海上油田平台油井生产基本知识介绍
海洋油井平台概述
各类海洋油井平台概述海洋石油钻采设备是海上油气田钻井与采油所用的工具和装备，它的种类繁多包罗万象，但归纳起来大体可以分为四类：1．海洋石油钻井平台；2.海洋石油采油平台；3.水上钻井机械设备；4.水下钻井机械设备。
本文主要介绍前两类，即：海洋石油钻井平台及海洋石油采油平台。
主要分为移动式平台和固定式平台两大类。
其中按结构又可分为：（1）移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台（SEMI）、张力腿式平台(TLP)、牵索塔式平台、浮式生产处理系统（FPSO）、筒状平台（SPAR）。
（2）固定式平台：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。
移动式平台坐底式钻井平台坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于河流和海湾等30米以下的浅水域。
坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口借助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要功能是压载以及海底支撑作用，用作钻井的基础。
两个船体间由支撑结构相连。
这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水，使其着底。
因此从稳性和结构方面看，作业水深不但有限，而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。
所以这种平台发展缓慢。
然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。
目前已有几座坐底式平台用于极区，它可加压载坐于海底，然后在平台中央填砂石以防止平台滑移，完成钻井后可排出压载起浮，并移至另一井位。
自升式钻井平台自升式钻井平台被设计成为驳船的模样，具有可以升降的可延伸到海底的桩腿。
虽然有些设计能使其在海深500英尺（152米）的海域工作，但通常用于海深400英尺（122米）的地方，适合于近海。
其移位时平台降至水面，桩腿升起，平台就像驳船，可由拖轮把它拖移到目的地。
到达钻井目的地后，工作时桩腿下放插入海底，平台及平台上所有的钻井设备及其他器械被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。
海上采油工艺概述解析
海上采油工艺概述解析首先是勘探和定位阶段。
勘探是指通过地质研究和地面和海洋勘探技术找寻合适的海域油田资源。
这一阶段主要包括地质勘探、地震勘探、测量勘探等。
定位是指确定油井的具体位置和方位，以确保在海底找到油层。
接下来是钻井阶段。
钻井是在确定位置的海域进行的，通过钻孔将钻头钻进油层，以获取地下油藏的原油。
钻井过程有多个部分组成，包括钻井设备的安装、井眼质量控制、钻头的旋转和注水等。
钻井是整个海上采油工艺的重要环节，也是决定采油效果的关键。
然后是完井阶段。
完井是指在钻探到油层之后，进行井筒封堵和井壁固井的工作。
这一阶段主要包括套管的安装、水泥封堵和固井等。
完井工作的目的是确保井筒稳定和避免油层污染，从而确保后续的生产过程顺利进行。
生产阶段是指将油井中的原油通过管道输送到海上的生产平台。
生产平台通常会进行分离、净化和储存等工作。
分离是指将原油与水和气体分离，净化是指通过各种化学和物理方法去除原油中的杂质和有害物质。
储存是指将净化后的原油储存起来，以备后续的输送和加工。
最后是储运阶段。
储运是指将原油从海上的生产平台输送到岸上的储油设施或者进行海上运输。
这一阶段通常涉及到管道输送、海上油轮运输等。
储运过程需要考虑原油的粘度、温度、压力等因素，确保原油能够安全、高效地从海上输送到目的地。
海上采油工艺的核心目标是高效、安全地开采海洋油田资源，提供稳定的能源供应。
在整个采油工艺中，需要考虑诸多因素，如天气条件、环境影响、工艺设备的可靠性等。
因此，海上采油工艺的研发和实施需要综合考虑科技、经济、环保等多个方面的因素，以促进能源的可持续发展。
海洋石油开采工程(第五章海上油气井生产原理与技术)
P IPR
Pwf1
Pwf
d
Pt1
C
Pt
PT
A
B
q1 q
q
第一节 自喷采油
5、协调点的调节方法
（1）改变地层参数 如：注水、压裂、酸化等
（2）改变油管工作参数（管径） （3）换油嘴
简单易行，故常用。
第一节 自喷采油
6、协调在自喷井管理中的应用
（1）利用油咀控制油井生产
P
油咀直径不同，咀流曲 线不同，得不同的协调 生产点。控制油井产量 就是选用合适的油咀， 达到合适的协调点。
含砂流体及定向井，排量范围大。 缺点 工作寿命相对较低（与ESP相比），一次性投资高
。
第五章 海上油气井生产原理与技术
第一节 自喷采油 第二节 气举采油 第三节 电潜泵采油 第四节 其他采油方式 第五节 海上油田采油方式的选择
第一节 自喷采油
一、油井井身结构
自喷采油是完全依靠油层能量将原油从井底举升到地 面的采油方式。
（4）喷射泵
优点 易操作和管理，无活动部件，适用于定向井，对动力 液要求低，根据井内流体所需，可加入添加剂，能远程提 供动力液。 缺点 泵效低，系统设计复杂，不适用于含较高自由气井， 地面系统工作压力较高。
第五章 海上油气井生产原理与技术
（5）电潜螺杆泵 优点 系统具有高泵效，适用于高粘度油井，并适用于低
自喷采油是指油层能量充足，完全依靠油层天然能 量将原油举升到地面的方式。它的特点是设备简单、管 理方便、经济实用，但其产量受到地层能量的限制。由 于海上油田初期投资大，且生产操作费用较高，要求油 井在较长时间内保持较高的相对稳定的产量进行生产。 然而油井的供给能力随着油藏衰竭式开采而减弱，因此 油井自喷产量会逐渐降低。当油层能量较低或自喷产量 不能满足油田开发计划时，可采用人工给井筒流体增加 能量的方法将原油从井底举升到地面，即采用人工举升 方式。
油田开发知识点总结归纳
油田开发知识点总结归纳一、勘探1. 地质勘探：地质勘探是油田开发的第一步，其目的是找到油气藏的地质条件，包括地层构造、岩性、含油气层的位置、厚度和分布。
勘探方法一般包括露天勘探、堆积层勘探、隧道勘探和海底勘探等。
在地质勘探中，需要运用地质勘探仪器、测量仪器和地质勘探软件。
2. 地震勘探：地震勘探是一种通过地震波在地下传播和反射来勘探地下油气藏的方法。
可以通过地震地震勘探仪器捕获地下地质结构和油气藏分布的信息，为后续的开采工作提供重要的依据。
3. 测井勘探：测井勘探是用测井仪器在井下对地下地层的物理性质进行测试，包括孔隙度、渗透率、含水饱和度等。
测井数据对于油气地质的研究和含油气层评价起着重要的作用，可以为后续的开采工作提供重要的依据。
二、开采1. 压裂技术：压裂技术是一种通过注入高压液体来破裂岩石层，并使含油气层的孔隙度增加，以提高油气产量的方法。
压裂技术可以有效地改善含油气层的渗透率，提高储层透明性，增加开采效率。
2. 注水开采：注水开采是一种通过向含油气层注入水来增加地下压力，促进油气的流动，提高油气采收率的方法。
注水开采需要考虑注水井的位置和布局、注水管道的布置、注水量的控制等因素。
3. 水平井开采：水平井开采是一种通过向地下地层水平钻探和开采油气的方法。
水平井开采可以增加油气的储量和产量，提高开采效率，减少开采成本。
4. 溶解气开采：溶解气开采是一种通过向含油气层注入溶解气体来溶解油气并抽出地面的开采方法。
溶解气开采可以对高粘油田进行高效开采，降低油气的粘性，提高采收率。
三、储存1. 地下储存：地下储存是一种通过在地下贮存油气，以便长期使用和输送的方法。
地下储存通常包括注入井、储气库和地下油气储藏库等设施。
在地下储存中，需要考虑地下储藏层的物理性质、地质条件、储藏设施的设计和施工等因素。
2. 地面储存：地面储存是一种通过在地面上建设油气储罐、油气储藏库等设施进行油气的储存和保存的方法。
地面储存需要考虑油气的存储量、储藏设施的贮存能力、储藏方法等因素。
海上石油钻井平台
五、钻井船
钻井船从结构上说很简单，外形就是一条船。所有的钻井 设备、工具，材料以及作业人员的工作间和生活区，直升飞机 平台等都在船上。
钻井船在海上只能进行浮式钻井作业。
作业期间，船体受到风、浪、流的作用，会产生各种运动。 这些运动有时非常剧烈，例如严重的摇摆，升沉和横向漂移， 给钻井作业带来很大的影响，甚至使钻井作业无法进行而中断。 所以，钻井浮船需要使用锚泊系统定位，或者使用自动动力定 位系统定位。
缺点：抗海水腐蚀性能差。
所以，有的地方，曾采用过抗海水腐 蚀性能好的铝制平台，但因造价昂贵，未 能普遍应用。
结构：基础部分和上层建筑。
基础部分是由导管架和桩管组成。导 管可事先在岸上预制好。然后，用驳船运 至目的地，或依靠中空的浮力拖至目的地， 下沉并坐在海底上。再将桩管由导管内插 入，并用打桩机打入海底一定深度。
升降任务完成之后，升降机构应当停止工作，以便检修。在拔桩以后并 将桩腿升起，准备拖航移位时，也存在桩腿与船体之间的位置的固定问题。 解决此间题的方法是用楔子自锁固定。拖航时上楔系统锁定，钻井作业期间 下楔系统锁定。
实际的升降系统，除了上述动力设备外，还要有一套控制系统，在中央 控制室集中进行控制操作。
3、绷绳塔式平台
如1983年建于墨西哥湾水深305米 的海域，塔架高329米，重19000吨，用 钢桩打入海底。但该塔架又瘦又高，柔 性较大，在波浪作用下可以允许轻微摇 摆。整个塔架靠20根直径227毫米的钢 绳作为绷绳向四面八方的海底拉紧，并 固定于海底。由于该平台的固有频率， 所以平台的摇摆不会对人员健康和生产 作业有大的影响。
钻井船的发展：
海洋油井平台概述
各类海洋油井平台概述海洋石油钻采设备是海上油气田钻井与采油所用的工具和装备，它的种类繁多包罗万象，但归纳起来大体可以分为四类：1．海洋石油钻井平台；2.海洋石油采油平台；3.水上钻井机械设备；4.水下钻井机械设备。
本文主要介绍前两类，即：海洋石油钻井平台及海洋石油采油平台。
主要分为移动式平台和固定式平台两大类。
其中按结构又可分为：（1）移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台（SEMI）、张力腿式平台(TLP)、牵索塔式平台、浮式生产处理系统（FPSO）、筒状平台（SPAR）。
（2）固定式平台：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。
移动式平台坐底式钻井平台坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于河流和海湾等30米以下的浅水域。
坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口借助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要功能是压载以及海底支撑作用，用作钻井的基础。
两个船体间由支撑结构相连。
这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水，使其着底。
因此从稳性和结构方面看，作业水深不但有限，而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。
所以这种平台发展缓慢。
然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。
目前已有几座坐底式平台用于极区，它可加压载坐于海底，然后在平台中央填砂石以防止平台滑移，完成钻井后可排出压载起浮，并移至另一井位。
自升式钻井平台自升式钻井平台被设计成为驳船的模样，具有可以升降的可延伸到海底的桩腿。
虽然有些设计能使其在海深500英尺（152米）的海域工作，但通常用于海深400英尺（122米）的地方，适合于近海。
其移位时平台降至水面，桩腿升起，平台就像驳船，可由拖轮把它拖移到目的地。
到达钻井目的地后，工作时桩腿下放插入海底，平台及平台上所有的钻井设备及其他器械被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。
第一篇 海上油气田生产系统(了解篇)
第一篇 海上油气田生产系统（了解篇）一、海上生产设施的类型海上生产设施是指建立在海上的建筑物。
由于海上设施是用于海底石油开发及采油工作，加上海洋水深及海况的差异、油藏面积的不同、开采年限不一，因此海上生产设施类型众多。
基本上可分为三大类：海上固定式生产设施、浮式生产设施及水下生产系统。
在此三大类中又可细分如下：典型的海上生产设施如图1-2-1至1-2-7所示：1．固定式生产设施固定式生产设施是用桩基、座底式基础或其它方法固定在海底，并具有一定稳定性和承载能力的海上结构物。
海上固定式生产设施有各种各样的形式，按其结构形式可分为桩基式平台、重力式平台和人工岛以及顺应型平台；按其用途可分为井口平台、生产处理平台、储油平台、生活动力平台以及集钻井、井口、生产处理、生活设施于一体的综合平台。
（1）桩基式固定平台桩基式固定平台通常为钢质固定平台，是目前海上油（气）生产中应用最多的一种结构形式1）钢质固定平台的结构形式桩基式 重力式 人工岛顺应式平台半潜式张力腿式浮式生产储油船干式湿式钢质固定平台中最多的是导管架式平台，主要由四大部分组成：导管架、桩、导管架帽和甲板模块。
但在许多情况下，导管架帽和甲板模块合二为一，所以这时仅为三部分。
如图1-2-8所示。
①导管架：系钢质桁架结构，由大直径、厚壁的低合金钢管焊接而成。
钢桁架的主柱（也称大腿）作为打桩时的导向管，故称导管架。
其主管可以是三根的塔式导管架，也有四柱式、六柱式、八柱式等，视平台上部模块尺寸大小和水深而定。
导管架腿之间由水平横撑与斜撑、立向斜撑作为拉筋，以起传递负荷及加强导管架强度作用。
②桩：导管架依靠桩固定于海底，它有主桩式，即所有的桩均由主腿内打入；也有裙桩式，即在导管架底部四周布置桩，裙桩一般是水下桩。
③导管架帽：导管架帽是指导管架以上，模块以下带有甲板的这部分结构。
它是导管架与模块之间的过渡结构。
④模块：也称组块。
由各种组块组成平台甲板。
平台可以是一个多层甲板组成的结构，也可以是单层甲板组成的结构，视平台规模大小而定。
海上石油生产设施概述(PDF 107页)
海洋石油工程海上石油生产设施石油工程学院第四章海上石油生产设施第二节固定平台生产系统第一节海洋采油概述第三节浮式生产系统第四节水下生产系统第五节海上生产系统的选择第六节海洋修井用特殊机具第三节浮式生产系统一、浮式生产系统的典型类型二、采油立管系统三、定位系统四、浮式生产系统的油气水处理系统五、浮式采油系统的优点浮式生产系统的典型类型这是70年代以来发展较快的一种生产系统。
它以移动式浮体为主体，在其上放置生产和处理设施，收集、计量和处理来自海底井的油气。
这种生产系统的出现，不仅加快了海上油气田的开发速度，而且可作为“早期生产系统”以降低开发费用，及早回收投资。
使过去用固定平台开发不经济的边际油田也能开发利用。
浮式生产系统的典型类型十多年来，这种系统得到了不断地完善和提高。
根据浮体型式的不同，逐步形成了以下几种类型浮式生产系统：(1)以半潜式平台为主体的浮式生产系统；(2)以油轮为主体的浮式生产系统；(3)以张力腿平台为主体的浮式生产系统；(4)以自升式平台为主体的浮式生产系统；浮式生产系统的典型类型1. 以半潜式平台为主体的浮式生产系统该种生产系统的主要特点是把采油设备(采油树等)、注水(气)设备和油气水处理等设备，安装在一艘经改装(或专建的)半潜式钻井船上。
它需另一油轮完成装油和卸油的功能。
油气从海底井经采油立管(刚性或柔性管)上至半潜式钻井船(常用锚链系泊)的处理设施，分离处理后经海底输油管线和单点系泊系统，进人贮油轮，再经穿梭油轮运走。
这种生产系统的优点是:稳定性好，可适用于恶劣的海况条件。
其缺点是甲板面积小，承载能力低，改装时间长，成本高。
浮式生产系统的典型类型以半潜式平台为土体的浮式生产系统浮式生产系统的典型类型2. 以油轮为主体的浮式生产系统该种生产系统的主要特点是把生产设备、注水(气)设备和油气水处理等设备安装在一艘具有贮油和卸油功能的油轮上。
油气从海底井出来后，经采油立管(刚性或柔性管)上至系泊于单点系泊之上的油轮，分离处理后，贮存在油轮的油舱内，经穿梭油轮运走。
海洋油井平台概述
各类海洋油井平台概述海洋石油钻采设备是海上油气田钻井与采油所用的工具和装备，它的种类繁多包罗万象，但归纳起来大体可以分为四类：1．海洋石油钻井平台；2.海洋石油采油平台；3.水上钻井机械设备；4.水下钻井机械设备。
本文主要介绍前两类，即：海洋石油钻井平台及海洋石油采油平台。
主要分为移动式平台和固定式平台两大类。
其中按结构又可分为：（1）移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台（SEMI）、张力腿式平台(TLP)、牵索塔式平台、浮式生产处理系统（FPSO）、筒状平台（SPAR）。
（2）固定式平台：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。
移动式平台坐底式钻井平台坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于河流和海湾等30米以下的浅水域。
坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口借助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要功能是压载以及海底支撑作用，用作钻井的基础。
两个船体间由支撑结构相连。
这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水，使其着底。
因此从稳性和结构方面看，作业水深不但有限，而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。
所以这种平台发展缓慢。
然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。
目前已有几座坐底式平台用于极区，它可加压载坐于海底，然后在平台中央填砂石以防止平台滑移，完成钻井后可排出压载起浮，并移至另一井位。
自升式钻井平台自升式钻井平台被设计成为驳船的模样，具有可以升降的可延伸到海底的桩腿。
虽然有些设计能使其在海深500英尺（152米）的海域工作，但通常用于海深400英尺（122米）的地方，适合于近海。
其移位时平台降至水面，桩腿升起，平台就像驳船，可由拖轮把它拖移到目的地。
到达钻井目的地后，工作时桩腿下放插入海底，平台及平台上所有的钻井设备及其他器械被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。
海上油田平台油井生产基本知识介绍课件
06
海上油田平台未来发展趋势 与挑战
深海油田开发技术发展
1 2 3
深海油田开发技术不断进步
随着科技的发展，深海油田开发技术越来越成熟 ，包括水下生产系统、深海油气田勘探开发技术 等。
深海油田开发前景广阔
深海油田资源丰富，随着技术的进步和成本的降 低，越来越多的企业开始涉足深海油田开发领域 。
深海油田开发面临的挑战
起步阶段
20世纪初，随着石油工业 的兴起，海上油田平台开 始出现。
发展阶段
20世纪中叶，随着技术的 进步和石油需求的增加， 海上油田平台得到了快速 发展。
现代化阶段
进入21世纪，海上油田平 台向着更加高效、环保、 智能化的方向发展。
02Leabharlann 海上油井生产流程油井开发设计
确定开发方案
根据地质资料和油田规模，制定合理 的开发方案，包括井位选择、井型、 井网布置等。
油藏模拟
产能评估
根据模拟结果，评估油田的产能，为 后续开发提供依据。
利用数值模拟技术，模拟油田的流体 流动，预测油田的产能和采收率。
油井钻探与完井
钻井
使用钻机在海上钻孔，形成油井 。
测井
对钻孔进行物理探测，获取地层参 数和油气显示信息。
完井
安装井口装置、油管和采油树等设 备，为油井生产做好准备。
油井生产阶段
。
辅助设施与系统
电气设施
为海上油田平台提供电力供应的设施，包括发电机、变压器和配 电系统等。
控制系统
用于监测和控制海上油田平台各种设备的自动化系统，确保安全 、高效生产。
消防与安全系统
包括消防器材、报警系统和紧急关断系统等，用于应对突发事件 和保障人员安全。
海上石油钻井平台
海上石油钻井平台的安全与环保措施
海上石油钻井平台的安全措施
• 安全培训：对平台工作人员进行安全培训和教育，提高安全意识 • 安全制度：制定和完善平台的安全管理制度，确保安全生产 • 应急预案：制定平台的安全应急预案，提高应对突发事件的能力
海上石油钻井平台的环保措施
• 环保设施：在平台上设置环保设施，减少污染物的排放 • 环保监测：定期对平台的环保指标进行监测，确保符合环保要求 • 环保管理：制定和完善平台的环保管理制度，提高环保管理水平
03
海上石油钻井平台的运营与维护
海上石油钻井平台的运营管理模式
海上石油钻井平台的运营管理
• 作业调度：根据油公司的需求，安排平台的钻井作业计划 • 安全生产：确保平台在作业过程中的安全性和稳定性 • 环境保护：减少平台对海洋环境的影响，保护生态环境
海上石油钻井平台的运营模式
• 合同制：油公司与钻井平台运营商签订租赁合同，明确双方的权利和义务 • 合作制：油公司与钻井平台运营商共同投资、共担风险、共享收益
海上石油钻井平台的维护与保养
海上石油钻井平台的维护
• 日常维护：对平台设备进行定期检查、保养和维修，确保其正常运行 • 定期检查：对平台结构、设备等进行定期检查，评估其性能和安全性 • 应急维护：在平台出现故障或紧急情况时，进行及时的维修和处理
海上石油钻井平台的保养
• 防腐保养：定期对平台结构进行防腐处理，延长使用寿命 • 设备保养：对平台设备进行定期保养，提高设备的使用效率和寿命
海上石油钻井平台的市场策略
• 技术创新：通过技术创新，提高平台的竞争力 • 价格竞争：通过降低价格，吸引更多的客户 • 服务竞争：通过提供优质的服务，提高客户的满意度和 忠诚度
海上石油钻井平台面临的主要挑战与应对措施
海上油田基本知识讲座
V-103电脱水器：
1 2 3 4
电极横断面： 1、3电极一样；2、4电极一样； 内强外弱
V-103电脱水器：
1 2 3 4
电极横断面： 1、3电极一样；2、4电极一样； 内强外弱
oil
一级工艺油舱
油处理舱原理示意图
水缓冲舱
二级工艺油舱
合格油缓冲舱
Oil water
water
Oil water
P-709 P-708 P-710 P-705
V-301
临时管线
T-301A T-301B
V-302
P-302
正在注入 未用
P-7091 P-7082 P-71003 P-7054
P-301
BHP-03 BHQ-08 BH-19 BH-19
由分布器、一个油槽、一个水槽以及栅板等部件组成。（化学法、沉降法）
FPSO生产处理流程
V-101自由水分离器
From V-101
FPSO生产处理流程
From V-101 火炬系统
油槽
水槽
To V-103 To T-301A
V-102热处理器：（130KpaA，85-93℃）
由热处理预热器、油槽、水槽组成，利用提高温度降低原油粘度，使沉降速度
V-302气浮选分离器
FPSO生产水处理系统流程
注水水质标准（以QHD32-6油田为例）
• 含油量<30ppm、 • 总铁含量≤0.5mg/L、 • TGB<104pc/ml、SRB<25pc/ml、 • 硫化物含量≤2mg/L、 • 溶解氧≤0.1mg/L、 • 悬浮固体颗粒含量≤5mg/L，粒径≤4µm、 • 平均腐蚀率≤ 0.076mm/a。
石油生产工程基础知识
石油生产工程基础知识石油是地球上珍贵的能源资源之一，石油生产工程是指通过采取各种技术手段和工具来开采石油资源的过程。
本文将介绍石油生产工程的一些基础知识，包括石油的形成和分布、石油钻井工艺、常用的采油方法等。
一、石油的形成和分布石油是一种由古代动植物残体经过高温高压作用，经过漫长的地质过程形成的有机质。
“地球的黑色黄金”可在地壳深处的岩石中找到。
石油主要分布在地下的油藏中，常常位于地层的孔隙和裂缝之间。
石油的分布非常广泛，世界上许多地区都有石油资源。
按照地质特征分类，石油主要分为陆上和海上油田。
在陆地上，常常通过开采岩石中的孔隙来获得石油。
而在海上，通常需要采用海上钻井平台等特殊设备进行开采。
二、石油钻井工艺石油钻井是石油生产工程的重要环节之一，是开采石油资源的关键步骤。
石油钻井通常包括井筒的钻进、套管的下入、水泥固井等步骤。
1. 井筒的钻进：井筒的钻进是指在地下通过钻机将井筒钻到目标层位的过程。
钻孔的直径通常是通过地质资料的分析确定的，钻孔直径决定了后续施工的难易程度。
2. 套管的下入：钻进井筒后，需要安装套管以保证井眼的稳定性，并防止地层塌陷。
套管是一种金属管道，通过井口供给的旋转和下压力将其下入到井筒中。
3. 水泥固井：套管下入后，需要进行水泥固井以加固套管并防止油气的外漏。
水泥固井是通过将水泥浆注入套管和地壳之间的空隙来实现的。
三、常用的采油方法石油的开采过程涉及采油方法的选择，常用的采油方法包括自然驱动采油、人工驱动采油和辅助采油等。
1. 自然驱动采油：这种方法是指依靠地层中已存有的压力差和渗透性来推动石油上升到地表。
其中最常用的自然驱动采油方法是自然压力驱动法，即通过地层中的天然气或水的压力差来推动石油上升。
2. 人工驱动采油：当自然驱动采油效果不佳时，可以采用人工驱动采油方法。
人工驱动采油通常包括注水法和注气法。
注水法是指将注入水井的水推入油井形成压力差，从而推动石油上升。
注气法则是通过注入气体（如二氧化碳或天然气）到油井中，从而提高地下压力，促进石油上升。
油田基本知识讲解
井口装置的型号
采油树KYS 25/65型 浅井、中深井 KYS 25/65SL型 KYS15/65DQ型 采气树KQS25/65型
封隔器
为了满足油水井某种工艺 技术目的或油层技术措施 的需要，由刚体、胶皮封 隔件部分与控制部分构成 的井下分层封隔的专用工 具。
封隔器基本用途
1、封隔产层或施工目的层，防止层间流体和压力互相干扰， 以适应各种分层技术措施的需要；大修中进行堵漏、封窜等 作业。 2、隔绝层间液体和压力，以保护套管免受影响，从而改善 套管工作条件。 3、保护并充分利用地层能量，以提高油井生产效率。 4、便于采用机械采油的方式，如为气举和水力活塞泵抽油 提供必要的生产通道，或将套管分隔为吸入和排出两部分， 以利于无杆泵抽油。
防喷器
井口装置：
也称为采油（气）树，是油气 井最上部的控制和调节油气生 产的主要设备，主要由套管头、 油管头和采油（气）树本体三 部分组成。
井口装置作用
1、连接井下的各层套管，密封各层套管环形 空间，承挂套管部分重量。 2、悬挂油管及下井工具，承挂井内油管柱的 重量，密封油套环形空间。 3、控制和调节油井生产。 4、保证各项井下作业施工，便于压井作业、 起下作业等措施施工和进行测压、清腊等油 井正常生产管理。 5、录取油套压。
现场动火管理规定
安全用火管理的适用范围包括： 1、各种焊接、切割作业； 2、喷灯、火炉、液化气炉、电炉； 3、烧烤煨管、熬沥青、炒沙子、锤击（产生火花）物件和 产生火花的作业； 4、生产装置灌区临时用电或使用非防爆电动工具等； 5、机动车辆及蓄力车进入生产装置区和灌区； 以上操作必须取得动火许可证否则不得施工。
解卡
油水井在生产或作业过程中，由于操作不当 或某种原因造成的井下管住或井下工具在井 下被卡住，按正常方式不能上提的一种井下 事故。
第七章 海上油田生产系统
②浮式生产系统是近期发展较快的新采油方式。它 浮式生产系统是近期发展较快的新采油方式。 以半潜式平台或改装的大型油轮等移动式浮体为主体， 以半潜式平台或改装的大型油轮等移动式浮体为主体， 处理和集输来自海底井的油气。 处理和集输来自海底井的油气。 ③水下生产系统目前主要是水下完井系统。水下完 水下生产系统目前主要是水下完井系统。 井已在海上油田的早期生产系统、油田边缘卫星井、探 井已在海上油田的早期生产系统、油田边缘卫星井、 井生产以及建造固定平台不经济的小油田开发等方面得 到应用。尽管这种生产系统目前大多数是与固定平台和 到应用。 浮式装置结合使用，而且是浮式生产系统必不可少的组 浮式装置结合使用， 成部分，但它已经形成了独立的生产系统。 成部分，但它已经形成了独立的生产系统。
2、浮式生产平台的形式 、 ①改装半潜式钻井平台 ②改装旧油轮 ③改装海运驳船 ④专用船 ⑤张力腿平台 ⑥导管架平台 ⑦自升式平台
3、海上油田的早期开发与边际油田开发 、 ①油田的早期开发 早期开发系指一个油气田在常规开采生产系统安 装投资之前， 装投资之前，为了缩短海上油气田从发现到开采之间 的时间而安装的生产系统，以达到早投产，快收益， 的时间而安装的生产系统，以达到早投产，快收益， 加快资金周转，减少投资风险的目的。 加快资金周转，减少投资风险的目的。 ②边际油气田的开发 那些应用当前开发技术刚刚具有商业开采价值， 那些应用当前开发技术刚刚具有商业开采价值， 或仅能达到最低收益要求可开采也可不开采的油气田 叫边际油气田，又叫经济界限油气田。 叫边际油气田，又叫经济界限油气田。
第七章 海上油田生产系统
7.1 固定平台生产系统 7.2 浮式生产系统 7.3 水下生产系统
随着海洋石油开发技术的飞速发展，在传统的固 随着海洋石油开发技术的飞速发展， 定平台开采石油的基础上，出现了一些新的结构形式， 定平台开采石油的基础上，出现了一些新的结构形式， 并已发展成为固定平台生产系统、浮式生产系统和水 并已发展成为固定平台生产系统、 下生产系统三种海上油田生产系统。 下生产系统三种海上油田生产系统。 ①固定平台生产系统是当前广泛采用的开采方式。 固定平台生产系统是当前广泛采用的开采方式。 它以近海建造栈桥、浅海构筑人工岛和开阔海区建造 它以近海建造栈桥、 各类固定平台为基础，用基本与陆地油田相似的工艺 各类固定平台为基础， 和设备开采海上油田。 和设备开采海上油田。
油气田及平台基础知识介绍
第一章石油地质基础第一节石油和天然气的化学性质一、石油的化学性质二、天然气的化学性质第二节石油、天然气的生成和运移一、石油、天然气的生成二、石油、天然气的运移第三节储油层的类型一、储油层的类型二、油气藏三、渤海部分油田油层情况第四节地质构造一、岩层二、褶皱构造三、断裂构造第五节沉积岩与沉积相一、沉积岩二、沉积相第二章采油专业知识第一节渤海地区区块及构造和井号的命名一、渤海矿区区块及构造的命名原则二、井号的命名原则三、井的分类第二节采油工艺油一、渤海海上采油方式1、自喷采油2、机械采油二、自喷井和电泵井的生产管理1、自喷井的生产管理2、电泵井的生产管理三、井口和井下结构1、井口结构2、井下结构第三章海上平台的种类及特点第一节海上钻井平台第二节海上采油平台第四章气田平台与油田平台的区别第一节平台结构第二节平台设备第三节人员配置第五章中心/井口平台主要系统、用途和功能第一节旅大10-1CEP的主要系统用途及功能第二节旅大4-2井口平台的主要系统的用途和功能第六章单点系泊的用途和功能第一节单点系泊的概念第二节单点系泊装置的类型第三节单点系泊装置的主要部分的结构以及作用第七章FPSO的主要系统用途和功能第八章应急关断及CCR工作原理第一节、生产控制系统概述第二节、紧急关断系统概述第三节、火气探测系统概述第四节、井口控制盘概述第九章现场仪表的控制原理第一节、压力类仪表第二节、温度类仪表第三节、流量类仪表第四节、调节阀第十章平台主要设备及工作原理介绍第一章石油地质基础第一节石油和天然气的化学性质一、石油的化学性质石油：由各种碳氢化合物混合而成的一种油状液体。
主要由碳、氢元素组成，碳占83%~87%，氢占10 %~14%，还有氧、氮和硫，但含量都不超过1%，个别油田含硫量可达3%~4%。
石油一般呈棕黑色、深褐色、黑绿色等，也有无色透明的。
石油有特殊气味，含硫化氢时有臭味，含芳香烃而有香味。
含蜡：蜡为碳15~42的碳氢化合物称。
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3.第二次开钻，下技术套管
在完成下表层套管和固井工作后，安装防喷器。在表层套管内下入小
一级的钻头，继续钻进，称为第二次开钻.当钻遇用泥浆难以控制且影
响继续钻进的地层时，需要下入技术套管(中间套管)，其目的是隔离 复杂地层，加固井壁，保证定问井方向，以确保顺利钻达目的层。技
术套管的下入深度，视需要加固和封隔的地层深度而定，要求它必须
然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂
在技术套管上。尾管和技术套管的重合段一般不小于50m。再对尾管 注水泥固井，然后射孔。
裸眼完井
直井先期裸眼完井
直井后期裸眼完井
裸眼完井
先期裸眼完井是钻头钻至油层顶界附近后，下技术套管注水泥固井。 水泥浆上返至预定的设计高度后，再从技术套管中下入直径较小的钻 头，钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深完井 后期裸眼完井不更换钻头，直接钻穿油层至设计井深，然后下技术套
完井的分类
射孔完井：能有效地封隔含水夹层、易塌夹层、
气顶和底水；能完全分隔和选择性地射开不同压力 、不同物性的油气层，避免层间干扰；能具备实施 分层注采和选择性增产措施的条件。
裸眼完井：油气层完全裸露，具有最大渗流面积
。不能阻挡油层出砂、不能避免层间干扰，也不能 有效地实施分层措施。适用于岩性坚硬、井壁稳定 、无气顶或底水、无含水夹层的块状碳酸岩或硬质 砂岩油藏，和层间差异不大的层状油藏。
1
沙河街
自喷
射孔
2
东营组
电潜泵
防砂
3
馆陶组
电潜泵
防砂
4
明化镇组
常温常压 砂岩/胶 比重大、 边底水复 1300-1600 、高孔高 结疏松 粘度高 杂 渗
电潜泵
防砂
射孔完井
直井套管射孔完井示意图
直井尾管射孔完井示意图
射孔完井
套管射孔完井是用同一尺寸的钻头钻穿油层直至设计井深，然后下油 层套管至油层底部并注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、 水泥环并穿透油层一定深度，从而建立起油（气）流的通道 . 尾管射孔完井是在在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，
套管
钻头 人工井底 井内赃物
套管清洗示意图
射孔校深
测井电缆
投棒点火
投点火棒射孔
套管 1400 m 同位素源 1420 m
钻杆 测井仪 同位素源接头 安全接头 射孔封隔器 (尚未坐封）
100 m 80 m
吸震器 负压阀 点火头 射孔炮眼
射 孔 段
1500m 射孔枪 1550m
射孔管柱校深及射孔示意图
水平分支井管柱
滑套
电潜泵
封隔器 9 5/8 套管 STAR筛管 引鞋
下沉砂封隔器
砾石充填防砂
射孔完毕，再次刮管洗井冲砂后即可
下入沉砂封隔器。
一般油井用电缆下入，井斜大的井
可以用钻杆下入。
下入深度：射孔底界以下1.5米。
下防砂管柱
砾石充填防砂
下定位密封总成。 下筛管，下入时检查筛管的筛缝。 下盲管。
What You Want
What You Get
防砂工艺技术
不同类型的出砂地层
零强度 干砂
毛管力强度 潮湿砂
异常弱 胶结
弱胶结
较弱胶结
• 产出的液体中含有少量或大量固相颗粒称为出砂。 • 除了砂子之外, 固相可能包括石灰岩、白云岩等。
地层出砂机理
1. 剪切破坏
• 过低的井底压力 • 近井筒地层性质的变化 • 近井筒应力的变化 • 剪切导致的胶结物和地层性质的变化
井型防沙简介
JX1-1现已完成井的井型主要有：水源井、注水井、生产 井（裸眼井、套管井） 1、水源井：套管内射孔，下优质筛管防砂。 2、注水井（包括先期排液注水井）：套管内射孔，下优 质筛管防砂。 3、套管生产井：套管内射孔，压裂充填或高速水充填进 行防砂。 4、裸眼生产井：8-1/2“ 裸眼＋优质筛管＋管外封隔器。
2. 拉伸破坏
• 过高的生产速率 • 出砂与地层的拖拉力有关 • 自稳定性（由于空穴的增长，流体梯度变小和出砂趋 于停止） • 空穴导致的破坏,可能导致进一步的应力集中和出砂。
就地应力
地层中的应力无处不在。 外来的破坏会导致应力的重新分布和集中。 当集中的应力超过了岩石的强度的时候，出
砂就发生了。
13）撤井口防喷器
14）装井口采油树 15）卸载荷 16）验收交井 17）交完井总结/存档
5）射孔校深 6）投棒点火
主要作业步骤
用不同的清洗液清洗
刮管洗井
为了最大限度的降低油气层的污染， 射孔前彻底清洗套管，确保最后清洗后的 返出液在半小时内的连续浊度值 ≤ 30 μ m
套管闸门 返出（赃）液
钻杆
管。下隔水套管的方法有两种 :桩入法和钻进法 .
2.第一次开钻，下表层套管
用小于隔水导管内径的钻头，在隔水导管内钻进.钻过未成岩的第四纪 地层，根据土层厚度或钻定向并造斜的需要，往往钻入深度在100～ 1500m，然后下入表层套管，固井。习惯上将在隔水导管中钻进称为 第一次开钻，而把下隔水导管的工作称为钻前准备工作。
下隔离封隔器总成。
下防砂管柱
砾石充填防砂
下中层筛管、盲管及隔离封隔器总成。
下上层筛管、盲管。
下服务工具
所有的筛管、盲管及隔离封隔器已
经下入完毕，将整个管串悬挂于井 口，即可下服务工具。
下底部密封总成。 下冲管。 下砾石充填转换工具。 下冲管。 下中间密封总成。 下冲管。
二、钻完井工艺介绍
完井的定义
衔接钻井工程与采油工程而又相对独立的工程，是从 钻开油气层开始到下套管注水泥、固井、射孔先期防砂， 下生产管柱、排液，直至投产的一项系统工程。 笼统的讲，它是指裸眼井段钻达到设计深度后，使 井底和油气层以一定的结构方式连通起来的整个作业工 艺。完井又可细分为钻井完井和生产完井。
单管双翼采油树
海上油井井身结构示例图
井下基本示意图
A
B C
变压器
控制管线
接线盒 井口 动力电缆
安全阀 电缆封隔器
电控柜
放气阀
卸油阀
电缆穿透器 生产油管
单流阀
套管 泵 油气分离器 保护器 潜油电机 油层
1.下隔水套管，做好钻前准备
在钻井平台就位、钻井机械设备调试完毕后，开始下隔水套管。隔水 套管的功用是隔离海水、控制钻具方向和提供泥浆循环返闪平台的通 路。隔水套管采用直径500mm以上的大直径钢管，一般是螺纹焊接
穿过复杂地层，而且坐落在比较坚硬稳定的井段上。
4.第三次开钻，下油层套管
在下完技术套管固井后，仍装好防喷器。用再小一号的钻头在技术套 管内继续钻进，称为第三次开钻。第三次升钻钻至设计井深后下入油 层套管(生产套管)。下油层套管的目的是加固井壁，封隔不同压力的
油、气、水层，给油气生产提供稳定的通道，确保采油生产的安全。
管、顶部转换工具及顶部封
隔器的总成逐层连接。
先连接中心管，再连接转换
工具与冲管，最后连接封隔 器总成与盲管。
下钻、座封顶部封隔器
管至油层顶界附近，注水泥固井。
砾石充填完井
裸眼砾石充填完井示意图
套管砾石充填完井示意图
砾石充填完井
裸眼砾石充填完井 在地质条件允许使用裸眼，而又需要防砂时，就应该采用裸眼砾石充 填完井方法。其工序是：钻头钻达油层顶界以上约3m后，下技术套 管注水泥固井。再用小一级的钻头钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深 。然后更换扩张式钻头将油层部位的井径扩大到技术套管外径的1.5 至2倍，以确保充填砾石时有较大的环形空间，增加防砂层的厚度， 提高防砂效果， 套管砾石充填完井 套管砾石充填的完井工序是：钻头钻穿油层至设计井深后，下油层套 管于油层底部，注水泥固井，然后对油层部位射孔。要求采用高孔密 （30孔/m左右），大孔径（20mm左右）射孔，以增大充填流通面积 ，有时还把套管外的油层砂冲掉，以便于向孔眼外的周围油层填入砾 石，避免砾石和地层砂混和增大渗流阻力。由于高密度充填（高粘充 填液）紧实，充填效率高，防砂效果好，有效期长，故当前大多采用 高密度充填。
完井的分类
砾石充填完井：是最有效的早期防砂完井方式
，主要用于胶结疏松、易出砂的砂岩油藏，特别 是稠油砂岩油藏。分为套管砾石充填和裸眼砾石 充填完井，在渤海油田完井中，套管内射孔和砾 石充填防砂完井所占比例较大，裸眼砾石充填完 井和裸眼特殊筛管完井等方式。
多级复合完井：根据油藏的具体特点选用以上
射孔工艺技术
射孔方式
按传输方式分:
电缆输送套管枪射孔(WCG) 电缆输送过油管射孔(TTP) TCP射孔(油管传输射孔)
射孔方式
按工艺分:
正压射孔:用高密度射孔液使液柱压力高于 地 层压力的射孔.
负压射孔:将井筒液面降低到一定深度,形成
低于地层液柱压力的射孔.
射孔开始
射孔开始穿套管
射孔完成
因此，每口油井必须下入油层套管。
5.下油管、安装采油树、试油，钻井完成
油层套管固井后，在油层套管内下入油管。油管常用直径为50mm或 64mm。油管是油气从井底流至井口的通道。下完油管在井口装上采 油树。采油树是控制油流生产的阀组。经试油确定油井的生产参数， 至此一口油井钻井完成，下一步进行完井作业。
泵
泵送砾石作业流程示意图
（管线）闸门 混合水 BOP 井口
钻杆
完井液缸
柴油机
砾石
管汇
反循环时 来自平台泥浆泵
砾石充填转换工具总成 动 力 机 组 密封件
输砂泵
砂浆
套管闸门
压力表
砾石充填封隔器
油 嘴 柱塞泵 放 空 输砂泵 污液池 进 油 气 分 离 器
套管
密封孔
生产筛管 射孔段