1、,油气田开发是一项投资高、风险大、回报丰厚的系统工程，它分为勘探、钻井、开发、开发方案调整等几个阶段。,油气田开发,勘探（找油）,勘探工程师们综合利用各种地球物理勘探方法（如地震），对地层勘探数据进行综合分析，寻找出有利的地层构造圈闭；然后打预探井，综合录取该地层的各种地质资料；接着油藏工程师编制油田开发方案；打生产井，完井；最后油田投入正常生产。,油藏工程,石油是一种埋藏于地层岩石孔隙中的烃类化石燃料矿产，是在漫长的地质历史时期类由有机质（如古代生物遗体）堆积、埋藏、演化而形成的。,处于原始状态的油藏自身具有潜在的能量，包括静水柱压力、溶解气能量以及流体和岩石的弹性能量。另外，我们可以通过人
2、工注水等方式来给油藏增加能量。,油藏工程,油藏工程,油藏物性参数：,原油是储藏在地层岩石孔隙中的流体，因此判断一个油藏的性质，我们就可以运用下述参数：,3、储层含油饱和度,1、储层孔隙度,2、储层渗透率,油藏工程,油藏物性参数：,岩石孔隙度岩石孔隙体积 / 岩石体积,岩石中存在着大大小小的没有被固体物质充填的空间，我们称它为岩石的孔隙，有了这些孔隙，原油也就有了存贮的空间。,油藏工程,油藏物性参数：,1、储层孔隙度,油藏工程,油藏物性参数：,2、储层渗透率,岩石允许流体流动的能力我们就称为岩石的渗透率，渗透率是由达西定律确定的,渗透率越大，地层允许原油流动的能力越大，原油就越容易流动，,油藏工
3、程,油藏物性参数：,2、储层渗透率,石油理论最基本的公式之一,油藏工程,油藏物性参数：,3、储层含油饱和度,岩石孔隙中不单含有原油，还含有地层水。那么我们就引入了含油饱和度这个概念来表示地层岩石孔隙中原油所占的体积百分数。,油藏工程,油藏物性参数：,3、储层含油饱和度,含油饱和度越大，说明孔隙中的原油越多，是我们越希望的。,有了上述三个最基本的条件后，油藏原油就可以在压力作用下，由地层流向井筒。,不同于一般的地面管流，是在微小的连同孔隙中流动的渗流，比一般管流更复杂,油藏工程,钻井工程就是利用钻头的旋转运动和钻杆的向下运动，钻开岩石，给油气提供一个流到地面的通道。,钻井工程,钻井工程,在钻井过
4、程中最重要的两个部分就是钻头和泥浆,钻井工程,钻头分为刮刀钻头、单牙轮钻头、三牙轮钻头、PDC钻头、金刚石钻头等。,钻头,钻头连接在钻杆最底段，在旋转的钻杆带动和一定的钻压下，摩削、破碎岩石，达到钻进的目的。,钻井工程,钻井液（泥浆）,泥浆就是在清水中按一定比例加入各种化学药剂所形成的“泥”状液体（胶体）。它比水重、粘度较大、携带岩屑能力强。,钻井工程,泥浆的作用：清洗井底、携带钻屑、冷却润滑钻头、形成泥饼，保护井壁、压井（防止井喷）,泥浆,泥浆由地面泥浆泵泵入钻杆，再由钻杆流到钻头，从钻头嘴眼高速喷射出，把钻屑由环空携带到地面，在地面由震动筛把钻屑和泥浆分离开，洗净泥浆，再把干净的泥浆泵入钻
5、杆，循环上述过程。,钻井工程,泥浆,固井,在一口井的钻井过程中，由于各种原因，当钻头钻到某一深度时，需要从井内起出钻头，向井内下入套管，然后向井眼和套管之间的环形空间内注入水泥浆，并让其凝固；然后再换用直径小一点的钻头继续钻进。,钻井工程,一口井，视其所钻穿的地层的复杂程度，要经历一次到几次这样的过程，才能钻到目的油气层。,防止井壁坍塌和泥浆的漏失,固井,钻井工程,固井目的：,根据套管的作用和下入的时间，我们把套管分为：隔水套管、表层套管、中间套管、技术套管（油管）。,钻井工程,完井,完井指根据油气层的地层特性和开发开采的技术要求，在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道或连通方式。,钻
6、井工程,完井方式,A、射孔完井（套管完井）钻穿油气层后，下套管注水泥固井，然后下入射孔枪将套管、水泥环及部分油气层射开，建立地层流体流入井筒的通道。,B、裸眼完井,先期裸眼完井：钻达油气层顶部，下套管注水泥固井，然后即用小钻头钻开油气层完井,后期裸眼完井：用同一钻头钻开油气层，再下入套管至油气层顶部固井完井,钻井工程,完井,C、衬管完井钻开油气层之前，即下入套管固井，再换小钻头钻穿油气层。然后下入衬管（割缝套管）并用卡瓦封隔器将其固定在套管鞋上。,钻井工程,完井,D、尾管完井与射孔完井相同，它只是将尾管悬挂在套管鞋上。,绥中36-1：绕丝衬管砾石预充填防砂完井,钻井工程,完井,防砂,钻井工程,
7、完井,由于地层岩石骨架胶结疏松（如砂岩油藏），以及过高的生产压差，在油井生产过程中，构成地层微小的岩石颗粒会随着地层流体流入到井底，随着时间的推移，在井底聚集的砂砾越来越多，会堵塞地层孔隙，严重影响油井生产。同时也会对油井生产工具（如电潜泵）造成破坏，所以必须对油井进行防砂处理。,防砂的方法一般可分为机械防砂、化学防砂、机械化学防砂,防砂,钻井工程,完井,机械防砂就是把机械工具（如筛管，并在筛管中置于砾石）置于适当的位置上，挡住地层砂。,机械防砂,钻井工程,完井,化学防砂就是指在井筒中下入一定的“胶粘剂”，使地层砂能更好的牢固的胶粘在一起。,化学防砂,钻井工程,完井,采油是指运用适当地方式，把
8、地层原油生产到地面。可分为自喷采油、机械采油（电潜泵、抽油机、螺杆泵、射流泵等）、气举采油等,采油工程,采油工程,按采油时间和方式，又可把采油过程分为一次采油、二次采油、三次采油,采油工程,一次采油利用油藏本身的天然能量来采出一部分原油,采油工程,二次采油在一次采油后一定时间内注入流体来保持地层压力的采油方式,采油工程,三次采油在二次采油达到经济极限时，向地层注入流体、能量，将引起物理、化学变化的方法,采油工程,三次采油三次采油包括聚合物驱、各种化学驱（活性水驱、微乳液驱、碱性水驱）及复合化学驱、气体混相驱,采油工程,原油的流动过程,任何油井生产系统均可分为三个子系统：从油藏到井底的流动 油层
9、中渗流；从井底到井口的流动 井筒中的管流；从井口到地面计量站分离器的流动,采油工程,原油的流动过程,石油在井筒的流动可五种流动状态：,纯油流泡流段塞流环流雾流,采油工程,基本概念,原始地层压力油藏处于原始状态下的地层压力,目前地层压力油井关井后，压力恢复到稳定状态时的油层中部压力，即静压,采油工程,基本概念,流动压力（井底压力）油井正常生产时测得的油层中部压力，即流压,采油工程,基本概念,采油压差油井正常生产时油层静压与流压之差,采油工程,基本概念,采油指数单位生产压差下的油井日产油量,采油工程,井身结构,插入图片（略）,采油工程,油井日常管理,插图电泵电流曲线图（略）,采油工程,井下作业,在
10、油田开发过程中，按照油田调整、改造、完善、挖潜的要求，根据工艺技术设计而利用一套地面及井下设备、工具对油水井采取的各种井下施工工艺技术措施称为井下作业。,油田投产后主要的井下作业包括：检泵、转注、注水井调剖、化学清蜡、化学解堵、堵水、冲砂、配产配注、分层测试、补孔等。,采油工程,井下作业,采油工程,油井增产措施,压裂、酸化、调剖、注聚,酸化：通过向地层注入酸液，溶解储层岩石矿物成分及钻井、完井、修井、采油作业过程中造成堵塞储层的物质，改善和提高储层的渗透性能，从而提高油气井产能的增产措施,采油工程,油井增产措施,压裂、酸化、调剖、注聚,压裂：利用地面高压泵组，以超过地层吸收能力的排量将高粘压裂液泵入井内而在井底产生高压，当该压力克服井壁附近地引力并达到岩石抗张强度，就在地层产生裂缝。继续注入带有支撑剂的混砂液，使裂缝继续延伸并在其中充填支撑剂。这样就给原油提供了较好的渗流通道。,采油工程,油井增产措施,压裂、酸化、调剖、注聚,注聚：就是把一种水溶性聚合物注入到注入水中以增加水相粘度、改善流度比，稳定驱替前沿的增产方法，又叫稠化水驱,
