開採一塊油氣田,是一定要先開採天然氣,然後才能開採石油嗎?
不是,採油的同時往往伴隨者天然氣,因為因地質條件的不同天然氣往往溶解在原油里。在采出原油的同時,壓力、溫度會下降,天然氣會析出,這時就需要通過多級分離器,利用物理或化學的方法將它們分離開來。在一些地質條件較好的油藏,原油上方存在氣頂,這有利於原油的開採,以為在地下天然氣被壓縮,有較大的能量,可以利用氣體把原油壓上來(如自噴井),這樣容易獲得較高的產量和穩定生產,更經濟一些。
如果是這樣,就沒必要研究物質平衡方程了。油田的開採一定會伴隨著天然氣,有氣頂形態的,也有隨著底層壓力下降從石油中析出來的。關於開採順序的問題,我覺得應該看油藏適合哪種驅動方式,如果保持壓力開採別採取了一定的提采措施,比如壓裂或注高溫蒸汽,那還真不一定是氣先出來。現在我們國家已經明確規定一塊新投產的油田,要早期注水,保壓,增加穩產時間
恰恰相反,往往為了利用天然氣的彈性能量,反而不會在氣層射孔開採(避射)。
Neon Yasushi說的其實很對,但是可能沒時間詳細回答題主的問題。那小的我就說一下吧,其實這是一個很基礎的問題,學習石油工程的同學應該都可較好的解釋。
首先開發和開採是兩個不同的概念(分為油氣田開發和油氣田開採方向),一般認為開發指的是從油氣從地層滲流到井筒(油井)的過程,而開採指的是從井筒底部(井底)流到井口分離器的過程,分離器之前屬於石油工程專業的範疇(我),再之後就是儲運工程同學的專長了。開發方式是指把原油從地層深處驅動到井底(近似水平流動)的能量來源,因此,也叫做驅動方式。若驅動原油的能量來自於天然的彈性能量,則叫做彈性驅動或天然能量開發;若來自於注入水,則叫做水壓驅動或注水開發;若來自於外注的化學物質,則叫做化學驅油,等等。開採方式或採油方式,是指把原油從井底舉升到井口(近似垂向流動)的能量來源,因此,也叫舉升方式。若舉升原油的能量來自於原油自身的壓力,則叫做自噴採油;若來自於抽油機,則叫做機械抽油(機抽);若來自於外注的氣體,則叫做氣舉採油,等等。我想題主應該指的是開發方式。來自李傳亮老師採油方式,還是開發方式?
油氣田(field)有兩種定義,地質學上的定義和管理學上的定義。地質學上將同一構造背景下的油藏組合稱作一個油氣田,如大慶的薩爾圖、朝陽溝、宋芳屯等油田。每一個油田都由若干個油藏組合而成。而油藏(reservoir)是地下的一個地質體,有深度,有大小。因為一個油氣田包含多種驅動方式的油氣藏,每種的開發方式不同,因此我想題主最好把題目改為「開發一個油氣藏,是一定要先開發天然氣,然後才能開發石油嗎?」雖然這有些學究,但是還是嚴格一些好^_^。順便打一下母校的廣告:網站首頁-油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室。
油氣藏多種多樣,按照油氣藏的驅動方式可以分為五類:水壓驅動、彈性驅動、氣壓驅動(氣頂)、溶解氣驅動和重力驅動見下圖。而其中涉及到天然氣的有氣頂驅動和溶解氣驅動。水壓驅動顧名思義主要靠天然或注入水體能量,彈性驅動主要靠流體和岩石孔隙的膨脹能量,重力驅動則是流體的重力(比如說在很厚的油藏底部射孔,靠重力流動)。天然氣由於具有很好的壓縮性(氣體的壓縮性都高於液體,想想水槍和氣槍的區別)因此如果油氣藏中存在自由氣,也就氣頂一般就要充分利用氣頂的彈性能開發,因此為了利用天然氣的彈性能量,反而不會在氣層射孔開採(避射)。
題主可能會認為油井采出天然氣就會認為油藏有氣頂,這種誤區對於非專業人士很正常,但是專業
的同學其實知道油氣的地面狀態和地下是不同的,地下(in-situ)壓力和溫度都比地面高(一至幾十兆帕不等)。這就涉及到了油氣藏流體的高壓物性參數,在高壓高溫下地面出現的天然氣其實在地下是溶解在原油中的。隨著壓力降低會溢出或析出溶解氣,這樣會很大的增加原油的粘度,對開發不利,但同時也會依靠壓縮性提供一定的驅動能量這對開發有利,因此人們往往尋求一個平衡,控制壓力,防止天然氣大量的放出但又可以利用其彈性能。如果是純氣藏更是如此,根本不用補充能量,完全利用氣體大彈性能,這也是為何僅僅在油藏開發中注水,而氣藏開發一般完全利用天然能量(不注水補充能量)的原因(一種特殊的氣藏,凝析氣藏除外)。
不一定要先採天然氣再採油。
在深深的地下,高壓下的天然氣是溶解在原油里、滲透在岩石的孔隙中的。
在抽油的過程中,隨著壓力的降低,天然氣會析出,這時就可以分離油氣,分別進行不同的處理。
當然不是。相反,如果有天然氣(如氣頂),往往先採油,否則地層壓力下降了之後,原油進入氣頂區域,這部分原油幾乎沒法采出。可以去了解一下相關專業知識吧
給各位技術帝補充下,油氣一般並存,所以為了拿到政府的批准來採油(賣大錢),需要找到政府能接受的氣的處置方案。
現在即使非洲國家也很少允許直接點了(flaring),在發展中國家常見做法是開採並低價(or免費)提供給政府,也是一種商業的平衡吧。
挖到深海大油田,伴生大量氣,公司都會悲喜交加吧,比起油走起裝船賣錢,氣還要搭管線輸送到岸上,賠錢買賣啊,喀麥隆前幾年就出了這樣的資產,現在還在僵持呢。
當然現在液化天然氣發展迅速,大氣田也是香餑餑,比如滾燙的坦尚尼亞莫三比克~這個要看情況,天然氣不僅僅是一種礦藏,也是油氣藏天然排驅能量,如在一些特定的稠油油藏中,溶解氣為稠油冷採的主要動力,採收率能夠達到20%。
油田中最典型的分層結構是上氣中油下水(當然不典型的情況更多:譬如如果密封的岩層斷裂可能天然氣會跑掉;如果地層太深,可能只有天然氣而沒石油)。開採的時候因為壓強的原因是先採油,但是采出來的往往是油氣水的混合物;為了獲取足夠的壓強,天然氣和水還會從另外的管道注進去。@張貝所說的自噴井現在不多了,大部分都需要人工注水;中國美國很多老油井開採出來的液體裡面水可以達到總體積的90%。
隨著壓強和溫度的不同,油也有長鏈短鏈之分。@王博涵所說的天然氣溶於石油是一種情況,另一種情況是像丁烷等氣體在高壓下本身就是液態;因此采1桶油水混合物順帶出標準情況下半立方米的天然氣是很常見的事。重新注入的天然氣除了保持油井的壓強意外,如果在採油管附近釋放, 還可以提高油的傳輸速度。
對於以瀝青為主的非主流油礦,通常是先進行熱分解再輸送到地面,中間也會伴有少量裂解氣體。看了一下各位的答案,寫的都很好,針對專業性而言,我覺得需要再補充一下。
在實際的礦場生產過程中,油井可能採用不同的工作制度,或以定產量生產(大多數油井採用這種方式),或以定定井底流壓生產,井的工作制度不同,則地層壓力的變化規律也就不同。在油田開採過程中,油藏的外邊界條件有可能不同,或是封閉邊界或是定壓(有供給)邊界,或是無窮大邊界,還可能是混合邊界,外邊界條件不同,會導致地層壓力的變化規律不相同。
在油田開採初期(假設採用的是定產量生產,沒有能量補充的封閉邊界,無氣頂和底水),地層壓力高於飽和壓力,開採方式主要就是依靠原油和岩石的彈性能量,稱為「彈性驅動方式」。隨著開採的進行,地層壓力不斷下降,流體體積膨脹,從而從地層中排出流體。 接著在井底附近壓力下降到天然氣溶解的飽和壓力時,會有部分溶解氣分離,在壓力作用下發生膨脹,佔據更多的岩石孔隙,將油驅出,從而在全油藏出現油氣兩相滲流,此時,油藏處於溶解氣驅開採階段。在溶解氣驅開採方式下,油藏內油氣分布不同於氣驅油藏,即在油藏中同時存在油氣兩相滲流。溶解氣驅的採收率很低,約為5%~15%,一般來說,油藏不宜全過程採用這種開採方式,但在開發過程的某一階段,有時會採用這種方式(例如油藏原始地層壓力低於或接近原油飽和壓力,油藏無能量供給,滲透性較差且不宜注水,可以採用這種方式)。
不是。有的有油,氣少;有的就是氣藏。如果油氣都有,往往或者先採油後採氣,或者油氣同時開採(天然氣作為伴生產物);樓主所說的先採氣後採油,從個人這麼長工作時間來看,比較新奇。
另說句可能不禮貌的話:我覺得題主能問出這樣的問題,別人怎麼回答都是沒有意義的。如果你反對我這句話或有志於這一行業,可閱讀一些相關書籍,你會發現這是最最最淺顯的知識,在知乎上問的話……好吧我不說了請包涵
三相流混輸是現在油氣輸送的一個發展方向,油氣水混輸到處理站,經過三相分離器進行分離
採油的同時必然會有伴生氣一起采上來,不過如果周圍沒有LNG或者專門鋪設的氣管,多半我們國家的平台式把分離之後的天然氣燒掉了。燃氣透平一部分提供給平台用電了,一部分就直接火炬臂燒掉了,蠻浪費的。
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