油气田业务概述

1、油气田业务概述北京中盈安信技术服务有限公司2016年1油气田业务概述1.1油气田业务分类2油气田各类业务主要活动(1)地质勘察(2) 钻井(3) 录井(4) 测井(5) 完井(6) 固井(7) 采油(8) 修井目录油气田业务概述1.1x油气田业务分类石油行业分为上游、中游和下游，上下游产业链的关系非常的密切，具有非常鲜明的产业链结构和产业链信息传递效应。其中，上游从事的业务包括原油、天然气的勘探、开发，中游主要是油气的存储与运输，下游则涵盖炼油、化工、天然气加工等流程型业务及加油站零售等产品配送、销售型业务，以下我们主要需要了解的是油气田上游业务即油气田勘探开发过程。石油勘探开发的主要流程如下

2、：地质勘察-一钻井、录井一-完井（固井、射孔、测井）-一采油一-修井、增采以及后续的运输和加工。这些环节，一环紧扣一环，相互依存，密不可分。作为油气田业务部门的工作人员，我们有必要对石油勘探开发的流程有一个全局的了解。中盈安信第7页1.1v油气田业务分类地宾资料须处理数据处理地冀资料解辞燈外地质普査石油行业主耍业务活动野外地展施丄地恚助探部薯浊公司管胡:部门果流程匚EI加汕站示意有机原料合成纤绻鬧料介成像胶化肥侧丿匚资料吹集试井试油令汕气显加石油行业主要业务活动流程示意图2、油气田各类业务主要活动(1)地质勘察地质勘探就是石油勘探人员运用地质知识，携带罗盘、铁锤等简单工具，在野外通过直接观察和

3、研究出露在地面的底层、岩石，了解沉积地层和构造特征。收集所有地质资料，以便查明油气生成和聚集的有利地带和分布规律，以达到找到油气田的目的。但因大部分地表都被近代沉积所覆盖，这使地质勘探受到了很大的限制。地质勘探的过程是必不可少的，它极大地缩小了接下来物探所要开展工作的区域，节约了成本。目前我国地质勘察数字化水平低，工程勘察信息一般都以文字，图纸的表现形式居多。在这样的工程信息中，较为精准的数字化信息较少，这些都易对设计人员的理解上造成困难2、油气田各类业务主要活动(1)地质勘察地质图构造图油气田业务概述中盈安信第13页根据各井的井口海拔标高，参照地形图，描绘出沿剖面线的地形线。根据横比例尺，正

4、确地把井位点标画在剖面上。通过各井位作剖面线的垂线，或将校正后的井身画上，以代表井身。在图的左侧标出垂直的线段比例尺。将各井的地层分层界线、标准层、断点、接触关系等按海拔高度和纵比例尺的规(3)(4)(5)油气田地质剖面图的绘制(1) 经过井位和井斜投影后，把选好的剖面线，按规定的比例尺画在绘图纸上的适当位置，并标出海拔零线。(2)(6)定，正确地画在各井身线上。(7)最后将各井相同层位的顶、底面连接起来，把属同一断层的各断点连接成断层线。油气田地质剖面图的应用油气田地质剖面图，是表示油气田地下构造、地层和含油气情况的基础图件。图中的内容不宜包括太多，否则重点不突出，不够清晰。矿场常根据需要，

5、突出主要部分，去掉次要部分，编制不同类型的剖面图，如构造剖面图、地层剖面图、油气层剖面图及岩相剖面图等。油层剖面图在油矿上应用十分广泛。它对分析油气藏类型、油气层在纵向上的分布规律、断层产状、不整合、特别设计新井等，都起着重要的作用。2、油气田各类业务主要活动(2)钻井钻井是勘探和开发油、气田的重要手段。要直接了解地下的地质情况，要证实已经探明的构造的含油气情况及地质储量，要把地下的油气开采出来，都要通过钻井工作来实现，由此可见钻井的重要性。简单而言，井是人们用工具挖掘、造成油气流出的通道，目的是为了釆集地下油气。1、地质勘察2、研究中心定井位3、质和钻井工程设计4、钻前工程5、搬家安装6、钻

6、井施工油气田业务概述中盈安信第15页钻井作业划分示意图建井时间迁装作业钻井作业试油作业拆迁作业钻井作业地层评价辅助H作固井工作拖航就位压载升船钻前准备辅助纯钻进扩眼起下钻其它复杂情况、处理事故、修理时间、组织停工、自然停工、其它停工准备射孔通井测试下桥塞酸化其它弃井降船拔桩拖航辅助取心电测地漏试验地质循环循坏测斜短起下倒换钻具其它固井准备下套管起下内管注水泥候凝拆装井口钻水泥塞CBL2、油气田各类业务主要活动(2)钻井油气田业务概述30”导管84m造斜点250400m9-5/8n套管2430mmBriiMBM3050m7尾管22303237m油气田业务概述项目管理组织机构图钻井作业现场2、油气

7、田各类业务主要活动（2）钻井按施工目的：参数井、探井、预探井、评价井、生产（开发）井、注水井、调整井、完善井、检测井、滚动评价、更新井、扩边井按工程特点和习惯：直井、定向（斜）井、大斜度井、水平井、丛式井、分支（多底）井、大位移井、浅井、深井、小井眼井、开窗侧钻井按井深度分：浅井（井深小于2000m）、中深井（井深20004500m）、深井（井深45006000米）、超深井（井深大于6000m）2、油气田各类业务主要活动(2)钻井钻井:>段计>就工地质役计t工程设计钻前工程钻井施工克井作业(2)钻井钻井工程设计的内容包括:(1) 井身结构的设计；(2) 井身质量要求；(3) 钻具组

8、合设计；(4) 分地层、分井段的钻头、钻井参数、水力参数、泥浆类型及泥浆性能设计;(5) 取心参数的设计；(6)各层套管设计及固并设计;(7)各次井口装置及井控装置设计;(8)防污染设计;与钻井工程有关的其他方面设计。（2）钻井地质工程设计的内容包括:（1）井位地理位置、构造位置、井位座标；区域地质概况、地理及环境;（2）井别本井是探井或是生产井或是别的类型的井;（3）预计完钻层位及井深;(4)设计依据、钻探目的任务、完井要求;(5)预计钻遇地层情况及各层岩性特征;（6）预计含油、气、水层位及其深度;（7）设计取心层位及取心长度；（8）地质施工设计表，地质附图等;中盈安信第33页（2）钻井地质

9、工程设计的内容包括：（9）与钻井工程有关的其他方面设计;（10）故障提示：指钻井过程中可能发生故障或事故的层位、井段。(2)钻井钻井工程设计依据钻井工程设计的依据是由地质设计书中提供的，它提供的内容有:(1)本井的钻探目的：参数井、预探井、详探井和生产并等;(2) 设计井深及地层剖面；(3) 地层压力系数(也称压力梯度或等效泥浆比重)：包括油、气、水层的压力系数,这是设计泥浆比重，并身结构的重要依据，(4) 可能出现的复杂情况；井漏、井涌、井垮、井斜及其他方面；(5) 钻井过程中，所完成的其他作业，如电测井、中途测试、地震测并和取岩心等。(2)钻井(6) 邻并资料：钻井工程设计的第二个依据就是

10、由周围邻并了解到的实钻资料：井喷、井漏、坍塌、缩径等并将这些问题的原因调查清楚；各并段所使用的泥浆比重以及岩石特性等。这是钻井工程设计的重要依据。(7)地理位置、道路、供水条件和气象资料。2、油气田各类业务主要活动(3)S*大钩位叠传感謂定义:过程中的艮油气层，手工程衣过程。即刑流量传立曹丘为传感器扌丑牖传突中次专感器控制评价工程录井的作用:钻井参数的随钻监测钻井事故的预测预告井下复杂的预测预告压力异常的检测分析钻井参数的优化分析钻井成本的测控提示钻井资料的编制处理钻井信息的实时发布导向钻井的测控分析钻井过程的仿真模拟工程录井新技术与发展方向：工程录井信息处理及钻井工程应用是多学科的综合性技术

11、。不仅涉及了物理、化学、计算机和信息科学的种种先进方法和手段，更涉及石油地质、钻井工程、地球化学、地球物理、传感技术、信息处理与传输技术等各个技术领域，它打破了学科和专业界限，是当代高科技的产物。随着相关学科专业的引入，它所具备的传感器、计算机和网络通讯等现代信息技术的三大特征，使之在“数字油田”和“数字井场”的建设中，具有极好的发展远景和广阔空间。从仪表数据观测，到网络数据共享；从人工经验作业，到专家智能控制，所有的工作最终都要归结到一个问题上一如何进行信息管工程录井数据平台综合数据查询3S9-Mcro«rftInternetExplortr丈昨mid戲世密啓安p»bxh

12、iJBtflogj<g|国»关01电g&回公8£ia13drs検板分类,工Wt逐穷33全殊.井口金悴标一次开发井饶阳凹他中南部留吾旺断邑河北电址县龙沔乡大步村北偏西SOQn说:CHJOO-IK2254与CHJOO為72测线交点，至深290仏B祀:CHJOO-I3局t*总勺创4齋刁肢抵3眾作熔r13q金A12ftMtCO!奄）H&“m,sTeJUstsrC*wr衣歹住询站杲-McrcKoninterne*oer*8EI左击y税姦®工口。翩I抄|9|回FJ卜fBInJM1»Tjit；j圈河北电饶阳县昭楚乡和台方乡境內2004-5-272

13、52516.S04229093.2020398211.102739.000:00:00吴活飞估井队O121浏试井nix祀:CMJ00-也254与CHJOOCfW2“践交咸垂深2900n.Bff.：CMJDO-12390,12"439373.5020428027.002W5-12-230:00:00丈丰格貳：AgaDi:存力立龙文怜；.存为氏“I农誉上一页下1页未页过烧跳页<；8第1页共I页记录】-3共H'rI页下三入页？忍显元过滅跳页f；G>第顷共1页记录1-1共I条记录（尚未添tn附件?为Ewol去各d2JBFTfD返目异藍贡上一步2、油气田各类业务主要活动（4

14、）测井什么是测井：属于应用地球物理方法（包括重、磁、电、震、测井）之一。是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的方法。测井方法：电、声、放射性是三种基本方法。特殊方法（如电缆地层测试、地层倾角测井、成像测井、核磁共振测井），其他形式如随钻测井。各种测井方法基本上是间接地、有条件地反映岩层地质特性的某一侧面。要全面认识地下地质面貌，发现和评价油气层，需要综合使用多种测井方法，并重视钻井、录井第一性资料。2、油气田各类业务主要活动(4)测井测井技术的分类:1、电法测井：研究地层电化学性质、电阻率、电磁波的各种测井方法。2、声波测井：研究地层纵波、横波、纵

15、波幅度、声波全波列测井方法。岩性一密度、3、放射性测井：研究地层核物理性质的自然伽马、自然伽马能谱、密度、补偿中子各种测井方法。4、其它测井：井温测井、地层测试器等。测井工作分为两个阶段:（1）资料釆集阶段将测井设备运至井场，如图所示安装好。通过绞车移动井下仪器，一般是：仪器下到井底后上提进行参数测量，得到各种测井曲线（原图、数字量软盘）。（2）资料解释阶段测井资料经过数字处理和综合解释,得到地层各种地质参数，对储集层进行综合评价，在确定出油气储集层。a井下仪器.地区：马厂马11-平1井测井组合成果校直图井别：水平井和井曰期：2007年07月2&日関吋井深<3217.00测呈井段

16、=261413-3237.00奈育深康20519,261413套管尺寸=339.7,177.8米*米京系钻头JL««枯头探度*井底井胡444,24b15220606261500>3217.00度，方位度，井深*来地面梅抜，651米补心高度，4.75钻井戒性能，水至耙«131克恵来3粘电ffi.皮率620.51政附来/28冯氏建仪器型号，SL-3000,SKD-SOCO队别，ZYCJ2C6队怅.期方利採作闵盂凡怅转收火，刘卡绘EJ处理»施炜婷m祥:胞術审核=任禹容技术说明1厂A|»|I昭样结论巾aL.1r11711-1孑賢网金定A11111

17、I-|1n1TTT1,.1mAR感j1Aft«=-1UILLit*TR中原油田测井岔司、MlL£1-xRJ总禺鲨SmiIiiw文138-48井测井曲线组合0（欧豐罷!015制图人：张旷制图时间:2010.05含油饱和度0（%）100孔隙度100(%)0声波591（微秒/米）131密度1.2（克/羞1芳厘米）2.815钻头直径（厘米）650.2（饑P?米）20残余桂30100(%)0可动绘30100(%)0补偿中子310AJO9/-90AJO自然电位煦心熊卜药丫也3S2深感应I泥质含量22感应电导率1500（吹姆览J_202、油气田各类业务主要活动(5)完井完井是衔接钻井和釆

18、油而又相对独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的系统工程。完井的目的是建立生产层和井眼之间的良好联通，并能使油气井长期稳产、高产。完井(WellCompletion),油气井的完成方式，即根据油气层的地质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。一口井钻成之后，主要的工作就是在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道，也就是完井。在井底建立的油气层与油气井井筒之间的连通渠道不同，也就构成了不同的完井方法。常规完井方式射孔完井方式(perforating)套管射孔完井尾管射孔完井裸眼完井方式(Open-h

19、ole)先期裸眼完井后期裸眼完井割缝衬管完井方式(SlottedLiner)砾石充填完井方式(GravelPacked)裸眼砾石充填完井套管砾石充填完井预充填砾石饶丝筛管11'<1油气田业务概述适用条件:射孔完井适用的地质条件 有气顶、或有底水、或有含水夹层、易塌夹层等复杂地质条件，因而要求实施分隔层段的储层 各分层之间存在压力、岩性等差异，因而要求实施分层测试、分层采油、分层注水、分层处理的储层。 要求实施大规模水力压裂作业的低渗透储层O 砂岩储层、碳酸盐岩裂缝性储层。裸眼完井适用的地质条件 岩性坚硬致密，井壁稳定不坍塌的碳酸盐岩或砂岩储层。 无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹

20、层的储层。 单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多储层。安信第33页油气田业务概述适用条件:裸眼完井适用的地质条件 不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。割缝衬管完井适用的地质条件 无气顶、无底水、无含水夹层及易塌夹层的储层。 单一厚储层，或压力、岩性基本一致的多储层。 不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。 岩性较为疏松的中、粗砂粒储层。砾石充填完井适用的地质条件无气顶、无底水、无含水夹层的储层。单一厚储层，或压力、物性基本一致的多储层。不准备实施分隔层段，选择性处理的储层。岩性疏松出砂严重的中、粗、细砂粒储层。完井井口装置一口井从上往下是由井口装置和完井管柱2部分组成。井口装置的作用是悬挂井

21、下油管柱、套管柱，密封油管、套管和两层套管之间的环形空间以控制油气井生产，回注（注蒸汽、注气、注水、酸化、压裂和注化学剂等）和安全生产的关键设备。完井管柱则包括油管、套管和按一定功用组合而成的井下工具。中盈安信第37页井口装置口包井置头油部管釆气三油和树分完井管柱下入完井管柱使生产井或注入井开始正常生产是完井的最后一个环节。井的类型（釆油井、采气井、注水井、注蒸汽井、注气井）不一样，完井管柱也不一样。即使都为釆油井，釆油方式不同，完井管柱也不同。目前的采油方式主要有自喷采油和人工举升（有杆泵、水力活塞泵、潜油电泵、气举）釆油。设计生产管柱的基本原则1、符合安全要求；2、满足正常生产工艺要求；3

22、、满足生产测试和增产措施要求;4、结构简单，施工容易；造詢点二4272m窘管-244.SOhutlX4514.18mTF14OVX1199mm甲273.OSnonX(4514.18-471300)5>311.20nLirLX4715.00mTP140VX26.24jnnL套管8114.30nLmX(4625.76-4834.98)BGi&35mm17T.80mmX(4247.12-4910.00)t<3215.SOmjTLXOl2.OOhlPl10-3CRX10.36mm249354ttl:4912m339.70jnjTLX1497.79m444.50jrorrLX1497

23、779PlIOX12.1Sinjn油管挂IO.26m11.11JTL变扌口11.55itl严乂聖迪管却皮）*2根31.06米73-4.06m2T/8V由管CS.5lmm,制城j+5根82.20上提升变扌口83.N茅m上流动短节呂438m27/8齐唸全谓85.62m下流动短节86.TTttl下提升变扌口M.了0m2T/护由管（5.51mm,斜垠："444根4353.91米上提升变扌口4孑石石.16m0RH封隔需4357.OEm27/8"由管（5.51mm,*24377.65P提升变扌口43聞00m捺携武堵塞君§43P9O6m恋扌口4378.6臼貞tP4379.89h

24、l2油管（B巧lnm,斜垠：）屮1根4388.9654389.12mE点:5148m凝析0层4923-5148m营击11430miRX(4834.98-5148.00)m8152.qOminX5148.00mTP110NC-3CRX6.35jtjtl中盈安信第39页油气田业务概述2、油气田各类业务主要活动（6）固井固井工程的概念为了加固井壁，保证继续钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的分层试油及在整个开采中合理的油气生产，为此下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业称之为固井。包括下套管和注水泥。2、油气田

25、各类业务主要活动（7）釆油石油开釆方式有自喷釆油和人工举升釆油，自喷采油是由于地下含油层压力较|=:l-i高，凭其自身压力就可以使原油从井口喷出的采油方式。人工举升采油则是利用各种类型的泵把原油从井中抽出，目前我国石油开采以人工举升釆油为主。不同的地质情况不同的油品性质采用不同的机械开釆方式。自喷采油原理：主要依靠溶解在原油中的气体随压力的降低分离出来而发生的膨胀。在整个生产系统中，原油依靠油层所提供的压能克服重力及流动阻力自行流动，不需人为补充能量，因此自喷釆油是最简单、最方便、最经济的釆油方法。1、采油方法采油方法是指将流入井底的原油采到地面所采用的工艺方法和方式。2、采油方法分类自喷采油

26、的定义利用油层本身的能量将油举升到地面的方式。自喷釆油的特点井筒和地面设备简单。油井自喷的条件、产量取决于地层中的石油所具有的能量是否大于自喷井中流动过程的能量损失之和。地层能量>能量损失之和士興地层能量与能量损失之和的差值越大，产量越大油井流入动态自喷井生成过程中，原油流至地面分离器一般要经过四个流动过程：(1) 从油层到井底的地下渗流；(2) 从井底到井口的垂直管流；(3) 经油嘴流出井口的嘴流；(4) 通过井口地面出油管线流至集油站分离器的水平管流。人工举升采油:气举采油有杆泵采油无杆泵采油兰举定义：利用从地面向井筒注入高压气体,将原油举升至地面的人工举升方式。井口和井下设备比较简

27、单中盈安信第47页必须有足够的气源; 需要压缩机组和地面高压气管线，地面设备系统复杂; 一次性投资较大; 系统效率较低。适用条件：高产量的深井;气油（液）比高的油井；定向井和水平井等。油气田业务概述中盈安信依靠从地面注入井内的高压气体与油层产岀流体在井筒中混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流到井内的原油举升到地面。収针压力讥JHii11,i|r=I涵气廿口縮走愿W斥希站禺压气分配间第46页油气田业务概述气举分类中盈安信第53页连续气举将高压气体连续地注入井内，排出井筒中液体。J适用条件：供液能力较好、产量较高的油井。间歇气举向井筒周期性地注入气体，推动停注期间在井筒内聚集的油层流体段