2013年北京石油学院大学函授石油工程概论答案

第一篇：2013年北京石油学院大学函授石油工程概论答案

中国石油大学（北京）期 末 考 核

《石油工程概论》

一、综述题（共5小题，每小题20分，第1、2和3题选做两道，第4和第5题选做一道，共60分）（每道题目不少于500字。照抄知识点提示不得分。）

1.阐述井身结构的主要内容，说出各内容所包括的具体知识，并画出基本的井深结构图。（20分）

知识点提示：井深结构的主要内容包括套管的层次、各层套管下入深度、相应的钻头直径、套管外水泥返高等，请详细列出各内容所包含的具体内容，并画出简单的井深结构图。

答：井身结构是指由直径、深度和作用各不相同，且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。包括井中套管的层数及各种套管的直径、下入深度和管外的水泥返深，以及相应各井段钻进所用钻头直径。井身结构是钻井施工设计的基础。

（一）井身结构的组成及作用

井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。1.导管：井身结构中下入的第一层套管叫导管。其作用是保持井口附近的地表层。2.表层套管：井身结构中第二层套管叫表层套管，一般为几十至几百米。下入后，用水泥浆固井返至地面。其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层。

3.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。作用是封隔难以控制的复杂地层，保持钻井工作顺利进行。

4.油层套管：井身结构中最内的一层套管叫油层套管。油层套管的下入深度取决于油井的完钻深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最上部油气层顶部100～150米。其作用封隔油气水层，建立一条供长期开采油气的通道。

5.水泥返高：是指固井时，水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间上返面到转盘平面之间的距离

（二）相关名词及术语

1.完钻井深：从转达盘上平面到钻井完成时钻头所钻井的最后位置之间的距离。2.套管深度：从转盘上平面到套管鞋的深度。

3.人工井底：钻井或试油时，在套管内留下的水泥塞面叫人工井底。其深度是从转盘

上平面到人工井底之间的距离。

4.水泥塞：从完钻井底至人工井底的水泥柱。

2.分别阐述有杆抽油泵在上冲程和下冲程的工作原理，并画出示意图。（20分）知识点提示：

有杆抽油泵在上冲程的工作原理，并画出示意图。

有杆抽油泵在下冲程的工作原理，并画出示意图。

3.请列举一个现场实例，分析井喷的原因、危害、处理措施。（20分）

知识点提示：案例可以是近几年国内外发生的井喷事故，也可以是自己熟悉的钻井平台发生的井喷。先列举实例，然后分析事故发生的原因、造成的危害以及采取的应对措施。

2002年12月29日，渤海四号平台在印尼SURABAYA海域KE38-1井的12-1/4”井眼钻进作业中，钻至井深4169ft。此时正好35柱钻杆钻完，划眼过程中各种参数正常。17:54停泵，开始接立柱，17:59分立柱接完后，井口两名钻工提出卡瓦。18:00开泵泵入稠泥浆，当地钻工KAREL在盖转盘钻杆防磨板时发生井喷，转盘小补芯和钻杆防磨板瞬时飞出，领班立即停泵，关闭上闸板防喷器，发出警报。观察套压，1400psi，钻杆压力0psi（钻具内有单流阀）。随后进行压井作业。于此同时，电器人员切掉钻台附近电源，机舱启动消防泵，平台进入井喷应急状态。经提高压井泥浆比重从8.5PPG至9.4PPG将井压住，恢复作业。

危害：某钻工的右手掌被飞出的转盘小补芯击伤。

事故原因 ：

1、预计高渗地层提前500ft，未预测到存在高压层；

2、直至接立柱前的钻进中未发现任何井涌显示，使人员产生麻痹；

3、泥浆比重偏低，8.5至10.1PPG；

4、气测人员发现异常，但没有通知钻台和监督；

5、接立柱时由于停泵后，返出流量计被堆积岩屑垫高，不能回零，因此给溢流的判断造成失误。

6、转盘小补芯没有锁销,造成被强大的井喷流体顶出。

造成的危害：延误工期，并且某钻工的右手掌被飞出的转盘小补芯击伤。

预防措施：

1、经常调校井口返出流量计，避免判断失误；

2、提高人员的井控意识，接立柱时安排专人观察井口返出，增强防范手段；

3、要求气测人员将钻井参数的异常变化及时通知钻台；

4、在平台范围内展开学习讨论，同时加强井喷应急程序的训练。

4.阐述油田开发方案的主要内容，并说明不同类型油藏开发方案编制中需要注意的问题。（20分）

知识点提示：可以从油田开发的整个过程总结油田开发方案的主要内容，基于勘探、钻井、录井、测井、取芯、岩心和流体化验资料的前期研究成果，可从纵向层系、平面

展布、储量规模、开发方式、采油方式、井的工作制度、稳产年限、采收率、技术评价、经济评价、方案对比与优选等方面阐述。

5.结合自己的认识，给出油田二次开发的概念，并谈谈对油田二次开发的理解。（20分）知识点提示：首先需要回答提出油田二次开发概念的原因和必要性，再阐述油田二次开发与油田一次开发的异同和油田二次开发需要着重考虑的内容，最后从老油田和新油田两个角度谈谈你对油田二次开发的理解。

中国石油的二次开发是一项战略性的系统工程,是“油田开发史上的一场革命”,是近期主要任务之一。经初步研究,中国石油二次开发一期工程预计增加可采储量9.1亿吨。所谓油田二次开发,是指当油田按照传统方式开发基本达到极限状态或已接近弃置的条件时,采用全新的概念和新的“三重”技术路线,对老油田实施二次开发,重新构建油田新的开发体系,实施再开发,大幅度提高油田最终采收率,最大限度地获取地下油气资源,并实现安全、环保、节能、高效开发。

简言之,二次开发的对象是“老油田”,条件是“传统的方式开发基本达到极限状态或已接近弃置的油田”,观念是“全新的”开发观念,中心工作是“重新构建油田新的开发体系”,目的是“大幅度提高油田最终采收率”,最大限度地获取地下油气资源,效果体现在“安全、环保、节能、高效开发”上。老油田二次开发的根本宗旨是建设“科技油田、绿色油田、和谐油田”,其思路也可以扩展到老气田上

二次开发与传统的开发相比，其最大变化和最大难点，就是要面对已开发了20年以上的老油田，而这些油田剩余油高度分散，油水关系及其复杂，总体上表现出“两低”、“双高”和“多井低产”的极难特点。要采用不同于传统的开发理念，才能走出油田开发的新路。

辽河、克拉玛依、玉门等油田“二次开发试点”的初步成果表明:二次开发可在老油田分批次逐步推广,是老油田再生的一条全新出路;二次开发可以创造可观的经济效益。初步预测中国石油二次开发一期工程可增加可采储量9.1亿吨(约合66.43亿桶),按油价80美元/桶计算,可实现产值41608亿元;按照2006年的纳税方法计算,可为国家创造税收18376亿元。

“二次开发”还可以从根本上改变目前老油田的开发面貌，提高采收率并创造巨大的经济价值，是当前中国石油油田开发的一项战略性的举措，同时，也是一项战略性的系统工程，对于中国经济的快速发展，实现“小康社会”目标，极具资源保障的战略意义。老油田是个宝，老油田“焕发青春”是当今国际石油行业的热门课题，国外公司在老油田的投入约占开发投资的70％以上，以实现老油田的长时间可持续开发。老油田采收

率超过70%已经不是神话，大庆油田、峡湾油田、克恩河油田已经接近证实。

二、论述题（40分）

结合自己所学专业，谈谈你对石油工程的认识，字数不少于800字。

石油工程学的基础是十九世纪九十年代在加利福尼亚建立的。当地聘用了一些地质学家来探查每口油井中产油区与水区之间的联系，目的是防止外部水进入产油区。从这时开始，人们认识到了在油田开发中应用技术的潜力。“美国采矿与冶金工程师学会”(AIME)于1914年成立了石油技术委员会。1957年，AIME改名为“美国采矿、冶金和石油工程师学会”。石油工程是对石油资源进行开发、使用、研究的一种系列工程，主要针对油气田的工程建设，如油气钻井工程、采油工程、油藏工程等，下面就三大工程谈一下自己的认识。

一、对钻井工程的认识

钻井是石油工业的龙头，钻井工程是油气勘探开发的主要手段，钻井工程的实施对于油气勘探开发的成败起着决定性的作用。作为勘探开发的重要一环，合理的钻井工艺、适用的钻井技术和完井方法是提高油气勘探成功率、发现油气田、提高产量、提高采收率，推动并实现油气田勘探开发经济目标的重要保证。

（一）石油钻井是指利用专业设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻 出一定直径的孔眼，一直达到地下油气层的工作。

（二）从钻井发展过程来看，钻井方式主要有四种：人工掘井、人工冲击钻、机械顿 钻、旋转钻。

（三）钻井施工工序主要包括：钻前施工、钻井施工、完井施工。

（四）钻井新技术主要包括：

1、定向井、水平井、大位移井技术

2、分枝井技术

3、深井、超深井、特超深井

4、深海钻井

5、欠平衡钻井技术

6、小井眼钻井技术

7、地质导向钻井技术

8、挠性连续管钻井技术

二、对采油工程的认识

采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。它所研究的是以提高油井产量和原油采收率的各项工程技术措施的理论、工程设计方法及实施技术。

采油工程的任务是通过一系列可作用于油藏的工程技术措施，使油、气流入井底，并高效率地将其举升到地面进行分离和计量，其目的是经济有效地提高油井产量和原油采收率。

采油方法是指将流入井底的原油采到地面所采用的工艺方法和方式。采油方法分为自喷采油和人工举升采油。

自喷采油是利用油层本身的能量将原油举升到地面的方式。人工举升采油主要包括：气举采油、有杆泵采油和无杆泵采油

气举采油是利用从地面向井筒注入高压气体，将原油举升至地面的一种人工举升方式，该方式主要适用于高产量的深井、油气比高的油井、定向井和水平井。有杆泵采油：由抽油机、抽油杆、抽油泵和其它附件组成。抽油机包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。其工作原理是：工作时动力设备将高速旋转运动通过减速箱传递给曲柄，带动曲柄低速旋转，曲柄通过连杆带动游梁作上下摆动，挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动井下深井泵作上下往复运动，把原油抽到地面。

无杆泵采油：电潜泵电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下采油设备。增产措施：水力压裂、酸化、酸化压裂。水力压裂是用压力将地层压开一条或几条水平的或垂直的裂缝，并用支撑剂将裂缝支撑起来，减少油气的流动阻力，沟通油、气、水的流动通道，从而达到增产增注的目的；酸化是利用酸液溶解岩石中的所含盐类物质的特性，扩大近井地带油层的孔隙度，提高地层渗透率，改善油气流动状况，以增加油气产量的一种增产措施；酸化压裂是依靠酸液对裂缝壁面的不均匀溶蚀产生的一定导流能力。

三、对油藏工程的认识

油藏工程的主要内容：研究油藏内流体性质和流体运动规律的方法。一般包括油层物理、油气层渗流力学、试井解释、数值模拟、油藏动态分析方法等。主要包括以下几个方面：开发方案设计、水驱油理论基础、开发动态分析、油藏动态监测与调整。

最后，石油工程专业就业前景堪为乐观。石油作为一种重要的能源，可以说是现代经济的血液。我国是石油消费大国，同时又是世界排名第五的石油生产大国。石油工业作为一种基础工业，需要大量的技术人才。石油生产领域具有科技含量高、技术性强的特点。随着生产的发展和石油企业人员的不断更新，在石油生产管理与技术应用方面，将需要大量的具有较高科学文化素质和职业技能的高级技术应用型人才，所以我要学好石油工程各项技术，更好为我国油气田发展做出自己的贡献。

第二篇：石油工程概论

《石油工程概论》

中国石油大学（北京）

一、综述题

1.阐述井身结构的主要内容，说出各内容所包括的具体知识，并画出基本的井深结构图。知识点提示：井深结构的主要内容包括套管的层次、各层套管下入深度、相应的钻头直径、套管外水泥返高等，请详细列出各内容所包含的具体内容，并画出简单的井深结构图。

答：井身结构是指由直径、深度和作用各不相同，且均注水泥封固环形空间而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。包括井中套管的层数及各种套管的直径、下入深度和管外的水泥返深，以及相应各井段钻进所用钻头直径。井身结构是钻井施工设计的基础。

（一）井身结构的组成及作用

井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外的水泥环等组成。

1.导管：井身结构中下入的第一层套管叫导管。其作用是保持井口附近的地表层。

2.表层套管：井身结构中第二层套管叫表层套管，一般为几十至几百米。下入后，用水泥浆固井返至地面。其作用是封隔上部不稳定的松软地层和水层。

3.技术套管：表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管。是钻井中途遇到高压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目的地层而下的套管，其层次由复杂层的多少而定。作用是封隔难以控制的复杂地层，保持钻井工作顺利进行。

4.油层套管：井身结构中最内的一层套管叫油层套管。油层套管的下入深度取决于油井的完钻深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最上部油气层顶部100～150米。其作用封隔油气水层，建立一条供长期开采油气的通道。

5.水泥返高：是指固井时，水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间上返面到转盘平面之间的距离

（二）相关名词及术语

1.完钻井深：从转达盘上平面到钻井完成时钻头所钻井的最后位置之间的距离。

2.套管深度：从转盘上平面到套管鞋的深度。

3.人工井底：钻井或试油时，在套管内留下的水泥塞面叫人工井底。其深度是从转盘上平面到人工井底之间的距离。

4.水泥塞：从完钻井底至人工井底的水泥柱。

2002年12月29日，渤海四号平台在印尼SURABAYA海域KE38-1井的12-1/4”井眼钻进作业中，钻至井深4169ft。此时正好35柱钻杆钻完，划眼过程中各种参数正常。17:54停泵，开始接立柱，17:59分立柱接完后，井口两名钻工提出卡瓦。18:00开泵泵入稠泥浆，当地钻工KAREL在盖转盘钻杆防磨板时发生井喷，转盘小补芯和钻杆防磨板瞬时飞出，领班立即停泵，关闭上闸板防喷器，发出警报。观察套压，1400psi，钻杆压力0psi（钻具内有单流阀）。随后进行压井作业。于此同时，电器人员切掉钻台附近电源，机舱启动消防泵，平台进入井喷应急状态。经提高压井泥浆比重从8.5PPG至9.4PPG将井压住，恢复作业。

危害：某钻工的右手掌被飞出的转盘小补芯击伤。事故原因：

1、预计高渗地层提前500ft，未预测到存在高压层；

2、直至接立柱前的钻进中未发现任何井涌显示，使人员产生麻痹；

3、泥浆比重偏低，8.5至10.1PPG；

4、气测人员发现异常，但没有通知钻台和监督；

5、接立柱时由于停泵后，返出流量计被堆积岩屑垫高，不能回零，因此给溢流的判断造成失误。

6、转盘小补芯没有锁销,造成被强大的井喷流体顶出。

造成的危害：延误工期，并且某钻工的右手掌被飞出的转盘小补芯击伤。预防措施：

1、经常调校井口返出流量计，避免判断失误；

2、提高人员的井控意识，接立柱时安排专人观察井口返出，增强防范手段；

3、要求气测人员将钻井参数的异常变化及时通知钻台；

4、在平台范围内展开学习讨论，同时加强井喷应急程序的训练。

中国石油的二次开发是一项战略性的系统工程,是“油田开发史上的一场革命”,是近期主要任务之一。经初步研究,中国石油二次开发一期工程预计增加可采储量9.1亿吨。所谓油田二次开发,是指当油田按照传统方式开发基本达到极限状态或已接近弃置的条件时,采用全新的概念和新的“三重”技术路线,对老油田实施二次开发,重新构建油田新的开发体系,实施再开发,大幅度提高油田最终

采收率,最大限度地获取地下油气资源,并实现安全、环保、节能、高效开发。

简言之,二次开发的对象是“老油田”,条件是“传统的方式开发基本达到极限状态或已接近弃置的油田”,观念是“全新的”开发观念,中心工作是“重新构建油田新的开发体系”,目的是“大幅度提高油田最终采收率”,最大限度地获取地下油气资源,效果体现在“安全、环保、节能、高效开发”上。老油田二次开发的根本宗旨是建设“科技油田、绿色油田、和谐油田”,其思路也可以扩展到老气田上

二次开发与传统的开发相比，其最大变化和最大难点，就是要面对已开发了20年以上的老油田，而这些油田剩余油高度分散，油水关系及其复杂，总体上表现出“两低”、“双高”和“多井低产”的极难特点。要采用不同于传统的开发理念，才能走出油田开发的新路。

辽河、克拉玛依、玉门等油田“二次开发试点”的初步成果表明:二次开发可在老油田分批次逐步推广,是老油田再生的一条全新出路;二次开发可以创造可观的经济效益。初步预测中国石油二次开发一期工程可增加可采储量9.1亿吨(约合66.43亿桶),按油价80美元/桶计算,可实现产值41608亿元;按照2006年的纳税方法计算,可为国家创造税收18376亿元。

“二次开发”还可以从根本上改变目前老油田的开发面貌，提高采收率并创造巨大的经济价值，是当前中国石油油田开发的一项战略性的举措，同时，也是一项战略性的系统工程，对于中国经济的快速发展，实现“小康社会”目标，极具资源保障的战略意义。老油田是个宝，老油田“焕发青春”是当今国际石油行业的热门课题，国外公司在老油田的投入约占开发投资的70％以上，以实现老油田的长时间可持续开发。老油田采收率超过70%已经不是神话，大庆油田、峡湾油田、克恩河油田已经接近证实。

石油工程学的基础是十九世纪九十年代在加利福尼亚建立的。当地聘用了一些地质学家来探查每口油井中产油区与水区之间的联系，目的是防止外部水进入产油区。从这时开始，人们认识到了在油田开发中应用技术的潜力。“美国采矿与冶金工程师学会”(AIME)于1914年成立了石油技术委员会。1957年，AIME改名为“美国采矿、冶金和石油工程师学会”。石油工程是对石油资源进行开发、使用、研究的一种系列工程，主要针对油气田的工程建设，如油气钻井工程、采

油工程、油藏工程等，下面就三大工程谈一下自己的认识。

一、对钻井工程的认识

钻井是石油工业的龙头，钻井工程是油气勘探开发的主要手段，钻井工程的实施对于油气勘探开发的成败起着决定性的作用。作为勘探开发的重要一环，合理的钻井工艺、适用的钻井技术和完井方法是提高油气勘探成功率、发现油气田、提高产量、提高采收率，推动并实现油气田勘探开发经济目标的重要保证。

（一）石油钻井是指利用专业设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的孔眼，一直达到地下油气层的工作。

（二）从钻井发展过程来看，钻井方式主要有四种：人工掘井、人工冲击钻、机械顿钻、旋转钻。

（三）钻井施工工序主要包括：钻前施工、钻井施工、完井施工。

（四）钻井新技术主要包括：

1、定向井、水平井、大位移井技术；

2、分枝井技术；

3、深井、超深井、特超深井；

4、深海钻井；

5、欠平衡钻井技术；

6、小井眼钻井技术；

7、地质导向钻井技术；

8、挠性连续管钻井技术；

二、对采油工程的认识

采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。它所研究的是以提高油井产量和原油采收率的各项工程技术措施的理论、工程设计方法及实施技术。

采油工程的任务是通过一系列可作用于油藏的工程技术措施，使油、气流入井底，并高效率地将其举升到地面进行分离和计量，其目的是经济有效地提高油井产量和原油采收率。

采油方法是指将流入井底的原油采到地面所采用的工艺方法和方式。采油方法分为自喷采油和人工举升采油。

自喷采油是利用油层本身的能量将原油举升到地面的方式。人工举升采油主要包括：气举采油、有杆泵采油和无杆泵采油气举采油是利用从地面向井筒注入高压气体，将原油举升至地面的一种人工举升方式，该方式主要适用于高产量的深井、油气比高的油井、定向井和水平井。有杆泵采油：由抽油机、抽油杆、抽油泵和其它附件组成。抽油机包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。其工作原理是：工作时动力设备将高速旋转运动通过减速箱传递给曲柄，带动曲柄低速旋转，曲柄通过连杆带动游梁作上下摆动，挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动井下深井泵作上下往复运动，把原油抽到地面。

无杆泵采油：电潜泵电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下采油设备。增产措施：水力压裂、酸化、酸化压裂。水力压裂是用压力将地层压开一条或几条水平的或垂直的裂缝，并用支撑剂将裂缝支撑起来，减少油气的流动阻力，沟通油、气、水的流动通道，从而达到增产增注的目的；酸化是利用酸液溶解岩石中的所含盐类物质的特性，扩大近井地带油层的孔隙度，提高地层渗透率，改善油气流动状况，以增加油气产量的一种增产措施；酸化压裂是依靠酸液对裂缝壁面的不均匀溶蚀产生的一定导流能力。

三、对油藏工程的认识

油藏工程的主要内容：研究油藏内流体性质和流体运动规律的方法。一般包括油层物理、油气层渗流力学、试井解释、数值模拟、油藏动态分析方法等。主要包括以下几个方面：开发方案设计、水驱油理论基础、开发动态分析、油藏动态监测与调整。最后，石油工程专业就业前景堪为乐观。石油作为一种重要的能源，可以说是现代经济的血液。我国是石油消费大国，同时又是世界排名第五的石油生产大国。石油工业作为一种基础工业，需要大量的技术人才。石油生产领域具有科技含量高、技术性强的特点。随着生产的发展和石油企业人员的不断更新，在石油生产管理与技术应用方面，将需要大量的具有较高科学文化素质和职业技能的高级技术应用型人才，所以我要学好石油工程各项技术，更好为我国油气田发展做出自己的贡献。

第三篇：石油工程概论心得

石油工程基础学习心得

班级：应化11102班

姓名：张炳杰 班级序号：31

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。

一.石油资源及我国石油现状：

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。

在所有的能源类别中，石油一直是全球消费极高的能源。由于我国经济持续快速增长，我国对石油的需求急剧增多，已成为世界上石油须有增长最快的国家之一，也是每年需求增长的单一最大推动者，2009年我国石油消费量占到全国原油消费的9.7%。在全球能源供应日趋严峻的形势下，快速增长的石油消费需求和有限的国内生产，使得我国石油供形势严重依赖进口。

我国石油供求关呈现三个特点，一是石油消费快速增长。我国是继美国之后的第二大石油消费国家，保持石油需求年增长约5.8%的趋势。二是国内石油产出有限、增速缓慢。近十年来，国内的石油生产年均增长仅为1.7%。三是石油进口大幅增加。我国是仅次于美国的世界第二大石油进口国，石油对外依存度一路上扬，进口依存度持续上升。而且进口高依存度带来供应紧缺风险，包括产地供应风险、运输过程风险、油价波动风险。

由于我国石油勘探处在中等成熟阶段，勘探难度越来越大，原油生产受到资源可供量的制约，即使不断加大投入，也只能保持缓慢的长，并且该产量还很难随国际石油价格的上升而上升。

二.对于石油资源的调整措施：

石油资源供应紧张不利于经济的稳定发展，甚至可能导致通货膨胀。实际生活中，油价上涨对交通运输业收到的冲击最大，继而对工、农业生产，石油加工都有较大的负面影响，石油价格上涨还会导致一大批与市民生活密切相关的生活用品价格上涨。应对能源（油气）的紧缺，应从宏观经济的角度出发，对石油供需矛盾进行调控。主要思路有三：

1、改革现有石油和成品油价格体系，加大国内石油产出：

长期以来，我国原油价格人为低抑，统配统销，使原油勘探开发成本得不到补偿，原油开采亏本，资金投入不足，勘探技术较低，原油产能有限。近两年虽然国家对我国油气价格进行了结构性调整，但总的来看，国内油价仍然偏低。因此，在我国价格体系改革过程中，及时理顺石油价格机制，建立完全的成本核算体系（包括勘探费用、税收等）势在必行。通过原油价格接轨，进一步提升国内原油生产动力。从成品油定价机制来看，尽管国内油价与国际油价已经接轨但价格调整滞后、周期拉长、升幅不到位，从而引发市场投机现象，进一步加剧了成品油的供需矛盾，最终导致不必要的重复建设增多，市场秩序维护难度加大。针对这些价格机制问题，面对高油价趋势，要进一步完善成品油价格形成机制，缩短调价间隔时间，改革价格调整审批制度，进一步将价格定价权下发企业，国家发改委仅核准零售参考价格，其他出厂价格、批发价格和实际零售价格均有石油和石化两大集团根据市场交易实际情况自己决定，通过市场运作、价格的杠杆作用平衡供需。

2、提高能源使用效率，节约石油能源：

由于近年来，石油消费量增加的幅度较大，石油价格也持续上涨，但石油消费量的增加并非可以直接导致经济的快速增长。因为，参考美国应对石油危机的正确做法，在石油供应不足或价格不稳定的情况下，国家利用法律、行政手段，以及综合运用投资、财税、价格等经济杠杆，制度一系列相关政策，积极倡导资源节约型的社会经济发展模式。（1）建立新能源和可再生能源法规体系。研究制订专项法规或修订已有的法规，逐步建立洁净能源和可再生能源法规体系，主要包括项目审批程序、财税制度、安全和环保、价格、建筑设计等；（2）设立专职机构，建立开发利用体系。负责实施和指导扩大可再生能源生产和利用计划，支持高风险长远研究开发活动；（3）实施煤炭、石油、天然气、水电、核能等各种能源的协调发展，提高现有资源的利用效率，大力发展如水电、风电、核电等替代能源，推进节油，开发燃料酒精等石油替代产品；（4）加快治理和淘汰不符合环保要求的生产工艺，鼓励开发节能、降耗与环境友好的工艺技术；限制生产污染环境的石化产品，鼓励开发绿色产品；（5）调整能源消费结构和经济产业结构，实行绿色经济，控制高污染、高排放产业发展，防止石油消费量盲目过快增长。

3、建立多元化的石油供给渠道：

积极建设多元化贸易业务，实现油气来源、贸易方式和运输方式的多元化，确保石油供应安全。开拓利用国际石油市场，建立规模化、多元化的海外油气供应体系；同时转变经济增长方式，增加新能源在能源消费中的比重，尽量减轻对进口石油的依赖度。

三.原油开采的方式：

采油方法通常是指把流到井底的原油采到地面所用的方法，基本上可分为两大类：一类是依靠油藏本身的能量，使原油喷到地面，叫做自喷采油；另一类是借助外界能量将原油采到地面，叫做人工举升采油或者叫做机械采油。一般情况下，天然能量不足的油田，有的没有自喷能力，有的即使有自喷能力，但自喷期限较短，只有1年左右的时间，最多的也不过3~5年，而一个油田的生产年限要延续20年至30年以上，因此，油层中的原油大部分是靠人工举升方式采出来的。人工举升采油包括：气举采油、抽油机有杆泵采油、潜油电动离心泵采油、水力活塞泵采油和射流泵采油等。

在石油开采中，采油方法尤为重要。其主要方法有： 1.自喷采油：

自喷采油的特点：油层具有的能量足以自喷。自喷井的地面设备简单、容易管理、产量较高。

自喷原理：驱动力—地层中的各种压力。驱动过程－先将原油从地层内推向井筒，若还有剩余的能量，再将原油举升到地面。

自喷采油前的诱喷作业：完井时井内液柱压力一般大于油、气层压力，加上钻井和射孔过程中污染物的堵塞和阻碍，油、气一般不能流入井筒内，更不能自动喷到地面。因此，采油之前一般要降低井简内的液性压力，清除堵塞油层的污物，使油、气能够畅流到地面。这种诱导作业过程称作诱喷或诱流。

自喷采油的四种流动过程：地层渗流、垂直管流、嘴流、水平管流。

2.机械采油：

用专门的抽油装置，将油井中的油液举升到地面，以便保持井底和油层之间油液流动的压力差，保证油气源源不断地流向井底。这种采油方式称作机械采油或人工举升采油。用于在低渗透、低压力油层地区的采油。目前，我国的机械采油量占总采油量的80％以上。其中有杆泵抽油或称泵抽法是目前世界范围内应用最广的一种采油方法.当今,世界上有80%以上的油井用抽油方式进行生产;在国内也有60-70%的生产井为抽油井。它能适应任何油藏压力,既能适应日产千吨以上的高产井,也能适应日产几吨的低产井.而且传统的杆式抽油装置结构简单,维修工作量小,因而得到了广泛的应用。

在技术高速发展的今天，为了能有效的解决有杆抽油系统的供排调问题，提高系统效率和油井潜能。但以目前通用的技术装备水平，从设计到现场管理的各环节都很难解决。有杆泵智能控制系统针对该问题，整合了信息、自动化、智能化技术，建立了动液面回波的识别模型与计算方法以及配套的计算控制软件，对包括油井动液面、示功图在内的运行参数进行实时监测；对抽汲强度进行实时控制，从而解决抽油系统供排调问题。

通过本期的学习，我对的石油工程的一些知识有了进一步的了解，包括：石油地质、钻井、固井完井、油气开采、增产增注、提高采收率、油层保护、油层储运等。虽然自己有些东西学起来还有些困难，但在老师的帮助下，能基本解决。在此，要感谢学校提供了这个让我学习石油工程的机会，以及刘老师的精彩授课，让我扩大了知识面，受益匪浅。

第四篇：石油工程概论学习总结

石油工程概论学习总结

——石油开采技术

在本学期的专业选修课中，我选修了《石油工程概论》这门课。通过老师的精心授课和自己的努力学习，我作为一名石油专业的学生，对石油工程的相关知识有了深入的了解，扩大了我的知识面。在本门课程即将结束的时候，我把这学期学的知识做一个归纳总结。石油工程具体包括：石油地质、钻井、固井完井、油气开采、增产增注、提高采收率、油层保护、油层储运等。我重点对石油开采进行了学习和研究。

在研究石油开采之前，首先要知道石油的一些性质。石油的化学性质：

石油的元素组成：

主要由碳、氢两种元素组成：

碳约占80％一88％；

氢约占10％一14％；

氧、硫、氮约占0.3％一7％。

石油中若碳、氢元素含量高，且碳／氢值低，则油质好；若氧、硫、氮元素含量高，则油质相对较差。石油的化合物组成

烃类化合物（即碳氢化合物）是石油主要成分，约占80％以上。

含有氧、硫、氮的化合物（非烃化合物）有时可达30％。不利于石油的开采、炼制和加工。石油的组分组成

石油的组分组成：根据石油成分被不同溶剂选择溶解及被介质选择吸附的特点，将石油的组成分成相近的组，称为“组分”，每个组分内包含性质相似的一部分化合物。具体由以下四种成分组成。

1.油质

由碳氢化合物组成的淡色粘性液体（是石油主要成分）。油质含量高，石油质量相对较好。油质中含有石蜡，是一种熔点为37～76℃的烷烃，呈淡黄色或黄褐色。石蜡含量高时石油易凝固，油井易结蜡，不利于开采。

2.胶质

粘性或玻璃状的固体物质，主要成分是碳氢化合物，但氧、硫、氮含量增多。

石油中胶质含量少，约为1％，是渣油的主要成分。

3.沥青质 黑色固体，沥青质比胶质含碳氢化合物更少，含氧、硫、氯化合物更多。胶质和沥青质称为石油的重分子组分，是非碳氢化合物比较集中的部分。含量高时，石油质量变差。

4碳质 碳质以碳元素状态存在于石油内，含量很少，称残碳。石油的物理性质：

1）颜色

石油一般呈棕色、褐色或黑色，也有无色透明的凝析油。胶质、沥青质含量愈高，颜色愈深。因此，石油颜色越谈，质量越好。

2)密度

标准条件下(20℃，0.101MPa)每立方米原油质量——原油密度，一般在0.79～0.95 g/cm3。

3)粘度

地下采出的石油在提炼前称原油。在地层条件下测得的原油粘度叫地层粘度，地层粘度大于50 mPa·S、密度大于0.92的原油称为稠油。

4）凝固点

原油失去流动性的温度或开始凝固时的温度称为凝固点，原油中

含蜡少，重组分含量低者凝固点低，利于开采和集输。凝固点在40℃以上的原油称为凝油。

5)溶解性

石油难溶于水，但易溶于有机溶剂。石油可与天然气互溶，溶有天然气的石油，粘度小，利于开采。

6）荧光性

石油在紫外线照射下会发出一种特殊的光亮，称为石油的荧光性。借助荧光分析可鉴定岩样中是否含有石油。

7)导电性

石油为非导电体，电阻率很高，这种特性成为电法测井划分油、气、水层的物理基础。

我们在了解了石油的化学物理性质之后，我们可以有效的利用石油的这些性质，对它进行开采，使开采的效率高，成本低，安全可靠。

油气开发的基本目的：尽可能多的开采出地层深处的油、气资源。提高采收率，降低成本。

采油原理：当通过钻井、完井射开油层时，由于井中的压力低于油层内部的压力，在井筒与油层之间就形成了一个指向井筒方向的压力降。在原始条件下，油层岩石与孔隙空间内的流体处于压力平衡状态，一旦钻开油层，这种平衡就被破坏。这时，由于压力降低引起岩石和流体的弹性膨胀，其相应体积的原油就被驱向井中。如果地层压力足够的话，就可将原油举升到井口以上，形成自喷采油；如果地层压力不能将原油举升到井口，那么就需要借助某些人工举升的办法采油，或者向油层中注入某种流体提高地层压力，使油井生产能量有所改善。

有的油藏经过一个时期自喷采油又转入人工举升，这主要决定于油藏本身的能量，也就是地层压力的高低。随着采出原油的增多，地层压力逐渐下降，油井就会出现停喷时就要利用人工举升办法采油。

采油方法通常是指把流到井底的原油采到地面所用的方法，基本上可分为两大类：一类是依靠油藏本身的能量，使原油喷到地面，叫做自喷采油；另一类是借助外界能量将原油采到地面，叫做人工举升采油或者叫做机械采油。一般情况下，天然能量不足的油田，有的没有自喷能力，有的即使有自喷能力，但自喷期限较短，只有1年左右的时间，最多的也不过3~5年，而一个油田的生产年限要延续20年至30年以上，因此，油层中的原油大部分是靠人工举升方式采出来的。人工举升采油包括：气举采油、抽油机有杆泵采油、潜油电动离心泵采油、水力活塞泵采油和射流泵采油等。

在石油开采中，采油方法尤为重要。其主要方法有： 1.自喷采油

自喷采油的特点：油层具有的能量足以自喷。自喷井的地面设备简单、容易管理、产量较高。

自喷原理：驱动力—地层中的各种压力。驱动过程－先将原油从地层内推向井筒，若还有剩余的能量，再将原油举升到地面。

自喷采油前的诱喷作业：完井时井内液柱压力一般大于油、气层压力，加上钻井和射孔过程中污染物的堵塞和阻碍，油、气一般不能流入井筒内，更不能自动喷到地面。因此，采油之前一般要降低井简内的液性压力，清除堵塞油层的污物，使油、气能够畅流到地面。这种诱导作业过程称作诱喷或诱流。

自喷采油的四种流动过程：地层渗流、垂直管流、嘴流、水平管流。2.机械采油

用专门的抽油装置，将油井中的油液举升到地面，以便保持井底和油层之间油液流动的压力差，保证油气源源不断地流向井底。这种采油方式称作机械采油或人工举升采油。用于在低渗透、低压力油层地区的采油。目前，我国的机械采油量占总采油量的80％

以上。其中有杆泵抽油或称泵抽法是目前世界范围内应用最广的一种采油方法.当今,世界上有80%以上的油井用抽油方式进行生产;在国内也有60-70%的生产井为抽油井。它能适应任何油藏压力,既能适应日产千吨以上的高产井,也能适应日产几吨的低产井.而且传统的杆式抽油装置结构简单,维修工作量小,因而得到了广泛的应用。

机械采油的分类： 1）有杆泵采油

（1）常规抽油机——深井泵采油（2）地面驱动井下螺杆泵采油 2）无杆泵采油

（1）水力活塞泵采油（2）电动潜油离心泵采油（3）电动潜油螺杆泵采油 3）气举采油（1）连续气举（2）间歇气举

在技术高速发展的今天，为了能有效的解决有杆抽油系统的供排调问题，提高系统效率和油井潜能。但以目前通用的技术装备水平，从设计到现场管理的各环节都很难解决。有杆泵智能控制系统针对该问题，整合了信息、自动化、智能化技术，建立了动液面回波的识别模型与计算方法以及配套的计算控制软件，对包括油井动液面、示功图在内的运行参数进行实时监测；对抽汲强度进行实时控制，从而解决抽油系统供排调问题。

1.构成及工作原理 1）实时监测部分

可实时监测油井动液面、示功图及其它运行状态参数。其中动液面检测装置由次声波发讯装置、次声波接收装置和数据采集接口组成。次声波发讯装置采用弹簧蓄能气弹装置作为发声源，在设定的时间，用减速机压缩弹簧蓄能，然后瞬间释放，向油井环空发出功率为150KW的次声波信号，反射回波由经­接收装置放大后，经­过数字滤波、快速付立叶变换等一系列的软件处理，转化为有效数字信号，与示功图及其它运行状态参数信号一起经­数据采集接口输入微处理器。

2）智能控制部分

由大容量微处理器和数据处理及控制软件组成，其核心技术为建立动液面回波的识别模型与计算方法并编制了实现该计算方法的软件。微处理器接受此声波反射信号后，进行运算处理，确定液面深度，根据预设沉没度发出调参指令。

3）执行部分

根据微处理器发布的控制指令对抽油机的运行参数进行实时调速，控制抽汲强度，实现供排调。通过预设的多功能接口电路板实现交流变频调速、变极数电动机微分调速（256级）、机械式无级调速及滑差电机调速。

4）远程通讯部分

借用GSM/GPRS网络系统，实现了远程对机械抽油井现场运行数据的采集、处理、数字无线传输、视频监视并可进行调参等实时控制管理；其运行成本较低、工作可靠。

2.结论

1）有杆泵智能采油技术设计思路正确，关键技术先进，设备性能可靠，有较好的投资效益。

2）该技术整合了自动、信息、智能等多学科的新成果，是有杆采油系统优化技术的新发展。生产过程中，通过系统在线的不断调整，使有杆泵沉没度始终保持在合理的范围内，最大限度挖掘油层潜力，使供排不调的矛盾得到较好解决。

3）建立的动液面回波的识别模型与计算方法以及配套的计算控制软件经­实践证明方法正确、准确度高。

4）实验认为，该技术对低渗透油田提高系统效率，延长检泵周期，节约电能都将起到很好作用。

经现场试验，该技术实现了预期目标，在提高系统效率，延长检泵周期，节约电能等方面都有很好效果，是有杆采油系统优化技术的新发展。

通过本期的学习，我对的石油工程的一些知识有了进一步的了解，包括：石油地质、钻井、固井完井、油气开采、增产增注、提高采收率、油层保护、油层储运等。虽然自己有些东西学起来还有些困难，但在老师的帮助下，能基本解决。在此，要感谢学校提供了这个让我学习石油工程的机会，以及张老师的精彩授课，让我扩大了知识面，受益匪浅。

第五篇：在线考试——石油工程概论

中国石油大学（北京）远程教育学院

期 末 考 核 《石油工程概论》

一、综述题（共3小题，每小题20分，共60分）（综述题请根据知识点提示结合课件组织答案，每道题目不少于500字。照抄知识点提示不得分。）1.阐述井身结构的主要内容，说出各内容所包括的具体知识，并画出基本的井深结构图。（20分）知识点提示：井深结构的主要内容包括套管的层次、各层套管下入深度、相应的钻头直径、套管外水泥返高等，请详细列出各内容所包含的具体内容，并画出简单的井深结构图

2.分别阐述有杆抽油泵在上冲程和下冲程的工作原理，并画出示意图。（20分）知识点提示：

有杆抽油泵在上冲程的工作原理，并画出示意图。有杆抽油泵在下冲程的工作原理，并画出示意图。

3.请列举一个现场实例，分析井喷的原因、危害、处理措施。（20分）

知识点提示：案例可以是近几年国内外发生的井喷事故，也可以是自己熟悉的钻井平台发生的井喷。先列举实例，然后分析事故发生的原因、造成的危害以及采取的应对措施。

青海英东油田“4·19”井喷事故

2013年4月19日7时15分，西部钻探工程有限公司青海钻井公司40520钻井队在处置青海油田分公司英东油田英9-4-A5井井漏过程中，发生井喷事故，4月19日20时05分关井成功，险情得到控制，历时12小时50分钟。事故未造成人员伤亡和设备损毁。

二、事故经过

（一）事故发生前工作情况

英9-4-A5井是西部钻探青海钻井公司40520队承钻的一口总包井，是该队今年承钻的第三口井。青海钻井公司英东项目组负责本区块钻井现场的协调管理。青海钻井公司监督监理公司派驻1名驻井HSE监督，青海油田监督监理公司派有1名巡井钻井监督。英东一体化项目部在油田现场驻有工作组。

该井于4月11日4时一开，4月12日22时钻至井深355米，下入表层。一开至二开共用时79小时。其中，处理井漏2次，用时22小时，在14.86米处井漏失返，注水泥堵漏；在326米处发生井漏，用桥浆堵漏。钻进用时 20小时，下套管（Φ244.5mm×354.06m）、固井、装井口和试压用时37小时。4月14日 11时二开，采用带螺杆的复合钻具，Φ216mm钻头钻至井深360米发生井漏失返，钻井液密度1.06 g/cm，粘度42s，漏失量为80m，替入密度1.06 g/cm堵漏浆40m堵漏成功。钻至404.5米时再次发生漏失，抢钻至井深452.19米采用水泥浆封堵2次，恢复正常。

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3月19日0时，钻至井深1450米时发生井漏，漏速3m/h；至1时20分继续钻进至1461米时井口失返，停钻，漏失钻井液50m（密度1.14g/cm，粘度42s）。事故发生经过

第一阶段：无观察、无预防情况下发生溢流井喷 4月19日1时20分，钻进至1461米时井口失返，停钻，值班干部宣建良（技术员）到距井场100多米外的驻井场值班房向队长张小军汇报。队长张小军电话请示青海钻井公司英东项目组负责人秦立坚。秦立坚决定：起钻换钻具，进行挤水泥堵漏。

钻井队在起钻前配密度1.12～1.14g/cm 的堵漏浆30m，从环空灌入堵漏浆18m，环空未见液面。1时50分开始起钻，起钻过程中每起三柱钻杆或每起一柱钻铤，用钻井泵灌浆一次，共灌入钻井液5.91m。此时，技术员宣建良在钻台，司钻郑文邦在操作刹把，副司钻李连祥和内钳工吴生龙在井口，井架工张生虎和外钳工哈得禄轮换在二层台操作，起到钻铤时，两人同时到二层台拉钻铤，泥浆工宗平生在循环罐坐岗。

7时15分，起钻至井内剩余最后一柱钻铤时，司钻郑文邦下放游车，钻台上副司钻李连祥和内钳工吴生龙接钻铤提升短节，司钻郑文邦下放游车至钻台5～6米处刹停等提升短节紧扣。副司钻李连祥和内钳工吴生龙用液压大钳上扣时，发现钳牙打滑，用高速旋紧扣后，副司钻李连祥和内钳工吴生龙更换钳牙，技术员宣建良协助。司钻郑文邦继续下放游车准备挂吊卡，这时从提升短节内溢出泥浆，接着立即从环空喷出一股泥浆，高2～3米；接连又喷出泥浆，喷高接近二层台，发生井喷。前期喷出物是泥浆，逐渐转变为油气混合物。

井喷发生时，环空喷出泥浆经井口安全卡瓦折射打到司钻郑文邦身上，司钻郑文邦站稳后发出长鸣警报，继续下放游车，副

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3司钻李连祥和内钳工吴生龙抢挂吊卡，因喷势过猛，抢挂吊卡未成功。这时，喷势越来越大，将井口一片大方瓦喷出，井内钻铤上顶，安全卡瓦挂在游车盖板上（钻具未落井）。副司钻李连祥和技术员宣建良跑下钻台去远控台关井，副司钻李连祥随后跑到驻井场值班房向队长张小军汇报。

井架二层台上作业的井架工张生虎和外钳工哈得禄听到长鸣警报后，发现喷高已接近二层台，迅速从井架扶梯下撤到地面。钻台上的内钳工吴生龙见抢挂吊卡无望，随即撤离钻台到紧急集合点。司钻郑文邦见喷势渐猛，刹住刹把并用铁链固定后，最后一个撤离钻台到集合点。

司钻郑文邦在撤离前冷静处置，固定刹把，防止了游车落到钻台上，避免了事故复杂化。生井喷时，井内剩余钻具组合为：Φ215.9mmPDC+Φ172mm ×1°螺杆+ Φ214mm螺扶+Φ158.8mm无磁钻铤 1根+Φ158.8mm钻铤1根（共长27.55米），井喷时在岗人员所处位置及撤离路线示意图如下：

第二阶段：有效防控下的井喷 4月19日7时30分，清点现场人员无伤亡，布置警戒线。10时15分至11时48分，组织救护车、吊车、消防车、水罐车、固井车和拖拉机等应急车辆到井，组织将井场外围的房子和驻井场值班房搬走。

至12时40分，抢接压井管线，通过压井管线向井内注入清水，实施井口降温、防爆燃措施，防止事故扩大和发生次生事故。

17时10分至20时05分，消防车向井口喷水掩护，同时固井车通过压井管汇向井内打水，用拖拉机拖拉绞车快绳起出井内钻具，当钻头提离全封闸板端面时，立即关闭全封闸板防喷器，井口得到有效控制。

第三阶段：压井处置

4月20日1时35分，开始平推法压井作业，至4时45分，分8次共向井内注入密度1.80 g/cm的重钻井液56m，注压4～5 MPa；套压由4MPa降至2.8 MPa后维持不变，判断表层套管鞋处井漏。

20日9时至21日15时，向井内注入1.25～1.30 g/cm堵漏钻井液51m，套压由2.2 MPa降至1.5MPa。堵漏不成功。

21日15时40分至16时30分，向井内注入水泥浆22m，密度1.86g/cm，替入密度1.25～1.30g/cm 钻井液10m，预计在250～450米形成水泥塞。

22日7时05分，从节流管汇处泄压，无任何溢出物，套压为零，险情解除，井喷应急抢险工作结束。

三、事故原因分析

本次调查是在工程技术分公司前期调查的基础上，重点开展了人员访谈。主要对青海油田分公司工程技术处、开发处、英东一体化项目部、监督监理公司、钻采工艺研究院，以及西部钻探公司的井控管理中心、青海钻井公司、英东项目组、40520钻井队、同地区其他8支钻井队等单位共42人进行了访谈。调阅了其它10

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3余口井的地质和工程设计和其它10余口井的一开、二开及钻开油气层前的验收资料。经过事故调查组调查认为，本起事故是由于对井控管理工作不重视，现场管理不严格，钻井队在井漏处置过程中违章作业而导致的一起责任事故。

（一）直接原因

钻井队在发生井漏和随后起钻的处置中，措施不当，致使环空液柱压力小于地层压力，使已经打开油气层的地层流体进入井筒，发生井喷。

（二）间接原因

1.处理井漏时，已经揭开了多套油气层。该井地质设计中，926～1620米为油气层段。同平台相邻的英9-4-A6井电测解释显示，345.5米进入油层，在1461米以上井段共解释储层196层，其中55层为油层、13层为油气同层、21层为油水同层。当环空液柱压力降低失衡后，这些油气就会进入井筒，导致溢流井喷。

2.灌浆不到位，溢流发现不及时。该井在钻进至井深1461米前的钻进和接单根工况中，井内压力正常，证明1.14 g/cm的钻井液静液柱压力可以平衡地层压力。在发生失返井漏后，环空液柱压力降低，可能引发井筒压力不平衡。按照以往二开后漏失的堵漏经验，本地区经常发生井漏的井段为360～500米，当液面在这个井段时，井筒的液柱压力计算如下：

液面在360米时：P1=1.14×(1461-360)/100=12.55MPa 液面在500米时：P1=1.14×(1461-500)/100=10.96MPa 而在地质设计中，邻井英试8-1井在井深1451米处实测静压13.21MPa。可见该井钻进到1461米时，发生失返井漏，井筒静液柱压力难以平衡地层压力。

同时，该井在起钻过程中，采取起三柱钻杆或起一柱钻铤后，按照起出的钻柱体积灌一次泥浆。灌浆量只相当于起出钻具体积，3在井漏的情况下没有考虑漏失损失，使得灌入泥浆量明显不足，导致井内液面下降，液柱压力不能平衡地层压力。另外，在井漏失返后，井筒上部存在空井段，地层流体侵入井内后，先形成环空溢流。在溢流初期，地面难以观察到溢流显示。当溢流沿环空上升接近井口时，一些流体从振动筛返出，坐岗人员没有及时发现，失去了及时采取关井措施的机会，随后井内流体快速上升到转盘面，发生井喷。

3.应急处置不力，未能控制井口。在井喷初期喷出物为泥浆的情况下，班组人员没能成功用吊卡强行起出井口最后一柱钻铤，或抢接防喷单根，实施关井，失去了控制井喷的最后机会。

（三）管理原因

1.钻井地质、工程设计风险提示不具体，措施针对性不强（1）钻井地质设计对井控相关风险提示不具体

英9-4-A5井钻井地质设计章节设置及主要内容均符合股份公司《开发井钻井设计编制规范》要求，但该井地质设计中对可能油气层的提示中，没有说明邻井英9-4-A6 井测井解释的13个油气同层段所处的具体井段（实际在645.5-913.1米，为本井非目的层段）；对油气层段的描述也未从926米（本井设计油气层的开始层位）开始，而仅是从本井设计的主要目的层1442米开始描述。

（2）钻井工程设计未对井漏风险进行提示，部分措施针对性不强

统计英东油田完成的107口井，一开后井漏53口井、83井次，二开后井漏24口井、35井次，二开后井漏段集中在350～500米之间；同平台的英9-4-A6在二开后也发生3次井漏。钻井工程设计中没有对邻井的井漏复杂进行任何描述，没有对可能发生的井漏、漏转喷的风险进行提示，没有提出针对性预防和处理措施。

本次调查中，查阅英东地区10口井的钻井工程设计发现，对一开、二开、井下复杂情况的预防及处理（井漏、井塌）以及井控技术要求等内容均一致，没有针对单井具体地质情况进行个性化设计，措施针对性差。

2.表层套管没有封住全部易漏层

英9-4-A5井位于英东油田的地表海拔较高部位，地表高差100米左右；该地区上部地层复杂，破碎带发育，漏失严重。英东油田的当前表套设计井深均为350米，由于断层的影响，山上的井在二开后漏失发生频次高，失返性漏失多。同平台邻井英9-4-A6井二开后钻进至450米、479米和1665米时发生失返性漏失，漏失位置均在350～500米，通过注水泥方式堵漏成功。同平台的事故井在二开后，漏失3次，漏失位置在350～500米。由此可见，当前设计的350米表层套管没有封住全部易漏层，造成该区域的部分井在二开后发生失返性井漏，既加大了井控风险，也降低了钻井速度。针对此情况，青海油田监督监理公司和英东一体化项目部在2013年3月29日向青海油田工程技术处递交了《关于英东油田表层套管下深变更的请示》，要求将表层下深从350米调整为500米。至事故发生时，工程技术处还没有形成套管下深的研究结论。

3.井漏处置不科学、不规范

英9-4-A5井钻至井深1450米时发生井漏，漏速3m/h，钻井队没有停钻堵漏，却继续钻进至1461米，导致井漏失返。井漏失返出现后，没有先进行堵漏，而是采取了直接起钻，再下光钻杆挤水泥堵漏的方案；虽然在起钻前从环空灌入堵漏泥浆18m，但井口未见到液面，根本没有起到堵漏效果。在油气层已钻开的情况下，起钻前没有按照井控实施细则的规定进行短程起下钻，检测井筒是否平稳；起钻中没有执行工程设计进行连续灌浆的要求，而是按照习惯性做法，起三柱钻杆灌一次泥浆。在间断灌浆中，33灌入泥浆量不足，使环空液面下降，导致环空液柱压力小于地层压力。在起钻到表层套管内时，没有进行静止观察是否有油气上窜，而是一次起完钻具，导致井喷。

4.漏喷转换的风险认识不足

从2010年开始，英东油田已完井120多口，面对钻开油气层后高频次的井漏，从建设方到施工方，均认为本地区地层压力低，没有发生过溢流，不可能发生井喷事故。在指导思想和技术措施上，只是从处理工程复杂出发，进行井漏处理，没有意识到井漏后，井筒压力失衡所产生的井控风险。针对这种多次发生的规律性的井漏问题，没有组织进行风险评估分析，没有制定针对性的起钻堵漏措施来预防井控风险，最终导致了井喷事故发生。

5.开钻和钻开油气层验收流于形式

开钻和钻开油气层验收分别由青海钻井公司安全科组织自检和由英东一体化项目部委托的青海监督监理公司组织验收。但由于由各自主管单位自行组织，各自主管单位检查结果无沟通交流、相互无备案留底，难于促进现场工作。

从调阅的一、二开资料和对若干井队技术员访谈中，可以认定，在实际验收过程中，由于制度不落实，出现检查不严肃、填写随意、事后补签等现象。该井液面监测报警仪已坏，验收检查表显示合格；未安装司控台，检查表显示司控台正常；《钻开油气层检查验收书》无检查日期落款；未参加检查的甲方钻井监督事后补签名。验收走形式，未达到督促安全生产作用。

6.现场监督工作不到位

40520钻井队现场驻有甲方巡井钻井监督李林峰和西部钻探HSE监督王角旦，在日常监督中，两人工作责任心不强，职责履行不到位，没有发挥应有的作用。

一是监督管理存在薄弱环节。甲方钻井监督在4月8日报到后，青海油田监督监理公司作了面对面的个人经历和资质的询问，将油田监督管理的资料包拷贝给监督，没有做任何培训，就将监督派到现场开展工作。西部钻探公司HSE监督没有认真学习本公司的监督管理办法，对自己在现场的权利义务不够清楚，监管弱化，没有发挥应有的作用。

二是责任心不强。甲方钻井监督4月10日上岗在现场开展工作，对所监督井的情况了解不深，没有发挥有效的监督作用。在本井的一开和二开前，甲方钻井监督下达的一开和二开监督指令，是他在其它油田任监督时的文本，没有针对本井实际情况增加针对性要求，对该井的指导性差。甲方钻井监督同时负责两口井的巡监，居住在该队的驻井场值班房内。该井从4月11日开钻到4月19日井喷，甲方监督只参加过2次班前班后会，职责履行不到位。西部钻探公司HSE监督4月12日的检查记录中，在液面报警仪损坏的情况下，却将检查结果填写为合格。

三是关键环节监督职责未履行到位。甲方钻井监督和西部钻探公司HSE监督在本井发生井漏后起钻这样一个特殊作业中，均没有在现场进行旁站监督，使得井漏后起钻的高风险作业的双重监督功能无一起作用。

7.管理流程不顺畅，管理职能交叉弱化

青海钻井公司井控管理流程存在缺陷。西部钻探井控管理职能在工程技术与市场处，而青海钻井公司的井控管理职责由安全总监负责，井控管理办公室设在公司安全科。安全科主要对应的西部钻探管理部门为安全环保处，这样造成井控管理职能上下协调不够顺畅，不利于井控管理工作落实。

8.钻井队管理较差，执行力有待进一步提高

40520队的指重表自动记录仪损坏、泥浆液面监测报警仪已失效，长期没有得到修复，专用泥浆灌浆罐长期废置未用。现场施工中还存在没有认真执行井控实施细则及设计的现象：一是未落实《青海油田石油天然气钻井井控实施细则》第五十条“钻开油气层后发生井漏的处理”的系列措施、第十六条有关地层承压试验、低泵冲试验和短程起下钻的要求。二是未执行工程设计中“起钻时做好连续灌浆”的要求。由此反映出，该队的管理水平、业务素质较低，执行力较差。

9.井控意识不强，管理不到位

自2010年该区块投入勘探开发以来，虽然上部地层频繁发生井漏，但通过采取适当堵漏措施均能够成功完钻，没有发生过溢流险情。无论是建设方还是施工方、管理者还是操作者均认为，该地区仅仅是单纯井漏，不会发生井喷事故，忽略了钻开油气层后“漏喷转换”诱发的井喷风险。同时由于生产任务重，组织运行节奏快（当前该地区动用钻机19部，今年预计共钻新井225口，新建产能30万吨），也是本起事故的一个因素。

因此，相关企业各级管理人员井控意识不强，普遍存在着思想上麻痹，管理上松懈，企业相关管理部门没有认真开展井漏风险辨识和井控风险评估，适当调整新区部分油气井风险级别；没有组织研究“井漏失返”和“漏喷转换”的风险控制措施；没有建立处理井下复杂情况的刚性操作程序，完全靠现场人员的个人能力处理复杂，随意性强；也不重视一、二开验收和钻开油气层检查制度，很多验收走形式；现场监督责任心不强，对关键环节没有起到旁站监督作用，关键环节监督职责履行不到位；未建立起有效的甲乙方监管约束机制，甲方监管力度不够，乙方井控制度落实不严，整体存在井控管理制度落实不到位的问题。

二、论述题（40分）结合自己所学专业，谈谈你对石油工程的认识，字数不少于800字。