采油地质培训.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除培 训 教 案课题：石油天然气培训目的：让员工了解石油和天然气的基础知识培训内容：石油是由各种碳氢化合物混合而成的一种油状液体。石油分为天然石油和人造石油两种。天然石油是从油气田中开采出来的；人造石油是从煤或油页岩等干馏出来的。石油在提炼以前称为原油，从原油中可以提炼出汽油、柴油、润滑油及其它一系列石油产品。石油一般呈棕色、深褐色、黑绿色等，也有无色透明的。石油有特殊的气味，含有H2S的有气味，含芳香烃的有香味。分析地层原油的物理性质，一般取以下几项基本参数。1） 饱和压力：地层原油在压力降到开始状况下测得的饱和压力，一般说的饱和压力是指原始饱和压力。2）原始溶解气油比：在地层原始状况下，单位重量（或体积）原油溶解的天然气量，称为原始气油比，单位是t/m3 或m3 /m3 ,油井生产时，每采出一吨原油伴随采出的天然气量称生产气油比，单位是m3/t。3） 密度和相对密度是指单位体积原油的质量。单位是Kg/ m3。原油的相对密度是批原油在温度为20时的相对密度与温度为4时同样体积纯水密度之比值。4） 原油粘度：石油在流动时，其内部分子之间的摩擦阴力，称为原油粘度，单位是MPaS。影响粘度的因素很多，在地层中的原油，由于温度高、压力高，且溶解有大量天然气，所以粘度小；而地层粘度底溶解气量大，所以粘度比地层条件下大得多。5） 原油凝固点：原油冷却到失去流动性时的温度，叫原油的凝固点。6） 原油的体积系数：地层条件下单位体积原油与其在地面条件下脱气后的体积之比值，称为体积系数。7） 原始收缩率：地层原油取到地面后，天然气逸出使体积缩小，收缩的体积占原始体积的百分数称为收缩率。石油的化学性质石油主要由碳、氢元素组成，碳占83%87%，氢占10%14%，还有氧、氮和硫，但含水量量都不超过1%，个别油田含硫量可达3%4%。天然气的物理性质天然气是以气态碳氢化合物为主的各种气体组成的混合气体。天然气的化学性持天然气是以主要成分有甲烷（CH4）乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10），还有二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）氢（H2）硫（S）和氮（N2）等。甲烷在天然气中仿量最多，占42%98%。当其含水量量超过95%时，则称为干气；而乙以上的重烃含量超过5%时，称为湿气。干气多产自纯气藏，而湿气则多与石油伴生。复习思考题：名词解释：石油，天然气，饱和压力，原始溶解油气比，原始粘度，原油体积系数。作业题：1、 什么是石油？2、 什么是天然气？3、 什么是原油粘度？4、 什么是饱和压力？5、 天然气的组成？6、 石油的组成？课题：储油层和油藏培训目的：让员工了解储油层和油藏的基础知识培训内容：一、 储油层的性质石油和天然气是生成于富含有机质的沉积岩中。油气在地下是储存于具有孔隙和裂缝的地层当中。因此，我们把具有孔隙、裂缝或空洞，能使油气流动，聚集的岩层称为储油（气）岩，或称为储集层。储集层层具有两个重要特性孔隙性和渗透性。孔隙性保证了油气在地下有储集的空间，其孔隙的多少和大小直接影响到储集的数量，渗透性保证油气在岩层内可以流动，它的发育情况决定了油气在岩石中流动的难易程度。因此孔隙性和渗透性是评价储油层的重要标志。1、 岩石的孔隙性岩石当中存在的孔隙的性质称为岩石的孔隙性。岩石的孔隙是多种多样的，其成因分为原生孔隙和次生孔隙。原生孔隙是指岩石在沉积成岩过程中形成的孔隙；次生孔隙是指岩石形成后，受外力等作用所形成的孔隙。孔隙度是岩石中所有孔隙的总体积在该岩石中所占的比例，一般以百分数表示，也称为绝对孔隙度。有效孔隙度是指流体可以在其中流动的，相互连通的孔隙的总体积在该岩石中所占的比例。2、 岩石的渗透性（1） 达西公式在一定的压差下，岩石本身允许流体（油、气、水）通过的性能叫渗透性。渗透性是决定油层产油能力最重要的因素。渗透性的好坏，可用渗透率表示，渗透率的数值是用达西定律求得的。通过大量的实验，发现在单位时间内通过岩石截面积的液体流量与压力差和截面积的大小成正比，而且与液体通过岩石的长度及液体的粘度成反比，即式中Q单位时间内液体通过岩石的流量，立方厘米/秒；F液体通过岩石的截面积，平方厘米；液体的粘度，厘泊；L岩石的长度，厘米；（1-2）液体通过岩石前后的压差，大气压。式中的比例系数K即为岩石的渗透率，它表示了在一定的压差下，液体能够通过岩石的能力。当液体的粘度为1厘泊，压差（1-2）为一个大气压，岩石截面积F为1平方厘米，岩石长度为1厘米，此时所通过的液体的体积流量正好为1立方厘米/秒时，该岩石的渗透率K的大小为一个达西（D）。一般常取千分之一作单位，称为毫达西（mD）。储油层的孔隙度与渗透率之间通常有较密切的关系，一般有效孔隙度增高，渗透率增大。（2） 绝对渗透率在一定压差下单相流体在岩石孔隙中流动，并且流体与岩石间没有物理、化学作用，这时求得的岩石孔隙的渗透率叫绝对渗透率。它只代表流体岩石的能力，表明岩石的一种特性。测定时流体一般用空气，所以绝对渗透率又叫空气渗透率。（3） 有效渗透率在岩石中孔隙中同时有两相对以上液体时，岩石孔隙只不过允许某一相通过的渗透率，称为某相的有效渗透率。它不但与岩石本身性质有关，而且与孔隙中液体性质和它们的数量比例有关。3储油层内流体渗流特性岩石中所含的油或水的体积与岩石孔隙体积的比值，分别叫含油饱和度和含水饱各度，常用百分数表示： 岩石孔隙中的含油体积含油饱和度= *100%岩石孔隙体积岩石孔隙中的含水体积含水饱和度= *100% 岩石孔隙体积岩石孔隙中含油（水）饱各度的高低，影响了油（水）相对有效渗透率的大小 。（1） 相对渗透率有效渗透率与绝对渗透率的比值称为相对渗透率。注水开发的油田，油层中的含水量油饱和度逐渐减少，含水饱和度不断增加，因此随含水上升，油的相对渗透率逐渐下降，水的相对渗透率逐渐上升。3、 储油层的类型一般按岩石类型把储油层分为：碎屑岩类、碳酸岩类和其它岩类三种类型。（1） 碎屑岩储集层由矿物颗粒及胶结物组成。目前世界上40%以上的油气储集在该岩型中。这类储集层由矿物颗粒及胶结物组成，储油性的好坏取决于岩石的孔隙性和渗透性。（2） 碳酸盐岩类储层包括石灰岩、白支岩、白支质灰盐、鲕状灰盐等。目前世界上已经探明的油、气储量近一半在这类储集层中，而且占总产量的60%（3） 其它类型的储集层（4） 这类包括岩浆岩、变质岩、泥岩。二、 油气藏三、 地下岩石中能够聚集并储藏石油或天然气的场所，称为油气藏。形成油气藏的必须具备生、储、盖、运、圈等条件。复习思考题：1名词解释：孔隙性、有效孔隙度、渗透率 、有效渗透率、含油饱和度、油气藏。2、储油层有哪些特性？3、形成储油层的条件？作业题：名词解释：有效孔隙度、渗透率、含油饱和度、油气藏。课题：油田开发的主要指标培训目的：让员工了解油田开发的主要指标及指标大小和变化情况。培训内容：一、 产量方面的指标1、 日产水平：油田实际日产量的大小叫日产水平，单位吨/日。2、 生产能力：油田所有油井（除去计划暂闭井和报废井）应该生产的油量的总和叫油男生产能力。单位吨/日3、 折算年产量是一个预计性的指标，可根据今年的情况预计明年的工作。 十二月份的产量折算年产量=-*365十二月份的日历天数4、 生产规模：所有油井生产能力的总合乘以采油时率叫生产规模，它是个参考性指标。5、 平均单井产量：油田实际产量除以实际井的井数，这个指标是确实的数据。6、 综合生产油气油比：是指每采1吨原油伴随产出的天然气量，数值上等于油田月产气量（米3）与月产油量（吨）之比值，单位为米3/吨。注意：月产量中不包含气井的产气量。7、 累计气油比：表示油田投入开发以来天然能量消耗的总的情况。 累计产气量（米3）累计气油比=- 累计产油量（吨）8、 实际采油速度：实际年产量与地质储量之比。9、 折算采油速度：折算年产量与地质储量之比。10、 采出程度：累计产油量与地质储量之比。表示从投入开发以来，已经从地下采出的地质储量。11、 油田自然递减率：油田自然递减率是衡量油田一年来产量变化指标，其计算方法是：今年底老井 - 去年底老井 -老井今年措施 平均日产量 平均日产量 日增油量油田自然递减率 = - 去年年底老井平均日产量递减率大小与油田所处含水阶段和注水等各项开发工作的好坏有关，综合递减率低，有利于油田长期高产稳产。二、 压力方面的指标1、 原始地层压力：是指未开采时测得的油层中部压力。地层压力随地层深度增加而增加，一般油层的压力与油层的海拔位置成正比关系。2、 目前地层压力（静压）：油田投入开发后，在某些井点， 关井压力恢复后所测得的油层中部压力称为静压。它是衡量地层能量的标志。3、 流动压力（流压）：是油井正常时，所测得的油层中部压力。流压的高低，直接反映出没井自喷能力的大小三、 有关水的指标1、 产水量：表示油田出水的多少。日产水量是每天出多少水；累计产水量是一共出多少水。2、 综合含水率：产水量与油水混合总产量之比的百分数，它表示油田出水或水淹的程度，是个极其重要的指标。3、 水油化：产水量与产油量之比，表示采出一吨油同时要采出多少方水。4、 含水上升率：指每采出1%地质储量含水量水上升的百分数。 fw1-fw2含水上升率=- R1-R2fw1-报告末期综合含水，%fw2-报告初期综合含水，%R1-报告末期采出程度，%R2-报告初期采出各度，%5、 注采比：批注入剂占地下体积与采出物（油、气、水）所旧地下体积之比值。 注入水的体积注采比=- 原油体积系数 采油量- +产出水体积 原油相对密度注采比分月注采比各累计注采比。累积注采比用累积注水量、累积采油量、累积产水量代入公式可求得。6、 地下亏空：注入剂的体积注入体积少于采出地下体积，叫地下亏空。是注采不平衡的表现。7、 注水利用率：用注水利用率衡量油田注水效果，注水初期的油田不含水，注入1方水就推上出1方的油，其注水利用率是100%，当油田含水后，注入水有一部分随油采出平，采出的水没有驱油作用，可以说是无效的，注水利用率就是批注入水中有多少留地地下起着驱油作用。8、 注水井的吸水指数：是单位注水压差的昌注水量，即日注水量注水利用率米（日。兆帕）注水井流压注水井静压或两种注水压力下日注水量之差吸水指数=-米（日。兆帕） 两种注水压力差复习思考题：1、 产量方面的开发指标有哪些？2、 压力方面的开发指标有哪些？3、 有哪些有关注水的指标？作业题：1、 注水井吸水指数2、 地下亏空3、 综合含水率4、 原始地层压力5、 目前地层压力6、 日产水平7、 折算年产量课题：油田开发应录取的资料用其整理培训目的：让员工了解油田开发应录取的资料用其整理的基本情况。培训内容：1、 产能资料：包括油井用分层的日产液量、日产油量、日产水量、日产气量、分层的日产液量、产油量、产水量2、 压力资料：包括油井及其分层的地层压力、井底流动压力、井口的油管压力、套管压力和集油管线的回压力。它们可以反映油藏内的驱油能量用其从油层到井底一直到井口的消耗过程和剩余压力。同时可以了解不同油层的驱油能量。3、 水淹状况资料4、 包括油井所产原油的含水率，分层的含水率，以及通过在开发过程中钻井、检查井和调整井录取分层含水率和分层驱油效率等。它直接反映剩余油分布及其储量动用状况5、 机械采油井的物理化学性质：包括机采进口车的示功图、动液面、热油（水、化学）洗井、电流、冲程、冲次、泵径、泵深等资料。它可以反映反映机械采油井工作状态是否合理。6、 井下作业资料：包括施工名称、内容、主要措施参数、完井管柱结构等。如油井压裂，包括压裂深度，层位，压裂时的排量、破裂压力，加砂的粒度、性质、砂量、压裂液名称、用量等，以及完井管柱结构。二、注水井应录取的资料1、 吸水能力资料：包括注水井的日注水井量、分层日注水量。它直接反映注水井和分层的吸水能力及其实际注水量。2、 压力资料：包括注水井的地层压力、井底注入压力、井口的油管压力、套管压力、供水管线压力。它直接反映了注水井从供水压力到井底压力的消耗过程，井底的实际注水压力，以及地下注水线上驱油能量。3、 水质资料：包括注入和洗井时的供水水质、井口水质、井底的水质。水质一般包括含铁、含油、含氧、含悬浮物等项目。它反映注入水质的好坏和洗井后井筒达到的清洁程度。4、 井下作业资料：包括作业名称、内容、主要措施的基本参数，完井的管柱结构等。如分层配注有：所分层段、封隔器位置、每个层段所用水嘴等。又如酸化井酸化深度、层位，挤酸时的压力、排量，酸的配方，完井管柱等。三 、油井注水井资料的整理1、 油、水井综合记录的整理：是以一口井为单位把每天的生产数据包括生产时间、井口资料、测试测压资历料、分析化验、清蜡情况、停产等按日历逐日记录在一个表格上，每天一张。2、 采油、注水曲线的整理：是将综合记录上的数据以曲线方式绘制一张。以采油曲线为例：横坐标是时间，一般是每毫米代表一天；纵坐标有不同的坐标轴，分别代表时间、油嘴、地层压力、液压、产液、产油、含水、油压、套压等。注水曲线也是一样，只是换为注水井的各项参数。3、 油、水井井史数据的整理：油、水井井史是从油、水井月综合记录中每个月选取一个值，代表本月的生产情况。项目包括生产时间、井口压力、产液、产油、产水、（注水）、测压、化验含水等，每月一行，一年一张，做为单井开采的历史保存，便于查阅。复习思考题：1、 采油井应取全取准哪些方面的资料？2、 注水井应取全取准哪些方面的资料？3、 怎样整理油井、注水井综合记录？4、 怎样整理采油、注水曲线？作业题：采油井、注水井分别取全取准哪几项资料？课题：抽油泵的工作原理培训目的：让员工了解有杆泵采油的中抽油泵的原理。培训内容：有杆泵的工作原理是当活塞上行时游动阀受油管内活塞以上液柱的压力作用而关闭，并排出活塞冲程一段液体。固定阀由于泵筒内压力下降，被油套环形成空间液柱压力顶开，井内液体进入泵筒内，充满活塞上行所让出的空间。当活塞下行时，由于泵筒内液柱受压，压力增高，而使固定阀关闭，在活塞继续下行中，泵内压力继续升高，当泵筒内压力超出油各内液柱压力时，游动阀被顶开，液体从泵筒内经过空心活塞上行进入油管。在一个冲程中，深井泵中，深井泵应完成一次进油和一次排油，活塞不断运动，游动阀与固定阀不断地交替关闭和顶开，井内液体就不断地进入工作筒，从而上行进入油管，最后达到地面。理论排量和泵效深井泵在理想的情况下，活塞一个冲程中可以排出的液量叫泵的理论排量。在数值上等于活塞上移一个冲程时所让出的体积。其公式如下：Q理=KSN式中Q理-深井泵的理论排量，米3/日K-排量系数S-冲程，米N-冲次，次/分排量系数K值，在数值上等于1440F。F为活塞截面积，单位是米2。各种直径深井泵的排量是一定的。详见表深井泵的排量系数K泵径,毫米384344567083面积,10-4米211.3414.5215.2024.6338.4854.10K1.632.092.193.545.547.79抽油机的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效.严格地讲,这叫做视泵效,因为要求得深井泵的实际砂效就要考虑液体的体积系数和油管、抽油杆的冲程损失，一般以视泵效代替实际泵效。其计算公式为：Q液= -100% Q理式中的-深井泵泵效Q液-油井实际日产量，吨/日Q理-泵的理论排量，吨/日。影响泵效的因素泵效的高低反映了泵性的好坏及抽油参数的选择是否合适等。影响泵效的因素有三种。（1） 地质因素1） 油井出砂：砂子磨损阀球、阀座、活塞及衬套等部件，导致泵效降低。固定阀或游动阀砂卡或砂埋也影响泵效。2） 气体的影响：油层能量低、供液不足或气体过多的井，当泵入口处的压力低于饱和压力时，进入泵内的将是油气混合物，进入泵内油的体积减少，使泵效降低。另外，活塞在下死点时固定阀和游动阀之间的余隙中存在着高压油气混合物，在活塞上行时，混合物膨胀，固定阀不能立即打开，使泵效压力下降。这种情况在双阀管式中比在三阀管式泵中比在三阀管式中要明显些。3） 油井结蜡；由于活塞上行时，泵内压力下降，在泵的入吕及泵内极易结蜡，使油流阴力增大，影响泵效。4） 原油粘度高：由于油稠，油流阻力大，固定阀和游艺机动阀不易打开和关闭，抽油杆不易下行，影响泵的冲程，降低泵的充满系数，使泵效降低。5） 原油中含腐蚀性的水和硫化氢气体，腐蚀泵的部件，使之漏失，影响泵效。（2） 设备原因泵的制造质量，安装质量，衬套与活塞间隙配合的部件不当，或阀球与阀座不严等到都会使泵效降低。（3） 工作方式的影响泵的工作参数选择不当，也会降低泵效，如参数过大，造成供不应求，泵效自然很低。冲程过快会造成油来不及进入砂泵工作筒，而使泵效降低。泵挂过深，使冲程损失过大，也会降低泵效。提高抽油泵的效的方法1、 提高注水效果，保持地层能量。稳定地层压力，提高供液能力。2、 理选择深井泵，提高泵的质量（检修），保证泵的配合间隙及阀不漏。3、 理选择油井工作参数。4、减少冲程损失。4、 防止砂、蜡、水及腐蚀介质对泵的侵害。复习思考题：1、抽油泵的工作原理是什么？2、影响泵效的因素有哪些作业题：1、抽油泵的工作原理是什么？2、影响泵效的因素有哪些课题：油井管理培训目的：让员工了解油井管理的基本内容。培训内容：要将地下原油开采到地面上来，必须经过两个过程：第一个过程，是如何使储藏在岩石孔隙中的原油渗透到井底；第二个过程是如何使渗透到井底的油气沿着井筒最有效地瘵升到地面。这两个过程是相互联系、相互影响、不可分开的。前一个过程的主要原因任务是合理开发油田，后一个过程的主要任务是合理管好油井。因为油井是油层的出口，是人们用以控制油藏生产的重要手段，如果油井管理不好，必然影响整个油田的开发。相反，对于注水井开发的油田，如果注水井管理不好，整个油藏开发恶化，那么油井也将很难正常生产。；因此，决不能机械的把两个过程，两个任务截然分开，它们是相互关联的有机整体。要高效合理地开发油田，必须搞好配产配注和油水井管理工作。一、 油井管理要做好油井管理，必须坚持油田的各项规章制度，取全取准各项生产资料，进行综合分析，以相应的工艺技术措施加强日常管理，减少砂、蜡、水等油井正常生产的影响，达到油田、油井的长期高产稳产、以提高油田最终采收率。（1） 砂井的管理出砂的原因：油井出砂，其中一部分砂子沉积井口形成“砂堵”，增加油流阻力，使油井产量降低，砂堵严重时，砂柱高度可达百米以上，将油井堵死，使油井停产；另一部分砂子被油流携带上升出井，在上升过程中会磨损设备，卡住深井泵活塞、阀等采油设备；油井大量出砂后使井底附近岩层被破坏而坍塌，岩层坍塌还可能使套管损坏。油井出砂是各种因素综合影响的结果，还可归纳两类；地质因素和开采因素。地质因素有： 岩层原始受力状态。随着埋藏深度的增加，油层岩石就越容易变形和破坏。 岩石的结胶状况。胶结疏松和松散砂岩油层容易出砂。 高渗透率的砂岩尚未层和裂缝发育的油层容易出砂。开采因素有： 固井质量差。由于固井质量差，使油井壁岩石不断受到冲刷，胶结遭到破坏，导致油井出砂。 打开油层方法、诱导油流和放喷方法不当引起出砂。 油蟛工作制度不合理，措施不当引起出砂。 油井大量出水时容易出砂油井防砂的方法 制定合理的开采制度和井下作业措施。 人工井壁或人工胶结砂层防砂。 衬管、砾石充填和滤砂器防砂油井清砂的方法常用的清砂方法有冲砂、捞砂两种。冲砂是使用高速液流将井内积砂冲散，并借上返流将泥砂带到地面。冲砂分为正冲洗、反冲洗和正反冲洗三种方式。正冲砂，冲砂液从油管打入，套管返出，随砂粒的冲散、带出，逐步下放油管。正冲洗冲砂能力强，但携砂上返能力较弱。 反冲砂，冲砂液从套管打入，油管返出。冲砂能力较弱，携砂能力较强。正、反冲砂，先用正冲砂的方式将砂冲散，然后迅速改为返冲砂，将冲散的砂子从油管中返出地面，它综合了正冲砂和反冲砂方式 的优点，提高冲砂效率。（2） 稠油井的管理1） 稠密油的物理性质：稠油：主要是粘度高，相对密度大。一般把在油层中原油粘度大于50毫帕秒或地面脱气后粘度大于100毫帕秒，相对密度大于0.934的高粘度重质原油视为稠油。2） 稠油的开采方法：针对重质稠密油粘度很高，流动阻力在的特点， 一般使用降低粘度的办法进行开采。常用的方法有：加温法、乳化泣湿法、稀释法、裂解法。3） 稠油井的管理。一般采用大泵径、慢冲次。大泵径的阀座进油口都比较大，可减小稠密油进入泵时的阻力；采用慢冲次，可使活塞移动的速度尽量接近油进入泵时的流速，达到提高泵充满系数的目的。稠密油的携砂能力比较大，所以稠油井泵的进口一般不需要下滤器，这样减小油进入泵时的阻力。 泵下掺水降粘的井的管理。要点：开井前先掺水，生产中控制不，停产前多掺水。 地面掺水井的管理。要点：开井前水循环，生产中水稳定，关井后再冲洗。 容易出砂的乳化降粘井的管理。开井前应做好一切准备工作，尽量减少停抽井和开井次数。因帮必须停抽时，抽油机驴头应停在上死点，以防止砂卡抽油泵活塞。对于没有防砂措施的井开井时必须平稳操作，先用小冲和慢冲次生产，待遇生产正常后，再调节器合理的参数，其中的避免生产压差突然增大面引起油层出砂。对于高产井的出砂井，必须通过试井确定合理采油强度，