高德利老师-现代油气井工程理论和方法概论2016
石油工程新理论与技术讲座论文
石油工程新理论与技术讲座论文张一凡（学号2012010298，石油工程12级卓越班，中国石油大学（北京），北京市，102249）摘要：随着各大油田步入开发阶段的后期，传统的油藏类型面临高含水、驱动能量不足、提高采收率困难等等问题，而非常规油气藏的开采难度较大，并且部分存在地形问题难以开采，或者技术不成熟无法大规模开采的问题，导致石油行业进入了一个前沿科技和研究为主导的情况当中。
本文结合了新理论与技术讲座课程里中国石油界顶尖的八位老师在各个方面进行的讲解，对石油工程的新理论与技术进行了归纳和汇总。
这其中包括石油工程学科特点与科技动态、固壁仿生与超分子化学、地质应力分析及工程应用新进展、非常规气藏的研究与开发、特低渗油藏提采的研究、低渗地层开发与水平井研究、火驱提高采收率进展以及高含水期油田堵水调剖的原理和方法，分别由高德利、蒋官澄、金衍、李相方、岳湘安、吴晓东、赵仁保和姜汉桥老师讲授。
关键词：石油工程；新理论与技术；固壁仿生；地应力；1高德利：石油工程学科特点与科技动态1.1 石油工程学科的特点在讲述的开始，高德利老师通过提问和分析生产时的各个环节，为我们揭示了石油工程的基本概念。
总的来说，高老师强调了概念记忆的重要性，点明了石油与天然气工程就是围绕油气资源的钻探、开采及储运而实施的知识、技术和资金密集型工程，是油气资源开发的核心业务。
而石油天然气工程涉及多门学科作为基础，在研究地层、工程装备、流体等多种与石油工程密切相关的因素时，应用了如理论分析、物理模拟、数值模拟、数理统计及矿场测量与试验等方法。
1.1.1 研究因素石油工程包含许多主观和客观因素。
大体分为三部分：1.1.1.1地层：客观因素在石油工程的研究中，地层作为不可忽视的一部分，具备研究的客观性。
不论是钻井还是油藏采油都需要考虑地质构造、岩性、地应力、可钻性、各向异性等等性质，并且不可避免的需要结合地层的温度、压力等物理性质。
对于特殊的地层，裂缝、溶洞的考虑和敏感性因素的克服都是研究过程中的重点。
2016SEG岩石物理与井筒地球物理研讨会
2016 SEG 岩石物理与井筒地球物理研讨会日期：2016年8月28-30日地点：北京岩石物理学构建了衔接地表、井下、及实验室地球物理测量数据与岩石内在物理性质的桥梁。
综合物理、应用数学、地质、地球物理以及相关学科的原理和方法，岩石物理学为我们提供了优化和解释地球物理成像模型及油藏描述的理论和方法，将地球物理数据转化成储层岩石和流体的物理性质。
岩石物理是油气勘探、开发、生产中不可或缺的一门应用学科，在石油天然气勘探开发中的重要性日益增加。
当前油气行业面临页岩油气、致密砂岩油气、裂缝油藏等非常规油气藏等方面的挑战，需要更加精准和高效的岩石物理学方法。
井筒地球物理提供现场测量数据，用于刻画油藏构造，确定储层岩性和流体的物理属性。
当前井筒地球物理面临的问题是怎样为常规和非常规油气藏的勘探和开发提供高性价比的增值服务。
这需要对油藏属性进行更为精确的定量评估，增进岩石物理学方法在井中、井间和地面地震等测量数据处理解释上的综合应用。
研讨会将包括四个主题：（1）更为精确和全面的岩石物理参数测量、分析、岩石物理模型和解释方法；（2）近井及远井的高分辨率成像，井中微地震监测；（3）电缆测井及油藏描述；（4）井震数据综合应用最新进展。
研讨会的专题包括：∙岩石物理——碳酸盐岩、含裂缝岩石和非常规油气藏的岩石物理参数测量；岩石物理模型；定量解释；实验岩石物理；数字岩石物理；∙测井——纵、横波速的精确测量；油藏描述和地层评价；裂缝检测与描述；井震数据综合应用；∙测井声学与地震学——井周和井间高分辨率成像，时移监测，井震结合，垂直地震剖面，井间地震，水力压裂微地震监测与评估；∙新概念与创新技术——分布式光纤声波检测技术，岩石物理进展，岩石物理和地球物理学科中的创新方法和技术。
重要日期：论文投稿开始日期：2016年3月21日论文投稿截止日期：2016年5月20日注册开始日期：2016年6月1日优惠注册截止日期：2016年8月1日如投稿，请填写Call for Abstracts中第二页的表格，并将表格及论文一共发邮件至SEG中国邮箱：china@。
油藏工程基本原理
34
（2）油藏储量级别(续) 控制地质储量
指在某一圈闭内预探井发现工业油（气）流后，以建立 探明储量为目的，在评价钻探过程中钻了少数评价井后所 计算的储量。 控制储量可作为进一步评价钻探、编制中期和长期开
发规划的依据。
《油藏工程原理》讲义
35
（2）油藏储量级别(续)
探明地质储量
《油藏工程原理》讲义
7
绪论
孔隙度: 描述岩层储存油气的能力 水平方向渗透率: 描述油藏中流体的水平方向的 流动能力 垂直方向渗透率: 评价重力作用的影响和层间流 动能力 岩性分析: 提供岩石来源、纹理、结构的描述 残余相饱和度: 估计采收率 水的矿化度(Water Salinity): 矫正电测井，确定 钻井液侵入程度 岩芯伽玛测试: 矫正井下伽玛射线测井 岩石颗粒密度: 矫正密度测井 岩芯拍照: 提供岩心的永久存档
其中：
A h h A
j j
j
Aj h j
Aj h j
《油藏工程原理》讲义
30
中石油石油地质储量容积法
容积容积法计算石油地质储量公式： N＝100·A·h·(1—Swi)ρ o/Boi 式中：N—石油地质储量，104t； A—含油面积，km2 h—平均有效厚度，m； φ —平均有效孔隙度，f； Swi—平均油层原始含水饱和度，f； ρ o—平均地面原油密度，g/cm3 ； Boi— 平均原始原油体积系数 Rm3/Sm3。
ho h WOC
含油面积Ao:
充满程度β ：
Ao
Vc Ao h (1 swc )
油藏容积
《油藏工程原理》讲义
19
Vc Ao 0 1 Vct At
若 ＝ 1，表明圈闭已经充满，同时也表明更多的油 > 0，表明圈闭中聚集了油气，同时也表明油气从
油气井防砂新技术PPT课件
min
对扣
66 8~10 3m3/ 18~20 50t 35 2-7/8 3t
min
对扣
六、滤砂管裸 眼完井技术
水平井裸眼开采技术在提高 油井产量和油田最终采收率 方面具有明显的技术优势， 已在我油田得到较多应用并 取得了较好的效果。
钻出水平井眼
油层
油层
下入完井管柱
7in套管 分级箍 管外封隔器
（4）单纯滤砂管挡砂，对水平段部分高渗透 带而言，流量大，出砂多，极易形成过水孔道， 造成底水锥进，使油层过早水淹，将砾石充填 满炮眼附近，可将地层出砂阻挡在井筒以外， 而高渗透带流量相对大，地层运移来嵌入砾石 层的地层砂相对较多，使其渗透率相对降低， 有一定的防止底水锥进的控水效果，有利于提 高最终采收率。
2、工艺特点： 1)一趟管柱可完成地层挤压与环空充填 防砂施工的所有工序； 2)能够实现有套压和无套压施工，其中 无套压挤压施工，特别适用于上部油层 套漏的油井，并保护上部套管； 3)密封压力达35MPa，抗上顶力70t，可 实现大排量的压裂施工，以减少砾石的 破碎。
二、压裂防砂一体化技术
1、简介：
五、工具技术 1、一趟管柱高压充填工具技术
为简洁高效地进行一趟管柱高压充填和压裂防砂一体化工艺，研
究开发了适用于51/2in 、7in、95/8in套管的JC-116、 JC-152、JC-
210 ;JCa-116a、 JC-152a、 JCa-210a 以及适用于水平井的JCP116、 JCP-152、JC-P210九种高压砾石充填工具，均有4个充填
2）管柱结构
充填工具 安全工具 扶正器 热采绕丝筛管 丝堵 水 平 桥 封
3）工艺特点：
1)一趟管柱大排量地完成地层挤压与环空充 填防砂施工的所有工序； 2）采用了阻流辅助机构将地层及环空填满 填实； 3）确定了砾石不沉降地最小携砂液临界流 速。
盐岩层井眼缩径粘弹性分析
E
η
σ
σ
图 1 麦克斯韦模型 Fig.1 Maxwell model
因为弹簧(H)和粘壶(N)是串联的，所以弹簧的
应力 σ H 与粘壶的应力 σ N 相等，且都等于模型的总
应力σ ；而模型的总应变 ε 为弹簧的应变 ε H 与粘壶
的应变 ε N 之和，即
ε = εH +εN
(1)
对于弹簧 H，有
σ = σ H = EεH
g/cm3 g/cm3 g/cm3 g/cm3 g/cm3 g/cm3
ur
=
r 4
⎡P
⎢ ⎣
sQ
(2Pm
−σH
−σh )−
图 3 泥浆密度对井眼缩径的影响 Fig.3 Effect of mud density on wellbore shrinkage
第 23 卷 第 14 期
韩建增等. 盐岩层井眼缩径粘弹性分析
1引言
油气钻井工程中，经常遇到厚度从几十米到数 百米不等的盐岩层。在江汉、华北、中原、塔里木 等油田，盐岩层埋深通常在 3 000～5 000 m。这种
处于较高温度和围压环境中的盐岩具有较强的流变 性，井眼钻穿盐岩层后，由于岩石蠕变则会发生井 眼缩径。大量的工程实践表明，盐岩层段钻井工艺 复杂，井下事故频繁[1～3]，如果处理不当，可能导 致埋钻具或大段井眼报废，严重阻碍了对盐岩下面 的储集层的勘探开发。因此，深入研究盐岩层井眼
⎤ ⎥ ⎦
Y
σh
Pm
θ
o
(8)
σH X
P (3KP + 7Q sQ (3KP + Q
) )
(σ
H
−
σ
h
)
cos
博士论文：深水油气钻探井筒多相流动与井控的研究
中国石油大学（华东）博士学位论文深水油气钻探井筒多相流动与井控的研究姓名：***申请学位级别：博士专业：油气井工程指导教师：***20071001中国石油大学（华东）博士学位论文图３－ｌ模拟深水钻井条件的水合物实验装置矾ｇ．３－１Ｅｘｐｅｒｉｍ蛐协Ｉａｐｐａｒａｔｕｓ确咂ｕＩａ伍培恤ｅｄ∞ｐｗａｔｅｒｄｒｎｌｉｎｇｃ仰ｄｉ廿ｏｎｓ水合物分解实验在恒温恒压下进行，压力由回压压力控制系统进行控制，回压压力控制系统由中间容器、回压阀以及控制管路组成，中间容器的压力由高压空气瓶提供。
通过该系统，可以使分解压力与对应的相平衡压力在一定压差下进行。
分解得到的气体由一中间容器采集，并对该容器的在实验过程中的压力变化实时采集，通过测得的压力可以求得分解气的量。
３．４．２实验方法在实验前用蒸馏水把反应釜清洗两次，并用实验气体进行吹扫，然后抽真空。
在反应釜中注入６００９左右的蒸馏水，水量用精度为士０．０１９的电子天平称量。
开启缓冲罐，调节压力调节阀，给反应釜充气，使反应釜中压力达到实验设定压力。
在水合物生成实验过程中关闭进气阀，由ＰＶＴ方程可以知道参与生成的甲烷气体的量，从而可以确定生成水合物的量。
开启水浴，调节恒温水浴的温度，使反应釜中的温度达到实验温度预设值，当反应釜温度达到设定值并稳定后，保持恒温水浴的温度不变。
实验过程中水合物形成时，反应釜中压力明显降低。
水合物形成过程中利用数据采集系统记录流量及反应釜内的温度、压力值。
生成完成后进行分解实验，分解过程中利用回压控制系统和水浴保持反应釜内恒温恒压，实时测量气体收集容器中采集分解气的压力，通过计算转化３１中国石油大学（华东）博士学位论文为物质的量，从而可以确定分解气生成速度，并得到水合物分解速度。
３．４．３实验过程每次实验主要包括水合物的生成和分解两个过程。
水合物生成实验阶段主要是加入药品后，把体系升温２５℃稳定，开始降温，同时利用数据采集器采集降温过程中温度和压力值的变化情况，观察水合物的生成情况。
2016-2017中国石油大学油气井力学与控制工程考试科目、考研真题、考研参考书目考研经验--新祥旭考研辅导
专业代码、名称及研究方向人数考试科目备注082001油气井工程01油气井力学与控制工程02油气井岩石力学与工程03油气井流体力学与工程04油气井化学与工程6① 101政治②201英语一或202俄语③302数学二④823油气井工程综合(I)或824 油气井工程综合(II)或862 物理化学I．油气井工程综合(I) 包括工程力学和流体力学，油气井工程综合(II) 包括钻井工程、完井工程II．同等学力加试科目：从④中选取与初试科目不同的科目。
III．本专业的调剂考生仅限于985、211高校（本部）。
接收调剂考生本科毕业专业：化学工程与技术、力学、数学、机械工程、地质资源与勘查工程学习方法建议1．参考书的阅读方法（1）目录法：先通读各本参考书的目录，对于知识体系有着初步了解，了解书的内在逻辑结构，然后再去深入研读书的内容。
（2）体系法：为自己所学的知识建立起框架，否则知识内容浩繁，容易遗忘，最好能够闭上眼睛的时候，眼前出现完整的知识体系。
（3）问题法：将自己所学的知识总结成问题写出来，每章的主标题和副标题都是很好的出题素材。
尽可能把所有的知识要点都能够整理成问题。
2. 学习笔记的整理方法（1）通过目录法、体系法的学习形成框架后，在仔细看书的同时应开始做笔记，笔记在刚开始的时候可能会影响看书的速度，但是随着时间的发展，会发现笔记对于整理思路和理解课本的内容都很有好处。
（2）做笔记的方法不是简单地把书上的内容抄到笔记本上，而是把书上的内容整理成为一个个小问题，按照题型来进行归纳总结。
3．真题的使用方法分析试题主要应当了解以下几个方面：命题的风格（如难易程度，是注重基础知识、应用能力还是发挥能力）、题型、题量、考试范围、分值分布、考试重点、考查的侧重点等。
考生可以根据这些特点，有针对性地复习和准备，并进行一些有针对性的练习，这样既可以检查自己的复习效果，发现自己的不足之处，以待改进；又可以巩固所学的知识，使之条理化、系统化。
2016-2017中国石油大学油气井化学与工程考试科目、考研真题、考研参考书目考研经验--新祥旭考研辅导
专业代码、名称及研究方向人数考试科目备注082001油气井工程01油气井力学与控制工程02油气井岩石力学与工程03油气井流体力学与工程04油气井化学与工程6① 101政治②201英语一或202俄语③302数学二④823油气井工程综合(I)或824 油气井工程综合(II)或862 物理化学I．油气井工程综合(I) 包括工程力学和流体力学，油气井工程综合(II) 包括钻井工程、完井工程II．同等学力加试科目：从④中选取与初试科目不同的科目。
III．本专业的调剂考生仅限于985、211高校（本部）。
接收调剂考生本科毕业专业：化学工程与技术、力学、数学、机械工程、地质资源与勘查工程学习方法建议1．参考书的阅读方法（1）目录法：先通读各本参考书的目录，对于知识体系有着初步了解，了解书的内在逻辑结构，然后再去深入研读书的内容。
（2）体系法：为自己所学的知识建立起框架，否则知识内容浩繁，容易遗忘，最好能够闭上眼睛的时候，眼前出现完整的知识体系。
（3）问题法：将自己所学的知识总结成问题写出来，每章的主标题和副标题都是很好的出题素材。
尽可能把所有的知识要点都能够整理成问题。
2. 学习笔记的整理方法（1）通过目录法、体系法的学习形成框架后，在仔细看书的同时应开始做笔记，笔记在刚开始的时候可能会影响看书的速度，但是随着时间的发展，会发现笔记对于整理思路和理解课本的内容都很有好处。
（2）做笔记的方法不是简单地把书上的内容抄到笔记本上，而是把书上的内容整理成为一个个小问题，按照题型来进行归纳总结。
3．真题的使用方法分析试题主要应当了解以下几个方面：命题的风格（如难易程度，是注重基础知识、应用能力还是发挥能力）、题型、题量、考试范围、分值分布、考试重点、考查的侧重点等。
考生可以根据这些特点，有针对性地复习和准备，并进行一些有针对性的练习，这样既可以检查自己的复习效果，发现自己的不足之处，以待改进；又可以巩固所学的知识，使之条理化、系统化。