石油工程概论学习总结论文

石油工程概论学期论文

——油气开采技术

在本学期的选修课中，我选修了《石油工程概论》这门课程。通过老师的精心授课和自己的努力学习，我作为一名油气开采技术专业的学生，对石油工程的相关知识有了深入的了解，不仅扩大了我的知识面，丰富了我的知识，而且从专业知识方面又有了很大的提高，让我对以后学习石油方面的知识做了一个很好的铺垫，打下了夯实的基础。在本门课程即将结束的时候，我把这学期学的知识做一个浅显归纳总结。石油工程具体包括：石油地质、钻井、固井完井、油气开采、增产增注、提高采收率、油层保护、油层储运等。我重点对石油性质和石油开采方面进行了学习和研究，对石油安全生产方面也有自己的一点认识。

在研究石油开采之前，首先要知道石油的一些性质。

石油的化学性质：

石油的元素组成：

主要由碳、氢两种元素组成：

碳约占80％一88％；

氢约占10％一14％；

氧、硫、氮约占0.3％一7％。

石油中若碳、氢元素含量高，且碳／氢值低，则油质好；若氧、硫、氮元素含量高，则油质相对较差。石油的化合物组成

烃类化合物（即碳氢化合物）是石油主要成分，约占80％以上。

含有氧、硫、氮的化合物（非烃化合物）有时可达30％。不利于石油的开采、炼制和加工。石油的组分组成

石油的组分组成：根据石油成分被不同溶剂选择溶解及被介质选择吸附的特点，将石油的组成分成相近的组，称为“组分”，每个组分内包含性质相似的一部分化合物。具体由以下四种成分组成。

1.油质由碳氢化合物组成的淡色粘性液体（是石油主要成分）。油质含量高，石油质量相对较好。油质中含有石蜡，是一种熔点为37～76℃的烷烃，呈淡黄色或黄褐色。石蜡含量高时石油易凝固，油井易结蜡，不利于开采。

2.胶质粘性或玻璃状的固体物质，主要成分是碳氢化合物，但氧、硫、氮含量增多。

石油中胶质含量少，约为1％，是渣油的主要成分。

3.沥青质黑色固体，沥青质比胶质含碳氢化合物更少，含氧、硫、氯化合物更多。胶质和沥青质称为石油的重分子组分，是非碳氢化合物比较集中的部分。含量高时，石油质量变差。

4碳质碳质以碳元素状态存在于石油内，含量很少，称残碳。

石油的物理性质：

1）颜色石油一般呈棕色、褐色或黑色，也有无色透明的凝析油。胶质、沥青质含量愈高，颜色愈深。因此，石油颜色越谈，质量越好。

2)密度标准条件下(20℃，0.101MPa)每立方米原油质量——原油密度，一般在0.79～0.95 g/cm3 。

3) 粘度地下采出的石油在提炼前称原油。在地层条件下测得的原油粘度叫地层粘度，地层粘度大于50 mPa·S、密度大于0.92的原油称为稠油。

4）荧光性石油在紫外线照射下会发出一种特殊的光亮，称为石油的荧光性。借助荧光分析可鉴定岩样中是否含有石油。

5) 溶解性石油难溶于水，但易溶于有机溶剂。石油可与天然气互溶，溶有天然气的石油，粘度小，利于开采。

6）导电性石油为非导电体，电阻率很高，这种特性成为电法测井划分油、气、水层的物理基础。

7) 凝固点原油失去流动性的温度或开始凝固时的温度称为凝固点，原油中含蜡少，重组分含量低者凝固点低，利于开采和集输。凝固点在40℃以上的原油称为凝油。

我们在了解了石油的化学物理性质之后，我们可以有效的利用石油的这些性质，对它进行开采，使开采的效率高，成本低，安全可靠。

油气开发的基本目的：尽可能多的开采出地层深处的油、气资源。提高采收率，降低成本。为世界的工业方面做出巨大的贡献。

采油原理：当通过钻井、完井射开油层时，由于井中的压力低于油层内部的压力，在井筒与油层之间就形成了一个指向井筒方向的压力降。在原始条件下，油层岩石与孔隙空间内的流体处于压力平衡状态，一旦钻开油层，这种平衡就被破坏。这时，由于压力降低引起岩石和流体的弹性膨胀，其相应体积的原油就被驱向井中。如果地层压力足够的话，就可将原油举升到井口以上，形成自喷采油；如果地层压力不能将原油举升到井口，那么就需要借助某些人工举升的办法采油，或者向油层中注入某种流体提高地层压力，使油井生产能量有所改善。

有的油藏经过一个时期自喷采油又转入人工举升，这主要决定于油藏本身的能量，也就是地层压力的高低。随着采出原油的增多，地层压力逐渐下降，油井就会出现停喷时就要利用人工举升办法采油。

采油方法通常是指把流到井底的原油采到地面所用的方法，基本上可分为两大类：一类是依靠油藏本身的能量，使原油喷到地面，叫做自喷采油；另一类是借助外界能量将原油采到地面，叫做人工举升采油或者叫做机械采油。一般情况下，天然能量不足的油田，有的没有自喷能力，有的即使有自喷能力，但自喷期限较短，只有1年左右的时间，最多的也不过3~5年，而一个油田的生产年限要延续20年至30年以上，因此，油层中的原油大部分是靠人工举升方式采出来的。人工举升采油包括：气举采油、抽油机有杆泵采油、潜油电动离心泵采油、水力活塞泵采油和射流泵采油等。

在石油开采中，采油方法尤为重要。其主要方法有：

1.自喷采油

自喷采油的特点：油层具有的能量足以自喷。自喷井的地面设备简单、容易管理、产量较高。

自喷原理：驱动力—地层中的各种压力。驱动过程－先将原油从地层内推向井筒，若还有剩余的能量，再将原油举升到地面。

自喷采油前的诱喷作业：完井时井内液柱压力一般大于油、气层压力，加上钻井和射孔过程中污染物的堵塞和阻碍，油、气一般不能流入井筒内，更不能自动喷到地面。

因此，采油之前一般要降低井简内的液性压力，清除堵塞油层的污物，使油、气能够畅流到地面。这种诱导作业过程称作诱喷或诱流。

自喷采油的四种流动过程：地层渗流、垂直管流、嘴流、水平管流。

2. 机械采油

用专门的抽油装置，将油井中的油液举升到地面，以便保持井底和油层之间油液流动的压力差，保证油气源源不断地流向井底。这种采油方式称作机械采油或人工举升采油。用于在低渗透、低压力油层地区的采油。目前，我国的机械采油量占总采油量的80％以上。其中有杆泵抽油或称泵抽法是目前世界范围内应用最广的一种采油方法. 当今,世界上有80%以上的油井用抽油方式进行生产;在国内也有60-70%的生产井为抽油井。

它能适应任何油藏压力,既能适应日产千吨以上的高产井,也能适应日产几吨的低产井.

而且传统的杆式抽油装置结构简单,维修工作量小,因而得到了广泛的应用。

机械采油的分类：

1）有杆泵采油

（1）常规抽油机——深井泵采油

（2）地面驱动井下螺杆泵采油

2）无杆泵采油

（1）水力活塞泵采油

（2）电动潜油离心泵采油

（3）电动潜油螺杆泵采油

3）气举采油

（1）连续气举

（2）间歇气举

在技术高速发展的今天，为了能有效的解决有杆抽油系统的供排调问题，提高系统效率和油井潜能。但以目前通用的技术装备水平，从设计到现场管理的各环节都很难解决。有杆泵智能控制系统针对该问题，整合了信息、自动化、智能化技术，建立了动液面回波的识别模型与计算方法以及配套的计算控制软件，对包括油井动液面、示功图在内的运行参数进行实时监测；对抽汲强度进行实时控制，从而解决抽油系统供排调问题。

1.构成及工作原理

1）实时监测部分

可实时监测油井动液面、示功图及其它运行状态参数。其中动液面检测装置由次声波发讯装置、次声波接收装置和数据采集接口组成。次声波发讯装置采用弹簧蓄能气弹装置作为发声源，在设定的时间，用减速机压缩弹簧蓄能，然后瞬间释放，向油井环空发出功率为150KW的次声波信号，反射回波由经-接收装置放大后，经-过数字滤波、快速付立叶变换等一系列的软件处理，转化为有效数字信号，与示功图及其它运行状态参数信号一起经-数据采集接口输入微处理器。

2）智能控制部分

由大容量微处理器和数据处理及控制软件组成，其核心技术为建立动液面回波的识别模型与计算方法并编制了实现该计算方法的软件。微处理器接受此声波反射信号后，进行运算处理，确定液面深度，根据预设沉没度发出调参指令。

3）执行部分

根据微处理器发布的控制指令对抽油机的运行参数进行实时调速，控制抽汲强度，实现供排调。通过预设的多功能接口电路板实现交流变频调速、变极数电动机微分调速（256级）、机械式无级调速及滑差电机调速。

4）远程通讯部分

借用GSM/GPRS网络系统，实现了远程对机械抽油井现场运行数据的采集、处理、数字无线传输、视频监视并可进行调参等实时控制管理；其运行成本较低、工作可靠。

2.结论

1）有杆泵智能采油技术设计思路正确，关键技术先进，设备性能可靠，有较好的投资效益。

2）该技术整合了自动、信息、智能等多学科的新成果，是有杆采油系统优化技术的新发展。生产过程中，通过系统在线的不断调整，使有杆泵沉没度始终保持在合理的范围内，最大限度挖掘油层潜力，使供排不调的矛盾得到较好解决。

3）建立的动液面回波的识别模型与计算方法以及配套的计算控制软件经-实践证明方法正确、准确度高。

4）实验认为，该技术对低渗透油田提高系统效率，延长检泵周期，节约电能都将起到很好作用。

经现场试验，该技术实现了预期目标，在提高系统效率，延长检泵周期，节约电能等方面都有很好效果，是有杆采油系统优化技术的新发展。

物理性质和化学性质

我们在了解了石油的化学物理性质之后，我们可以有效的利用石油的这些性质，对它进行开采，使开采的效率高，成本低，安全可靠。

油气开发的基本目的：尽可能多的开采出地层深处的油、气资源。提高采收率，降低成本。

采油原理：当通过钻井、完井射开油层时，由于井中的压力低于油层内部的压力，在井筒与油层之间就形成了一个指向井筒方向的压力降。在原始条件下，油层岩石与孔隙空间内的流体处于压力平衡状态，一旦钻开油层，这种平衡就被破坏。这时，由于压力降低引起岩石和流体的弹性膨胀，其相应体积的原油就被驱向井中。如果地层压力足够的话，就可将原油举升到井口以上，形成自喷采油；如果地层压力不能将原油举升到井口，那么就需要借助某些人工举升的办法采油，或者向油层中注入某种流体提高地层压力，使油井生产能量有所改善。

有的油藏经过一个时期自喷采油又转入人工举升，这主要决定于油藏本身的能量，也就是地层压力的高低。随着采出原油的增多，地层压力逐渐下降，油井就会出现停喷时就要利用人工举升办法采油。

采油方法通常是指把流到井底的原油采到地面所用的方法，基本上可分为两大类：一类是依靠油藏本身的能量，使原油喷到地面，叫做自喷采油；另一类是借助外界能量将原油采到地面，叫做人工举升采油或者叫做机械采油。一般情况下，天然能量不足的油田，有的没有自喷能力，有的即使有自喷能力，但自喷期限较短，只有1年左右的时间，最多的也不过3~5年，而一个油田的生产年限要延续20年至30年以上，因此，油层中的原油大部分是靠人工举升方式采出来的。人工举升采油包括：气举采油、抽油机有杆泵采油、潜油电动离心泵采油、水力活塞泵采油和射流泵采油等。

在石油开采中，采油方法尤为重要。其主要方法有：

1.自喷采油

自喷采油的特点：油层具有的能量足以自喷。自喷井的地面设备简单、容易管理、产量较高。

自喷原理：驱动力—地层中的各种压力。驱动过程－先将原油从地层内推向井筒，若还有剩余的能量，再将原油举升到地面。

自喷采油前的诱喷作业：完井时井内液柱压力一般大于油、气层压力，加上钻井和射孔过程中污染物的堵塞和阻碍，油、气一般不能流入井筒内，更不能自动喷到地面。

因此，采油之前一般要降低井简内的液性压力，清除堵塞油层的污物，使油、气能够畅流到地面。这种诱导作业过程称作诱喷或诱流。

自喷采油的四种流动过程：地层渗流、垂直管流、嘴流、水平管流。

2. 机械采油

用专门的抽油装置，将油井中的油液举升到地面，以便保持井底和油层之间油液流动的压力差，保证油气源源不断地流向井底。这种采油方式称作机械采油或人工举升采油。用于在低渗透、低压力油层地区的采油。目前，我国的机械采油量占总采油量的80％以上。其中有杆泵抽油或称泵抽法是目前世界范围内应用最广的一种采油方法. 当今,世界上有80%以上的油井用抽油方式进行生产;在国内也有60-70%的生产井为抽油井。

它能适应任何油藏压力,既能适应日产千吨以上的高产井,也能适应日产几吨的低产井.

而且传统的杆式抽油装置结构简单,维修工作量小,因而得到了广泛的应用。

在技术高速发展的今天，为了能有效的解决有杆抽油系统的供排调问题，提高系统效率和油井潜能。但以目前通用的技术装备水平，从设计到现场管理的各环节都很难解决。有杆泵智能控制系统针对该问题，整合了信息、自动化、智能化技术，建立了动液面回波的识别模型与计算方法以及配套的计算控制软件，对包括油井动液面、示功图在内的运行参数进行实时监测；对抽汲强度进行实时控制，从而解决抽油系统供排调问题。

在石油安全生产方面：

石化行业是中国的支柱产业。石化行业生产线长、涉及面广,仅中国石化集团就有原油、成品油、天然气等输油、输气管道近6 000 km,加油站2.4万个,石化企业的油田、采油厂、炼油厂、化工厂、油库、加油站、输油(气)管线遍及全国城市、乡镇、车站、码头、宾馆、千家万户。生产过程包括油气勘探、油气田开发、钻井、采油、油气输送、原油储运、石油炼制、化工生产、油品销售等,生产社会需要的汽油、煤油、柴油、润滑油、化工原料、合成树脂、合成橡胶、合成纤维、化肥等3 000多种石油、化工产品,与人民的衣、食、住、行密切相关。中国的三大石油石化集团公司中国石化、中国石油和中国海洋石油集团公司固定资产已达到6 000多亿元,从业人员达到200多万人,石化行业在中国国民经济的发展中起着举足轻重的作用。石油化工生产是一种高危险性的过程,一旦发生火灾、爆炸事故,往往造成较大的人员伤亡和财产损失。加强石化企业的安全生产管理,对维持企业的生存与发展、保障员工的人身安全以及整个社会的持续稳定发展都具有重要的意义。

近年来,随着中国化工生产装置大型化发展和城市化建设进程的加快,化工企业安全生产和环保压力越来越大,责任也越来越重。化工企业特别是危险化学品生产具有易燃易爆 ,高温高压、有毒有害等特点,易发生安全事故,易造成群死群伤、中毒、污染等次生灾害。据统计,中国每年发生各种化学事故400起以上。

一、化工事故存在的原因

所谓化工事故,一般是指有毒有害气体(或液体)的大量流失,对周围群众生命财产安全造成威胁的意外事件。由于化学物品大都具有毒性大、易扩散和易燃烧爆炸等特点,因而极易造成事故地域大面积污染和大量人员伤亡,在人员稠密的大中城市尤为严重。

化工事故,其原因是多方面的,除自然灾害外,主要有以下几种因素:

1.违章操作。如违反操作规程,操作错误,不遵守安全规章制度等。化工生产和储运有很严格的操作程序,一旦违章,就有可能发生事故,由于操作人员违章作业而引起的化学事故约占整个化学事故的27.8%。

2.设备故障。设计上的不足。例如厂址选择不好,平面布置不合理,安全距离不符合要求,生产工艺不成熟等,从而给生产带来难以克服的先天性的隐患。设备上的缺陷。如设计上考虑不周,材质选择不当,制造安装质量低劣,缺乏维护及更新等。许多化工产品生产需要高温高压(低压),加上许多原料和产品具有很强的腐蚀性,容易造成各种管、阀、塔、缸的腐损而产生有毒物质跑、冒、滴、漏,这类事故约占整个化学事故的50%。

3.管理上的漏洞。如规章制度不健全,隐患不及时消除、治理,人事管理上不严,工人缺乏培训和教育,作业环境不良,领导指挥不当等。以及不遵守劳动纪律,对工作不负贵任,缺乏主人翁责任感等。

4.意外因素。这类事故是化工生产过程中因突然断电、停水而使化学反应失去控制造成事故,以及有毒物品在运输过程中发生撞翻、爆炸而发生泄漏事故。

综上所述,造成化工事故的根本原因主要在于人的过错。上述列举的四条事故起因,无不与人相关。事故既然主要是由人造成的,那么人就必须想方设法去控制事故的发生。

5.当前,在中国石化企业的安全生产管理中,存在不少隐患,事故造成的后果严重,安全生产管理形势十分严峻。一些企业在生产经营、施工作业环节中没有严格遵守规章制度,“三违”(违章作业、违章指挥、违反劳动纪律)现象比较突出。部分企业放松现场管理,要求不严,设备管理、生产安全管理滑坡,工艺纪律、劳动纪律松弛。

安全检查没有坚持“铁面无私、六亲不认、严之又严”的原则,安全隐患治理不及时,整改不落实;企业安全培训不重视,力度不大,针对性不强,有的甚至流于形式,从而导致员工缺乏安全生产的意识,在遇到紧急事故时的现场管理能力和应变能力比较差。

二、预防化工事故的几点措施

1.把好设备质量关。随着化工企业生产规模的扩大、工艺上不断的改进以及产量的提高,常年运行的设备和仪器,难免会出现运行不正常,异响、振动、仪表指示不准,新投用的设备仪器由于工作尚未稳定,操作人员对其不熟悉,也会导致操作人员误操作,从而引发各种生产事故,所以化工企业应该高度重视设备安全管理。比如要制定一套科学有效的设备设施安全管理制度,建立完善生产设备设施台账制度。重点要加强特种设备、压力容器、大型生产设备、储罐、仓库存储设备以及安全装置的管理与维护,专人负责,定期检测维修,对检查中发现的安全问题,应当立即处理;不能处理的,应当及时报告本单位有关负责人员。

2.建立健全安全制度体系。企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。树立安全就是效益的经营理念,在市场经济体制下,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系,实现科学、规范管理,做到“防微杜渐”,有效预防和遏制事故的发生。

3.建立安全事故问责制。2001年4月21日,国务院发布了《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》(国务院令第302号),并自公布之日起施行。根据这一规定的基本精神,中国石油石化企业先后实行了重大事故问责制。

《中国石化集团公司安全生产重大事故行政责任追究规定(试行)》规定,有下列情况之一,并造成重大事故的,应对领导者进行责任追究:一是违反《安全生产法》、《消防法》、《职业病防治法》、《道路交通安全法》、《危险化学品安全管理条例》和《建设工程安全生产管理条例》等国家有关法律法规。二是违反集团公司有关新建及改扩建工程项目管理规定;三是违反国家、行业技术规范、标准和集团公司《安全生产监督管理制度》等,四是事故应急处置不力,导致事故进一步扩大或造成次生事故的;五是未按有关规定对从业人员落实安全教育及岗位技术培训。《规定》明确:领导干部在生产经营活动中,对特大及特别重大事故,负有主要领导责任者应引咎辞职或撤职。

4.全员参与全方位的安全管理。企业要搞好安全,保障员工的生命安全必须达成“安全工作,人人有责”的共识,使员工能够把安全理论知识与生产实践紧密地结合在一起。企业在充分发挥专业安全管理人员作用的同时,要想方设法让全体员工都参与到安全管理中来,充分调动和发挥广大员工的安全工作积极性。只有这样,才能对现场的作业人员、设备状况给予静态的控制和动态的预防,切断和制止有可能发生事故的根源,明确和约束作业者的责任和行为,实现作业人员之间的自保、互保和联保,极大地降低安全事故发生率。

安全管理其实就是对人的作业行为进行有效的管理,制定出企业职工作业行为规范和安全操作规程等。建立切实可行的新型管理模式,不断学习安全理论知识,加强岗位安全技能培训,改正作业过程中的不安全、不规范、不正确的操作方法。化工企业的安全管理就是要把有效的工作方法贯穿到企业生产的全过程。同时安全管理不仅仅是安全环保部门的事情,必须党、政、工、团等各个部门齐抓共管,一丝不苟,严格要求,将安全管理辐射到企业生产的各个方位,从上到下,纵横结合,形成厂、车间到班组的三级安全网络,从而确保安全工作的顺利进行和安全规章制度的真正落实。

三、结论

现代石油化工企业的安全管理人员在安全管理工作中必须巧妙运用管理学的原理,做到以人为本,重视对员工的激励,将情感融入安全管理,全员、全方位管理,实现企业安全目标管理,才能有效地做好化工企业的安全管理,实现安全生产。

通过本期多学时的学习，我对的石油工程的一些知识有了进一步的了解，包括：石油地质、钻井、固井完井、油气开采、增产增注、提高采收率、油层保护、油层储运等。虽然自己有些东西学起来还有些困难，但在老师的帮助下，能基本解决。在此，要感谢学校提供了这个让我学习石油工程的机会，以及老师的精彩授课，让我扩大了知识面，受益匪浅。