海上石油基础知识培训

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石油地质基础知识—油气藏
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石油地质基础知识—油气运移
定义：油气运移即油气在地下的流动，或在地下因自然因素所引起的位置移动。按
油气运移所发生的场所可分为初次运移和二次运移。
初次运移——油气自生油层向储 集层（运载层）中的运移。
二次运移——油气进入储集层/运 载层之后的一切运移。
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石油地质基础知识—油气运移
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钻井基础知识—工艺过程
目前海洋钻井普遍采用的就是旋转钻井法！
钻进
洗井
固井
试油
完井
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钻井基础知识—钻井设备
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钻井基础知识—钻井设备
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钻井基础知识—吊升系统
吊升系统主要由井架 (derrick)、天车 (crown block)、游车 (traveling block)和绞 车(draw works) 等五部分组成。
钻后手段：钻井、录井、测井和试油
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石油勘探基础知识—勘探阶段划分
油 区 域 普 查 阶 段 圈 闭 预 探 阶 段 气
产
油
能
建 设
气
生 产
藏
评 价
阶
段
阶
段Hale Waihona Puke Baidu
阶
段
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石油勘探基础知识—基本方法
地质法：是以岩石学、构造地质学、矿 藏学等理论为基础，分析地质资料，评 价含油气远景。
物探法：重力勘探、磁法勘探、电法勘
技术套管
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钻井基础知识—固井目的
封隔易塌、易漏等复杂地层，保证钻井顺利进行
封隔油气水层，建立油气流出通道，防止产层间互窜
进行增产措施 保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层中油、气、 盐水等液体的污染， 安装井口 固井的工作内容就是下套管和注水泥！
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钻井基础知识—固井流程
注水泥工艺流程示意图 （a）循环钻井液 1——压力表 （b）注隔离液和水泥浆 （c）放胶塞 侯凝 2——上胶塞 3——下胶塞 4——钻井液 （d）替泥浆 5——浮箍 （e）碰压/ 6——引鞋
海上石油基础知识培训
目录
1 2 石油地质基础知识 石油勘探基础知识
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4 5
钻井基础知识
海上安装基础知识 海上采油基础知识
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石油地质基础知识—油气成因
泛宇宙说 烃类有机化合物是在宇宙天体的 无机演化过程中形成的，地球形 成时就有。三种学说：宇宙说， 岩浆说和地幔脱气说。 油气是在地球的深处，由于高 温、高压和催化剂的作用下， 由H2O、CO2和H2等简单的无 机物反应而成。多种学说， 1876年门捷列夫提出的碳化物 说。—最早的无机论。
无机论
地球深部的无机合成说
油气成因
因为解释不了世界上90%以上的石油 都存在沉积岩中，及石油具有的生物 有机质特性（旋光性、生物标志化合 物），实验室仅能合成一些简单的烃 分子，无法合成石油复杂的合成物。 石油是在地质历史时期中生物有 早期有机成因论 机质在还原环境中转化而成，且 不过发现现代沉积岩中的烃 形成于沉积物成岩作用的早期。 有机论 类物质与石油不同，甲烷为
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钻井基础知识—装置的优缺点
固定式钻井平台的优点是稳定，海洋气象条件影响 较小，完井后可转为采油平台，降低了投资。缺点 是灵活性差，造价高，作业水深适用性差。
移动式钻井平台包括坐底式钻井平台/自升式钻井平 台、半潜式钻井平台和浮式钻井浮船。可随意移动 ，多个油田反复使用。作业水深适用性好，可用于 深海钻井。
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钻井基础知识—旋转系统
普通钻机的旋转系统，都 用固定在钻台上的转盘驱 动方钻杆带着井下钻具旋 转。近几年来则在大型钻 机上逐步装设直接与水龙 头相接的顶部驱动装置， 用以驱动井下钻具旋转。 主要由转盘和顶驱组成。
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钻井基础知识—循环系统
循环系统由泥浆池、泥浆泵、水龙头，以及水龙带和立 管等循环管汇组成。
各层套管所对应的钻头尺寸； 各层套管的水泥返高等。
也叫技术套管
预测的地层压力；
确定原则
复杂的地层深度； 海洋钻井常用的井身结构； 满足钻井和采油工艺的要求； 节约钢材和水泥，降低成本。
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钻井基础知识—井身结构（导管）
封隔地表疏松层，防止钻井液渗
入海基影响钻井设施稳定，同时
沉积岩中不溶于碱 、非氧化型酸和 有机溶剂的分散 有机质。
有机质
沉积
分解、 缩合
成岩作用
沉积岩
不溶有机质 （干酪根）
成熟热解
油气
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石油地质基础知识—油气成因
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石油地质基础知识—油气藏
什么是油气藏？ 地下岩层中能够聚集并储藏石油和天然气 的场所，称为油气藏。油气藏是油气聚集 的基本单元，是油气在单一圈闭中的聚集 ，具有统一的压力系统和油水界面。
勘探井 按钻井目的 以获取地质资料 而钻的井 地质井 评价井 边探井 油气井 注水井 观察井
生产井
垂直井
为油气生产而钻的 井，也叫开发井
按井身的轴向角度
定向井 斜井钻机
斜直井
水平井
海上一般要钻一定向 井簇，称为丛式井 ，包括一垂直井和 多口定向井
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钻井基础知识—海上钻井装置分类
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钻井基础知识—海上钻井装置分类
油气 藏中 岩石
孔隙 裂缝 溶洞
为油气提供
储集空间
渗流通道
孔隙性
渗透性
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石油地质基础知识—油气运移
广义的孔隙是指岩石中未被固体物质所充填的空间，有人亦称 之为空隙，包括狭义的孔隙、洞穴和裂缝，它们构成了油气储 存的场所及渗滤通道。
开采过程，只有那些互相连通的孔隙才具有实际意义，因为它们不仅能储存 油气，而且可以允许油气在其中渗滤。而那些孤立的互不连通的孔隙和微毛 细管孔隙，即使其中储存有油和气，在现代工艺条件下，也不能开采出来， 所以这些孔隙是没有实际意义的。
级别 1 2 3 4 5 6
渗透率 （10-3μｍ2）
>1000 1000-500 500-100 100-10 10-1 1-0.1
评价 油层 极好 好 中等 较差 差-可能 不渗透 低渗透储层 常规 储层 气层
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<0.1
致密储层
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石油地质基础知识—驱动类型
水压驱动
溶解气驱动
油气藏的
驱动类型
气压驱动
钻井模块即可放到固定式平台上，也可以采用移动 式的，上部模块造价昂贵，所以一般都是发在移动 式平台上，可以实现打一枪换一个地方的目的。固 定式的生产平台一般没有钻井模块，多数仅配置修 井机，满足生产期间的测井、下放泵、检泵、钢丝 作业等。
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钻井基础知识—井身结构
下入套管的层次、直径、深度；
内容
目的 防止井液对海洋的污染; 钻表层井眼时将钻井液从海床以 下引导到钻井装置平面上来形成 可控循环。 也叫隔水导管，用作建立井口、支撑井 说明 口和防喷器。根据地层破裂强度确定其 下入海床（泥面）以下的深度，一般为 30-60米。隔水导管一般选30英寸套管。
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钻井基础知识—井身结构（表层套管）
电法勘探
大地电流法 通过测定地球内部的天然电流大小来研究地下构造 垂向测深法 根据不同岩层具有不同的导电性的特点来研究地下构造 形态的方法
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石油勘探基础知识—基本方法
定义
用人工制造的、可移动的、可控制振动能量 大小的地震波进行的地质探测
方法
反射波法、折射波法、透射波法
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石油勘探基础知识—基本方法
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石油地质基础知识—油气藏
有效孔隙度：是指那些互相连通的，且在一般压力条件下，可以允许 流体在其中流动的孔隙体积之和与岩石总体积的比值，以百分数表示
储层岩石(砂岩)孔隙度评价
孔隙度(%) 储层评价 <5 极差 5～10 差 10～15 一般 15～20 好 20～25 特好
在一定的压差作用下，储层岩石让流体通过的能力。其大小用渗透率表示。
重力驱动
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石油地质基础知识—水压驱动
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石油地质基础知识—其它驱动形式
溶解气驱动 当投入开发后，油层压力很快下降，油中溶 解的气体就会分离出来，依靠这些气体不断 膨胀而把石油从油层中挤出来或携带出来， 这种油藏叫溶解气驱动油藏。 油藏中存在有较大的气顶，开发时主要靠气 顶中压缩气体的能量把原油驱向井底，这种 油藏叫气压驱动油藏。 在油田开发的末期，一切驱动能量都已耗尽 ，原油只能靠本身的重力流向井底，叫作重 力驱动油藏。这时产量极低，失去了大规模 工业开采的价值。
生油层：生成油气的物质基础。生油层是有机物质堆积 、保存并转化成油气的场所。
储集层：有一定的孔隙度和渗透率的储油气层 。
油气藏生成的条件？
盖层：紧邻储集层的不渗透岩层，起阻止油气继续向上 逸散的作用。
油气运移：油气从生油层向储集层运移的过程。
圈闭：能阻止油气继续运移并能使油气聚集起来形成油气 藏的场所。圈闭由储集层、盖层、遮挡物三部分组成。
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钻井基础知识—井身结构（油层套管）
用于封隔油气层；
目的
建立油气通道。
说明
常选9 5/8英寸套管，也用4 1/2套管。
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钻井基础知识—井身结构（标准类型）
中间套管和尾管的尺寸是根据底层情况 和井身确定的
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钻井基础知识—固井
混合水 水泥
泥线
水泥浆
表层套管
将水泥、水以及添加剂按一 定的比例混合后，通过固井泵泵 送到预定深度的井壁与套管环形 空间，使套管与井壁牢固粘结。
封隔上部松软的复杂地层，防止 目的 淡水层污染; 建立井口控制系统。
说明
下入深度一般为500米左右。表 层导管常选20英寸套管，也用 13 3/8套管。
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钻井基础知识—井身结构（中间套管）
用于封隔复杂地层，以保证顺利 钻进； 保证采油管不被地层流体腐蚀。
目的
也叫技术套管，针对目标为大段漏失层； 严重垮塌地层；高压水层；压力相差悬 说明 殊的油和气层等。下入深度视地层情况 而定。常选13 3/8英寸套管，也用9 5/8套管。
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钻井基础知识—动力系统
钻井设备一般都配置独立的动力设备以及配电系统。
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钻井基础知识—其它系统
固控设备
振动筛
其它系统
井控设备 防喷器
液压大钳 起下钻设备
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钻井基础知识—钻柱作用
钻柱是钻头以上，水龙头以下各部分的管柱的总 称。它包括方钻杆、钻杆、钻挺、 各种接头、及 稳定器等井下工具。
1、为钻井液由井口流向钻头提供通道；
气压驱动
重力驱动
油藏的驱动方式不是一成不变 的，同一油田的不同部分也可 能存在不同驱动方式。
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目录
1 2 石油地质基础知识 石油勘探基础知识
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4 5
钻井基础知识
海上安装基础知识 海上采油基础知识
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石油勘探基础知识—勘探手段
石油勘探就是一个寻找油气田的过程。
钻前手段：地质、化探、物探，主要是物探
2、给钻头施加适当的压力(钻压)，使钻头的工作刃不断吃入岩石； 3、把地面动力(扭矩等)传递给钻头，使钻头不断旋转破碎岩石； 4、起下钻头； 5、根据钻柱的长度计算井深。 特殊作用： 通过钻柱可以观察和了解钻头的工作情况、井眼状况及地层情况等； 进行取心、挤水泥、打捞井下落物、处理井下事故等特殊作业； 对地层流体及压力状况进行测试与评价，即钻杆测试，又称中途测试
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7——水泥浆
8——隔离液
9——钻井液
钻井基础知识—钻井方法
（1）人工掘井：1521年之前。 （2）人力冲击钻：1521～1835年，是靠人力、捞砂筒、特
殊钻头、悬绳、游梁等来完成的。
（3）机械顿钻（冲钻）：1859～1901年，靠机械冲击作用 破岩，破岩和清岩相间进行。 （4）旋转钻：1901年发展起来的，旋转钻井是靠动力带动 钻头旋转，在旋转的过程中对井底岩石进行破碎，同时循 环钻井液以清洁井底的钻井方法。旋转钻井又分为转盘钻 井、井下动力钻具钻井、顶部驱动旋转钻井。
地下岩层一般是成层分布的，尤其是沉积岩 基本原理 地下岩层性质不同，传播的速度不同 遇到不同岩层的界面，即会产生反射波或折射 波，返回地面，便于检测
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石油勘探基础知识—储量知识
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目录
1 2 石油地质基础知识 石油勘探基础知识
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4 5
钻井基础知识
海上安装基础知识 海上采油基础知识
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钻井基础知识—钻井分类
探和地震勘探。地震勘探是最主要的方
法。
钻探法：直接取得最可靠的地质资料。
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石油勘探基础知识—基本方法
重力勘探 利用地面重力加速度的变化与地球内部物质 密度不均匀性的关系进行的勘探。
磁力勘探
组成地壳的岩石有着不同的磁性，可以产生 各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区 发生变化形成磁异常。 根据不同岩层具有不同的导电性的特点 来研究地下构造形态的方法 实质是测定岩 石的电阻率
主，缺乏碳2以上的重烃
液态石油主要成因，天然气的成 因条件较宽松，成因机制较多。
晚期有机成因论
为大多数人认可， 主流学说。
石油是沉积物(岩)中的不溶有机
质(称为干酪根Kerogon)在成岩作 用晚期，经过热解生成的。
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石油地质基础知识—油气成因
含有生命机能的有机物 质，这里主要指远 古水生低等植物（ 水藻）、陆生高等 植物等。