第六章 采油方法
采油工艺技术培训教材
采油工艺技术培训教材采油工艺技术培训教材第一章采油工艺基础知识1.1 原油的成分和性质1.2 采油工艺的定义和分类1.3 采油工艺的发展历程1.4 采油工艺的目标和要求1.5 采油工艺对环境的影响第二章常用的采油工艺技术2.1 常用的常压采油技术2.2 常用的压力维持采油技术2.3 常用的增注采油技术2.4 常用的次生采油技术第三章采油工艺流程及设备3.1 采油工艺的基本流程3.2 采油工艺流程中的主要设备介绍3.3 采油工艺流程中的辅助设备介绍第四章采油工艺技术实践4.1 采油工艺技术的实施步骤4.2 采油工艺技术实施中的常见问题及解决方法4.3 采油工艺技术实施的安全与环保要求4.4 采油工艺技术实施的经验总结和案例分享第五章采油工艺技术的研究与发展5.1 采油工艺技术研究的重点和方向5.2 采油工艺技术发展的动态和趋势5.3 采油工艺技术发展的影响因素5.4 采油工艺技术的创新与应用案例第六章采油工艺技术的质量控制6.1 采油工艺技术质量控制的目标和原则6.2 采油工艺技术质量控制的方法和工具6.3 采油工艺技术质量控制的考核和评价6.4 采油工艺技术质量控制的改进和优化策略第七章采油工艺技术的经济评价7.1 采油工艺技术经济评价的目的和意义7.2 采油工艺技术经济评价的方法和指标7.3 采油工艺技术经济评价中的成本分析7.4 采油工艺技术经济评价案例分析第八章采油工艺技术的应用与推广8.1 采油工艺技术的应用领域和范围8.2 采油工艺技术的推广方式和途径8.3 采油工艺技术的推广效果评价8.4 采油工艺技术的推广案例分享结语本教材主要介绍了采油工艺技术的基础知识、常用技术、流程及设备、实践经验、研究与发展动态、质量控制、经济评价、应用与推广等方面的内容。
通过学习本教材，能够全面掌握采油工艺技术的理论知识和实践操作技巧，提高工作效率和技术水平。
希望读者能够在实际工作中灵活运用采油工艺技术，为油田生产的提高和发展做出贡献。
第六章 采油方法
自喷采油
ab段： PB / Pt上升 b 点： PB / Pt = 常数 bc 段：PB / Pt下降 临界压力比： Q 上升 Q 达最大 Q 不变
Pt
PB
PB / Pt 达到最大流量时的压力比。
根据热力学计算， 气体的
临界压力比大都在0.5 左右。 当 PB / Pt < 0. 5 ， 即 Pt > 2 PB 时 ， 可达到临界流动。
石油工程概论
第六章 采油方法
采油方法是指将井底的原油举升到地面所采用的方法.
依靠油层本身的能量使油喷到地面,称为自喷采油法;借助
外界补充能量将油采到地面,称为人工举升或机械采油方 法,用于油层压力低而不能自喷的油井。
内容提要
自喷采油
气举采油
泵抽法
采油方法
第一节 自喷采油 一.概念
原油依靠天然能量喷至地面的采油方法。尽管自喷井井 数少，但产量很高（例如：中东地区油井基本上为自喷井， 而我国自喷井小于20%）。 特点：设备简单、管理方便、生产成本低、产能高、经 济效益好。 采油指数：单位生产压差下的日产油量。 气油比：产气量比产油量。（方/方）
以 动 力 液 带 动 深 井 泵 工 作 。 电 动 潜 油 泵 （ Electric
Submerged Pumping）
用电缆给井下深井泵传递动力。
泵抽法
目前应用最广的是游梁式抽油机—深井泵装置，其结构简单，维修方便。
一、抽油装置
1、抽油机：有杆泵采油的主要地面设备 2、抽油杆：传递动力。
A
O
D
理论示功图 S
采油方法
参考文献
① 李颖川主编.采油工程. 北京:石油工业出版社.2004 ② 王鸿勋 张琪.采油工艺原理.(修订本)北京:石油工业出版社,1990 ③ 万仁博 罗英俊主编.采油技术手册(修订本).北京:石油工业出版
采油方法基础知识
采油方法基础知识采油方法，就是指把地下四周油层内流到井底的原油采到地面所使用的方法，一般包括自喷采油和机械采油两种。
1.自喷采油自喷采油是指依靠油藏本身的能量使原油喷到地面的采油方法。
一口油井用钻井的方法钻孔、下入套管连通到油层后，原油就会像喷泉那样沿着油井的套管自动向地面喷射出来。
油层内的压力越大，喷出来的油就越快越多。
这种靠油层自身的能量将原油举升到地面的能力，称为自喷，用这种办法采油就称为自喷采油。
这种采油方法常发生在油井开发初期。
油井在油藏开发初期为什么会自喷呢?石油和天然气深埋于地下封闭的岩石孔隙中，在上覆地层的重压下，它们与岩石一起受到压缩，从而集聚了大量的弹性能量，形成高温高压区。
当油层通过油井与地面连通后，在弹性能量的驱动下，石油、天然气必然向处于低压区的井简和井口流动。
这就像一个充足气的汽车轮胎一样，当拔掉气门芯后，被压缩的空气将喷射而出。
油层与油井的沟通一般情况下靠射孔完成，射孔一旦完成，就像拔掉了封闭油层的气门芯，油气将通过油井喷射到地面。
自喷井的产量一般来说都是比较高的。
例如，中东地区有些油井每口油井日产油可高达(1~2)x104t。
我国华北油田开发初期，很多油井日产千吨以上，大庆油田的高产井日产200~300t。
据统计，目前世界有50%~60%的原油是靠自喷方法开采出来的，特别是中东地区，大多数油井有旺盛的自喷能力。
这种方法不需要复杂昂贵的设备，油井管理也比较方便，是一种高效益的采油方法。
因此，在油田开发过程中，人们都设法尽可能地保持油井长期自喷。
但到了油藏开发的中后期，油层的压力会逐渐减小，不足以再将地层内的原油驱替到井底并举升到地面,这时就需要给油层补充能量，如注人水或注入天然气等，增加油层的压力，以此延长油井的自喷期。
2.机械采油机械采油指借助外界能量将原油采到地面的方法，又称为人工举升采油方法。
随着油田的不断开发，地下地层能量逐渐消耗，油井最终会停止自喷。
由于地层的地质特点，有的油井一开始就不能自喷。
石油开采方法和开采流程
石油开采方法和开采流程石油是一种非常珍贵的资源，是现代工业和交通运输不可或缺的能源，因此石油开采工作非常重要。
石油的开采方法取决于油田的地质特征和油品的性质。
本文将详细介绍石油开采的方法和流程。
一、石油开采的方法1.自然冒流法自然冒流法是最初的开采方法，也是最简单、最原始的方法。
在这种方式下，只需要探明油层情况，然后等待石油自然冒出地面。
当石油从地下冒出时，人们使用吸管将其收集到桶中，随着时间的推移，这种方法已经不再使用了。
2.人工抽采法人工抽采法利用各种钻探设备和工具穿越油层并将石油抽取到地面。
这种方式需要钻井，通常流程如下：① 钻探钻孔：使用钻杆和钻头钻探井孔。
② 引入套管：将套管插入井孔中，以保护井孔。
③ 在石油层上设置钻探器：通过驱动钻杆向井孔中注入液体，石油会通过井孔被泵出。
④ 以高压蒸汽泵抽取石油：利用高压蒸汽泵帮助石油沿钻井管道下降到地面，随后将石油收集到容器中。
3.分压力法分压力法利用油井压力将石油压出地面，一般情况下，将气体或液体注入油井里，使得压力增大，石油从石油层中被挤出并流向套管。
这是一种较常见的方式，常常被用于较浅的油田。
4.聚合物注入法聚合物注入法是一种人工增加石油流动性的方式，它通过向井口注入聚合物或其他化学物质来使之更容易激发石油流出。
这种方式适合对油质要求较高的大型油田。
5.水驱法水驱法是利用水的物理性质来推动石油，使石油流出地面。
这种方式适用于大量石油流量，质量较差的情况下。
石油开采流程可以分为勘探和生产两个阶段。
1.勘探阶段勘探阶段是探索和发现潜在石油储量的阶段，一般包括以下几个步骤：(1) 确定勘探区域：根据地质特征、地质勘探历史和石油地质学的基本原理，确定潜在的勘探区域。
(2) 实地勘探：在勘探区域内使用各种勘探工具和设备，开展实地勘探。
(3) 采样分析：在勘探区域内采集岩石样品、水样和气样等，进行岩石学和石油地质学研究，以确定是否有石油。
(4) 地震勘探：使用地震勘探等技术手段，对地面和井孔下的物质进行三维成像，寻找有石油的地层。
第六章射孔介绍
第六章射孔射孔是利用高能炸药爆炸形成射流束射穿油气井的套管、水泥环和部分地层，建立油气层和井筒之间的油气流通道的工艺。
射孔是完井工艺的重要组成部分，它对油气井的完井方式、产能、寿命和开发生产成本等都有重大的影响。
从1932年开始在油气田的勘探开发中应用射孔工艺以来，射孔弹由最初的子弹式发展成为目前广泛使用的聚能弹。
射孔弹分为深穿透型和大孔径型两种，能满足高温、中温、低温地层的完井射孔需要。
射孔方式分为电缆射孔、油管输送射孔和过油管射孔。
海上油气田开发费用昂贵，根据不同地层物性条件选择合理的射孔工艺和优化射孔参数（孔径、孔密、相位、孔深），对增加产能和减少修井补射孔作业，提高油气田开发生产效益有重大的影响。
第一节射孔方式和选择一、射孔方式1．电缆射孔电缆射孔是在下入完井生产管柱前，用电缆下入套管射孔枪，利用油气层顶部的套管短节进行射孔深度定位，电雷管引爆射孔枪。
在井筒液柱压力高于地层压力的条件下射开生产油气层。
电缆射孔枪有开孔枪和高效枪及高孔密枪等。
开孔枪简称PPG（Pore PlugGun），高效枪简称HEG（High Efficiency Gun）。
PPG和HEG的射孔相位均为90°，最大射孔孔密为13孔／m。
高孔密枪简称HSD（High Shot Donsity）的射孔相位有120°、90°、60°、45°、30°，最大射孔孔密为39孔／m。
射孔弹有深穿透（DP）和大孔径（BH）两种。
（1）电缆射孔优缺点1）优点。
①射孔枪和射孔弹的种类多，能使用大直径射孔枪和大药量射孔弹，满足高孔密、深穿透、大孔径的射孔要求。
②射孔定位快速、准确。
③电雷管引爆可靠性强。
④作业简便快捷，能连续进行多层射孔。
2）缺点。
①正压射孔，对地层造成污染损害，影响产能。
②在地层压力掌握不准时，射孔后易发生井喷，为防井喷必须安装防喷器和防喷管。
③受电缆输送能力和防喷管长度的限制，每次下枪长度只能在10m左右，厚度大，油气层的射孔作业时间长，在大斜度井、水平井和高密度泥浆中的应用也受限制。
采油 原理
采油原理
采油是指通过一系列工艺方法将油藏中的原油从地下提取出来的过程。
采油的原理主要涉及地质勘探、油藏评价、井筏、井控、采油方法等多个方面。
首先，地质勘探是采油的前提工作。
通过地质勘探，可以确定油藏的大小、分布、构造特征等信息，进而进行油藏评价和决策。
油藏评价是确定油藏的物理性质和储量分布的过程。
利用地震勘探、测井、岩心分析等方法获取地下油藏的信息，以评估储量大小和开发潜力。
井筏是在地下钻井的过程中，通过钻井液的作用，将钻孔壁上的细小碎屑以及其它杂质沉积在孔底，以保持钻井的稳定。
井控是指通过各种工艺手段，控制钻井液的性质和造施，以维持钻探中的平衡状况。
目的是通过控制钻井液的密度、黏度、流变性质等，以防止油气逸失和井喷事故的发生。
采油方法是根据油藏的类型、深度、特点等因素，采用不同的工艺手段将油藏中的原油提取出来。
常见的采油方法包括自然流动采油、人工提升法、注水法、压裂法等。
自然流动采油是指油藏能够自行通过地下压力将原油推到地面，无需进行额外的提升措施。
人工提升法包括抽油机和抽水泵等设备的使用，通过对井口施加压力，将原油从地下提取到地面。
注水法是在井口处将水注入到油藏中，以增加地下压力，推动原油的流动。
压裂法是通过注入压裂液，打破油藏中的岩石，以增加储集岩层的渗透性，提高原油的采收率。
综上所述，采油的原理包括地质勘探、油藏评价、井筏、井控、采油方法等多个方面，通过科学的技术手段将油藏中的原油提取到地面。
石油开采方法和开采流程
石油开采方法和开采流程石油开采是指对地下油层中的石油资源进行勘探、开采、生产、输送等一系列工程技术活动的过程。
目前，石油开采主要采用的方法包括地面开采和井下开采两种。
地面开采地面开采是指直接在地面上对石油资源进行开采的方法。
其开采流程主要包括：一、地面勘探：地面勘探是指通过地质勘探、物理勘探和化学勘探等方法，确定石油资源分布和蕴藏条件的过程。
二、钻井获取油层：在确定石油资源所在的油层位置后，需要使用钻井机在地面上钻井，从地表钻入沉积岩层，直到钻进含有石油的油层，然后在油层建立一个产油井。
该过程主要包括井位勘查、井位选择、井位垂直、完整钻进及封井等环节。
三、油层测试：当建成产油井后，需要进行油层测试，确定油层的含油水、含油饱和度、渗透率、压力等参数，以确定油田可采储量和开采方案。
四、人工生产：在确定了油田开采方案后，需要进行石油的人工生产。
包括人工抽油、人工注水、计量化验、采油工艺调整等环节。
五、运输：石油开采后需要通过管道、铁路、公路、河流及海洋运输等方式将石油运输到市场。
井下开采井下开采是指通过井道管道等设备下入地下油层，将石油资源送到地面的开采方法。
井下开采通常包括水平井、多级压裂、油井抽采等技术。
一、水平井：将钻头沿着油层水平穿过石油区，然后在穿过油层的地方开凿水平井。
水平井的开采效果往往比垂直井要好，可以降低油层的生产成本。
二、多级压裂：在井下设置压裂装置，通过加压将水泥等物质压入地下油层，从而使油层裂缝增加，石油的渗透性增强，提高了采油效果。
三、油井抽采：将抽油机下放至井下，吸入沉积岩层中的原油，将原油抽到地面，然后进行加工和运输。
总的来说，石油开采是一个复杂、高风险、高技术含量的过程，需要依靠地质勘探、环境监测、技术管理等多个环节协同作业，以确保石油开采的安全和高效。
采油工程PPT课件
采油方法－有杆泵采油
一、深井泵采油（“三抽”设备）
（一）抽油机 3、平衡方式：机械平衡和气动平衡
机械平衡又分为曲柄、游粱和复合平衡 4、型号说明：（CYJ10--3--48(H)B） CYJ－游粱式抽油机系列代号；10－悬点最大载荷(10KN)； 3－光杆最大冲程(m)；48－减速箱输出轴最大扭矩(KN•m)； H－减速箱齿轮齿形代号；B－平衡方式代号(B－曲柄平 衡；Y－游梁平衡；F－复合平衡；Q－气动平衡) CYJ－常规型；CYJQ－前置型；CYJY－异相型
6
采油方法—自喷采油法
泡流特点：气体是分散相，液体是连续相；存 在滑脱，滑脱损失最大；摩擦损失小
段塞流特点：气体是分散相，液体是连续相； 存在滑脱，但滑脱损失小；举油效率高，压降 小
环流/过渡流特点：气液均为连续相；滑脱很小； 举油主要靠摩擦携带，摩擦损失大
雾流特点：液体为分散相，气体为连续相；混 合物速度很高，无滑脱；摩擦损失最大
游梁式深井泵采油（Beam Pumping）
有杆泵采油 螺杆泵（Screw Pumping）
无杆泵采油
气举（Gas Lift）
电潜泵（ESP） 水力活塞泵（Hydraulic Pumping） 射流泵（Jet Pumping）
2
采油方法(一)自喷采油法
利用油层本身的能量使地层原油喷到地 面的方法称为自喷采油法。
7
采油方法—自喷采油法
3.气液混合物通过油嘴的流动规律（choke flow）
油嘴是调节和控制自喷井产量的装置。一般情况下， 在选择井口的油嘴大小时，除要求保证油井高产稳产外， 还要求油井的生产能够稳定，即地面管线的压力波动不 影响油井的产量。
当气液混合物通过油嘴时，由于直径较小，流速极高， 所以有可能达到临界状态。
采油操作规程培训课件1
突发事件处理与应急 措施
有效处理突发事件
作业现场安全规范要求 明确作业规范
作业现场环境保护
作业现场环境问题分析
检测环境问题 分析影响因素 制定改进措施
作业现场环境保护措施
建立监测系统 定期检查 加强宣传教育
环境保护法规要求
遵守相关法规 保护自然资源 减少污染排放
作业现场危险品管理
危险品种类及特性介绍
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采油效率是指单位时间内采出的油量与储量的 比值，采油效率评估方法可以通过综合考虑生 产率、注水率、油井产量等指标来评估油田的 开采情况。提升采油效率能够有效提高油田的 产能，降低生产成本。
采油操作流程优化
流程梳理
明确工序，减少冗杂环节
参数调整
根据实际情况优化参数设置
工艺改进
引入新技术，提升操作效率
了解危险品分类
危险品存储与运输要求
严格管理存储过程
危险品事故应急处置措施
建立应急预案
总结
采油作业现场管理涉及安全、环保、危险品 等多方面内容，综合管理能力对于作业现场 的安全生产至关重要。员工应时刻保持警惕， 严格遵守管理规定，确保作业现场安全和稳 定运行。
●04
第四章 采油效率提升技巧
采油效率评估方 法
采油事故案例分析
典型案例 石油泄漏
教训总结 加强设备维护
事故原因分析 设备故障
采油作业应急预案制定
概念和重要性
应急响应
制定流程
风险评估
应急演练
实战模拟
采油作业风险管控
策略与措施
定期检查设备 员工培训
监测与改进
数Hale Waihona Puke 分析 持续改进重要性与影响
油田开采方式和采油方法相关知识课件
生产安全事故防范与应对措施
安全风险评估
对油田开采过程中的潜在安全风险进行评估，识别危险源和风险点 。
应急预案制定
针对可能发生的生产安全事故，制定相应的应急预案，明确应急组 织、通讯联络、现场处置等方面的要求。
安全培训与演练
加强员工安全培训，提高员工安全意识和操作技能；定期组织应急 演练，检验应急预案的可行性和有效性。
井口装置与井口控制系统
井口装置
包括套管头、油管头、采油树等，用于悬挂油管、密封油套环形空间以及控制 和调节油井生产。
井口控制系统
由井口控制阀、安全阀、节流阀等组成，用于控制油井的产量、压力等参数， 确保油井安全高效生产。
抽油机及辅助设备选型与配置
抽油机类型
根据油井产量、井深等条件选择合适的抽油机类型，如游梁 式抽油机、无游梁式抽油机等。
技术集成创新
将注水替油、聚合物驱油和微生 物驱油等单一技术进行集成创新 ，形成具有协同作用的复合驱油 技术。
智能化技术应用
借助人工智能、大数据等先进技 术，实现复合驱油技术的智能化 决策和优化调整，提高驱油效率 。
环保要求及挑战
在满足油田开发经济效益的同时 ，关注环保要求，减少对环境的 影响。研究低污染、高效率的复 合驱油技术，是未来发展的重要 方向。
06
油田开采过程中常见问题及解决方案
井筒堵塞问题处理
01
井筒堵塞原因分析
针对不同类型的井筒堵塞，如砂堵、蜡堵、垢堵等，进行原因分析，为
后续处理提供依据。
02
清洗解堵技术
采用化学清洗剂、高压水射流等清洗技术，对井筒进行清洗解堵。
03
预防措施
通过优化完井设计、加强生产管理、定期清洗井筒等措施，预防井筒堵
采油方法简介
气体混相驱
液化石油气段塞驱 富气段塞混相驱 高压干气驱 二氧化碳驱 氮气驱 烟道气驱
蒸汽吞吐
热力采油
蒸汽驱
火烧油层
EOR
聚合物驱
表面活性剂驱
碱水驱
聚合物—表面活性剂驱
化学驱
碱—聚合物驱
碱—聚合物—表面活性剂驱（ASP）
微生物采油
微生物驱 微生物调剖 微生物降解稠油
采油方法简介
从采油的阶段和技术手段上分，石油开采可以分为 3 个阶段。即一次采油、 二次采油和三次采油。
一次采油，是指利用油藏天然能量进行采油，不向地层补充能量，是油藏开 采的第一个阶段，天然能量包括天然水驱、弹性能量驱、溶解气驱、重力驱、气 顶驱等。油田的投资主要在钻井和油气集输两个方面，也是油田开发的第一次投 资过程，因此称为一次采油。其优点是成本低，缺点是油层能量下降快，采收率 低，一般不会超过 15%。
二次采油，是指向地下油层注水或者注气补充能量进行开采，以保持地层能 量为目的的提高采收率的采油方法。从岩石中驱替原油最直接的方法就是用另外 一种液体，驱替液体必须比驱替的油便宜得多，当水被用作驱替介质时，则二次 驱替过程就被称为水驱；当气被用作驱替介质时，则二次驱替过程就被称为气驱。 水驱是应用最广泛、最成功的二次采油方法。其优点是采收率较高，能够较好地 保持地层能量，缺点是成本较高。二次采油的采收率可以达到 45%。
二次采油后，油藏中还存有大量的原油，需要进行三次采油（Enhanced oil recovery EOR）。三次采油是指通过注入其他流体，采用物理、化学、热量、生 物等方法改变油藏岩石及流体性质，提高水驱后油藏的采收率。按照上诉采油阶 段来划分石油开采方法的最大缺陷是现在许多油藏的开发过程并不是按照上诉 过程进行的，如克拉玛依油田稠油油藏就是直接采用蒸汽吞吐和蒸汽驱的方式开 始开采的。这表明，油藏不经过一次采油、二次采油，直接进行三次采油可以获 得更高的采收率。因此，三次采油的概念已经失去了一定的应用型，而提高采收 率（EOR）的概念更为人们所接受。
第六章 油井生产技术原理
第六章
油井生产技术原理
第一节 完井与试油
第二节 油井流入动态 第三节 气液混合物在垂直管中的流动规律 第四节 深井泵采油技术原理
第三节
气液混合物在垂直管中的流动规律
原油从油层流到井底后具有的压力，是油藏流体沿井筒向上流动 的动力。无论井底压力高于还是低于泡点压力，流体将以多相混合物沿 井筒向上流动，流体是否能够流出井口，或进一步通过地面管线流到计 量站，取决于流体沿井筒中压力损失。因此研究和掌握气液混合物在油 管中的流动规律，对于控制和调节油井工作方式，以获得最大产量具有 重要意义。
⒈导管 用以保护井口附近的地表层，并建立泥浆循环。下 入深度取决于硬质地层的深度，约小于四十米。 ⒉表层套管
巩固上部比较疏松易塌不稳定岩层，安装封井器等 井口设备，下入深度一般为30～100米；
⒊技术套管 用于封隔某些难以控制的复杂地层，保证钻进顺利 进行，一般不下入技术套管，对于塌、漏、喷、卡等复 杂情况，可以通过调节泥浆性能来控制。 ⒋油层套管 钻开油层后必须下入的一层套管，用以封隔油气水 层，保证油井正常生产。
第一节 完井与试油
第二节 油井流入动态 第三节 气液混合物在垂直管中的流动规律 第四节 深井泵采油技术原理
第二节
油井流入动态
油井流入动态是指油井产量随井底流动压力 的变化关系，它反映了油藏对油井的供给能力；表 示产量与流压关系的曲线称为流入动态曲线(Inflow Performance Relationship Curve)，简称IPR曲线。 油井流入动态关系是采油工程优化设计的基础,其重 要作用在于它以产量随流压变化的形式提供了不同 采油方式优化设计的边界条件；油井产能在整个开 发过程中是不断 变化的，但由于多井间能量传递的屏蔽效应，使得油井产能主要反映油井附近 地层能量供给和附近井的注采状况，而与远处的地层和井况没有关系；因此油 井产能在一定时间阶段内是相对稳定的。图6-11为典型的流入动态曲线，可以 看出，IPR曲线的基本形状与油藏驱动类型有关。
石油工程概论 ：第六章 油气钻井方法及工艺
(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。
第二节 钻井类型
井的类型：由于钻井的目的、要求不同而产生的
1.探井 通过钻井而达到探明地质情况，获取地下地 层油气资源分布及相应性质等方面资料的井
为编制油气田开发方案，或在开发过程中为某些专题研究 取得第一手资料数据而钻的井
2.开发井 以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通道， 或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井
油气井 为开发油气田，用大中型钻机所钻的采 油、采气井，也叫生产井。
注入井 为合理开发油气田，提高采收率及开发 速度，用以对油气田进行注气、注水以 补充和合理利用地层能量所钻的井。
及液、气压控制机构组成。 (2)功能：
控制井内的压力，防止地层流体无控制地流入井中。
十大件 钻 井架 天车 游动滑车 大钩 水龙头
井
现 转盘 绞车 泥浆泵 柴油机 传动装置
场
第四节 钻井工具
井下钻具 井口工具
一、井下工具
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
设计井深
图6－1 顿钻钻井示意图
2.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。
③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。
三、连续管钻井法(柔杆钻井法)
1.工艺过程
石油工程16项采油技术与操作标准适用手册123
石油工程16项采油技术与操作标准适用手册第1项完井工程技术第一章钻井油气层第二章油气层保护技术第三章油气井完井方法第四章生产套管及注水泥第五章射孔技术第六章完井的试井评价第七章酸化、压裂第八章油气井投产第2项分层注水技术第一章油田注水基础知识第二章分层注水工艺设计第三章分层注水管柱第四章分层注水工具第五章分层注水测配第六章分层注水施工技术第3项人工举升工艺技术第一章有杆泵采油工艺第二章潜油电泵采油工艺第三章水力活塞泵采油工艺第四章射流泵采油工艺第五章螺杆泵采油工艺第六章气举采油概述第七章气举阀及井下腔室第八章气举采油设计计算的理论基础第九章气举采油的设计计算第十章气举井系统工作的优化第十一章气举井的注气量分配及调节系统第十二章间歇气举采油技术第十三章气举井工作的研究及分析第十四章井内气举采油技术第4项压裂、酸化工艺技术第一章压裂液类型第二章水基压裂液第三章油基压裂液第四章乳状压裂液第五章泡状压裂液第六章酸基压裂液第七章醇基压裂液第八章支撑剂的类型第九章支撑剂物量性质及其评价方法第十章充填支撑剂的裂缝导流能力及其影响因素第十一章支撑剂的选择第十二章分层压裂技术第十三章高砂比压裂技术第十四章端部脱砂压裂技术第十五章重复压裂技术第十六章酸化工艺技术第5项堵水、调剖工艺技术第6项多层砂岩油藏“控水稳油”配套技术第一章剩油余布形态第二章层系细分和井网加密调整第三章强化注水与细分注水技术第四章提高油井产能新技术第五章高含水后勤油田控水技术第六章聚合物驱油技术的准备和应用第七章高含水期“稳油控水”模式与理论依据第八章“稳油控水”技术相关文章第7项稠油及超稠油开采技术第一章稠油的基本性质与分类标准第二章注水开发技术第三章注蒸气开发技术第四章火烧油层技术第五章出砂冷采技术第8项水平井开采技术第一章水平井采油工艺特点第二章水平井完井方法第三章水平井完井工艺第四章水平井测井和射孔技术第五章水平井固井质量评价技术第六章水平井常规采油技术第七章水平井注汽热采技术第八章坑道水平井采油技术第9项油水井大修技术第10项油气井防砂工艺技术第一章人工井壁防砂工艺技术第二章深液型化学剂固砂技术第三章衬管防砂工艺技术第四章砾石充填防砂工艺技术第五章防砂管柱设计及配套工具第六章防砂井现场施工技术第11项油井清防蜡工艺技术第12项微生物强化采油技术第一章本源微生物采油机理、技术设计与方法第二章MEOR的油藏工程分析第三章本源微生物采油模拟第四章本源微生物提高石油采收率的实验第五章保持地层内本源微生物活性的方法第六章异源微生物采油技术第13项天然气开采工艺技术第14项弱冻胶调驱技术第一章概述第二章弱凝胶化学第三章弱凝胶性能评价第四章弱凝胶微观调驱机理第五章弱凝胶调驱实施方法第15项深部调剖与液流转向技术第16项采油工程系统计算机技术石油开采14大采油新工艺操作标准规范适用手册1、油气层保护工艺技术第一章油气层损害室内评价第二章油气层损害机理第三章油气田开发生产中的油气层保护概述第四章采油过程中的保护油气层技术第五章注水中的保护油气层技术第六章增产作业中的保护油气层技术第七章修井作业中保护油气层技术第八章提高采收率中的保护油气层技术第九章油气层损害的矿场评价技术2、机械采油工艺第一章有杆泵采油工艺第二章潜油电泵采油工艺第三章水力活塞泵采油工艺第四章射油泵采油工艺第五章螺杆泵采油工艺3、气举采油工艺第一章气举采油概述第二章气举阀及井下腔室第三章气举采油设计计算的理论基础第四章气举采油的设计计算第五章气举井系统工作的优化第六章气举井的注气量分配及调节系统第七章间歇气举采油技术第八章气举井工作的研究及分析第九章井内气举采油技术4、水平井采油工艺5、三次采油工艺第一章高轮次蒸气吞吐技术第二章蒸气驱技术第三章超稠油注蒸气技术第四章水驱油藏注蒸气的主要机理第五章火烧油层机理及特性第六章二氧化碳驱油工艺技术第七章烃类气体驱采油第八章氮气驱技术第九章聚合物驱油技术第十章碱驱采油技术第十一章泡沫驱采油技术第十二章表面活性剂驱采油技术6、分层注水工艺技术7、深井、超深井采油工艺第一章深井水力压裂工艺第二章深井超深井机械采油技术8、堵水、调剖配套工艺技术第一章油井化学堵水技术第二章注水井化学调剖技术第三章选择性堵水剂第四章区块整体化学调剖堵水技术第五章机械调剖、堵水技术9、高含水防砂工艺技术第一章人工井壁防砂工艺技术第二章溶液型化学剂固砂技术第三章衬管防砂工艺技术第四章砾石充填防砂工艺技术第五章防砂管柱设计及配套工具第六章防砂井现场施工技术10、套损井修复工艺技术11、复杂结构井完井采油工艺技术第一章地质设计技术第二章钻井技术第三章完井工艺技术第四章复杂结构井采油技术文集12、压裂、酸化工艺技术13、微生物采油系统配套工艺技术14、分层生产测试技术。
第六章 采油方法
Pt
PB
Pc
的剩余能量,又是
通过油嘴的动力.
L
回压(PB):油嘴后剩余压力,
又是地面管线流动的动力。
P B PB PB
V V V
PB/Pt (PB/Pt)c (PB/Pt)(PB/Pt)c
2、流量与油嘴前后压力比的关系 当Pt=PB时，V=0，即PB/Pt=1时，q=0 q ab段：PB/Pt q b b点,当PB/Pt=C时,q最大; c bc段：PB/Pt q=C 达到最大流量时的压力比 a (PB/Pt)c 称为临界压力比。 (P /P )c 1 PB/Pt (PB/Pt)c这一点叫临界点,这点的流动叫临界 流动。这时的流动速度为声速。
CYJX5-3-26HB斜井游梁式抽油机
无游梁抽油机
(特别超长冲程抽油机)
如:链条式 增距式 宽带式等 主要特点： 多为长冲程和慢冲次 目的:扩大有杆泵的 适用范围,适应深井 和稠油的特殊需要。
无游梁式抽油机
链传式抽油机
KCJ5-3.6-7HZ宽皮带式抽油机
增距式抽油机
2、抽油泵
有杆泵采油的井下设备
液体的体积流量qL
随流体上升，压力低于P b 以后，气体 析出，q L 略有下降，与q G 的增加相比基本 不变。
总混气液的体积流量: qm=qL+qG
混气液流速的变化与qm的变化一致。
混气液密度随流体上升而下降。
压降梯度随位臵变化,不是常数,
压力分布曲线不是直线。
Pt P
H
2、混气液密度
由于油气密度不同，在垂直管中气体比液体 上升快的现象称为滑脱现象。两相的速度差叫气 体的滑脱速度。 密度所引起的压力变化是油 气流动时不可避免的压力损耗,叫 有效损耗。 滑脱引起的密度增量所引起 的压力变化叫滑脱损失。
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3、临界流动
油气流速可达临界速度，油嘴前后 宛若两个系统。 临界流速—流体的流速达到压力波在 流体介质中的传播速度，即声速。 临界流动状态—流体达到临界速度时 的流动状态。
当PB/Pt0.5，即Pt2PB时，油气混合物 在油嘴中的流动可达到临界流动状态，这时, 油气流量变化与回压无关,仅由Pt决定。 因此，油咀的作用： (1)改变油井的工作制度，控制油井产量。 (2)分隔咀前咀后的流动,保持油井生产稳定.
第六章 采油方法 （Oil Production）
原油怎样从地层采至地面？ 自喷采油(Natural Flow) 气举采油(Gas Lift) 有杆泵抽采油(Pumping) 无杆泵抽采油(Rodless Pump) 机械采油方法
连续气举 气 举 （补充气体膨胀能） 间歇气举 （ 人机 工械 举采 升油 ） 常规有杆泵
利用抽油杆传递能量
（ 补 泵充 机 举械 能 ） 地面驱动螺杆泵 电动潜油离心泵 利用电缆传递电能 电动潜油螺杆泵 水力活塞泵 利用液体传递能量 射流泵 涡轮泵等
第一节 自喷采油
•自喷采油法：完全依靠流 体自身的能量将原油采出地 面的方法叫自喷采油法，这 样的生产井叫自喷井。 •优点：不需要补充能量， 设备简单，操作方便,投资 少,尽管自喷井数少，但产 量很高。经济效益高。
二、气源
1、要求
(1)具有足够的压力，
(2)必须不含氧气。
2、来源
(1)高压天然气。 (2)低压天然气，经压缩机加压注入。
三、气举系统构成
1、压缩站；
2、地面配气站；
3、单井生产系统； 4、地面生产系统。 重点：单井生产系统。 地面生产系统与其他举升方式基本相同。
四、气举装置类型
1、开式气举装置：无封隔器 地面注气压力波动会引起油套环空 液面升降,每次关井后,必须重新卸载。 2、半闭式气举装置：单封隔器完井 注入气不能从油管底部进入油管。 且油井一旦卸载，流体就无法回到油套 环空。适用于连续气举和间歇气举。
若：Pe Pc ，则气举无法实现。
Pc—压缩机的额定输出压力。
P Pe
Po
t
当地层K大，被挤压的液面下降 很缓慢时，环空中的液体部分被地 层吸收。极端情况，全部吸收。环 空液面到达管鞋时，油管液柱几乎 没有升高，此时，启动压力由沉没 度决定。
若Pe大于压缩机的额定输出压力，该压缩机 就无法把环空中的液体压入油管内，气体不能进 入油管，就不能实现气举。
描绘q=f(Pwf)的曲线叫流入
P
Pwf
q
动态关系曲线(IPR 曲线)。
③ 曲线的特征
a.夹角的正切就是采油指数,夹角越大,采油指数
越大,生产能力越强;反之,夹角越小,J越小,生产能
力越弱。曲线很直观地反映油井的产能。
b.当井底压力为 Pr 时,生产压差为零,油井产量为
零.即:产量为零的点,所对应的压力即地层压力。 c.当井底压力为零时,
生产数据才能作IPR曲线，或已知两个稳
定生产点的数据，可作出IPR曲线。
利用Vogel方程作IPR曲线误差早期5%，
晚期20%，且绝对误差较小。
二、垂直管流
1、多相垂直管流参数变化规律
Pt ＞ Pb， 单相垂直管流
Pwf＞Pb ＞ Pt ，多相垂直管流
气体体积流量qG
从压力等于Pb点起出现小气泡，越往上 流，压力越低，气体体积膨胀，新气体析 出，qG不断增加。
CYJX5-3-26HB斜井游梁式抽油机
无游梁抽油机
(特别超长冲程抽油机)
如:链条式 增距式 宽带式等 主要特点： 多为长冲程和慢冲次 目的:扩大有杆泵的 适用范围,适应深井 和稠油的特殊需要。
无游梁式抽油机
链传式抽油机
KCJ5-3.6-7HZ宽皮带式抽油机
增距式抽油机
2、抽油泵
有杆泵采油的井下设备
气相中。气为连续相，液为分散相。 这时密度很小,但流速很大,压降主要
消耗在摩阻上。压降梯度变得更大,压
能损失更为严重。
H
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ—纯油流；Ⅱ—泡流； P Ⅲ—段塞流；Ⅳ—环流；Ⅴ—雾流 油气沿井筒喷出时的流型变化示意图
三、嘴流动态
1、油嘴流动的特点
套压(Pc):指示油管和套管 环空的压力。 油压(Pt):原油举升到井口时
q PI pr pwf
衡量产能: 采油指数
例： A井 100吨/天 A井 110吨/天 如果 若 B井 80吨/天 B井 120吨/天
Pwf ，则P， qA ，qB qB qA ，则B井产能大。
采油指数：油井日产量与生产压差的比值。
它表示单位生产压差下油井的日产量, 用以衡量油井的生产能力。
(1)无因次IPR曲线
无因次坐标系： 横坐标：不同流压下的产量与最大产量比值 纵坐标：流压与地层压力的比值，无因次。 当qo=0 当Pwf=0 Pwf=Pr qo=qomax Pwf/ Pr =1 qo/qomax=1
Pwf / Pr
1
在不同条件下， IPR曲线不同，但无因 次IPR曲线基本重合， 可近似地用一条无因次 IPR曲线来代替。 0 1
H
Pt
PB
Pc
的剩余能量,又是
通过油嘴的动力.
L
回压(PB):油嘴后剩余压力,
又是地面管线流动的动力。
P B PB PB
V V V
PB/Pt (PB/Pt)c (PB/Pt)(PB/Pt)c
2、流量与油嘴前后压力比的关系 当Pt=PB时，V=0，即PB/Pt=1时，q=0 q ab段：PB/Pt q b b点,当PB/Pt=C时,q最大; c bc段：PB/Pt q=C 达到最大流量时的压力比 a (PB/Pt)c 称为临界压力比。 (P /P )c 1 PB/Pt (PB/Pt)c这一点叫临界点,这点的流动叫临界 流动。这时的流动速度为声速。
要想实现气举，需大功率的压缩机来保证气 举的启动。但正常生产时不需要这么大的功率， 造成浪费，增加了设备的成本。
为实现气举，同时降低成本，必须减小Pe， 有效的方法是安装气举凡尔。
七、间歇气举
间歇气举成本低、灵活性好， 常用于低压地层、中低产量井。
常规间歇气举它是连续气举的一种变型。
流体的举升可分为四个阶段：
第三节 有杆泵采油
机械采油方法（90%）
生产井
自喷采油方法（10%） 机械采油方法
气举 （10%）
深井泵 有杆泵（80%）
无杆泵（10%）
泵抽法是应用最广的一种采油方法。它是 利用结构特殊的井下泵将原油举升到地面的采 油方法。用深井泵采油的井叫抽油井。
有杆泵一般是指利用 抽油杆上下往复运动所驱
如果油井既产油,又产水,叫产液指数。
比采油指数：单位油层厚度上的采油指数。
采油指数反映了地层参数，反过来说，
地层参数影响采油指数。
2、流入动态关系曲线 ① 流入动态关系
产量与井底流压的关系叫流入动态关系(IPR) ——Inflow Performance Relationship
② 流入动态关系曲线
喷出前，Pwf Ps ； 喷后，使油管内ρm越来越低，油管鞋 压力急剧降低，井底压力及压风机压力随 之急剧下降。 当 Pwf Ps 时，地层开始产油，并使 油管内ρm稍有增加，致使压风机压力复而 上升。最后，液面在管鞋处达到动态平衡， 这时压风机的压力称为工作压力Po。
3、启动时压风机压力变化曲线
气动平衡。
CYJQ14-5-73HQ气动平衡游梁式抽油机
其它结构型式:
变形游梁式抽油机: 如:双驴头式
旋转驴头式
大轮驴头式 大轮式 斜直井游梁式 目的：
增 大冲程 、节能 及
改 善抽油 机的结 构 特性和受力状态。
YCYJ10-5-37HB特形双驴头游梁式抽油机
CYJYR3-2.1-9HF旋转驴头游梁式抽油机
动的柱塞式抽油泵。
一、有杆抽油装置
(Sucker Rod Pumping）
典型有杆抽油装臵如图
抽油机 抽油装臵 抽油泵 抽油杆
1、抽油机
游梁式抽油机主 要由游梁—连杆—曲 柄机构、减速机构、 动力设备和辅助装臵 等四部分组成。 抽油机
常规型 异相型 前臵型
前臵型多为
重型长冲程 抽油机，除 采用机械平 衡外还采用
•自喷井的井口装置
井口实况
油嘴
井筒 地层
•油井自喷的条件
gH—井内静液柱压力 Pfr—摩擦阻力 Pt—油压
一、油井流入动态 1、采油指数
垂直井单相油流产量公式
2K o h pr p wf q re o Bo (来自n S) rw
( 6-1 )
Pw
2K o h q PI re pr pwf o Bo (ln S ) rw
P
Pwf
生产压差最大,所对应的
产量是极限最大产量。
q
qmax
水平井单相流动示意图
3、油气两相渗流的流入动态
随着原油不断采出，Pr ,Sg , Ko 在不同的开采时期，地层中含气饱和度不同，
采油指数不同。IPR曲线不是平行后退，而是随地
层压力变化，呈外凸的曲线。
Pwf
Pwf
q
q
溶解气驱，不同时期IPR曲线不平行 弹性驱IPR曲线平行后退
q/qomax
描述无因次IPR曲线的方程叫Vogel方程。
qo q o max
1 0 .2
p wf pr
p wf 0.8 p r
2
（6-2）
利用这一方程可较容易地获得油井的IPR曲线。
已知地层压力，只需一个点的生产数 据就可作出IPR，否则要4至5个实测点的