采油工程设计参考.
采油工程课程设计-实例
目 录1．设计基础数据井深：2000m 套管内径：0.124m 油层静压：18 MPa 油层温度：90℃ 恒温层温度：16℃ 地面脱气油粘度：30mPa.s 油相对密度：0.84 气相对密度： 0.76 水相对密度：1.0 油饱和压力：10MPa 含水率：0.4 套压：0.5MPa 油压：1MPa生产气油比：50m 3/m 3 原产液量(测试点)：30t/d原井底流压(测试点)：12MPa （根据测试液面计算得到） 抽油机型号：CYJ10353HB 配产量：50t/d泵径：44mm(如果产量低，而泵径改为56mm ，38mm) 冲程：3m 冲次；6rpm 沉没压力：3MPa 电机额定功率：37kw2．具体设计及计算步骤（1）根据测试点数据计算IPR 曲线1采液指数计算已知一个测试点；wftest p =12MPa 、test q =30d/t 和饱和压力b p =10MPa 及油藏压力p =18MPa 。
已知b wftest p p ≥则wftesttestp p q j -==5)(b r b p p j q -⋅==40d/t8.1max bb o p j q q ⋅+==67.8d/t 2某一产量 tq 下的流压wfp)(b t t p p j q -=8.1bb omzx jp q q +=1)若b t q q <<0则 jq p p tr wf -= 2)若max o t b q q q <<则按流压加权平均进行推导得； ])(80811[)1(125.0)(max 11bo b t b w w wf q q q q p f j q p f p ---+--+-= 3)若t omzx q q <，则综合IPR 曲线的斜率可近似常数。
jf q q j q p f p w omzx t omzx r w wf )98)(()(----= 3利用IPR 曲线，由给定的配产量计算对应的井底流压。
采油工程课程设计
采油工程课程设计
1. 题目：采油工程设计
2. 目的：通过学习和实践，掌握采油工程的基本原理、设计方法和实施技术，培养学生独立思考和综合应用知识的能力，为其未来在采油领域的工作打下坚实的基础。
3. 内容：
(1) 采油地质学基础
分析油藏地质特征，确定采油方式和开采方式。
包括油层分析、油藏分类、储量计算、井位布置等。
(2) 油井工程设计
包括井控设计和完井设计两部分。
井控设计包括井眼轨迹、钻井液、钻头选择等方面；完井设计包括套管、射孔、压裂等技术方面。
(3) 钻井工程
学生需要掌握钻井操作和钻井现场管理等方面的基本知识，学习班组制作钻井方案，现场调整方案，执行方案。
(4) 提高采收率
学生需要学习提高采收率的方法和技术，了解数值模拟技术的
应用及其方法，掌握评价采收率的基本方法。
4. 考核方式：课程设计作业+ 实验报告+期末论文。
5. 参考书目：
(1) 《采油工程》
(2) 《油井钻完井工程》
(3) 《油田开发技术》
(4) 《油藏物理量测》
(5) 《油田采收率提高技术》。
采油工程 设计方案 依据
采油工程设计方案依据一、方案概述采油工程是指为了有效地开采和生产油田地下储层中的石油资源而进行的工程技术。
采油工程设计方案包括整个油田开发和生产过程中的各个环节，如井位选址、井筒设计、采油方法选择、注水方案设计、生产设备选型等。
本文将根据某油田的实际情况，制定采油工程设计方案，以期能够最大限度地提高油田的产量和采收率，实现经济效益最大化。
二、油田概况该油田位于中国东北部，属于陆相油田，地质构造复杂，岩性多变，含油层厚度大约150米，埋藏深度在1500米左右。
根据地质勘探资料，该油田的原油粘度较高，黏度在1000~5000mP范围内。
三、井位选址在进行井位选址时，需充分考虑油藏的地质特征和分布规律，结合地质勘探结果和地质构造，确定开发方向和井位布局。
在该油田的井位选址中，应尽可能选择各个区块高产能、低采收率的地带为井位，并避开地质风险区域。
四、井筒设计在井筒设计时，需要根据油藏的地质特征和油层性质，合理确定井筒结构和尺寸，确保井筒强度和完整性。
由于油藏中存在高粘度原油，井筒的设计需更加谨慎，井壁稳定性要求高。
因此，在井筒设计中应采用先进的技术手段，如水平井、多级水平井等，以提高采油效率和降低井下工作成本。
五、采油方法选择考虑到油田地质情况和油藏特性，应选择适合的采油方法。
由于该油田的原油粘度较高，因此传统的常规抽油法可能效果不佳，需要采用辅助采油方法。
推荐采用热采方法，如注汽驱或蒸汽吞吐法，以提高油层渗透率和降低原油粘度。
同时，也可以考虑地面加热法，通过地面加热设备对油藏进行加热，降低原油粘度，以便更好地抽采原油。
六、注水方案设计在进行油田开发和生产过程中，注水是一种常用的辅助采油手段。
注水能够提高油藏渗透率，减少地层压力，促进原油的产出。
在该油田的注水方案设计中，应根据油田地质特征和水文地质情况，选择合适的注水井位和注水方式，以提高采收率和降低地层衰减。
七、生产设备选型在生产设备选型中，应根据油田的采油工艺流程和原油性质，选择合适的采油设备和生产设备。
采油工程方案设计案例
采油工程方案设计案例一、项目背景随着全球能源需求的不断增长，油气资源开发已经成为一个全球性的难题。
传统的油气资源开发方式存在着资源浪费、环境污染等问题，给油气资源开发带来了很大的隐患和危害。
因此，油气资源的高效、环保开发方式成为油田开发的主要趋势。
为了提高对油气资源的开发利用效率，我们利用先进的水力压裂技术，设计了一套采油工程方案，以提高油井产能。
二、项目概况该项目是位于美国得克萨斯州的一处新发现的油田。
经过勘探，发现了其中一个油井，但由于地层条件复杂，目前油井产能较低，无法满足需求。
因此，需要对该油井进行优化设计，提高其产能，以满足对油气资源的需求。
三、工程目标1.提高油井产能：通过水力压裂技术，对油井进行改造，提高其产能。
2.保证安全：在施工和生产过程中，要保证安全生产，避免事故发生。
3.环保：施工和生产过程中，要做到环保，减少对周围环境的影响。
四、工程方案设计1.地质勘探分析：对油井所在地层进行详细勘探分析，确定地质条件和地层构造。
2.水力压裂技术设计：根据地质勘探结果，设计水力压裂工艺参数，选择合适的压裂液和压裂砂，确定压裂方式和施工工艺。
3.施工方案设计：制定施工计划，确保施工过程中安全高效进行，同时减少对周围环境的影响。
4.生产方案设计：对压裂后的油井进行生产方案设计，确定合理的生产参数和生产方式，提高油井产能。
5.安全措施设计：制定严格的安全管理措施，确保施工和生产过程中的安全。
五、工程实施1.地质勘探：对油井所在地层进行详细勘探分析，确定地质构造和地质条件。
2.工艺设计：根据地质勘探结果，设计了合适的水力压裂工艺参数，并选用了优质的压裂液和压裂砂。
3.施工实施：按照施工方案，进行水力压裂施工，确保施工过程中安全高效进行。
4.生产实施：在水力压裂完毕后，根据生产方案设计，对油井进行生产，提高其产能。
5.安全防护：严格执行安全管理措施，确保施工和生产过程中的安全。
六、效果评估1.产能提高：经过水力压裂工程的改造，油井的产能明显提高，满足了对油气资源的需求。
采油工程方案设计模板
采油工程方案设计模板一、项目背景
（1）项目名称：
（2）项目地点：
（3）项目规模：
（4）项目背景及重要性：
二、地质勘探资料分析
（1）地层情况及分布
（2）油田储量评估
（3）油藏特征及物理性质
三、油藏开发方案设计
（1）油藏开发目标
（2）油藏开发方法选择
（3）油藏开发计划
（4）注水方案设计
（5）其他辅助开发方案
四、井位选址及井型设计
（1）井位选址原则
（2）井位选址方法
（3）井型选择及设计
（4）钻井方法
五、油田采油工程设计
（1）油田采油设备选型
（2）采油井设计
（3）生产工艺流程设计
（4）水处理系统设计
（5）油气收集及输送系统设计
六、环境保护及安全方案设计
（1）环境风险评估
（2）环保设施建设方案
（3）安全生产方案
（4）应急预案
七、经济效益分析
（1）项目投资分析
（2）油田开发成本分析
（3）油田开发预期产量及收益分析
八、社会效益评价
（1）油田开发对当地社会经济的影响
（2）油田开发对当地环境的影响
（3）社会稳定及和谐发展保障措施
九、总结与展望
（1）项目的意义与价值
（2）未来发展规划
备注：本方案为初步设计方案，具体施工过程中需根据实际情况做出相应调整。
《采油工程方案设计》课程综合复习资料
《采油工程方案设计》参考答案一、名词解释1. 油气层损害：入井流体与储层及其流体不配伍时造成近井地带油层渗透率下降的现象。
2．吸水指数：单位注水压差下的日注水量。
3．财务内部收益率：项目在计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。
4．裂缝导流能力：在油层条件下，填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积。
5．蜡的初始结晶温度：随着温度的降低，原油中溶解的蜡开始析出时的温度。
6．有杆泵泵效：抽油机井的实际产量与抽油泵理论排量的比值。
7．油田动态监测：通过油水井所进行的专门测试与油藏和油、水井等的生产动态分析工作。
8．面容比：酸岩反应表面积与酸液体积之比。
9．流入动态：油井产量与井底流压之间的关系，反映了油藏向该井供油的能力。
10．单位采油（气）成本：指油气田开发投产后，年总采油（气）资金投入量与年采油（气）量的比值。
表示生产1t原油（或1m3天然气）所消耗的费用。
11．应力敏感性：在施加一定的有效压力时，岩样物性参数随应力变化而改变的性质。
12．吸水剖面：在一定注水压力下，各吸水层段的吸水量的分布。
13．水力压裂：利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，在井底附近地层产生裂缝。
继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注目的工艺措施。
14．化学防砂：是以各种材料（如水泥浆、酚醛树脂等）为胶结剂，以轻质油为增孔剂，以硬质颗粒为支撑剂，按一定比例搅拌均匀后，挤入套管外地层中，凝固后形成具有一定强度和渗透性的人工井壁，阻止地层出砂的工艺方法。
15．财务净现值率：项目净现值与全部投资现值之比，也即单位投资现值的净现值。
16．套管射孔完井方法：钻穿油层直至设计井深，然后下油层套管过油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流通道的完井方法。
采油工程设计指南
采油工程设计指南采油工程设计第一节完井工程设计一、完井方法1、油藏工程及采油工程对完井的要求列出各方案的井别及数量：采油井、注水井（或注气井）、水平井、丛式井、多底井、观察井及水源井等。
2、井身结构确定1）套管程序的确定根据原始地层压力和破裂压力剖面、注水压力，确定井身结构层次、下深和水泥面返高。
根据采油工程要求确定完井方式、完钻井眼尺寸及油层套管尺寸。
给出套管程序：（1）表层套管：钢级×外径×壁厚（2）技术套管：钢级×外径×壁厚（3）生产套管：钢级×外径×壁厚绘出完井工程示意图。
2）水泥固井根据要求确定注水泥方式（一次注水泥，分级注水泥或管外封隔器注水泥），根据油藏要求确定水泥性能、返高及主要外加剂和外加剂的数量。
3、完井设计根据油藏特性优选完井方法。
①.套管固井射孔完井若采用套管固井射孔完井，生产套管内径应与最大产油量油管相匹配，并要考虑大修和侧钻更新的要求。
在此基础上选择生产套管的尺寸、钢级、强度、壁厚、螺纹连接类型、螺纹密封脂的类型及上扣扭矩。
若尾管完井，则要给出悬挂深度及悬挂方式。
②.裸眼完井确定是采用先期裸眼完井还是后期裸眼完井。
③.割缝衬管完井割缝衬管完井，要确定缝割的形状、缝口宽度、缝眼排列形式及数量。
若尾管完井，给出悬挂深度及悬挂方式。
若选用定向井和水平井则要考虑套管弯曲，套管螺纹承受的拉力、螺纹的密封问题，造斜段过泵及井下工具等问题。
④.砾石充填完井砾石充填完井时要根据筛管及砾石充填设计要求，（比如绕丝筛管尺寸及缝隙尺寸要求，砾石质量要求、扩眼尺寸及工艺要求等确定充填砾石中径，携砂液配方及性能。
⑤.预充填烧丝筛管完井对预充填烧丝筛管完井进行施工设计。
⑥.其它防砂完成井是否选择有金属纤维防砂筛管、陶瓷防砂、化学预包砂人工井壁等完井，根据具体储层条件来筛选。
对事故井和抢险井的完井方法按现场条件来决定。
4、自喷井系统装置选择1）井口装置优选自喷井井口装置（采油树）的型号、连接基本形式（法兰、卡箍连接）、最大工作压力及公称通径和试压等级。
采油工程设计参考
XXX油田ODP方案第一章总论第二章地质与储量第三章开发方案第四章钻井工程或钻井与完井工程第五章采油工程第六章油气处理与集输第七章…采油工程设计方案第一章钻完井及采油工程设计基础1.1 油田概况及储层物性1.1.1 油田的地理位置和环境条件1.1.2 地层分层1.1.3 储层物性1.1.4 地层压力系数及地温梯度1.1.5 流体性质1.2 油藏推荐方案1.2.1 开发方式衰竭开发or注水、注气开发？1.2.2 布井井数及井槽预留要求1.2.3 油藏靶点坐标1.3 油藏实施要求1、在实施过程中，应做好地质油藏跟踪和测试工作，加强钻井跟踪，以便及时利用新的钻井资料，指导下一口井的钻井和及时进行井位调整；2、为更好监测油藏生产动态，所有生产井在电潜泵下加压力温度传感器，为确定油田合理的单井产量和生产压差提供依据；3、生产管柱设计应满足取资料要求；9、加强电潜泵生产管理，尽量选用优质大排量的电泵，降低作业费用，保证油井产能。
……1.4 CO2腐蚀预测及防腐方案1.5 工程方案描述1.6 钻完井设备选择1.7 钻完井及采油工程方案制定原则及钻井基本情况钻井、完井和采油工程方案的制定遵循安全、适用、经济的原则；设计的主要依据为满足地质油藏专业推荐油藏开发方案的要求。
同时，本方案设计应满足国家、行业及海油总相关标准的要求，所设计的内容及深度应满足“海上油田总体开发方案编制要求”的要求。
第二章采油工程4.1 概述油藏工程研究优化的推荐方案等。
4.2 机采方式选择根据油藏专业提供的油田开发指标预测，应用PipeSim软件进行井筒管流计算。
油井自喷期分析，需要进行人工举升采油。
电潜泵or 气举？电潜泵地面控制设备，选择每一口电潜泵井配备一台变频器，有利于油井的调产。
4.3 油管设计4.3.1油管尺寸选择原则生产井油管尺寸选择主要应满足以下要求：1.在给定的地面条件下能满足最大产量要求；2.在规定的产量下保持尽量长的自喷生产时间；转电泵生产后耗电量最低。
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XXX油田ODP方案
第一章总论
第二章地质与储量
第三章开发方案
第四章钻井工程或钻井与完井工程
第五章采油工程
第六章油气处理与集输
第七章…
采油工程设计方案
第一章钻完井及采油工程设计基础
1.1 油田概况及储层物性
1.1.1 油田的地理位置和环境条件
1.1.2 地层分层
1.1.3 储层物性
1.1.4 地层压力系数及地温梯度
1.1.5 流体性质
1.2 油藏推荐方案
1.2.1 开发方式
衰竭开发or注水、注气开发？
1.2.2 布井井数及井槽预留要求
1.2.3 油藏靶点坐标
1.3 油藏实施要求
1、在实施过程中，应做好地质油藏跟踪和测试工作，加强钻井跟踪，以便及时利用新的钻井资料，指导下一口井的钻井和及时进行井位调整；
2、为更好监测油藏生产动态，所有生产井在电潜泵下加压力温度传感器，为确定油田合理的单井产量和生产压差提供依据；
3、生产管柱设计应满足取资料要求；
9、加强电潜泵生产管理，尽量选用优质大排量的电泵，降低作业费用，保证油井产能。
……
1.4 CO2腐蚀预测及防腐方案
1.5 工程方案描述
1.6 钻完井设备选择
1.7 钻完井及采油工程方案制定原则及钻井基本情况
钻井、完井和采油工程方案的制定遵循安全、适用、经济的原则；设计的主要依据为满足地质油藏专业推荐油藏开发方案的要求。
同时，本方案设计应满足国家、行业及海油总相关标准的要求，所设计的内容及深度应满足“海上油田总体开发方案编制要求”的要求。
第二章采油工程
4.1 概述
油藏工程研究优化的推荐方案等。
4.2 机采方式选择
根据油藏专业提供的油田开发指标预测，应用PipeSim软件进行井筒管流计算。
油井自喷期分析，需要进行人工举升采油。
电潜泵or 气举？
电潜泵地面控制设备，选择每一口电潜泵井配备一台变频器，有利于油井的调产。
4.3 油管设计
4.3.1油管尺寸选择原则
生产井油管尺寸选择主要应满足以下要求：
1.在给定的地面条件下能满足最大产量要求；
2.在规定的产量下保持尽量长的自喷生产时间；转电泵生产后耗电量最低。
4.3.2油管尺寸敏感性分析
根据油藏提供的开发指标预测，
根据油管尺寸敏感性分析，油管尺寸越大，在油管上的摩阻损失越小——不同产液量下的油管尺寸与井底流压关系
推荐本油田的X口生产井全部选择XX″油管进行生产。
4.3.3 油管下入深度设计
各井下入深度应深于“最浅下泵深度”——参考周边油田、或根据地层能力递减规律确定。
4.3.4油管强度设计
4.3.4.1设计原则
1.油管强度设计考虑抗外挤屈服强度、抗内压屈服强度及抗拉强度。
2.油管抗外挤屈服强度的计算考虑油管全部掏空并且油套管环形空间内充满钻井泥浆的最不利情况。
4.油管抗内压屈服强度的计算按试压工况的内压载荷。
4.从经济及安全的角度选择油管壁厚，同时考虑有利于施工作业。
4.3.4.2安全系数选择
参考有关油田油管强度设计采用的安全系数，考虑到油管的载荷条件与油层套管相近，因此，采用如下强度设计安全系数对油管进行强度校核：
抗外挤屈服强度安全系数： 1.10
抗内压屈服强度安全系数： 1.10
抗拉屈服强度安全系数： 1.60
4.3.4.3设计结果
由于溶解气中含有一定的CO2，CO2计算分压值为XXMPa，具有腐蚀环境和条件，要求油管材质防腐。
推荐选用XX材质。
油管强度计算条件：选用井身轨迹进行强度校核。
按照《海上油气田完井手册》，油管抗拉屈服强度的计算公式如下：丝扣连接屈服强度=油管重量+解封力+摩阻-浮力（油管重量=油井斜深*单位油管重量，解封力取200KN，油管摩阻取油管重量的20%，浮力=压井液最小比重/钢材比重*油管重量）。
其校核结果如下表所示。
4.3.4油管设计结果
4.4 井口压力、温度计算
4.4.1基础数据
4.4.2计算结果及分析
注意稳定生产与启动时的差异。
气井注意低温（特别是启动时的水合物预测预防！）
4.5 油田动态监测
根据油田的情况，建议全部油井下入泵工况监测仪对井下压力、温度、电泵运行参数进行监测？
4.6 修井工艺
4.6.1修井内容及频率预测
根据油田开发的要求，在油田的整个开发过程中，修井作业内容主要是检泵和一些油井小修作业。
电泵平均寿命达1200天
单次作业时间6天
4.6.2修井机作业内容
1.油井检泵等常规作业
2.常规打捞作业
3.其它小修作业
4.7 采油工程对钻完井及地面工程的要求
1.平台要考虑预留井槽电潜泵地面配套设备的空间。
2.单井电泵地面控制设备全部选择一对一变频器，要求平台提供480V交流电源。
4.由于原油凝点高（高于海底温度），柴油罐要适当考虑避台风时生产井压井作业柴油用量。
第五章钻完井和修井设施
第四章采气工程
海域概况等，同采油方案。
4.1 开采方式选择
气藏依靠弹性能量衰竭式开采，气井采用自喷方式开采？
4.2 油管设计
4.2.1 油管选择原则
∙满足开发要求，在给定的地面条件下能获得最大产量
∙减少气体的滑脱损失和摩阻损失，充分利用气井自身能量携液。
保持自喷生产时间最长
∙考虑冲蚀（Erosion）速度，详细参见API RP 14E
∙考虑油管尺寸对井筒水合物的形成的影响
∙考虑增产措施和开采方式以及经济等方面因素来综合分析选择油管
可通过选择合适的油管尺寸来达到防止气井井底积液的目的。
4.2.2 油管尺寸选择
根据上述油管选择原则，选择油管尺寸时需要同时考虑尽可能保持较高井口压力和达到一定携液能力（携液临界流量）。
根据油藏专业提供的配产，经软件计算，得到采用不同油管尺寸对应不同单井产气量下的井口压力，结果见图X。
4.2.3 油管类型选择
参考有关油田油管强度设计采用的安全系数，采用如下强度设计安全系数对油管进行强度校核：
∙抗外挤强度安全系数：1.125
∙抗拉强度安全系数：1.60
∙抗内挤强度安全系数：1.10
∙
油管选择条件：部分井有CO2腐蚀，需要考虑材质防腐。
按井筒完井液漏失1/3计算拉力。
封隔器强行解封拉力取200kN。
采用的油管尺寸及类型为：4½"，13Cr-80，扣型，12.60 lb/ft。
4.3 井口压力和温度估算
4.3.1 井口压力估算
气藏的生产制度有定产气量、定井底压差、定井口压力等。
本设计需要考虑举升方式
4.3.2 井口温度估算
∙井口温度的估算
嘴前温度范围：
嘴后温度范围：
4.4 井筒水合物生成预测
4.4.1 天然气水合物的生成条件
4.4.2 天然气水合物生成条件的预测
目前，有许多可供选择的确定天然气水合物生成压力和温度的方法，大致可分为查图法、经验公式法、相平衡计算法和统计热力学法4大类。
可以采用PIPESIM软件预测。
4.5 主要修井作业内容
由于气田都是自喷气井，预计修井作业的频率不高。
修井内容主要为：
∙后期更换油管常规作业
∙常规钢丝作业
∙后期气井侧钻
∙后期打调整井
4.6 排水采气工艺
如何解决气井生产过程中可能井筒积液是气井生产过程中经常面临的突出问题。
当气井能量不足井筒积液不能及时排出不仅影响气井产量，而且更为严重的是当井筒积液过多时还会造成气井停喷。
因而需要采用合适的排液采气工艺和方法有效解决问题。