現(xiàn)代石油工程基本內容

現(xiàn)代石油工程基本概念勘探開發(fā)上游工程實踐中容易產生的矛盾地質專家與工程專家的爭議科研人員與現(xiàn)場人員的爭議甲方成本控制與乙方追加投資的爭議工程質量與作業(yè)費用核銷的爭議先進特殊井技術與落后完井技術的爭議多學科知識平臺和先進管理體制與落后生產組織形式的爭議轉變觀念的培訓和積極改進生產管理體制是獲得高投資效益的當務之急和技術創(chuàng)新的保證石油工程學基本概念充分吸收地質學、數(shù)學、物理、化學、經濟學、地質統(tǒng)計學知識，為開采具有工業(yè)儲量的石油資源提供技術基礎的工程分支科學特殊之處在于：設計基礎來源于對生產動態(tài)的觀察結果和根據(jù)極有限巖樣分析所得到的油藏特征認識具有投資風險性，不可能被設計成實現(xiàn)某一特定任務的目標，只要認為具有一定商業(yè)價值就可開采部分儲量，通過認識程度提高和改進開采方式提高投資效益設計常依據(jù)的是一些不確定因素，工程實踐科學現(xiàn)代石油工程基本內容油藏（形成地物條件、油藏壓力、儲層流壓、溫度、流體特性、數(shù)據(jù)來源）鉆井（過程、費用、完井和套管、完井方法、鉆井液控制、非牛流變學、破壓與漏失測試、數(shù)據(jù)采集、取芯、優(yōu)化鉆井、地面與井下動力、特殊問題、完井）地層流體性質（烴類系統(tǒng)體積與相態(tài)特征、礦場分類、應用、壓縮系數(shù)、流體特性測定與預測、體積系數(shù)、物性PVT分析、液體系統(tǒng)一般關系）油藏巖石特性（數(shù)據(jù)來源與應用、取芯設計、取芯方法取芯泥漿、巖心保護、特殊巖性分析、制樣、常規(guī)巖芯分析、地質研究、孔隙度、滲透率、飽和度）現(xiàn)代石油工程基本內容潤濕性、毛管壓力對飽和度影響（平衡條件、與油藏系統(tǒng)的實驗室測定、孔隙分布、毛管壓力滯后、油層段飽和度分布、給定巖石類型的毛管壓力數(shù)據(jù)相關性）相對滲透率與多孔介質中的多相流動（分流量、滲透率變化影響、潤濕性影響、滲透率室內測定、殘余油飽和度、潤濕性控制、相對滲透率相關關系、驅替計算中滲透率校正、靜態(tài)擬滲透率、動態(tài)系統(tǒng)中擬相對滲透率）地質儲量與可采儲量（原始地質儲量、油藏面積、油藏厚度、巖相描述、等孔隙圖、地層系數(shù)等值圖、烴類孔隙體積圖、概率統(tǒng)計、采收率和可采儲量、分配）現(xiàn)代石油工程基本內容油氣井動態(tài)徑向流分析（單井系統(tǒng)徑向流、線源解、徑向流方程、試井方法解析解應用、壓力恢復曲線分析、表皮效應、壓力降落與油藏邊界測試、氣井試井、試井與壓力分析）油藏動態(tài)分析（氣藏采收率、油藏中一次采油、重力分異和采收率、水侵與注水油藏物質平衡、總平衡分析）二次采油和壓力保持（驅替原理、影響二次采油和壓力保持的因素、注入水質和鹽水處理）提高烴類采收率（開采方式對殘余油影響、滲透率的改善、混相驅機理與應用、化學驅過程、重油開采、凝析氣藏、熱能利用）現(xiàn)代石油工程基本內容影響生產操作的因素（生產系統(tǒng)、生產過程的油藏動態(tài)、井筒中流體流動、礦場處理設備、天然氣處理、原油加工、重油加工、產出水處理、注入水處理、原油計量）油藏模擬概念及其在開發(fā)規(guī)劃中的應用（模型、多相流動方程、模擬器的應用、模擬中的油藏描述、油藏模型在油田開發(fā)中的應用）現(xiàn)代完井技術與理論完井工程基礎（油田地質與油藏工程依據(jù)、巖芯分析、地應力、油氣層敏感性分析、采油工程技術依據(jù)）完井方式選擇（完井方式、水平井完井方式、完井方式選擇）油管及生產套管尺寸選定（節(jié)點分析、自噴與氣井油管與套管尺寸選定、人工舉升與生產套管尺寸選定、增產措施對油管與生產套管尺寸影響、稠油開采的油套管尺寸選定）完井液與射孔液（鉆完井基本要求、各類工作液、屏蔽與暫堵技術、復雜井工作液、射孔液）現(xiàn)代完井技術與理論生產套管與注水泥（生產套管、注水泥、復雜井生產套管與注水泥）射孔（射孔工藝、射孔參數(shù)優(yōu)選、負壓射孔設計、射孔質量檢測與評價、應力應變與滲流模型）完井的試井評價（試井法評價儲層損害原理、圖形特征判別均質地層損害、雙重介質；裂縫地層的圖形特征、圖形特征判別措施效果、損害程度的定量解釋）投產措施與完井管柱（投產措施、不同類型儲層投產措施、排液措施、完井管柱、井口裝置）解決問題的基本思路確定研究題目（了解問題特征）根據(jù)研究所需費用、時間確定本研究經濟效益整理數(shù)據(jù)決定是否需要由小到大的順序或詳細步驟提交研究計劃綱要以及該工程可行性、可靠性與數(shù)據(jù)的準確性選擇解決問題的方法確定求解要求的理論基礎，應用于問題，修改設想并提出更多理論，將問題分解成若干步驟逐項解決確定研究路線，根據(jù)實際情況合理確定時間與投資預算通過查閱文獻、項目類比、統(tǒng)計分析改進研究基礎，需要采用多學科理論表征不確定因素相互作用現(xiàn)象解決問題的基本思路進行研究：對數(shù)據(jù)與結果進行廣泛深入分析、評價與思考，與預測結果和物理動態(tài)進行對比，用專門評價方法解釋結果，力求與實際吻合度最佳，概率統(tǒng)計表示結果作出明確、可靠、沒有偏見的科學結論而不受人為因素干擾提交所得結論和建議的事實依據(jù)，提交研究項目的結果給當局并得到認可實施開發(fā)方案并監(jiān)測結果，總結經驗并進一步修改設計依托現(xiàn)有理論、室內評價測試裝備與水平、現(xiàn)場應用實踐結果、不斷深化認識程度并產生新知識與手段的科學不同油藏類型的完井方式

油氣田油藏開發(fā)采用的完井方式大致有三類即：l

射孔完井：套管射孔、尾管射孔l

裸眼完井：先期裸眼、后期裸眼l

篩管完井：先期篩管、封隔器篩管、礫石充填完井方式選擇及設計主要考慮因素：油藏類型、驅動方式、流體性質、底邊水條件、非均質性等地質構造因素；同時還應考慮儲層巖性、油層厚度、流體性狀層間差異性、鉆井目的、人工舉升方法、測井能力、后期生產作業(yè)、油層污染等綜合因素；充分考慮以上影響因素后選擇出與油氣藏相匹配的完井方式。射孔（套管與尾管）完成方法及特點套管射孔完井一般是鉆穿產層后，下入生產套管，在套管與地層環(huán)空注入水泥，用射孔彈射穿套管和產層，建立井筒與產層油氣通道（見圖2.1）。套管射孔完井適用范圍很大，從稀油油藏到稠油油藏，從孔隙油藏到裂縫油藏都可適用，也是目前油氣藏開發(fā)中最常見的完井方式，具有工藝簡單可靠，有利于分層開采及油層后期改造的優(yōu)點。尾管射孔完井是將技術套管下到油層頂部并固井，鉆開產層后再下入尾管并懸掛在技術套管上，經注水泥和射孔后構成井筒與油層的通道（見圖2.2）尾管射孔完井一般用于深井和超深井，有利于保護油氣層、減少套管、節(jié)約成本。該完井方式適應的油藏條件與套管射孔完井相同，但完井施工工藝相對復雜一些。圖2.1套管射孔完井示意圖圖2.2尾管射孔完井示意圖

圖2.1套管射孔完井示意圖

圖2.2尾管射孔完井示意圖圖2.2尾管射孔完井示意圖射孔（套管與尾管）完成方法及特點先期裸眼完成：先期裸眼完井是在產層頂部下入技術套管并固井，然后鉆開產層裸眼完井或篩管完井（見圖2.3、2.4）。產層物性基本一致，無氣頂、夾層水和底水；產層膠結良好，井壁堅固，不坍塌；地層界面清楚，能準確地在產層頂部下入套管；適用于不進行增產作業(yè)的產層。后期裸眼完成：后期裸眼完井是在鉆穿產層以后，將產層套管下到產層頂部注水泥，產層裸眼或下篩管的完井方法（見圖2.5）。后期裸眼完井適用于：一般情況下地層井壁堅固穩(wěn)定，不坍塌；一般用于地質分層掌握不夠準確的井（如探井）。

裸眼（先期與后期）完成方法及特點圖2.3先期裸眼完井圖2.4先期篩管完井裸眼（先期與后期）完成方法及特點裸眼（先期與后期）完成方法及特點圖2.5