石油机械工业的发展

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,1,石油机械工业的发展,机电工程学院机电工程系,齐明侠,2,我国的油田,3,4,提 纲,2,3,石油机械的发展,1,4,3,石油工业的挑战,我国石油开发史,石油功用及开采,4,5,1,石油功用及开采,1.1,石油的功用,1.2,石油的形成,1.3,石油的勘探,1.4,石油的开发,5,1,.,1,石油的功用,石油：,石油是在地壳中所形成的可燃有机矿产，具有流动性，成分极为复杂。,石油主要由碳、氢两种元素组成，碳约占,80-88%,，氢约占,10-14%,，还含有少量的氧、硫、氮，约占,0.3-7%,。,石油是世界上最重要的能源，也是最重要的化工原料。,6,石油是世界上最重要的能源,最廉价,便于储存运输,有较高的能量含量,石油从提取到应用十分方便，从原油到直接使用的各种油类转化所需资源最省钱。而且现在所有能够替代石油使用的资源，不是由于过分稀少，就是提取使用过于麻烦和昂贵。,科学家还没有发现能够完全取代石油的能源。,7,石油是最重要的化工原料之一,来自石油和煤的两种基本化工原料,乙烯和苯,乙烯产量可以衡量一个国家的石油化工实力,钢铁产量可以衡量一个国家的重工业水平,硫酸产量可以衡量一个国家的化工水平,硝酸产量可以衡量一个国家制造,zy,的水平,8,1,.,2,石油的形成,油、气成因：石油、天然气是古代生物遗体在适宜的自然环境和地质条件下生成的。,古代生物遗体干酪根（石油母质） 石油、天然气。,石油的生成,灾变论,9,10,海相成油学说,前苏联,海相成油模式：,海洋生物海洋软泥沉积岩层油气,美国,陆相只是发育煤岩的优越环境，海相是发育石油的优越环境。,在19世纪60年代以来的100多年里，石油的海相成因是不容置疑的。,10,1,.,3,石油的勘探,1.3.1,地面地质法,直接观察地表的地质现象，寻找露在地面的“油气苗” ，即地质普查。,1.3.2,地球物理法,地球物理法包括地球物理勘探和地球物理测井。,(1),地球物理勘探 在地面上利用多种专用的精密仪器进行测量，了解地下地质构造情况，判断是否有储油构造。,重力勘探、磁力勘探、电法勘探和地震勘探。,(2),地球物理测井 地球物理测井，是采用专用的测井仪器（如数控测录系统），沿井眼自上而下测录地层的各种物理性能曲线，应用解释技术对测井曲线进行综合分析解释，以正确地识别地层、了解地层含油、气、水的情况。,11,1.3.3,油气遥感技术,航空、航天技术的发展，油气勘探的迫切需求，使遥感技术在油气勘探方面得到了良好的应用。遥感技术记录了地面不同物体的光谱特性。油气资源遥感根据被记录的电磁波特性的差异，来判别含油气盆地内地质体或地质现象的属性，地质体的结构及其组合关系。,(1),间接找油法 利用遥感图象进行目视地质构造解释，推断沉积盆地的地质构造，寻找油气聚集区。,(2),直接找油法 地下如有油气地表会出现烃类微渗漏，可直接从遥感图象上提取、识别油气信息，预测油气藏。,1.3.4,机械钻探法,钻探法，就是打井找油气。在地质法、地球物理法和遥感法已初步查明的储油构造上钻井，以确切探明地下是否有油、气及油、气、水的分布,12,1,.,4,石油的开发,通过打井的方法，获得石油资源，或得到地质信息。,1.4.1,石油油井的特点,油井特点：,深（,km,）,细（,dm,）,牢（钢管、水泥）,井身结构：,下入井中套管的,数量及尺寸。,13,1.4.2,钻井的基本工艺,钻孔工序：（,1,）破碎岩石 （,2,）排出岩屑,钻井方法：（,1,）顿钻钻井法（,2,）旋转钻井法,14,15,2,我国石油开发史,2.1,辉煌的古代,2.2,艰难的近代,2.3,腾飞的现代,2.4,挑战的当代,15,2,.,1,灿烂的古代,天然气井：,-250,四川成都双流,油 井：,1303,以前，陕北延长、延川地区,1521,四川乐山,英国：,1668,年，天然气井,苏联：,1848,年，油井,美国：,1859,年，油井,16,1833-1835,燊海井（兴海井）,四川自贡市，,1001.42,m,至今产盐水和天然气,17,我国最早的油田,台湾苗栗油田,1861发现油苗，深3,m，,产油量6公斤/天。,1878年凿井，产量750公斤/天。,延长石油官厂,1905年创建，,1907钻井，深75,m，,产量180公斤/天。,18,2,.,2,艰难的近代,世界石油发展很快,1910,Captain Lucas,使用钻机钻井钻到油田,旋转钻机的使用,中国,1936 购德国1200,m,转盘钻机4台,1937.10.28-1939.11,四川巴县石油沟钻巴,1,井，井深,1402.2,m,19,Article Image. Ellwood offshore piers circa, adjoining the city of Goleta, California 1933.,20,21,1949年,油田3个 老君庙（玉门）,独山子（新疆）,延长（陕西）,气田2个 石油沟（四川）,圣灯山（四川）,钻机8台，油井52口,产量12万吨/年,（其中5万吨人造油，从油页岩中提炼）,21,On Sunday 4 October 1947, around 9 a.m., Kerr-McGee struck oil in the Gulf of Mexico and became the first to make a discovery in the area. The platform designed by J. Ray McDermott was the first template structure used and therefore one of the most important innovations in offshore history.,22,2,.,3,腾飞的现代,新中国需要石油,理论“中国贫油论”,实践找油田,23,24,中国的盆地,沉积盆地505个,其中：,陆相沉积424个,海相沉积12个,海陆相叠合69个,沉积岩面积,670万,km,2,。,24,25,“,找油的关键不在于,海相,陆相,，而在于有没有生油和储油条件，在于对构造规律的正确认识,”,地质学家李四光（李仲揆）,25,26,找油田,“油在西部”,油苗旺盛,克拉玛依,新疆北部，,1954,年勘探，,1955,年,10,月,31,日第一口探井喷油,柴达木,青海北部，轻质油,1958,年,9,月,13,日昆仑山前的探井喷油,26,27,克拉玛依油田,新中国成立后自己勘探的第一个大油田,l955,年,l0,月29日，位于新疆准噶尔盆地西北缘的黑油山,l,号井(今称克,l,井)出油。,2002年，克拉玛依油田产量上千万吨。,27,28,当年我赶着马群寻找草地茫茫的戈壁像无边的火海，我只好转过脸向别处走去,今年又赶着马群经过这里，遍野是绿树高楼红旗，密密的油井，无边的工地 ,克拉玛依之歌,赛里木老人,28,29,1958,年 勘探松辽和华北,1959.9.26 松基3井喷油,（黑龙江省肇州县高台子镇）,大庆油田 白垩系陆相,储油层，厚度1000,m,以上，油田规模约1000,km,2,。,1963,年大庆产量439万吨，全国648万吨，,1963.12.03全国人大二届四次会议，周恩来宣布,中国需要的石油，现在已经可以基本上自给，中国人民使用“洋油”的时代，即将一去不复返了。,29,30,胜利油田,1961.04.16,(2.26),，32120队,华8井见油，8.1吨/天,完井深度,1755.88,米,198颗炮弹，射开8个油层,1962.09.23 营2井井喷，,555吨/天（15,mm,油嘴）,923,厂,1965.01.15 坨11井，,1134吨/天,（东营镇，胜利村北）,胜利油田,30,31,1984,年,2,月,11,日，中共中央总书记胡耀邦同志视察胜利油田。,31,大港油田，,1964,江汉油田，,1966,辽河油田，,1970,河南油田，,1972,吉林油田，,1973,华北油田，,1975,中原油田，,1975,江苏油田，,1975,32,33,石油产量逐年上升,1949 1955 1960 1963 1970,12 97 521 648 3064 （万吨）,1978 1985 1990 1995 1998 2000,2012,1.04 1.25 1.38 1.49 1.60 1.62,2.075,33,2,.4,挑战的当代,我国石油资源紧缺,!,我国的石油形势严峻,机遇与挑战并存,34,35,3,石油工业的挑战,3.1,世界石油分布不均,3.2,我国石油资源紧缺,3.3,石油开采难度增加,3.4,新型能源开发困难,35,36,Oil Proved reserves,At end At end At end,1992 2002 2011 At end 2012,Thousand Thousand Thousand Thousand Thousand,Million million million million million Share of R/P,Barrels barrels barrels tones barrels total ratio,US 31.2 30.7 35.0 4.2 35.0 2.1% 10.7,Canada 39.6 180.4 174.6 28.0 173.9 10.4% *,Venezuela 63.3 77.3 297.6 46.5 297.6 17.8% *,Kazakhstan n/a 5.4 30.0 3.9 30.0 1.8% 47.4,Russian,Federation n/a 76.1 87.1 11.9 87.2 5.2% 22.4,Iran 92.9 130.7 154.6 21.6 157.0 9.4% *,Iraq 100.0 115.0 143.1 20.2 150.0 9.0% *,Kuwait 96.5 96.5 101.5 14.0 101.5 6.1% 88.7,Saudi Arabia 261.2 262.8 265.4 36.5 265.9 15.9% 63.0,United Arab,Emirates 98.1 97.8 97.8 13.0 97.8 5.9% 79.1,Libya 22.8 36.0 48.0 6.3 48.0 2.9% 86.9,Nigeria 21.0 34.3 37.2 5.0 37. 2 2.2% 42.1,China 15.2 15.5 17.3 2.4 17.3 1.0% 11.4,36,37,Natural gas Proved reserves,At end At end At end,1992 2002 2011 At end 2012,Trillion Trillion Trillion Trillion Trillion,Cubic cubic cubic cubic cubic Share of R/P,Metres metres metres feet metres total ratio,US 4.7 5.3 8.8 300.0 8.5 4.5% 12.5,Venezuela 3.7 4.2 5.5 196.4 5.6 3.0% *,Russian,Federation n/a 29.8 32.9 1162.5 32.9 17.6% 55.6,Turkmenistan n/a 2.3 17.5 618.1 17.5 9.3% *,Iran 20.7 26.7 33.6 1187.3 33.6 18.0% *,Iraq 3.1 3.2 3.6 126.7 3.6 1.9% *,Qatar 6.7 25.8 25.0 885.1 25.1 13.4% *,Saudi,Arabia 5.2 6.6 8.2 290.8 8.2 4.4% 80.1,United Arab,Emirates 5.8 6.1 6.1 215.1 6.1 3.3% *,Algeria 3.7 4.5 4.5 159.1 4.5 2.4% 55.3,Nigeria 3.7 5.0 5.2 182.0 5.2 2.8% *,Australia 1.0 2.5 3.8 132.8 3.8 2.0% 76.6,China 1.4 1.3 3.1 109.3 3.1 1.7% 28.9,37,38,3.2,我国石油能源紧缺,1996年开始进口原油（和成品油）,2003年,石油,进口量超过1亿吨,2012,年石油进口量为,2.7109,亿吨,(,石油产量为,2.075 ),38,39,2011,年,石油产量：,2.036,亿吨 居世界第5位,天然气产量：,1025,亿方 居世界第,6,位,原油加工量：,4.48,亿吨 居世界第,2,位,原油消费量：,4.62,亿吨 居世界第,2,位,剩余可采储量：,石油,20,亿吨 居世界第,14,位,天然气3.,1,万亿方 居世界第,12,位,储采比：石油,9.9,世界平均,54.2,天然气,29.8,世界平均,63.6,2011,年净进口原油,2.5378,亿吨（,55.5%,）,数据来源,2012,年,BP,世界能源统计年鉴,39,40,2012,年,石油产量：,2.075,亿吨 居世界第,4,位,天然气产量：,1068,亿方 居世界第,7,位,原油加工量：,4.68,亿吨 居世界第,2,位,原油消费量：,5.10,亿吨 居世界第,2,位,剩余可采储量：,石油,24,亿吨 居世界第,13,位,天然气3.,1,万亿方 居世界第,13,位,储采比：石油,11.4,世界平均,52.9,天然气,28.9,世界平均,55.7,2012,年净进口原油,2.7109,亿吨（,56.6%,）,数据来源,2013,年,BP,世界能源统计年鉴,40,41,Coal,Proved reserves at end 2012,Anthracite and Subbituminous Share of R/P,bituminous and lignite Total t otal ratio,Million tones Million tones Million tones,US 108501 128794 237295 27.6% 257,Russian,Federation 49088 107922 157010 18.2% 443,China 62200 52300 114500 13.3% 31,41,42,3.3,石油开采难度增加,原油含水量高,油田名称 综合含水率 油田名称 综合含水率,大庆油田,85.00%,胜利油田,90.30%,辽河油田,60%-75%,新疆油田,89.90%,华北油田,87.00%,大港油田,89.32%,中原油田,94.6%,吉林油田,97.25%,河南油田,76.20%,江汉油田,86.77%,江苏油田,70.20%,青海油田,85.10%,塔里木油田,89.00%,土哈油田,84.10%,玉门油田,87.00%,42,43,剩余石油资源（2005年）,43,44,环境复杂,沙漠,山岭,沼泽,海洋,海外,44,45,沙漠,45,46,山岭,46,47,山岭,47,48,沼泽,48,49,向海洋进军,49,50,向海洋进军,50,51,向海洋进军,钓鱼岛,1966,年联合国亚洲及远东经济委员会经过对包括钓鱼岛列岛在内的我国东部海底资源的勘察，得出的结论是，东海大陆架可能是世界上最丰富的油田之一，钓鱼岛附近水域可以成为“第二个中东”。,据我国科学家,1982,年估计，钓鱼岛周围海域的石油储量约为,30,亿,70,亿吨。还有资料反映，该海域海底石油储量约为,800,亿桶，超过,100,亿吨。,51,52,向海外进军,阿尔及利亚 阿塞拜疆,加拿大 乍得,厄瓜多尔 赤道几内亚,印度尼西亚 伊朗,伊拉克 哈萨克斯坦,利比亚 毛里塔尼亚,蒙古 缅甸,尼日尔 尼日利亚,阿曼 秘鲁,俄罗斯 苏丹,叙利亚 泰国,突尼斯 土库曼斯坦,乌兹别克斯坦 委内瑞拉,2011,年,中国石油海外权益油产量,2288,万吨。,中国石化海外权益油产量,2207,万吨,52,53,4,石油机械的发展,4.1,我国石油机械发展历史,4.2,世界石油机械发展水平,4.3,我国石油机械发展现状,4.4,我国石油机械发展思考,53,54,4.1,我国石油机械发展历史,1936,年 购德国,1200m,转盘钻机,4,台,1949,年 全国共有钻机,8,台，油井,52,口,1952,年,8,月中国人民解放军第,19,军第,57,师,转业为石油工程第一师,引进苏联,-40,（,1200m,）钻机,5,（,3200m,）钻机,1953,年,5,月成立石油管理总局第一机械厂,（前身为,1937,年,5,月建立的宝鸡机车修理工厂）,1953,年苏联援建兰州石油化工机器总厂,54,55,苏联钻机,-40,（,1200m,）钻机,55,56,有条件要上，没有条件，创造条件也要上,56,57,1956,年太原矿山机器厂仿制出我国第一台,1200,米轻型石油钻机,1959,年兰州石油化工机器厂制造,3200,米石油钻机,57,58,1974,年制造大庆,-130 3200,米钻机,共生产,500,余台占全国钻机的,1/2,58,59,1986,年研制,6000,米电驱动石油钻机，,1993,年研制,6000,米电驱动沙漠石油钻机，,2000,年研制交流变频石油钻机。,2007,年,11,月,12000,米特深井石油钻机,59,60,4.2,世界石油机械发展水平,陆地石油钻机：,交流变频,顶部驱动,60,61,海洋石油钻机：,超深水深,动力定位,61,62,4.3,我国石油机械发展现状,产量,大,品种多,规格全,精品少,62,63,（,1,）产量,大,我国石油机械的企业、产量居世界首位,中国石油、石化企业数量统计,2006 2007 2008 2009 2010 2011,石油钻采设备,376 476 588 739 856 683,炼油化工设备,307 350 409 484 579 384,压力容器制造,336 375 424 695 588 420,(,主营业务收入,500,，,2000,万）,四川宏华石油设备有限公司 宝鸡石油机械有限责任公司,兰州兰石集团有限公司 江苏曙光集团有限公司,南阳二机石油装备,(,集团,),有限公司 河北华北石油荣盛机械制造有限公司,山东墨龙石油机械股份有限公司 濮阳中石集团有限公司,山西风雷机械制造有限公司 邯郸新兴重型机械有限公司,江苏金石机械位置有限公司 胜利油田孚瑞石油装备有限责任公司,63,64,我国石油机械中国石油、石化企业统计,64,65,（,2,）品种多,如钻机：,驱动方式：,机械、液力、电驱动,移动方式,块装、车装、撬装、,工作地区：,陆地、沙漠，海洋、极地,其他：,顶驱、盘刹、变频驱动、,65,66,（,3,）规格全,规格：轻型钻机,12000m,66,67,（,4,）精品少,附加值低,产量高 产值不相称,关键设备需要进口,控制、动力,自主设计能力弱,特别是海洋钻探设备,67,68,我国钻探设备的制造中的问题,自主研发能力偏弱,设计水平尚有差距,材料性能有待提高,制造质量良莠不齐,合作创优意识薄弱,68,69,4.4,我国石油机械发展思考,向世界先进水平迈进,引进、学习、吸收,“引进落后，再引进再落后”,蛙式战略,（学习、研究、积蓄）,69,70,（1）独立自主放眼未来,研制有自己知识产权的关键设备,重视钻采机械的系统设计与研发,在引进的同时,注重研发,70,71,（,2,）加强管理优化环境,政策,有允许失败的保障政策,慎重,对于新事物不要过早的给出结论,警惕,中国还没有一个完善的市场经济秩序,重视基础,71,72,（,3,）统一规划共同发展,发挥产学研优势,不做低水平重复,加强交流与沟通,团结协作,72,73,（,4,）坚定信心，持之以恒,顾心怿院士,脚踏实地,73,中国石油大学（华东）机电工程学院,二,一,三年十一月,谢 谢,74,