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野外實習

石油工程野外實習

Petroleum Engineering Field Trip
文/碩士生呂易真

行程簡介及目的

  為使大學部選修課程「石油工程」修課同學能對學術教學及實務工程有完整的了解,授課教師謝秉志副教授每年皆與台灣中油股份有限公司合作,進行參訪與現場實習教學,使修課學生能對石油工程有進一步的認識並更感興趣。
  本年度石油工程實習的地點為台灣苗栗縣公館鄉出磺坑現場生產設備與鑽井現場,以及通霄鎮鐵砧山儲氣窖與注儲設備。上午參訪內容包含出磺坑修井現場、天然氣生產設備、全台第一口油井等等,下午則於鐵砧山儲氣窖了解儲氣窖的運作流程與天然氣的注儲設備。

實習過程

  本年度實習日期為2022年12月19日星期一。清晨六點二十五分在國立成功大學光復校區榕園集合後,由石油工程授課教師謝秉志副教授帶領出發,經國道前往苗栗出磺坑與鐵砧山進行參訪。

出磺坑鑽井現場

  石油井的鑽探是一項少見的工程項目,目前台灣僅有中油公司在進行生產井的鑽探。本年度的石油工程野外實習地點選擇到苗栗出磺坑參觀修井現場,並參訪鄰近區域的油氣生產/注儲的相關設備。
上午九點半抵達出磺坑後,在中油探採事業部採油工程處曾副處長的帶領下,前往出磺坑134號井的修井現場參觀。抵達修井現場後,在鑽探工程處修井工程隊楊隊長及現場工程師的協助下,帶領修課學生參觀現場井架、生產井井頭、泥漿幫浦等設備,並針對鑽機設備的五大系統(動力系統、捲揚系統、旋轉系統、循環系統、控制系統)進行講解,讓修課學生了解現場的工程作業。

圖- 1、石油工程學生於中油公司觀賞影片簡介
圖- 2、石油工程學生於鑽井現場參觀

  在實習的過程中,學生們除了聽現場工程師的講解並有機會接觸詢問,還能親自踏上鑽井井架,感受鑽井現場的氛圍與工作現況,可以有效地將老師上課講解的名詞及工作內容與現場的工程作業實際比對印證。藉由實習的過程,學生們能對課本的內容有更進一步的體認與了解,並且了解現場工程師的工作內容,對學生來說是不可多得的實習經驗,可以更深入地認識石油工程與鑽井工程。
  講解完後,石油工程全體師生於井架前方合照,結束鑽井現場的參訪,搭車返回出磺坑。由於台灣油礦陳列館今年正在整修中,所以參觀完鑽井現場即前往出磺坑的天然氣生產設備。

出磺坑天然氣生產設備

  出磺坑氣田是台灣最早發現、生產歷史最悠久的油氣田。油氣田地質構造屬於狹長劇烈褶曲背斜型態,由數個斷層劃分為東、西、南、北4個主要構造高區。由於出磺坑油源相當豐富,至2016年為止,已開鑿至第147號井,生產的天然氣已逾百億立方公尺,每日天然氣產量約以10萬立方公尺計算,預估仍可持續生產約20年之天然氣供民生使用。
  此次參訪的是出磺坑115號井與119號井的天然氣生產設備,包括井頭設備(聖誕樹)、油氣水分離器、加熱器、廢水處理槽等等。出磺坑的天然氣出自於出磺坑層,經聖誕樹生產出來後先由分離器將凝結油、天然氣和水加以分離,再將因降壓而溫度降低的天然氣以加熱器加熱後,經由管線向外運輸。
  參觀完生產設備,再於出磺坑油田文化園區進行參觀。沿地軌式纜車道向上參觀出磺坑歷史遺跡,如舊採礦重機具維修庫、出磺坑1號油井紀念公園等景點,了解台灣的油礦生產歷史,至此完成上午的參訪行程。

鐵砧山儲氣窖

  結束上午的出磺坑行程後,隨即出發前往苗栗通霄鐵砧山儲氣窖進行參訪。鐵砧山儲氣窖位於苗粟縣通宵鎮,曾是台灣最大的氣田,自民國51年鑽井發現大量油氣後,至105年累計共生產240億立方公尺的天然氣。由於通霄-鐵砧山的封閉背斜形成台灣最大的儲氣構造,在其天然氣使用幾乎殆盡後,中油便利用此地層結構作為儲氣窖用途。
  鐵砧山儲氣窖接收來自永安接收站或台中港接收站的天然氣,配合市場需求進行轉輸、昇壓、降壓等操作,將天然氣運輸至台灣北部的用氣戶,並配合LNG存量進行注/產氣操作,確保市場尖離峰之用氣量,以及天然氣購氣合約與安全儲存量之需求,為順利調節天然氣供需的重要資產。
  在抵達鐵砧山儲氣窖後,首先前往中油探採事業部注儲工程處,觀看地質師對於鐵砧山的地質概況以及鑽井資訊的簡介,然後透過影片了解儲氣窖的用途與台灣天然氣供需的現況及面臨的挑戰,隨後前往儲氣窖廠區進行參訪。

  參訪儲氣窖廠區的過程中,解說人員介紹了生產井/注入井的井位設置以及相關的地表處理設備,包括注氣壓縮機、分離器、產氣脫水除油設備、注氣與升壓兩用壓縮機等設備。在實習的過程中,學生們與解說人員互動極佳,將老師上課講解的名詞及工作內容有效地與現場的實際儀器設施比對印證,得到相當好的學習成效,本次的實習行程也在此劃下完美的句點。
受限於時間,在感謝中油注儲工程處給予的協助與講解後,經國道返回成功大學,結束本年度的石油工程野外實習行程。

圖- 9、石油工程全體師生與中油注儲工程處工程師合照

結論

  本次的野外實習是學生不可多得的機會,能接觸到石油工程的實際工作環境。石油工程在台灣是稀少且專門的課程,受限於台灣稀少的油氣資源,油氣開發的需求及了解皆較國外短缺,教學資源也顯得格外嚴峻。本年度的實習課程,藉由與台灣中油公司探採事業部採油工程處及注儲工程處的合作,進行學術界與產業界的相互交流。對於業界而言,本次實習為他們開創了培養與招募新進人才的契機與願景;對於修課學生而言,本次參訪可讓他們了解石油鑽井這項工作,以及台灣在石油生產及能源供需上所達成的成就與需面臨的挑戰。
  整體而言,本年度透過與業界合作進行的野外實習,是學生不可多得的珍貴經驗,對於教學與學生未來生涯的規畫,相信也有相當程度的幫助,希望未來能持續辦理進行。

致謝

  本次石油工程野外實習需感謝財團法人成大礦冶資源科技文教基金會提供經費,讓本次的野外實習得以成行。另外也特別感謝台灣中油公司探採事業部採油工程處及注儲工程處為本次實習所安排的講解活動以及協助。