石油大赛设计10
石油工程设计大赛获奖作品
第十届石油工程设计大赛赛题
第十届石油工程设计大赛赛题导言石油工程设计大赛是中国高校石油工程专业学生的一项盛会，旨在提高学生的综合能力和创新思维，加强理论与实践的结合。
今年的石油工程设计大赛第十届赛题颇具挑战性，要求参赛选手在特定条件下进行油田开发方案的设计。
本文将深入探讨这个任务主题，并提供一个全面、详细、完整的设计方案。
一、赛题背景1.1 石油工程的重要性石油是目前全球最重要的能源之一，在现代社会的发展中起到了至关重要的作用。
石油工程是指以石油为主要研究对象的工程学科，主要包括油藏工程、钻井工程、油气田开发等方面的内容。
石油工程设计是石油工程的核心环节，它关系到油田的开发效率、生产能力和经济效益。
1.2 石油工程设计大赛的意义石油工程设计大赛作为一项专业性极强的比赛，为学生提供了一个锻炼和展示自己能力的平台。
通过参与这样的比赛，学生们能够在模拟的真实环境中进行石油工程设计，培养实际操作能力和解决问题的能力，全面提高自己的专业素养和综合能力。
二、赛题要求2.1 设计要求本届大赛的设计题目要求参赛选手基于具体的地质结构条件和油藏特点，设计一个油田开发方案。
该方案应包括油藏开发的各个环节，如勘探、评价、开发等，需要科学、合理、经济、高效。
2.2 技术要求设计方案需要应用石油工程相关的专业知识和技术手段，包括地质学、地球物理学、岩石力学、油藏数值模拟、钻井工程等方面的内容。
参赛选手需要充分运用自己所学的知识和技能，综合考虑各种因素，制定出符合要求的设计方案。
2.3 环境要求设计方案需要考虑环境保护和节能减排等因素。
参赛选手需要针对具体的地理、气候、生态环境等条件，合理选择技术和措施，以降低对环境的影响。
三、设计方案3.1 勘探与评价1.地质勘探：通过地质勘探手段获取地下油气储量的分布情况，包括地球物理勘探、地球化学勘探等。
2.评价油藏储量：根据勘探结果，对油藏储量进行评价，包括地震数据解释、地质模型构建等。
3.2 油田开发1.油井设计：确定油井的位置、井型、完井方式等，包括垂直井、水平井、多级分段等。
中国石油工程设计大赛优秀作品
中国石油工程设计大赛优秀作品
近期，中国石油工程设计大赛公布了多项优秀作品，这些创新性
的作品为中国油气工业发展注入了新的活力。
以下是关于这些优秀作
品的详细介绍：
1. 无人机扫描仪技术
该作品研发了一种基于无人机的扫描仪技术，可用于快速获取海
洋平台的3D结构信息。
通过将扫描仪安装到无人机上，可以将整个平
台加工、维护数据进行实时转化，同时，可实验，并设计多种机器学
习算法来对数据进行分析，为后续工作提供方向。
2. 油气输送管道安全监测系统
该作品设计了一套油气输送管道的安全监测系统，其主要包括多
种传感器和数据采集装置，旨在实现对管道运行状态的全面监控和数
据分析。
不仅可以及时发现管道漏油、堵塞和损伤等问题，同时也可
以实时分析管道的温度、密度变化，提高燃料运输效率，减少运输成本。
3. 煤层气开采智能化管理系统
该作品通过应用人工智能、云计算技术等方法，设计出一套全新
的煤层气开采智能化管理系统。
该系统能够对开采作业进行实时监测
和数据分析，提供详细的工艺流程和作业安排，为开采过程提供最佳
方案。
最后，中国石油工程设计大赛的这些优秀作品体现了现代技术对
于油气工业的革新和提高，同时也为未来油气工业的发展提供了新的
思路和方向。
这些创新性的成果不仅将为中国油气工业注入新的活力，也将为世界各国推进清洁能源革命提供经验参考。
全国石油工程设计大赛钻完井工程设计PPT资料34页
G类
地面
常规
G类
300m
常规
G类
323m
常规
G类
314m
油套
2.1 钻机选择依据
DX井井深设计1839.49米，考虑到预应力固井和上提解卡的需要，选择 30钻机。
2.2 ZJ30主要设备简介
ZJ30部分设备表
名称 钻机 井架 天车 游车 大钩 水龙头 转盘 井架底座 柴油机 发电机
…
型号 ZJ30 TJ170131 TC-250 YC-250 DG-250 SL-225 ZP-520A
岩石力学参数分析图
层的力学不稳定性，地层整体强度 降低。
3.3 D1井实例分析
泥质含量、实测井径扩大率曲线 三压力剖面图
3.4 泥煤互层段井壁稳定性分析
采用Hoek-Brown准则计算泥煤互层段 的坍塌压力当量密度。
坍塌压力 当量密度最高
井深 H(m)
1094
1097
泥煤互层段坍塌压力变化示意图
井身结构设计图
4.2 井身剖面设计(直—增—稳)
井身剖面参数
测深 (m) 0.0 1209.0 1539.5 1839.5
井斜角 (deg) 0.0 0.0 88.0 88.0
方位角 (deg) 55.00 55.00 55.00 55.00
垂深 (m) 0.0 1209.0 1424.0 1434.5
23.56
28.94
3.4 泥煤互层段井壁稳定性分析(续)
Y-displacement 位移 mm
Y-displacement 位移 mm
井深1094m处的井筒Y方向位移云图
井深1097m处的井筒Y方向位移云图
3.4 泥煤互层段井壁稳定性分析(续)
全国石油工程设计大赛赛题
全国石油工程设计大赛赛题
大赛作品（油田总体开发方案）可参考SY/T10011-2006《油田总体开发方案编制指南》和《钻井手册》（上下册）。
大赛赛题咨询邮箱：npedc@
基础数据如下：
1.地面概况资料
1.1 地理位置与自然地理概况
1.2 油田地理位置图
2.地质静态资料
2.1 区域地质概况与油藏地质特征
2.2 MM断块Es33①新增石油探明储量含油面积图
2.3 MM断块M1-M3井剖面图
2.4 MM断块Es33①有效厚度等值线图
2.5 MM断块Es33①渗透率等值线图
2.6 MM断块Es33①孔隙度等值线图
2.7 MM断块Es33①砂厚等值线图
2.8 MM断块M1-M2-M3井油层对比图
2.9 M1井测井数据处理成果图
2.10 M2井测井数据处理成果图
2.11 M1-M2-M3测井解释成果表
2.12 M1-M2-M3井分层数据表
2.13 M1-M2井压力预测数据
2.14 M1-M2井岩性及分层数据
3.实验室资料
3.1 M1井高压物性分析数据表
3.2 M1井泥页层物理化学性能
3.3 M2井五敏实验数据
3.4 M2井岩心相渗曲线
3.5含油污水检测数据
4.生产动态资料
4.1 M1-M2井压裂施工曲线
4.2 M1-M2试油、试采数据表
4.3 M1-M2生产数据表
全国石油工程设计大赛组织委员会
2011年4月11日附件：（由于同一时间下载量过大影响下载质量，已更换存放地址）下载方法：点击-->全国石油工程设计大赛数据包<--，进入下载页面。
第九届中国石油工程设计大赛中国石油大学(北京)分赛区
孙健飞,韩东 吴守志,李国豪
张燕,张佩颖 孙星华,徐宁 沈瑞灏,李政兵 王逍,刘莹莹 雷依婷,孟嘉岩 侯澄宇,马亚欣 丁夷非,刘轩章 孙昊,池立勋 郑坚钦,郑泰承 周建伟,吕家兴
陈志硕
队员 方舟,李玉珍 李岩松,梁立斌 杨国栋,刘询 张亚洲,钱安娜
刘珊珊 赵子豪,石小磊 李焯超,闫亚敏
卢运虎 王海柱 蒋宏伟 蔚宝华 宋先知
李军 金衍 周舟
指导教师 韩国庆 马新仿 赵瑞东 张士诚 傅友君 李奔
指导教师 邓道明 王玮 梁永图 侯磊 宫敬 李鸿英 梁永图 梁永图 张帆
张劲军 张劲军 梁永图
温凯 梁天博
指导教师 侯吉瑞 梁永图 杨进 纪荣艺 汪志明 高德利 梁永图
奖项 校内一等奖 校内二等奖 校内二等奖 校内三等奖 校内三等奖
聚能驱 似水流年 214聚合物 今年能得奖吗
砥砺 化学与热力采油 来自星星的你
队名 钻井001 来京油 今日之星 石油故事 805小分队 有点儿内容 飞行模式 三点一四
湍流 钻井小霸王 李二村儿的钻井队儿 感觉人生达到了巅峰
大队长 翻滚的巴旦木
追梦 不一样的岩色6789
第九届中国石油工程设计大赛中国石油大学（北京）分赛区奖项统计
队名 Boom 步履不停 DF no problem 油理油据 流沙 噬元兽 Liquid LandM 当代石油人 deadline 万物皆流2019 我孰与郑少帅 自强队 继续创造太阳
队名 第二杯半价
SATers 听懂掌声 鸽子咕咕咕 中油争锋 湖人总冠军 赏心悦目
19203111 19203076 19203020 19203041 19203227 19203003 19203013 19203135
第六届中国石油工程设计大赛方案设计类赛题基础数据
第六届中国石油工程设计大赛方案设计类赛题基础数据一、方案设计类综合组1 区块概况本次设计方案研究目标区块为一具有复杂断层的半背斜断块油气藏。
工区面积约5.5km2，东西宽约1858m，南北长约2980m。
构造区距离最近港口油库为120海里，区域水深1350～1525m，区域地形示意图见图1-1，区块海域等高线示意图见图1-2，工区边界坐标详见表1-1。
图1-1 海区地形示意图1.2.1 水温海区表层及近底层水温参数可参见表1-2。
表1-2 水温参数位置水温（℃）最高最低表层水温29.0 17.0 近底层水温（1500m深度） 3.5 2.01.2.2 波浪图1-5 全年海流玫瑰图（表层）1.3 施工设计参数表1-3 水文气象设计参数（台风条件）要素 单位重现期(年)110100200500 10003秒钟阵风风速 38.2 54.2 67.7 73.1 76.4 79.3 5秒钟阵风风速 36.4 52.8 66.1 71.3 74.4 78.2 1分钟平均风速32.1 45.5 56.9 61.8 64.3 68.4台风条件下波高、谱峰周期联合分布曲线见图1-6；该海区推荐内波流设计参数见表1-4。
表1-4 工程海域内波流最大可能水平流速(包含背景流)海水深度（m）最大可能水平流速（向西为正）（cm/s）0 10515 13048h <2.5 55.7 74.1 83.3 95.9 97.1 95.2 93.1 91.8 88.1 61.8 39.8 33.1<3.5 88.1 94.2 96.6 98.7 99.2 98.8 96.8 96.3 94.6 83.5 71.1 71.072h <1.5 12.5 24.4 34.7 54.6 69.9 59.7 60.6 66.5 58.2 21.8 9.1 5.1<2.5 48.1 69.2 79.1 94.9 96.2 93.9 90.9 89.3 84.9 54.8 32.8 25.5<3.5 84.4 92.7 95.6 98.4 99.0 98.5 95.4 95.0 93.0 79.4 65.0 64.32 地质背景2.1 地层概况A油田自上而下揭示的地层层系包括：第四系A组，新近系B1组、B2组，古近系C1组、C2组（图2-1）。
石油工程设计大赛优秀作品
作品编号 15191003 15191007 15191016 15191017 15191026 15191012 15191013 15191024 15191022 团队名称 Gas Fantasy 北极星 石油之火 页岩之光 Sgodlio 阳光总动员 能源之星 橄榄 擎苍气龙 团队成员 李小江,侯腾飞,武继强,任泽 潘泳君,朴立文,吴雪瑞,葛庆颖 王利明,熊天文,毛文辉,杨阳 张晋,李召坤,管于廷,许洪伦 谢福龙,李华昌,张永超,司伟平 宋丽阳,方欣,蔡贤卿,徐子怡 杨红军,许永猛,方丽超,王天驹 张百灵,赵彦琦,徐鹏,刘兵 袁亮,陈飞,路昭,张世昆 指导教师 李根生,张士诚,宇波,黄世军 林伯韬,侯冰 程林松 程林松,黄世军,李春兰,田守嶒 高德利,吴晓东,刘月田,于达 张士诚,岳湘安,黄启玉,高德利 张遂安,蔚宝华,宇波,张士诚 杨进,梁永图,张劲 吴长春,钟大康,侯冰,陈冬 董平川,赵海峰,杨进,徐樟有 黄中伟,刘月田,李兆慈,隋微波 康万利,赵凤兰,汪志明,刘同敬 刘福江 团队人数 博士人数 硕士人数 本科人数 专科人数 学历系数 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 2 4 4 4 4 2 4 3 3 4 4 4 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.025 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.0375 1.0625 1.05 1.05 1.05 1.0875 全国奖项 晋级总决赛 晋级总决赛 晋级总决赛 全国三等奖 全国鼓励奖 全国鼓励奖 全国鼓励奖 成功参赛奖 成功参赛奖 成功参赛奖 成功参赛奖 成功参赛奖 成功参赛奖 校级奖项 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖 二等奖 二等奖 二等奖 二等奖 三等奖 三等奖 三等奖
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全国石油工程设计大赛National Petroleum Engineering Design Contest参赛作品题目:气田工程设计作品说明本方案是针对此区块低渗这一主要开发矛盾设计的，同时兼顾到该区块地层温度偏高、泥质含量过高以及产气量下降快等开发矛盾进行了立体式设计，本着有效、实际、经济、创新的原则，力求突出前瞻性、先进性、特色性并结合高职高专学生特有的一线实践经验，合理的运用现代新技术，有效的解决开发矛盾。
设计采用了从气藏分析、钻完井工程到采气工程再到后续增产开发及集气运输的逻辑编写顺序并且将多种方案进行对比从中选择最佳方法。
此外，还加入HSE 生产管理指导思想，使方案的可实施性增强，始终把安全生产放在第一位。
本设计中特色的使用了LWD随钻测斜研究的新技术的研究成果，并采用电缆传输射孔工艺,采用油管输送射孔工艺射孔，达到提高采收率的效果。
有机的将射孔、压裂技术一体化结合，效益显著。
针对层间差异性大的特点，直井中采用了不动管柱换层采气工艺技术工艺，实现了多层同采和对多地层参数的同时智能监测。
我们承诺：本参赛作品由团队成员独立完成，不存在剽窃、抄袭等侵权现象。
若违反自愿放弃参赛资格并承担相关责任。
目录第1章气藏方案概要 (6)1.1 气田概况 (6)1.2 气藏描述 (8)1.3天然气储量计算 (24)1.4气藏工程设计 (27)第2章钻井工程设计 (33)2.1地表及浅层地质安全风险评估 (33)2.2井眼轨道优化方案 (34)2.3直井井身结构 (35)2.4井身结构示意图 (36)2.5钻井液方案： (36)2.6普通水平井井身结构 (37)2.7钻机选择 (38)2.8钻具组合设计 (39)2.9水力参数设计 (41)2.10钻井液方案： (42)2.11油层保护对钻井液性能指标的要求 (43)2.12固井方案 (46)2.13套管柱设计 (47)2.14油气层的保护技术： (54)第3章采气工程方案 (56)3.1 油管尺寸 (56)3.2 油管敏感性分析 (56)3.3 防腐新措施 (56)3.4.射孔 (57)3.5射孔参数优化设计 (66)3.6采气方式选择及工艺设计 (70)3.7增产措施 (74)3.8采气特殊问题治理的技术要求 (77)第4章地面工程设计 (82)4.1 供气对象和主要用户的供气要求及总供气量 (82)4.2 天然气集、输管网与工艺流程设计 (82)4.3 天然气净化工艺方法及流程设计 (84)4.4 集、输、脱的设施及其防腐、结垢、水化物的形成与防护 (92)4.5自动控制 (94)4.6通信 (97)4.7消防 (100)4.8供电工程 (104)4.9 节能 (104)4.10 劳动安全卫生 (106)第5章 HSE相关要求 (107)5.1项目经理职责 (107)5.2项目副经理职责 (107)5.3项目技术负责人职责 (107)5.4项目HSE监督员职责 (108)5.5施工队队长HSE职责 (108)5.6 副队长HSE职责 (108)5.7施工队HSE监督职责 (109)5.8施工队技术员HSE职责 (109)5.9 作业班组班长HSE职责 (110)第6章经济评价 (111)参考文献 (112)第1章气藏方案概要1.1 气田概况1.1.1 地理与交通该气藏位于某市区村的东北约10公里。
虽然井场周围便道较多，但是多为村级道路；由于路面松软，所以不能行驶大型车辆，总体说交通较为不便。
工程所在地区位于沙漠地带，地震基本烈度为6度。
管道经过地区除村落地段地下水埋藏较浅（0.4m～2.0m），此地区波状沙丘绵延广布，地势平坦，地表起伏较小，较为开阔。
工程地区属中温带大陆气候，温带半干旱草原荒漠区，具有春季多风、多发沙尘暴，夏季多温热，秋季多阴雨，冬季多干旱且漫长的特点。
降水多集中在7-9月份，以短历时大强度的雷阵雨为多。
夏、秋季多阴雨，是影响工程安全的主要气象因素之一。
夏、秋季施工应注意井场和住地防洪抗灾，避免人身、财产的损失。
表1.1平均气压898.1kPa年平均气温 6.4℃极端最高气温40.3℃极端最低气温-24.3℃平均年降雨量250.0 mm累年平均最多风向NW地面平均温度11.1℃地面极端最高温度57.5℃地面极端最低温度-32.3℃无霜期122天左右该块为新增储量区，没有形成开发井网，周围无井站和集输管网及配套设施。
1.1.2区域地质盆地XX区块构造位置处于XX斜坡，该区块具备良好的天然气成藏条件。
下伏陆相-海陆交互相煤系地层呈广覆式分布且成熟度高；总体近南北向的NPEDC9、NPEDC10 砂体在平缓的西倾单斜背景下，与侧向的河流间湾泥质岩遮挡及北部上倾方向的致密岩性遮挡一起构成了大面积的岩性圈闭。
NPEDC9组稳定分布的近100m 河漫滩相泥岩，构成上古生界气藏的区域盖层。
NPEDC9和NPEDC10 段储层属河流-三角洲相砂体，面积宽广，物性较好，构成了良好的储集体。
NPEDC9和NPEDC10 段储层属河流-三角洲相砂体，面积宽广，物性较好，构成了良好的储集体。
本区构造特征明显、规律性强，地层北东高-南西低，整体呈向西倾斜的单斜。
统计地层坡度较缓，每千米下降2-15m ，没有大的构造起伏，且NPEDC9段顶面、NPEDC10 段顶面的微构造形态有很好的继承性，构造的主体基本上是向西倾斜的单斜构造，只在局部发育微幅度鼻隆构造。
表1.2 NPEDC9顶面、NPEDC10顶面鼻隆构造情况1.1.3 勘探简况与勘探成果通过地震勘探大概确定气藏位置，主要方法有反射法、折射法和地震测井 。
再通过钻井、测井确定含气层位置，并通过取心及分析化验确定岩层的性质。
通过一系列的勘探及测试确定了开发的区域范围，而且确定了主要开采层位是NPEDC9段和NPEDC10段。
通过对气井的解释成果表的分析可以发现NPEDC9段的NPEDC91组与NPEDC92组为主要的含气目的层，而NPEDC10段的NPEDC101组、NPEDC102组、NPEDC103组虽然含气，但由于其所处地层的孔隙度和渗透率均较低，且有的小层含水较多为水层，这也大大的减少了其藏的油气资源的的开发，因此NPEDC10段的NPEDC101组、NPEDC102组、NPEDC103组不作为该气田的主要开发层。
1.1.4 试采简况 层位 鼻根埋深（m ）鼻端埋深 （m ） 起止高差 （m ） 延伸长度 （Km ） 隆起幅度 （m ） 面积 （Km 2） NPEDC9顶-2050 >-2280 >230 213 10~35 2684.59 NPEDC10顶-2050 >-2340 >290 236 10~35 2857.88由M1试采资料可知试采时间2006-8-17～2006-9-30，开始时日产气量稳定在1.48×10^4立方米左右，从2006-9-7有所下降，日产气量稳定在0.75左右，累计产气量为47.37×10^4立方米；日产水量开始两天没有，以后基本在0.20立方米至0.40立方米之间波动，累计产水量为11.60立方米。
油压、套压都持续下降。
由M4试采资料可知试采时间2006-7-25～2006-9-26，日产气量稳定在15280立方米左右，从2006-9-4没有了产量，累计产气量为597689立方米；日产水量开始两天没有，以后稳定在0.003立方米，到2006-8-17没有了产水量，累计产水量为0.06立方米。
油压、套压基本没有太大浮动。
由M5试采资料可知试采时间2006-10-20～2006-12-29，开始时日产气量稳定在1.54*10^4立方米左右，因为维修中间2006-10-31～2006-11-5有所波动，甚至没有产量，从2006-12-16开始没有了产量，累计产气量为77.81×10^4立方米；日产水量由多到少有的时候甚至没水，最后有点增加，累计产水量为12.07立方米。
油压中间有所降低浮动，套压中间有所升高浮动。
由M6试采资料可知试采时间2008-8-17～2008-9-24，开始时日产气量稳定在0.98×10^4立方米左右，过段时间在0.78×10^4立方米左右，累计产气量为55.47×10^4立方米；日产水量一般在1立方米左右，中间也有大的变化，累计产水量为34.20立方米。
油压、套压相对开始有所下降。
1.2 气藏描述1.2.1 地层描述1.2.1.1 地层层序以M4井资料为例，二叠系NPEDC8主要有泥岩和砂岩层交互，NPEDC9主要为泥岩，NPEDC10为煤层，NPEDC11为砂岩和煤层。
石炭系为灰黑色煤层。
奥陶系为白云岩。
1.2.1.2 岩性及岩石特征储层砂岩：主要为岩屑石英砂岩(占60.6%)，其次为岩屑砂岩(占22.2%)和石英砂岩(占17.2%)，成熟度中等~高，石英（46.0%~98.8%，平均82.9%）。
填隙物：含量平均12.6%，其中胶结物含量平均7.3%，以硅质(平均3.2%)、高岭石(平均1.9%)和含铁方解石(平均1.1%)为主，以及少量铁白云石、白云石、方解石、绿泥石、伊利石及混层、菱铁矿和黄铁矿等。
杂基平均5.3%，有水云母(伊利石)、绿泥石和凝灰质。
孔隙类型：该区块砂岩储层孔隙类型多样、演化机理复杂，依据成因可分为粒间孔、粒间溶孔、长石溶孔、岩屑溶孔、铸模孔、晶间微孔、杂基溶孔、收缩缝和微裂隙等。
孔隙组合：面孔率为0%~13%，平均 1.5%，以岩屑溶孔为主，占52.02%，其次为晶间微孔(占15.87%)、粒间孔(占12.20%)、粒间溶孔(占10.87%)、杂基溶孔(占7.16%)。
胶结物：主要有自生粘土矿物(高岭石、伊利石、伊/蒙混层、绿泥石)、碳酸盐矿物(方解石、含铁方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿)、硅质(次生加大和自生石英)，个别井段可见石盐、钙盐和石膏等盐类矿物。
1.2.1.3 层组划分及对比XX油田钻井揭示的地层自上而下依次为：第四系，白垩系，侏罗系的NPEDC1组、NPEDC2组、NPEDC3组，三叠系的NPEDC4组、NPEDC5组、NPEDC6组、NPEDC7组，二叠系的NPEDC8组、NPEDC9组、NPEDC10组、NPEDC11组，石炭系的NPEDC12组，奥陶系的NPEDC13组。
该地区地层除缺失中上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统以及古近系、新近系外，其它地层发育基本齐全。
1.2.1.4 地层厚度横向变化特征在NPEDC91组地层里靠近M6井处的砂体厚度较大，在向M9井和M5井的方向地层后地逐渐变薄，在靠近M2井、M4井和M10井的地层边缘处地层厚度最薄，可达2～3米，而在M3井的北方和M7井的南方地层厚度又稍有增加，但是其厚度也不超过10米。