石油勘探開(kāi)發(fā)全流程

      油氣田勘探開(kāi)發(fā)的主要流程：地質(zhì)勘察—物探—鉆井—錄井—測(cè)井—固井—完井—射孔—采油—修井—增采—運(yùn)輸—加工等。這些環(huán)節(jié)，一環(huán)緊扣一環(huán)，相互依存，密不可分，作為專(zhuān)業(yè)石油人，我們有必要對(duì)石油勘探開(kāi)發(fā)的流程有一個(gè)全局的了解！

一.地質(zhì)勘探

  地質(zhì)勘探就是石油勘探人員運(yùn)用地質(zhì)知識(shí)，攜帶羅盤(pán)、鐵錘等簡(jiǎn)單工具，在野外通過(guò)直接觀察和研究出露在地面的底層、巖石，了解沉積地層和構(gòu)造特征。收集所有地質(zhì)資料，以便查明油氣生成和聚集的有利地帶和分布規(guī)律，以達(dá)到找到油氣田的目的。但因大部分地表都被近代沉積所覆蓋，這使地質(zhì)勘探受到了很大的限制。地質(zhì)勘探的過(guò)程是必不可少的，它極大地縮小了接下來(lái)物探所要開(kāi)展工作的區(qū)域，節(jié)約了成本。

     地面地質(zhì)調(diào)查法一般分為普查、詳查和細(xì)測(cè)三個(gè)步驟。普查工作主要體現(xiàn)在“找”上，其基本圖幅叫做地質(zhì)圖，它為詳查階段找出有含油希望的地區(qū)和范圍。詳查主要體現(xiàn)在“選”上，它把普查有希望的地區(qū)進(jìn)一步證實(shí)選出更有力的含油構(gòu)造。而細(xì)測(cè)主要體現(xiàn)在“定”上，它把選好的構(gòu)造，通過(guò)細(xì)測(cè)把含油構(gòu)造具體定下來(lái)，編制出精確的構(gòu)造圖以供進(jìn)一步鉆探，其目的是為了盡快找到油氣田。

二．地震勘探

    在地球物理勘探中，反射波法地震方法是一種極重要的勘探方法。地震勘探是利用人工激發(fā)產(chǎn)生的地震波在彈性不同的地層內(nèi)傳播規(guī)律來(lái)勘測(cè)地下地質(zhì)情況的方法。地震波在地下傳播過(guò)程中，當(dāng)?shù)貙訋r石的彈性參數(shù)發(fā)生變化，從而引起地震波場(chǎng)發(fā)生變化，并發(fā)生反射、折射和透射現(xiàn)象，通過(guò)人工接收變化后的地震波，經(jīng)數(shù)據(jù)處理、解釋后即可反演出地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)及巖性，達(dá)到地質(zhì)勘查的目的。地震勘探方法可分為反射波法、折射波法和透射波法三大類(lèi)，目前地震勘探主要以反射波法為主。

   ?地震勘探的三個(gè)環(huán)節(jié)：

   第一個(gè)環(huán)節(jié)是野外采集工作。這個(gè)環(huán)節(jié)的任務(wù)是在地質(zhì)工作和其他物探工作初步確定的有含油氣希望的探區(qū)布置測(cè)線，人工激發(fā)地震波，并用野外地震儀把地震波傳播的情況記錄下來(lái)。這一階段的成果是得到一張張記錄了地面振動(dòng)情況的數(shù)字式“磁帶”，進(jìn)行野外生產(chǎn)工作的組織形式是地震隊(duì)。野外生產(chǎn)又分為試驗(yàn)階段和生產(chǎn)階段，主要內(nèi)容是激發(fā)地震波，接收地震波。

   第二個(gè)環(huán)節(jié)是室內(nèi)資料處理。這個(gè)環(huán)節(jié)的任務(wù)是對(duì)野外獲得的原始資料進(jìn)行各種加工處理工作，得出的成果是“地震剖面圖”和地震波速度、頻率等資料。

    第三個(gè)環(huán)節(jié)是地震資料的解釋。這個(gè)環(huán)節(jié)的任務(wù)是運(yùn)用地震波傳播的理論和石油地質(zhì)學(xué)的原理，綜合地質(zhì)、鉆井的資料，對(duì)地震剖面進(jìn)行深入的分析研究，說(shuō)明地層的巖性和地質(zhì)時(shí)代，說(shuō)明地下地質(zhì)構(gòu)造的特點(diǎn)；繪制反映某些主要層位的構(gòu)造圖和其他的綜合分析圖件；查明有含油、氣希望的圈閉，提出鉆探井位。

三．鉆井

     經(jīng)過(guò)石油工作者的勘探會(huì)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)油區(qū)塊 , 利用專(zhuān)用設(shè)備和技術(shù)，在預(yù)先選定的地表位置處，向下或一側(cè)鉆出一定直徑的圓柱孔眼，并鉆達(dá)地下油氣層的工作，稱(chēng)為鉆井。

     在石油勘探和油田開(kāi)發(fā)的各項(xiàng)任務(wù)中，鉆井起著十分重要的作用。諸如尋找和證實(shí)含油氣構(gòu)造、獲得工業(yè)油流、探明已證實(shí)的含油氣構(gòu)造的含油氣面積和儲(chǔ)量，取得有關(guān)油田的地質(zhì)資料和開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)，最后將原油從地下取到地面上來(lái)等等，無(wú)一不是通過(guò)鉆井來(lái)完成的。鉆井是勘探與開(kāi)采石油及天然氣資源的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是勘探和開(kāi)發(fā)石油的重要手段。

    石油勘探和開(kāi)發(fā)過(guò)程是由許多不同性質(zhì)、不同任務(wù)的階段組成的。在不同的階段中，鉆井的目的和任務(wù)也不一樣。一些是為了探明儲(chǔ)油構(gòu)造，另一些是為了開(kāi)發(fā)油田、開(kāi)采原油。為了適應(yīng)不同階段、不同任務(wù)的需要，

?鉆井的種類(lèi)可分為以下幾種。

  1）基準(zhǔn)井：在區(qū)域普查階段，為了了解地層的沉積特征和含油氣情況，驗(yàn)證物探成果，提供地球物理參數(shù)而鉆的井。一般鉆到基巖并要求全井取心。
  2）剖面井：在覆蓋區(qū)沿區(qū)域性大剖面所鉆的井。目的是為了揭露區(qū)域地質(zhì)剖面，研究地層巖性、巖相變化并尋找構(gòu)造。主要用于區(qū)域普查階段。
  3）參數(shù)井：在含油盆地內(nèi)，為了解區(qū)域構(gòu)造，提供巖石物性參數(shù)所鉆的井，參數(shù)井主要用于綜合詳查階段。

  4）構(gòu)造井：為了編制地下某一標(biāo)準(zhǔn)層的構(gòu)造圖，了解其地質(zhì)構(gòu)造特征，驗(yàn)證物探成果所鉆的井。
  5）探井：在有利的集油氣構(gòu)造或油氣田范圍內(nèi)，為確定油氣藏是否存在，圈定油氣藏的邊界，并對(duì)油氣藏進(jìn)行工業(yè)評(píng)價(jià)及取得油氣開(kāi)發(fā)所需的地質(zhì)資料而鉆的井。各勘探階段所鉆的井，又可分為預(yù)探井，初探井，詳探井等。
  6）資料井：為了編制油氣田開(kāi)發(fā)方案，或在開(kāi)發(fā)過(guò)程中為某些專(zhuān)題研究取得資料數(shù)據(jù)而鉆的井。
  7）生產(chǎn)井：在進(jìn)行油田開(kāi)發(fā)時(shí)，為開(kāi)采石油和天然氣而鉆的井。生產(chǎn)井又可分為產(chǎn)油井和產(chǎn)氣井。

  8）注水(氣)井：為了提高采收率及開(kāi)發(fā)速度,而對(duì)油田進(jìn)行注水注氣以補(bǔ)充和合理利用地層能量所鉆的井。專(zhuān)為注水注氣而鉆的井叫注水井或注氣井，有時(shí)統(tǒng)稱(chēng)注入井。

  9）檢查井：油田開(kāi)發(fā)到某一含水階段，為了搞清各油層的壓力和油、氣、水分布狀況，剩余油飽和度的分布和變化情況，以及了解各項(xiàng)調(diào)整挖潛措施的效果而鉆的井。
  10）觀察井：油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，專(zhuān)門(mén)用來(lái)了解油田地下動(dòng)態(tài)的井。如觀察各類(lèi)油層的壓力、含水變化規(guī)律和單層水淹規(guī)律等!它一般不負(fù)擔(dān)生產(chǎn)任務(wù)。
  11）調(diào)整井：油田開(kāi)發(fā)中、后期，為進(jìn)一步提高開(kāi)發(fā)效果和最終采收率而調(diào)整原有開(kāi)發(fā)井網(wǎng)所鉆的井（包括生產(chǎn)井、注入井、觀察井等）。這類(lèi)井的生產(chǎn)層壓力或因采油后期呈現(xiàn)低壓，或因注入井保持能量而呈現(xiàn)高壓。

四．錄井

      錄井技術(shù)是油氣勘探開(kāi)發(fā)活動(dòng)中最基本的技術(shù)，是發(fā)現(xiàn)、評(píng)估油氣藏最及時(shí)、最直接的手段，具有獲取地下信息及時(shí)、多樣，分析解釋快捷的特點(diǎn)。通?；句浘?dāng)?shù)據(jù)包括ROP、深度、巖屑巖性、氣體測(cè)量和巖屑描述，也可能包括對(duì)泥漿流變特征或鉆井參數(shù)的說(shuō)明。

1、錄井概念

  錄井是用地球化學(xué)、地球物理、巖礦分析等方法，觀察、收集、分析、記錄隨鉆過(guò)程中的固體、液體、氣體等返出物信息，以此建立錄井剖面，發(fā)現(xiàn)油氣顯示，評(píng)價(jià)油氣層，為石油工程提供鉆井信息服務(wù)的過(guò)程。
1）狹義錄井

  常規(guī)錄井：巖屑錄井、巖心錄井、氣測(cè)錄井、鉆井工程參數(shù)錄井、熒光錄井等。錄井新技術(shù)：輕烴色譜分析錄井、熱蒸發(fā)烴色譜分析錄井、核磁共振錄井、離子色譜水分析、地層壓力評(píng)價(jià)等。

2）廣義錄井
    除了常規(guī)錄井以外，廣義錄井還包括：井位勘測(cè)、鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)、錄井工程設(shè)計(jì)、錄井信息傳輸、油氣層綜合評(píng)價(jià)解釋、單井地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)等。

2 、錄井工程

  1）從專(zhuān)業(yè)學(xué)科講：以規(guī)?；浘こ躺a(chǎn)為基礎(chǔ)，以?xún)?yōu)化系統(tǒng)、提高生產(chǎn)率為目標(biāo)，在石油地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)、信息科學(xué)、電子科學(xué)等 學(xué)科基礎(chǔ)上，多學(xué)科交叉形成的油氣井工程學(xué)科。

   2）從工業(yè)生產(chǎn)角度講：根據(jù)合同的要求，在鉆井過(guò)程中依據(jù)鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)、錄井工程設(shè)計(jì)的要求，錄井施工人員采用相關(guān)錄井技術(shù)，使用錄井儀器設(shè)備，以合理的施工成本，完成錄井施工的過(guò)程。
?3 、錄井工程的任務(wù)
    在鉆井過(guò)程中，分析、測(cè)量、觀察從井下返出的物質(zhì)固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)的物質(zhì)信息,我們把必須在井場(chǎng)完成的叫做第一層錄井信息，可以在室內(nèi)完成分析的叫做第二層錄井信息。

   1）第一層錄井信息包括：固體：巖屑、巖心。液體：油的顯示信息、鉆井液及其濾液信息。氣體：鉆井液中的氣體、巖心巖屑中的氣體等。其他：工程施工參數(shù)（鉆井、測(cè)井、測(cè)試、固井、完井、鉆具、套管等），收集資料（井噴、井涌、井漏等）。

  2）第二層錄井信息包括：照相掃描、熱解分析、熒光分析、孔滲分析、巖礦分析、古生物分析等。
  3）錄井的任務(wù)：錄井的任務(wù)就是把這兩層信息利用錄井手段取全取準(zhǔn)，還原成井筒地質(zhì)剖面圖的過(guò)程。

4、錄井的方法
地球化學(xué)法（巖石熱解、熒光分析、離子色譜分析等）、地球物理分析方法（巖石核磁共振分析等）、巖礦分析方法（巖屑、巖心、氣測(cè)等）

5、 錄井的手段
錄井的手段主要是指錄井分析儀器、設(shè)備，主要包括綜合錄井儀、氣測(cè)儀、地化錄井儀、熒光錄井儀、核磁共振儀、泥頁(yè)巖密度儀、碳酸鹽巖分析儀、色譜分析儀、水分析儀等。

6、巖屑錄井

   巖屑錄井是鉆井地質(zhì)現(xiàn)象錄井方法之一，在鉆井過(guò)程中，地質(zhì)人員按照一定的取樣間距和遲到時(shí)間，連續(xù)收集與觀察巖屑并恢復(fù)地下地質(zhì)剖面圖的過(guò)程。巖屑錄井的費(fèi)用少，有識(shí)別井下地層巖性和油氣的重要作用，是油氣勘探中必須進(jìn)行的一項(xiàng)工作。

?巖屑錄井主要過(guò)程：
1）巖屑收集與整理；
2）巖屑的描述；

3）巖屑的保存；
4）真假巖屑的識(shí)別；
5）利用巖屑判斷和分析地下巖石性質(zhì)；
6）巖屑錄井草圖和實(shí)物剖面面；
7）利用巖屑劃分巖性和地層；

五．測(cè)井

     測(cè)井，也叫地球物理測(cè)井或礦場(chǎng)地球物理，簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)井，是利用巖層的電化學(xué)特性、導(dǎo)電特性、聲學(xué)特性、放射性等地球物理特性，測(cè)量地球物理參數(shù)的方法，屬于應(yīng)用地球物理方法（包括重、磁、電、震、核）之一。簡(jiǎn)而言之，測(cè)井就是測(cè)量地層巖石的物理參數(shù)，就如同用溫度計(jì)測(cè)量溫度是同樣的道理；

       石油鉆井時(shí)，在鉆到設(shè)計(jì)井深深度后都必須進(jìn)行測(cè)井，以獲得各種石油地質(zhì)及工程技術(shù)資料，作為完井和開(kāi)發(fā)油田的原始資料。這種測(cè)井習(xí)慣上稱(chēng)為裸眼測(cè)井。而在油井下完套管后所進(jìn)行的二系列測(cè)井，習(xí)慣上稱(chēng)為生產(chǎn)測(cè)井或開(kāi)發(fā)測(cè)井。其發(fā)展大體經(jīng)歷了模擬測(cè)井、數(shù)字測(cè)井、數(shù)控測(cè)井、成像測(cè)井四個(gè)階段。

1、測(cè)井的原理

   任何物質(zhì)組成的基本單位是分子或原子，原子又包括原子核和電子。巖石可以導(dǎo)電的。我們可以通過(guò)向地層發(fā)射電流來(lái)測(cè)量電阻率，通過(guò)向地層發(fā)射高能粒子轟擊地層的原子來(lái)測(cè)量中子孔隙度和密度。地層含有放射性物質(zhì)，具有放射性（伽馬）；地層作為一種介質(zhì)，聲波可以在其中傳播，測(cè)量聲波在地層里傳播速度的快慢（聲波時(shí)差）。地層里的地層水里面含有離子，它們會(huì)和井眼中泥漿中的離子發(fā)生移動(dòng)，形成電流，我們可以測(cè)量到電位的高低（自然電位）。

2、測(cè)井的方法

   1）電纜測(cè)井是用電纜將測(cè)井儀器下放至井底，再上提，上提的過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量記錄。常規(guī)的測(cè)井曲線有9條；

   2）隨鉆測(cè)井（LWD-log while drilling）是將測(cè)井儀器連接在鉆具上，在鉆井的過(guò)程中進(jìn)行測(cè)井的方式。邊鉆邊測(cè)，為實(shí)時(shí)測(cè)井（realtime),井眼打好之后起鉆進(jìn)行測(cè)井為(tipe log)；

3、測(cè)井的參數(shù)

1.GR-自然伽馬

  GR是測(cè)量地層里面的放射性含量，巖石里粘土含放射性物質(zhì)最多。通常，泥巖GR高，砂巖GR低。

2.SP-自然電位

  地層流體中除油氣的地層水中的離子和井眼中泥漿的離子的濃度是不一樣的，由于濃度差，高濃度的離子會(huì)向低濃度的離子發(fā)生轉(zhuǎn)移，于是就形成電流。自然電位就是測(cè)量電位的高低，以分辨砂巖還是泥巖。

3.CAL-井徑

  井徑就是測(cè)量井眼尺寸的大小。比如用八寸半的鉆頭鉆的井眼，測(cè)量的井徑或?yàn)榘舜绨?，或大于八寸半（稱(chēng)擴(kuò)徑），或小于八寸半（稱(chēng)縮徑）。測(cè)量的井徑是對(duì)所鉆井眼尺寸大小的直觀認(rèn)識(shí)。

4.AC-聲波

  常說(shuō)人所說(shuō)的聲波即是聲波時(shí)差，單位為毫秒每英尺，聲波時(shí)差小，也就是聲波在地層傳播的時(shí)間少，說(shuō)明地層比較致密和堅(jiān)硬。反之地層比較疏松。

5.ZDL-密度

  用放射源向地層發(fā)射高能粒子轟擊地層的原子來(lái)測(cè)量密度，密度值是巖石單位體積的密度，包括固體和流體。

6.CN-中子

    用放射源向地層發(fā)射高能粒子轟擊地層的原子來(lái)測(cè)量中子，我們也叫中子孔隙度，也叫總孔隙度，測(cè)量的是流體體積占整個(gè)巖石的百分比。
7.電阻率（resistivity）

  電阻率分為微側(cè)向和雙側(cè)向（包括淺側(cè)向和深側(cè)向），它們的區(qū)別就在于探測(cè)深度不一樣，深側(cè)向探測(cè)深度最大，淺側(cè)向次之，微側(cè)向最小。由于泥漿對(duì)地層的侵入不同，井眼為圓心在不同的半徑范圍內(nèi)，地層有完全被泥漿侵入、部分被泥漿侵入、未被泥漿侵入，這分別對(duì)應(yīng)微側(cè)向、淺側(cè)向、深側(cè)向探測(cè)的地層。

8.其它

  核磁測(cè)井：測(cè)壓取樣(測(cè)壓是測(cè)量地層壓力，以計(jì)算地層流體的密度，進(jìn)而確定流體性質(zhì)；取樣是將地層里的流體抽出來(lái)取到地面);

  井壁取心：垂直地震（VSP）(Vertical seismicprofile);

4、測(cè)井解釋

   測(cè)井解釋的一般過(guò)程：先找儲(chǔ)層，再找油氣，一般來(lái)說(shuō)油氣水只存在于砂巖中，GR值低的為砂巖。GR高的為泥巖，找到砂巖之后，再在砂巖中找電阻率較高的層位，基本上就是油氣層。一般地，油氣層的曲線響應(yīng)是：伽馬（GR）較低，電阻率較高，中子較小，密度較小。對(duì)應(yīng)的，水層的電阻率相對(duì)油氣層電阻率偏低。

     油氣田勘探開(kāi)發(fā)的主要流程：地質(zhì)勘察—物探—鉆井—錄井—測(cè)井—固井—完井—射孔—采油—修井—增采—運(yùn)輸—加工等。這些環(huán)節(jié)，一環(huán)緊扣一環(huán)，相互依存，密不可分，作為專(zhuān)業(yè)石油人，我們有必要對(duì)石油勘探開(kāi)發(fā)的流程有一個(gè)全局的了解！ 

六、固井
      為了達(dá)到加固井壁，保證繼續(xù)安全鉆進(jìn)，封隔油、氣和水層，保證勘探期間的分層測(cè)試及在整個(gè)開(kāi)采過(guò)程中合理的油氣生產(chǎn)等目的而下入優(yōu)質(zhì)鋼管，并在井筒與鋼管環(huán)空充填好水泥的作業(yè)，稱(chēng)為固井工程。

1、固井的目的
  1. 封隔易坍塌、易漏失的復(fù)雜地層，鞏固所鉆過(guò)的井眼，保證鉆井順利進(jìn)行；
  2. 提供安裝井口裝置的基礎(chǔ)，控制井口噴和保證井內(nèi)泥漿出口高于泥漿池，以利鉆井液流回泥漿池；
  3. 封隔油、氣、水層，防止不同壓力的油氣水層間互竄，為油氣的正常開(kāi)采提供有利條件；
  4.保護(hù)上部砂層中的淡水資源不受下部巖層中油、氣、鹽水等液體的污染；
  5.油井投產(chǎn)后，為酸化壓裂進(jìn)行增產(chǎn)措施創(chuàng)造了先決有利的條件；
2、固井的步驟
  1. 下套管
      套管與鉆桿不同，是一次性下入的管材，沒(méi)有加厚部分，長(zhǎng)度沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定。為保證固井質(zhì)量和順利地下入套管，要做套管柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)

用途、地層預(yù)測(cè)壓力和套管下入深度設(shè)計(jì)套管的強(qiáng)度，確定套管的使用壁厚，鋼級(jí)和絲扣類(lèi)型。
  2. 注水泥
      注水泥是套管下入井后的關(guān)鍵工序，其作用是將套管和井壁的環(huán)形空間封固起來(lái)，以封隔油氣水層，使套管成為油氣通向井中的通道。
  3. 井口安裝和套管試壓
    下套管注水泥之后，在水泥凝固期間就要安裝井口。表層套管的頂端要安套管頭的殼體。各層套管的頂端都掛在套管頭內(nèi)，套管頭主要用來(lái)支撐

技術(shù)套管和油層套管的重量，這對(duì)固井水泥未返至地面尤為重要。套管頭還用來(lái)密封套管間的環(huán)形空間，防止壓力互竄。套管頭還是防噴器、油

管頭的過(guò)渡連接。陸地上使用的套管頭上還有兩個(gè)側(cè)口，可以進(jìn)行補(bǔ)擠水泥、監(jiān)控井況。注平衡液等作業(yè)。
  4. 檢查固井質(zhì)量
   安裝好套管頭和接好防噴器及防噴管線后，要做套管頭密封的耐壓力檢查，和與防噴器聯(lián)接的密封試壓。探套管內(nèi)水泥塞后要做套管柱的壓力檢

驗(yàn)，鉆穿套管鞋2~3米后（技術(shù)套管）要做地層壓裂試驗(yàn)。生產(chǎn)井要做水泥環(huán)的質(zhì)量檢驗(yàn)，用聲波探測(cè)水泥環(huán)與套管和井壁的膠結(jié)情況。固井質(zhì)

量的全部指標(biāo)合格后，才能進(jìn)入到下一個(gè)作業(yè)程序。
3、固井的方法
   1.內(nèi)管柱固井
      把與鉆柱連接好的插頭插入套管浮箍或浮鞋的密封插座內(nèi)， 通過(guò)鉆柱注入水泥進(jìn)行固井作業(yè)，稱(chēng)為內(nèi)管柱固井。內(nèi)管柱固井主要用于大尺寸

（16″~30″）導(dǎo)管或表層套管的固井。
   2. 單級(jí)雙膠塞固井
      首先下套管至預(yù)定井深后裝水泥頭、膠塞（頂塞和底塞），循環(huán)水泥，打隔離液，投底塞，再注入水泥漿，然后投頂塞，開(kāi)始替泥漿。底塞落在

浮箍上被擊穿。頂?shù)兹鰤?，固井結(jié)束。

  3. 尾管固井
     尾管固井是用鉆桿將尾管送至懸掛設(shè)計(jì)深度后，通過(guò)尾管懸掛器把尾管懸掛在外層套管上，首先坐封尾管懸掛器，然后開(kāi)始注水泥、投鉆桿膠塞

頂替、鉆桿膠塞剪斷尾管膠塞后與尾管膠塞重合，下行至球座處碰壓，固井結(jié)束。

▲三維動(dòng)畫(huà)—海洋石油開(kāi)發(fā)流程

七、完井

       根據(jù)油氣層的地質(zhì)特性和開(kāi)發(fā)開(kāi)采的技術(shù)要求，在井底建立油氣層與油氣井井筒之間的合理連通渠道或連通方式的過(guò)程叫做完井。

1、完井的要求
        1).油氣層和井筒之間應(yīng)保持最佳的連通條件，油、氣層所受的損害最小；
        2).油、氣層和井筒之間應(yīng)有盡可能大的滲流面積，油、氣入井的阻力最小；
        3).應(yīng)能有效地封隔油、氣、水層，防止氣竄或水竄，防止層間的相互干擾；
        4).應(yīng)能有效地控制油層出砂，防止井壁垮塌，確保油井長(zhǎng)期生產(chǎn)；
        5)應(yīng)具備進(jìn)行分層注水、注氣、分層壓裂、酸化等分層處理措施，便于人工舉升和井下作業(yè)等條件；
        6).對(duì)于稠油油藏，則稠油開(kāi)采能達(dá)到熱采(主要蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū))的要求；
        7).油田開(kāi)發(fā)后期具備側(cè)鉆定向井及水平井的條件；
       8).工工藝盡可能簡(jiǎn)便，成本盡可能低；
2、完井的方式
       1).射孔完井(perforating)又分為:套管射孔完井、尾管射孔完井；
       2).裸眼完井方式 (Open-hole)；
       3).割縫襯管完井方式(Slotted Liner)；
       4).礫石充填完井方式 (Gravel Packed) 又分為:裸眼礫石充填完井、套管礫石充填完井、預(yù)充填礫石饒絲篩管；
3、完井井口裝置
    一口井從上往下是由井口裝置、完井管柱和井底結(jié)構(gòu)三部分組成。井口裝置主要包括套管頭、油管頭和采油(氣)樹(shù)三部分，井口裝置的主要作用是懸掛井下油管柱、套管柱，密封油管、套管和兩層套管之間的環(huán)形空間以控制油氣井生產(chǎn)、回注(注蒸汽、注氣、注水、酸化、壓裂和注化學(xué)劑等)和安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。
    完井管柱主要包括油管、套管和按一定功用組合而成的井下工具。下入完井管柱使生產(chǎn)井或注入井開(kāi)始正常生產(chǎn)是完井的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。井的類(lèi)

型(采油井、采氣井、注水井、注蒸汽井、注氣井)不一樣，完井管柱也不一樣。即使都為采油井，采油方式不同，完井管柱也不同。

  目前的采油方式主要有自噴采油和人工舉升(有桿泵、水力活塞泵、潛油電泵、氣舉)采油等。井底結(jié)構(gòu)是連接在完井管柱最下端的與完井方法相匹配的工具和管柱的有機(jī)組合體。

?主要作業(yè)步驟
  1).按設(shè)計(jì)要求擺放地面設(shè)備
  2).立鉆桿或管柱
  3).裝防噴器/功能/壓力試驗(yàn)
  4).刮管洗井
  5).射孔校深
  6).投棒點(diǎn)火
  7).反涌/洗井
  8).再次刮管洗井
  9).下封隔器
 10).下防砂管柱
 12).下生產(chǎn)管柱
 13).拆井口防噴器
 14).裝井口采油樹(shù)
 15).卸載
 16).驗(yàn)收交井

八、射孔
    用專(zhuān)用射孔彈射穿套管及水泥環(huán)，在巖體內(nèi)產(chǎn)生孔道，建立地層與井筒之間的連通渠道，以促使儲(chǔ)層流體進(jìn)入井筒的工藝過(guò)程叫做射孔。

1、射孔的目的
    固井結(jié)束之后，井筒與地層之間隔著一層套管和水泥環(huán)，另外還有一部分受泥漿污染的近井地帶，而射孔的主要目的是穿透套管和水泥環(huán)，打開(kāi)

儲(chǔ)層，建立地層與井筒之間的連通，使流體能夠進(jìn)入井筒，從而實(shí)現(xiàn)油氣井的正常生產(chǎn)。
2、射孔器材
  射孔器材包括火工品和非火工品。
火工品是指在外界能量刺激下能夠產(chǎn)生爆炸，并實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的元件。包括射孔彈、導(dǎo)爆索、傳爆管、傳爆管退件、電雷管、撞擊雷管、延時(shí)火

藥、復(fù)合火藥、集束火藥、橋塞火藥、尾聲彈和隔板火藥等；
非火工品包括射孔槍、槍接頭、油管、玻璃盤(pán)接頭、壓力開(kāi)孔裝置，減震器，放射性接頭、點(diǎn)火棒等；

3、射孔方式

    射孔方式要根據(jù)油層和流體的特性、地層傷害狀況、套管程序和油田生產(chǎn)條件來(lái)選擇，射孔工藝可分為正壓射孔和負(fù)壓射孔，其中用高密度射孔

液使液柱壓力高于地層壓力的射孔為正壓射孔；將井筒液面降低到一定深度，形成低于地層壓力建立適當(dāng)負(fù)壓的射孔為負(fù)壓射孔。
     按傳輸方式又分為電纜輸送射孔（WCP）和油管輸送射孔（TCP），兩種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，但是從技術(shù)工藝趨勢(shì)來(lái)看，油管輸送射孔將會(huì)越來(lái)越廣

泛使用。
4、射孔主要參數(shù)
射孔參數(shù)主要包括射孔深度、射孔彈相位、孔徑和孔密等（在后邊射孔專(zhuān)題里會(huì)專(zhuān)門(mén)講）。
?射孔工程技術(shù)要求
 1、射孔層位要準(zhǔn)確；
 2、單層發(fā)射率在90%以上，不震裂套管及封隔的水泥環(huán)；
 3、合理選擇射孔器；
 4、要根據(jù)油氣層的具體情況，選擇最合適的射孔工藝。

九、采油
   通過(guò)勘探、鉆井、完井之后，油井開(kāi)始正常生產(chǎn)，油田也開(kāi)始進(jìn)入采油階段，根據(jù)油田開(kāi)發(fā)需要，最大限度地將地下原油開(kāi)采到地面上來(lái)，提高

油井產(chǎn)量和原油采收率，合理開(kāi)發(fā)油藏，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的過(guò)得叫做采油。

1、原油生產(chǎn)流道
    油層—近井地帶—射孔彈道—井眼內(nèi)部—人工舉升裝置—油管—井口—采油樹(shù)—地面管線—計(jì)量站—油氣分離器—輸油管網(wǎng)
2、常用的采油方法
   1）自噴采油法：
   利用油層本身的彈性能量使地層原油噴到地面的方法稱(chēng)為自噴采油法。自噴采油主要依靠溶解在原油中的氣體隨壓力的降低分享出來(lái)而發(fā)生的膨脹。在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，原油依靠油層所提供的壓能克服重力及流動(dòng)阻力自行流動(dòng)，不需要人為補(bǔ)充能量，因此自噴采油是最簡(jiǎn)單、最方便、最經(jīng)濟(jì)的采油方法。
    2）人工舉升
   人為地向油井井底增補(bǔ)能量，將油藏中的石油舉升至井口的方法是人工舉升采油法。隨著采出石油總量的不斷增加，油層壓力日益降低；注水開(kāi)發(fā)的油田，油井產(chǎn)水百分比逐漸增大，使流體的比重增加，這兩種情況都使油井自噴能力逐步減弱。為提高產(chǎn)量，需采取人工舉升法采油（又稱(chēng)機(jī)械采油），是油田開(kāi)采的主要方式，特別在油田開(kāi)發(fā)后期，有泵抽采油法和氣舉采油法兩種。在陸地油田常用抽油機(jī)，海上多用電潛泵，像一些出砂井或稠油井多用螺桿泵，此外常用的還有射流泵、氣舉、柱塞泵等等；
3、油氣井增產(chǎn)工藝
   油氣井增產(chǎn)工藝是提高油井（包括氣井）生產(chǎn)能力和注水井吸水能力的技術(shù)措施，常用的有水力壓裂及酸化處理法，此外還有井下爆炸、溶劑處

理等。
1）水力壓裂工藝
    水力壓裂是以超過(guò)地層吸收能力的大排量向井內(nèi)注入粘度較高的壓裂液,使井底壓力提高,將地層壓裂。隨著壓裂液的不斷注入，裂縫向地層深處

延伸。壓裂液中要帶有一定數(shù)量的支撐劑(主要是砂子)，以防止停泵后裂縫閉合。充填了支撐劑的裂縫，改變了地層中油、氣的滲流方式，增加

了滲流面積，減少了流動(dòng)阻力，使油井的產(chǎn)量成倍增加。最近全球石油行業(yè)很熱門(mén)的“頁(yè)巖氣”就是利益于水力壓裂技術(shù)的快速發(fā)展！
2）油井酸化處理
   油井酸化處理分為碳酸鹽巖地層的鹽酸處理及砂巖地層的土酸處理兩大類(lèi)，通稱(chēng)酸化。酸鹽巖地層的鹽酸處理：石灰?guī)r與白云巖等碳酸鹽巖與鹽酸反應(yīng)生成易溶于水的氯化鈣或氯化鎂，增加了地層的滲透性，有效地提高油井的生產(chǎn)能力。在地層的溫度條件下，鹽酸與巖石反應(yīng)速度很快，大部分消耗在井底附近，不能深入到油層內(nèi)部，影響酸化效果。

?砂巖地層的土酸處理:砂巖的主要巖礦成分為石英、長(zhǎng)石。膠結(jié)物多為硅酸鹽（如粘土）及碳酸鹽，都能溶于氫氟酸。但氫氟酸與碳酸鹽類(lèi)反應(yīng)

后，會(huì)發(fā)生不利于油氣井生產(chǎn)的氟化鈣沉淀。一般用8～12%鹽酸加2～4%氫氟酸混合土酸處理砂巖，可避免生成氟化鈣沉淀。

  氫氟酸在土酸中的濃度不宜過(guò)高,以免破壞砂巖的結(jié)構(gòu),造成出砂事故。為防止地層中鈣、鎂離子與氫氟酸的不利反應(yīng)及其他原因，在注入土酸前，還應(yīng)該用鹽酸對(duì)地層進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理范圍要大于土酸處理范圍。近年來(lái)發(fā)展了一種自生土酸技術(shù)。用甲酸甲酯與氟化銨在地層中反應(yīng)生成氫氟酸,使其在深井高溫油層內(nèi)部起作用,以提高土酸處理效果。從而達(dá)到提高油井生產(chǎn)能力。

十、油氣集輸
       把分散的油井所生產(chǎn)的石油、天然氣和其他產(chǎn)品集中起來(lái)，經(jīng)過(guò)必要的處理、初加工，合格的油和天然氣分別外輸?shù)綗捰蛷S和天然氣用戶(hù)的工藝

全過(guò)程稱(chēng)為油氣集輸。主要包括油氣分離、油氣計(jì)量、原油脫水、天然氣凈化、原油穩(wěn)定、輕烴回收等工藝。

1、簡(jiǎn)要流程
    油氣收集流程----油井至聯(lián)合站
    油氣處理流程----聯(lián)合站內(nèi)流程
    油氣輸送流程----聯(lián)合站至原油庫(kù)
2、詳細(xì)流程
1）原油脫水
    從井中采出的原油一般都含有一定數(shù)量的水，而原油含水多了會(huì)給儲(chǔ)運(yùn)造成浪費(fèi)，增加設(shè)備，多耗能；原油中的水多數(shù)含有鹽類(lèi)，加速了設(shè)備、

容器和管線的腐蝕；在石油煉制過(guò)程中，水和原油一起被加熱時(shí)，水會(huì)急速汽化膨脹，壓力上升，影響煉廠正常操作和產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)l(fā)生爆

炸。因此外輸原油前，需進(jìn)行脫水。

2）原油脫氣
    通過(guò)油氣分離器和原油穩(wěn)定裝置把原油中的氣體態(tài)輕烴組分脫離出去的工藝過(guò)程叫原油脫氣。
3）氣液分離
    地層中石油到達(dá)油氣井口并繼而沿出油管或采氣管流動(dòng)時(shí)，隨壓力和溫度條件的變化，常形成氣液兩相。為滿(mǎn)足油氣井產(chǎn)品計(jì)量、礦廠加工、儲(chǔ)

存和輸送需要，必須將已形成的氣液兩相分開(kāi)，用不同的管線輸送，這稱(chēng)為物理或機(jī)械分離。

4）油氣計(jì)量
    油氣計(jì)量是指對(duì)石油和天然氣流量的測(cè)定。主要分為油井產(chǎn)量計(jì)量和外輸流量計(jì)量?jī)煞N。油井產(chǎn)量計(jì)量是指對(duì)單井所生產(chǎn)的油量和生產(chǎn)氣量的測(cè)

定，它是進(jìn)行油井管理、掌握油層動(dòng)態(tài)的關(guān)鍵資料數(shù)據(jù)。外輸計(jì)量是對(duì)石油和天然氣輸送流量的測(cè)定，它是輸出方和接收方進(jìn)行油氣交接經(jīng)營(yíng)管

理的基本依據(jù)。
5）轉(zhuǎn)油站
    轉(zhuǎn)油站是把數(shù)座計(jì)量(接轉(zhuǎn))站來(lái)油集中在一起，進(jìn)行油氣分離、油氣計(jì)量、加熱沉降和油氣轉(zhuǎn)輸?shù)茸鳂I(yè)的中型油站，又叫集油站。有的轉(zhuǎn)油站還

包括原油脫水作業(yè)，這種站叫脫水轉(zhuǎn)油站。
6）聯(lián)合站
    它是油氣集中處理聯(lián)合作業(yè)站的簡(jiǎn)稱(chēng)。主要包括油氣集中處理(原油脫水、天然氣凈化、原油穩(wěn)定、輕烴回收等)、油田注水、污水處理、供變電

和輔助生產(chǎn)設(shè)施等部分。
7）油氣儲(chǔ)運(yùn)
    石油和天然氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸簡(jiǎn)稱(chēng)油氣儲(chǔ)運(yùn)。主要指合格的原油、天然氣及其它產(chǎn)品，從油氣田的油庫(kù)、轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭或外輸首站，通過(guò)長(zhǎng)距離油氣輸

送管線、油罐列車(chē)或油輪等輸送到煉油廠、石油化工廠等用戶(hù)的過(guò)程。
8）儲(chǔ)油罐
    儲(chǔ)油罐是儲(chǔ)存油品的容器，它是石油庫(kù)的主要設(shè)備。儲(chǔ)油罐按材質(zhì)可分金屬油罐和非金屬油罐；按所處位置可分地下油罐、半地下油罐和地上油

罐；按安裝形式可分立式、臥式；按形狀可分圓柱形、方箱形和球形。
    若將進(jìn)油管從油罐的上部接入，當(dāng)流速較大的油品管線由高向低呈霧狀噴出，與空氣摩擦增大了摩擦面積，落下的油滴撞擊液面和罐壁，致使靜

電荷急劇增加，其電壓有時(shí)可高達(dá)幾千伏或上萬(wàn)伏，加之油品中液面漂浮的雜質(zhì)，極易產(chǎn)生尖端放電，引起油罐爆炸起火。因此，進(jìn)油管不能從

油罐上部接入。

3、所需化學(xué)品
  油氣集輸所需化學(xué)品包括以下14個(gè)類(lèi)型：緩蝕劑、破乳劑、減阻劑、乳化劑、流動(dòng)性改性劑、天然氣凈化劑、水合物制劑、海面浮油清凈劑、防

蠟劑、清蠟劑、管道清洗劑、降凝劑、降粘劑、抑泡劑等。

?破乳劑
   破乳劑是一種表面活性物質(zhì)，它能使乳化狀的液體結(jié)構(gòu)破壞，以達(dá)到乳化液中各相分離開(kāi)來(lái)的目的。原油破乳是指利用破乳劑的化學(xué)作用將乳化

狀的油水混合液中油和水分離開(kāi)來(lái)，使之達(dá)到原油脫水的目的，以保證原油外輸含水標(biāo)準(zhǔn)。

十一、煉油

    煉油一般是指石油煉制，是將石油通過(guò)蒸餾的方法分離生產(chǎn)符合內(nèi)燃機(jī)使用的煤油、汽油、 柴油等燃料油，副產(chǎn)石油氣和渣油；比燃料油重的

組分，又通過(guò)熱裂化、催化裂化等工藝化學(xué)轉(zhuǎn)化為燃料油，這些燃料油有的要采用加氫等工藝進(jìn)行精制。

    最重的減壓渣油則經(jīng)溶劑脫瀝青過(guò)程生產(chǎn)出脫瀝青油和石油瀝青，或經(jīng)過(guò)延遲焦化工藝使重油裂化為燃料油組份，并副產(chǎn)石油焦。潤(rùn)滑油型煉油

廠經(jīng)溶劑精制、溶劑脫蠟和補(bǔ)充加氫等工藝，生產(chǎn)出各種發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、機(jī)械油、變壓器油、液壓油等各種特殊工業(yè)用油。
1、煉油主要加工過(guò)程
    習(xí)慣上將石油煉制過(guò)程分為一次加工和二次加工，一次加工主要指常減壓蒸餾，屬物理變化過(guò)程。二次加工是將一次加工產(chǎn)物進(jìn)行再加工，除熱

裂化、催化裂化、催化重整外，還有加氫裂化（重質(zhì)油在高氫壓條件下，通過(guò)加熱和加催化劑，發(fā)生裂化反應(yīng)，生成汽油、噴氣燃料、柴油等的

過(guò)程）、石油焦化（將渣油全部轉(zhuǎn)化為氣體、輕質(zhì)油、重質(zhì)油和石油焦）等。二次加工屬化學(xué)變化過(guò)程。
2、煉油工藝
    石油制工藝過(guò)程因原油種類(lèi)不同和生產(chǎn)油品的品種不同而有不同的選擇。就生產(chǎn)燃料油品而言，大體可以分為三部分：原油蒸餾、二次加工、

油品精制和提高質(zhì)量的有關(guān)工藝。
1）原油蒸餾
   原油蒸餾是原油煉制加工的第一步，將原油進(jìn)行初步的處理、分離，并且為二次加工裝置提供合格的原料。原油蒸餾是煉油過(guò)程的龍頭，各煉油

廠均以其原油蒸餾的處理能力作為該煉油廠的規(guī)模。通過(guò)常壓和減壓蒸餾可以把原油中具有不同沸點(diǎn)范圍的組分分離成各種餾分。
常壓系統(tǒng)主要生產(chǎn)：石腦油、重整原料、煤油、柴油等。
減壓系統(tǒng)主要生產(chǎn)：潤(rùn)滑油餾分、催化裂化原料、加氫裂化原料、焦化原料、瀝青原料、燃料油等。

2）二次加工工藝
   從原油中直接得到的輕餾分是有限的，大量的重餾分和渣油需要進(jìn)一步加工，將重質(zhì)油進(jìn)行輕質(zhì)化，以得到更多的輕質(zhì)油品。這就是石油煉制的

第二大部分，即原油的二次加工。二次加工工藝包括許多過(guò)程，比如：催化裂化、催化重整、加氫裂化等向后延伸的煉制過(guò)程，原油的二次加工

可提高石油產(chǎn)品的質(zhì)量和輕質(zhì)油收率，可根據(jù)生產(chǎn)要求加以選擇。二次加工工藝是石油煉制過(guò)程的主體。

3）油品精制
   油品精制包括為使汽油、柴油的含硫量及安定性等指標(biāo)達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行的加氫精制；油品的脫色、脫臭；煉廠氣加工；為提高油品質(zhì)量的添

加劑如甲基叔丁基醚、烷基化油等加工工藝等。
3、煉油裝置
    煉油工藝所使用的裝置稱(chēng)為煉油（工藝）裝置。煉油裝置是由一定的設(shè)備，按照一定的工藝要求組合而成的。不同的工藝過(guò)程所使用的設(shè)備也有

區(qū)別。根據(jù)作用的不同，可將煉油設(shè)備大致分為六類(lèi)：
1）流體輸送設(shè)備

    主要用于輸送各種液體（如原油、汽油、柴油、水等）和氣體（油氣、空氣、蒸氣等），使這些物料從一個(gè)設(shè)備到另一個(gè)設(shè)備，或者使其壓力升高或降低，以滿(mǎn)足煉油工藝的要求，主要指各種泵和壓縮機(jī)。
2）加熱設(shè)備

   主要用于將原油或中間品加熱到一定溫度，使油品氣化或?yàn)橛推愤M(jìn)行反應(yīng)提供足夠的熱量和反應(yīng)空間，主要指各類(lèi)加熱爐、加熱，大家常見(jiàn)的煙筒就是加熱爐的煙筒。
3）換熱設(shè)備

   主要用于將高溫流體傳給低溫液體。煉廠使用這些設(shè)備的目的是加熱原料、冷凝、冷卻油品，并從中回收熱量、節(jié)約燃料，主要指各類(lèi)換熱器、冷卻器。
4）傳質(zhì)設(shè)備

   用于精餾、吸收、解吸、抽提等過(guò)程，主要指各種塔，如常壓塔、減壓塔，大家熟悉的煉油廠的幾個(gè)最高的塔就是。
5）反應(yīng)設(shè)備

   是為煉油工藝中進(jìn)行的各類(lèi)化學(xué)反應(yīng)提供場(chǎng)所，主要指各種反應(yīng)器、反應(yīng)釜、反應(yīng)塔，在反應(yīng)塔里面裝有填料和催化劑。
6）容器

   主要適用于儲(chǔ)存各種油品、石油氣或其它物料，主要指各類(lèi)壓力容器和各類(lèi)儲(chǔ)罐，其中儲(chǔ)油罐的用量最大。
?以上各種設(shè)備，有的主要用于煉油裝置，如加熱爐、塔、換熱器等工藝設(shè)備，有的則不限于煉油裝置，如泵、壓縮機(jī)等通用設(shè)備。

?三維動(dòng)畫(huà)—石油勘探開(kāi)發(fā)全流程