石油工程概论

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1、第二章油藏流体的物理性质1. 石油的成分：烷烃（C5C16 ）、环烷烃、芳香烃组成2. 天然气的分类:矿藏（气藏气，油藏气，凝析气）or汽油蒸汽含量（富气，干气）or硫含 量（酸气，净气）3. 饱和蒸气压：在一定温度下，气液两相共存的压力。4. 泡点压力：在一定温度下，开始从液相中分离出第一批气泡时的压力。5. 露点压力：在一定温度下，开始从气相中凝结出第一批液滴时的压力。6. 溶解油气比：用接触脱气法得到的地层原油溶解气量的标准体积与地面脱气原油的体积之 比。7. 地层原油体积系数：原油在地下的体积Vf与其在地面脱气后的体积Vs之比，又称原油地 下体积系数。8. 地层原油两相体积系数：当油藏

2、压力低于泡点压力时，在给定压力下地层油和其释放出的 气体的总体积与地面脱气原油体积之比。9. 地层原油压缩系数：在温度一定的条件下，单位体积地层油随压力变化的体积变化率。也 可以理解为：压力每降低1MPa，1m3地层原油体积的膨胀值。10. 影响溶解油气比（油气性质：油气密度差异越小，溶解汽油比越大；压力：（图）；温度: T升高，Rs降低）、地层原油体积系数（组成：轻倾组分所占比例增大，Bo增大；溶解汽 油比：Rs增大，Bo增大；油藏温度：T增大，Bo增大；油藏压力当PPb,P增大，Bo减小，当P=Pb，Bo=Bomax）、地层原油压缩系数（组成：轻倾组分 所占比例增大，Co增大；Rs： Rs

3、增大，Co增大；温度：T增大，Co增大；压力：P增大， Co减小）、地层原油两相体积系数（）、原油粘度等的因素（组成：；Rs： Rs增大，粘度下 降；温度：T升高，粘度下降；压力：图）。第3章油藏岩石的物理性质1. 孔隙度：指岩石孔隙体积Vp与岩石外形体积Vr之比。孔隙度用表示2. 绝对孔隙度a和有效孔隙度e3. 流体饱和度：单位岩石孔隙体积中某种流体所占的比例。4.采收率F原始含油饱和度-残余油饱和度采收率原始含油饱和度x 100 %5. 岩石的压缩系数：油藏压力每降低1MPa，单位体积油藏岩石内孔隙体积的变化量。6. 岩石的渗透性：在一定的压差作用下，储层岩石让流体在其中通过的性质。其大小

4、只取决 于岩石本身，而与实验流体、压差等无关。7. 有效渗透率：多相流体共存时，岩石允许每一相流体通过的能力。8. 相对渗透率：多相流体共存时，每一相的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。9. 典型油水相对渗透率曲线：相对渗透率与流体饱和度关系曲线（图：（各分区的意义、束缚水饱和度大小、残余油饱和度的大小） A区：Sw=Swi； B区：SwiSw=1-Sor;Kro+Krw1。10. 润湿性：当存在两种非混相流体时，其中某一相流体沿固体表面沿展或附着的倾向性。11. 接触角（润湿角）：过气液固或液液固三相交点对两非混相流体界面所作的切线和密度较 大的流体与固体表面所夹的角。图：第四章油田开发设计

5、基础1. 油藏驱动方式的类型、能量、条件及各自的开采特征油藏驱油能量：边水压头所具有的驱油能量原油中的溶解气析出并发生膨胀所产生的 驱油能量气顶中压缩气体膨胀所产生的驱油能量油层中的流体和岩石发生膨胀而产生的驱油能量原油在油层内由于位差而具有的重力驱油能量；人工能量： 人工向油层注水、注气来增加油层驱油能量1、弹性驱动：依靠油藏流体和岩石的弹性能量为主要驱油能量的驱动方式。图：油藏投入开发，油层压力开始下降，液体、岩石体积发生膨胀，储油层的孔隙体积缩小， 原油被排挤到生产井中2、溶解气驱动：主要依靠原油中分离出天然气的弹性膨胀能量驱油的驱动方式。油层压力低于饱和压力，溶解在原油中的天然气将从原

6、油中分离出来，天然气体积发生膨 胀，原油被排挤流入井3、水压驱动：依靠边底水和（或）注入水为主要驱油动力的驱动方式。地层压力高于饱和压力，边底水和（或）注入水，将原油驱入油井刚性水压驱动：能量供给充分，水侵量完全补偿采出量。（2）弹性水压驱动：能量供给不充分，水侵量不能补偿采出量。4、气压驱动：主要靠气顶气的膨胀能或注入气驱油的驱动方式。（1）刚性气驱：注入气量足以保持油藏压力稳定，或气顶体积比含油区体积大得多能够保持 油藏压力基本保持不变。（2）弹性气压驱动：气顶体积体积小，不能够保持油藏压力基本保 持不变。5、重力驱动：依靠原油在油层内存在位差而具有的重力驱油能量驱油的方式。 当一个油藏的

7、油层倾角比较大或油层厚度大时，重力驱动才能发挥作用。各种驱动方式的驱油能量来源不同，最终采收率也不同，一般情况下，水压驱动方式的驱 油效率最高，采收率最大，溶解气驱采收率最低，油藏的驱动方式并不是一成不变的2. 注水方式：注水井在油藏所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系。3. 边缘注水：将注水井布在含水区内或油水过渡带上，以及含油边界以内不远处进行注水开 发。4. 切割注水：利用注水井排将油藏切割成若干个区（或块），每个切割区作为一个独立的开 发单元进行注水开发。5. 面积注水：将注水井和生产井按一定的几何形状和密度均匀地布置在整个含油面积进行开 发。应知应会6. 画出四点法、五点法、七点

8、法、九点法、反九点法及正对式线状注水井网示意豳图）7. 开发层系：指由一些独立的、上下具有良好的隔层、油层性质相近、驱动方式相近、具有 一定的储量及生产能力的油层组合而成的开发单元。8. 为什么要划分开发层系？其划分原则是什么？ 一、划分开发层系的意义（1）合理划分开发层系，有利于充分发挥各类油层的作用，从而缓和层间矛盾，改善油田 开发效果。（2）划分开发层系后，可以针对不同层系的特殊要求设计井网和进行地面生产设 施规划和建设。（3）划分开发层系，可以提高采油速度，加速油田生产，缩短开发时间，并 提高投资回收期。（4）划分开发层系，能更好地发挥采油工艺手段的作用，进行分层注水、 分层采油和分层

9、控制的措施。二、划分开发层系的原则（1）多油层油田，如具有以下地质 特征时，原则上不能合并到同一开发层系中：储油层岩石和物性差异较大；油气水的 物理化学性质不同；油层压力系统和驱动类型不同；油层层数太多，含油井段的深度 差别过大；（2）每套层系应具有一定的厚度和储量，保证每口井具有一定的生产能力，并 达到较好的经济指标。（3）一个开发层系上下必须具有良好的隔层，在注水开发过程中层 系间能严格分开，上下层系不会串通和干扰。（4）同一开发层系内各油层的构造形态应基本一致，不应把大面积分布和少量分布的油砂体组合在同一开发层系，否则将有一部分储 量不能充分发挥作用。（5）在采油工艺所能解决的范围内，开

10、发层系不宜划分过细，以减 少建设工作量，提高经济效益。在开发非均质多油层油田时，划分开发层系后，一套开发 层系中仍然包括几个到十几个油层。层间差异仍是不可避免的。为进一步改善油田开发效 果，对它们实施分层注水和分层采油工艺，缓解层间矛盾。9. 油田开发方案包括哪些内容？油田地质情况，储量计算，开发原则，开发程序，开发层系、 井网、开采方式和注采系统，钻井工程和完井方法，采油工艺技术，地面集输系统，开发指 标，经济评价，方案实施要求。10. 油田开发调整包括哪些内容？立足现有井网层系的综合调整，主要为各种工艺措施调 整；井网层系调整；开发方式调整第五章油藏动态分析方法1. 表皮效应：由于钻井、完

11、井或增产措施的影响，使得井筒附近地层渗透率不同于油层，流 体流过这些地层时产生一个附加压降，这种现象叫做表皮效应。2. 续流：在压力恢复试井中，由于井筒内的气体和液体的可压缩性，油井关井后地面流量为 零，而地层流体继续流入井筒，这种现象叫续流。3. 井筒存储：在压降试井中，油井一开井，首先流出井筒的是原先在井筒中受压缩的流体， 而地层流体则静止不动，这种现象称为井筒存储。应知应会4. 压降试井：新井或油井关井时间较长，地层中压力分布稳定后，油井以定产量进行生产， 测量井底压力随时间变化的试井方法。5. 产量递减率：单位时间内产量递减的百分数。6. 开发效果与水驱曲线的关系？ ？！第六章钻井方法

12、及工艺1、钻井方法有哪些？其特点是什么？目前最常用的是哪种钻井方法？钻井方法分类：人工 掘井人力冲击钻井法顿钻钻井法旋转钻井法连续管钻井法顿钻钻井法特点：优点：起、下钻费时少，设备简单，缺点：（1）破碎岩石，取出岩屑的作 业都是不连续的；（2）钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢；（3）不能进行井内压力控制； （4）只适用于钻直井。旋转钻井法（转盘旋转钻井法，井底动力钻具旋转钻井法）1. 转盘旋转钻井法特点：钻杆完成起下钻具、传递扭矩、为钻头施加钻压、提供洗井液的 入井渠道等任务；钻头在一定的钻压作用下旋转破岩，提高了破岩效率在破岩的同时， 井底岩屑被清除出来；提高了钻井速度和效益。目前这种方法

13、在世界各国被广泛使用。2. 井底动力钻具旋转钻井法特点：转动钻头的动力由地面移到井下，直接接在钻头之上 钻柱的功能只是给钻头施加一定的钻压、形成洗井液通路和承受井下动力钻具外壳的反 扭矩；井底动力钻具的动力是由电源或地面泥浆泵提供的、通过钻柱内孔传递到井下的 具有一定动能和压力的洗井液流体或交流电。连续管钻井法（柔杆钻井法）特点：（1）连续管钻井实现了起、下钻的连续机械化，节省了 时间和劳动量；（2）在起下钻时仍能保持洗井液的正常循环（3）由洗井液直接提供破岩钻进的 能量，大大提高了能量的有效利用率；（4）为全自动化控制提供了很好的条件；（5）具有巨大 的发展潜力，目前正在发展、完善中。2、钻

14、井的基本工艺过程包括哪几个环节？顿钻钻井法工艺过程：钢丝绳提升钻头，下放， 冲击井底，击碎岩石，向井内注水，岩屑、泥土混合成泥水浆，积累到一定量，提出钻头，下捞砂筒，捞出井内的泥水浆，暴露新井底，钢丝绳提升钻头，。，设计井深。旋转钻井法工艺过程：钻头，钻柱加压，吃入地层，转盘旋转（or动力钻具旋转） ，破碎岩石，循环洗井液，清洗井底，钻头。，设计井深。连续管钻井法工艺过程：钻头、加压装置、动力机，连续管，下放至井底，循环洗井液， 为动力机提供动力，钻头旋转，破碎岩石，清洗井底，延伸井眼。（看图）3、概念：钻井、洗井（采用钻井法时，使用连续流动介质将破碎下来的岩土碎 屑从井底清除出井的作业。）、

15、接单根（指在钻井过程当中当方钻杆最上部快到 达补心而不能再继续钻进，需要把方钻杆提出，然后在下部钻杆以上接一根钻杆 以便继续向下钻进，也就是只接一根钻杆的过程叫接单根。在已经钻成的井内只 要井架高度足够则可以一次接一个立柱，也就是三根钻杆。）、起下钻（由于更 换钻具，达到目的井深或层位等等等的原因，把钻具从井下起出地面叫“起钻” 起钻之后，如果还需要继续钻进，或者需要通井，就要把钻具再下到井底，叫“下 钻”）、固井（固井即是在已钻成的井眼内下入套管，而后在套管与井眼间的环形空间内注 入水泥浆，将套管和地层固结成一体的工艺过程。）、完井（完井包括用特定的方法连通油、气层和井筒，替喷或抽汲等方法诱导油、气流进入 井筒，然后进行油气生产。）。4、钻头类型及其破岩机理。刮刀钻头工作原理：工作时其刀翼在钻压作用下吃入岩石，并 在扭矩作用下剪切破碎岩石。破岩方式：以刮削、挤压和剪切为主的方式。适用地层：松软 地层。牙轮钻头工作原理：牙轮钻头在钻压和钻柱旋转的作用下，牙齿压碎并吃入岩石，同 时产生一定的滑动而剪切岩石。当牙轮在井底滚动时，牙轮上的牙齿依次冲击、压入地层， 这个作用可以将井底岩石压碎一部分，同时靠牙轮滑动带来的剪切作用削掉牙齿间残留的另 一部分岩石，使井底岩石全面破碎，井眼得以延伸。适用地层：从软到