石油工程基础学习心得——袁浩

石油工程基础学习心得应化10902班39 袁浩200906447 经过十五周的系统学习，在胡老师的指导下，从一个对石油工程懵懂无知的学生，逐渐成为一名对石油工程各方面略有了解的“知情人”！下面我将对自己在这十五周的学习感受，学习心得进行总结。

在选课时，当我看到石油工程这几个字时，在想这会是一个什么样的课程。

作为应化的学生，与油田挂钩的专业，这是必不可少的必备知识！在绪论部分老师为我们讲解了目前我国的石油工程的发展情况，分别从钻井和采油两个方面来阐述早期的钻井与采油技术到目前的三采所具备的钻井与采油技术，让我们了解到石油工程的发展历史。

此外还联系到我院的与油田合作情况，为我们作了详细阐述，同时作为一名应化的学生，也感到自己肩上的责任。

现在石油的开采的难度越发的困难，对与其相关的专业的挑战也越发多。

顾名思义，石油工程即为主要为开采具有工业储量的石油，天然气资源提供技术基础。

石油工程学本身具有广泛的基础，充分吸收了工程学、地质学、数学、物理学、化学、经济学和地质统计学的基础知识。

其主要内容是石油工程领域覆盖了油藏工程、钻井工程和采油工程三个独立又相互衔接的工程领域，也就是覆盖了石油开发生产的全过程，并交叉涉及到油气勘探的一些基本内容。

石油是一个国家的重要能源物资，对于石油的形成，众说纷纭。

主要两种不同的学说即有机与无机生成，大部分专家认同有机生成学说。

认为：古代生物的遗骸在浅海、海湾、内陆湖泊等地沉积下来，并被新的沉积物迅速埋藏起来，使这些有机物不被氧化而保存下来。

随着上部沉积物的不断增厚，温度和压力的升高，有机物便在一定的温度、压力条件和特殊的环境下，经过复杂的物理化学变化，最后转变成石油和天然气。

首先接触到的是油藏工程，说到油藏就要谈到油气藏。

油气藏：石油工程的直接对象（或目的层）是油气的储集地，即油气藏。

它通常被定义为：油气在单一圈闭中的聚体。

油气在具体孔隙（裂缝）性和渗透性，并为同一动力学系统的最简单的岩层中聚集就形成了油气藏。

条件是：有一定数量的运移着的油气、有遮挡物（不渗透性岩层）的作用，阻止了它们继续运移，而在具有孔隙性（裂缝性）地层（又叫储集层）聚集起来。

油藏主要是液态碳氢化合物，气藏主要是气态碳氢化合物。

一个油田可以是一个油、气藏，也可以是包括多个油、气藏。

结合作业现场对于身处地层的原油需要了解其处于地层中的原油的物性，地层油处于高温高压状态下，并溶解有大量的天然气，其物性与地面原油有很大的差别，如粘度、密度和压缩系数等。

在油藏开采过程中，随压力、温度的降低以及油中溶解气的不断释出，地层油的性质也在不断变化，渗油计算及开采工艺设计等都是必不可少的。

相继了解到地层原油的溶解气油比、地层原油的体积系数B、地层原油的压缩系数、地层原油的粘度等概念，它们都与地层的环境（温度、压力等）有关。

此外还需了解天然气的一些高压物性，即天然气的状态方程和压缩因子、天然气的体积系数和压缩系数、天然气的粘度 等。

在采油过程中，除了油与气之外，还含有大量的水，则必须了解在高压地层中水的性质。

地层水包括油层水（底水、边水、层间水）和外来水，另外还有油藏中含油（气）部位的束缚水。

底水、边水都是驱油能量，层间水和外来水对油井生产会带来不利的影响。

因而我们了解这些水的性质，可以分析油井出水、原油性质变化的原因。

地层水中主要为CaCl2和NaHCO3。

其含量来表示地层水的矿化度。

地层水虽然与地层原油一样处于高温高压下，但由于其中主要是含有大量的无机盐，所溶解的天然气量相对很少，因此，溶解气对地层水高压物性的影响很小，即：地层水的高压物性对于压力、温度、溶解气等具有一定的稳定性。

在学完地层中油气水的高压物性之后，还需知道油藏岩石的一些物理性质。

这对钻井有重要的意义。

相继懂得了油藏岩石的孔隙度和流体的饱和度、油藏岩石的压缩系数、油藏岩石的渗透率、油藏岩石的润湿性和油水的微观分布等概。

接下来便接触到我最熟悉的一点，钻井油气钻井方法及工艺我们这个专业的主要方向就是研究钻也方面的。

早在油田化学这门课程中就了解了许多与钻井有关的知识。

石油钻井方法的发展历程：古老的人工挖掘（前三世纪到十一世纪）——人力冲击——顿钻钻井——旋转钻井法——井下的动力钻井法——连续管钻井法。

而连续管钻井在国内的应用并不广泛，我目前在和老师一起做这个方面的项目，研究连续管钻井钻井液的配方。

连续油管钻井技术具有许多独特的优点：能够不关井作业，实现真正欠平衡钻井；提高钻井自动化程度，降低人力需求和作业成本；连续油管可内置电缆，改善信号的随钻传输，实现完全的随钻测井，有利于实现闭环钻井。

但连续油管钻井技术也存在一些局限性，主要表现在：施加钻压困难，钻水平井时水平延伸能力有限；所钻井眼直径较小，井眼清洗困难；连续油管疲劳寿命较低等。

连续管钻井的应用前景非常大，针对它的一些缺点也是对钻井液提出的要求。

选择钻井液时必须注意以下几个方面：保证远距离水平钻井的高润滑性能；具有好的井眼稳定性，对地层的损坏小；保持较低的固相含量以保证高的机械钻速和降低摩阻；利用小的泥浆量能最快地去除细小钻屑；通过滤失控制防止由于高固相含量而导致的卡钻；保持低的磨擦压力保证最大的流速和最小的CT疲劳。

除了不同的钻井方法，还有不同的井，按目的不同划分为：探井和开发井。

按井眼轨迹来分就有：重直井、定向井、水平井、分支井、丛式井等。

探井包括：地质浅井、地层探井、预测井、详探井、资料井等。

开发井包括：浅油气井、油气井、注入井、检查井等。

一口油井的建成要经过许多个工艺过程，主要分为三个阶段：即钻前准备、钻进和完井，而每个阶段又包括了许多具体的工艺过程。

钻前准备包括：修公路、平井场及打水泥基础、钻井设备的搬运和安装、井口准备、备足钻井所需的各种工具、器材，如钻杆、钻铤、钻头以及泥浆泵必要的配件、洗井液处理剂等以及生活的必需物资。

钻进包括：破岩、洗井、接单根、起下钻、更换钻头、开钻等。

在整个钻井的过程中钻井液起着举足轻重的作用，故钻井也有了石油工程“血液”之称。

钻井液具有携带和悬浮岩屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却和润滑钻头、钻具、传递水动力等作用。

国内钻井液的研究水平达到了国际领先水平，钻井液的类型也是非常庞大。

可分为：分散钻井液、钙处理钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液、聚合物钻井液、钾基聚合物钻井液、油基钻井液、合成基钻井液、气体型钻井流体、保护油气层的钻井液等等。

与钻井液相配的处理剂又是数不胜数，简单的分类可分为：无机处理剂、有机处理剂、表面活性剂；按其作用可分为：碱度剂和PH控制制、杀菌剂、除钙剂、腐蚀抑制剂、消泡剂、乳化剂、降失水剂、絮凝剂、起泡剂、堵漏材料、润滑剂、页岩稳定剂、表面活性剂、稀释剂和分散剂、增粘剂、加重剂等等。

在一口井钻探完成之后，需要固井完井试油，之后便是采油的工作。

常用的采油方式有：自喷和人工举升方式。

自喷采油：如果能量足够大，开井后，原油能自动喷出地面，这种完全依靠天然能量将油采出地面的方法，称为自喷采油。

人工举升方式采油：如果地层本身的能量较小，必须人为地补充能量，才能把油采出地面的，如气举、深井泵抽汲办法等，这种借助人工或叫借助机械的采油方式，称着人工举升采油或叫机械采油。

气举采油基本原理：是利用人工举升方法，把压缩气体注入油管底部，与地层液混合，靠气体在液体中膨胀，降低液体密度和油管中液柱重量，使油管内的流动压力梯度下降，从而降低井底流动压力，建立起将液体举升到地面的生产压差，这样一种方法叫，是最接近自喷采油的一种人工举升方法，气举所使用气体可以是天然气或氮气、空气，氮气成本较高，空气危险性大，所以常用天然气。

优点：灵活性好，它的井口、井下设备比较简单，管理调节比较方便，特别适合于海上采油，深井、斜井，含砂和因不能下深井泵采油的油井；作业费用低；适应性广，大角度斜井，狗腿角大的井，出砂结蜡，结垢井。

最后是一个最现实的问题，关系到经济效益的问题——提高采收率！原油采收分为一采二采三采四采。

所谓一采即为利用地层的天然能量将原油驱出，二采即为采用人工注水，注气进行采油的方法。

目前国内主要在采用三采，它是以化学的、物理的热力的或联合的作用为基础，来提高采收率的方法。

四采即为微生物采油法，国内处于现场试验应用阶段。

提高驱油的采收率的措施主要从两方面着手进行，一是提高驱油效率，二是提高波及效率。

提高驱油效率是指由天然的或人工注入的驱替剂（液）波及范围内所驱替出的原油体积与波及范围的总含油体积的比值。

它反映了驱替液的洗油能力。

提高波及效率是指天然的或人工注入的驱替剂接触的部分油藏体积()s V与整个油藏含油体积（V）的比值。

用E表示，在某种意义上：体积波及系数是平面波及系数与纵向波及系数的乘积。

目前提高油藏采收率的方法主要有：化学驱油法、混相驱油法、热力采油法和微生物采油法等。

化学驱油法是指利用注入油藏的化学剂改善原油——化学剂溶液——岩石之间的物化特性，如降低界面张力、改善流度比等，而提高原油采收率的驱油法。

化学驱包括：聚合物驱油法、碱水驱油法、微乳液驱。

混相驱油法系指向油藏注入一种能与原油在地层条件下，完全或部分混相的流体驱替原油的开发方法。

实际上为了消除驱动介质（水或气）与地层油的界面，而在驱油过程中于两者之间建立互溶混带，来提高采收率的方法，称为混相驱油。

其包括：烃类混相驱、非烃类混相驱。

热力采油法是向油藏注入热流体，或使油层就地发生燃烧形成移动热流，靠热能降低原油粘度，以增加原油流动能力的采油方法。

热力采油法有火烧油层和注热流体法两种方法。

微生物采油法是指注入合适的菌种及营养物，使菌株在油层中繁殖，代谢石油，产生气体或活性物，可以降低油水界面张力，以提高石油采收率的方法。

在学完石油工程基础这一课程之后，对整个工程有了大致的了解，对于钻井采油的一些方法及其原理也有了更深的认识，同时对自己的专业也有了更清晰的认识。

感谢老师胡老师在这学期的辛勤付出，在这堂课上的所学对我们今后的工作也会有很大的帮助！。