石油勘探开发作业流程

石油勘探开发步骤小组组员：吕泽昊、张明明、朱斌、徐梓源、赵卫人类生活在地球上，一切生活资料全部起源于地球，其中能源对人类生存和发展很关键。煤、石油、天然气作为关键能源资料，它们勘探、开采和加工对一个国家发展至关关键。其中，石油和天然气大多储存在几百米乃至几千米地下，将其开采出来十分不易，需要石油工作者艰苦努力，不停改善、创新技术，才能更多愈加好开采地下原油，为祖国发展注入活力，贡献力量。石油勘探开发关键步骤以下：地质勘察---物探---钻井---录井---测井---完井---固井---射孔---采油---修井、增采和后续运输和加工。这些步骤，一环紧紧围绕一环，相互依存，密不可分。作为石油工程专业学生，我们有必需对石油勘探开发步骤有一个全局了解。一.二、地质勘探地质勘探就是石油勘探人员利用地质知识，携带罗盘、铁锤等简单工具，在野外经过直接观察和研究出露在地面底层、岩石，了解沉积地层和结构特征。搜集全部地质资料，方便查明油气生成和聚集有利地带和分布规律，以达成找到油气田目标。但因大部分地表全部被近代沉积所覆盖，这使地质勘探受到了很大限制。地质勘探过程是必不可少，它极大地缩小了接下来物探所要开展工作区域，节省了成本。地面地质调查法通常分为普查、详查和细测三个步骤。普查工作关键表现在“找上，其基础图幅叫做地质图，它为详查阶段找出有含油期望地域和范围。详查关键表现在“选”上，它把普查有期望地域深入证实选出更有力含油结构。而细测关键表现在“定”上，它把选好结构，经过细测把含油结构具体定下来，编制出正确结构图以供深入钻探，其目标是为了立即找到油气田。结构图地质图结构图地质图地球物理勘探地球物理勘探（简称物探）是依据地质学和物理学原理，经过不一样物理仪器观察地面上多种物理现象，推断地下地质情况，达成找油目标。物探是一个较新技术，它包含重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探和核法勘探。重力勘探重力勘探是以探测对象和其周围岩（矿）石之间密度差异为基础，经过观察和研究重力场改变规律，查明地质结构、寻求矿产（矿藏）及探测物一个物探方法。它关键用于探查含油气远景区中地质结构、盐丘及圈定煤田盆地；研究区域地质结构和深部地质结构；和其它物探方法相配合，寻求油气资源。重力勘探寻求背斜储油结构重力勘探寻求背斜储油结构磁法物探磁法物探是以探测对象和其周围岩（矿）之间磁性差异为基础，经过观察和研究天然地磁场及人工磁场改变规律，查明地质结构、寻求矿产（藏）及探测物一个物探方法。它关键用于多种百分比尺地质填图；勘察油气结构及煤田盆地；估计成矿远景区；研究区域地质结构；另外还可寻求铁矿及含磁性矿物金属矿及非金属矿，为打捞沉船、沉车定位，确定古人类遗址等。航空磁力勘探法所绘中国磁力图磁力勘探找矿航空磁力勘探法所绘中国磁力图磁力勘探找矿电法勘探电法勘探是以岩、矿石电学性质差异为基础，经过观察和研究和这些差异相关电场或电磁场在空间和时间上分布特点和改变规律，来查明地下地质结构和寻求有用矿产一类勘察地球物理方法。电法勘探分支众多，通常归为两大类：=1\*GB3①传导类电法传导类电法研究是稳定电场或似稳定电场，包含电阻率法、充电法、自然电场法和激发极化法等。=2\*GB3②感应类电法感应类电法研究是交流电磁场，统称为电磁法，其中又可分为电磁剖面法和电磁测探法。反射波法地震勘探在地球物理勘探中，反射波法地震方法是一个极关键勘探方法。地震勘探是利用人工激发产生地震波在弹性不一样地层内传输规律来勘测地下地质情况方法。地震波在地下传输过程中，当地层岩石弹性参数发生改变，从而引发地震波场发生改变，并发生反射、折射和透射现象，经过人工接收改变后地震波，经数据处理、解释后即可反演出地下地质结构及岩性，达成地质勘查目标。地震勘探方法可分为反射波法、折射波法和透射波法三大类，现在地震勘探关键以反射波法为主。地震勘探生产工作基础上可分为三个步骤：第一个步骤是野外采集工作。这个步骤任务是在地质工作和其它物探工作初步确定有含油气期望探区部署测线，人工激发地震波，并用野外地震仪把地震波传输情况统计下来。这一阶段结果是得到一张张统计了地面振动情况数字式“磁带”，进行野外生产工作组织形式是地震队。野外生产又分为试验阶段和生产阶段，关键内容是激发地震波，接收地震波。地震勘探反射法示意图地震勘探反射法示意图第二个步骤是室内资料处理。这个步骤任务是对野外取得原始资料进行多种加工处理工作，得出结果是“地震剖面图”和地震波速度、频率等资料。第三个步骤是地震资料解释。这个步骤任务是利用地震波传输理论和石油地质学原理，综合地质、钻井资料，对地震剖面进行深入分析研究，说明地层岩性和地质时代，说明地下地质结构特点；绘制反应一些关键层位结构图和其它综合分析图件；查明有含油、气期望圈闭，提出钻探井位。多波地震勘探所得资料多波地震勘探所得资料地震剖面图地震剖面图核法勘探核法勘探是利用岩、矿石中天然放射性核素含量及种类差异，和在人工放射源激发下岩、矿石产生多种核物理现象来勘查地下地质结构或寻求有用矿产地球物理方法，简称核物探。三、钻井工程钻井工程过程：1.钻井入位及分流装置安装2.开钻3.一开井眼段钻进4.下表层套管并固井5.防喷器安装和测试6.钻穿套管鞋，对地层强度进行测试7.二开井眼钻进8.测井作业9.下二开套管并固井10.生产井眼段钻进11.测井作业12.下尾管并固井探井钻井目标：1.证实油气藏存在，并取得油气样本进行分析，同时还要测定油藏压力2.测定油气边缘及油水边缘深度3.提取油气藏中岩心样本4.对油层进行测试钻井平台：悬绳井底钻头井壁游梁支架悬绳井底钻头井壁游梁支架钻具：（这里只介绍比较常见）钻头（牙轮钻头结构）钻柱钻井过程：（接钻柱和取钻柱）钻铤通常为9米左右，钻完9米多后，就要把井眼里钻铤从上部卸下，再接上一根钻铤。当钻铤能满足钻进时钻压需要是，再进行钻井，就应该接上钻杆而不再加钻铤，钻杆也每钻9米多就安上一根。但取下钻杆时，钻杆、钻铤每三根为一组卸下钻铤：结构特点：管体两端直接车制丝扣，无专门接头；壁厚大(38-53毫米），重量大，刚度大。关键作用：(1)给钻头施加钻压;(2)确保压缩应力条件下必需强度;(3)减轻钻头振动、摆动和跳动等，使钻头工作平稳；(4)控制井斜。下表层套管并固井后井眼图准备测试底层强度钻穿浮鞋之前浮鞋：由水泥及部分塑料部件制成阀准备测试底层强度钻穿浮鞋之前浮鞋：由水泥及部分塑料部件制成阀地层强度测试图技术管套坐封及准备注水泥固井技术管套坐封及准备注水泥固井下入二开套管并进行固井图带有生产管套和围观最终井眼剖面图带有生产管套和围观最终井眼剖面图生产井眼段钻进设想一下又要钻一段井眼，又要下入一段套管并固井，全部这一切全部和二开井眼钻进和固井大致相同。四、录井定义：用地球化学、地球物理、岩矿分析等方法，观察、搜集、分析、统计随钻过程中固体、液体、气体等返出物信息，以此建立录井剖面，发觉油气显示，评价油气层，为石油工程提供钻井信息服务过程。录井工程任务就是，把俩个层次录井信息利用录井手段取全取准，并进行还原成井筒地质剖面。补充：分类：岩屑录井，岩心录井，钻时录井，荧光录井，钻井液录井，气测录井，工程录井，地化录井补充：第一层次录井信息：液体：油显示信息，钻井液及其滤液信息；气体：钻井液中气体，岩屑岩心中气体等；其它：工程施工参数，搜集资料第二层次录井信息：照明扫描，热解分析，荧光分析，孔渗分析，岩矿分析，古生物分析等。岩屑录井过程：（以岩屑录井为例说明）1.岩屑搜集和整理2.岩屑描述3.岩屑保留4.真假岩屑识别5.利用岩屑判定和分析地下岩石性质6.岩屑录井草图和实物剖面面7.利用岩屑划分岩性和地层伴随钻井进行，产生岩屑随之增加，经过钻井液循环可将岩屑从井底清除洁净伴随钻井进行，产生岩屑随之增加，经过钻井液循环可将岩屑从井底清除洁净钻井过程中钻井液岩屑上返情况图岩屑录井是钻井地质现象录井方法之一，在钻井过程中，地质人员根据一定取样间距和迟到时间，连续搜集和观察岩屑并恢复地下地质剖面图过程。综合录井图另外还有其它录井方法如：气测录井另外还有其它录井方法如：气测录井气测录井：用专门仪器设备检测从井底反倒井口钻井液中所携带挺累气体而录找地下油气藏。五、测井定义：用接在电缆上测量设备（测井仪）放入井内取得，测量结果经过电缆传输到地面试验室或计算机系统。这些信息统计在胶片或感光纸上就会成了测井曲线。测井数据也能够统计在磁带上。每次能够测量很多不一样曲线，而每一条曲线全部反应井眼所穿过岩石不一样性质（图所表示）测井示意图1.1.天滑轮2.地滑轮3.电缆4.测井机器5.井下机器（探头等）6.地面仪器井场测量设备示意图测井方法：电阻率测量，自然电位（sp），核测井，自然伽马放射性测井，自然伽马能谱测井，中子测井，次生伽马射线能谱测井，热中子衰减时间测井，地层密度测井，平均原子序数测井，声波测井，声速测井，温度测量。自然电位测量：将一个电极M放入井中，另一个电极N放在地面上接触，测量M电极相对于N电极之间电位差，便可进行自然电位测井；自然电位测得是相对电位值，即，不一样深度上自然电位和地面上某点固定电位值之差测井作用：勘探阶段：1）储层参数评价（孔隙度、渗透率、饱和度、厚度）2）剖面对比解释结构、储层产状3）研究沉积相、油藏描述、岩性分析开发阶段：1）流动剖面（确定吸水剖面、产液剖面）2）采油工程（找窜、固井质量、管柱情况）3）储层监视（检验增产设施效果、压裂、酸化、油水界面）4）钻进、地质导向六、完井完井是衔接钻井和采油而又相对独立工程，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，直至投产系统工程。完井目标是建立生产层和井眼之间良好联通，并能使油气井长久稳产、高产。地质勘探地质勘探钻井录井测井注水泥固井下生产管柱采油完井修井增产排液射孔下套管钻开油层依据油气藏类型和油气层特征，为能够最有效开发油气田，延长油气井寿命和提升其经济效益，应该选择合理完井方法。常见井类型有直井，定向井、水平井和分支井。在完井过程中常见井底结构依据井眼和地层间联通状态能够分为四大类：封闭式井底结构、敞开式井底结构、混合式井底结构和防沙完井。在这四大类中又可细分为12种常见完井方法：1）射孔完井；2）管内砾石充填防沙完井；3）先期裸眼完井；4）衬管顶部注水泥完井；5）悬挂式衬管完井；6）膨胀衬管完井；7）半闭式裸眼完井；8）半闭式衬管完井法；9）裸眼砾石充填完井；10）渗透性人工井壁射孔完井法；11）渗透性人工井壁衬管完井法；12）渗透性人工井壁裸眼完井法。除了依据完井井底结构将完井方法分类外，还能够将完井方法分为：射孔完井法、衬管完井、裸眼完井、砾石充填完井和人工井壁完井等几大类。而在上述井底结构中，以射孔完井、衬管完井、裸眼完井和砾石充填完井较为常见，现在应用最多是射孔完井。现在因为油藏类型多（高压、高渗，低压、低渗，稠油、裂缝，断块，底水油藏和注水开发油藏等）和已开发老油田中，死油区，厚油层未全部动用。为充足开采油气藏，还发展了水平井、侧钻井、大位移井、侧钻水平井、小井眼井、重钻井、自动旋转导向钻井和多分枝井等特殊完井方法。射孔完井射孔完井是指在产层段下入油层套管，用水泥封固产层后再用射孔弹将套管、水泥射穿，并穿进部分产层岩石形成油气流通道，联通产层和井筒完井方法。射孔是现在中国外使用最广泛完井方法。射孔器是油气井射孔完井作业必不可少穿孔工具。射孔器指完成射孔工作设备、装置及其组合。有聚能射孔器、水力射孔器、复合射孔器等，最常见为聚能射孔器。聚能射孔器含有施工效率高、热稳定性好、操作简便和安全可靠等优点。聚能效应聚能效应聚能射孔弹结构大孔径射孔弹有枪身式射孔器无枪身式射孔器有枪身式射孔器无枪身式射孔器射孔弹常见激发方法有下述多个：1）电缆激发点火方法；2）投棒激发点火方法；3）投棒（投球）和管内加压联合激发点火方法；4）环空加压点火方法。射孔常见工艺有：电缆传输射孔、过油管电缆传输射孔、油管传输射孔、油管传输射孔和地层测试联作、复合射孔工艺、超正压射、定向射孔等传统工艺和高压水利射孔、水力喷砂射孔和激光射孔等新型工艺。射孔工艺对套管及水泥层之外油层物性会产生影响，会引发在射出孔周围油层物性改变。采取聚能射孔弹射孔时，聚能射孔弹产生高压、高温、高速粒子流在穿透套管、水泥环进入地层形成孔道时，水泥环、岩石受到高温、高压射流冲击作用后变形、破碎和压实，在射孔孔道周围就会形成一个压实损害带。岩石受到压力冲击，会产生压缩变形。变形结果是孔道边壁上岩石被压紧，密度增加，孔隙缩小甚至闭合。这种现象称为射孔孔道边壁压实。研究表明破碎压实带渗透率只有原始渗透率10%左右，降低了油井生产能力。七、固井固井是油气井建立过程中关键步骤之一，其关键目标是封隔井内油、气、水层，预防层间窜通，保护油气井套管，增加油气井寿命。套管下完后，立即接通循环管线和注水泥管线，做好注水泥前准备工作。首先要开泵循环钻井液，因套管和井壁间隙较小，利用高上返速度冲击井壁上泥饼，同时调整钻井液性能，直到循环泵压稳定为止。在这期间，固井泵开启，供灰、供水、混浆、吸浆等工作全部应准备就绪固井过程中所需要浆体关键包含前置液和水泥浆两大部分。前置液是注水泥浆之前注入井内液体，包含冲洗液和隔离液。打隔离液之前首先泵入冲洗液，通常是密度和年度较小液体，目标是为了稀释和分散钻井液，清洗井眼，冲刷井壁。较常见清洗液通常采取含有分散剂和表面活性剂混合物化学冲洗液。隔离液通常采取密度和粘度较高液体，其关键作用是隔离钻井液和水泥浆，预防二者相混。隔离液密度通常应稍大于钻井液密度，以起到良好隔离效果。在微弱底层，加入特定堵漏材料也可预防顶替过程中水泥浆漏失。隔离液通常由增粘剂、降失水剂、分散剂、加重剂和水等材料混合而。水泥浆是由干水泥、水及多种添加剂混合而成浆体。常规水泥浆密度通常在1.80~1.98g/cm3固井过程中用到固井设备包含水泥车、灰罐车、供水车、工具车、高压管汇等。其中水泥车是固井作业关键设备。过程中还可用到其它辅助工具，关键指套管件中附件，包含水泥头、引鞋、浮鞋、浮箍、扶正器、胶塞、分级箍、管外分隔器等。中油牌zyt5210tsn型固井水泥车为提升固井质量，降低固井过程中对生产层损害，满足施工要求，中国外逐步发展起来了部分优异固井工艺技术，并研制了对应固井装置和工具，比如像分级固井、尾管固井、和内管固井工艺。现在，常规固井技术相对比较成熟，但在高温高压深井、超深井、大位移水平井、分支井、高压气井、小井眼小间隙井等复杂环境下固井还存在部分技术问题，造成固井质量不高。八、采油九、修井1.修井机一套完整修井机关键由八大系统设备组成。分别是起升系统，旋转系统，循环系统，动力设备，传动系统，控制系统，修井机底座，辅助设备。XJ650修井机为120t级单滚筒自走式修井机。它关键由自走底盘，角传动箱，主滚筒及其刹车系统，刹车冷却装置，Ⅱ型两节伸缩式井架及4×5游动系统，死绳固定器及压力传感指重装置，液压绞车，钻台，水龙头，气动卡瓦及司钻控制气路和液压系统，电路系统等组成。外形尺寸为（长×宽×高）19.62m×3.1m×4.7m。2.关键设备——水龙头1—提环2—鹅颈管3—冲管4—密封盒垫环5—密封圈6—上密封座7—下密封填料8—密封盒9—黄油嘴10，13—止推轴承11—主体12—螺钉14—底盖15—中心管16—接头17—挡油圈18—防松垫

水龙头关键作用是悬吊管柱，连接循环冲洗管线中固定部分和旋转部分，进行旋转管柱，完成冲洗，打捞，钻磨等工艺要求。3.常见修井工具——可退式卡瓦打捞筒可退式卡瓦打捞筒可退式卡瓦捞筒关键适适用于管、杆类落鱼外部打捞，是管类落物无接箍状态下首选工具，能够和上击器配套使用。可退式卡瓦捞筒有篮式卡瓦和螺旋卡瓦两种形式。其中篮式卡瓦捞筒由上接头、筒体、篮式卡瓦、铣控环、内密