下载文档原格式
海上油气开采工程与生产系统教程(DOC 11页)海上油气开采工程与生产系统中海工业有限公司第一章海上油气开采工程概述海底油气资源的存在是海洋石油工业得以发展的前提。
海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%，全球海洋石油蕴藏量约1000多亿吨，其中已探明的储量约为380亿吨。
世界对海上石油寄予厚望，目前全球已有100多个国家在进行海上石油勘探，其中对深海进行勘探的有50多个国家。
一、海上油气开采历史进程、现状和将来一个多世纪以来，世界海洋油气开发经历如下几个阶段：早期阶段：1887年～1947年。
1887年在墨西哥湾架起了第一个木质采油井架，揭开了人类开发海洋石油的序幕。
到1947年的60年间，全世界只有少数几个滩海油田，大多是结构简单的木质平台，技术落后和成本高昂困扰着海洋石油的开发。
起步阶段：1947年～1973年。
1947年是海洋石油开发的划时代开端，美国在墨西哥湾成功地建造了世界上第一个钢制固定平台。
此后钢平台很快就取代了木结构平台，并在钻井设备上取得突破性进展。
到20世纪70年代初，海上石油开采已遍及世界各大洋。
发展阶段：1973年～至今。
1973年全球石油价格猛涨，进一步推进了海洋石油开发的历史进程，特别是为了应对恶劣环境的北海和深水油气开发的需要，人们不断采用更先进的海工技术，建造能够抵御更大风浪并适用于深水的海洋平台，如张力腿平台（TLP）、浮式圆柱型平台（SPAR）等。
海洋石油开发从此进入大规模开发阶段，近20年中，海洋原油产量的比重在世界总产油量中增加了１倍。
进军深海是近年来世界海洋石油开发的主要技术趋势之一。
二、海上油气开采流程海上油气田开采可划分为勘探评价、前期研究、工程建设、油气生产和设施弃置五个阶段：勘探评价阶段：在第一口探井有油气发现后，油气田就进入勘探评价阶段，这时开发方面的人员就开始了解该油气田情况，开展预可行性研究，将今后开发所需要的资料要求，包括销售对油气样品的要求，提交勘探人员。
第一章油井基本流动规律一、概念及定义IPR：油井流入动态是指在一定地层压力下，油井产量与井底流压的关系，简称IPR（Inflow Performance Relationship）。
（就单井而言，IPR曲线反映了油层向井的供给能力，即产能）采油指数（Productivity Index，PI）：地面产油量与生产压差之比，是反映油层性质、流体参数、完井条件及泄油面积等与产量之间关系的综合指标。
IPR曲线斜率的负倒数即为采油指数。
流动效率（Flowing Efficiency，FE）：油井在同一产量下，理想完善情况的生产压差与实际生产压差之比。
完善井S=0，E f=1；超完善井S<0，E f>1；不完善井S>0，E f<1。
流态（Flow Regime，Flow Pattern）：油气混合物流动过程中油、气的分布形态。
滑脱现象（Slip Phenomenon）：气液混合物上升的垂直或倾斜管流中，由于气液密度差异造成气液速度差异而出现的气体超越液体上升的现象。
持液率（Liquid Holdup）：单位管长内液体体积与单位管长容积的比值。
真实速度（Actual Velocity）：气、液相在各自所占流通面积上的就地局部速度的平均值，也成平均速度。
表观速度（Superficial Velocity）：某相单独充满并流过管子截面的速度。
单相流，表观速度即为真实速度；两相流，表观速度必然小于真实速度。
两相混合物密度两相混合物速度滑脱速度（Slip Velocity）：气、液真实速度之差。
无滑脱持液率存在滑脱时，H L>λL，这表明存在滑脱时的液相实际过流断面A L较无滑脱理想情况的液相过流断面增大了。
无滑脱混合物密度活脱损失：因滑脱而产生的附加压力损失。
可用存在滑脱时的混合物密度与不考虑滑脱混合物密度之差Δρ表示单位管长的滑脱损失，即水力半径临界流动（Critical Flow）：流体通过油嘴孔道高速流动时，速度达到压力波在流体介质中的传播速度即声速时的流动状态。
<第一章>1 无机生成说：A宇宙说：随着地球的冷凝，碳氢化合物被冷凝的岩浆吸收，最后凝结在地壳中形成石油B碳化物说：高温的碳和铁变为液态，反映生成碳化铁，保存与地球深处，地下水向下渗透，与之反映生成碳氢化合物，上升到地壳即为石油C岩浆说：基性岩浆冷凝时合成碳氢化合物，使不饱和碳氢化合物聚合成饱和碳氢化合物有机生成说：为石油和天然气并运输到邻近的储集层中，的作用下转化而来的主要依据：油气分布与岩石类型（沉积岩中）；纵向分布（时间上）；成分特征；某些稀有金属特征；油层温度特征（很少超过100oC）；形成时间；近代沉积物中的观察结果。
2沉积有机质的来源及类型:来自生物圈中种类繁多的动物和植物，就生成油气而言，主要以低等水生动植物为主（特别以细菌和藻类最佳）从生物物质的发源地来说，沉积有机质主要来源于盆地本身的原地有机质，其他是被河流等从周围陆地携带来的异地有机质，再者是少量的经受侵蚀的古老沉积层中的化石有机质。
分类类脂化合物（形成石油的主要有机组分之一），蛋白质（油气中低碳烃的来源之一）碳水化合物、木质素和丹宁3干酪根的化学分类及主要特征1型干酪根：原始氢含量高而氧含量低，含类脂化合物为主，直链烷烃多，多环芳香烃及含氧官能团少，母体主要来源于藻类和水生低等微生物，生油潜能大2型干酪跟：原始氢含量稍低于1型干酪跟，中等长度直连烷烃多，母体来源于海相浮游生物和微生物；生油潜能中等3型干酪根：原始氢含量高，多环芳香烃及含氧官能团为主，饱和烃链很少，来源于陆地高等植物，不利于生油。
4海相环境中—浅海区是最有利于油气生成的右地理环境，陆相环境—深水—半深水湖泊相是陆相烃源岩发育的有利区域，在近海地带的深水湖盆是最有利得生油坳陷陆海过度相—三角洲发育部位是极为有利的生油区一对同时发挥作用的重要因素放射性物质的作用也可能是促使有机质向油气转化的能源之一5—1500m温度范围：10-60C动力因素：细菌活动转化反应性质：生物化学降解主要产物：少量烃类和挥发性气体以及早期低成熟石油和大量干酪根）1500—4000m温度范围：60—180C动力因素：热力催化作用转化反应性质：热降解主要产物：大量石油和湿气、CO2、H2O、N2、H2S等挥发性物质和残留干酪根）4000-7000m温度范围：180-250C动力因素：热力作用转化反应性质：石油热裂解与热焦化主要产物：大量C-C链断裂，已形成的高分子液态烃急剧减少。
采油工程油田开采是指在地下油藏中钻井、注水、抽油、压裂等方式，将地下的石油资源开采出来。
而采油工程是指对油田进行勘探、设计、施工、运营等综合技术及管理过程，目的是提高油田产量、缩短采油周期、降低成本，使得石油开采更加高效、安全、经济。
一、采油工程的勘探阶段1. 地质勘探：通过勘探手段分析掌握地下油藏的分布、储存方式、构造和性质等信息，确定采油区的范围和油藏的类型、储量等基本情况。
2. 实验室分析：包括对原油、岩石等样品进行分析，了解原油品质、物性及岩石力学性质等重要参数，为采油工程设计提供基础数据。
3. 地质建模：根据地质勘探和实验室分析所得数据，进行三维地质模型的建立，分析油藏的分布、特征、储量等信息，并确定最优的开采方案。
二、采油工程的设计阶段1. 井的设计：根据油藏特征和地质建模结果，确定井的位置、深度、产量、保护措施等信息，设计钻井方案，并进行井壁完整性和稳定性分析。
2. 油井完井工程：包括完井设计、固井设计、井口装置设计等，以确保井内管道的完整性，提高油井的采油效率和井眼环境的安全性。
3. 人工提高采油设计：人工提高采油的方法包括水驱、蒸汽吞吐、二次采油、聚集物注入等，设计人工提高采油方案，确保油井的正常运行。
三、采油工程的施工阶段1. 钻井施工：根据钻井设计方案，进行钻井施工，完成井身和井口的建设。
2. 井口建设：根据井口装置设计方案，进行井口建设，包括井口设施、防溢环和泥浆池建设。
3. 完井施工：根据井的完井设计方案，进行完井施工，包括完井管道连接、固井、调整支架和通风等操作。
4. 井眼环境治理：随着采油时间的延长，油井井眼会存在积水、堵塞等问题，需要进行环境治理，保证正常采油作业。
四、采油工程的运营阶段1. 井的日常管理：包括井口检查、巡视、测量、刺探等操作，维护油井的正常运行和减少生产中的故障。
2. 油田生态环境维护：采油过程中会对油田环境造成一定程度上的影响，需要进行生态环境维护，保护自然环境生态平衡。
油气开采工程设计方案一、前言油气开采工程设计是指根据油气田的地质条件、油气储量和油气藏特性，结合开采工程的技术经济指标和环境保护要求，对油气田的开发开采过程进行规划和设计。
油气开采工程设计方案的编制，是实现油气资源的有效开发，提高油气田开采效率和保护地下水资源的有力保障。
二、油气开采工程设计的任务及依据1. 任务本次油气开采工程设计的任务是在充分调研、分析目标油气田地质情况和已有资料的基础上，综合考虑技术经济、环境保护和安全生产等因素，确定油气开采工程的设计方案，并提出具体的设计要求和设计方案。
2. 依据（1）《石油天然气工程设计规范》（2）《石油开采工程技术规范》（3）《石油油田采油工程技术规范》（4）《石油油田注水工程技术规范》（5）《石油油田采气工程技术规范》三、勘探开发情况（1）地质勘探情况目标油气田地质条件：目标油气田位于岩性油气藏区，砂岩储层发育良好，煤层气储层埋深适中，孔隙度、渗透率适中；地层构造差异大，断裂和节理发育明显，地质构造复杂。
（2）储量情况目标油气田单井产能较高，储量丰富，但因地质条件复杂，存在一定的开采难度和风险。
四、油气开采系统设计1. 选井设计综合考虑地下储层结构和地质条件，确定合理井网布局，编制合理选井设计方案。
2. 采油系统设计（1）提高采收率：增加油层压力、增施水驱、压裂增产等。
（2）提高采出水处理效率：设备更新、处理工艺优化等。
3. 采气系统设计（1）气井提压：利用压裂技术提高气藏压力。
（2）气井增产：通过引入新的气井或利用原有气井进行改造。
4. 地面设施设计根据油气田开采规模和特点，设计配套地面设施，包括井场、生产加工装置、输油气管道等。
五、油气开采工程设计方案特色1. 采用先进技术推广应用先进的油气开采技术，如水平井、压裂技术、多层井等，提高油气开采效率，降低生产成本。
2. 环境保护严格遵守环境保护法规和标准，采取有效的环保措施，在保证油气开采效率的同时，最大限度地减少对环境的影响。
油气开采工程设计与应用知到章节测试答案智慧树2023年最新中国石油大学（华东）第一章测试1.新时代背景下，完井是指钻井部门完成一口井向采油公司交井的工程技术。
（）参考答案:错2.射孔是开采完井的主要技术内容之一，其任务是贯通储层和井筒，在油气井产能和套管损毁程度之间达到平衡，使得综合能效指标最大化。
（）参考答案:对3.对于中高渗油气储层，开采完井设计时的核心考量之一是如何解决储层出砂问题。
（）参考答案:对4.在目前所知的油气藏类型中，只有疏松砂岩储层存在出砂问题。
（）参考答案:错5.如下哪种完井方式具有防砂功能？（）。
参考答案:独立机械筛管完井6.一般条件下，通常认为如下哪个GSR（砾石与地层砂粒度中值比）具有较好的挡砂效果？（）。
参考答案:5-6倍7.目前我国海上出砂油气田在进行砾石充填防砂完井时，主要使用哪种固相充填材料？（）参考答案:人造陶粒8.如下哪个不属于水平井控水的基本技术原理？（）参考答案:油水产出来源不同9.如下哪些属于防砂完井设计的核心内容？（）参考答案:砾石尺寸设计;储层出砂规律预测;机械筛管类型选择10.如下列说法错误的是？（）参考答案:防砂设计和实施的任务是能够完全阻挡住地层砂产出就可以了。
;油井出砂比气井严重。
第二章测试1.某溶解气驱油藏一口油井测试平均油藏压力21.0MPa，产量60t/d，流动效率0.9，对应的井底流压15MPa。
当井底流压为0MPa时，油井产量为（）。
参考答案:142.3t/d2.某井筒2000m处，流型为泡流，气液总体积流量为0.001m3/s，液体的体积流量0.0004m3/s，管子流通截面积0.01m2，气相存容比0.5，则该处的气液滑脱速度为（）。
参考答案:0.04m/s3.某自喷井以井口为求解节点时的求解节点流入曲线如图2-1，该井井口回压为1MPa时油井最大自喷产量约为（）。
参考答案:86t/d4.气举井注入的气举气量越大，注气点深度越深。
