石油工程专业英语

Unit1Introductiontopetroleumindustry1) Introduction石油工业在我们日常生活以及其余工业领域饰演着相当主要角色。石油工业能够主要分成上游部分、中游部分以及下游部分。今天，许多大石油企业，比如中国石油、中石化、中海油，都在中国开采着地下油藏大量原油。大多数原油和天然气都是由几百万年前在沼泽和海洋中植物和动物形成。这些有机物与小溪和河流中淤泥沉积在一起。这些沉积最终压实形成了沉积岩石。热量和压力把这些植物和动物中柔软部分转化成为固态、液态和气态碳氢化合物，也就是我们知道煤、原油和天然气。伴随陆地和海洋石油工业快速繁荣，公众注意力也集中到了石油工业环境保护问题上来。幸运是，技术创新、精心培训、严格法规都将让石油工业对人类、动物、土壤、空气和水污染降低到最小。Swamp:沼泽，湿地Stringent:严格，必须恪守2) Threemaincomponentsoftheindustry今天，上游部分包含了超出100家勘探和生产企业以及数百家相关部门，比如地震和钻井承包商，修井承包商，工程企业和各种科学技术服务企业和供给部门。中游部分包含连接生产和消费领域油气集输系统。其余设备将提炼硫和液态天然气，储存石油和天然气产品，而且用卡车、铁路以及油罐车运输产品。下游部分由炼油厂、气体分离设备、原油零售商、服务站以及石油化工企业。Servicerig:修井设备；修井机Utility：n.功用，实用；a.实用；多用途3) FindingoilandnaturalgasExploration-thesearchforpetroleum一个圈闭应该包含三个要素：多孔油藏岩石来聚集石油和天然气—经典岩石有：砂岩、石灰岩和白云岩。上覆不可渗透岩石来阻止油气逃逸。油气生油岩—经典有黑色似蜡页岩。Paleontologist:古生物学家Waxy:似蜡，光滑如蜡Seismicsurveys在地震测试中，地球物理勘测队员工将在地面铺设一条或者几条金属敏感接收仪，被称为震波接收仪。接着将在地面制造爆炸或机械震动。震波接收仪将统计从岩层不一样深度反射回来地震波能量。为了减小对环境影响，许多承包商今日石油石人工地震方法，实用一个沉重震动工具发射能量到地下。如同石油工业其余部门一样，勘探工作者们已经采取了更高环境标准地震测试。比如，改进后不使用或者使用更窄金属截线能够降低对森林中土壤、水、植物以及野生动物不良影响。在其余敏感区域，如山地，地震测试队员们使用直升机或者马匹来限制地面干扰。在海上勘探中，空气枪用压缩空气来代替炸药，这是一个愈加好更安全能量起源，同时也能够最大程度地降低对海洋生物影响。海上舰船将统计从拖拽着一大批海洋检波器反射能量。在浅水区，海洋检波器能够铺设在海床上。Cutline：截线Vessel：容器，船舰Tow：拖，拉，拽Arrayof：一大批Dynamite:炸药Hydrophone：海洋检波器4) Drilling钻井工程师们将把理论和残酷经济现实联络起来。甚至当一口开发井恰好位于两口生产井之间时候，依然有什么也勘测不到风险，同时也可能取得出人意料成功。这种赌注在位于未开发区域野猫井时候愈加显著。Stake:赌注基本钻井过程是很简单。在一串管柱下面旋转金属钻头将在岩石上钻一个洞。钻机有许多个类型。最小是直立在卡车上修井机，最大是安装在轮船或者海洋平台。有些是尤其安装来用于含酸气井勘探，以及斜井、水平井钻井。总体规律是，钻机越大，钻井深度就越深。大约一口井直接雇用人员是75人，尽管只有4人到7人是随时在钻机上值班。详细人数能够在相当大范围改变，这个取决于待钻井类型。ProducingoilandnaturalgasProduction-recoveryresources当钻井确定了油气藏位置之后，承包商生产部门将接收管理将油气资源举升到地面任务。石油不是如同地下湖那样储存在地下。而是油气储存在沉积岩石孔隙和裂缝中，如同海绵中水一样。在成熟生产区域，从老井中开采出更多原油是一项主要工作。在新生产区域，用尽可能低成本生产出更多原油也是一个关键挑战。Oilrecoverymethod在一次采油中，最初采油方法就是利用油藏压力或者泵举方法。大多数幽静今天都是用泵举。许多方法能够提升一次采收率。最惯用方法是钻加密井，这么在同一个油藏区域就有更多井，所以原油达成井筒之前就不需要在岩石中流动更远距离。定向井经惯用来钻加密井。在同一个平台能够钻多口定向井。水平井能够让井筒暴露在更大面积含油层中，从19世纪80年代末就开始应用，来提升产量和提升采收率。Processing-makingmarketablecommodities大多数原油和天然气在推向市场之前都需要一些炼制过程来去除一些不需要组分。在上游部分，炼制设备将原油分离成为以下几个主要销售产品：原油，液态碳氢化合物。可供销售天然气，主要由最简单碳氢化合物分子甲烷组成。液态天然气，重一些碳氢化合物，包含有乙烷、丙烷、丁烷。凝析油，液态碳氢化合物，来自炼制天然气过程。硫，来自炼制天然气过程，通常液态或者颗粒、饼状，使用卡车或者火车运输。Gasprocessing消费者购置天然气几乎全部是由最简单碳氢化合物甲烷组成。在气藏中，甲烷通常是和其余重一些碳氢化合物混合在一起，比如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷，以及水蒸气，在酸气中硫化氢等，以及二氧化碳、氮气和其余气体。MovingoilandnaturalgasTransportation-movingandsellingproducts石油和天然气通常都位于偏远地域。供给和需求方是用管线连接在一起。有些管道是直径大于1米金属道，而另外塑料管道只有几十厘米。他们分配系统和公路、高速公路或者电力设备一样复杂。然而，管道大多数是看不见，埋在地下一米深左右。管道分为以下几大类型：集输管网将原油和天然气从井筒运输到炼制工厂和传输设备。输油干线将原油、天然气、和炼制石油产品运输到炼油厂和石油化工企业，有一些输油干线把炼制产品输送到消费者。气体传输系统将把生产区域高压天然气输送到消费区域。地方输送企业把天然气以低压输送给家庭用户和商业用户。UsingoilandnaturalgasRefiningandpetrochemicals-manufacturingmolecules石油分子是由各种各样尺寸和形态碳氢链组成。天然气中甲烷是最简单和最小分子。与此对应是在沥青中分子就结构很复杂、链长也很巨大。这些碳氢分子在炼油厂和化工厂将被分类、分裂、重排和混合。在那里，它们将变成大量产品，从汽油到合成橡胶。Aversatileenergysource石油工业存在是因为人们已经习惯了石油产品带给人们各种好处，比如方便、廉价运输，温暖房间和成千上万合成材料。这些是由产品已经改变了我们今天生活方式。石油和其衍生出来产品已经渗透到我们生活各个角落。Unit2GeologyandreservoirtrapsIntroductionP24在石油工程中，工程师必须知道油藏是怎样，石油是怎样形成，流涕在油藏中是怎样流动。地质在石油勘探中饰演者主要角色。石油工程专业学生应该学会识别不一样圈闭类型，这些圈闭是油气储集地方。钻井产生岩屑和岩芯为石油勘探和开发提供了主要信息。试验室对岩屑分析将提供油藏岩石详细物理性质参数。依照试验室结果，石油工程师就能够对开发油藏做出决议。FormationofasedimentarybasinP24~25石油通常是在沉积盆地被发觉。沉积盆地是地壳凹陷区域，这里曾经有微小植物和动物生活过，而且和小溪河流中淤泥沉积在一起。这些沉积最终被压实形成了沉积岩。地球寿命大约有四十五亿年。生产油气最早沉积通常是在5.6亿年前形成。Originsofoilandgas地球不是我们想象那样固定不变。实际上地球是一个由固态岩石和熔融流体组成不停迟缓移动和改变球体。比如，南美洲就在以指甲生长速度在飘移远离非洲。地震和火山就是地球不稳定和不停改变例证。地壳被分为无数地质结构板块。这些板块相互推挤、不停上升下降、倾斜、滑动、卷曲、崩塌，分离又融合。结果，在古老海底沉积能够在高山顶被发觉。实际上，珠穆朗玛峰就是这么形成。在五亿年时候，光合作用就让地球上存在生命。植物吸收太阳能力而且把二氧化碳和水转化成氧气和碳水化合物，如糖、淀粉和纤维素。这些碳水化合物以及其余有机物最终在地面、溪流、湖泊和海洋生存下来。当这些有机物埋藏更深时候，温度和压力将它们转化成固态、液态和气态碳氢化合物，就是熟知矿物燃料煤、原油或者天然气。石油通常是由海洋植物和动物形成，主要是藻类，它是在最少一百万年地下在温度是50-150度之间“煮”出来。天然气在很大温度和压力改变范围内，能够由几乎全部海洋或者陆地有机物形成。因为上覆岩层重力作用和压力，原油和天然气极少停留在形成它们生油岩层里。而它们将在地下沉积岩层中运移，一直到它们逃逸到地面或者被低渗透隔层阻隔为止。世界上被发觉大多数石油都是在相对低渗多孔岩石中被圈闭起来。这些油藏通常离生成地都有很远距离。当碳氢化合物运移到地面时候，就形成了油苗。长此以往，就有大量碳氢化合物逃逸到大气中。流动水也可能冲刷掉碳氢化合物。有时候只有较轻、易挥发组分运移了，剩下就是较重原油。Lookinginsiderocks一个勘探工作者应该掌握很好理论知识或者拥有直觉，为何一个区域会含有油气。第一手露头地质资料以及地表特征有时能够帮助确认最基本要求：必须有沉积岩石，在沉积盆地中有潜在油藏和含油层。在盆地中，勘探者第一步就是检验这个区域全部已知信息。其中应该包含：学术论文，地面地质观察，来自机构已经钻取井资料，和邻近区域或者相同区域先前勘探结果。地质学家能够判别这些结构、结构、新沉积盆地厚度和深度，他们经过测量经过和从沉积层反射回来地震波时间来取得。Cuttingsandcore以前钻井资料为勘探家提供了很主要信息。当一口井钻好之后，小岩石碎片称为岩屑就被钻井液携带到地面。这些碎屑就是钻井时候钻头研磨地层碎片。地质学家、地球物理学家、孢粉学家-研究孢粉和小化石科学家，将检验这些碎屑，得出地层年代、化学组成、孔隙度、渗透率和其余物性。更大更连续圆筒状岩样称为岩芯，能够用一个尤其取芯钻头取得。尽管取芯会增加成本，不过试验室分析、观察岩样将提供这个沉积盆地详细地很有用详细数据，岩石和岩石中流体组成以及物性资料。即使一口井没有钻遇商业上有价值油气层，它依然能够提供很有用地下岩石和结构资料。这些将帮助勘探家门对比一些对应岩层地震图片，能够为下一次成功提供参考。Commonpetroleumtraps最常见石油圈闭如图所表示。在一个经典圈闭中，气体是以“气顶”形式位于“油腿”上方，聚集在油藏顶部，而油又是位于饱和水上部。这是因为天然气比石油轻，石油又比水轻。然而，在油藏有些地方，三种流体是混合。孔隙度是岩石容纳油和气能力，如同水储存在海绵中一样。渗透率表征了流体经过岩石难易程度。Unit3CrudeOilandNaturalGasDefinitionandclassification原油定义为“在地下油藏状态下是液态，在大气压下经过地面分离设备保持液态碳氢化合物混合物”。表观上原油颜色是在黄色、绿色、棕色和深棕色以及黑色之间改变。原油在性质上是油性而且粘度改变范围很大。原油在地面要比在温暖油藏中更粘。表观粘度在1.4-19400厘沱之间伴随温度和原油深度和年代而改变。多数原油比水轻。尽管原油密度能够由它和水比重比值来衡量，不过经常是采取重力单位，由API定义以下公式所表示：其中比重60/600F是原油在600F与水重力比值。注意到API重度与密度成反比关系。所以，轻油API重度大于40（比重0.83），而重油API重度小于10（比重1.0）。重油定义就是比重大于水原油。石油石油原油天然气气碳氢化合物杂化合物干气（甲烷）湿气环烃芳香烃氧化物硫化物氮化物其余乙烷丙烷丁烷链烷烃Paraffins烷烃，通常称为链烷烃，是饱和碳水化合物，通式是CnH2n+2。当n<5时，烷烃在常温常压下是气态。这些化合物有：甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。当n处于5到15之间时，烷烃在常温常压下是液态。当n>15时，烷烃在粘性液体和固态石蜡之间改变。链烷烃分子有两种类型，它们含有相同原子结构，而且分子量伴随分子链CH2增加而增加。一个是直链分子结构，另外一个是支链分子结构。烷烃在原油中含量丰富，直链分子结构比支链分子结构要多。碳分子个数能够达成是C78H158。对于一个给定分子量，正烷烃沸点比异烷烃要高。烷烃是天然气主要成份。它们在轻质汽油和煤油中，在数量上也是占优，大约分别占原油25%至30%。伴随沸点增加，烷烃馏分逐步降低。Naphthenes原油中第二大类碳氢化合物就是环烃，或者称为环烷烃。这一族通式是：CnH2n。与烷烃一样，环烃同族有5个碳原子和6个碳原子分别组成环戊烷和环己烷。但与烷烃不一样是，全部环烷烃在常温常压下是液态。它们在轻油和重油中所占比重都是40%。Aromatics芳香族化合物是原油中第三大类碳氢化合物。它们分子结构是基于6个碳原子基础上。这个家族最简单化合物就是苯C6H6。其中有一大类芳香族化合物是由烷基CnH2n+2代替氢原子而形成。这类烷基苯系列包含乙苯和甲苯。另外一大类是由支链或者支链碳原子组成。这类包含萘C10H8和蒽C14H10。芳香族化合物五包含了沥青质化合物。这些化合物被分为：可溶于正戊烷树脂，和不溶于正戊烷沥青烯。Heterocompounds原油中含有许多杂化合物，这些杂化合物化学元素不但包含碳元素和氢元素。最主要元素有氧、氮、硫、以及一些稀有金属原子，通常是镍和钒。NewwordsofparttwoLPG=Liquefiedpetroleumgas:液化石油气Pipeline管道，管道输送Concentration浓度；集中Limestone石灰岩Non-associatednaturalgas非伴生气；associatednaturalgas伴生气Gascap气顶Freegas自由气Formationgasoilratio地层气油比Barrel桶OIP=oilinplace地下原油储量STP=stocktankbarrels储罐桶数；地面（标准状态）桶数Stock:库存,股票,股份FVF=formationvolumefactor地层体积系数Condensate凝析油Unit4PropertiesofreservoirrockPorosity孔隙度是油藏最基本两大性质第一个。孔隙空间，通常在岩石中充填是共生水，不过在油田岩石中是油气。孔隙度能够表示成孔隙比率，即孔隙占岩石比率，通常是用百分数来表示。孔隙度通惯用希腊字母φ来表示。孔隙类型有三类：连通孔隙、非连通孔隙和死孔隙。连通孔隙与外面沟通通道多于一条孔喉。非连通孔隙与其余孔隙只有一条孔喉相连。死孔隙与其余孔隙没有连通。连通孔隙和非连通孔隙组成了有效孔隙度，碳氢化合物就是在其中形成。在连通孔隙中，碳氢化合物能够被天然水冲走或者被人工注水驱动。非连通孔隙不会被冲刷影响，不过当油藏压力下降时候，可能因为膨胀生产一些油气。死孔隙不能产油气，其中油气可能是因为油气侵入了开放孔隙之后因为压适合胶结作用孔隙闭合了。有效孔隙和全部孔隙比率是非常主要，直接影响了岩石渗透率。孔隙几何尺寸以及连通孔喉半径和迂曲度直接影响了油藏产能。孔隙几何形态和连续性是极难分析。在一些研究中，岩石孔隙被一个能够固化流体充满。然后岩石被酸液溶蚀了，剩下浇注孔隙。一些人用在砂岩中使用铅来浇注，另一些人在碳酸盐岩中用环氧树脂来浇注。PrimaryporesInterparticlepores粒间孔隙Intraparticlepores粒内孔隙SecondaryporesVuggyandmoldicpores孔洞孔隙、溶模孔隙Fenestralpores网状孔隙Intercrystallinepores晶间孔隙Fracturepores裂缝孔隙裂缝孔隙是最终一类主要孔隙类型。它是很主要孔隙类型，不但因为它能够增加油藏储集能力，而且因为它能很大程度上提升渗透率。裂缝极少在未胶结和胶结疏松沉积中形成，这是塑性流动应力结果。它们能够在脆性岩石中被发觉，不但在砂岩和石灰岩中，还有页岩和火成岩和变质岩中。因为裂缝比大多数孔隙要大，仅仅从孔隙角度来分析是不恰当。而且，取芯本身也会制造出裂缝。这些人工制造裂缝应该和天然裂缝判别开来。裂缝也可经过电缆测井、地震数据和生产历史识别出来。声波测井中周期跳动曲线可能是裂缝引发（也可能是其余现象）。裂缝能够经过井下电视测井“看见”。在地震数据中异常低速有可能是裂缝，还有可能是其余类型孔隙以及存在天然气影响。在生产试井中，最初高产量和快速压力下降和流量快速降低通常暗示有裂缝存在。Permeability油藏岩石第二个主要特征就是渗透率。只有孔隙度还不行，孔隙之间必须是连通。渗透率是流体经过多孔介质能力。达西在法国第戎市研究泉水流速时候最初提出了渗透率概念。Muskat和Botset深入发展了他研究结果。它们总结出达西定律：其中，Q是流速；K是渗透率；p1-p2是岩样压力降，A是岩样横截面积，L是岩样长度，是流体粘度。渗透率单位是达西，它定义是粘度为1厘泊流体在流速是1cm/s，单位压降1atm/cm时渗透率。大多数油藏岩石渗透率都是小于1达西，毫达西愈加惯用。油藏平均渗透率通常在5-500mD之间。字母K惯用来表示渗透率。达西定律只有在流体和岩石之间没有化学反应而且只有单相流体充满孔隙时候才是适用。实际油气混相情况要复杂多，尽管达西方程被认为能够适用。流速取决于渗透率和粘度比值。所以，气藏能够在几毫达西渗透率情况下拥有具备商业价值流速，而油藏就需要最少几十个毫达西渗透率。因为这个原因，在试验室通惯用惰性气体代替流体测定渗透率。在一些情况下，小孔隙、很低气体密度、相对大平均分子自由程，常规在固体表面零流速和无滑脱可能不能实现。这个就是克林肯伯格效应，所以在空气测定渗透率和液体或者高粘度气体实际流体之间就必须有一个修正系数。这个修正系数对于高渗岩石大约在1%至2%之间；而低渗岩石则高达70%。岩石渗透率在不一样方向极少相同。垂直渗透率通常远小于水平渗透率。所以渗透率通常是用不一样方向取下岩石段塞测定。Relativepermeability当单相流体完全充填孔隙空间时候，渗透率被称为决定渗透率，量纲是L2。有效渗透率是在饱和度小于100%时候测出。KW，Kg，Ko分别表示水气油有效渗透率。Capillarypressure考虑孔隙润湿性就会引出毛细管作用概念，这就是液体在毛细管中滞留现象。毛细管压力是大气压力和液柱压力差值。毛细管压力伴随毛细管半径增加而减小。用地质学角度解释，油藏毛管压力伴随孔隙尺寸减小而增加，愈加详细就是伴随孔喉半径减小而增加。毛管压力还与两相相邻流体之间表面张力关于，伴随表面张力增加而增大。在水湿孔隙中，弯液面丝凸向水相，在油湿孔隙中是凹向水相。Unit5WelldrillingIntroduction了解了原油和天然气知识之后，我们需要着手把地下油气开采出来。正如我们知道，唯一方法就是钻一口井。然而，要钻一口井有许多相关工作。其中一件就是必须知道怎样给井定位。一口定位好井会远远优于一口定位差井。其它原因还有架设钻机，选择钻头，选择钻井方式—垂直井、定向井或者水平井。Sitepreparation勘测员必须首先精准确实定井位置和海拔，接着推土机就会平整道路而且来到井场。接着，推土机把井场清理好而且平整井场。一个泥浆池将挖好并铺设好塑料线。这个储存池将储存不需要泥浆、岩屑和其它井废料等。假如要钻井较深，钻机很大，就需要在井场钻一个方形坑，称为大方井。这个将为安装钻井平台设备比如防喷器。供水设备是在井场钻一口水井并铺设水管。假如井很浅，整个钻机就是架设在一辆卡车或者拖车上。这个被称为车载钻机或便携钻机。假如是浅井或者中深井，钻机设备用牵引拖车运输。桅杆式井架被架设起来，确保钻井需要。假如是深井，钻机设备很大，所以是用几辆牵引拖车运输而来放置在井场。Drillingahole钻井开始叫做开钻。在中深井开钻通常是钻取一个大直径不过浅孔，就是导管孔。这个能够由车载式钻机完成。大直径管子也就是导管，将被水泥固定在导管孔中。导管作用就是稳定井口而且为防喷器提供连接。钻井通常叫做钻孔。Rotaryrig旋转钻机在今天用于大多数井，包含全部中深井。旋转钻机由四大部分组成：动力系统，提升系统，旋转系统和泥浆系统。Theengines动力系统为钻机提供电力。大多数发动机是柴油，它们通惯用来发电。依照钻机大小和井深，发动机数量在2台到4台改变。在大钻机上，发动机能够提供3000马力或者更多电力。电力用来旋转钻柱和提升井中设备。Thehoistingsystem提升系统提升和悬挂井中设备。游动钢丝绳通常是直径约11/8英寸辨状金属缆绳。它是缠绕在绞车卷轴上。发动机和绞车连接在一起，拉动游动钢丝绳进出井筒。井架和桅杆是金属塔。假如钻塔是架设在拖车上，它就是桅杆式井架。假如钻塔安装在井场上，就是井架。游动钢丝绳上面称为天车滑轮组连接，位于井架顶部，下面与游动滑车连结。在游动滑车下面是一个大钩，能够连接各种装备。当游动钢丝绳出入天车时候，游动滑车就在井架中上升和下降。这么就实现了井中设备举升。钻机分类通常是看它们钻井深度。这是因为越深井就需要越强动力系统和坚固井架。一口深井钻柱可达成50万磅。动力系统必须举升井中设备，井架要足够坚固来支持设备重量。Rotatingsystem钻柱是旋转管子和它们连接物。这包含：水龙头、方钻杆、钻铤和钻头。旋转系统功效是打孔。悬挂在大钩下直接在游动滑车下是水龙头。水龙头下面管柱能够旋转，而且让管柱重量挂在钻塔上。水龙头下部是一个四边形或者六边形管子称为方钻杆。方钻杆具备规则边，便于抓紧和旋转。旋转方钻杆就能够旋转井中全部管柱，就能够实现钻井。转盘是在钻台上一个圆形底盘。它与动力系统连接用来转动方钻杆。方钻杆嵌入到一个装置称为方钻杆补心，这么就连接到转盘。方钻杆下面是钻杆。金属钻杆是两端都有螺纹连接30英尺长金属杆。每一节钻杆称为单根。方钻杆通常是位于钻杆顶部。当完成30英尺钻井之后，方钻杆就必须被提升起来，在方钻杆下面接一根单根。这个就叫做接单根。在钻杆下面是大直径管柱称为钻铤。钻铤重量比钻杆大，是设计来增加钻杆底部重量。这个能够帮助控制钻进，预防管柱弯折和破坏。通常使用2个到20个钻铤。钻头是嵌在钻铤底部。最普通钻头是三牙轮钻头，含有三颗旋转牙轮。当钻头旋转时，牙轮上设计牙齿就切碎岩石。有些三牙轮钻头是用碳化钨来代替牙齿。另外一类钻头是金刚石钻头或者球齿钻头，在钻头底部镶嵌了金刚石。不一样钻头适适用于不一样地层类型。球齿钻头最适合石灰岩地层。钻头寿命大约是8-200小时，平均磨损时间是二十四小时。钻头磨损能够有钻井平台上转柱产生噪音以及钻进速度降低监测出来。更换钻头就必须要起下钻。全部钻柱都被提升出井筒放置在钻台上。钻头更换之后，管柱又重新下入井中。这个会消耗时间和金钱。井深越深，起下钻时间就越长。Themudsystem泥浆系统是用来循环井筒中泥浆。钻井也储存在钻机旁边钢池子里面。泵，称为泥浆泵把钻井液泵入中空旋转钻柱中，在井底从钻头中喷射出来。钻井液携带了井底岩屑。它将从旋转钻柱和井壁环空流出井底。在井口，泥浆流经防喷器和一系列筛网--泥浆振动筛。泥浆震动筛作用是把钻屑从钻井液中分离出来。其余设备也是用作清洗钻井液，然后钻井液回流到泥浆池。循环钻井泥浆有许多作用。泥浆能够把岩屑从井底去除。当泥浆流经钻头时候，能够清洗钻头牙齿。钻井泥浆能够冷却在钻井过程中摩擦产生热量。在很软沉积中，比如沿海平原沉积，从钻头喷射出来泥浆能够帮助钻头切削井底地层钻井液还能够控制井压力预防井喷。在井底有两种液体压力。岩石内部液体压力将迫使流体流入井筒。钻井液产生压力将迫使泥浆流入附近岩石。假如岩石中流体压力大于井筒中钻井液压力，水、气、油就会从岩石中流入井筒。这经常会造成井壁坍塌以及损坏设备。在最极端例子，就会发生井喷。为了控制井底液体压力，钻井液压力就必须调整来大于井底流体压力。这就被称为过平衡钻井，钻井泥浆就会流入地层。岩石此时就是一个过滤器，在井壁就会形成一层滤饼。这个形成滤饼非常坚固。一旦滤饼形成，井壁就会很稳固，地下流体就不能进入井筒。钻井泥浆通常是粘土和水混合物。普通泥浆成份是膨润土。密度更大泥浆能够在其中加入硫酸钡。还能够在其中加入各种化学剂。钻井液通常是水基，有时候是油基。钻井液由它重量来描述。钻井液重量越大，在井底产生压力也就越大。Blowoutpreventers防喷器是设计来关闭井。它们连接在钻台下井顶部。在一口井惯用良种类型防喷器。一个是设计来关闭环空。另一个是用防喷器芯子关闭钻柱。空气钻井应用于浅井或者钻井液会污染储层井。空气就如同钻井液一样泵入钻柱。空气与井底水混合形成泡沫。泡沫携带井底岩屑，从环空返回到地面。空气和钻屑从故障管线流出钻机。空气钻井比泥浆钻井更加快更节约，不过缺点是它不能控制井底压力，而且有时候空气与地下气体混合形成爆炸混合物。Unit6Wellcompletion当一口完成了钻井，做完产层经济评价之后就开始下套管，准备油气井生产了。完井设备和方法是很多，这个取决于详细井油气储集类型、井详细阶段开发要求，还有施工时候经济情况。低压套管，有时候还是二手，能够用于产量是边际产量井，而且其余投资也要对应降低。假如油井可能是高压，井寿命预期较长，就会使用最好质量油管。Downholestrings许多油井需要四层大管柱：导管、表层套管、中间套管和生产套管。生产套管在油田经常称为长套管或者油层套管。导管能够预防地表垮塌损害钻机底座。假如地面条件允许，导管是用推土机运输到现场。假如不允许，一个小钻机就会钻一个孔，导管就被固定在这个孔中。当表层套管固定之后，它就能够地层水侵入。它还能够预防涣散页岩和沙砾落入井眼，阻止地层水流入井中。表层套管深度在500-5000英尺。假如钻遇深度在表层套管和生产套管之间问题地层，就需要中间套管。生产层通常需要生产套管，在少数情况下生产套管下到产层上方和附近。另外一个类型套管是尾管，在10000英尺井常见。尾管功效很像套管，不过它不会一直延伸到地表。尾管经过一个叫做尾管悬挂器卡瓦装置，悬挂在大一些套管上。尾管功效可是生产套管，此时就成为生产尾管。因为它不会延伸到地面，在很些情况下这还是一个相当长距离，这么就能够节约管柱成本。在生产井下入最终贯注通常是油管。油管通常是在井中自由悬挂在油管头上。在流入井中，小直径油管比套管效率高。当发生堵塞或者污染时候，油管也更轻易移除。当油管和封隔器联合使用时候，能够预防井中流体进入套管，这是因为封隔器堵住了油管和套管之间空间。井中流体会腐蚀套管，而且维修费用十分昂贵。封隔器组成有：流体能够经过管子；一个橡胶封隔部件阻隔流体经过；称为卡瓦抓紧部件，能够让封隔器在产层上面油套环空固定。因为封隔器封闭了油套环空通道，地层流体就只能流入油管中。另外一个经常安装在靠近地面油管管柱上装置就是地下安全凡尔。这个阀门在流体流动正常时候是开放。在阀门监测到地面设备出现差错时候就关闭了，阻止了流体流动。ConductorSurfacecasingIntermediatecasing:tosolvesometroublesencountersintheinervelProductioncasing:topreventtheoil-bearingfromcavinginLiner:tobeusedasproductioncasingTubing:tobeusedforproductionSecondarycementing固井是钻井和完井过程中最主要一项施工。二次固井是当一次固井失败时候采取一项补救方法。一次固井是在钻进过程中，当套管下入之后就立刻进行固井方法。一个好固井施工就是在环形管柱周围形成水泥带完全充满这个空间，水泥中没有孔隙、空间。假如一次固井出现了失误，那么一项耗资耗时二次固井就必须在完井之前进行。它目标和一次固井一样，就是机械地锚定套管，封隔井眼预防层间流体垂直流动。两种主要二次固井就是挤注水泥固井和注水泥塞固井。水泥段塞用于将要废气井，需要隔离层段，定向井循环失控或者需要地层测试情况。挤注水泥就是用压力把水泥浆注入到对应地层，它主要目标是起到封隔作用。这么封隔对于控制射孔之后阻止层间流动是很主要。Completionmethods油井服务企业将为油井生产做好施工准备，比如运来小型钻机以及在钻机离开之前许多工作。完井方法取决于油藏特征以及它经济潜力。众多完井方法包含：裸眼完井，射孔完井，绕丝筛管完井，无油管完井以及复合完井。Open-holecompletion裸眼完井在产层没有生产套管或者尾管。所以，油藏流体就能够自由流入井筒。这种类型完井，通常较少使用，而且通惯用于碳酸盐岩油藏，而且只有一个产层地压力地层情况。在裸眼完井中，套管在产层上方，钻井就钻到产层就实现了完井。Perforatedcompletion射孔完井是最惯用完井方法，它需要好固井质量以及正确射孔方法。射孔就是在井壁和水泥墙穿刺一条流体从油藏流入井筒通道。射孔首先是沿着生产套管或者是油管在产层位置下入射孔枪。射孔枪发射出射孔弹，或者引爆一个爆炸性弹药，即聚能射孔弹。聚能射孔弹能够设计来形成高强度、定位准确爆炸。因为这个爆炸时喷射出高能量气体和微粒，所以被称为喷射式射孔。假如使用是生产尾管而不是生产套管，完井时就把生产尾管射穿。Wire-wrappedscreencompletion另外完井方式就是绕丝筛管完井，绕丝筛管就是一个短管子，末端是开放而且末端缠绕着一个特殊形状金属丝。一个方法就是把筛管连接在油管底部下到已经射孔井底。通常绕丝筛管和砾石充填组合在一起应用，即在井底砾石在筛管外面。这么井底流体流经砾石，再流经绕丝筛管最终抵达油管。绕丝筛管完井通惯用于产层在产油气同时有出沙情况。筛管和砾石能够降低井筒出沙，这么就能够预防出沙带来问题。Tubinglesscompletion尽管大多是井都是有油管，不过一些小直径井就能够使用小直径套管完井而不需要油管。小直径套管直接下到产层，射孔也在产层。无油管完井常应用于小型气藏，产量低压力低井。Multiplecompletion复合完井能够应用于井筒穿过多个产层情况。通常对于一个产层就在生产套管内下入有封隔器单独油管。比如，在三重完井中，在一个生产管柱使用三个油管和三套封隔器。Thewellhead井口就是用来控制井中流体设备。它形成一个阻止井中流体在地面喷出或者泄露封阻。对于详细井将依照详细情况来确定使用井口类型。有时候只需要一个简单支撑井中油管设备。在其余情况下，控制地层压力是必须，此时就需要高压井口。在有些油田压力可达成0psi。基本上井口组成是：井头、套管头和采油树。Casinghead套管头是一个连接了套管很重金属地面装置。在钻井和修井作业中，套管头可被用作控制压力设备。假如井中有几套套管，在井口就对应需要几套套管头。Tubinghead与套管头设计和作用相同，油管头是支持油管柱、封闭套管与油管之间压力、在地面起到连接作用而且能够控制流动液体或者气体。假如在井口使用了套管头，油管头就是由套管头支撑。Christmastree井口一系列控制阀、压力计量表和油嘴就是采油树，这么命名原因是它形状像圣诞树，在井口有大量像树枝一样装置。这些阀门开关就能够控制完井之后井中油气流动。主阀门关闭能够完全关闭流体流出。在采油树也有油嘴，或者安装在流动管线中，这个用来控制流体流量。压力计量表是计量套管头和油管头压力。知道了在不一样操作下这些压力规律对愈加好控制油井有帮助。Unit7Productionofoilandgas生产就是石油工业中把油藏碳氢化合物采到地面，把油气水和混杂固体分离到可供销售产品如原油、凝析油和天然气这个过程。对于一个特定油田，投入建设生产设备类型，不论是在井筒还是地面，都是取决于最初勘探井以及接下来评价井数据分析基础上。直接由油井取得数据包含：原油质量。伴生气体积和质量，是否含有硫化氢，这个意味着一系列严重工程问题、安全问题以及经济问题。油藏压力以及提议井口关井压力。原油流量和油藏压力降以及井口压力降关系。其余从井取得数据如油藏深度和厚度，岩石渗透率和孔隙度，在一些情况还包含油气水界面以及其余可供绘制油藏图像地质数据。使用这些数据，油藏工程师们就能够计算出油藏岩石中包含油气数量以及可采出原油百分数。他们还会预测出油井开始生产之后油田生产规律。这些还包含注入采出气或者其余气体以及水来帮助保持油藏压力。注入流体方法有可能是在油井刚开始生产就进行，也可能是在采出了一定原油之后一个特定时间开始进行。对这些预测前景都会作一个经济评定，接着就会作出生产决议，确定出井数、生产设备尺寸和类型。油藏工程和地质就会对此进行详细研究。Naturalflowinawell在探讨帮助油气举升到地面各种方法之前，搞清自喷井流动规律是十分有必要。伴生气质量通常表示形式是立方英尺每桶油。在一个未饱和油藏中，当压力降到泡点压力之下就会发生泡流。在泡点压力时，气泡就开始形成，气泡直径和分布都是随机。气泡会以不一样速度移动，这个是由它们各自直径决定。原油在油管壁面或者环空壁面会被拖拽，在其余地方流速则是恒定。当气泡结合形成直径约等于管柱直径稳定气泡时，就是接下来阶段段塞流。此时气泡速度比原油流速快。段塞中不与气泡接触原油流动方向与气泡是一致，而在气泡壁面油膜则会在气泡表面往下流。最终阶段是雾流，此时气相成为连续相，而原油是以液滴形式夹带在其中。从原油作为连续相转换到气体作为连续相过程不是瞬间发生，而是井筒中一个逐步增加含糊区域。比如，雾流在地面气体和原油体积比为3.0/1.0，不过在更低比率下是不可能。所以，对于一口井，井底压力高于泡点压力，单相流、泡流、段塞流和雾流是在垂直管流不一样点同时存在。有许多方法来预测和描述流入井中两相压力降落。Artificiallift大多数油田都会有油藏压力降低和产水增加情况，这就意味着井不自喷机会增加。有许多方法能够帮助油井采油，比如气举、电潜泵和有杆泵。Gaslift一个方法就是气举。在这个方法中，气体经过安置在油管柱上压力控制凡尔被泵入环空液流中。气体上升过程中膨胀就帮助原油举升。气体能够被再一次利用，假如有需要话，经过压缩机增加能量再循环实现原油举升。上面描述是过于简单化了，实际上需要大量工程教授来制订方案让气举效率愈加好。气举阀尺寸和位置需要由原油流速和伴生气数量来决定。当井生产时，就会有气体和原油一起产出。关井时，原油就停顿流动，井中天然气就逸出到井口，此时井筒就相当于一个分离器。建立在垂直管流理论预测模型基础上两相梯度曲线可用来设计这些阀门。下入到油管上气举阀通常是能够回收，而且这些气举阀通常是压力控制或者液体控制。它们也可能是节流阀，从环空到油管气体产量与油管流压成正比。用这种气举阀，当气体被注入下一个气举阀时候，上面卸载阀因为油压降低就会关闭。应用这种成熟技术能够用最低气油比取得最大注入深度。气举是一个很灵活方法，在海洋上能够用于斜井，而且能够快速适应于产量改变需要以及产液种类改变需要。在多数井中，伴随时间推移，井筒中产水量增加会对压力系统有很显著影响。影响气举效率一个主要原因就是气体与原油之间滑脱效应。另外有一个气举方法就是试图减小这种不良影响，它是在油管柱中放置一个自由移动活塞。这就是间歇式气举，在这种方式中，气体推进活塞和原油上升，活塞要回落到底部然后重复这个过程。如前面方法一样，使用地面泵或者高压气源以气体携带能量到井筒实现举升原油。这个方法对于斜井不是很适用，今天也应用较少了。Subsurfacepumps第二种方法，常在高产井中使用，就是在井中下入一个电动多级离心泵。在井中把电能转化成水利能。这些离心泵广泛应用于垂直浅井中，不过在斜井和高温井中应用还需要深入发展。高温井温度对电泵有不利影响，而在斜井中放入电缆在经过转角处会损坏绝缘层。电潜泵不一样之处于于让泵怎样有效运转。假如井中流体是原油，那么电潜泵泵出流体和油藏流体是一致。为了达成一个有效闭合水利系统，注入清洁原油需求应该与管网复杂性平衡考虑。Rodpumps第三种方法就是在地面柴油机或者电动马达驱动摇臂上下运动，带动地下抽油油杆和活塞实现抽油。这些各种形状和规格“驴头”在世界各个油田都是非常普遍。图7.3就是一个经典有固定阀和游动阀泵，阀都是单相经过设计，这么流体就只能垂直经过。在有杆泵下部示功图表示：1到2：光杆深入底部加载，比如加载活塞和地面之间流体。2到3：活塞向上移动，固定阀打开。3到4：光杆卸载，固定阀关闭。4到1：活塞下移，游动阀打开。原理即使很简单，不过其中还有许多复杂技术问题。图示只是展示了活塞运动情况不是在地面情况。因为前面提到吸入泵本身具备延展性，除非油管柱本身是固定，不然它也会上下移动。此时发动机上载荷改变是复杂，因为系统底部和顶部是不协调，静态和动态原因同时作用。它是一个衰减弹性系统，而光杆共振是必须防止，被迫谐振引发弹性振动和光杆自然频率会加强彼此作用从而造成光杆失效。发动机在循环时候载荷是改变，实现平衡是必要。通常是在曲柄上使用旋转平衡块或者离心平衡块，或者下冲程时汽缸压缩气体。测力计能够测量光杆在地面伸展情况从而计算出载荷。光杆在整个抽油拉杆顶部，它是完全封隔，预防流体渗漏。平衡能够调适到很大程度上消除载荷改变影响，这个由测力计能够观察出来。测力计能够诊疗出泵情况以及相关设备情况，就如同医生使专心电图来观察病人心脏情况一样。不好泵效可能是由活塞漏失流体引发，或者是固定阀游动阀，气锁对有效泵举干扰，油管锚滑动，光杆分离，这些都会在示功图上有显著特征。这种类型泵适合于垂直相对低产井。它在较老油田广泛使用着。用电动马达能够让泵自动间歇工作，可能一周就工作几个小时，当油藏驱替只是重力驱时候。Unit8Separationandtreatment在井口流出油气经过合理尺寸管道抵达一系列分离器。在陆地，油井遍布了油田并是垂直井，集输管线与分离站之间就可能有几英里距离。在海上，油井通常是聚集在平台上，而且钻是延伸到油藏深度方向井，管网到分离站距离就相对较短。在油田早期，流到分离器流体通常是油和气。油藏中水伴随时间推移产出百分比也增加。这些水是盐水，在油藏温度下有可能是盐饱和，所以在地面条件下是超饱和。从中东出口许多原油1000桶原油中盐少于10磅。因为地层水盐度可能大于00ppm，这就意味着一切修井方法和控制井产量方法就是要保持油井不产水。在世界上一些油田含水率达成90%甚至更高，这就愈加限制了生产井产量。当水与油气一起产出时候，在进入分离器之前流经管网、油嘴、井口和分离管汇紊流通常会产生油水乳状液。这些乳状液可能非常强韧不轻易破乳。当水成份增加时，有些水就不会被乳化。油藏中固体颗粒也可能夹带在流体中，尽管在完井设计时候会防止这个情况发生，当这个情况出现时候，补救方法就是使用树脂等材料来稳定井筒附近地层。利用油气水密度差异，它们在分离器中被分离。分离器能够是垂直、水平或者是倾斜。有大量技术来帮助分离这些流体。当产出液体高速流动时，分离器汽缸在进口和流道产生离心力。隔板、聚集板、雾板等用来促进油聚集和降落而气体则上升。包含这些部件增加了分离器重量，图8-2演示是一个最近用在海洋轻质分离器，它是主要是依靠离心作用。在分离器入口有一个垂直缝，还有一个调适液流速度叶轮能够让流体成切线进入旋流分离器。油膜伴随切流分离器旋转着流下，切流分离器是逐步变细，这能够允许在油流道中能量损失。气体在汽缸中部上升，当油膜从汽缸落下时候，额外气体将从出口B释放出来。当产出流体以高压抵达分离器时候。通常不只一个分离步骤。通常第一个分离阶段压力越高，甲烷百分比就越高，其它重组分百分比就越低。结果，低压力阶段气体中甲烷百分比降低而重组分百分比上升。实际情况气相和液相平衡计算是很复杂，因为有大量组分以及平衡常数伴随压力温度和浓度改变。在中东，天然气过去作为一个地方燃料，或者因为缺乏出口被燃烧了，现在则有四个或者五个分离步骤，来尽可能保留原油中低沸点烃类。伴随从分离器体中采收液化石油气发展以及许多产油国家液化石油气出口，原油中低沸点烃类主要性在某种程度上有所下降。然而，第一阶段气（比甲烷重贫气）作为燃料、气举或者注入气使用以及下面阶段液化石油气开采是很普遍。下面是一个详细分离器在700psi、140psi、42psi、14psi（大气条件下储罐）例子。这是在中东和北海一个经典例子。4000psi：井底压力—没有自由气。2800psi：井筒中压力—最先被释放气体。700psi：第一步分离器—75%气体被释放。140psi：第二步分离器—20%气体被释放。42psi：第三步分离器—3.5%气体被释放。14psi：第四步分离器—1.5%气体被释放。把大气压下体积转化成对应压力下体积需要用百分数除以各个阶段压力：第一阶段：75%除以50=1.5%。第二阶段：20%除以10=2.0%。第三阶段：3.5%除以3=1.2%。第四阶段：1.5%除以1=1.5%。数据表明在分离器压力下，各个阶段脱出气体体积大致是相等。在尺寸上这就意味着能够使用最小尺寸分离器。Emulsionbreaking乳状液形成之后，在去除了自由水和气之后就有必要破乳。在市场上有大量化学剂能够完成破乳任务。乳状液通常被加热便于帮着加速这个破乳过程。在经济上，去除全部水是不可行。采出原油在破乳和脱水时，水盐度太高就需要在炼制过程中加入淡水，用作“清洗”掉盐。去除盐过程是在采出时候进行还是在炼油厂进行取决于详细油田，通常除盐是在炼制设备中进行，因为它们能够去除在油罐运输过程中产生盐。Hydrogensulphideremoval背景资料：12月23日重庆开县井喷：死亡人数243人。在油藏流体中存在硫化氢就额外增加了开采难度。在管网和分离器选择中要防止使用高质量钢材，这是因为有了硫化氢存在会发生脆性。将使用更厚低质量钢材。对于高含硫高压油井井口就需要特殊材质。具备难闻臭鸡蛋气味硫化氢是学校化学试验室有名一个物质。有一点绝对不可忽略就是它是剧毒。空气中含有1000ppm就是致命。还有一个危险就是在硫化氢存在时候很快就失去了嗅觉。这个可能引发一个安全错觉，因为最初闻到臭味不见了，实际上硫化氢浓度是上升了而不是误认为降低。在可能含有硫化氢区域（比如有酸性原油或者酸气），或者地层不能排除硫化氢存在时（初探井进入一个未知地层时候），预防就是十分主要。这些预防有使用有空气管线输送氧气面罩或者其它适宜全部井场人员使用正压面罩（防毒面罩是不够、不宜）。在钻台应该安装硫化氢监测器，在封闭空间或者有可能发生泄漏空间，这个能够监测硫化氢存在。在气体进入销售之前必须去除硫化氢。通常使用一个吸收塔来实现。液态胺渗滤出来吸收上升气体中硫化氢。在分离过程中硫化氢与胺分离，胺能够循环使用。最近技术是用分子筛网来吸收硫化氢，在辅助过程中，硫化氢还能够从筛网被采集。Unit9Welltesting试井是一个广泛应用油藏评定技术。如试井本身所暗示，试井是一口油井为了取得代表性流体样品以及同时搜集各相产量和对应井底压力。分析数据取得参数取决于进行试井类型。对勘探井单井压力恢复试井能够提供地层信息通常有：流动系数、地层传导率、和油藏非均质性。假如设计是长时间流动和关井时间，试井就能够提供油藏尺寸信息，即原油地质储量。对生产井单井压力恢复试井通常提供信息油井流动系数和井泄油面积内地层传导率。单井测试不能得到油藏各个方向上渗透率。因为这个原因，就必须进行多井测试，如干扰试井或者脉冲试井。关于不一样类型试井详细讨论在下文进行讨论。Single-welltest在单井测试中，对于同一口井会测试流量和压力。压力和流量数据搜集是在油井继续生产，压力下降时候测定。接下来就测定关井后压力恢复时候压力和流量数据。恢复时候测试数据比降落时候测试较少受到流量改变影响。勘探井和生产经单井试井目标是不一样。Explorationwelltest勘探井就是在测试之前地层流体成份、流体性质都是未知井。所以，勘探井试井主要目标就是确定井中产出流体类型和以什么速度生产。假如有碳氢化合物产出，那么目标就包含了搜集油藏流体样品，原来做深入试验室分析。对于产油井，最终测试目标就是确定流动系数、油藏传导率和评定油藏非均质性，和预测油藏规模和地质储量。正确搜集恢复数据是得到上述最终三项结果主要保障。后期压力恢复数据为评定地层静态压力提供最基本数据，静态压力就是在无限关井时间地层恢复压力。假如这个压力低于流动阶段之前原始压力，那么这个压差就用来计算原油地质储量。所以，就必需得到流动阶段之前原始压力。这个能够经过两个流动阶段测试得到，第一个测试流动时间短，接着进行一个足够长压力恢复测试，最终压力恢复到原始地层压力。接着进行一个较长时间流动测试，然后是主要压力恢复阶段，两次测试在相同位置使用压力计应该是一样。这个过程通常叫做双流动双关井试井。主要流动阶段压力恢复数据尤其曲线，Horner曲线线性斜线部分即中间时间部分（MTR）提供了油藏传导率值。这个传导率值与关井时刻最终压力降落一起，用来计算流动系数。假如流动系数小于1，井产能救北京完井方式或者井附近污染造成渗透率下降这两个原因减弱了。最终，晚期压力恢复资料能够揭示油藏非均质性以及油藏边界特征。假如这些数据沿着MTR直线外推到原始压力，地层响应就是均质无限作用，这个就意味着实际非均质性和边界影响就在测试区域之外。任何晚期数据在MRT直线阶段偏移就表明测试区域地层是非均质。晚期压力恢复数据抵达原始压力方式决定了非均质详细类型。所以，独立准确测定地层原始压力对于确定油藏非均质类型是十分主要。Drill-stemtest因为在勘探井试井时钻机通常是在井场，钻机就能够用来下入和回收测试管柱。而且钻柱能够用作暂时生产油管。因为这个原因，在延伸勘探井单井测试通常是指钻杆测试（DST）。钻杆测试还能够被分为裸眼钻杆测试和套管钻杆测试。在裸眼钻杆测试中，目标层位没有下入套管。测试管柱与裸眼封隔器一起下入层位，封隔器能够将待测层位隔离开来。产层就经过邻近测试层段测试管柱里开放凡尔生产。裸眼钻杆测试一个显著优点就是降低了下入生产套管花费。井失控和管柱卡住风险限制了裸眼钻杆测试在陆地勘探井应用。套管钻杆测试通常在海上油井使用。对于这种测试，在测试之前生产套管就已经封隔完成。通常是最深层段先射孔、测试，接着挤注水泥将射孔孔眼封隔。套管里有一段额外水泥段塞在这个产层上方。上方层段立刻被射开，这个程序就一直重复，一直到最顶端产层射孔、测试完成。最初DST是指裸眼钻杆测试。多年之后，DST也包含了套管钻杆测试。现在DST已经用来表示未知区域勘探井测试以及在开发区与常规生产井生产测试了。Productionwelltest生产井是在一个在一定程度上了解油藏性质，进行了永久完井油井。驱油面积是已经确定。生产井单井压力恢复测试主要是确定稳定驱油面积上压力或者诊疗生产情况。或者是诊疗一口生产井作业效果，比如补射孔、酸化或者水利压裂效果。所以，测试目标是测定流动系数、油藏传导率和井驱油面积上稳定压力。Injectionwelltest假如油井是注入井而不是生产井，那么当注入一旦停顿井底压力就下降。测试注入速度和压力以及关井之后压力递减改变试井被称为压降试井。压降试井目标是围绕油藏描述，其分析技术和单井压力恢复试井是相同。Multiplewelltest多井测试时在生产井测定产量同时测定一口井或者周围多口井（即观察井）关井时候井底压力。这是地下水工程最主要测试类型。在石油工业中，这种测试限于在使用多重完井储层开发区域油井使用。多井测试主要是确定井间传导率或者监测渗透率各向异性。测试目标是确定在生产井周围传导率和扩散系数。多井测试有二者类型：标准干扰试井和脉冲试井。在标准干扰测试中产量是一定，而脉冲试井中，经过改变流动时间和关井时间来形成生产井周期性产量改变。尽管脉冲试井操作要复杂一些，不过它比干扰试井能够提供愈加准确油藏性质数据。它在诊疗上还有一个显著优势是因为利用了响应时间而不限于受响应范围影响。还有一个特殊试井是垂直试井，这个设计来确定垂直渗透率，以及一些与单井测试和干扰试井相同一些参数。产量和压力响应在一口井同时测定。然而，生产层和响应层是被封隔器垂直分离开，这么能够确保它们在井筒中水力性质是单独作用。Unit10ProblemWellAnalysis什么是问题井？对于不一样经济情况，问题井出现可能包含低产油量和产气量极限，高气油比，高含水率和机械故障以及其余问题。在考虑单独井之前，分析师应该首先确认他是在分析一口井问题而不是一个油藏问题。问题井分析应该建立在油藏基础上，区域基础上和单独井基础上。分析结果有以下提议：修井。继续进行油气生产一直抵达预计产量或者抵达经济极限为止。保持压力。采取提升采收率方法。废弃。修井开始之后再对油井进行问题分析是一个很大失误。在必须叫修井钻机来之前就应该做仔细分析工作。因为合理问题井分析往往是修井项目中最经济部分，油井、协议双方、以及油藏都能够因为问题井分析技术提升而受益。问题能够概括为：有限产量；过高产水量；油井中过高产气量以及机械故障。Limitedproducingrate有限产量造成产量低原因可能有：（1）油藏渗透率低（2）油藏埋深浅压力低（3）地层污染（4）井筒或者油管堵塞（5）原油粘度高（6）地层回压过高（7）人工举升方法不够（8）其余情况。（1）油藏渗透率低这个有可能是整个油藏特征，也可能是一个特定区域面积情况。当发觉低渗透确实是造成油井、驱油面积上或者油藏低产量原因时候，这个问题就要和其余引发低产能原因一起考虑。在低渗透率油藏经典特征就是，当井筒附近流体产出之后，油井产量就快速下降。假如油藏和地质数据不足以证实是低渗透率问题，生产测试和压力恢复试井能够帮助判别是低渗透率还是地层污染。压力恢复试井和降落试井是一个诊疗工具，它可能需要下入油管流量计或者放射性示踪剂，或者使用跨立式封隔器来确定是否全部产层是独立，以及产层都是在生产。（2）油藏压力低假如油藏压力测试经是常规进行，那么油藏压力改变应该是做了很好文件统计。接下来一步就是考虑详细油藏主要驱动方式以及这些驱动机理与实际油井问题联络。（3）地层污染地层污染定义是任何在井筒中、在射孔中、井筒临近地层中以及与井筒连接裂缝中对于油井产量或者注入性产生伤害。全部井都存在污染。问题是要确定污染程度，引发污染原因，最终研究出减轻严重地层污染方法。地层污染能够由生产测试、压力恢复试井、压力降落试井与边界井对比，仔细地分析油井生产历史、包含完井、修井和其余井维修操作得出结论。假如多层在一次完井时候被打开，在流动井或者气举井生产测井中就会经常显示一些可渗透层生产能力很差或者根本没有生产能力。主要渗透层，尤其是天然裂缝或者人工裂缝，有可能被堵塞了。油藏研究需要区分对待以下问题：（1）因为地层逐步堵塞引发产量递减（2）因为油藏压力衰竭引发产量递减。对照边界井可能诊疗地层逐步堵塞可能是不够，因为全部井都可能受到相同地层污染。图10-1对比分析了一口正常井和一口受到严重“表皮污染”井压力降落测试曲线。在一口相对未受污染低渗透井，需要几天或者数周压力会恢复稳定。在一个严重表皮污染相对高渗透井，油藏压力可能在几个小时就恢复。使用压力恢复和降落数据分析“表皮“污染计算”结果能够在很多地域预先规划油井增产方法。（4）井筒或者油管堵塞当一口有着高产历史油井出现低产时候，最先考虑就是检验人工举升设备是否正常运转。接着就是检验油管、井筒或者射孔堵塞。堵塞有可能是由砾石充填、压裂砂、细砂、泥浆、储层岩石、石蜡、沥青、垢、管道涂层、射孔碎片或者其余落物以及油管或套管毁坏引发。在油井或气井、气举井、注入井中，油管应该经常保持打开状态，这么金属工具和生产测井工具能够用来检验油管、井筒或者射孔孔眼堵塞情况。假如油管不是打开，就有必要下入油管进行井底堵塞检验。井下堵塞物样品能够送到试验室作分析研究。Highviscosityoil对于一个特定油藏，原油高粘度可能是普遍存在。假如油藏是溶解气驱生产，那么原油粘度就会伴随气体从原油中释放出来而增加。假如油井问题是因为井筒和井筒附近高粘度油包水乳状液引发，那么采取破乳或者加入表面活性剂把乳状液转化成低粘度流体可能是经济可行。Excessivebackpressureonformation过高回压能够相当程度上降低油气产量。这个问题在油藏靠近衰竭压力时候就很严重。过高地层回压可能是因为射孔打开不完全或者孔眼堵塞、地下或地面油嘴、小尺寸气油分离器、流动管线、油管、套管或者管线过高回压、套管头集输系统或者油气分离器引发。补救方法有：对于高产井通常补救方法就是增加油管管线或者分离器尺寸。对于处于临近压力衰竭油井，采取人工举升或者降低分离器、油管或者套管压力可提升产量。假如井筒或者射孔孔眼堵塞，解除堵塞或者清洗孔眼就会提升产量。Problemswithartificialliftwells假如油井产量降低是因为流动液柱重力引发井底压力不足原因，人工举升通常是首选方法。假如举升设备安装、设计以及应用不合理或者设备运转不正常都是经常造成油井减产原因。假如产水过多，修井是一个处理方法。不过，低地面流压经常是油管有较多液体漏失或者回流。所以，能够有必要对油井进行人工举升生产，最少确定出正确水油比。在层状或者透镜状地层中，早期指进到井中水造成一个错误显示：误认为是整个水前缘抵达了井中，油气产量衰减。Analysisofprobleminrod-pumpedwells用声波工具或者其余伎俩确定液面高度并计算地层回压。假如油井停泵了，有可能是井筒、孔眼、地层堵塞了，油藏压力太低，渗透率低，或者泵安装位置太高。假如油井没有停泵，可进行一个示功图测试。这个测试分析能够看出一个或几个以下问题：泵有问题，油管有漏失，泵组平衡不好，砂锚部分堵塞，泵气锁，泵组或者泵尺寸偏小。需要定时循环来调试泵最有效运作。假如泵组是柴油发动机，能够考虑用电力发动来替换。这么能够帮助控制订时循环。假如液面低是显著因为井筒或者地层污染引发，第一步就是进行井筒堵塞检验。接下来方法就是观察是否是因为泵、砂锚、井筒或者射孔孔眼中垢、石蜡、或者沥青堵塞造成。假如油藏压力低是最基本原因，就需要保持压力或者二次采油来久远处理这个问题。Analysisofproblemingasliftwells气举是降低产出液体液柱重量和地层回压一个系统。气举通常在高液面、高产井效果最好。气举对于需要补充额外能量举升液柱高产井可能是经济效益很好、无附加问题一个系统。在一些API重度中等或者较低重度原油能够因为吸收了气举气体而增加重度。低产井气举问题通常要多一些。低产井更适合有杆泵抽油。为了研究气举井问题，最直接方法就是测定油管内部压力和温度，来评定气举阀工作情况。温度测试通常是检测在关井二十四小时后阀漏和套管漏。气举经典问题有：阀漏或者油管漏。定时循环不合理。对于现在情况阀安装或者位置不合理。气压低。地层回压高。流线、气举阀、油管、井筒、射孔孔眼中有垢、石蜡堵塞。Analysisofprobleminhydraulicbottom-holepumps水力泵通惯用动力油，有时候用水。水力泵在相对高产油井应用效果是最好。在相对大深度液面油井以及小直径套管油井，水力泵也是最好选择。假如地层出砂，相对低耐性泵就会出问题。假如不只一口小间距井同时使用原油动力或者水力动力系统就会提升经济效益。因为深井起下钻成本很高，修井花费就非常昂贵。在油田附近出众泵养护服务会帮助保持泵低操作成本。假如泵设计安装系统以及保养都是令人满意，最普遍问题就是动力原油污染和堵塞问题。泵、油管、井筒中垢、石蜡、或者沥青、砂堵塞可能造成很多问题。Analysisofprobleminelectricalsubmersiblepumps电潜泵广泛应用于相对深液面深度油井原油举升。假如系统设计和应用都是正确，必须注意在下泵时候不要污染电缆。对于大排量串联泵系统，可信和方便保养系统是必不可少。电表统计是最早检测到电潜泵早期问题主要伎俩。把天天电表统计绘制成图表与以前进行对比。一台严重磨损泵通常是因为砂侵造成，能够由电流显著下降判断出来。此时就应该停泵预防电力马达遭到破坏。假如泵出现问题，在电流表在出问题时间统计能够帮助维修人员进行问题诊疗。气油比问题能够经过降低吸入压力来降低溶解气挥发来缓解。Mechanicalfailures有许多个不一样类型机械故障能够造成停产或者增加井费用。一些常见问题有：一次固井失败。套管、油管、以及封隔器漏失。人工举升设备问题。多重完井在井筒连通。在进行昂贵维修工作和钻机到来之前，必须做大量调查确定是否在机械维修同时还要进行其余维修工作。套管与地层之间出现问题经常是因为油井在进行基质酸化时候出现过高裂缝压力造成。Excessivewaterproduction在液体从油藏流到地面过程中有许多影响原因。图10-3阐释是油藏中井筒附近出现一些问题。套管漏失、自然水侵、贼层、封隔器失效和其它原因影响水到井筒流动。为了找到套管漏失位置，水分析能够区分是套管漏失还是正常水侵。温度测试和其它生产录井能够帮助确定套管漏失位置。漏点准确位置通常是用封隔器或者桥堵联合使用来修补。在常规多重完井井筒连通问题能够用封隔器漏失测试来检测出来，能够突然改变生产状态或者观察相等关井压力在不一样完井段差异来发觉问题。假如产水层和贼层能够被判别出来并隔离，水泥段塞就通常能够有效控制水流预防水流过处理层段。然而，假如垂直渗透率相对较高，那么水泥段塞就不能控制过多水流入井筒。在水驱过程中，注入水会优先进入高渗透率含油层。大量水就会从产油井生产出来。生产井这时就会进行调剖或者调堵处理。这些处理通常限制在井筒临近区域使用。在这个情况下，就会决定进行油藏深度永久性处理。Unit11EnhancedoilrecoveryEORclassification提升采收率目标就是增加在二次采油如水驱或者注气驱之后降低采收率。提升采收率方法能够分为主要三大类型：化学驱、热采、混相驱。这些主要类型又能够深入分为更多小类型。热采惯用于驱替重油，而化学驱和混相驱通惯用于轻油开采。在众多采油方法中，热采效果最稳定，它占世界强化采油70%产量。现在，表面活性剂驱驶最复杂、效果最不稳定一个采油方法。假如表面活性剂配方设计合理，表面活性剂配方在油藏中控制很好，它也具备取得最大采收率潜力。提升采收率提升采收率化学驱热采混相驱表面活性剂驱聚合物驱碱驱层内燃烧蒸汽注入湿式燃烧混相段塞驱富气驱高压干气驱互溶剂驱CO2驱Chemicalflooding化学驱能够分为三种主要类型：表面活性剂驱、聚合物驱、碱驱。图11-1阐述了表面活性剂驱/聚合物驱过程，最初驱替液段塞是表面活性剂，接着是一段聚合物，紧跟着是一段缓冲液。这种方法对于水驱油藏能够同时提升包括系数和驱油效率。表面活性剂驱和碱驱驱油机理是建立在形成极低界面张力基础上，其中聚合物驱或者表面活性剂/聚合物驱是利用控制流度来提升采收率。注入碱与油藏中石油衍生物脂肪酸发生化学反应，就地生成脂肪酸钠盐。生成这种表面活性剂就能够形成极低界面张力。Thermalrecovery当油藏原油是低重度（小于200API），高粘度，而且孔隙度高，二次采油方法驱替原油没有效果。对于这种油藏，热采就是最受关注方法。注入蒸汽降低了原油粘度，提升了原油流度。依照热量在油藏中产生方式，热采能够分为三类：层内燃烧、注蒸汽和湿式燃烧。层内燃烧就是在井筒附近原油用化学剂或者井下电子发烧器或者井下气体点火器被点燃。层内燃烧驱油机理曾经有大量研究者进行了广泛报道。在井筒附近完成点火之后，连续注入蒸汽提升了从燃烧带到生产井之间原油流动速度。连续燃烧带传输就几乎完全把油藏流体驱动了，剩下热量和清洁岩石，这就能够加热未抵达燃烧带之前注入气体。在第二种热采方法—注蒸汽中，蒸汽被连续或者循环注入油藏。连续注蒸汽或者蒸汽驱同时牵涉到注入井和生产井。在这个过程中，蒸汽注入到注入井中，流体被驱替到生产井，这些井都是按照尤其设计井网布置。而循环注蒸汽也被称为蒸汽增注，或者蒸汽吸入，或者蒸汽吞吐，包括一口井同时是注入井和生产井。蒸汽驱要比层内燃烧轻易控制。对于一样井网尺寸，相同原油增产产量，前者响应时间要比后者短25%至50%。第三种方法是湿式燃烧。在这个层内燃烧过程中，大量热量留在驱替过地层中，作为废气浪费了。注入水能够让热量再利用，提升热采效率。在这种方法中，水和空气一同注入地层。过热水蒸汽就形成了一个蒸汽前缘而且在跟在燃烧带后面。这种方法一个主要优点就是作为燃料被燃烧掉残余油数量相当程度上被降低了，这么在同等油藏单位体积中，就能够注入更少空气，而驱替出更多原油。Miscibleflooding混相驱过程包含注入溶剂如酒精、炼制原油、浓缩天然气、液化石油气、或者是二氧化碳，这些都能够在原油中溶解。这些注入溶剂降低了引发原油滞留在油藏岩石孔隙毛管阻力。在此过程中，溶剂段塞后面跟着注入是液体或者气体来促使溶剂-油混合物排出。混相驱能够分为：混相段塞驱、富气驱、高压干气驱、互溶剂驱以及二氧化碳驱。MicrobialEnhancedoilrecovery使用微生物以及它们代谢产物来实现原油增产在世界都引发了广泛兴趣。这项技术包含注入选择微生物到油藏以及接下来增产和运输，以及它们就地繁殖产物等。这项技术能够帮助在二次采油之后驱替油藏剩下油。微生物采油不太可能代替常规强化采油，因为微生物采油本身就有一定不足。不过这项技术在许多方面也具备独特优势。自我复制单体即细菌细胞被注入到油藏，它们就地繁殖增加了有益效果。微生物培养是用原油组分在添加主要营养物质和在合理环境条件下合成大量种类生化产品。实际上，在地下米左右深度，油藏中已经发觉了大量数量微生物。Unit12ReservoirSimulation为了了解我们研究远景和强调它主要性，我们简明追踪了石油工业最近油藏数值模拟技术历史发展。同时，我们利用这个机会精准定义了什么是“模型”，尤其是数学模型。Occasionn.场所,时机,机会Apompousoccasion.一个盛大场面。Onoccasion;sometimes.有时Evolutionn.进展,发展,演变,进化biologicalevolution生物进化molecularevolution分子进化Historicalperspective在人类历史上使用过这种或者那种模型。大部分模型是用来取得对于环境愈加好了解并预测在自然规律下各种物理现象。伴随油藏工程技术发展，对模型依赖与日俱增。这种依赖是很独特，而且因为我们对待环境、油藏在全局上极难抵达模拟，所以它是靠近我们预期值。Bordern.边界,国界,边,边缘,边境vt.与...接壤,靠近v.接壤Inthelarge大规模，全局为此，我们认为模型是符合研究现象实体，是在正确试验条件下最可能在实际中发生。在上下文中，模型能够是一个物理装置，它是用来尝试缩小并复制研究对象。另外，它可把物理概念表现为数学形式，这么学者就能够把他结论表述为恰当数学形式。我们就把这个称为“数学模型”。各种模型在石油工业中饰演者主要角色。比如，流体在多孔介质中流动规律是采取物理模型才被发觉和描述。达西定律、相对渗透率、毛管压力、密度、粘度等相关概念都是起源于物理模型和试验。不用说，它们与石油工程是密不可分。Correlationn.相互关系,相关(性)correlationanalysis相关分析correlationfunction相关函数不用说，这些模型也有本身不足。这些不足存在于它们不可能严格模拟整个油藏如此大规模系统。进行这么模拟需要在花费问题上克服巨大困难，即使如此，最终实现得出一个总体油藏物理模型也是不可行。我们意思就是。物理模型在研究小规模现象时候最有用，而且能够在真正意义上控制这些现象来确定物理概念。当谈到地层模拟系统时候，比如油藏时候，我们必须求援于不一样方法，通常是数学方法。在一定程度上准确完整地压就整个油藏想法促成了油藏数值模拟技术诞生。这个并不是说油藏数值模拟技术仅仅是限于地层系统使用。它们也能