页第8页/共104页 截止1992年底，在这些盆地中分布着我国陆上油田389个(已投入开发264个)，气田121个(已投入开发79个)。海上已有渤海、埕北等10个油气田投入生产，还有10个油气田正在进行开发建设。根据1988年全国石油、天然气第一次资源评价的研究结果，我国陆地和

7、沿海大陆架石油总资源约为7875亿吨，天然气总资源躁为33.3万亿立方米。资源量是 个根据地质理论和相关技术预测的、远景的量；资源中经过钻探、测试证实的那部分油气量叫储量。储量和资源呈既有联系又有区别。1993年我同陆上石油探明率仅占资源总量的20，天然气资源探明率仅为为3。我国勘探程度处于初级阶段，还有大量资源有待探明，发展我同石油工业具有广阔的前景。1993件我国31个省、市、自治区中有24个发现了油气资源。陆上建成了大庆、胜利、辽河、新疆、中原、四川等21个主要生产基地。铺设输油输气管道1.7万公里。1993年我国生产原油143998670吨，其中陆上原油生产139126343吨，海洋生

8、产4633061吨。第9页/共104页1.5 世界石油工业简介 石油储量在全球的分布极不平衡，都集中于少数地区和国家。1993年世界探明剩余可采储量达1368.6626亿吨，其中沙持阿拉伯达354亿吨，占世界总储量的25.9，居世界界第一位。中东地区各国的石油储量为908亿吨，占世界总储量的66.3，而且储量的丰度(指单位面积的储量)、单井的产量、产率、埋藏深度、原油性质等都具有良好的条件，开采成本极低，有“世界油库”之称。中东的伊拉克、阿拉伯联合酋长国、科威特、伊朗的石油储量分别占世界第2、3、4、5伦。占第6到第10位的是委内瑞拉、独联体、墨西哥、中国和美国。1993年世界天然气探明储量达

9、141.9588万亿立方米，占第一位的是独联体，储量为56.5151万亿立方米，占世界总储量的39。占世界第2至第10位的是伊朗、卡塔尔、阿拉伯联合酋长国、沙特阿拉伯、美国、委内瑞拉、阿尔及利亚、尼门利亚、伊拉克。第10页/共104页1.5 世界石油工业简介 从现代石油工业兴起的1859年开始到1992年为止，世界累计生产了原油967亿吨，天然气526万亿立力米。(据英国石油公司1993年世界天然气统计)。近年来，世界石油产量大致在30亿吨左右。全世界生产石油的国家和地区共有80多个。1993年世界总计生产原油29.81吨。前10名是沙待阿拉伯(3.99亿吨)、独联体(3.92亿吨)、美国(3

10、.45亿吨)、伊朗(1.82亿吨)、中国(1.44亿吨)、墨西哥(1.33亿吨)、买内瑞拉(1.17亿吨)、挪威(1.12亿吨)、阿联酋(1.09亿吨)、尼日利亚(0.95亿吨)。1993年世界天然气产量为21758亿立方米。产量居前10位的国家(或地区)依次是：独联体(7604亿立方米)、美国(5442亿立方米)、加拿大(1564亿立方米)、荷兰(855亿立方米)、英国(631亿立方米)、印度尼西亚(532亿立入米)、阿尔及利亚(506亿立方米)、墨西哥(371亿立方米)、沙特阿拉伯(321亿立方米)、伊朗(288亿立方米)。到1994年1月，世界原油加厂能力为36.6亿吨。美国原油加工能力

11、居世界第一，为7.57亿吨。居世界第二至第五位的是独联体(4.92亿吨)、日本(2.41亿吨)、中国1.65亿吨)、德国(1.13亿吨)。美国休斯敦、荷兰鹿持丹和新加坡是世界三大炼油中心。第11页/共104页第12页/共104页第二章 石油地质 地质学是们观察地球的各种现象，并研究这些现象之间的联系、成因及其变化规律的自然科学。随着生产实践和科学技术的发展，人们对地球的认识不断深入和广泛，许多专门的地质学科不断分化独立出来，如构造地质学、地球物理学、沉积学、地层学和古生物学、岩石学、地球化学、地球物理勘探、遥感地质等。石油地质学是应用地质学的一个分支学科，这是一门应石油工业发展需要而建立起来的

12、新学科。第13页/共104页第14页/共104页2.1 地球和地壳1、地球的物理性质地球的形状和大小地球的密度和压力地球的重力地球的放射性地热与热流地球的磁性地球的电性地球的弹性2、地球的内部结构第15页/共104页2.2 地壳运动与地质构造1、构造运动 构造运动是指岩石圈的变形、变位以及洋壳的增生和消亡作用，主要是由地球内力引起的。构造运动产生褶皱、断裂等各种地质构造，引起海、陆轮廓的变化、地壳的隆起和坳陷，以及山脉、海沟的形成等：它引起地震活动、岩浆作用和变质作用，控制地貌发育的过程；它控制着外生矿床的形成和分布，是地壳不断变化发展的最重要的一种地质作用。2、地质构造 组成地壳的岩层所具有

13、的一定特征或形态的组构称地质构造。其中在沉积物堆积或熔融物结晶时形成的构造称原生构造，岩层受力发生变位、变形形成的构造称为次生构造。地质构造的基本类型有四类：水平构造、倾斜构造、褶皱构造和断裂构造。第16页/共104页2.3 矿物与岩石 在大自然里，除了有生命的生物(动植物)界外，还有非生物界。矿物与岩石就是非生物界的两大类，矿物有一定的化学分子式，岩石则没有。第17页/共104页1、矿物 矿物是天然产出的均匀固体，是地表及上地慢的化学天素在一定条件下经过各种地质作用所形成的相对稳定的产物，它具有比较固定的化学成分和晶体结构，从而表现出一定的几何形态和物理、化学性质。它是矿石和岩石的基本组成单

14、位，是地壳演化过程中，元素运动和存在的一种形式，是直接保存和记载各种地质过程中物理、化学条件的物征。每一种矿物各有一组特征的物理性质，这些物理性质能用以鉴定未知矿物标本。各种矿物的原子或离子都具有不同的规则排列，因而其外部形态表现出晶面不同的规则几何体，并表现出不同的颜色、条痕、光泽、硬度、密度、解理和断口，以及透明度、放射性等。各种矿物的研究在石油地质中有着重要的意义，例如对矿物的鉴定，可以确定古沉积环境、流体排出及运移中的作用等。第18页/共104页2、岩石 岩石就是通常所指的石头，是地壳中由地质作用所形成的固态物质，是由各种矿物或岩屑组成的天然集合休，并且有着一定的结构构造和变化规律。岩

15、石是岩石圈的组成体，各种构造、沉积、构造变化、以及地下流体的产出、流动、聚集等都发生在岩石之中，因此对岩石的研究不但对地质学是十分重要的，而且也是石油地质学的基础。根据岩石成因不同，可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩三大类。第19页/共104页2.4 地层与地质年代 沉积成层是沉积岩独有的特征。一个特定的层或地层提供了两个方面的科学信息：首先，该地层记录了在地质历史时期中的一个独特的事件，那些尚存在的地层系列构成了地质时代的记录；其次，由于沉积物趋于堆积成水平的层，为研究岩石的变形提供了参考，前面讲过的断裂、褶皱等均为地层变形的产物。第20页/共104页1、地层 地层是地史时期的产物，通过

16、对地层的研究可对地史时期的环境、气候、生物等进行研究与恢复。因而对地层的研究就逐渐成为地质学的个重要分支地层学。在石油地质研究中，地层学是一门必不可少的主要学科。在各产状近于水平的沉积地层中，每一岩层都比其下部的岩层年轻，而比其上覆的地层要老。无论地层是如何沉积下来的，只要其顺序没有经过后期构造的改变这种年代关系都不会颠倒过来。由于地层的成层性及一定范围内的连续性，使我们有可能对其分布进行追踪对比。但这样做往往不一定准确，因为各地区环境等因素的不同，其同一时期沉积岩的岩性、结构、厚度、颜色等也都有较大的差别。埋藏在地层中并得以保存的古代动植物遗体及其印模，即化石，为进行地层相对年代的研究提供了

17、最重要的信息。对古代动植物进行研究的学科称为古生物学。由于特种动物和植物生命的形态都是随时间的推移而不断地、系统地发生进化因此，每一时期内都有其独特的生物种属和生物群通过对各个地质时期内生物种类和生物群的研究，人们可拥有对以往生物形态的较完整的描述，如果知道了每个化石所属的相对年代，那么，确定任何一个沉积层的相对时代就有了依据。第21页/共104页2、地质年代 从地球开始形成至今，已经历了50亿年的历史。下表是一张地质年代表，主要是根据生物界的发展阶段和岩石的同位素年龄划分的。第22页/共104页第23页/共104页2.5 沉积盆地1、石油地质学在很大程度上就是沉积盆地地质学，因目前发现的有工

18、业意义的石油都产自于沉积盆地中。因此，沉积盆地就是石油地质研究的主要对象，是石油勘探、开发的实体。沉积盆地与地貌盆地是有一定差别的，沉积盆地是指在一定特定时期，沉积物的堆积速率明显大于其周围区域，并具有较厚沉积物的构造单元。如松辽盆地、渤海湾盆地等。2、盆地中沉积物的性质取决于盆地的位置，如盆地位于陆内，则有陆相沉积物的堆积；如处于大洋中，则为海相沉积；如位于沿海地区，则有海、陆相两类沉积物的堆积。一个沉积盆地的发育，通常是经历了几百万年的历史。在如此漫长的地历时期内，其中沉积物的性质及沉积物的特征，都处在不断的变化中。盆地中的沉积地层记录了所有这些地质时期的演变，从而对盆地历史的了解成为可能

19、，这对于石油地质研究是十分重要的。第24页/共104页3、含油气盆地是指具有油气生成、运移、聚集和保存条件，即含有工业型油气藏的沉积盆地。对油气藏形成的特殊要求，决定了含油气盆地其特有的结构。（1）含油气盆地的基底：含油气盆地的基底一般是指在盆地沉积层之下的结晶岩或变质岩组成的岩系，通常是盆地产生前所具有的岩系。基底的形态和特征往往控制着盆地的演化、沉积物的分布及盆地内隆起和坳陷的特征，是盆地研究的主要内容之一。我国松辽盆地的基底为古生代变质岩和海西期花岗岩，渤海湾盆地的基底为太古界结晶岩系。（2）盖层：指含油气盆地内的沉积岩系，与下伏基底之间往往呈不整合接触。它是油气存在的物质基础。因盆地所

20、处构造环境不同及盆地演化的差异等，盖层的类型、厚度及分布也都有着较大的差别。如松辽盆地经历了断陷坳陷萎缩褶皱时期的演化，构造比较简单，以陆相为主，含油层系主要是早白垩世湖泊、河流和三角洲相的沉积。渤海湾盆地比较复杂，含油层系中有晚元古代硅质白云岩，古生代的碳酸盐岩和中、新生代的陆相碎屑岩。第25页/共104页（3）构造：因为盆地构造的不均一性，其基底有的地区相对隆起，有的地区相对坳陷，向盆地边缘还可能存在有较大的斜坡区。盆地的隆起区，沉积盖层往往发育不全，甚至有时在盆地演化的某个时期出露基底而成为剥蚀区；盆地的坳陷区，基底下陷最深，具有沉积盖层发育较全、连续性较好和厚度较大等特征，是盆地内最有

21、利的油源区。在盆地内较大的坳陷和隆起内，由于基底的起伏性，又可形成一些更小的凹陷和凸起。盆地内的沉积盖层由于受构造运动的改造，可形成众多的局部构造，如背斜、向料、潜山等。这些局部构造的分布往往又受到与其有关的构造作用的影响，其分布往往表现出一定的规律件，因此，在盆地内又可分出一系列的隆起带、断层带、潜山带、尖灭带、超覆带等。这些都是寻找油气聚集的重要目标，是石油地质研究的重点。第26页/共104页第27页/共104页2.6 石油的生成 石油的成因问题是自然科学领域和石油地质学界争论最激烈，也是最不易解决的问题之一。依据各种成因理论的性质，可将石油成因理沦分为有机和无机两大学派。前者主张石油是由

22、有机质衍生而米后者则认为石油是与生命体无关的无机物在地壳内部合成的。尽管自本世纪以来，有机学说已居统治地位，有机成因理论已被绝大多数石油地质学家、地球化学家所接受，并成为目前石油和天然气勘探中所应用的生油理论，但是，50年代以来，以原苏联学者库德粱采夫为代表的无机学派，对有机学说发动了强烈的论战，在石油学界引起了不同的反响，从而把石油成因研究引向更深入的水平。迄今，也仍不时的发表无机学说的论文。油气有机成因的现代科学理论认为，原始有机物质在一定的环境和条件下被埋藏下来，在一定的深度、温度等适宜条件下，经历了生物化学、热催化、热裂解、高温变质等阶段，陆续转化为石油和天然气。依据成油深度上的差别，

23、又可分为浅成说和深成说。前者认为油气是在沉积埋藏不深的早期形成的，而后者则认为油气是有机质埋藏到一定深度、温度条件下才形成的。第28页/共104页 石油成因理论虽然很多，但其中仅有石油有机成因晚期成油说(或称“干酪根生油说”)目前较普遍为人们所接受。从石油的性状和分布，到石油模拟实验方面，都为石油有机成因晚期成油说提供了足以令信服的证据。从最近国内外研究成果看，大多数石油地质家和地球化学家都相信：经沉积初期改造过的有机物质，只有当达到一定的埋深和温度时，有机质才能转化为石油，但当埋深超过一定的温度时，石油又会向气态和高分子聚合物转化，最终形成甲烷和石墨。也就是说，油气的生成是沉积物中不溶于有机

24、溶剂的有机物质组分干酪根，在成岩过程的晚期经过热解作用而产生。干酪根是生成石油的原始物质。地壳中的沉积岩都含有一定数量的分散有机质，其中又以粘土岩含有机质最多，碳酸盐岩次之，砂岩和砾岩最少。第29页/共104页海相和陆相生油第30页/共104页石油和天然气的生成第31页/共104页2.7 油气藏的生成第32页/共104页第33页/共104页第34页/共104页第35页/共104页第36页/共104页第37页/共104页第38页/共104页第39页/共104页第40页/共104页第41页/共104页第42页/共104页第43页/共104页第44页/共104页第45页/共104页2.8 油气田勘探

25、第46页/共104页第47页/共104页第48页/共104页1、普查阶段的任务和部署第49页/共104页第50页/共104页第51页/共104页第52页/共104页2、详查阶段的任务和部署第53页/共104页第54页/共104页3、精查阶段的任务和部署第55页/共104页第56页/共104页第57页/共104页第58页/共104页第59页/共104页第60页/共104页第61页/共104页第62页/共104页第63页/共104页第64页/共104页第65页/共104页第66页/共104页第67页/共104页第68页/共104页第69页/共104页第70页/共104页2.9 中国含油气盆地的地质

26、特征第71页/共104页第72页/共104页第73页/共104页第74页/共104页第75页/共104页第76页/共104页第77页/共104页第78页/共104页第79页/共104页第80页/共104页第81页/共104页第82页/共104页第83页/共104页第84页/共104页第85页/共104页第86页/共104页第87页/共104页第88页/共104页第89页/共104页第90页/共104页第91页/共104页第92页/共104页第93页/共104页第94页/共104页第95页/共104页第96页/共104页第97页/共104页第98页/共104页第99页/共104页第100页/共104页第101页/共104页第102页/共104页第103页/共104页感谢您的观看！第104页/共104页