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常用的钻井液净化设备
常用的钻井液净化设备：
（1）振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；
（2）旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；
（3）螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；
（4）筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。
钻井中钻井液的循环程序
钻井液罐→经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆（钻井液）槽→钻井液净化设备→钻井液罐。
钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害
主要有以下几种损害：
（1）固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；
（2）滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；
（3）钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；
（4）产生水锁效应，增加油气流动阻力。
预测和监测地层压力的方法
（1）钻井前，采用地震法；
（2）钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；
（3）完井后，采用密度测井，声波时差测井，试油测试等方法。
钻井液静液压力和钻井中变化
静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。
钻井中变化，岩屑的进入会增加液柱压力，油、气水侵会降低静液压力，井内钻井液液面下降会降低静液压力。
防止钻井液静液压力变化的方法有：
有效地净化钻井液；
起钻及时灌满钻井液。
喷射钻井
喷射钻井是利用钻井液通过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。
影响机械钻速的因素
（1）钻压、转速和钻井液排量；
（2）钻井液性质；
（3）钻头水力功率的大小；
（4）岩石可钻性与钻头类型。
钻井取心工具组成
（1）取心钻头：
用于钻取岩心；
（2）外岩心筒：
承受钻压、传递扭矩；
（3）内岩心筒：
储存、保护岩心；
（4）岩心爪：
割断、承托、取出岩心；
（5）还有悬挂轴承、分水流头、回压凡尔、扶正器等。
取岩心
取岩心是在钻井过程中使用特殊的取心工具把地下岩石成块地取到地面上来，这种成块的岩石叫做岩心，通过它可以测定岩石的各种性质，直观地研究地下构造和岩石沉积环境，了解其中的流体性质等。
平衡压力钻井
在钻井过程中，始终保护井眼压力等于地层压力的一种钻井方法叫平衡压力钻井。
井喷
是地层中流体喷出地面或流入井内其他地层的现象。
引起井喷的原因有：
（1）地层压力掌握不准；
（2）泥浆密度偏低；
（3）井内泥浆液柱高度降低；
（4）起钻抽吸；
（5）其他措施不当等。
软关井
就是在发现溢流关井时，先打开节流阀，后关防喷器，再试关紧节流阀的一种关井方法。
因为这样可以保证关井井口套压值不超过允许的井口套压值，保证井控安全，一旦井内压力过大，可节流放喷。
钻井过程中溢流显示
（1）钻井液储存罐液面升高；
（2）钻井液出口流速加快；
（3）钻速加快或放空；
（4）钻井液循环压力下降；
（5）井下油、气、水显示；
（6）钻井液在出口性能发生变化。
溢流关井程序
（1）停泵；
（2）上提方钻杆；
（3）适当打开节流阀；
（4）关防喷器；
（5）试关紧节流阀；
（6）发出信号，迅速报告队长、技术员；
（7）准确记录立柱和套管压力及泥浆增量。
钻井中井下复杂情况
钻进中由钻井液的类型与性能选择不当、井身质量较差等原因，造成井下遇阻、遇卡、以及钻进时严重蹩跳、井漏、井喷等，不能维持正常钻井和其他作业的正常进行的现象。
钻井事故
是指由于检查不周、违章操作、处理井下复杂情况的措施不当或疏忽大意，而造成的钻具折断、顿钻、卡钻及井喷失火等恶果。
井漏
井漏主要由下列现象发现，
（1）泵入井内钻井液量＞返出量，严重时有进无出；
（2）钻井液罐液面下降，钻井液量减少；
（3）泵压明显下降。
漏失越严重，泵压下降越明显。
卡钻及造成原因
卡钻就是在钻井过程中因地质因素、钻井液性能不好、技术措施不当等原因，使钻具在井内长时间不能自由活动，这种现象叫卡钻。
主要有黏附卡钻、沉砂卡钻、砂桥卡钻、井塌卡钻、缩径卡钻、泥包卡钻、落物卡钻及钻具脱落下顿卡钻等。
处理卡钻事故的方法
（1）泡油解卡；
（2）使用震击器震击解卡；
（3）倒扣套铣；
（4）爆炸松扣；
（5）爆炸钻具侧钻新眼等。
固井
固井就是向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注入水泥浆，把套管固定的井壁上，避免井壁坍塌。
其目的是：
封隔疏松、易塌、易漏等复杂地层；
封隔油、气、水层，防止互相窜漏；
安装井口，控制油气流，以利钻进或生产油气。
井身结构
包括：
（1）一口井的套管层次；
（2）各层套管的直径和下入深度；
（3）各层套管相应的钻头直径和钻进深度；
（4）各层套管外的水泥上返高度等等。
套管柱下部结构
（1）引鞋：
引导套管入井，避免套管插入或刮挤井壁；
（2）套管鞋：
引导在其内部起钻的钻具进入套管；
（3）旋流短节：
使水泥浆旋流上返，利于替泥浆，提高注水泥质量；
（4）套管回压凡尔：
防止水泥浆回流，下套管时间阻止泥浆进入套管；
（5）承托环：
承托胶塞、控制水泥塞高度；
（6）套管扶正器：
使套管在钻井中居中，提高固井质量。
注水泥施工工序
下套管至预定深度→装水泥头、循环泥浆、接地面管线→打隔离液→注水泥→顶胶塞→替泥浆→碰压→注水泥结束、候凝。
完井井口装置
（1）套管头--密封两层套管环空，悬挂第二部分套管柱和承受一部分重量；
（2）油管头--承座锥管挂，连接油层套管和采油树、放喷闸门、管线；
（3）采油树--控制油气流动，安全而有计划地进行生产，进行完井测试、注液、压井、油井清蜡等作业。
尾管固井法
尾管固井是在上部已下有套管的井内，只对下部新钻出的裸眼井段下套管注水泥进行封固的固井方法。
尾管有三种固定方法：
尾管座于井底法；
水泥环悬挂法；
尾管悬挂器悬挂法。
试油
在钻井发现油、气层后，还需要使油、气层中的油、气流从井底流到地面，并经过测试而取得油、气层产量、压力等动态资料，以及油、气、水性质等工作，称做试油（气）。
射孔
钻井完成时，需下套管注水泥将井壁固定住，然后下入射孔器，将套管、水泥环直至油（气）层射开，为油、气流入井筒内打开通道，称做射孔。
目前国内外广泛使用的射孔器有枪弹式射孔器和聚能喷流式射孔器两大类。
井底污染
井底污染又称井底损害，是指油井在钻井或修井过程中，由于钻井液漏失或水基钻井液的滤液漏入地层中，使井筒附近地层渗透率降低的现象。
诱喷
射孔之前，为了防止井喷事故，油、气井内一般灌满压井液。
射孔后，为了将地层中液体导出地面，就必需降低压井液的液柱，减少对地层中流体的压力。
这一过程是试油工作中的一道工序，称为诱喷。
诱喷方法有替喷法、抽吸法、提捞法、气举法等。
钻杆地层测试
钻杆地层测试是使用钻杆或油管把带封隔器的地层测试器下入井中进行试油的一种先进技术。
它既可以在已下入套管的井中进行测试，也可在未下入套管的裸眼井中进行测试；
既可在钻井完成后进行测试，又可在钻井中途进行测试。
电缆地层测试
在钻井过程中发现油气显示后，用电缆下入地层测试器可以取得地层中流体的样品和测量地层压力，称做电缆地层测试。
这种测试方法比较简单，可以多次地、重复地进行。
油管传输射孔
油管传输射孔是由油管将射孔器带入井下，射孔后可以直接使地层的流体经油管导致地面，不必在射孔时向井内灌入大量压井液，避免井底污染的一种先进技术。
岩石孔隙度
岩石的孔隙度是指岩石中未被固体物质充填的空间体积Vp与岩石总体积Vb的比值。
用希腊字母Φ表示，其表达式为：
Φ=V孔隙/V岩石×
100%=Vp/Vb×
100%
地层原油体积系数
地层原油体积系数βo，又称原油地下体积系数，或简称原油体积系数。
它是原油在地下的体积（即地层油体积）与其在地面脱气后的体积之比。
原油的地下体积系数βo总是大于1。
流体饱和度
某种流体的饱和度是指：
储层岩石孔隙中某种流体所占的体积百分数。
它表示了孔隙空间为某种流体所占据的程度。
岩石中由几相流体充满其孔隙，则这几相流体饱和度之和就为1（100%）。
石油开采知识
渗透率
有压力差时岩石允许液体及气体通过的性质称为岩石的渗透性，渗透率是岩石渗透性的数量表示。
它表征了油气通过地层岩石流向井底的能力，单位是平方米（或平方微米）。
绝对渗透率
绝对或物理渗透率是指当只有任何一相（气体或单一液体）在岩石孔隙中流动而与岩石没有物理&
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化学作用时所求得的渗透率。
通常则以气体渗透率为代表，又简称渗透率.
相（有效）渗透率与相对渗透率
多相流体共存和流动于地层中时，其中某一相流体在岩石中的通过能力的大小，就称为该相流体的相渗透率或有效渗透率。
某一相流体的相对渗透率是指该相流体的有效渗透率与绝对渗透率的比值。
地层压力及原始地层压力
油、气层本身及其中的油、气、水都承受一定的压力，称为地层压力。
地层压力可分三种：
原始地层压力，目前地层压力和油、气层静压力。
油田未投入开发之前，整个油层处于均衡受压状态，没有流动发生。
在油田开发初期，第一口或第一批油井完井，放喷之后，关井测压。
此时所测得的压力就是原始地层压力。
地层压力系数
地层的压力系数等于从地面算起，地层深度每增加10米时压力的增量。
低压异常及高压异常
一般来说，油层埋藏愈深压力越大，大多数油藏的压力系数在0.7-1.2之间，小于0.7者为低压异常，大于1.2者为高压异常。
油井酸化处理
酸化的目的是使酸液大体沿油井径向渗入地层，从而在酸液的作用下扩大孔隙空间，溶解空间内的颗粒堵塞物，消除井筒附近使地层渗透率降低的不良影响，达到增产效果。
压裂酸化
在足以压开地层形成裂缝或张开地层原有裂缝的压力下对地层挤酸的酸处理工艺称为压裂酸化。
压裂酸化主要用于堵塞范围较深或者低渗透区的油气井。
压裂
所谓压裂就是利用水力作用，使油层形成裂缝的一种方法，又称油层水力压裂。
油层压裂工艺过程是用压裂车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层，当把油层压出许多裂缝后，加入支撑剂（如石英砂等）充填进裂缝，提高油层的渗透能力，以增加注水量（注水井）或产油量（油井）。
常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液5种基本类型。
高能气体压裂
用固体火箭推进剂或液体的火药，在井下油层部位引火爆燃（而不是爆炸），产生大量的高压高温气体，在几个毫秒到几十毫秒之内将油层压开多条辐射状，长达2～5m的裂缝，爆燃冲击波消失后裂缝并不能完全闭合，从而解除油层部分堵塞，提高井底附近地层渗透能力，这种工艺技术就是高能气体压裂。
高能气体压裂具有许多优点，主要的有以下几点，不用大型压裂设备；
不用大量的压裂液；
不用注入支撑剂；
施工作业方便快速；
对地层伤害小甚至无伤害；
成本费用低等。
油田开发
油田开发是指在认识和掌握油田地质及其变化规律的基础上，在油藏上合理的分布油井和投产顺序，以及通过调整采油井的工作制度和其它技术措施，把地下石油资源采到地面的全过程。
油田开发程序
油田开发程序是指油田从详探到全面投入开发的工作顺序。
1.在见油的构造带上布置探井，迅速控制含油面积。
2.在已控制含油面积内，打资料井，了解油层的特征。
3.分区分层试油，求得油层产能参数。
4.开辟生产试验区，进一步掌握油层特性及其变化规律。
5.根据岩心、测井和试油、试采等各项资料进行综合研究，作出油层分层对比图、构造图和断层分布图，确定油藏类型。
6.油田开发设计。
7.根据最可靠、最稳定的油层钻一套基础井网。
钻完后不投产，根据井的全部资料，对全部油层的油砂体进行对比研究，然后修改和调整原方案。
8.在生产井和注水井投产后，收集实际的产量和压力资料进行研究，修改原来的设计指标，定出具体的各开发时期的配产、配注方案。
由于每个油田的情况不同，开发程序不完全相同。
石油之最
中国是世界上发现石油最早的国家。
有关石油最早的记载，见于我国周代的《易经.革卦》“象日，泽中有火”。
中国是世界上利用石油最早的国家。
有关石油使用的最早记载，见于我国东汉《汉书.地理志》：
“高奴（延长一代），有洧水可燃”。
中国是最早使用“石油”这一名称的。
宋朝沈括（曾任鹿延路经略使）在《梦溪笔谈》
中第一次使用“石油”这一科学名称。
世界上第一口石油井在延长。
《大元一统志》（1303年）里说：
“在延长县南迎河有凿开石油一井，其油可燃，兼治六畜疥癣”。
中国近代陆上第一口油井在延长。
延长油矿于1907年钻成的“第一井”是中国陆上第一口油井，被国务院命名为“中华之最”。
中国最早的炼油厂在延长。
1907年10月，延长石油厂建起的“炼油房”是陆上最早的炼油厂。
中国陆上第一口油井,位于陕西省延长县西门外，于是1907年6月5日开钻，9月6日于井深68.9米见旺油，10日钻至81米完井，名曰“延一井”。
初日采油1—1.5吨，炼制后产品经检验运销至西安等地试用，烟微光白，不逊洋油。
一时内外播扬，腾誉社会，振奋人心。
中国陆上石油的近代工业化开采于此。
1概述
石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。
最早提出"
石油"
一词的是公元977年中国北宋编著的《太平广记》。
正式命名
为"
是根据中国北宋杰出的科学家沈括（1031一1095）在所著《梦溪笔谈》中根据这
种油《生于水际砂石，与泉水相杂，惘惘而出》而命名的。
在"
石油一词出现之前，国外
称石油为"
魔鬼的汗珠"
、"
发光的水"
等，中国称"
石脂水"
猛火油"
石漆"
等。
我们平时的日常生活中到处都可以见到石油或其附属品的身影，不知你注意了吗？
比如汽油、柴油、煤油、润滑油、沥青、塑料、纤维等还有很多！
这些都是从石油中提炼出来的；
而我们日常所用的天然气（液化气）是从专门的气田中产出的！
通过输气管道和气站再到各家各户。
目前就石油的成因有两种说法：
①无机论即石油是在基性岩浆中形成的；
②有机论既各种有机物如动物、植物、特别是低等的动植物像藻类、细菌、蚌壳、鱼类等死后埋藏在不断下沉缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地经过许多物理化学作用，最后逐渐形成为石油。
原油的颜色非常丰富红、金黄、墨绿、黑、褐红、甚至透明；
原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量，含的越高颜色越深。
原油的颜色越浅其油质越好！
透明的原油可直接加在汽车油箱中代替汽油！
原油的成分主要有：
油质（这是其主要成分）、胶质（一种粘性的半固体物质）、沥青质（暗褐色或黑色脆性固体物质）、碳质（一种非碳氢化合物）。
石油由碳氢化合物为主混合而成的，具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体！
天然气是以气态的碳氢化合物为主的各种气体组成的，具有特殊气味的、无色的易燃性混合气体。
在整个的石油系统中分工也是比较细的：
物探专门负责利用各种物探设备并结合地质资料在可能含油气的区域内确定油气层的位置；
钻井利用钻井的机械设备在含油气的区域钻探出一口石油井并录取该地区的地质资料；
井下作业利用井下作业设备在地面向井内下入各种井下工具或生产管柱以录取该井的各项生产资料，或使该井正常产出原油或天然气并负责日后石油井的维护作业；
采油在石油井的正常生产过程中录取石油井的各项生产资料并对石油井的生产设备进行日常维护；
集输负责原油的对外输送工作；
炼油将输送到炼油厂的原油按要求炼制出不同的石油产品如汽油、柴油、煤油等！
石油的性质因产地而异，密度为0.8~1.0克/厘米3，粘度范围很宽，凝固点差别很大（30~-60°
C），沸点范围为常温到500°
C以上，可容于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。
组成石油的化学元素主要是碳（83%~87%）、氢（11%~14%），其余为硫（0.06%~0.8%）、氮（0.02%~1.7%）、氧（0.08%~1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁等）。
由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95%~99%，含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油加工中应尽量除去。
不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。
通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油；
以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油；
介于二者之间的称中间基石油。
我国主要原油的特点是含蜡较多，凝固点高，硫含量低，镍、氮含量中等，钒含量极少。
除个别油田外，原油中汽油馏分较少，渣油占1/3。
组成不同类的石油，加工方法有差别，产品的性能也不同，应当物尽其用。
大庆原油的主要特点是含蜡量高，凝点高，硫含量低，属低硫石蜡基原油。
从寻找石油到利用石油，大致要经过四个主要环节，即寻找、开采、输送和加工，这四个环节一般又分别称为“石油勘探”、“油田开发”、“油气集输”和“石油炼制”。
下面就这四个环节来追溯一下石油工业的发展历史。
“石油勘探”有许多方法，但地下是否有油，最终要靠钻井来证实。
一个国家在钻井技术上的进步程度，往往反映了这个国家石油工业的发展状况，因此，有的国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井，以表示他们在石油工业发展上迈出了最早的一步。
“油田开发”指的是用钻井的办法证实了油气的分布范围，并且有井可以投入生产而形成一定生产规模。
从这个意义上说，1821年四川富顺县自流井气田的开发是世界上最早的天然气田。
“油气集输”技术也随着油气的开发应运而生，公元1875年左右，自流井气田采用当地盛产的竹子为原料，去节打通，外用麻布缠绕涂以桐油，连接成我们现在称呼的“输气管道”，总长二、三百里，在当时的自流井地区，绵延交织的管线翻越丘陵，穿过沟涧，形成输气网络，使天然气的应用从井的附近延伸到远距离的盐灶，推动了气田的开发，使当时的天然气达到年产7000多万立方米。
至于“石油炼制”，起始的年代还要更早一些，北魏时所著的《水经注》，成书年代大约是公元512~518年，书中介绍了从石油中提炼润滑油的情况。
英国科学家约瑟在有关论文中指出：
“在公元十世纪，中国就已经有石油而且大量使用。
由此可见，在这以前中国人就对石油进行蒸馏加工了”。
说明早在公元六世纪我国就萌发了石油炼制工艺。
石油是一种液态的，以碳氢化合物为主要成分的矿产品。
原油是从地下采出的石油，或称天然石油。
人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢化合物。
组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧。
石油勘探
石油成因的学说
主要有无机成因和有机成因学说。
多数学者认为石油主要是有机成因的。
生油岩
按照有机成因学说，大量的微体生物遗骸与泥砂或碳酸质沉淀物埋藏在地下，经过长时期的物理化学作用，形成富含有机质的岩石，其中的生物遗骸转化为石油。
这种岩石称为生油岩。
储集层
是指能够储存和渗滤油气的岩层，它必须具有储存空间（孔隙性）和储存空间一定的连通性（渗透性）。
储集层中可以阻止油气向前继续运移，并在其中贮存聚集起来的一种场所，称为圈闭或储油气圈闭。
油气藏
圈闭内储集了相当多的油气，就称为油气藏。
油气田
在地质意义上，油气田是一定（连续）的产油面积内各油气藏的总称。
该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。
油气聚集带
油气聚集带是油气聚集条件相似的、位置邻近的一系列油气藏或油气田的总和。
它具有明确的地质边界。
区，形成年产原油430万吨和天然气3.8亿立方米生产能力。
含油气盆地
在地质历史上某一时期的沉降区，接受同一时期的沉积物，有统一边界，其中可形成并储集油气的地质单元，称做含油气盆地。
生油门限
生油岩在地质历史中随着埋藏在地下的深度加大，受到的压力和温度增加，其中的有机质逐步转变成油或气。
当生油岩的埋藏到达大量生成石油的深度（也是与深度相应温度）时，叫进入生油门限。
油气地质储量及其分级
油气地质储量就是油气在地下油藏或油田中的蕴藏量，油以重量（吨）为计量单位，气以体积（立方米）为计量单位。
地质储量按控制程度及精确性由低到高分为预测储量、控制储量和探明储量三级。
地处豫西南的南阳盆地，矿区横跨南阳、驻马店、平顶山三地市，分布在新野、唐河等8县境内。
已累计找到14个油田，探明石油地质储量1.7亿吨及含油面积117.9平方公里。
1995年年产原油192万吨。
油（气）按储量可分
按最终可采储量值可分成4种：
特大油（气）田：
石油最终可采储量大于7亿吨（50亿桶）的油田。
天然气可按1137米3气=1吨原油折算。
大型油（气）田：
石油最终可采储量0.7～7亿吨（5～50亿桶）的油（气）田。
中型油（气）田：
石油最终可采储量710～7100万吨（0.5～5亿桶）的油（气）田。
小型油（气）田：
石油最终可采储量小于710万吨（5000万桶）的油（气）田。
按圈闭类型划分油气藏
有构造油气藏、地层油气藏和岩性油气藏三大类。
后两类比较难于发现，勘探难度大，称为隐蔽圈闭油气藏。
岩石分类
岩石分沉积岩、火成岩及变质岩三大类。
多数油、气储存于沉积岩中，火成岩及变质岩中也可以储存油、气。
常见的沉积岩有砂岩、砾岩、泥岩、页岩、石灰岩及白云岩等。
地层及其单位
岩石（特别是沉积岩）常常是由老到新呈现为层状排列的，因而把这些排列在一起的岩石统称为地层。
地层的单位有大有小，因其成因和时代及工作需要可把排列在一起的岩石划分为不同的地层单位和系统。
地层时代划分
地层形成的年代有老有新，通常把地层的时代由老至新划分为太古代、元古代、古生代、中生代、新生代等，与“代”相对应的地层单位则称为“界”，如太古界、……新生界等。
“代”可以细分为“纪”，如中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪，新生代分为第三纪、第四纪等，与“纪”相对应的地层单位称为“系”，如侏罗系、第三系等。
“纪”和“系”还可以再详细划分，如油、气勘探开发工作中常用到的“×
×
组”和“×
层”，就是更小的地层单位。
三维地震勘探
由于地震勘探的测线只提供了二维的信息，要了解一定面积内的地下情况需要把各条测线的地震剖面进行对比，找出相关的信息推断测线之间的地下情况，才能形成整体概念，这就可能产生相当大的人为误差。
三维地震是在一定的面积上采用地下地震信息的方法，它可从三维空间（立体的）了解地下地质构造情况。
这种方法可以提供剖面的、平面的，立体的地下地质图构造图象，大大地提高了地震勘探的精确度，对地
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