油田开发知识问答

1．石油工业的上游和下游工程各包含哪几方面？石油工业上游（油气田的勘探开发）、中游（石油天然气的集输和储运）下游（石油炼制和石油化工，分上下游的就上游（油气田的勘探开发、石油天然气的集输和储运）2．试简述石油和天然气的主要特征、性质和分类。

开采石油时，只有气体被称为天然气，而其中呈粘稠状的可燃性液体矿物才被称为石油。

它们的主要成分都是碳氢化合物（称为“烃”），但具体成分不同。

石油的主要成分烃类主要包括烷烃、环烷烃和芳香烃等；石油是一种液态的、可燃的碳氢化合物的混合物。

在地下形成并贮集于各种孔隙、缝隙岩石中的称之为天然石油，也叫原油；从煤或油页岩中提炼出来的可燃液体，称之为人造石油。

天然气的主要成分烃类是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、等。

通常将含甲烷高于90％的称为干气，含甲烷低于90％的称为湿气。

3．试述石油地质勘探的主要方法和原理。

石油地质勘探的方法有：重力勘探、地震勘探、电磁法、卫星遥感等方法，主要的是地震勘探，地震波动力学和几何地震学是地震勘探的两大支柱理论，地震勘探基本原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘测地下的地质情况。

在地面某处激发的地震波向地下传播时，遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面，用专门的仪器可记录这些波，分析所得记录的特点，如波的传播时间，振动形状等，通过专门的计算或仪器处理，能较准确地测定界面的深度和形态，判断地层的岩性，勘探含油气构造甚至直接找油，勘探煤田、盐岩矿床。

4．试述石油钻井的主要过程和作用。

石油钻井是指利用专用设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的孔眼，一直达到地下油气层的工作。

钻井的主要过程有：1.定井位2.道路勘察3.基础施工4.安装井架（塔型井架）5.搬家6.安装设备7.一次开钻8.二次开钻9.钻进10.起钻11.换钻头12.下钻13.完井电测14.下套管固井根据所钻井的分类不一样其作用也不同：基准井：在区域普查阶段，为了了解地层的沉积特征和含油气情况、验证物探成果而钻的井。

剖面井：是为了研究地层岩性、岩相变化，为寻找含油气构造而钻的井。

参数井：为了解区域构造，提供岩石物性参数而钻的井。

构造井：为了了解地质构造特征、验证物探成果，并编制地下某一标准层的构造图。

探井：为了确定油气藏是否存在及其埋藏位置（预探井），对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需的地质资料（详探井），圈定油气藏边界及其储量（边探井）。

生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而钻的井。

注入井：开发后期为了提高采收率及开发速度，而对油田进行注水注气以补充和合理利用地层能量所钻的井。

检查井：油田开发到某一含水阶段，为了搞清各油层的压力和油、气、水分布状况，剩余油饱和度的分布和变化情况，观察井：油田开发过程中专门用来了解地下动态的井调整井：油田开发中后期，为进一步提高开发效果和最终采收率，而调整原有开发井网所钻的井。

救援井：为了救援而钻的井。

5．采油时的驱动能量有哪些？从井底到地面的采油方式是什么？需要什么采油设备？其型号和工作参数取决于什么？油藏的驱动方式可以分为四类：水压驱动、气压驱动、溶解气驱动和重力驱动。

实际上，油藏的开采过程中的不同阶段会有不同的驱动能量，也就是同时存在着几种驱动方式；油井不能自喷后，必须用人工举升的方法给油流补充能量，将井底的原油采出来-----人工举升采油。

目前，利用人工举升将原油从井底举升到地面的方法可分为气举法和抽油法两大类。

气举法：气举法是指地层尚有一定能量，能够把油气驱动到井底，但地层供给的能量不足以把原油从井底举升到地面上时，需要人为地把气体注入井底，将原油举升出地面的人工举升采油方式。

它的举升原理和自喷井相似，是通过向油套环空注入高压气体，并通过油管上的多组气举阀在不同压力、不同井段时让一部分气体迸入油管，用以降低井筒中液体的密度，在井底流动压力的作用下，将液体排出井口。

抽油法：抽油法主要是深井泵采油，可分为有杆泵采油和无杆泵采油两大类。

目前采用最多的（80-90%）是有杆泵采油；有杆泵采油是指抽油机通过下入井中的抽油杆，带动井下抽油泵的活塞做上下往复运动，把油抽汲到地面的人工举升采油方法。

有杆泵采油需要地面设备为抽油机，地下有：管、杆、泵；抽油机的型号和工作参数取决于，油层的埋藏深度和供液能力。

6．试述提高原油采收率的目的、方法和原理。

提高原油采收率的目的是充分利用石油资源、保证原油增储上产、持续稳定发展。

油藏开发大体上可分为三个阶段：①利用天然能量开采的一次采油阶段。

通常这种方式开采的原油采收率都比较低，只有8％～15％。

②利用人工补充地层能量(如注水、注气等)开采的二次采油阶段。

油藏经过一次采油以后，地层能量枯竭，以至不能再以经济采油量继续生产。

这时就要依靠注水、注气等人工方法来补充地层能量提高产油能力。

有些油藏在开发初期就开发注水、注气，保持地层能量，延长有效开发期。

经二次采油的采收率大致为25％～45％，个别条件好的油藏可达50％左右。

③二次采油以后，实际上有一半以上的原油残留在地下。

这些原油用水很难驱替出来，需要使用比注水、注气更为复杂的工艺技术手段才能采出，这就是三次采油，也就是人们通常所说的提高采收率。

经三次采油的最终采收率可达45％～70％。

7．油井酸化、压裂的作用、原理和关键点是什么？在足以压开地层形成裂缝或张开地层原有裂缝的压力下对地层挤酸的酸处理工艺称为压裂酸化。

压裂酸化主要用于堵塞范围较深或者低渗透区的油气井。

压裂基本原理：压裂的实质是利用高压泵组，将具有一定粘度的液体高速注入地层。

当泵的注入速度大于地层的吸收速度时，地层就会产生破裂或使原来的微小缝隙张开，形成较大的裂缝。

随着液体的不断注入，已形成的裂缝向内延伸。

为了防止停泵以后，裂缝在上部岩层的饿重力下重新闭和，要在注入的液体中加入支撑剂，使支撑剂充填在压开的饿裂缝中，以支撑缝面。

酸化的原理：酸液进入孔隙或裂隙与岩石发生反应，溶蚀孔壁或缝壁，增大孔隙体积，扩大裂缝宽度，改善储层渗流条件。

对污染井酸液溶蚀孔道或裂缝中的堵塞物，或破坏堵塞物的结构使之解体，然后随残酸液一起排出地层，起到疏通流道的作用，恢复地层原始渗透能力。

对压裂井酸液压开并溶蚀产生的人工裂缝，在裂缝壁面形成不均匀的酸蚀沟槽，扩大泻油面积，提高油藏整体渗流能力。

压裂的关键是压得开、撑得住；酸化是挤得进、排得出。

8．石油开采中目前的关键问题是什么？通常采用哪些措施进行控制？石油开采是即地震勘探、钻井完井交井以后，将原油从地层中开采出来进入油气集输系统的一个重要的资源能源行业。

在国民经济中具有举足轻重的作用。

从我国现有油田的情况来看，绝大多数不具备充足的天然能量补给条件，而且油田本身的能量不足以长期维持采油的需要。

在工业高速发展，对能源的需求逐年增加的今天，保持科学的较高的采油速度和较高的原油采收率尤为重要。

石油开采受着区域地质条件的控制，并分布在含油气盆地之内，含油气盆地是一定的地质历史时期内，受同一构造格局控制的，具有共同发展历史的统一沉降区。

原油开采是集采油、井下作业、注水、集输为一体的工艺过程。

建国前我国仅有以玉门油矿为代表的工艺比较落后的一些小油区。

对石油大规模勘探开发是从建国后六十年代大庆、大港、胜利、辽新等大的油气田。

油气田遍布全国，已经具有相当大的规模和生产能力，无论是生产工艺和石油开采都具有世界先进水平。

成为国民经济发展的支柱产业。

但是，由于四十多年的原油开采，造成老油区资源能量的严重不足，给地面环境带来了严重污染，这些矛盾制约了生产的发展，引起了我们对石油开采过程中特别的关注。

因此节约和利用资源、能源、降低消耗，在石油开采过程保护好环境是我们亟待解决的问题。

从石油开采、井下作业、集输，在任何一个环节中，均不能松懈，安全、环保第一的问题。

必须要有组织保障，要有灵活的可操作的指挥系统和一定的应急准备程序，当然首要的是预防为主，绝对控制事故发生，其次是出现紧急情况时，应尽早消除或将其控制在最低限度。

这就是石油开采企业的安全环保预防的主要对策。

石油开采是被公认的有毒有害、具有污染、井喷、火灾性质的危险企业，因此在严格遵守法律法规了至关重要。

在整个生产工艺过程中、设计上已考虑了紧急情况，虽然都有应急的准备，一旦事故发生都有应急措施，但是为了以防万一，必须要求全体员工有比其他企业更强的安全意识和环保意识，安全、环保第一的思想与生产同样具有重要的地位。

9．石油集输的主要过程是什么？关键点有哪些？原油集输就是把油井生产的油气收集、输送和处理成合格原油的过程。

这一过程从油井井口开始，将油井生产出来的原油和伴生的天然气产品，在油田上进行集中和必要的处理或初加工。

使之成为合格的原油后，再送往长距离输油管线的首站外输，或者送往矿场油库经其它运输方式送到炼油厂或转运码头；合格的天然气集中到输气管线首站，再送往石油化工厂、液化气厂或其他用户。

概括地说油气集输的工作范围是指以油井为起点，矿场原油库或输油、输气管线首站为终点的矿场业务。

一般油气集输系统包括：油井、计量站、接转站、集中处理站，这叫三级布站。

也有的是从计量站直接到集中处理站，这叫二级布站。

集中处理、注水、污水处理及变电建在一起的叫做联合站。

油井、计量站、集中处理站是收集油气并对油气进行初步加工的主要场所，它们之间由油气收集和输送管线联接。

集输的关键是：原油脱水和原油稳定。

⒈原油脱水所有的油田都要经历含水开发期的，特别是采油速度大和采取注水强化开发的油田，无水采油期一般都较短，油井见水早，原油含水率增长快。

原油含水不仅增加了储存、输送、炼制过程中设备的负荷。

而且增加了升温时的燃料消耗，甚至因为水中含盐等而引起设备和管道的结垢或腐蚀。

因此，原油含水有百害无一利。

但水在油田开发过程中，几乎是原油的“永远伴生者”，尤其是在油田开发的中后期，油井不采水，也就没有了油。

所以原油脱水就成为油田开发过程中一个不可缺少的环节，一直受到人们的重视。

多年的反复实践，现在研究成功的多种原油脱水工艺技术有：沉降分离脱水。

这是利用水重油轻的原理，在原油通过一个特定的装置时，使水下沉，油、水分开。

这也是所有原油脱水的基本过程。

化学破乳脱水。

即利用化学药剂，使乳化状态的油水实行分离。

化学破乳是原油脱水中普遍采用的一种破乳手段。

电破乳脱水。

用于电破乳的高强度电场，有交流电，直流电、交一直流电和脉冲供电等数种。

其基本原理是通过电离子的作用，促使油、水离子的分离。

润湿聚结破乳。

在原油脱水和原油稳定过程中，加热有利于原油粘度的降低和提高轻质组份的挥发程度。

这也就促使了油水分离。

⒉原油稳定原油稳定就是把油田上密闭集输起来的原油经过密闭处理，从原油中把轻质烃类如：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等分离出来并加以回收利用。