石油基础知识培训教案

第一章

石油的定义与用途

广义上讲，石油指自然界中以气态、液态和固态存在的以烃类为主的混合物。石油的代名词：黑色的金子、工业的血液

石油是“百宝箱”，宝指的是烃，百形容石油中各种各样的烃类非常之多。

主要用途：

（1）作能源

（2）作化工原料

（3）作润滑剂、石蜡和沥青

石油工业由石油勘探与生产（石油工业的上游）与石油炼制与石油化学工业（石油工业的下游）两大部分构成。

1、我国古代石油的发现与利用

2、卓筒井的发明

3、第一口油、气井

4、最早开发的油田

5、石油工业的摇篮

6、最大油田

7、现代石油工业的成长历程

石油资源主要集中在东北地区.环渤海地区.西北地区和东南部海域

天然气资源主要分布于中部地区和西北地区

中国油气资源与生产

（1）东部→东北和华北；

（2）中部→陕甘宁、四川和重庆；

（3）西部→新疆、青海和甘肃西部地区；

（4）南部→江苏、浙江、广东、云南等省区；

（5）西藏→昆仑山脉以南、横断山脉以西；

（6）海上→东南沿海大陆架和南海海域等。

三大国有石油公司：中国石油天然气集团公司.中国石油化工集团公司.中国海洋石油总公司

国外首先提出石油一次的是德国人乔治.拜耳1556年

2009年中国天然气产量第六.石油产量第四

石油“七姊妹”指埃克森石油公司、美孚石油公司、雪佛龙石油公司、德士古公司、英荷壳牌石油公司、英国石油公司、海湾石油公司

今天，埃克森-美孚，雪佛龙、英国石油、壳牌和法国的Total是世界最大的五个石油公司。

第二章

自然力引起的地壳物质组成、内部结构、地表形态变化和发展的作用。根据地质作用的动力来源，可将地质作用分为内力地质作用和外力地质作用两大类地壳在不断地运动。按照地壳运动的性质和方向，可以分为水平运动和垂直运动。地壳运动主要以水平运动为主，垂直运动为辅。

地壳运动使沉积岩层发生弯曲，产生裂缝、断裂，并留下永久形迹，这样就形成了地质构造。地壳运动是产生地质构造的原因，而地质构造则是地壳运动的结果

背斜是石油地质学家最感兴趣的构造，成为他们寻找的主要目标之一

石油和天然气的生成、运移和聚集是油气藏形成过程中密切相关的三个阶段。储集层、圈闭构造和油气的运移是油气藏形成不可缺少的条件。

无机成因说：主要是以在特殊实验条件下可以合成石油的化学反应现象和对地球内部物质的假定为依据的，因而不能被大多数学者接受。

有机成因说：石油和天然气是在一定条件下由沉积岩中的有机物质转化而来的。

储集层:凡具有连通孔隙、裂缝或溶洞，使油气储存，并在其中渗滤的岩层。储集层具备两个基本特性：孔隙性和渗透性。

储集层岩石中孔隙的总体积占岩石总体积的比值叫做孔隙度

渗透率是岩石允许流体通过能力的一种量度。

岩石的绝对渗透率只与孔隙形状及大小有关的参数，与所通过流体的性质无关，其大小反映了岩石允许流体通过的能力。

生油层中生成的油气向储集层内的运移称为初次运移。油气进入储集层以后的一切运移都称为二次运移。

二.地层原油的高压物性

溶解气油比、原油体积系数、压缩系数、粘度

三.天然气的高压物性

密度.偏差系数.体积系数.压缩系数.粘度

压力系数定义为实测地层压力与同一深度的静水压力之比。

正常压力：压力系数0.8~1.2；

异常高压：压力系数>1.2

异常低压：压力系数<0.8

折算压力就是把所测得的油层真实压力折算到某一基准面上的压力。通常选择海平面或油水界面为折算基准面。（计算公式）

地温梯度：

地温级度：

地质储量：在地层原始条件下，储集层中原油和天然气的总量。

按认识程度油气储量划分三级储量：（大小关系）

预测储量：Ⅲ级

控制储量：Ⅱ级

探明储量：Ⅰ级

?油田地质储量（104t）：

气田地质储量（108m3）

三.油气储量的综合评价（5个评价指标）

流度、地质储量丰度、地质储量、油气产能、储层埋深

第三章

1.区域勘探：以整个含油气盆地为勘探对象进行整体调查

2.工业勘探：油田勘探，区域勘探的基础上寻找并弄清油气圈

二、地球物理勘探法

1.重力勘探

2.磁法勘探

3.电法勘探

4.地震勘探

地震勘探的基本原理是在地面用人工方法产生地震波。研究地震波的传播规律，从而了解地下的地质构造，寻找油气藏。

地球化学勘探法主要包括气测法、细菌法、土壤盐法等。

常用测井方法主要有电法测井、声波测井和放射性测井等

不同岩石的导电性不同，岩石孔隙中所含各种流体的导电性也不同。利用该特点认识岩石性质的测井方法称为电法测井。

电法测井包括自然电位测井、电阻率测井和感应测井等。

自然电位曲线的主要用途：

（1）判断岩性，确定渗透性层位；

（2）估算地层的泥质含量；

（3）判断水淹层位。

电阻率小的物质导电性好，电阻率大的物质导电性差。地下各种岩石的电阻率不同。即使岩石相同，若其孔隙中所含的流体不同，所含油、水、气的比例不同，其电阻率也不同。含油砂岩的电阻率高；含水砂岩的电阻率低。

视电阻率测井用途：

（1）研究储集层的渗透性、孔隙性和含油性

（2）划分油层、气层和水层；

（3）进行地层对比；

（4）判断岩性。

感应测井

利用电磁感应的原理来了解地层的导电性能。测量出的视电导率随井眼深度的变化曲线称为感应测井曲线。感应测井曲线的主要用途与电阻率测井曲线的主要用途相似

、声波测井

利用不同岩石对声波的吸收能力和传播速度的差异，研究井下岩层、油层、气

层、水层以及检查固井质量的测井法称为声波测井

当测井仪沿着井眼由下往上移动时，就可量出声波时差随井眼深度的变化曲线，该曲线称为声波时差测井曲线，其主要用途是：

（1）判断和划分岩性；

（2）确定储集层孔隙度和划分裂缝性渗透层；

（3）划分油层、气层、水层；

（4）检查固井质量。

放射性测井是根据岩石和介质的核物理性质研究钻井地质剖面、寻找油气藏以及研究油井工程问题的地球物理方法。按探测射线的类型，放射性测井可分为两类，即探测伽马射线的伽马测井和探测中子的中子测井。

自然伽马测井是通过测量岩层的自然伽马射线的强度来认识岩层的一种放射性测井方法。

在油气田勘探和开发中，自然伽马测井曲线主要用于划分岩性、确定储集层的泥质含量以及进行地层对比

以中子源轰击岩石的测井方法的统称。按源的不同，分成化学源和脉冲中子源。当地层中氢含量大时，中子伽马测井计数率就低；

当地层中含氢少时，中子伽马测井计数率高。

如果储集层岩石的骨架不含氢，地层岩石的含氢量就为孔隙空间的含氢量。若地层的孔隙空间饱含水或油，那么水或油的体积就是地层的孔隙体积，岩石的含氢量就只取决于孔隙度。因此，可以用中子伽马测井曲线来计算孔隙度。第四章

采油速度

采出程度

采收率

采油指数

油管压力

采油压差

流饱压差

地饱压差

地层中流体的流动是在储集层多孔介质内进行的，流体通过储集层多孔介质的流动称为渗流。

K是仅仅取决于岩石孔隙结构的参数，故称其为岩石的绝对渗透率。

岩石的绝对渗透率只与孔隙形状及大小有关的参数，与所通过流体的性质无关，其大小反映了岩石允许流体通过的能力。

1.渗流速度

2.渗流形式

平面径向流模型

平面单向流

球形径向流

惯性力

一、试井的作用

(1)确定原始地层压力和平均地层压力；

(2)确定流体在地层内的流动能力，即流动系数(Kh/μ)等；

(3)判断完井效率、增产措施效果;

(4)探边测试，如断层、尖灭和油水边界等；

(5)探测井与井之间的地层连通情况；

(6)估算油井的单井控制储量。

试井的分类

按测试目的可将试井分为产能试井和不稳定试井。

按流体性质可分为油井、气井和注水井试井等。

按地层类型可分为均质、双孔介质、双渗介质、复合油藏试井等。

按井的类型可分为垂直井、水平井以及压裂井试井等。

按试井资料的处理方式可分为常规试井和现代试井分析方法。

划分开发层系的目的

多层合采不能充分发挥每一个油层的作用，致使油井产量递减快、含水上升快，会影响油田的开发效果。对每一套开发层系要采用适当的开发方式和井网部署，以利于减少好油层与差油层之间的相互干扰，提高采油速度和采收率。划分开发层系的原则

(1)同一层系内各油层的性质应相近，以保证各油层对注水方式和井网具有共同的适应性，减少开采过程中的层间矛盾。

(2)一个独立的开发层系应具有一定的储量，以确保达到较高的经济指标。

(3)各开发层系间必须具有良好的隔层，以便在注水开发条件下，层系间能严格地分开，确保层系间不发生窜通和干扰。

(4)同一开发层系内油层构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应比较接近。

(5)应考虑当前的采油工艺技术水平。

(6)同一油藏的相邻油层应尽可能组合在一起。

油田开发方式

一利用天然能量开发

1.弹性能量依靠油藏流体和岩石的弹性能量为主要驱油能量的驱动方式。

2.溶解气能量主要依靠原油中分离出天然气的弹性膨胀能量驱油的驱动方式。

3.气顶能量主要靠气顶气的膨胀能或注入气驱油的驱动方式

4.水压驱油能量依靠边底水和（或）注入水为主要驱油动力的驱动方式

5.重力驱动依靠原油在油层内存在位差而具有的重力驱油能量驱油的方式。

二、保持压力开采

1.人工注水

人为地把水注入油层或底水中，以保持/提高油层的压力。归纳起来主要有四种：边缘注水、切割注水、面积注水和点状注水。所谓注水方式就是注水井在油藏中所处的部位以及注水井与生产井之间的排列关系。

边内切割注水

2.人工注气

第五章

钻井：利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的过程。

将破碎岩石的工具(钢质尖头钻头)提至一定高度，借钻头本身的重力冲向井底，击碎岩石。然后捞取被击碎的岩屑，以便继续钻进。因此，冲击钻井方法又被称为顿钻

钻头在压力作用下吃入岩石，同时在转动力矩的作用下连续不断地破碎岩石；被破碎的岩屑由地面输入的钻井液及时带走，钻井液可以连续不断地清除岩屑井身结构

导管：加固地表

表层套管：

封隔、坐装防喷器

技术套管：

防止喷、漏、卡、塌

油层套管：

采注油气，封隔油气水层

钻井设备及工具包括地面钻井设备(石油钻机)以及钻头、钻柱等。

钻机的组成（五大系统）

钻柱的基本钻具包括钻铤、钻杆、方钻杆和配合接头等。

破碎岩石的工具就称为钻头。

钻井液是指满足钻井与完井工程所需要的多功能循环流体。

主要作用：

(1)清洗井底，携带岩屑；(2)冷却和润滑钻头、钻柱；

(3)形成泥饼，保护井壁；(4)控制与平衡地层压力；

(5)悬浮岩屑和加重剂；(6)提供所钻地层的有关资料；

(7)将水功率传给钻头；(8)防止钻具腐蚀。

钻井液的性能

一般用密度、粘度、切力、失水量、泥饼、pH值、稳定性、胶体率、含盐量和含砂量等项指标来表示钻井液性能的好坏。这些指标直接影响钻井质量和钻井速度。

泥饼：泥浆中水分进入地层，粘土颗粒附着在井壁上，形成泥饼。

泥饼主要作用：

（1）可以控制失水；

（2）润滑作用；

（3）泥饼胶结性好，巩固井壁作用强；

（4）泥饼有可压缩性。

井身轴线偏离铅垂方向的现象叫井斜。我国井斜控制的标准为井眼曲率不大于