⽯油勘探开发全流程（经典永存）
油⽓⽥勘探开发的主要流程：地质勘察—物探—钻井—录井—测井—固井—完井—射孔—采油—修井—增采—运输—加⼯等。这些环节，⼀环紧扣⼀环，相互依存，密不可分，作为专业⽯油⼈，我们有必要对⽯油勘探开发的流程有⼀个全局的了解！ ⼀.地质勘探
地质勘探就是⽯油勘探⼈员运⽤地质知识，携带罗盘、铁锤等简单⼯具，在野外通过直接观察和研究出露在地⾯的底层、岩⽯，了解沉积地层和构造特征。收集所有地质资料，以便查明油⽓⽣成和聚集的有利地带和分布规律，以达到到油⽓⽥的⽬的。但因⼤部分地表都被近代沉积所覆盖，这使地质勘探受到了很⼤的限制。地质勘探的过程是必不可少的，它极⼤地缩⼩了接下来物探所要开展⼯作的区域，节约了成本。 地⾯地质调查法⼀般分为普查、详查和细测三个步骤。普查⼯作主要体现在“”上，其基本图幅叫做地质图，它为详查阶段出有含油希望的地区和范围。详查主要体现在“选”上，它把普查有希望的地区进⼀步证实选出更有⼒的含油构造。⽽细测主要体现在“定”上，它把选好的构造，通过细测把含油构造具体定下来，编制出精确的构造图以供进⼀步钻探，其⽬的是为了尽快到油⽓⽥。
⼆.地震勘探
在地球物理勘探中，反射波法地震⽅法是⼀种极重要的勘探⽅法。地震勘探是利⽤⼈⼯激发产⽣的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘测地下地质情况的⽅法。地震波在地下传播过程中，当地层岩⽯的弹性参数发⽣变化，从⽽引起地震波场发⽣变化，并发⽣反射、折射和透射现象，通过⼈⼯接收变化后的地震波，经数据处理、解释后即可反演出地下地质结构及岩性，达到地质勘查的⽬的。地震勘探⽅法可分为反射波法、折射波法和透射波法三⼤类，⽬前地震勘探主要以反射波法为主。
►地震勘探的三个环节：
第⼀个环节是野外采集⼯作。这个环节的任务是在地质⼯作和其他物探⼯作初步确定的有含油⽓希望的探区布置测线，⼈⼯激发地震波，并⽤野外地震仪把地震波传播的情况记录下来。这⼀阶段的成果是得到⼀张张记录了地⾯振动情况的数字式“磁带”，进⾏野外⽣产⼯作的组织形式是地震队。野外⽣产⼜分为试验阶段和⽣产阶段，主要内容是激发地震波，接收地震波。
第⼆个环节是室内资料处理。这个环节的任务是对野外获得的原始资料进⾏各种加⼯处理⼯作，得出的成果是“地震剖⾯图”和地震波速度、频率等资料。
第三个环节是地震资料的解释。这个环节的任务是运⽤地震波传播的理论和⽯油地质学的原理，综合地质、钻井的资料，对地震剖⾯进⾏深⼊的分析研究，说明地层的岩性和地质时代，说明地下地质构造的特点；绘制反映某些主要层位的构造图和其他的综合分析图件；查明有含油、⽓希望的圈闭，提
出钻探井位。
三.钻井
经过⽯油⼯作者的勘探会发现储油区块 , 利⽤专⽤设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或⼀侧钻出⼀定直径的圆柱孔眼，并钻达地下油⽓层的⼯作，称为钻井。
在⽯油勘探和油⽥开发的各项任务中，钻井起着⼗分重要的作⽤。诸如寻和证实含油⽓构造、获得⼯业油流、探明已证实的含油⽓构造的含油⽓⾯积和储量，取得有关油⽥的地质资料和开发数据，最后将原油从地下取到地⾯上来等等，⽆⼀不是通过钻井来完成的。钻井是勘探与开采⽯油及天然⽓资源的⼀个重要环节，是勘探和开发⽯油的重要⼿段。
⽯油勘探和开发过程是由许多不同性质、不同任务的阶段组成的。在不同的阶段中，钻井的⽬的和任务也不⼀样。⼀些是为了探明储油构造，另⼀些是为了开发油⽥、开采原油。为了适应不同阶段、不同任务的需要，
►钻井的种类可分为以下⼏种。
1）基准井：在区域普查阶段，为了了解地层的沉积特征和含油⽓情况，验证物探成果，提供地球物理参数⽽钻的井。⼀般钻到基岩并要求全井取⼼。2）剖⾯井：在覆盖区沿区域性⼤剖⾯所钻的井。
⽬的是为了揭露区域地质剖⾯，研究地层岩性、岩相变化并寻构造。主要⽤于区域普查阶段。3）参数井：在含油盆地内，为了解区域构造，提供岩⽯物性参数所钻的井，参数井主要⽤于综合详查阶段。激光戒烟
4）构造井：为了编制地下某⼀标准层的构造图，了解其地质构造特征，验证物探成果所钻的井。5）探井：在有利的集油⽓构造或油⽓⽥范围内，为确定油⽓藏是否存在，圈定油⽓藏的边界，并对油⽓藏进⾏⼯业评价及取得油⽓开发所需的地质资料⽽钻的井。各勘探阶段所钻的井，⼜可分为预探井，初探井，详探井等。6）资料井：为了编制油⽓⽥开发⽅案，或在开发过程中为某些专题研究取得资料数据⽽钻的井。7）⽣产井：在进⾏油⽥开发时，为开采⽯油和天然⽓⽽钻的井。⽣产井⼜可分为产油井和产⽓井。
8）注⽔(⽓)井：为了提⾼采收率及开发速度,⽽对油⽥进⾏注⽔注⽓以补充和合理利⽤地层能量所钻的井。专为注⽔注⽓⽽钻的井叫注⽔井或注⽓井，有时统称注⼊井。
9）检查井：油⽥开发到某⼀含⽔阶段，为了搞清各油层的压⼒和油、⽓、⽔分布状况，剩余油饱和度的分布和变化情况，以及了解各项调整挖潜措施的效果⽽钻的井。10）观察井：油⽥开发过程中，专门⽤来了解油⽥地下动态的井。如观察各类油层的压⼒、含⽔变化规律和单层⽔淹规律等!它⼀般不负担⽣产任务。11）调整井：油⽥开发中、后期，为进⼀步提⾼开发效果和最终采收率⽽调整原有开
发井⽹所钻的井（包括⽣产井、注⼊井、观察井等）。这类井的⽣产层压⼒或因采油后期呈现低压，或因注⼊井保持能量⽽呈现⾼压。
四.录井
录井技术是油⽓勘探开发活动中最基本的技术，是发现、评估油⽓藏最及时、最直接的⼿段，具有获取地下信息及时、多样，分析解释快捷的特点。通常基本录井数据包括ROP、深度、岩屑岩性、⽓体测量和岩屑描述，也可能包括对泥浆流变特征或钻井参数的说明。
1、录井概念
录井是⽤地球化学、地球物理、岩矿分析等⽅法，观察、收集、分析、记录随钻过程中的固体、液体、⽓体等返出物信息，以此建⽴录井剖⾯，发现油⽓显⽰，评价油⽓层，为⽯油⼯程提供钻井信息服务的过程。1）狭义录井
常规录井：岩屑录井、岩⼼录井、⽓测录井、钻井⼯程参数录井、荧光录井等。录井新技术：轻烃⾊谱分析录井、热蒸发烃⾊谱分析录井、核磁共振录井、离⼦⾊谱⽔分析、地层压⼒评价等。
2）⼴义录井除了常规录井以外，⼴义录井还包括：井位勘测、钻井地质设计、录井⼯程设计、录井信息传输、油⽓层综合评价解释、单井地质综合评价等。
2 、录井⼯程
1）从专业学科讲：以规模化录井⼯程⽣产为基础，以优化系统、提⾼⽣产率为⽬标，在⽯油地质学、地球化学、地球物理学
2）从⼯业⽣产⾓度讲：根据合同的要求，在钻井过程中依据钻井地质设计、录井⼯程设计的要求，录井施⼯⼈员采⽤相关录井技术，使⽤录井仪器设备，以合理的施⼯成本，完成录井施⼯的过程。3、录井⼯程的任务在钻井过程中，分析、测量、观察从井下返出的物质固态、液态、⽓态三种状态的物质信息，我们把必须在井场完成的叫做第⼀层录井信息，可以在室内完成分析的叫做第⼆层录井信息。
1）第⼀层录井信息包括：固体：岩屑、岩⼼。液体：油的显⽰信息、钻井液及其滤液信息。⽓体：钻井液中的⽓体、岩⼼岩屑中的⽓体等。其他：⼯程施⼯参数（钻井、测井、测试、固井、完井、钻具、套管等），收集资料（井喷、井涌、井漏等）。 2）第⼆层录井信息包括：照相扫描、热解分析、荧光分析、孔渗分析、岩矿分析、古⽣物分析等。3）录井的任务：录井的任务就是把这两层信息利⽤录井⼿段取全取准，还原成井筒地质剖⾯图的过程。
4、录井的⽅法地球化学法（岩⽯热解、荧光分析、离⼦⾊谱分析等）、地球物理分析⽅法
汕头马会（岩⽯核磁共振分析等）、岩矿分析⽅法（岩屑、岩⼼、⽓测等）
5、录井的⼿段录井的⼿段主要是指录井分析仪器、设备，主要包括综合录井仪、⽓测仪、地化录井仪、荧光录井仪、核磁共振仪、泥页岩密度仪、碳酸盐岩分析仪、⾊谱分析仪、⽔分析仪等。
6、岩屑录井
岩屑录井是钻井地质现象录井⽅法之⼀，在钻井过程中，地质⼈员按照⼀定的取样间距和迟到时间，连续收集与观察岩屑并恢复地下地质剖⾯图的过程。岩屑录井的费⽤少，有识别井下地层岩性和油⽓的重要作⽤，是油⽓勘探中必须进⾏的⼀项⼯作。
►岩屑录井主要过程：1）岩屑收集与整理；2）岩屑的描述；
3）岩屑的保存；4）真假岩屑的识别；5）利⽤岩屑判断和分析地下岩⽯性质；6）岩屑录井草图和实物剖⾯⾯；7）利⽤岩屑划分岩性和地层；
五.测井
测井，也叫地球物理测井或矿场地球物理，简称测井，是利⽤岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的⽅法，属于应⽤地球物理⽅法（包括重、磁、电、
震、核）之⼀。简⽽⾔之，测井就是测量地层岩⽯的物理参数，就如同⽤温度计测量温度是同样的道理；
⽯油钻井时，在钻到设计井深深度后都必须进⾏测井，以获得各种⽯油地质及⼯程技术资料，作为完井和开发油⽥的原始资料。这种测井习惯上称为裸眼测井。⽽在油井下完套管后所进⾏的⼆系列测井，习惯上称为⽣产测井或开发测井。其发展⼤体经历了模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井四个阶段。
1、测井的原理
任何物质组成的基本单位是分⼦或原⼦，原⼦⼜包括原⼦核和电⼦。岩⽯可以导电的。我们可以通过向地层发射电流来测量电阻率，通过向地层发射⾼能粒⼦轰击地层的原⼦来测量中⼦孔隙度和密度。地层含有放射性物质，具有放射性（伽马）；地层作为⼀种介质，声波可以在其中传播，测量声波在地层⾥传播速度的快慢（声波时差）。地层⾥的地层⽔⾥⾯含有离⼦，它们会和井眼中泥浆中的离⼦发⽣移动，形成电流，我们可以测量到电位的⾼低（⾃然电位）。
2、测井的⽅法
1）电缆测井是⽤电缆将测井仪器下放⾄井底，再上提，上提的过程中进⾏测量记录。常规的测井曲线有9条；
2）随钻测井（LWD-log while drilling）是将测井仪器连接在钻具上，在钻井的过程中进⾏测井的⽅式。边钻边测，为实时测井（realtime)，井眼打好之后起钻进⾏测井为(tipe log)；
3、测井的参数
1.GR-⾃然伽马
GR是测量地层⾥⾯的放射性含量，岩⽯⾥粘⼟含放射性物质最多。通常，泥岩GR⾼，砂岩GR 低。
2.SP-⾃然电位
地层流体中除油⽓的地层⽔中的离⼦和井眼中泥浆的离⼦的浓度是不⼀样的，由于浓度差，⾼浓度的离⼦会向低浓度的离⼦发⽣转移，于是就形成电流。⾃然电位就是测量电位的⾼低，以分辨砂岩还是泥岩。
3.CAL-井径
井径就是测量井眼尺⼨的⼤⼩。⽐如⽤⼋⼨半的钻头钻的井眼，测量的井径或为⼋⼨半，或⼤于⼋⼨半（称扩径），或⼩于⼋⼨半（称缩径）。测量的井径是对所钻井眼尺⼨⼤⼩的直观认识。
4.AC-声波
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常说⼈所说的声波即是声波时差，单位为毫秒每英尺，声波时差⼩，也就是声波在地层传播的时间少，说明地层⽐较致密和坚硬。反之地层⽐较疏松。
5.ZDL-密度
⽤放射源向地层发射⾼能粒⼦轰击地层的原⼦来测量密度，密度值是岩⽯单位体积的密度，包括固体和流体。
6.CN-中⼦
⽤放射源向地层发射⾼能粒⼦轰击地层的原⼦来测量中⼦，我们也叫中⼦孔隙度，也叫总孔隙度，测量的是流体体积占整个岩⽯的百分⽐。7.电阻率（resistivity）
电阻率分为微侧向和双侧向（包括浅侧向和深侧向），它们的区别就在于探测深度不⼀样，深侧向探测深度最⼤，浅侧向次之，微侧向最⼩。由于泥浆对地层的侵⼊不同，井眼为圆⼼在不同的半径范围内，地层有完全被泥浆侵⼊、部分被泥浆侵⼊、未被泥浆侵⼊，这分别对应微侧向、浅侧向、深侧向探测的地层。
8.其它
核磁测井：测压取样(测压是测量地层压⼒，以计算地层流体的密度，进⽽确定流体性质；取样是将地层⾥的流体抽出来取到地⾯);
法国社会学家井壁取⼼：垂直地震（VSP）(Vertical seismicprofile);
4、测井解释
测井解释的⼀般过程：先储层，再油⽓，⼀般来说油⽓⽔只存在于砂岩中，GR值低的为砂岩。GR⾼的为泥岩，到砂岩之后，再在砂岩中电阻率较⾼的层位，基本上就是油⽓层。⼀般地，油⽓层的曲线响应是：伽马（GR）较低，电阻率较⾼，中⼦较⼩，密度较⼩。对应的，⽔层的电阻率相对油⽓层电阻率偏低。
六.固井为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、⽓和⽔层，保证勘探期间的分层测试及在整个开采过程中合理的油⽓⽣产等⽬的⽽下⼊优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好⽔泥的作业，称为固井⼯程。
1、固井的⽬的1. 封隔易坍塌、易漏失的复杂地层，巩固所钻过的井眼，保证钻井顺利进⾏；2.提供安装井⼝装置的基础，控制井⼝喷和保证井内泥浆出⼝⾼于泥浆池，以利钻井液流回泥浆池；3. 封隔油、⽓、⽔层，防⽌不同压⼒的油⽓⽔层间互窜，为油⽓的正常开采提供有利条件；4.保护上部砂层
中的淡⽔资源不受下部岩层中油、⽓、盐⽔等液体的污染；5.油井投产后，为酸化压裂进⾏增产措施创造了先决有利的条件；
2、固井的步骤1. 下套管套管与钻杆不同，是⼀次性下⼊的管材，没有加厚部分，长度没有严格规定。为保证固井质量和顺利地下⼊套管，要做套管柱的结构设计。根据
⽤途、地层预测压⼒和套管下⼊深度设计套管的强度，确定套管的使⽤壁厚，钢级和丝扣类型。2. 注⽔泥注⽔泥是套管下⼊井后的关键⼯序，其作⽤是将套管和井壁的环形空间封固起来，以封隔油⽓⽔层，使套管成为油⽓通向井中的通道。3. 井⼝安装和套管试压下套管注⽔泥之后，在⽔泥凝固期间就要安装井⼝。表层套管的顶端要安套管头的壳体。各层套管的顶端都挂在套管头内，套管头主要⽤来⽀撑
技术套管和油层套管的重量，这对固井⽔泥未返⾄地⾯尤为重要。套管头还⽤来密封套管间的环形空间，防⽌压⼒互窜。套管头还是防喷器、油
管头的过渡连接。陆地上使⽤的套管头上还有两个侧⼝，可以进⾏补挤⽔泥、监控井况。注平衡液等作业。4. 检查固井质量安装好套管头和接好防喷器及防喷管线后，要做套管头密封的耐压⼒检查，和与防喷器联接的密封试压。探套管内⽔泥塞后要做套管柱的压⼒检
验，钻穿套管鞋2~3⽶后（技术套管）要做地层压裂试验。⽣产井要做⽔泥环的质量检验，⽤声波探测⽔泥环与套管和井壁的胶结情况。固井质
量的全部指标合格后，才能进⼊到下⼀个作业程序。3、固井的⽅法1.内管柱固井把与钻柱连接好的插头插⼊套管浮箍或浮鞋的密封插座内，通过钻柱注⼊⽔泥进⾏固井作业，称为内管柱固井。内管柱固井主要⽤于⼤尺⼨
（16″~30″）导管或表层套管的固井。2. 单级双胶塞固井⾸先下套管⾄预定井深后装⽔泥头、胶
塞（顶塞和底塞），循环⽔泥，打隔离液，投底塞，再注⼊⽔泥浆，然后投顶塞，开始替泥浆。底塞落在
浮箍上被击穿。顶底塞碰压，固井结束。
3. 尾管固井尾管固井是⽤钻杆将尾管送⾄悬挂设计深度后，通过尾管悬挂器把尾管悬挂在外层套管上，⾸先坐封尾管悬挂器，然后开始注⽔泥、投钻杆胶塞
顶替、钻杆胶塞剪断尾管胶塞后与尾管胶塞重合，下⾏⾄球座处碰压，固井结束。
七.完井
浙江人口与计划生育条例根据油⽓层的地质特性和开发开采的技术要求，在井底建⽴油⽓层与油⽓井井筒之间的合理连通渠道或连通⽅式的过程叫做完井。
1、完井的要求1).油⽓层和井筒之间应保持最佳的连通条件，油、⽓层所受的损害最⼩；2).油、⽓层和井筒之间应有尽可能⼤的渗流⾯积，油、⽓⼊井的阻⼒最⼩；3).应能有效地封隔油、⽓、⽔层，防⽌⽓窜或⽔窜，防⽌层间的相互⼲扰；4).应能有效地控制油层出砂，防⽌井壁垮塌，确保油井长期⽣产；5)应具备进⾏分层注⽔、注⽓、分层压裂、酸化等分层处理措施，便于⼈⼯举升和井下作业等条件；6).对于稠油油藏，则稠油开采能达到热采(主要蒸汽吞吐和蒸汽驱)的要求；7).油⽥开发后期具备侧钻定向井及⽔平井的条件；8).⼯⼯艺尽可能简便，成本尽可能低；
2、完井的⽅式1).射孔完井(perforating)⼜分为：套管射孔完井、尾管射孔完井；2).裸眼完井⽅式 (Open-hole)；3).割缝衬管完井⽅式(Slotted Liner)；4).砾⽯充填完井⽅式 (Gravel Packed)⼜分为：裸眼砾⽯充填完井、套管砾⽯充填完井、预充填砾⽯饶丝筛管；
3、完井井⼝装置⼀⼝井从上往下是由井⼝装置、完井管柱和井底结构三部分组成。井⼝装置主要包括套管头、油管头和采油(⽓)树三部分，井⼝装置的主要作⽤是悬挂井下油管柱、套管柱，密封油管、套管和两层套管之间的环形空间以控制油⽓井⽣产、回注(注蒸汽、注⽓、注⽔、酸化、压裂和注化学剂等)和安全⽣产的关键设备。完井管柱主要包括油管、套管和按⼀定功⽤组合⽽成的井下⼯具。下⼊完井管柱使⽣产井或注⼊井开始正常⽣产是完井的最后⼀个环节。井的类
型(采油井、采⽓井、注⽔井、注蒸汽井、注⽓井)不⼀样，完井管柱也不⼀样。即使都为采油井，采油⽅式不同，完井管柱也不同。
⽬前的采油⽅式主要有⾃喷采油和⼈⼯举升(有杆泵、⽔⼒活塞泵、潜油电泵、⽓举)采油等。井底结构是连接在完井管柱最下端的与完井⽅法相匹配的⼯具和管柱的有机组合体。
►主要作业步骤1).按设计要求摆放地⾯设备2).⽴钻杆或管柱3).装防喷器/功能/压⼒试验 4).刮管洗井5).射孔校深 6).投棒点⽕7).反涌/洗井8).再次刮管洗井9).下封隔器10).下防砂管柱12).下⽣产管柱13).拆井⼝防喷器14).装井⼝采油树15).卸载16).验收交井
⼋.射孔
⽤专⽤射孔弹射穿套管及⽔泥环，在岩体内产⽣孔道，建⽴地层与井筒之间的连通渠道，以促使储层流体进⼊井筒的⼯艺过程叫做射孔。
1、射孔的⽬的固井结束之后，井筒与地层之间隔着⼀层套管和⽔泥环，另外还有⼀部分受泥浆污染的近井地带，⽽射孔的主要⽬的是穿透套管和⽔泥环，打开
储层，建⽴地层与井筒之间的连通，使流体能够进⼊井筒，从⽽实现油⽓井的正常⽣产。2、射孔器材射孔器材包括⽕⼯品和⾮⽕⼯品。⽕⼯品是指在外界能量刺激下能够产⽣爆炸，并实现预定功能的
元件。包括射孔弹、、传爆管、传爆管退件、电、撞击、延时⽕
药、复合⽕药、集束⽕药、桥塞⽕药、尾声弹和隔板⽕药等；⾮⽕⼯品包括射孔、接头、油管、玻璃盘接头、压⼒开孔装置，减震器，放射性接头、点⽕棒等；
3、射孔⽅式
射孔⽅式要根据油层和流体的特性、地层伤害状况、套管程序和油⽥⽣产条件来选择，射孔⼯艺可分为正压射孔和负压射孔，其中⽤⾼密度射孔
纽约时报液使液柱压⼒⾼于地层压⼒的射孔为正压射孔；将井筒液⾯降低到⼀定深度，形成低于地层压⼒建⽴适当负压的射孔为负压射孔。按传输⽅式⼜分为电缆输送射孔（WCP）和油管输送射孔
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