毕业论文油气田勘探开发技术.doc

摘要油气田勘探是一门综合性的应用科学。它是根据油气成藏机理和油气在地壳中的分布规律，采用现有的勘探方法与技术，以达到经济、高效、快速的寻找，发现和探明油气为目的的一门科学。石油与天然气就在国民经济的发展中处于重要地位，被称为“国民经济的血液”和“黑色的金子”，其在现代经济生活中的作用主要体现在两个方面：一是作为极为重要的动力燃料和润滑油料；二是作为一种十分重要的化工原料，现在已经能够从中提炼出3000多种产品。油气资源勘探是以勘探理论和勘探技术作为支柱，以勘探管理为主体，以勘探决策为首，通过部署设计和综合研究为指导方向进行勘探的。它既是一项高风险、高技术、高投入和高回报的商业经济活动，也是一项庞大而复杂的系统工程。油气田开发技术是一门集多学科理论和技术的综合应用技术，今天它更融入了近代诸多学科的高新技术。其发展水平关系到对地下的油气资源合理有效地利用和经济效益。核心的理论是地下流体力学，而中心的技术问题就是如何合理利用天然能量(油气藏压力)和恰当使用人工能量(注水、注气、抽汲等)最大限度地采出地层中的油气，也就是尽可能地提高油气采收率，达到最好的经济效益。所以所有开发技术要求集中到一点就是如何提高采收率，它是开发水平高低的标志。大庆油田的开发水平之所以是属世界一流的，就是因为它的石油采收率已达到40%的世界先进水平。 油气田开发技术概括来说有三方面：第一，把油气藏描述与评价贯穿油气田开发的始终，根据油气田(藏)的地质特征，按前述要求编制好科学的油气田开发方案，把当前产量与长远效果相结合，确定合理的开采速度，以取得更高的最终采收率；第二，分阶段深化油气田地质规律性的认识，根据对开发过程中油气田地下动态监测的新资料，及时地调整完善开发部署，尤其是井网部署的调整，“选择合理井网密度问题，具有重大的国民经济意义。希望能找到井数最少(油气藏开发的投资最小)而原油目前产量和最终采油量最大的方案”。同时，要采取科学的开发技术与增产措施，包括采用早期人工注水方法(二次采油)，实行分阶段布井，逐步完善开发井网、应用分层段开采技术，气田中后期低压开采技术等，以延长稳产期，达到预期的开采效果，提高经济效益；第三，加强从油井、井组到全油区的生产技术管理，严格执行各项技术标准，保证生产正常、安全、节约、完满实施油田开发方案设计。关键词：理论，技术，阶段，开发。目录第一章 前言1.1油气田勘探发展史-11.2油气田开发发展史-2第二章 油气田勘探技术-2.1 勘探现状及前景思路- 2.2 勘探技术-第三章 油气田勘探阶段-3.1 区域勘探-3.2 工业勘探- 第四章 油气田开发-4.1 油气田开发技术进展-4.2 油气田开发技术-第五章 总结-参考文献-第一章 前言1.1 油气田勘探发展史我国对地壳变迁的现象的认识，最早的可追溯到先秦时期。沈括在这方面有突出的贡献，他不但对地壳变迁有认识，而且更以古生物化石为证，说明了地质沉积现象，可谓是油气地质学的萌芽。人们有意识的钻探石油则是近一个半世纪以来的事。从找油的理论和手段来看，近代世界石油勘探工作经历了几个十分明显的阶段。在19世纪50年代，勘探的依据是油气苗，人们相信油气苗是地下油气藏的直接显示。因此，井位主要选择在接近油苗和先期钻探成功井的附近。人们还没有自觉地利用地质学的原理勘探石油。19201930年发生了第一次石油技术革命。石油地质变化最显著的标志是由地面地质转入地下，由仅仅根据油气苗、山沟河谷的露头确定井位发展到在背斜构造理论指导下找油，由所谓“前地质时期”进入背斜理论时期。1926年首次利用重力勘探发现了美国得克萨斯州的一些盐丘油田，随后地震勘探方法在圈定构造油气田方面开始显示成效。1929年开始采用地震反射波法，取代了之前的折射法，使广大地表被覆盖的平原和盆地区，都能从事油气勘探。从此以后，地震勘探发展成为油气勘探工作中应用最广泛和必不可少的一种方法，目前已成为最有效的油气勘探方法。第二次技术革命时期是在二次大战以后，特别是60-70年代。这个时期是所谓“石油文明”由美国迅速扩展到其它主要工业国的时期也是后者完成能源结构以煤为主转移到石油为主要能源的过渡。在此期间，石油地质学的新理论、新方法层出不穷。从全球构造出发，发展了板块构造理论，被称为地学上的一次革命，这一理论在石油勘探中得到广泛应用。有机地球化学研究，可对沉积盆地的成油条件、油源、及生油量进行定量评价，指出有利油气勘探地区。在勘探技术上，由于大量采用数字地震仪，多道多次覆盖技术，配以大容量高速电子计算机做数据处理，使油气勘探技术达到新的水平，在勘探程度高的老探区也不断扩大了储量。随着后来勘探实践的认识，人们逐渐发现并不是所有油气藏都与背斜有关。美国石油地质学家莱复生于1966年在一篇论文中首次提出了隐蔽油气藏一词。隐蔽油气藏是指构造油气藏以外的非构造油气藏，像地层油气藏、岩性油气藏等。隐蔽油气藏的提出和发现，为油气的勘探开发提供了更广阔的前景。依据国外一些高成熟探区的资料，复杂、隐蔽型石油储量约占总石油储量30-40%，勘探程度越高，隐蔽油藏占的比例越大。自20世纪80年代至今的第三次石油科技革命正在向纵深发展，以信息技术为主要特征。石油科技的新概念、新理论、新工艺、新方法层出不穷：高分辨率地震、三维地震、四维地震、处理解释一体化、三维可视化、层析成像、核磁测井等。1.2 油气田开发发展史石油和天然气的大规模开采和应用，是近百年的事。美国和俄国在19世纪50年代开始了他们各自的近代油、气开采工业。其他国家稍晚一些。石油开采技术的发展与数学、力学、地质学、物理学、机械工程、电子学等学科发展有密切联系。大致可分三个阶段： 初期阶段 从19世纪末到20世纪30年代。随着内燃机的出现，对油料提出了迫切的要求。这个阶段技术上的主要标志是以利用天然能量开采为主。石油的采收率平均只有1520，钻井深度不大，观察油藏的手段只有简单的温度计、压力计等。 第二阶段 从30年代末到50年代末，以建立油田开发的理论体系为标志。主要内容是：形成了作为钻井工程理论基础的岩石力学；基本确立了油藏物理和渗流力学体系，普遍采用人工增补油藏能量的注水开采技术。在苏联广泛采用了早期注水保持地层压力的技术，使石油的最终采收率从30年代的1520，提高到30以上，发展了以电测方法为中心的测井技术和钻4500米以上的超深井的钻井技术。在矿场集输工艺中广泛地应用了以油气相平衡理论为基础的石油稳定技术。基本建立了与油气田开发和开采有关的应用科学和工程技术体系。 第三阶段 从60年代开始，以电子计算机和现代科学技术广泛用于油、气田开发为标志，开发技术迅速发展。主要方面有：建立的各种油层的沉积相模型，提高了预测储油砂体的非均质性及其连续性的能力，从而能更经济有效地布置井位和开发工作；把现代物理中的核技术应用到测井中，形成放射性测井技术，与原有的电测技术, 加上新的生产测井系列,可以用来直接测定油藏中油、气、水的分布情况，在不同开发阶段能采取更为有效的措施；对油气藏内部在采油气过程中起作用的表面现象及在多孔介质中的多相渗流的规律等，有了更深刻的理解，并根据物理模型和数学模型对这些现象由定性进入定量解释（见油藏数值模拟），试验和开发了除注水以外提高石油采收率的新技术；以喷射钻井和平衡钻井为基础的优化钻井技术迅速发展。钻井速度有很大的提高。可以打各种特殊类型的井，包括丛式井，定向井，甚至水平井，加上优质泥浆，使钻井过程中油层的污染降到最低限度；大型酸化压裂技术的应用使很多过去没有经济价值的油、气藏，特别是致密气藏,可以投入开发,大大增加了天然资源的利用程度。对油井的出砂、结蜡和高含水所造成的困难，在很大程度上得到了解决（见稠油开采，油井防蜡和清蜡，油井防砂和清砂，水油比控制）；向油层注蒸汽，热采技术的应用已经使很多稠油油藏投入开发；油、气分离技术和气体处理技术的自动化和电子监控，使矿场油、气集输中的损耗降到很低，并能提供质量更高的产品。第二章 油气田勘探技术2.1 勘探现状及前景思路一、勘探现状 随着中国陆上含油气盆地逐步进入高成熟勘探阶段，探索岩性油气藏的重要性也日趋明显。岩性油气藏是目前中国陆上油气勘探的四大重要领域之一(其他3个领域是前陆冲断带油气藏勘探、叠合盆地中下部组合和老区精细勘探)。也是目前中国陆上实现油气增储上产的重要现实领域。从中国陆上近年来岩性油气藏探明储量规模来看，已经从90年代初的20%逐步上升到目前的55%左右，初步显示出岩性油气藏在增储上产方面的重要意义。从具体盆地来看:在松辽、鄂尔多斯、渤海湾等盆地年增储规模均在亿吨以上;在准噶尔、塔里木、四川等盆地其增储地位日显重要;在二连、海拉尔、柴达木等盆地成为新的增储领域;在酒泉、吐哈等盆地此方面勘探也有新的发现。总体来看中国陆上大部分含油气盆地在岩性油气藏勘探领域都取得了突破性进展。勘探实践证明，中国陆上绝大部分含油气盆地应具有发育岩性油气藏的良好地质背景。二、勘探前景 从中国陆上主要含油气盆地剩余油气资源量来看，七大盆地(松辽、渤海湾、鄂尔多斯、准噶尔、塔里木、柴达木、四川盆地)剩余石油地质资源总量179.2亿t，岩性地层91.3亿t，占总石油地质资源量的51%。具体到各个盆地来看:松辽盆地剩余资源41。3亿t，其中岩性一地层26.6亿t;渤海湾盆地剩余资源32.7亿t，其中岩性一地层12.7亿t;鄂尔多斯盆地剩余资源33.7亿t，其中岩性一地层27.6亿t;准噶尔盆地剩余资源20.3亿t，其中岩性一地层10.3亿t;塔里木盆地剩余资源38.3亿t，其中岩性一地层8.5亿t;柴达木盆地剩余资源1O亿t。其中岩性一地层4亿t;四川盆地剩余资源2.9亿t,其中岩性一地层196亿t。由此可见，中国陆上主要盆地都具有开展岩性一地层油气藏勘探的资源基础。剩余资源量丰富，岩性一地层油气藏勘探前景广阔。从目前的勘探成果来看，以岩性一地层油气藏为主的非构造油气藏勘探取得了丰硕的成果。在这些阶段的油气勘探过程中。各个盆地积累了大量的地质、地震、钻井、测井、录井、测试和化验资料。一定程度的资料积累是岩性一地层油气藏勘探的基础，从各个盆地的资料积累来看，中国陆上主要含油气盆地均具有开展岩性一地层油气藏勘探所需的资料基础。 三、勘探思路 随着油气藏勘探逐步开展，含油气盆地在各个勘探阶段所面临勘探对象的转变，即通过油气藏勘探所采用的勘探思路和技术方法也逐步发生变化，包括:找油思路的转变主要表现在由构造向岩性转变、由正向构造带向负向构造带转变、由构造高部位向构造带翼部转变、由环洼向洼槽转变、由单一类型向多种类型油气藏转变;研究方法的转变由构造油藏勘探的核心工作精细构造解释。落实圈闭高点到岩性油藏勘探的核心工作精细沉积储层解释，落实砂体空间展布形态的转变，构造研究找背景，沉积研究找砂体，构造背景与沉积砂体综合研究预测隐蔽油气藏有利成藏区带；研究手段的转变由传统石油地质评价手段转变为应用含油气系统、层序地层等现代理论，结合地震信息多参数综合评价方法，加深研究，创新认识，提高综合研究水平，达到对勘探目标多方位、多方法、多技术的全面综合评价与分析;组织形式的转变由过去构造解释、沉积储层、新技术应用、圈闭评价分头研究转变为组成多学科多专业项目组。实现地质与物探研究的有机结合，资料处理、解释、分析与评价一体化，优势互补，联合攻关，解决关键问题。上述勘探思路、研究方法、研究手段和组织形式的转变为岩性油气藏勘探的突破提供了重要保障。同时先进技术的应用为岩性一地层油气藏勘探取得重大突破提供了良好支持。良好的技术支持和技术储备是当前和今后开展岩性一地层油气藏勘探的关键。总体来看。中国陆上主要含油气盆地具备开展岩性一地层油气藏勘探的地质背景，拥有丰富的剩余资源量保证，前期进行了良好的资料积累，同时也具有良好的勘探技术支持。从勘探历程来看，中国陆上的主要含油气盆地目前已经进入岩性一地层油气藏勘探的阶段。各盆地具有良好的岩性一地层油气藏勘探前景2.2 勘探技术油气田勘探是一项技术密集型的高科技产业，它的发展在很大程度上受制于勘探技术方法的进步。油气田勘探技术基本上可分为以下几种类型。第一类地质法，是在地面、近地表或空中进行；第二类地球物理法；第三类地球化学勘探法；第四类钻井法；第五类遥感技术。一、地质法 地质法是油、气田勘探工作中始终使用的基本工作方法。它可以分为两大类型。1地面地质调查 在地面岩层露头区(地下岩层自然出露区)，地质工作者直接观察岩石、地层和油气地面显示以及进行构造测量等工作，并通过采样实验室分析资料、地球物理、地球化学和遥感测量等地质解释资料，除研究岩石、地层和构造等基础地质问题外，主要是研究区域的石油地质条件，以确定油、气藏形成的可能性及其远景评价等。2地下地质研究 地下地质研究主要是通过钻井所获取的地下岩芯、岩屑等实际资料和实验室的分析结果，并结合地球物理勘探和测井等其它方法所提供的资料，进行沉积、地层、构造和油、气藏形成条件等方面的专题研究工作。二、地球物理法 人们的认识总是随着科学技术的发展而逐步深化和提高的。油、气田勘探的发展也是如此。大致是从地面到地下，从山区(露头区)到平原(覆盖区)，从陆地到海洋，这样一个实践认识过程。地球物理法主要是在覆盖区和海、湖地区广泛采用的勘探方法。它也可以分为两类。 1地球物理勘探法 地球物理勘探简称“物探”。它是在覆盖区(包括海、湖水域)进行的勘探工作，主要有重力、磁力、电法和地震等勘探方法，其中地震勘探应用最为广泛和有效。 地震勘探是利用地震仪(包括检波器等)，接收人工地震(爆炸)所形成的地震波。根据地震波在不同地层中传播的速度不同，就可以换算出地下各层界面的埋藏深度，从而了解地下地层的起伏情况和寻找储油构造。目前，地震勘探技术发展很快，地震仪已从普通地震仪、磁带地震仪发展到数字地震仪。电于计算机和非爆炸震源的应用，使地震勘探更加优越，资料精度也越来越高。它不仅能解决构造问题，而且通过地震地层学的研究还可以解决沉积问题，甚至用于直接找油等等。2、地球物理测井法 地球物理测井简称“测井”。它是通过钻井所钻井孔而进行的各种测井工作。其中包括电测井、放射性测井、声波测井、感应测井、倾角测井和能谱测井等等。它的主要作用是在不取岩芯的情况下，通过综合解释也可以解决所钻地层剖面的岩性、物性和含油性等地质问题。 三、地球化学勘探法 地球化学勘探简称“化探”。其中包括气测法、沥青法、细菌法和水化学法等等。它们的主要原理是：当地下有油、气藏存在时，油、气就会向上扩散，尽管数量有限，但在漫长的地质历史过程中，总会在地表土壤或岩石中出现一些烃类气体、微量沥青以及与烃类有关的细菌、元素和盐类等等，用以进行含油性的预测和远景评价。四、钻井法 利用上述地质，物探和化探等间接方法确定的地下有利构造是否真正含有油，气，只有通过钻井法才能最后确定。钻井是油、气田勘探工作中最直接的找油方法。它不仅可以确定油、气是否存在，而且还可以确定产能大小，并且也可以把油、气开采出来。但是，钻井的速度很慢投资也很多，因此，必须在上述间接方法确定的有利含油构造上进行。根据勘探工作的不同阶段和任务，可把钻井的类别主要分为3种。1参数井 在区域勘探阶段，为了获取区域地层剖面、岩性特征、生、储、盖层以及各种参数资料(包把生油层的地化指标和储集层的物性参数等)，而钻的较大深度的井称为参数并。2探井 在工业勘探阶段，为了寻找油、气田和查明油、气田所钻的井称为探井。3生产井 在油、气田开发阶段，为了采油或注水所钻的井称为生产井。另外，在区域勘探阶段还有制图井、构造井；在油田开发阶段还有检查井、调整井等等在此不再详述。 钻井是油气勘探的重要手段，地下有没有油气都必须通过钻井来证实，所以钻井是了解地下地质情况的直接方法，但是，钻井和其他一切勘探方法相比，成本高，速度慢，所以一般钻井工作都是在一定地区进行的一定的研究工作之后才开始的，钻井还必须利用各种资料综合分析，使钻井和泥浆工作目的明确、经委设计准确、达到预期要求。钻井和泥浆工作在油气田勘探、开发中的重要作用： 1）发现油气藏和建成油气井 油气藏的发现和油气井的建成使钻井的重要功能，如果在钻井过程中发生了井斜，就有可能因此没有完全钻穿油气层，或是根本没有钻遇油气层，影响油气井产量或根本不出油。泥浆常常被称为“钻井的血液”，其性能的优劣直接影响钻井的成败。例如：胜利油田某井：设计井深7000米，钻达3500米后，由于钻遇一种叫“橡皮层”的红色泥岩层，当时的泥浆性能不能适应这种特殊地层，造成能进不能退（能够顺利钻进不能起钻，起钻时该层易吸水膨胀而卡助钻头）中途废气。另外，当钻开高压油气层时，如果你将性能处理不当，会造成严重井喷，发生严重火灾事故，不仅报废了油气井，还会对整个油气田造成破坏性的不良后果。2）影响油气井的产量 钻井的最终目的是探明地层情况，开采油气、如果不注意保护油气层就失去钻井的意义。要求泥浆性能：失水量小、增加滤液钙离子浓度，以致油气层粘土膨胀，减少对油气层渗透性影响。所以要使用优质轻泥浆。3）影响测井工作 4）影响油气田开发的顺利进行 井斜、落物、固径时水泥环窜槽，井斜钻入死油区等。五、遥感技术 “遥感”遥远的感知，是根据电磁波理论，应用现代技术，不直接和研究对象接触，从高空（卫星）或远距离通过传感器对研究对象的特征进行测量的方法。1、确定盆地类型及大地构造位置；2、确定地层岩性（色：色调）形（宏观图）的识别判断；3、发现构造：地壳景观，“透视信息号”；4、追踪断层：断层显延伸方向性、整体性、追踪判断。第三章 油气田勘探阶段油气田勘探阶段的主要任务是高水平、高效率地寻找油气田，最大幅度地增加油气工业后备储量，并要查明油气田的基本情况，取得开发油田所需的全部数据，为油气田全面开发做好准备。由此可见，勘探阶段的核心问题是寻找油气田。根据主要任务的不同，整个油气勘探过程又可分为两个大阶段、四个小阶段。不同阶段在工作范围、比例尺、工作方法等方面各不相同。可分为：3.1 区域勘探 区域勘探是在一个地区开展油、气勘探工作的最初阶段。其主要任务是从区域( 盆地、 坳陷、凹陷)出发，进行整体调查，了解区域地质和石油地质概况，查明生、储油条件，指出油气聚集的有利地带，评价含油气远景，进行油气资源量估算，准备好油气钻探的有利构造。区域勘探大阶段内部还可以划分为普查和详查两个阶段。一、区域普查区域普查是整个勘探工作中的第一步，它重点解决的是勘探的宏观战略问题，即找油的大方向问题。这一问题解决的好坏，将在很大程度上影响着整个油气勘探工作的进程，影响着一个国家石油公司或者大型石油集团公司的利益。 区域普查的主要任务是通过采用各种调查勘探技术，结合区域探井的钻探，多方面收集资料，并通过分析比较，从一个大的含油气区优选出勘探远景大的含油气盆地，在盆地内进一步优选生油凹陷。 为了达到上述目标，就必须研究以下几个方面的基本问题： 1.盆地形成的大地构造背景，主要是指盆地在板块中的位置，所处的应力环境，不同地质历史时期盆地所处的古纬度、古气候、古地理环境等。 2.盆地地质结构特征，包括盆地的基底岩性与时代、基底埋深与起伏状态、基底断裂的展布以及盆地与周边的接触关系。 3.盆地演化历史，包括盆地原型、盆地的叠加以及盆地的后期改造等演化发展历史。 4.盆地区域沉积地层特征，包括沉积盖层的时代、厚度、岩性、岩相、分布情况，建立地层剖面，划分构造层。 5.盆地区域构造特征，主要是指盆地内区域构造单元的分布特征，各构造层之间的关系，断裂展布特征与构造发育史等。6.烃源条件与储盖组合特征，包括生油凹陷的分布，烃源岩的分布与生烃潜力，区域盖层的岩性、岩相特征与空间分布，主要的储盖组合以及预测主力勘探目的层系。7.盆地水文地质、温度压力特征及油气显示情况。二、区域详查区域详查的任务是在盆地普查阶段优选出的有利生油凹陷及其邻近地区，通过地震普查与勘探，进一步划分二级构造单元，控制二级构造带形态，研究其基础地质特征、石油地质特征、圈闭分布特征，通过对区带地质条件的综合分析，确定其成藏条件与成藏模式，并通过油气系统分析与模拟，提交区带资源量，指出有利的油气聚集区带，为圈闭预探提供依据。在区域详查阶段，需要重要研究以下基本地质问题：1.含油气系统的分布。通过已知油气藏、油气显示、空井等在时间、空间上的分布，结合烃源岩特征、区域盖层的展布，在坳陷（凹陷）内部划分含油气系统，确定其分布范围，并研究油气系统在空间上的组合关系。2.含油气系统的特征。对每一个含油气系统，要对其他地质要素、地质作用及其在时间、空间上的组合关系进行系统描述；同时采用数值模拟技术，对含油气系统的“五史”进行模拟。在此基础上，确定出主力含油气系统和主要的储盖组合，为区带评价提供依据。3.区带构造与沉积特征。构造作用是控制区带成油的根本因素，它不仅控制了圈闭的类型、圈闭的形成与发展历史，而且控制着沉积作用的发生与发展。位于凹陷内不同构造部位的区带，具有不同的圈闭类型、成藏历史和油气分布规律。沉积条件的差异性是形成区带生储盖特征及其组合类型差异性的主要因素，不同区带可能具有不同的主力勘探目的层系。4.区带成油条件与成藏模式。成油条件的研究是区带地质研究的重点和关键内容，它包括确定区带的烃源条件与圈闭条件、储盖组合类型、储盖层质量、油气运聚条件、成藏匹配关系与油气保存条件，以阐明油气藏形成规律。油气成藏模式是指油气藏类型、规模、埋藏深度、展布方向，不同类型油气藏的平面上、纵向上的分布特征与组合关系。3.2 工业勘探 其主要任务是发现油田查明油田。又可分为预探和详探两个阶段。一、圈闭预探其主要任务是在详查准备好的面积上，部署预探井，寻找油气田，或者对该构造进行否定评价。发现油气田后，应查明含油气层位及工业价值，控制部分含油气面积，计算三级概算储量。1.预探部署的原则在预探阶段基本工作方法是钻预探井，因此本阶段的关键问题是如何科学部署预探井，利用最少的钻井工作量，高效率的发现油气田。以下总结的几项原则都是围绕这一核心问题而提出的。1）.着眼整个区带，选择有利的三级构造为突破口，以迅速突破出油关为什么预探井部署要从区带出发，从三级构造入手呢？原因在于：a.区带聚油面积大，对油气运移、聚集起了主要的控制作用，能够形成大油气田；b.区带决定或控制了三级构造的类型、形态、形成及圈闭条件，区带上的三级构造有着类似的聚油条件；c.由于受人力、物力条件的限制，预探工作必须从解剖局部构造入手，突破一点，增强勘探的信心，从而带动整个区带的找油工作。2）.提高圈闭准备质量，保证预探的顺利进行圈闭准备质量的高低，将直接影响油气田的发现速度。3）. 合理部署预探井，高效发现油气田4）.兼顾多层系、多类型油气藏的勘探，全面完成预探任务对于某一个圈闭的预探而言，圈闭预探的任务是查明圈闭范围内不同部位、不同层系油气藏类型，并进行初步的探边为油气田评价勘探准备面积。如果圈闭规模小，油气藏类型简单，一口井发现工业油气藏，就可以结束预探工作。但对于一个大型的或者复杂的圈闭来说，单一的一口出油井所提供的有关油层、油气藏基本情况的资料还很少完成不了探边和为评价勘探准备面积的任务。第一口井见油，特别是新区的第一口井见油后，突破了出油关，对勘探会起巨大的促进作用，但是一口井获得工业性油气流并不等于找到了一个油气田，仍需再部署一定的预探井，以查明圈闭不同部位、不同层系内油气藏类型。如图预探井的部署：1第一批深探井 2浅层预探井 3深层预探井二、油气田详探进一步查清预探阶段在该构造所发现的油气藏特征性，控制含油气边界，提交二级探明储量，为编制油、气田开发方案提供所需要的各项地质参数。 上述四个阶段是客观事物发展的反映，不是主观随意确定的。它们之间也不是相互孤立、相互分割的，而是由大区到小区，由面到点的有机联系着的，前阶段为后阶段作准备，后阶段又是前阶段的继续深入和验证。四个阶段在工作对象上也有所差别，普查是以一个可能的含油气盆地、坳陷、凹陷为对象，详查则把工作集中至一个可能是油气聚集带的二级构造带上。或者可能是一个局部构造上，预探的对象则主要是一个局部构造，或者是一个二级构造带，当经过预探找到油藏后，详探则以一个圈闭为其主要对象。因此，在一个盆地内的各个地区，勘探阶段必然是交叉并举的，最有远景的地方可能已进入预探阶段，而另一些地方则还没有进行详查。这样，可以把力量集中到最有希望的地方，争取早日见油。第四章 油气田开发油气田开发工程是一门认识油气藏，运用现代综合性科学技术开发油气藏的学科。它不仅是方法学，而且是指导油田开发决策的学科。其基本内容是在油藏描述建立地质模型和油藏工程模型的基础上，研究有效的驱油机制及驱动方式，预测未来动态，提出改善开发效果的方法和技术，以达到提高采收率的目的。可概括为以下几个方面：油气田的早期评价和开发可行性研究，还可做出若干开发试验的设计（又称先导性试验），为油气田是否全面开发提供依据；油气田的开发设计与全面开发，其主要内容有进行油气藏描述、选择合理的开采方式、合理划分开发层系、部署井网、确定油气田合理的开发速度及生产水平、采用油气藏数值模拟等方法进行各种开发方案的计算、确定油气田钻采工艺及测井技术、结合地面设施，全面进行经济技术指标的分析和对比，选择出最佳的开发方案、制订方案实施细则等内容；方案的局部或全面调整等。油田开发工程是知识密集、技术密集、资金密集的工业，是个综合应用多学科的巨大工程。它主要涉及地质、物探、钻井、采油、油藏、储运、经济、管理、水电和土建部门等。在油(气)田的含油(气)面积内,按照一定的开发井网、开发程序、开采方法将石油(天然气)采出地面全过程的工程总体方案。其主要内容包括：划分开发层系,确定油层的开发组合和开发顺序；选择合理的开采方式；确定生产井和注入井(当需要注入时)的井网；确定合理的井身结构、井底完成方法、编制射孔方案；测算油井、水井的配产、配注及全油田年产油量、注水量,预测油田开发动态,提出稳产年限的作法和要求；编制油田地面建设方案(集输和计量的流程及设施等)。油气田的开发方案是在大量的地质研究、油层物理、地下水力学、油藏开发动态的数值模拟、钻井工程、采油工程以及石油工业经济等综合分析的基础上作出的。大的油田还需要开辟生产实验区,以便在投入大规模开发前取得经验。即使这样,新编制的方案仍应留有应变的余地,以便在开发过程中,作适当的调整和补充。4.1 油气田开发技术进展 一、油气田开发的过程描述油气田开发是一个不断重复、完善、探索的过程，是极其复杂的科学探讨系统，其过程可以简单的归纳为以下几个方面：1.地震勘探阶段：这个阶段人们通过投入巨大的资金发现油气藏。主要是通过打第一口探井，进行试井分析，初步落实油气藏；2.评价阶段：通过获得评价井的资料，经过现代试井测试与分析，落实油藏储量、面积的大小和产能等。 3.投入开发阶段：主要是进行开发方案设计，部署开发井，大规模的投入石油开采。 4.调整阶段；主要是通过各种开发技术，不断的调整开发方案，获得最大产量。二、油气田开发的特点油气田开发具有如下的特点：油气田开发是一个认识不断深化，不断改变油藏生产使之更符合生产的过程。油气藏是流体矿场、必须将其作为整体来进行研究。必须充分重视和发挥每一口井的双重作用即生产与信息的作用。油气田开发是技术密集、知识密集、资金密集的工程。三、我国油气田的基本特点（六类）1、中、高渗透性多油层砂岩油藏-大庆储层特点：渗透性好，层多、层薄，开发特点：合层开采、分层开采；2、稠油疏松砂岩油藏-辽河储层特点：埋深浅、渗透性好，流体特点：流体粘度高、难于流动；3、裂缝-孔隙性碳酸岩底水油藏-华北储层特点：存在裂缝、产量高，开发特点：水往裂缝中窜、采收率低；4、复杂断块油藏-华北储层特点：储层小、储量低，开发特点：很难形成井网；5、低渗砂岩油气藏-长庆、四川德阳新场气体储层特点：渗透率很低、自然产量很少，开发特点：开发前先进行压裂；6、裂缝-孔隙砂岩油藏-吉林油田储层特点：既存在孔隙、又存在裂缝，开发特点：既要利用裂缝又要避免裂缝带来的危害。四、油气田开发工程目前面临的难题1、新发现的油田多为低渗透、难动用。目前在东部和西部发现的油田中，一般都是低渗透、难动用的储量，目前新发现的油田，有80%以上都是这类储量；2、老油田开发处于高含水期，含水率达到80%以上，有的达到90%以上。如大庆油田是我国特大油田（是世界级的大油田）已经稳产了25年；3、新发现的油田还有很多是深埋藏、高粘度的油田。目前在东部和西部发现的油田中，有部分是深埋藏（5000米以上）高粘度（10000厘泊）；4、三次采油面临投入产出低的问题和环境污染问题 三次采油是提高原油采收率的一种有效方法和途径，但是，面临成本高低效率的问题和环境污染的问题。五、油气田开发工程急需研究的问题1、提高原油采收率的问题。目前的我国注水开发的油田，一般的采收率在25%-35%的范围内，还有大量的原油滞留在储层中，无法开采出来，造成资源浪费；2、提高单井产量的问题。目前的我国注水开发的油田，一般的采收率在25%-35%的范围内；3、提高开发的经济效应。目前我过开发石油面临经济效应的问题-经济效应比较差；4、提高勘探的成功率；5、寻找老油田的剩余油分布；6、寻找新的后备资源的问题。4.2 油气田开发技术 19世纪50年代末出现了专门开采石油的油井。早期油井很浅，用吊桶汲取。后来井深增加，采油方法逐渐复杂，分为自喷采油法和人工举升采油法两类，后者有气举采油法和泵抽采油法（又称深井泵采油法）两种。一、自喷采油法当油藏压力高于井内流体柱的压力，油藏中的石油通过油管和采油树自行举升至井外的采油方法。石油中大量的伴生天然气能降低井内流体的比重，降低流体柱压力，使油井更易自喷。油层压力和气油比（中国石油矿场习称油气比）是油井自喷能力的两个主要指标。 油、气同时在井内沿油管向上流动，其能量主要消耗于重力和摩擦力。在一定的油层压力和油气比的条件下，每口井中的油管尺寸和深度不变时，有一个充分利用能量的最优流速范围，即最优日产量范围。必须选用合理的油管尺寸，调节井口节流器（常称油嘴）的大小，使自喷井的产量与油层的供油能力相匹配，以保证自喷井在最优产量范围内生产。 为使井口密封并便于修井和更换损坏的部件，自喷井井口装有专门的采油装置，称采油树。自喷井的井身结构见图。自喷井管理方便，生产能力高,耗费小,是一种比较理想的采油方法。很多油田都采取早期注水、注气（见注水开采）保持油藏压力的措施，延长油井的自喷期。二、人工举升采油法人为地向油井井底增补能量，将油藏中的石油举升至井口的方法。随着采出石油总量的不断增加，油层压力日益降低；注水开发的油田，油井产水百分比逐渐增大，使流体的比重增加，这两种情况都使油井自喷能力逐步减弱。为提高产量，需采取人工举升法采油（又称机械采油），是油田开采的主要方式，特别在油田开发后期，有泵抽采油法和气举采油法两种。1.气举采油法将天然气从套管环隙或油管中注入井内，降低井中流体的比重，使井内流体柱的压力低于已降低了的油层压力，从而把流体从油管或套管环隙中导出井外。有连续气举和间歇气举两类。多数情况下，采用从套管环隙注气、油管出油的方式。气举采油要求有比较充足的天然气源；不能用空气，以免爆炸。气举的启动压力和工作压力差别较大。在井下常需安装特制的气举阀以降低启动压力，使压缩机在较低压力下工作,提高其效率,结构和工作原理见图。在油管外的液面被压到气举阀以下时，气从A孔进入油管,使管内液体与气混合,喷出至地面。管内压力下降到一定程度时,油管内外压差使该阀关闭。管外液面可继续下降。油井较深时，可装几个气举阀，把液面降至油管鞋，使启动压力大为降低。 气举井中产出的油、气经分离后，气体集中到矿场压缩机站,经过压缩送回井口。对于某些低产油井,可使用间歇气举法以节约气量，有时还循环使用活塞气举法。 气举法有较高的生产能力。井下装置简单，没有运动部件，井下设备使用寿命长，管理方便。虽然压缩机建站和敷设地面管线的一次投资高，但总的投资和管理费用与抽油机、电动潜油泵或水力活塞泵比较是最低的。气举法应用时间较短，一般为1530左右；单位产量能耗较高，又需要大量天然气；只适用于有天然气气源和具备以上条件的地区内有一定油层压力的高产油井和定向井,当油层压力降到某一最低值时,便不宜采用；效率较低。2. 泵抽采油法 人工举升采油法的一种（见人工举升采油法）。在油井中下入抽油泵，把油藏中产出的液体泵送到地面的方法，简称抽油法。此法所用的抽油泵按动力传动方式分为有杆和无杆两类。1).有杆泵 有杆泵是最常用的单缸单作用抽油泵，其排油量取决于泵径和泵的冲程、冲数。有杆泵分杆式泵、管式泵两类。一套完整的有杆泵机组包括抽油机、抽油杆柱和抽油泵。 抽油机主要是把动力机(一般是电动机)的圆周运动转变为往复直线运动，带动抽油杆和泵，抽油机有游梁式和无游梁式两种。前者使用最普遍，中国一些矿场使用的链条抽油机属后一种（见彩图）。抽油杆柱是连接抽油机和抽油泵的长杆柱,长逾千米,因交变载荷所引起的振动和弹性变形，使抽油杆悬点的冲程和泵的柱塞冲程有较大差别。抽油泵的直径和冲程、冲数要根据每口油井的生产特征，进行设计计算来优选。在泵的入口处安装气体分离装置气锚，或者增加泵的下入深度，以降低流体中的含气量对抽油泵充满程度（即体积效率）的影响。泵抽采油法 有杆泵是一个自重系统,抽油杆的截面增加时,其载荷也随着增大。各种材质制成的抽油杆的下入深度，都是有极限的，要增加泵的下入深度，主要须改变抽油杆的材质、热处理工艺和级次。根据抽油杆的弹性和地层流体的特征，在选择工作制度时，要选用冲程、冲数的有利组合。有杆泵的工作深度在国外已超过 3000m,抽油机的载荷已超过25t，泵的排量与井深有关,有些浅井日排量可以高达400m3,一般中深井可达200m3,但抽油