⑴ 石油是怎麼採集到地面上來的
很早很早以前,人們用最簡單的提撈方式開采原油,就像用吊桶在水井中提水一樣,用絞車把原油從油井中提取上來。但這種方法只適用於油層非常淺、壓力很小、產量很低的油井。如1907年中國延長油礦的延1井,井深81米,日產油1~1.5噸。1911年打的延2井,井深157米,日產油100千克。當時都是用轉盤絞車把原油從油井中提撈上來的。
隨著石油工業的發展,越來越多產量高、油層埋藏很深的油田被發現,原來那套人工提撈的方法無法在這些油井上使用,所以逐漸被淘汰,自噴採油和各種人工舉升採油的方法應運而生。
一口油井用鑽井的方法鑽孔、下入鋼管連通到油層後,原油就會像噴泉那樣沿著油井的鋼管自動向地面噴射出來。油層內的壓力越大,噴出來的油就越快、越多。這種靠油層自身的能量將原油舉升到地面的能力稱為自噴,用這種辦法採油稱為自噴採油,它常發生在油井開發的初期。
那麼油井為什麼會自噴呢?石油和天然氣深埋於地下封閉的岩石構造中,在上覆地層的重壓下,它們與岩石一起受到壓縮,從而集聚了大量的彈性能量,形成高溫高壓區。當油層通過油井與地面連通後,在彈性能量的驅動下,石油、天然氣必然向處於低壓區的井筒和井口流動。這就像一個充足氣的汽車輪胎一樣,當拔掉氣門芯後,被壓縮的空氣將噴射而出。油層與油井的溝通一般情況下靠射孔完成。射孔是用特殊的槍和子彈把套管、水泥環、油層射開。一旦射孔完成,就像拔掉了封閉油層的氣門芯,油氣將通過油井噴射到地面。
自噴井的產量一般來說都是比較高的。例如:中東地區有些油井每口油井日產油量可高達1~2萬噸。中國華北油田開發初期,很多油井日產千噸以上,大慶油田的高產井日產200~300噸。據統計,目前世界上約有50%~60%的原油都是靠自噴方法開采出來的,特別是在中東地區,大多數油井有旺盛的自噴能力。由於這種方法不需要復雜昂貴的設備,油井管理比較方便,是一種高效益的採油方法。所以,在油田開發過程中,人們都設法盡可能地保持油井長期自噴。到了開發的中後期,油層的壓力會逐漸減小,不足以將地層內的原油驅替到井底並舉升到地面,這時就需要給油層補充能量,如注入水或注入天然氣等,增加油層的壓力,以延長油井的自噴期。
自噴井示意圖當通過注水、注氣仍不能滿足油井的自噴條件時,人們將採用特殊的機械裝置將原油從井底抽吸出來,這就是人工舉升採油方法。
⑵ 石油是怎樣采出來的
1. 經過大量的勘探研究,一旦確定油氣田有工業開采價值,就要進行開發、采出石油的工作。
2. 要使石油和天然氣流到地表,首先要打好鑽井。地質勘探和開發人員經過艱苦勞動和研究,找到了地下的油氣藏,並確定了打井的位置、數量和深度。鑽井工人隨後在定好的井位上鑽井。
3. 目前常用的鑽井技術是轉盤(旋轉)鑽井。它由地面設備(包括鑽機、井架)、提升系統、鑽桿、鑽具和鑽頭等組成。通過提升系統,鑽具被提起、放下,轉盤轉動帶動鑽具轉動,鑽頭破碎岩石。
4. 在鑽進的過程中,要及時地在鑽孔中安置一根叫套管的鋼管,並用水泥封固在通道井壁上,防止地層坍塌。套管的口徑向下逐漸變細,在套管中間再下一根引油鋼管,叫油管。
5. 地面井口上要安裝一套井口設備,上面布滿了各種壓力閥門和各個方向的管線,這被稱為「採油樹」。
6. 能否將原油從地下採到地面,還取決於地下油層壓力的大小。我國大慶、勝利、遼河、塔里木、大港等油田的許多油藏的地下油層壓力很大,因此這些油田可以通過打開採油樹的閘門,利用自噴井進行開采。
7. 維持油層壓力的常用方法是「以水驅油」的注水開采法。通過向油層下面注入水,補充由於石油開采而留下的空間,保持地層的壓力,從而使油井順利產油、保持自噴。
8. 對於無法自噴的油田,如地下油層壓力不足或原油油質較重形成難以流動的「稠油」,這類油田的採油多採用「抽油法」,也叫深井泵採油法。
9. 地下油層的儲集性能,如含油孔隙的連通程度、滲透性能等,是控制油井和注水井生產能力的重要因素。可以採取人工方法改善這些性能,如物理法和化學法。
10. 到了油田開發的後期,當地下的原油所剩不多時,為了采出殘留在油層中的石油,還要採用二次採油法甚至三次採油法,如往油層中注入加熱的二氧化碳或用火燒油層,以提高石油的采出量。
11. 海洋採油比陸地採油難度大且成本高,目前主要有四種採油方式:從海岸陸地上打斜井,鑽至海底油層;在海中建造人工島,在島上鑽井採油;海上鑽井平台採油;利用海底採油裝置進行採油。
⑶ 石油怎麼提煉成汽油和柴油
1.油瀝青用水洗凈油污,去掉雜質;2.油瀝青加入白酒精,經攪拌均勻,蒸餾;
3.汽油和柴油分別取出;
4.汽油用空氣、氯仿和冰醋酸分別進行凈化,然後提煉;
5.柴油則用蒸餾法和精製過程提精煉提純,得到柴油。
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⑷ 石油是怎麼提煉
石油提煉需在煉油廠進行。煉油主要通過蒸餾法將原油分解,產出符合內燃機使用的汽油、煤油、柴油等燃料油,副產品有石油氣和渣油。對較重組份,運用熱裂化、催化裂化工藝轉化成燃料油。重油則通過溶劑脫瀝青、延遲焦化工藝產出脫瀝青油、石油瀝青或作為燃料油組份原料。潤滑油型煉油廠則運用溶劑精製、脫蠟、補充加氫等工序生產各種發動機潤滑油、機械油、變壓器油、液壓油等特殊工業用油。近年加氫工藝廣泛應用於燃料油、潤滑油生產。
常壓蒸餾和減壓蒸餾合稱為常減壓蒸餾,屬物理過程。原油在蒸餾塔中按蒸發能力分成不同沸點范圍的油品(稱為餾分)。這些油經調和、加添加劑後以產品形式出廠。常減壓蒸餾為原油的一次加工,包含原油的脫鹽、脫水、常壓蒸餾和減壓蒸餾三個工序。
催化裂化工藝,源自熱裂化,用於提高原油加工深度,生產優質汽油、柴油。原料主要為350~540℃餾分的重質油。催化裂化工藝包含原料油催化裂化、催化劑再生、產物分離三個部分。產出的產物經分餾後獲得氣體、汽油、柴油、重質餾分油,部分重質油循環回煉。
催化重整工藝是在催化劑和氫氣作用下,將輕汽油轉化成含芳烴較高的重整汽油。若以80-180℃餾分作為原料,產出高辛烷值汽油;若以60-165℃餾分作為原料,主要產出苯、甲苯、二甲苯等芳烴。重整過程中副產氫氣,可用作煉油廠加氫操作的氫源。重整反應條件為490-525℃的反應溫度和1-2兆帕的壓力。反應過程分為原料預處理和重整兩部分。
加氫裂化工藝在高壓、氫氣存在下進行,需要催化劑,將重質原料轉化成汽油、煤油、柴油、潤滑油。加氫裂化具有較少焦炭生成,能去除有害含硫、氮、氧化合物,操作靈活,產品收率高,質量好等優勢。
延遲焦化工藝在較長反應時間內進行,以生產固體石油焦炭為主要目標,同時產出氣體和液體產品。延遲焦化原料主要是高沸點渣油。主要操作條件為原料加熱後溫度約500℃,焦炭塔在稍許正壓下操作。通過調整原料和操作條件,可控制汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。