石油勘探開發全流程_風聞

石油勘探開發全流程

油氣田勘探開發的主要流程：地質勘察—物探—鑽井/錄井—測井—固井—完井—射孔—採油/修井/增採—運輸—加工等。這些環節，一環緊扣一環，相互依存，密不可分，這裏我們對石油勘探開發的流程做一個全局的大概的瞭解。

一、地質勘探

地質勘探就是石油勘探人員運用地質知識，攜帶羅盤、鐵錘等簡單工具，在野外通過直接觀察和研究出露在地面的底層、岩石，瞭解沉積地層和構造特徵。收集所有地質資料，以便查明油氣生成和聚集的有利地帶和分佈規律，以達到找到油氣田的目的。但因大部分地表都被近代沉積所覆蓋，這使地質勘探受到了很大的限制。

地質勘探的過程是必不可少的，它極大地縮小了接下來物探所要開展工作的區域，節約了成本。

二、物探

即地球物理勘探。在地球物理勘探中，反射波法地震方法是一種極重要的勘探方法。地震勘探是利用人工激發產生的地震波在彈性不同的地層內傳播規律來勘測地下地質情況的方法。地震波在地下傳播過程中，當地層岩石的彈性參數發生變化，從而引起地震波場發生變化，併發生反射、折射和透射現象，通過人工接收變化後的地震波，經數據處理、解釋後即可反演出地下地質結構及巖性，達到地質勘查的目的。

三、鑽井

經過石油工作者的勘探會發現儲油區塊 , 利用專用設備和技術，在預先選定的地表位置處，向下或一側鑽出一定直徑的圓柱孔眼，並鑽達地下油氣層的工作，稱為鑽井。

在石油勘探和油田開發的各項任務中，鑽井起着十分重要的作用。諸如尋找和證實含油氣構造、獲得工業油流、探明已證實的含油氣構造的含油氣面積和儲量，取得有關油田的地質資料和開發數據，最後將原油從地下取到地面上來等等，無一不是通過鑽井來完成的。鑽井是勘探與開採石油及天然氣資源的一個重要環節，是勘探和開發石油的重要手段。

鑽井的種類可分為以下幾種。

1）基準井：在區域普查階段，為了瞭解地層的沉積特徵和含油氣情況，驗證物探成果，提供地球物理參數而鑽的井。一般鑽到基岩並要求全井取心。

2）剖面井：在覆蓋區沿區域性大剖面所鑽的井。目的是為了揭露區域地質剖面，研究地層巖性、巖相變化並尋找構造。主要用於區域普查階段。

3）參數井：在含油盆地內，為了解區域構造，提供岩石物性參數所鑽的井，參數井主要用於綜合詳查階段。

4）構造井：為了編制地下某一標準層的構造圖，瞭解其地質構造特徵，驗證物探成果所鑽的井。

5）探井：在有利的集油氣構造或油氣田範圍內，為確定油氣藏是否存在，圈定油氣藏的邊界，並對油氣藏進行工業評價及取得油氣開發所需的地質資料而鑽的井。各勘探階段所鑽的井，又可分為預探井，初探井，詳探井等。

6）資料井：為了編制油氣田開發方案，或在開發過程中為某些專題研究取得資料數據而鑽的井。

7）生產井：在進行油田開發時，為開採石油和天然氣而鑽的井。生產井又可分為產油井和產氣井。

8）注水(氣)井：為了提高採收率及開發速度,而對油田進行注水注氣以補充和合理利用地層能量所鑽的井。專為注水注氣而鑽的井叫注水井或注氣井，有時統稱注入井。

9）檢查井：油田開發到某一含水階段，為了搞清各油層的壓力和油、氣、水分佈狀況，剩餘油飽和度的分佈和變化情況，以及瞭解各項調整挖潛措施的效果而鑽的井。

10）觀察井：油田開發過程中，專門用來了解油田地下動態的井。如觀察各類油層的壓力、含水變化規律和單層水淹規律等，它一般不負擔生產任務。

11）調整井：油田開發中、後期，為進一步提高開發效果和最終採收率而調整原有開發井網所鑽的井（包括生產井、注入井、觀察井等）。這類井的生產層壓力或因採油後期呈現低壓，或因注入井保持能量而呈現高壓。

四.錄井（與鑽井同步實施）

錄井是用地球化學、地球物理、巖礦分析等方法，觀察、收集、分析、記錄隨鑽過程中的固體、液體、氣體等返出物信息，以此建立錄井剖面，發現油氣顯示，評價油氣層，為石油工程提供鑽井信息服務的過程。

1）狹義錄井

常規錄井：岩屑錄井、岩心錄井、氣測錄井、鑽井工程參數錄井、熒光錄井等。錄井新技術：輕烴色譜分析錄井、熱蒸發烴色譜分析錄井、核磁共振錄井、離子色譜水分析、地層壓力評價等。

2）廣義錄井

除了常規錄井以外，廣義錄井還包括：井位勘測、鑽井地質設計、錄井工程設計、錄井信息傳輸、油氣層綜合評價解釋、單井地質綜合評價等。

五、測井

測井，也叫地球物理測井或礦場地球物理，簡稱測井，是利用岩層的電化學特性、導電特性、聲學特性、放射性等地球物理特性，測量地球物理參數的方法，屬於應用地球物理方法（包括重、磁、電、震、核）之一。簡而言之，測井就是測量地層岩石的物理參數，就如同用温度計測量温度是同樣的道理；

石油鑽井時，在鑽到設計井深深度後都必須進行測井，以獲得各種石油地質及工程技術資料，作為完井和開發油田的原始資料。這種測井習慣上稱為裸眼測井。而在油井下完套管後所進行的二系列測井，習慣上稱為生產測井或開發測井。其發展大體經歷了模擬測井、數字測井、數控測井、成像測井四個階段。

測井的原理

任何物質組成的基本單位是分子或原子，原子又包括原子核和電子。岩石可以導電的。我們可以通過向地層發射電流來測量電阻率，通過向地層發射高能粒子轟擊地層的原子來測量中子孔隙度和密度。地層含有放射性物質，具有放射性（伽馬）；地層作為一種介質，聲波可以在其中傳播，測量聲波在地層裏傳播速度的快慢（聲波時差）。地層裏的地層水裏面含有離子，它們會和井眼中泥漿中的離子發生移動，形成電流，我們可以測量到電位的高低（自然電位）。

測井的參數

1.GR-自然伽馬

GR是測量地層裏面的放射性含量，岩石裏粘土含放射性物質最多。通常，泥岩GR高，砂岩GR低。

2.SP-自然電位

地層流體中除油氣的地層水中的離子和井眼中泥漿的離子的濃度是不一樣的，由於濃度差，高濃度的離子會向低濃度的離子發生轉移，於是就形成電流。自然電位就是測量電位的高低，以分辨砂岩還是泥岩。

3.CAL-井徑

井徑就是測量井眼尺寸的大小。比如用八寸半的鑽頭鑽的井眼，測量的井徑或為八寸半，或大於八寸半（稱擴徑），或小於八寸半（稱縮徑）。測量的井徑是對所鑽井眼尺寸大小的直觀認識。

4.AC-聲波

常説人所説的聲波即是聲波時差，單位為毫秒每英尺，聲波時差小，也就是聲波在地層傳播的時間少，説明地層比較緻密和堅硬。反之地層比較疏鬆。

5.ZDL-密度

用放射源向地層發射高能粒子轟擊地層的原子來測量密度，密度值是岩石單位體積的密度，包括固體和流體。

6.CN-中子

用放射源向地層發射高能粒子轟擊地層的原子來測量中子，我們也叫中子孔隙度，也叫總孔隙度，測量的是流體體積佔整個岩石的百分比。

7.電阻率（resistivity）

電阻率分為微側向和雙側向（包括淺側向和深側向），它們的區別就在於探測深度不一樣，深側向探測深度最大，淺側向次之，微側向最小。由於泥漿對地層的侵入不同，井眼為圓心在不同的半徑範圍內，地層有完全被泥漿侵入、部分被泥漿侵入、未被泥漿侵入，這分別對應微側向、淺側向、深側向探測的地層。

8.其它

核磁測井：測壓取樣(測壓是測量地層壓力，以計算地層流體的密度，進而確定流體性質；取樣是將地層裏的流體抽出來取到地面);

井壁取心：垂直地震（VSP）(Vertical seismicprofile);

六、固井

為了達到加固井壁，保證繼續安全鑽進，封隔油、氣和水層，保證勘探期間的分層測試及在整個開採過程中合理的油氣生產等目的而下入優質鋼管，並在井筒與鋼管環空充填好水泥的作業，稱為固井工程。

固井的目的

1.封隔易坍塌、易漏失的複雜地層，鞏固所鑽過的井眼，保證鑽井順利進行；

2. 提供安裝井口裝置的基礎，控制井口噴和保證井內泥漿出口高於泥漿池，以利鑽井液流回泥漿池；

3. 封隔油、氣、水層，防止不同壓力的油氣水層間互竄，為油氣的正常開採提供有利條件；

4.保護上部砂層中的淡水資源不受下部岩層中油、氣、鹽水等液體的污染；

5.油井投產後，為酸化壓裂進行增產措施創造先決有利的條件；

七、完井

根據油氣層的地質特性和開發開採的技術要求，在井底建立油氣層與油氣井井筒之間的合理連通渠道或連通方式的過程叫做完井。

完井的方式

1).射孔完井(perforating)又分為:套管射孔完井、尾管射孔完井；

2).裸眼完井方式 (Open-hole)；

3).割縫襯管完井方式(Slotted Liner)；

4).礫石充填完井方式 (Gravel Packed) 又分為:裸眼礫石充填完井、套管礫石充填完井、預充填礫石饒絲篩管；

完井管柱主要包括油管、套管和按一定功用組合而成的井下工具。下入完井管柱使生產井或注入井開始正常生產是完井的最後一個環節。井的類型(採油井、採氣井、注水井、注蒸汽井、注氣井)不一樣，完井管柱也不一樣。即使都為採油井，採油方式不同，完井管柱也不同。

目前的採油方式主要有自噴採油和人工舉升(有杆泵、水力活塞泵、潛油電泵、氣舉)採油等。井底結構是連接在完井管柱最下端的與完井方法相匹配的工具和管柱的有機組合體。

八、射孔

用專用射孔彈射穿套管及水泥環，在巖體內產生孔道，建立地層與井筒之間的連通渠道，以促使儲層流體進入井筒的工藝過程叫做射孔。

九、採油

通過勘探、鑽井、完井之後，油井開始正常生產，油田也開始進入採油階段，根據油田開發需要，最大限度地將地下原油開採到地面上來，提高

油井產量和原油採收率，合理開發油藏，實現高產、穩產的過得叫做採油。

十、油氣集輸

把分散的油井所生產的石油、天然氣和其他產品集中起來，經過必要的處理、初加工，合格的油和天然氣分別外輸到煉油廠和天然氣用户的工藝全過程稱為油氣集輸。主要包括油氣分離、油氣計量、原油脱水、天然氣淨化、原油穩定、輕烴回收等工藝。

集輸流程

1）原油脱水

2）原油脱氣

3）氣液分離

4）油氣計量

5）轉油站

6）聯合站

7）油氣儲運

8）儲油罐

集輸所需化學品

油氣集輸所需化學品包括以下14個類型：緩蝕劑、破乳劑、減阻劑、乳化劑、流動性改性劑、天然氣淨化劑、水合物製劑、海面浮油清淨劑、防蠟劑、清蠟劑、管道清洗劑、降凝劑、降粘劑、抑泡劑等。

十一、石油煉化

石油煉化這裏僅介紹煉油。煉油是指將石油通過蒸餾的方法分離生產符合內燃機使用的煤油、汽油、 柴油等燃料油，副產石油氣和渣油；比燃料油重的組分，又通過熱裂化、催化裂化等工藝化學轉化為燃料油，這些燃料油有的要採用加氫等工藝進行精製。

最重的減壓渣油則經溶劑脱瀝青過程生產出脱瀝青油和石油瀝青，或經過延遲焦化工藝使重油裂化為燃料油組份，並副產石油焦。

潤滑油型煉油廠經溶劑精製、溶劑脱蠟和補充加氫等工藝，生產出各種發動機潤滑油、機械油、變壓器油、液壓油等各種特殊工業用油。

煉油設備大致分為六類：

1）流體輸送設備

2）加熱設備

3）換熱設備

4）傳質設備

5）反應設備

6）各類容器

以上各種煉油設備，有的主要用於煉油裝置的，如加熱爐、塔、換熱器等特種工藝設備，有的則是不限於煉油裝置的，如泵、壓縮機等通用設備。

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以上，石油天然氣產業其實是技術密集型產業，一直被發達國家壟斷，廣大發展中國家在技術層面就被擋在資源開發大門之外。不要看巴西、印尼、馬來西亞、安哥拉、中東等國的石油產業紅紅火火，整個產業用的全是外國技術，並有大量的外資參與其中（石油產業也是資本密集型產業，而發展中國家往往缺乏啓動資本，在資本層面又跌倒在起跑線上），關鍵技術和合同都掌握在外國工程師和跨國公司手裏，大部分利潤都被跨國公司端走了。