一、题材新闻:
2025年6月13日,继以色列空军当地时间周四对伊朗发动了名为“狮子的力量”(Strength of a Lion)军事行动后,以色列再次发动针对伊朗的新一轮袭击。本轮袭击包括伊朗城市大不里士、克尔曼沙阿省等。
根据市场最新数据,西德克萨斯中质原油(WTI)期货价格在早盘交易中上涨逾8%,短暂触及74美元/桶上方。市场分析普遍认为,任何针对伊朗核设施的打击,都可能引发中东更大范围的军事冲突,从而直接威胁全球能源供应的稳定性。二、题材介绍
油气开采是一个复杂的系统性工程,涉及地质勘探、钻井、采油、油气处理及运输等多个环节。以下从常规油气(原油和天然气)的开采流程展开详细说明,并简要提及非常规油气的特殊工艺:
(一)勘探与资源评估阶段
1. 地质调查与初步勘探
目标:确定潜在油气富集区域。
方法:
地面地质调查:通过岩石露头、土壤分析等判断地层结构和油气显示(如油苗、气苗)。
物探技术:
地震勘探:利用人工地震波(如炸药、震源车)探测地下岩层结构,绘制油气藏可能存在的 “圈闭”(如背斜、断层)。
重力 / 磁力勘探:通过测量地层密度和磁性差异,辅助判断地质构造。
2. 钻井勘探与资源确认
探井钻探:在疑似含油区域钻探探井,获取岩芯、流体样本(原油、天然气、地层水),通过测井技术(如电测井、声波测井)分析油气层厚度、渗透率等参数。
资源评估:依据探井数据,估算油气藏的储量(如地质储量、可采储量)和经济价值,确定是否具备开发条件。
(二)开发方案设计与准备阶段
1. 油藏工程设计
确定开发模式:
根据油气藏类型(如砂岩油藏、碳酸盐岩油藏)、埋深、压力温度等,设计开采方式(如自喷采油、人工举升)。
制定井网部署方案:确定井距、井数及井型(直井、水平井、丛式井)。
2. 钻井与完井工程
钻井过程:
钻机施工:使用转盘钻机或顶驱钻机,通过钻头破碎岩石,形成井眼。钻井液(泥浆)用于冷却钻头、携带岩屑、平衡地层压力(防止井喷)。
固井与完井:
下入套管并注入水泥浆,固定井壁,防止井眼坍塌和地层流体窜漏。
射孔作业:用射孔枪在油气层段的套管和岩石上打孔,建立油气流入井内的通道。
井型创新:
水平井:在油气层中钻出水平段,扩大油层接触面积,适用于低渗透油藏(如页岩油)。
多分支井:从主井眼延伸多个分支,提高油气采收率。
(三)油气开采阶段
1. 一次采油(天然能量开采)
原理:依靠油藏天然能量(如地层压力、溶解气膨胀能、重力)将油气驱向井底。
特点:成本低,但采收率通常仅 10%-20%,适用于开采初期。
常见类型:
自喷采油:地层压力高时,油气自井口喷出,如中东高渗油藏。
气举采油:向井内注入高压气体,降低井筒液柱压力,辅助油气流出。
2. 二次采油(人工能量补充)
原理:通过人工注入流体(水、气)补充地层能量,驱替油气。
主要方法:
注水开发(最常用):
边缘注水:在油藏边缘注水井中注水,推动油气向生产井流动。
面积注水:按井网(如五点法、七点法)均匀布注水井,适用于大面积油藏。
注气开发:注入天然气、二氧化碳(CO₂)或氮气,提高油藏压力,降低原油黏度。
采收率:可提升至 30%-40%,如中国大庆油田的长期注水开发。
3. 三次采油(提高采收率,EOR)
原理:通过化学、热力、生物等技术改变油气物性或渗流特性,开采剩余油气。
主要技术:
化学驱:
聚合物驱:注入聚丙烯酰胺等聚合物,增加水黏度,改善水驱油效率(如大庆油田三元复合驱)。
表面活性剂驱:降低油水界面张力,使原油更易被水驱替。
热力采油:
蒸汽吞吐:向井内注入高温蒸汽加热稠油,降低黏度后开采(适用于稠油油田,如新疆克拉玛依)。
火烧油层:点燃油层部分原油,利用燃烧热驱替原油。
微生物驱:注入特定微生物,通过代谢产物(如气体、酸、表面活性剂)改善原油流动性。
采收率:可进一步提升至 40%-60%,但成本较高。
4. 天然气开采特殊工艺
气井开采:天然气通常以自喷为主,需控制井口压力,防止水合物(“可燃冰”)堵塞管道。
脱硫处理:若天然气含硫化氢(H₂S),需先通过胺液吸收等工艺脱硫(如四川普光气田的高含硫气藏)。
5. 非常规油气开采(页岩油 / 气、稠油等)
水力压裂(压裂):
向水平井段注入高压水 + 支撑剂(砂)+ 化学添加剂,压裂页岩层,形成裂缝网络,使油气流出(如美国页岩气革命)。
稠油热采:
蒸汽辅助重力泄油(SAGD):通过两口水平井,上部注蒸汽加热稠油,下部井采油(如加拿大油砂)。
(四)油气处理与集输阶段
1. 井口油气分离
流程:开采出的油气混合物经井口装置(采油树)进入分离器,通过重力、离心力分离为原油、天然气和地层水。
处理内容:
原油脱水脱盐:通过电化学脱水、加热沉降等去除水分和盐分,防止管道腐蚀。
天然气净化:去除水、硫化氢、二氧化碳等杂质,达到管输标准。
2. 集输与储存
管道运输:
原油通过输油管道(如中国西气东输二线)输送至炼厂;天然气通过高压管道输送至城市燃气网。
tanker 运输 :
海上油田或长距离跨国运输时,使用油轮(VLCC)或液化天然气船(LNG 船)。
储存设施:
原油储罐(如地上金属罐、地下盐穴储罐)、天然气储气库(枯竭气藏、含水层改造)。
五、环保与井场废弃处理
环保措施:
处理采出水(如过滤、化学处理),防止污染地下水。
控制钻井泥浆和压裂液的泄漏,采用闭环处理系统。
天然气开采中的火炬燃烧(燃烧多余伴生气)需符合排放标准。
井场废弃:
开采结束后,注入水泥封固井眼,拆除设备,恢复地表植被,防止地层流体泄漏和生态破坏