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1、聚焦海上石油开发随着全球能源短缺状况日益严重，人类把 目光转向海洋，致力与海上石油开发。海 上建起了越来越多的石油钻井，海洋石油 的开采量随之增加。据统计，一个人一生平均“吃掉”551千克石油 ，“穿掉”290千克，“行掉”3838千克，“注 掉”2790千克石油是由于人类的生活联系 非常密切。一、世界海洋石油储备当今世界上还有不少地区尚未勘探或充分 勘探，深部地层及海洋深水部分的油气勘 探刚刚开始不久，还会发现更多的油气藏 ，已开发的油气藏中应用提高石油采收率 技术可以开采出的原油数量也是相当大的 ；这些都预示着油、气开采的科学技术将 会有更大的发展。石油是深埋在地下的流体矿物。最初人们把自
2、 然界产生的油状液体矿物称石油，把可燃气体称 天然气，把固态可燃油质矿物称沥青。随着对这 些矿物研究的深入，认识到它们在组成上均属烃 类化合物，在成因上互有联系,因此把它们统称为 石油。1983年9月第11次世界石油大会提出，石油 是包括自然界中存在的气态、液态和固态烃类化 合物以及少量杂质组成的复杂混合物。所以石油 开采也包括了天然气开采。石油在国民经济中的作用石油是重要能源，同煤相比 ，具有能量密度大（等重的石 油燃烧热比标准煤高50）、 运输储存方便、燃烧后对大气 的污染程度较小等优点。从石 油中提炼的燃料油是运输工具 、电站锅炉、冶金工业和建筑 材料工业各种窑炉的主要燃料 。以石油为原
3、料的液化气和管 道煤气是城市居民生活应用的 优质燃料。飞机、坦克、舰艇 、火箭以及其他航天器，也消 耗大量石油燃料。因此，许多 国家都把石油列为战略物资。20世纪70年代以来，在世界能源消费 的构成中，石油已超过煤而跃居首位。 1979年占45，预计到21世纪初，这种情 况不会有大的改变。石油制品还广泛地用 作各种机械的润滑剂。沥青是公路和建筑 的重要材料。石油化工产品广泛地用于农 业、轻工业、纺织工业以及医药卫生等部 门，如合成纤维、塑料、合成橡胶制品， 已成为人们的生活必需品。1982年世界石油产量为26.44亿吨，天 然气为15829亿立方米。1973年以来，三次 石油涨价和1982年的
4、石油落价，都引起世 界经济较大的波动（见世界石油工业）。油气聚集和驱动方式 油气在地壳中生 成后，呈分散状态存在于生油气层中， 经过运移进入储集层，在具有良好保存 条件的地质圈闭内聚集，形成油气藏。 在一个地质构造内可以有若干个油气藏 ，组合成油气田。储层 贮存油气并能 允许油气流在其中通过的有储集空间的 岩层。储层中的空间,有岩石碎屑间的孔 隙,岩石裂缝中的裂隙，溶蚀作用形成的 洞隙。孔隙一般与沉积作用有关，裂隙 多半与构造形变有关，洞隙往往与古岩 溶有关。空隙的大小、分布和连通情况 ，影响油气的流动，决定着油气开采的 特征（见石油开发地质）。油气驱动方式 在开采石油的过程中，油气从储层流入
5、井底,又从 井底上升到井口的驱动方式。主要有:水驱油藏， 周围水体有地表水流补给而形成的静水压头；弹 性水驱，周围封闭性水体和储层岩石的弹性膨胀作 用；溶解气驱，压力降低使溶解在油中的气体逸 出时所起的膨胀作用；气顶驱，存在气顶时，气 顶气随压力降低而发生的膨胀作用;重力驱,重力排 油作用。当以上天然能量充足时，油气可以喷出井 口；能量不足时，则需采取人工举升措施，把油流 驱出地面（见自喷采油法，人工举升采油法）。石油开采的特点 与一般的固体矿藏相比，有三个显 著特点：开采的对象在整个开采的过程中不断地流 动，油藏情况不断地变化，一切措施必须针对这种情 况来进行，因此，油气田开采的整个过程是一
6、个不断 了解、不断改进的过程；开采者在一般情况下不与 矿体直接接触。油气的开采，对油气藏中情况的了解 以及对油气藏施加影响进行各种措施，都要通过专门 的测井来进行；油气藏的某些特点必须在生产过程 中，甚至必须在井数较多后才能认识到，因此，在一 段时间内勘探和开采阶段常常互相交织在一起（见油 气田开发规划和设计）。石油开采的特点自喷采油法自喷采油法：当油藏压力高于井内流体柱的压力，油藏 中的石油通过油管和采油树自行举升至井外的采油方法 。石油中大量的伴生天然气能降低井内流体的比重，降 低流体柱压力，使油井更易自喷。油层压力和气油比（ 中国石油矿场习称油气比）是油井自喷能力的两个主要 指标。油、气
7、同时在井内沿油管向上流动，其能量主要 消耗于重力和摩擦力。在一定的油层压力和油气比的条 件下，每口井中的油管尺寸和深度不变时，有一个充分 利用能量的最优流速范围，即最优日产量范围。必须选 用合理的油管尺寸，调节井口节流器（常称油嘴）的大 小，使自喷井的产量与油层的供油能力相匹配，以保证 自喷井在最优产量范围内生产。为使井口密封并便于修 井和更换损坏的部件，自喷井井口装有专门的采油装置 ，称采油树（见彩图）。自喷井的井身结构见图。自喷 井管理方便，生产能力高,耗费小,是一种比较理想的采 油方法。很多油田都采取早期注水、注气（见注水开采 ）保持油藏压力的措施，延长油井的自喷期。人工举升采油法人工举
8、升采油法： 人为地向油井井底增补能量， 将油藏中的石油举升至井口的方法。随着采出石 油总量的不断增加，油层压力日益降低；注水开 发的油田，油井产水百分比逐渐增大，使流体的 比重增加，这两种情况都使油井自喷能力逐步减 弱。为提高产量，需采取人工举升法采油（又称 机械采油），是油田开采的主要方式，特别在油 田开发后期，有泵抽采油法和气举采油法两种。气举采油法气举采油法： 将天然气从套管环隙或油管中注 入井内，降低井中流体的比重，使井内流体柱的 压力低于已降低了的油层压力，从而把流体从油 管或套管环隙中导出井外。有连续气举和间歇气 举两类。多数情况下，采用从套管环隙注气、油 管出油的方式。气举采油要
9、求有比较充足的天然 气源；不能用空气，以免爆炸。气举的启动压力 和工作压力差别较大。在井下常需安装特制的气 举阀以降低启动压力，使压缩机在较低压力下工 作,提高其效率,结构和工作原理见图。在油管外的 液面被压到气举阀以下时，气从A孔进入油管,使 管内液体与气混合,喷出至地面。管内压力下降到 一定程度时,油管内外压差使该阀关闭。管外液面 可继续下降。油井较深时，可装几个气举阀，把 液面降至油管鞋，使启动压力大为降低。泵抽采油法泵抽采油法 抽油机主要是把动力机(一般是电动机)的圆周运动转变为 往复直线运动，带动抽油杆和泵，抽油机有游梁式和无游 梁式两种。前者使用最普遍，中国一些矿场使用的链条抽 油
10、机属后一种（见彩图）。抽油杆柱是连接抽油机和抽油 泵的长杆柱,长逾千米,因交变载荷所引起的振动和弹性变 形，使抽油杆悬点的冲程和泵的柱塞冲程有较大差别。抽 油泵的直径和冲程、冲数要根据每口油井的生产特征，进 行设计计算来优选。在泵的入口处安装气体分离装置 气锚，或者增加泵的下入深度，以降低流体中的含气量对 抽油泵充满程度（即体积效率）的影响。石油开发石油及其炼制品(汽油、煤油、柴油等)在开采、炼制、贮运和 使用过程中进入海洋环境而造成的污染。是目前一种世界性的严 重的海洋污染。来源及入海途径 进入海洋环境的石油及其炼制 品主要来自:经河流或直接向海洋注入的各种含油废水;海上油船 漏油、排放和油
11、船事故等；海底油田开采溢漏及井喷；逸入大气 中的石油烃的沉降及海底自然溢油等。目前经由各种途径进入海 洋的石油烃年约 600万吨，排入中国沿海的石油烃年约10万吨。 海上石油污染主要发生在河口、港湾及近海水域，海上运油线和 海底油田周围。 石油入海后的变化 石油入海后即发生一系列复杂变化， 包括扩散，蒸发，溶解，乳化，光化学氧化，微生物氧化，沉降 ，形成沥青球，以及沿着食物链转移等过程。这些过程在时、空 上虽有先后和大小的差异，但大多是交互进行的。 扩散入海石油首先在重力、惯性力、摩擦力和表 面张力的作用下，在海洋表面迅速扩展成薄膜， 进而在风浪和海流作用下被分割成大小不等的块 状或带状油膜，
12、随风漂移扩散。扩散是消除局部 海域石油污染的主要过程。风是影响油在海面漂 移的最主要因素，油的漂移速度大约为风速的百 分之三。中国山东半岛沿岸发现的漂油，冬季在 半岛北岸较多，春季在半岛的南岸较多，也主要 是风的影响所致。石油中的氮、硫、氧等非烃组 分是表面活性剂，能促进石油的扩散。 蒸发石油在扩散和漂移过程中，轻组分通过 蒸发逸入大气，其速率随分子量、沸点、 油膜表面积、厚度和海况而不同。含碳原 子数小于12的烃在入海几小时内便大部分 蒸发逸走，碳原子数在1220的烃的蒸发 要经过若干星期，碳原子数大于20的烃不 易蒸发。蒸发作用是海洋油污染自然消失 的一个重要因素。通过蒸发作用大约消除 泄入海中石油总量的1/41/3。 漏油：海上开采一直的痛(组图) 满身是油的海鸥在油污中死去 英国北海上的一个石油钻井平台 看到之后你有什么想说的？我倡议随着经济社会的发展、人口 的增加以及汽车的增多，石油需求 量增加石油资源越来越宝贵。让我 们行动起来，减少日常生活中石油 产品的使用量，珍惜石油，珍爱我 们的家园吧！拜拜！
