【正文】 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質(zhì)汽油和煤油中，在數(shù)量上也是占優(yōu)的，大約分別占原油的25%至30%。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。烷烴在原油中的含量豐富，直鏈分子結(jié)構(gòu)比支鏈分子結(jié)構(gòu)的要多。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。當(dāng)n處于5到15之間時(shí)，烷烴在常溫常壓下是液態(tài)的。當(dāng)n5時(shí)，烷烴在常溫常壓下是氣態(tài)的。重油的定義就是比重大于水的原油。注意到API重度與密度成反比關(guān)系。多數(shù)原油比水輕。原油在性質(zhì)上是油性的并且粘度變化范圍很大。Unit 3 Crude Oil and Natural Gas1) Definition and classification原油的定義為“在地下油藏狀態(tài)下是液態(tài)，在大氣壓下通過地面分離設(shè)備保持液態(tài)的碳?xì)浠衔锏幕旌衔铩薄？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。這是因?yàn)樘烊粴獗仁洼p，石油又比水輕。3) Common petroleum traps最常見的石油圈閉如圖所示。即使一口井沒有鉆遇商業(yè)上有價(jià)值的油氣層，它仍然可以提供很有用的地下巖石和構(gòu)造資料。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。這些碎屑就是鉆井的時(shí)候鉆頭研磨地層的碎片。2) Cuttings and core以前的鉆井資料為勘探家提供了很重要的信息。其中應(yīng)該包括：學(xué)術(shù)論文，地面地質(zhì)觀察，來自機(jī)構(gòu)的已經(jīng)鉆取的井資料，和鄰近區(qū)域或者相似區(qū)域的先前勘探結(jié)果。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。有時(shí)候只有較輕、易揮發(fā)的組分運(yùn)移了，剩下的就是較重的原油。長此以往，就有大量的碳?xì)浠衔锾右莸酱髿庵小＿@些油藏通常離生成地都有很遠(yuǎn)的距離。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。天然氣在很大的溫度和壓力變化范圍內(nèi)，可以由幾乎所有的海洋或者陸地的有機(jī)物形成。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?，就是熟知的礦物燃料煤、原油或者天然氣。植物吸收太陽的能力并且把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成氧氣和碳水化合物，如糖、淀粉和纖維素。實(shí)際上，珠穆朗瑪峰就是這樣形成的。這些板塊互相推擠、不斷上升下降、傾斜、滑動(dòng)、卷曲、崩塌，分離又融合。地震和火山就是地球不穩(wěn)定和不斷改變的例證。實(shí)際上地球是一個(gè)由固態(tài)巖石和熔融的流體組成的不斷緩慢移動(dòng)和改變的球體。地球的壽命大約有四十五億年。沉積盆地是地殼的凹陷區(qū)域，這里曾經(jīng)有微小的植物和動(dòng)物生活過，并且和小溪河流中的淤泥沉積在一起。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。鉆井產(chǎn)生的巖屑和巖芯為石油勘探和開發(fā)提供了重要的信息。地質(zhì)在石油勘探中扮演者主要的角色。石油和其衍生出來的產(chǎn)品已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)角落。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。這些碳?xì)浞肿釉跓捰蛷S和化工廠將被分類、分裂、重排和混合。天然氣中的甲烷是最簡(jiǎn)單和最小的分子。l 地方的輸送公司把天然氣以低壓輸送給家庭用戶和商業(yè)用戶。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。然而，管道大多數(shù)是看不見的，埋在地下一米深左右。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。2) Moving oil and natural gasTransportation moving and selling products石油和天然氣一般都位于偏遠(yuǎn)的地區(qū)。d) Gas processing消費(fèi)者購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。l 凝析油，液態(tài)的碳?xì)浠衔?，來自煉制天然氣的過程。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。c) Processing making marketable modities大多數(shù)的原油和天然氣在推向市場(chǎng)之前都需要一些煉制過程來去除一些不需要的組分。在同一個(gè)平臺(tái)可以鉆多口定向井。最常用的方法是鉆加密井，這樣在同一個(gè)油藏區(qū)域就有更多的井，因此原油達(dá)到井筒之前就不需要在巖石中流動(dòng)更遠(yuǎn)的距離。大多數(shù)幽靜今天都是用的泵舉。在新的生產(chǎn)區(qū)域，用盡可能低的成本生產(chǎn)出更多的原油也是一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。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。1) Producing oil and natural gasa) Production recovery resources當(dāng)鉆井確定了油氣藏的位置之后，承包商的生產(chǎn)部門將接受管理將油氣資源舉升到地面的任務(wù)。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。有些是特別安裝來用于含酸氣井的勘探的，以及斜井、水平井的鉆井的。鉆機(jī)有許多種類型。 Stake : 賭注基本的鉆井過程是很簡(jiǎn)單的。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。 Hydrophone：海洋檢波器4) Drilling鉆井工程師們將把理論和殘酷的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)實(shí)聯(lián)系起來。 Array of：一大批252。 Vessel：容器，船艦252。252。海上的艦船將記錄從拖拽著的一大批海洋檢波器反射的能量。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。如同石油工業(yè)的其他部門一樣，勘探工作者們已經(jīng)采用了更高環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的地震測(cè)試。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。 Waxy: 似蠟的，光滑如蠟的b) Seismic surveys在地震測(cè)試中，地球物理勘測(cè)隊(duì)的員工將在地面鋪設(shè)一條或者幾條金屬的敏感接受儀，被稱為震波接受儀。252。l 上覆不可滲透巖石來阻止油氣的逃逸。 Service rig: 修井設(shè)備；修井機(jī)252。下游部分由煉油廠、氣體分離設(shè)備、原油零售商、服務(wù)站以及石油化工公司。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)。 Swamp: 沼澤，濕地252。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。熱量和壓力把這些植物和動(dòng)物中柔軟的部分轉(zhuǎn)化成為固態(tài)的、液態(tài)的和氣態(tài)的碳?xì)浠衔?，也就是我們知道的煤、原油和天然氣。這些有機(jī)物與小溪和河流中的淤泥沉積在一起。今天，許多大的石油公司，例如中國石油、中石化、中海油，都在中國開采著地下油藏的大量原油。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。石油工業(yè)可以主要分成上游部分、中游部分以及下游部分。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。這些沉積最終壓實(shí)形成了沉積巖石。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。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。其他的設(shè)備將提煉硫和液態(tài)天然氣，儲(chǔ)存石油和天然氣產(chǎn)品，并且用卡車、鐵路以及油罐車運(yùn)輸產(chǎn)品。252。 Utility：n. 功用，實(shí)用；a. 實(shí)用的；多用途的3) Finding oil and natural gasa) Exploration the search for petroleum一個(gè)圈閉應(yīng)該包含三個(gè)要素：l 多孔油藏巖石來聚集石油和天然氣—典型的巖石有：砂巖、石灰?guī)r和白云巖。l 油氣的生油巖—典型的有黑色的似蠟的頁巖。 Paleontologist : 古生物學(xué)家252。接著將在地面制造爆炸或機(jī)械震動(dòng)。為了減小對(duì)環(huán)境的影響，許多承包商今日石油的石人工地震的方法，實(shí)用一個(gè)沉重的震動(dòng)的工具發(fā)射能量到地下。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。在海上勘探中，空氣槍用壓縮空氣來代替炸藥，這是一種更好更安全的能量來源，同時(shí)也可以最大限度地減少對(duì)海洋生物的影響。在淺水區(qū)，海洋檢波器可以鋪設(shè)在海床上。 Cutline：截線252。 Tow：拖，拉，拽252。 Dynamite: 炸藥252。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。252。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。最小的是直立在卡車上的修井機(jī)，最大的是安裝在輪船或者海洋平臺(tái)的?？傮w的規(guī)律是，鉆機(jī)越大，鉆井的深度就越深。具體的人數(shù)可以在相當(dāng)大的范圍變化，這個(gè)取決于待鉆井的類型。石油不是如同地下湖的那樣儲(chǔ)存在地下的。在成熟的生產(chǎn)區(qū)域，從老井中開采出更多的原油是一項(xiàng)重要的工作。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。許多方法可以提高一次采收率。定向井經(jīng)常用來鉆加密井。水平井可以讓井筒暴露在更大面積的含油層中，從19世紀(jì)80年代末就開始應(yīng)用，來提高產(chǎn)量和提高采收率。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?。l 液態(tài)天然氣，重一些的碳?xì)浠衔?，包括有乙烷、丙烷、丁烷。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。在氣藏中，甲烷通常是和其他重一些的碳?xì)浠衔锘旌显谝黄鸬模缫彝?、丙烷、丁烷、戊烷，以及水蒸氣，在酸氣中的硫化氫等，以及二氧化碳、氮?dú)夂推渌麣怏w。供給和需求方是用管線連接在一起的。他們的分配系統(tǒng)和公路、高速公路或者電力設(shè)備一樣復(fù)雜。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。l 氣體傳輸系統(tǒng)將把生產(chǎn)區(qū)域的高壓天然氣輸送到消費(fèi)區(qū)域。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。與此對(duì)應(yīng)的是在瀝青中的分子就結(jié)構(gòu)很復(fù)雜、鏈長也很巨大。在那里，它們將變成大量的產(chǎn)品，從汽油到合成橡膠。這些是由產(chǎn)品已經(jīng)改變了我們今天的生活方式。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。石油工程專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該學(xué)會(huì)辨認(rèn)不同的圈閉類型，這些圈閉是油氣儲(chǔ)集的地方。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)。2) Formation of a sedimentary basin P24~25石油通常是在沉積盆地被發(fā)現(xiàn)的。這些沉積最終被壓實(shí)形成了沉積巖。3) Origins of oil and gas地球不是我們想象的那樣固定不變的。例如，南美洲就在以指甲生長速度在飄移遠(yuǎn)離非洲。地殼被分為無數(shù)的地質(zhì)構(gòu)造板塊。結(jié)果，在古老海底的沉積可以在高山頂被發(fā)現(xiàn)。在五億年的時(shí)候，光合作用就讓地球上存在生命。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。石油通常是由海洋的植物和動(dòng)物形成的，主要是藻類，它是在至少一百萬年的地下在溫度是50150度之間的“煮”出來的。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。世界上被發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)石油都是在相對(duì)低滲的多孔巖石中被圈閉起來的。當(dāng)碳?xì)浠衔镞\(yùn)移到地面的時(shí)候，就形成了油苗。流動(dòng)水也可能沖刷掉碳?xì)浠衔铩?) 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。在盆地中，勘探者的第一步就是檢查這個(gè)區(qū)域所有已知的信息。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。當(dāng)一口井鉆好之后，小的巖石碎片稱為巖屑就被鉆井液攜帶到地面。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。盡管取芯會(huì)增加成本，但是實(shí)驗(yàn)室分析、觀察巖樣將提供這個(gè)沉積盆地的詳細(xì)地很有用的具體數(shù)據(jù)，巖石和巖石中流體的組成以及物性資料。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。在一個(gè)典型的圈閉中，氣體是以“氣頂”的形式位于“油腿”上方，聚集在油藏的頂部的，而油又是位于飽和水上部的。然而，在油藏的有些地方，三種流體是混合的。滲透率表征了流體通過巖石的難易程度。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。原油在地面要比在溫暖的油藏中更粘。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。因此，輕油的API重度大于40（），而重油的API重度小于10 （）。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。這些化合物有：甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。當(dāng)n15時(shí)，烷烴在粘性液體和固態(tài)石蠟之間變化。一種是直鏈分子結(jié)構(gòu)，另外一種是支鏈分子結(jié)構(gòu)。碳分子的個(gè)數(shù)可以達(dá)到是C78H158。烷烴是天然氣的主要成分。隨著沸點(diǎn)的增加，烷烴的餾分逐漸降低。這一族的通式是：CnH2n。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。1) Aromatics芳香族化合物是原油中的第三大類