【正文】 原子，通常是鎳和釩。這類包括萘C10H8和蒽C14H10。這個(gè)家族最簡(jiǎn)單的化合物就是苯C6H6。但與烷烴不同的是，所有的環(huán)烷烴在常溫常壓下是液態(tài)的。隨著沸點(diǎn)的增加，烷烴的餾分逐漸降低。碳分子的個(gè)數(shù)可以達(dá)到是C78H158。當(dāng)n15時(shí)，烷烴在粘性液體和固態(tài)石蠟之間變化。石油原油天然氣氣碳?xì)浠衔镫s化合物干氣（甲烷）濕氣環(huán)烴芳香烴氧化物硫化物氮化物其他乙烷丙烷丁烷鏈烷烴2) Paraffins烷烴，一般稱為鏈烷烴，是飽和的碳水化合物，通式是CnH2n+2。盡管原油的密度可以由它和水的比重的比值來衡量，但是經(jīng)常是采用的重力單位，由API的定義如下公式所示：其中比重60/600F是原油在600F與水的重力的比值。表觀上原油的顏色是在黃色、綠色、棕色和深棕色以及黑色之間變化的。然而，在油藏的有些地方，三種流體是混合的。這些將幫助勘探家門對(duì)比一些對(duì)應(yīng)巖層的地震圖片，可以為下一次的成功提供參考。地質(zhì)學(xué)家、地球物理學(xué)家、孢粉學(xué)家研究孢粉和小化石的科學(xué)家，將檢查這些碎屑，得出地層的年代、化學(xué)組成、孔隙度、滲透率和其他的物性。地質(zhì)學(xué)家可以鑒別這些結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、新沉積盆地的厚度和深度，他們通過測(cè)量通過和從沉積層反射回來的地震波的時(shí)間來獲得。1) Looking inside rocks一個(gè)勘探工作者應(yīng)該掌握很好的理論知識(shí)或者擁有直覺，為何一個(gè)區(qū)域會(huì)含有油氣。當(dāng)碳?xì)浠衔镞\(yùn)移到地面的時(shí)候，就形成了油苗。由于上覆巖層的重力作用和壓力，原油和天然氣很少停留在形成它們的生油巖層里。這些碳水化合物以及其他的有機(jī)物最終在地面、溪流、湖泊和海洋生存下來。結(jié)果，在古老海底的沉積可以在高山頂被發(fā)現(xiàn)。例如，南美洲就在以指甲生長(zhǎng)速度在飄移遠(yuǎn)離非洲。這些沉積最終被壓實(shí)形成了沉積巖。實(shí)驗(yàn)室對(duì)巖屑的分析將提供油藏巖石的具體物理性質(zhì)參數(shù)。Unit 2 Geology and reservoir traps1) Introduction P24在石油工程中，工程師必須知道油藏是怎樣的，石油是如何形成的，流涕在油藏中是如何流動(dòng)的。在那里，它們將變成大量的產(chǎn)品，從汽油到合成橡膠。3) Using oil and natural gasa) Refining and petrochemicals manufacturing molecules石油分子是由各種各樣的尺寸和形態(tài)的碳?xì)滏溄M成的。管道分為以下的幾大類型：l 集輸管網(wǎng)將原油和天然氣從井筒運(yùn)輸?shù)綗捴乒S和傳輸設(shè)備。供給和需求方是用管線連接在一起的。l 硫，來自煉制天然氣的過程，一般液態(tài)或者顆粒、餅狀，使用卡車或者火車運(yùn)輸。在上游部分，煉制設(shè)備將原油分離成為以下幾種主要的銷售產(chǎn)品：l 原油，液態(tài)的碳?xì)浠衔?。定向井?jīng)常用來鉆加密井。b) Oil recovery method在一次采油中，最初的采油方法就是利用油藏壓力或者泵舉的方法。石油不是如同地下湖的那樣儲(chǔ)存在地下的?？傮w的規(guī)律是，鉆機(jī)越大，鉆井的深度就越深。在一串的管柱下面旋轉(zhuǎn)的金屬鉆頭將在巖石上鉆一個(gè)洞。甚至當(dāng)一口開發(fā)井正好位于兩口生產(chǎn)井之間的時(shí)候，仍然有什么也勘測(cè)不到的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也可能取得出人意料的成功。 Tow：拖，拉，拽252。在淺水區(qū)，海洋檢波器可以鋪設(shè)在海床上。例如，改進(jìn)后的不使用或者使用更窄的金屬截線可以減少對(duì)森林中土壤、水、植物以及野生動(dòng)物的不良影響。接著將在地面制造爆炸或機(jī)械震動(dòng)。l 油氣的生油巖—典型的有黑色的似蠟的頁巖。252。 Stringent : 嚴(yán)格的，必須遵守的2) Three main ponents of the industry今天，上游部分包括了超過100家勘探和生產(chǎn)公司以及數(shù)百家相關(guān)的部門，例如地震和鉆井承包商，修井承包商，工程公司和各種科學(xué)技術(shù)服務(wù)公司和供給部門。隨著陸地和海洋的石油工業(yè)的快速繁榮，公眾的注意力也集中到了石油工業(yè)的環(huán)境保護(hù)問題上來。大多數(shù)原油和天然氣都是由幾百萬年前在沼澤和海洋中的植物和動(dòng)物形成的。Unit 1 Introduction to petroleum industry1) Introduction石油工業(yè)在我們的日常生活以及其他工業(yè)領(lǐng)域扮演著相當(dāng)重要的角色。這些有機(jī)物與小溪和河流中的淤泥沉積在一起。幸運(yùn)的是，技術(shù)的創(chuàng)新、精心的培訓(xùn)、嚴(yán)格的法規(guī)都將讓石油工業(yè)對(duì)人類、動(dòng)物、土壤、空氣和水的污染降低到最小。中游部分包括連接生產(chǎn)和消費(fèi)領(lǐng)域的油氣集輸系統(tǒng)。 Service rig: 修井設(shè)備；修井機(jī)252。252。震波接受儀將記錄從巖層不同深度反射回來的地震波能量。在其他的敏感區(qū)域，如山地，地震測(cè)試隊(duì)員們使用直升機(jī)或者馬匹來限制地面的干擾。252。 Array of：一大批252。這種賭注在位于未開發(fā)區(qū)域的野貓井的時(shí)候更加明顯。鉆機(jī)有許多種類型。大約一口井直接雇用的人員是75人，盡管只有4人到7人是隨時(shí)在鉆機(jī)上值班的。而是油氣儲(chǔ)存在沉積巖石的孔隙和裂縫中，如同海綿中的水一樣。大多數(shù)幽靜今天都是用的泵舉。在同一個(gè)平臺(tái)可以鉆多口定向井。l 可供銷售的天然氣，主要由最簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔锓肿蛹淄榻M成。d) Gas processing消費(fèi)者購(gòu)買的天然氣幾乎全部是由最簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔锛淄闃?gòu)成的。有些管道是直徑大于1米的金屬道，而另外的塑料管道只有幾十厘米。l 輸油干線將原油、天然氣、和煉制的石油產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)綗捰蛷S和石油化工企業(yè)，有一些輸油干線把煉制產(chǎn)品輸送到消費(fèi)者。天然氣中的甲烷是最簡(jiǎn)單和最小的分子。b) A versatile energy source石油工業(yè)的存在是因?yàn)槿藗円呀?jīng)習(xí)慣了石油產(chǎn)品帶給人們的各種好處，例如方便、廉價(jià)的運(yùn)輸，溫暖的房間和成千上萬的合成材料。地質(zhì)在石油勘探中扮演者主要的角色。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果，石油工程師就可以對(duì)開發(fā)油藏做出決策。地球的壽命大約有四十五億年。地震和火山就是地球不穩(wěn)定和不斷改變的例證。實(shí)際上，珠穆朗瑪峰就是這樣形成的。當(dāng)這些有機(jī)物埋藏更深的時(shí)候，溫度和壓力將它們轉(zhuǎn)化成固態(tài)的、液態(tài)的和氣態(tài)的碳?xì)浠衔铮褪鞘熘牡V物燃料煤、原油或者天然氣。而它們將在地下沉積巖層中運(yùn)移，一直到它們逃逸到地面或者被低滲透的隔層阻隔為止。長(zhǎng)此以往，就有大量的碳?xì)浠衔锾右莸酱髿庵?。第一手的露頭地質(zhì)資料以及地表特征有時(shí)可以幫助確認(rèn)最基本的要求：必須有沉積巖石，在沉積盆地中有潛在的油藏和含油層。2) Cuttings and core以前的鉆井資料為勘探家提供了很重要的信息。更大更連續(xù)的圓筒狀的巖樣稱為巖芯，可以用一種特別的取芯鉆頭獲得。3) Common petroleum traps最常見的石油圈閉如圖所示?？紫抖仁菐r石容納油和氣的能力，如同水儲(chǔ)存在海綿中一樣。原油在性質(zhì)上是油性的并且粘度變化范圍很大。注意到API重度與密度成反比關(guān)系。當(dāng)n5時(shí)，烷烴在常溫常壓下是氣態(tài)的。鏈烷烴分子有兩種類型，它們含有相同的原子結(jié)構(gòu)，并且分子量隨著分子鏈CH2的增加而增加。對(duì)于一個(gè)給定的分子量，正烷烴的沸點(diǎn)比異烷烴的要高。3) Naphthenes原油中的第二大類碳?xì)浠衔锞褪黔h(huán)烴，或者稱為環(huán)烷烴。它們?cè)谳p油和重油中所占的比重都是40%。其中有一大類的芳香族化合物是由烷基CnH2n+2替代氫原子而形成的。芳香族化合物五包括了瀝青質(zhì)化合物。3) New words of part two252。 Limestone 石灰?guī)r252。 Formation gas oil ratio 地層氣油比252。 FVF=formation volume factor 地層體積系數(shù)252?？紫抖韧ǔＳ孟ＥD字母φ來表示。死孔隙與其他孔隙沒有連通。死孔隙不能產(chǎn)油氣，其中的油氣可能是由于油氣侵入了開放的孔隙之后由于壓適合膠結(jié)作用孔隙閉合了。在一些研究中，巖石孔隙被一種可以固化的流體充滿。它是很重要的孔隙類型，不僅因?yàn)樗梢栽黾佑筒氐膬?chǔ)集能力，并且因?yàn)樗芎艽蟪潭壬咸岣邼B透率。而且，取芯本身也會(huì)制造出裂縫。裂縫可以通過井下電視測(cè)井“看見”。只有孔隙度還不行，孔隙之間必須是連通的。它們總結(jié)出達(dá)西定律：其中，Q是流速；K是滲透率；p1p2是巖樣的壓力降，A是巖樣的橫截面積，L是巖樣的長(zhǎng)度，是流體的粘度。字母K常用來表示滲透率。因此，氣藏可以在幾毫達(dá)西的滲透率情況下?lián)碛芯哂猩虡I(yè)價(jià)值的流速，而油藏就需要至少幾十個(gè)毫達(dá)西的滲透率。這個(gè)修正系數(shù)對(duì)于高滲巖石大約在1%至2%之間；而低滲巖石則高達(dá)70%。2) Relative permeability當(dāng)單相流體完全充填孔隙空間的時(shí)候，滲透率被稱為決定滲透率，量綱是L2。毛細(xì)管壓力是大氣壓力和液柱壓力的差值。在水濕的孔隙中，彎液面絲凸向水相的，在油濕的孔隙中是凹向水相的。其中的一件就是必須知道如何給井定位。接著，推土機(jī)把井場(chǎng)清理好并且平整井場(chǎng)。這個(gè)將為安裝鉆井平臺(tái)的設(shè)備例如防噴器。如果是淺井或者中深井，鉆機(jī)設(shè)備用牽引拖車運(yùn)輸。在中深井的開鉆通常是鉆取一個(gè)大直徑但是淺的孔，就是導(dǎo)管孔。鉆井通常叫做鉆孔。大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油的，它們通常用來發(fā)電。2) The hoisting system提升系統(tǒng)提升和懸掛井中的設(shè)備。井架和桅桿是金屬塔。在游動(dòng)滑車下面是一個(gè)大鉤，可以連接各種裝備。這是因?yàn)樵缴畹木托枰綇?qiáng)的動(dòng)力系統(tǒng)和堅(jiān)固的井架。這包括：水龍頭、方鉆桿、鉆鋌和鉆頭。水龍頭下部是一個(gè)四邊形或者六邊形的管子稱為方鉆桿。它與動(dòng)力系統(tǒng)連接用來轉(zhuǎn)動(dòng)方鉆桿。每一節(jié)鉆桿稱為單根。在鉆桿下面是大直徑的管柱稱為鉆鋌。鉆頭是嵌在鉆鋌的底部的。另外一類鉆頭是金剛石鉆頭或者球齒鉆頭，在鉆頭的底部鑲嵌了金剛石。鉆頭的磨損可以有鉆井平臺(tái)上轉(zhuǎn)柱產(chǎn)生的噪音以及鉆進(jìn)速度的降低監(jiān)測(cè)出來。這個(gè)會(huì)消耗時(shí)間和金錢。泵，稱為泥漿泵把鉆井液泵入中空的旋轉(zhuǎn)鉆柱中，在井底從鉆頭中噴射出來。泥漿震動(dòng)篩的作用是把鉆屑從鉆井液中分離出來。當(dāng)泥漿流經(jīng)鉆頭的時(shí)候，可以清洗鉆頭的牙齒。巖石內(nèi)部液體壓力將迫使流體流入井筒。在最極端的例子，就會(huì)發(fā)生井噴。這個(gè)形成的濾餅非常堅(jiān)固。密度更大的泥漿可以在其中加入硫酸鋇。鉆井液的重量越大，在井底產(chǎn)生的壓力也就越大。一種是設(shè)計(jì)來關(guān)閉環(huán)空的。空氣與井底的水混合形成泡沫。Unit 6 Well pletion當(dāng)一口完成了鉆井，做完產(chǎn)層的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)之后就開始下套管，準(zhǔn)備油氣井的生產(chǎn)了。1) Downhole strings許多油井需要四層大管柱：導(dǎo)管、表層套管、中間套管和生產(chǎn)套管。如果不允許，一個(gè)小的鉆機(jī)就會(huì)鉆一個(gè)孔，導(dǎo)管就被固定在這個(gè)孔中。如果鉆遇深度在表層套管和生產(chǎn)套管之間的問題地層，就需要中間套管。尾管通過一個(gè)叫做尾管懸掛器的卡瓦裝置，懸掛在大一些的套管上。油管通常是在井中自由懸掛在油管頭上的。井中的流體會(huì)腐蝕套管，而且維修費(fèi)用十分昂貴。這個(gè)閥門在流體流動(dòng)正常的時(shí)候是開放的。一次固井是在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)套管下入之后就立即進(jìn)行的固井措施。兩種主要的二次固井就是擠注水泥固井和注水泥塞固井。3） Completion methods油井服務(wù)公司將為油井的生產(chǎn)做好施工準(zhǔn)備，例如運(yùn)來小型鉆機(jī)以及在鉆機(jī)離開之前的許多工作。因此，油藏流體就可以自由的流入井筒。射孔就是在井壁和水泥墻穿刺一條流體從油藏流入井筒的通道。因?yàn)檫@個(gè)爆炸時(shí)噴射出高能量的氣體和微粒，因此被稱為噴射式射孔。通常繞絲篩管和礫石充填組合在一起應(yīng)用，即在井底礫石在篩管的外面。l Tubingless pletion盡管大多是的井都是有油管的，但是一些小直徑的井就可以使用小直徑的套管完井而不需要油管。通常對(duì)于一個(gè)產(chǎn)層就在生產(chǎn)套管內(nèi)下入有封隔器的單獨(dú)油管。對(duì)于具體的井將根據(jù)具體情況來確定使用的井口類型?；旧暇诘慕M成是：井頭、套管頭和采油樹。l Tubing head與套管頭的設(shè)計(jì)和作用相似，油管頭是支持油管柱、封閉套管與油管之間的壓力、在地面起到連接作用并且可以控制流動(dòng)液體或者氣體。主閥門關(guān)閉可以完全關(guān)閉流體的流出。Unit 7 Production of oil and gas生產(chǎn)就是石油工業(yè)中把油藏的碳?xì)浠衔锊傻降孛?，把油氣水和混雜的固體分離到可供銷售的產(chǎn)品如原油、凝析油和天然氣的這個(gè)過程。l 油藏壓力以及建議的井口關(guān)井壓力。他們還會(huì)預(yù)測(cè)出油井開始生產(chǎn)之后油田的生產(chǎn)規(guī)律。油藏工程和地質(zhì)就會(huì)對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的研究。在泡點(diǎn)壓力時(shí)，氣泡就開始形成，氣泡的直徑和分布都是隨機(jī)的。此時(shí)氣泡的速度比原油的流速快。例如，但是在更低的比率下是不可能的。有許多方法可以幫助油井采油，例如氣舉、電潛泵和有桿泵。氣體可以被再一次利用，如果有需要的話，通過壓縮機(jī)增加能量再循環(huán)實(shí)現(xiàn)原油的舉升。關(guān)井時(shí)，原油就停止流動(dòng)，井中的天然氣就逸出到井口，此時(shí)井筒就相當(dāng)于一個(gè)分離器。用這種氣舉閥，當(dāng)氣體被注入下一個(gè)氣舉閥的時(shí)候，上面的卸載閥由于油壓的降低就會(huì)關(guān)閉。影響氣舉效率的一個(gè)重要因素就是氣體與原油之間的滑脫效應(yīng)。這個(gè)方法對(duì)于斜井不是很適用，今天也應(yīng)用較少了。高溫井的溫度對(duì)電泵有不利的影響，而在斜井中放入電纜在經(jīng)過轉(zhuǎn)角處會(huì)損壞絕緣層。5) Rod pumps第三種方法就是在地面的柴油機(jī)或者電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的搖臂上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)地下的抽油油桿和活塞實(shí)現(xiàn)抽油。2到3：活塞向上移動(dòng)，固定閥打開。圖示只是展示了活塞的運(yùn)動(dòng)情況不是在地面的情況。發(fā)動(dòng)機(jī)在循環(huán)的時(shí)候載荷是變化的，實(shí)現(xiàn)平衡是必要的。平衡可以調(diào)適到很大程度上消除載荷變化的影響，這個(gè)由測(cè)力計(jì)可以觀察出來。它在較老的油田廣泛使用著。在海上，油井通常是聚集在平臺(tái)上的，而且鉆的是延伸到油藏深度的方向井，管網(wǎng)到分離站的距離就相對(duì)較短。從中東出口的許多原油1000桶原油中的鹽少于10磅。這些乳狀液可能非常強(qiáng)韌不容易破乳。分離器可以是垂直的、水平的或者是傾斜的。包括這些部件增加了分離器的重量，圖82演示的是一種近來用在海洋的輕質(zhì)分離器，它是主要是依靠離心作用。當(dāng)產(chǎn)出流體以高壓到達(dá)分離器的時(shí)候。實(shí)際情況的氣相和液相平衡計(jì)算是很復(fù)雜的，因?yàn)橛写罅康慕M分以及平衡常數(shù)隨著壓力溫度和濃度的變化。下面是一個(gè)具體分離器在700psi、140 psi、42 psi、14 psi（大氣條件下的儲(chǔ)罐）的例子。700psi：第一步的分離器—75%的氣體被釋放。把大氣壓下的體積轉(zhuǎn)化成相應(yīng)壓