修井基础知识培训
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修井基础知识培训
一、 石油地质基础
二、 油气井概述
三、 完井生产管柱
四、 修井作业主要设备
五、 修井作业主要工具
六、 常用井下工具及设备
七、 修井工艺
八、 井控知识
九、 常用单位及换算
十、 井下事故处理
第一部分 石油地质基础
一、石油的化学组成及主要物理性质：
石油是由碳氢化合物混合而成的，具有特殊气味，有色的可燃性油质液体。石油按其形成过程可分为天然石油和人造石油。天然石油是由油气田开采出来的，人造石油是从煤或油页岩等干馏出来的。
石油又称原油，从原油中可提炼出汽油、柴油、煤油、润滑油及其他一系列石油产品。
1、 石油的化学组成：
主要由碳氢及少量氮、硫、氧等元素组成
碳元素：80%~88% 氢元素：10%~14%
其他微量元素已知33种。
2、 石油的化合物组成：
石油是一种成分十分复杂的天然有机化合物的混合物。
碳氢化合物（烃）占80% 按其结构分：烷烃、环烷烃、芳香烃
含氧化合物 含氮化合物 含硫化合物
3、 石油的主要组成成分：
1、 油质：碳氢化合物
2、 胶质：碳氢化合物及氧硫氮化合物
3、 沥青质：成分同胶质
4、 碳质：非碳氧化合物
4、 地面石油的主要物理性质： 1、 颜色：白、淡黄、褐色、深红、棕色、黑绿、黑色、胶质沥青质含量高，颜色深。
2、 相对密度：在标准条件下（20℃/0.1MPA）。原油密度与4℃条件下纯水密度直比值介于0.75~1.0之间
3、 黏度：石油流动时，分子之间因内摩擦而引起的粘滞阻力叫石油的黏度（μ），胶质沥青质含量高黏度大，单位：mpa.s
4、
5、 溶解性：
6、 凝固点：含蜡量高，凝固点高。
7、 导电性
8、 荧光性
5、 原油分类标准：
分类名称 俗称 黏度（CP） 相对密度
轻原油 低粘油 ＜20 ＜0.9
中质原油 中等粘油 20~50 0.9~0.934
重质原油 稠油 ＞50 0.934~1
特重质原油 特稠油 ＜10000 ＞1
沥青 天然沥青 ＞10000 ＞1
二、天然气的化学组成及主要物理性质
天然气是以气态碳氢化合物为主的各种气体组成的，具有特殊气味的无色的易燃性混合气体，分气田气和油田气。
1、化学组成：
主要成分：烃类气体（甲烷含量8%以上）、少量氮、二氧化碳、硫化氢以及微量惰性气体。
2、主要物理性质：
1）颜色和气味：无色、有汽油味、硫化氢味、易燃易爆
2）相对密度：在标准状况下（20度、0.1兆帕）天然气密度与空气密度之比值0.6~1之间。
3）黏度：天然气流动时内部分子之间所产生的内摩擦力。在标准状态下天然气黏度一般不超过0.01MPA。S。
4）溶解性：溶解度：在一定压力下单位体积的石油所溶解的天然气量，称为该气体在原油中的溶解度。
5）发热量：完全燃烧1立方米天然气所释放的热量。单位：焦/立方米。一般为：3.35*107 焦/立方米.
3、天然气的分类：
根据每立方米天然气中含汽油蒸汽的多少，把天然气分为富气、丰富气、贫气、干气四种。
1）富气：汽油蒸汽含量200克/立方米
2）丰富气：汽油蒸汽含量101~200克/立方米
3）贫气：汽油蒸汽含量11~100克/立方米 4）干气：汽油蒸汽含量低于10克/立方米
湿气：甲烷含量小于95%，重烃含量较多的天然气。
干气：甲烷含量大于95%，重烃含量很少的天然气。
三、 石油天然气的生成、运移和分布规律
一、石油地质基础：
1、地壳：
地壳：地表~35公里
地幔：35公里~2900公里
地核：2900公里~地心
地壳又叫岩石圈
2、岩石：按其成因可分为：
1）岩浆岩：（火成岩）高温高压岩浆从地球深处侵入地壳或喷出地表冷凝后形成
特点：无层次、块状、致密而坚硬；花岗岩、玄武岩。
2）变质岩：沉积岩或岩浆岩在地壳内部的物理化学因素影响下经过变质作用，改变了原来的成分和结构而形成的新岩石。
与岩浆岩的区别：具有变晶结构，片状、片麻状、板状构造。
变质方式：石灰岩------大理岩
花岗岩------片麻岩
3）沉积岩：在地壳表层条件下，主要是母岩的风化产物，经过 搬运、沉积及成岩作用而形成的一类岩石。
包括：泥岩、页岩、砂岩、砾岩、石灰岩等。
（1） 泥岩、页岩：黏土类沉积物经成岩作用而形成泥岩，呈薄片状的泥岩称为页岩。
（2） 砂岩：沙粒（0。01~2。00毫米）经胶结物胶结而成，按颗粒直径分：
巨砂岩（2~1毫米）、粗砂岩（1~0.5毫米）、
中砂岩（0.5~0.25毫米）、细砂岩(0.25~0.1毫米)
粉砂岩(0.1~0.01毫米)
按砂粒的物质成分划分:
石英砂岩:(石英含量大于50%)
长石砂岩(长石含量大于25%)
岩屑砂岩(岩屑含量大于25%)
胶结物有:硅质、钙质、铁质、泥质
胶结类型：孔隙胶结、基底胶结、接触胶结
（3） 砾岩：岩石颗粒直径大于2毫米的叫砾石，由砾石和
胶结物胶结而成的岩石叫砾岩。
（4） 石灰岩：主要成分是碳酸钙。
另一种划分方式：
（1） 碎屑岩：由碎屑颗粒和胶结物组成的岩石，颗粒主要
是石英、长石、砾岩（粒径大于1毫米）、砂岩（粒径1~0.1毫米）粉砂岩（0.1~0.01毫米）碎屑岩是主要的储油气层之一。
（2）黏土岩：由颗粒直径小于0.01毫米的黏土矿物组成的
岩石，是良好的生油层和盖层。
（2） 碳酸岩：碳酸岩主要由方解石（CaCO3）和白云石
(MgCa(CO3)2，组成。
方解石组成的岩石叫石灰岩，白云石组成的岩石叫白云岩。是油气富集储层之一。
三、矿物：天然 产出的自然元素和化合物，称矿物。
石英、长石、斜长石、方解石、白云母、石膏、白云石、高
岭石等
矿物之物理性质是鉴定矿物的主要根据，包括：光学、力学、磁学等方面的性质。
光学性质：颜色、条痕、光泽和透明度。
力学性质：解理、断口、硬度。
四、构造：由地壳运动所造成的岩层形状和构造形态的改变称为地质构造。
地质构造分：褶皱构造和断裂构造两类。
岩石层发生弯曲变形叫褶皱构造。
岩石层发生断裂或错动叫断裂构造。
1）单斜岩层
2）被斜构造
3）向斜构造 4）穹隆构造
5）鼻状构造
6）裂缝
7）断层
石油通常存在于背斜与断层构造。
二、石油、天然气的生成、运移与分布
1、石油成因：
有机论
无机论
有机论：过程：有机源、沉淀、缺痒高温、物理化学生物作用。
2、油气藏
生油层：生成并提供工业数量石油的岩石层，
生油层分泥质岩类和碳酸岩岩类两种。
3、储集岩
1） 凡是具有使流体储存和渗透能力的岩石统称储集岩，由储集岩构成的地层称储集层。
主要储集层：砂岩、白云岩、石灰岩
在特殊条件下，裂缝发育的页岩，泥岩和火成岩也能成为储集层。
2） 储集层的特点：
A、 孔隙度：岩石孔隙的容积与该岩石的体积之比。 有效孔隙度：岩石有效孔隙与岩石总体积之比。
岩石的孔隙包括岩石颗粒间的孔隙、岩石的裂缝和
溶洞，是储油能力大小的标志。
B、 渗透率：岩石的渗透性，是指在一定压力差下，岩石允许流体通过的能力。
渗透率：黏度为1CP的流体，通过面积为1平方厘米的孔隙公介，在压差为1AT压力作用下1秒内流过的距离，又称绝对渗透率。单位为：达西
在有多相流体存在时，岩石对其中某相流体的渗透率称有效渗透率。
有效渗透率与绝对渗透率的比值称相对渗透率。
C、 饱和度：油层孔隙中含有石油的多少叫做油层的含油性。
含油饱和度=油层孔隙中的石油体积/油层有效孔隙度*100%
3、盖层：位于储集层之上的一个封隔储集层、以免其中油
气向上逸散的保护层。
盖层岩性类型：页岩、泥岩、石膏岩、
4、 圈闭：是指储集层中可以阻止油气向前运移并蓄存起来成为油气聚集的一种构造场所。
形成圈闭的三个条件：盖层、储层和遮挡条件。
油气藏指圈闭内聚集一定数量的油或气之后，形成的具有同一压力系统的油气带。
构成油气藏应具备：储集层、储集层内流体（油、气、水）、圈闭。
油气藏类型：构造油气藏、地质油气藏、岩性油气藏。
油气的运移：油气运移指油气在地壳中的各种移动，是形成油气藏的前提。
油气的运动动力：压力、重力、水动力、毛细管力、细菌运动、扩散作用。
趋势：高压至低压 高浓度至低浓度
第二部分 油气井概述
为了进行石油勘探、索取油气层地质资料和开采石油、天然气所钻凿的岩石通道，统称为石油井。
1、石油井的钻凿：
1） 钻井：应用钻井机械设备朝地下岩层钻凿井眼，并采用一定的工艺技术、措施与方法使之构成地面到地下油气层通道的工艺过程。
设备工具：钻机 泥浆泵 各种工具
裸眼井：井口、井底、井径、井壁、井段、井身
方补心：旋转钻井时，带动井下钻具旋转的用来卡住方钻杆的部件。
完钻井深：从转盘方补心顶面至井底的距离。
2、石油井的分类：
根据井的作用分
1）采油井
2）采气井
3）注水井
4）水源井
5）观察井和实验井
根据井的深度分
