1、 地 球 科 学 学 院 石油工业概论石油工业概论 Introduction of Petroleum industry 第三章第三章 油气田的开发与开采油气田的开发与开采 第一节 石油钻井 第二节 油气的开采与开发 第三节 提高原油采收率 第一节 石油钻井 一、钻井的分类（一）勘探井和生产井 1、勘探井：为获取地质资料。2、生产井：也叫开发井。是在油田开发阶段为油田生产而钻的井，包括油（气）井、注水井、调整井等。一般不取岩心，地层情况清楚，钻井速度快、费用低。（二）垂直井和定向井（水平井和斜度井）。水平井：指设计最大井斜角在 80120之间，并沿（近）水平方向钻进一定长度的井。斜度井：斜度井
2、是指设计的最大井斜角不超过 85的井，可分为低斜度、中斜度、大斜度定向井，其中中斜度井使用较多。视频 定向井 二、钻井方法的发展 （1）人工掘井：1521年之前，直径大约为1.5米。（2）顿钻钻井：也叫冲击钻井，分为人工顿钻和机械顿钻。（3）旋转钻：1901年发展起来的。（4）其他方法：熔化法、热膨胀法、化学反应法、机械诱导应力法等。“顿钻”钻井技术，钻井井筒直径有碗口大小，井深可 达 130 米 左 右，古 称“卓筒井”。是一种用直立粗大的竹筒，用竹片当绳索从地下捞取卤水的盐井。1835年（道光6年），我国打 成了世界 第一口 超千米的“卓筒井”（四川 省自贡 市大 安 寨 的 燊(shn)
3、海井，深度达1001.42米），使钻探 技术达 到了一个新的高峰。三、转盘（旋转）钻井（一）井下钻具 钻头：破碎岩石 钻铤：加重钻头压力，连接钻头和钻杆 钻杆：传递扭力和循环洗井液 钻铤 重点重点（二）地面设备 动力系统：传递动力，包括原动机和传动设置。旋转系统：旋转钻杆，转盘、水龙头及传动设置。起升系统：起下井内钻具，井架、天车、滑车、绞车、大钩。循环系统 ：循环泥浆，冲洗井底，泥浆池、泥浆槽、振动器、除砂器、除泥器、离心机等。视频视频 钻井设备钻井设备 四、钻井工艺技术 1、钻前准备 定井位、修公路、平井场、打基础、水电及通讯、安装井架设备 2、钻进（1）钻井参数：泵排量、泵压，泥浆喷射速
4、度；钻压，钻具转速（2）钻头：刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头（3）钻具：方钻杆、钻杆、钻铤（4）钻井液（5）取心（6）井下事故的预防和处理 1)井涌：钻井液涌出至转盘面以上（不超过1m）。油花或气泡占槽面50以上。2)井喷：钻井液喷出转盘面1m以上。喷高超过二层平台称强烈井喷。3)井漏：钻井液量明显减少。4)卡钻、钻具折断等。（7）固井：在已打好的井眼内下入套管，并在套管与井壁之间注水泥封固的工作。包括下套管和注水泥。固井的目的是封隔疏松、易塌、易漏等地层；封隔油、气、水层，防止互相窜通，形成油气通道；安装井口，控制油气流，以利于钻进和生产。视频 固井作业 重点（8）完井及试油）完井及试油 完
5、井工艺过程：钻开生产层、确定完井井底结构、安装井底、使井眼与产层连通并安装井口装置等。?下油层套管至生产层底部固井。?射孔穿透套管和水泥环进入油气层。视频 射孔压裂 一、采油方法 指把流到井底的原油采到地面所用的方法。?自喷采油依靠油藏本身的能量，使原油喷到地面；?机械采油借助外界能量将原油采到地面（人工举升）视频 采油设备 第二节 油气的开采与开发 重点 二、油水井增产、增注措施 1、注水：通过注水井向油层注水补充能量，保持地层压力。2、压裂：用地面高压泵组将带有支撑剂的液体注入地下岩层压开的裂缝中，形成具一定长度、宽度及高度的填砂裂缝。3、酸化：是靠酸液的化学溶蚀作用以及向地层挤酸时的水力
6、作用来提高地层渗透性能的工艺措施。视频 压裂酸化 视频 注水开发 4、稠油开采：稠油以相对密度为主要指标，以粘度为辅助指标，把相对密度大于 0.934，在油层温度下，脱气原油密度大于 10010000mPas的原油称之为稠油（国际），而 中国将脱气原油密度大于150mPas，相对密度大于0.92的原油称之为稠油。?降粘法：在水中加入一定量的水溶性环氧乙烷、环氧丙烷、十二醇醚、烷基苯磺酸钠等活性剂，配成活性水溶液。按一定的比例注入井内，靠机械作用使活性水溶液与井内的稠油混合，形成不稳定的、粘度较低的水包油乳状液，再用常规方法开采。?稀释法：向井内注入一定量的稀油与井筒内的稠油互溶，降低稠油粘度，
7、即可用常规方法开采。?蒸汽吞吐法：向稠油层注入一定量的蒸汽，降低稠油粘度，是开采稠油的有效方法。从50年代开始注蒸汽试验，现已发展到工业应用阶段。?电热法：用井下电炉加热油层以降低稠油粘度。稀油 稠油 三、设计和制定油气田合理开发方案 1、进行油藏描述 2、计算地质储量 3、确定开发方式、井网系统，划分开发层系 4、确定压力系统、生产能力，计算开发指标 5、开发年限与经济采收率 一、影响采收率的因素一、影响采收率的因素 1.油藏地质因素-客观因素 2.油田开发和采油技术因素-主观因素 第三节 提高原油采收率 100?可采储量最终采收率地质储量重点重点 二、提高采收率的方法二、提高采收率的方法 1、化学驱油法：通过向油藏注入化学剂，以改善流体和岩石间的物化特征，如降低界面张力、改善流度比等，从而提高采收率。2、混相驱油法:指向油藏中注入一种能与原油在地层条件下完全或部分混相的流体驱替原油的开发方法。3、热力采油法:是向油层注入热流体或使油层就地发生燃烧后形成移动热流，主要依靠热能降低原油的粘度，以增加原油的流动能力的采油方法。4、微生物采油:通过有选择地向油层注入微生物基液和营养液，使得微生物就地繁殖生长，其代谢产物与原油产生物化作用。
