河北石油职业技术大学电话，什么叫石油科学技术

一、石油化工技术是干什么的

1、石油化学工业简称石油化工，是化学工业的重要组成部分，石油化工指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业。

2、石油化工技术专业就是学习石油加工生产工艺、技术改造和生产管理等方面的知识，以培养具有石油化工专业基础知识和专业操作技能的高技能型人才从事一线生产操作。

3、石油化工生产也被称为石油加工，其产品可分为石油产品和石油化工产品。石油产品又称油品，主要包括各种燃料油（汽油、煤油、柴油等）和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制，简称炼油。

4、石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气（如丙烷、汽油、柴油等）进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料（约200种）及合成材料（塑料、合成纤维、合成橡胶）。

5、石油化工在国民经济的发展中有重要作用，是我国的支柱产业部门之一，为其他行业提供能源和原材料，是目前最利益最大的行业之一，2015年世界500强前12名就有7家石油化工企业，其中包括中国石油化工集团公司（排名第2），中国石油天然气集团公司（排名第4）。

6、据石油和化工行业协会统计，由于产业升级换代的要求，石油和化工行业需求的高技能型人才比例将不断提高，其中技师和高级技师的比例需求量最大，这为“石油化工技术”专业的学生提供了大量就业岗。

二、什么是石油固井技术

为了加固井壁,保证继续安全钻进,封隔油层、气层和水层，确保勘探期间的分层试油以及在整个开采过程中合理的油气生产，在钻成的井中下入高强度钢质套管，并在井筒与套管环形空间中充填好水泥的过程，称为固井作业。

固井是油气井建井过程中的关键环节。与其他钻井环节相比，固井作业具有明显的特殊性。它是一次性作业，如果质量不好，一般情况下难以补救；它是隐蔽性作业，主要流程在井下，施工时不能直接观察。质量往往决定于设计的准确性和准备工作的好坏，并受多种因素的综合影响，还影响后续工程的进行；它是一项花费大的作业，套管费用约占钻井总成本的25%左右；它施工时间短、工序多、作业量大，是技术性很强的作业。显然，固井质量的好坏是衡量一口井质量的重要指标。

固井技术的主要内容包括套管柱设计和注水泥工艺。本节将围绕它们做介绍。

一、套管柱设计套管柱设计就是根据套管柱在井内的工作条件，选择不同钢级或不同壁厚的套管组成套管柱，使其所受外力与强度之间满足一定的关系，以保证套管柱的安全性和经济性。套管柱设计是钻井工程师所必须掌握的基本功之一。

1.套管柱结构套管柱是由套管加装一些特殊部件组合而成，以保证注水泥作业的顺利进行。

1)套管套管是由高级合金钢轧制而成的无缝钢管。为了满足不同的井身结构、工作条件对套管强度的要求，套管具有多种直径、壁厚、钢级和不同的连接方式。

套管直径一般为114.3～508mm，也有更大的尺寸，共有十多种。常用的套管壁厚为8～13mm，薄壁套管壁厚仅5.21mm，厚壁套管壁厚达16.1mm。显然，对于一定的套管直径，壁厚越大的套管强度越高。

不同钢材制成的套管，强度是不一样的。为了便于区别，用钢级命名。国产套管有D40、D55、D75三种钢级，下标数字为钢材的最小屈服极限，单位为kg/mm2。API标准套管的钢级代号为N-80、C-95等，代号中的数字乘以1000即为套管的最小屈服强度值,单位为lb/in2。

大多数套管一端为外螺纹，另一端为内螺纹(加接箍),多为圆螺纹，每英寸6～8扣。为了加强连接强度，有些高强度套管采用梯形扣，每英寸5扣。

对于含硫酸盐等腐蚀性流体的地层，应选用具有抗硫特性的套管。抗硫套管的化学成分控制严格，并经过特殊的热处理。目前我国多采用日本产防硫套管，其防硫性能较好。

2)引鞋引鞋是由生铁或铝制成的圆锥形短节，上面布有旋流小孔。其作用是:(1)引导套管入井，防止套管插入井壁岩层;(2)注水泥时构成水泥浆的循环通道，水泥浆通过旋流小孔流出上返，提高顶替效率。固井后重新钻进时，引鞋可以很容易钻掉。

3)套管鞋套管鞋是接在引鞋之上的一个特殊短节，一般由套管接箍制成。下端加工成45°的内斜角，作用是起下钻时防止钻具接头、钻头碰挂套管底部而损坏套管。同时,在测井时成为套管下入深度的测量标志。

4)套管回压阀套管回压阀的主要作用是：(1)注水泥结束后防止高密度的水泥浆向套管内回流；(2)下套管过程中增加套管柱的浮力，减轻钻机大钩的负荷；(3)因为回压阀的球座挡板是注水泥胶塞的承托环，故其位置决定了水泥塞的长度及环空水泥浆的高度。

5)套管扶正器套管扶正器是装在套管本体上的一种钢制弹性装置。作用是保证套管柱在井眼内居中，提高水泥与井壁的胶结质量。在井斜、方位变化较大的井内，尤其要注意加装扶正器,并通过复杂的计算，合理选择安装个数及安装位置。

套管柱除上述基本部件外，还有许多为适应不同要求而加装的特殊部件，不再详述。

2.套管柱设计方法下入井内的套管柱，在固井和以后的生产过程中要受到各种外部载荷的作用,其中主要载荷为轴向拉力和外挤压力。力学分析结果表明：轴向拉力在井口处最大，井底处为零，沿井深逐渐减小并呈直线分布；外挤压力是井口最小，井底最大，沿井深逐渐增大也呈直线分布，如图5-9所示。

套管本身具有一定的抵抗外载的能力，称为强度。在轴向拉力作用下，套管具有抗拉强度；在外挤压力作用下，套管具有抗挤强度。只要保证套管柱上任意截面处的套管强度大于外载，套管柱就是安全的。

由于套管柱的受力是两头大(井口最大轴向拉力，井底最大外挤力)中间小，因此可以选用不同强度的套管,构成强度两头大、中间小的套管柱，在保证套管柱安全的同时降低套管柱成本。按照这个原理设计的套管柱称为复合套管柱。

二、注水泥工艺为了固定套管,封隔油层、气层和水层，下套管后必须在套管和井壁之间注入水泥。油气井注水泥的方法与地面建筑施工不同,要用泵把水泥浆送到地下几百米甚至几千米的井底，然后再返入管外的环隙，并把其中的钻井液顶走。水泥要充满整个环空，凝固硬化后，形成坚硬致密的水泥环。这些特点决定了油井水泥与普通建筑水泥的性能差别。要求油井水泥浆具有良好的流动性和适当的凝固时间,具有较高的早期强度。套管外的水泥环将长期与地下水接触，应具有良好的不透水性和抵抗地下水腐蚀的能力。

1.油井水泥1)油井水泥分类目前常用的油井水泥主要是高标号硅酸盐水泥。将石灰石或石灰质的凝灰岩、粘土或页岩以及少量的铁矿石等，按一定的比例配成原料，在1450℃高温下煅烧成为一种以硅酸盐为主要成分的熟料，再加入适量石膏,一起磨成一定细度的粉末便制成了这种油井水泥。由于井内的温度和压力随井深的增加而升高，必须生产多种油井水泥，以适应不同井深条件的要求。

2)水泥浆性能的调节大量固井实践证明：现有的多种油井水泥尚难充分满足各种井下条件的要求，为此必须加入某些添加剂，用以进一步调节水泥浆的有关性能。

(1)密度的调节。常用的加重剂有重晶石粉、钛铁矿粉和方铅石粉；常用的减轻剂有粘土、硅藻土、粉煤灰、硬沥青、膨胀珍珠岩等。采用低水灰比加减阻剂的方法也能得到高密度的水泥浆。

(2)稠化时间的调节。为了满足施工时间的要求，有时需使用缓凝剂来延长水泥浆的稠化时间。常用的缓凝剂有丹宁酸钠、龙胶粉、铁铬盐、磺化丹宁、木质素磺酸盐、酒石酸、羧甲基羟乙基纤维素以及一些复合物等。也可以用速凝剂缩短凝固时间。常用的速凝剂有氯化钙、硅酸钠、甲酰胺、氯化钾以及半水石膏等。

(3)降失水剂。失水过多会引起:①水泥浆早稠、流动性骤降甚至堵塞环空，造成憋泵；②加快水泥浆柱压力的降低；③泥页岩吸水膨胀、剥落,影响油气产量；④大量的自由水上返、影响水泥环的密封性。因此应在水泥浆中加入合适的降失水剂。常用的降失水剂有羧乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基合成龙胶粉以及S-24复合剂等。

(4)减阻剂。减阻剂又称分散剂、紊流剂，属于阳离子型表面活性物质。它只起表面物理化学作用，不与水泥发生水化反应。减阻剂具有润湿、润滑作用，可使水泥加快水化；能防止水泥浆先期脱水，并提高固井后的早期强度,能使水泥饼薄而不渗透，有利于保护油、气层。

还有一些常用的水泥浆添加剂，可提高水泥浆的各种性能。如消泡剂能降低界面张力，抑制气泡产生；石英粉常用于高温井固井，可提高水泥石的抗腐蚀性能；盐类能改善岩盐层固井水泥的胶结强度等。

2.注水泥1)注水泥地面设备注水泥地面设备有水泥储灰罐、水泥车、水泥混合漏斗、压风机组、水泥浆池等。根据注水泥工艺的要求，由水泥浆管线、水管线、气管线将这些设备相互连接起来，构成注水泥施工装置。地面设备中水泥车最为关键。用多少台水泥车取决于储灰罐的多少，即由注水泥的量决定。每增加一套水泥车，就要增加相应的其他设备及管线。一般每两三个储灰罐配一台压风机组。

注水泥时，压风机通过空气管线把灰罐内的水泥吹入混合漏斗，同时清水也被泵入漏斗中与水泥混合形成水泥浆，进入水泥浆池。水泥车再将水泥浆吸入，通过管线泵送到水泥浆管汇。汇集所有水泥车泵送的水泥浆，送到井口水泥头处，进行注水泥循环。

2)注水泥过程按设计将套管下到预定井深后，装上水泥头，循环钻井液做好注水泥的准备工作。图5-10为典型的双胶塞注水泥施工程序。套管柱最上端的装置是水泥头，其内装有上、下胶塞。下胶塞与隔离液一起将水泥浆与钻井液隔开，防止钻井液接触水泥浆后影响其性能。套管柱最下端装有引鞋以利于下套管。浮箍实际上是一个单向阀，用于防止环空中的水泥浆向管内倒流，并承坐胶塞。地面设备准备就绪，即可开始注水泥施工。

1—压力表; 2—上胶塞; 3—下胶塞; 4—钻井液; 5—浮箍 6—引鞋; 7—水泥浆; 8—隔离液; 9—钻井液(1)打隔离液。在注水泥浆前打入一定量的特种液体(一般为CMC溶液)，把井内的钻井液与注入的水泥浆分隔开，并起冲洗井壁和套管壁的作用,如图5-10(b)所示。

(2)打开下胶塞挡销、压胶塞。下胶塞为中空，其顶部的橡胶膜在压力作用下可破裂,如图5-10(b)所示。

(3)用水泥车将混合好的水泥浆经水泥浆管汇、水泥头注入套管内,如图5-10(b)所示。

(4)水泥浆注完后，关闭注水泥浆通路，打开上胶塞挡销及顶部通路，用钻井液将上胶塞顶入套管内,如图5-10(c)所示。

(5)把钻井液泵入套管内。这时，钻井液推动上胶塞，上胶塞推动水泥浆，水泥浆推动下胶塞和隔离液，隔离液又推动着钻井液。水泥浆到达井底后，由套管柱引鞋上的旋流小孔流出并沿着环形空间上返,如图5-10(d)所示。

(6)碰压。由于上胶塞是实心的，当它下行到浮箍或回压阀座时，受阻不能继续下行。这时泵压猛增，从而可判断水泥浆已顶到了预定位置，立即停泵，如图5-10(e)所示。

注水泥过程结束后，需要关井候凝。一般要关井48h，等水泥浆在环空中凝结后，拆除水泥头，进行声波测井，检查固井质量。如果质量合格，则安装套管头及井口设备，下钻钻掉浮箍以下的水泥塞，随后可进行下一次开钻。

三、什么叫石油科学技术

1、石油科学技术是以石油和天然气为对象，研究其生成、发现、开采、处理、加工利用的一系列理论认识、方法手段的总称。

2、科学是人对客观世界的认识，是反映客观现象和规律的知识体系，由科学的概念、定律、定理、原理、学说等系统表述。技术是人对客观世界的改造，是反映所采用的工艺、方法、技能、规则的手段系统。石油科学技术体系中阐述油气生成的原理、油气在自然界运移和赋存的形式、勘探发现的机制、地下油气水渗透和流动规律等的理论性认识部分，属于石油科学范畴；以开采、加工为目的的工艺方法、操作技能、信息手段和标准规范等，则属于石油技术范畴。技术中也有科学，凡技术工艺的机理性、基础性理论也属于科学范畴，称技术科学。如，指导石油钻井的岩石破碎力学、钻头及钻柱动力学、钻井工程力学、钻井液流变学等，以及指导油气田开发的油气地下渗流力学、油藏工程学、油层物理学、油田化学、油气动态分析与预测理论等，也应属于石油科学范畴。石油科学技术的组成，从大的部分而言，一般包括油气地质科学、油气勘探技术、油气钻井工程技术、油气田开发与开采工艺技术、油气田地面建设工程、油气管道及储运工程、石油机械装备制造技术、石油炼制与石油化工技术等几大部分，每个部分又可分解出众多的专项及单项科学技术。

3、随着自然科学和社会科学交叉发展而形成的新学科群——软科学的普遍应用，石油软科学也得到了迅速的进展。它为制定决策、战略、策略、规划、计划、方针、政策服务，渗透到石油行业的多个领域，发挥着重要作用，是石油科学技术结构体系中不可或缺的另一个大部分。

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