5油气田的开发与开采.ppt

石油工业通论Introduction of Petroleum Industry 主讲人：刘宗堡 东北石油大学地球科学学院 第三章 油气田的开发与开采 第一节 石油钻井 第二节 油井试油及开采技术 第三节 油气田开发技术 第一节 石油钻井 一、钻井的分类 （一）勘探井和生产井 1、勘探井：为获取地质资料。 2、生产井：也叫开发井。是在油田开发阶段为油田生产而钻的井，包括油（气）井、注水井、调整井等。一般不取岩心，地层情况清楚，钻井速度快、费用低。 （二）垂直井和定向井——石油钻井中除垂直井外，沿着设计轨迹打的井都称为定向井。 ①水平井：指设计最大井斜角在80～120°之间，并沿（近）水平方向钻进一定长度的井。 ②斜度井：斜度井是指设计的最大井斜角不超过85°的井，可分为低斜度、中斜度、大斜度定向井，其中中斜度井使用较多。 ③丛式井：油田在开发时由于耕地条件的限制和为了合理利用土地资源，往往在一个井场或平台上有计划地钻几口或几十口定向井和一口直井，这些井统称为丛式井。井口间距2～3m。丛式井减少井场和平台建设费用，又便于油井生产管理，广泛用于海上油田开发。 二、钻井的发展史 ●2100多年前，中国就开始了钻井，应用的是顿钻钻井方法，这是在四川自贡，目的是为了获得地下的盐。 ●1521年钻盐井偶得石油，这是我国的第一口油井。 ●1835年在四川钻成了一口天然气井——兴海井，井深达1200m，是当时世界上最深的井。 ●1907年中国在陕西使用金属制钻机钻的第一口油井“延一井”。 ●美国1859年8月在宾夕法尼亚洲泰特斯维尔小镇才打了一口20m深的油井，也就是所谓的世界上的第一口油井。 ●前苏联在1863年才打出20m深的井。 ●2008年9月，中国石油西部钻探克拉玛依钻井公司历时两年在新疆准噶尔盆地钻探出中国陆上最深探井——莫深一井，完钻井深7500m，投资￥3.5亿。 ●2008年6月，美国斯伦贝谢公司和丹麦马士基石油公司麾下的卡塔尔子公司合作在位于卡塔尔的海上油田完成世界上最深钻井，井深达12289.57米。 三、钻井方法的发展 （1）人工掘井：1521年之前，直径大约为1.5米。 （2）顿钻钻井：也叫冲击钻井，分为人工顿钻和机械顿钻。 （3）旋转钻：1901年发展起来的。 （4）其他方法：熔化法、热膨胀法、化学反应法、机械诱导应力法等。 “顿钻”钻井技术，钻井井筒直径有碗口大小，井深可达130米左右，古称“卓筒井”。是一种用直立粗大的竹筒，用竹片当绳索从地下捞取卤水的盐井。 1835年（道光6年），我国打成了世界第一口超千米的“卓筒井”（四川省自贡市大安寨的燊海井，深度达1001.42米），使钻探技术达到了一个新的高峰。 四、转盘（旋转）钻井 （一）井下钻具 ①钻头：破碎岩石 ②钻铤：加重钻头压力，连接钻头和钻杆 ③钻杆：传递扭力和循环洗井液 钻铤 （二）地面设备 ●动力系统：传递动力，包括原动机和传动设置。 ●旋转系统：旋转钻杆，转盘、水龙头及传动设置。 ●起升系统：起下井内钻具，井架、天车、滑车、绞车、大钩。 ●循环系统 ：循环泥浆，冲洗井底，泥浆池、泥浆槽、振动器、除砂器、除泥器、离心机等。 五、钻井工艺技术 1、钻前准备 定井位、修公路、平井场、打基础、水电及通讯、安装井架及设备 2、钻进 （1）钻井参数：水力参数和机械参数两类。水力参数包括泵的排量．泵压，泥浆喷射速度，水马力等。机械参数包括钻头钻压，钻具转动速度等。 （2）钻头 （3）钻具 转盘钻井地面要使用一套设备，地下还要使用一套钻具，这套钻具包括有方钻杆、钻杆、钻铤等，钻进中，将方钻杆、钻杆、钻铤用接头连接起来组成的管串叫钻柱。 方钻杆：有四方形、六方形两种类型，壁厚较大，强度较高，起传递扭矩和承受钻柱的全部重量作用。 钻杆：由管体和接头两部分构成，起传递扭矩和输送钻井液，延长钻柱作用。 钻铤：钻铤位于钻柱最下部，两端分别与钻杆和钻头相连接。它可以承受压力，也可给钻头加一定的压力，以便增加钻井速度。 （4）钻井液 （5）取心 （6）井下事故的预防和处理 1)井涌： 钻井液涌出至转盘面以上（不超过1m）。 油花或气泡占槽面50％以上。 2)井喷： 钻井液喷出转盘面1m以上。 喷高超过二层平台称强烈井喷。 3)井漏： 钻井液量明显减少。 4) 卡钻、钻具折断等。 （7）固井：在已打好的井眼内下入套管，并在套管与井壁之间注水泥封固的工作。包括下套管和注水泥。 固井的目的是封隔疏松、易塌、易漏等地层；封隔油、气、水层，防止互相窜通，形成油气通道；安装井口，控制油气流，以利于钻进和生产。 （8）完井及试油 完井工艺过程：钻