【正文】 的碳氫化合物。這個家族最簡單的化合物就是苯C6H6。這類烷基苯系列包括乙苯和甲苯。這類包括萘C10H8和蒽C14H10。這些化合物被分為：可溶于正戊烷的樹脂，和不溶于正戊烷的瀝青烯。最主要元素有氧、氮、硫、以及一些稀有金屬原子，通常是鎳和釩。 LPG=Liquefied petroleum gas: 液化石油氣252。 Concentration 濃度；集中252。 Nonassociated natural gas 非伴生氣；associated natural gas 伴生氣252。 Free gas 自由氣252。 Barrel 桶252。 STP=stock tank barrels 儲罐桶數(shù)；地面（標準狀態(tài)）桶數(shù) Stock: 庫存, 股票, 股份252。 Condensate 凝析油Unit 4 Properties of reservoir rock1) Porosity孔隙度是油藏最基本的兩大性質(zhì)的第一個?？紫抖瓤梢员硎境煽紫兜谋嚷?，即孔隙占巖石的比率，通常是用百分數(shù)來表示的?？紫兜念愋陀腥悾哼B通孔隙、非連通孔隙和死孔隙。 非連通孔隙與其他孔隙只有一條孔喉相連。連通孔隙和非連通孔隙構(gòu)成了有效孔隙度，碳氫化合物就是在其中形成的。非連通孔隙不會被沖刷影響，但是當油藏壓力下降的時候，可能由于膨脹生產(chǎn)一些油氣。有效孔隙和全部孔隙的比率是非常重要的，直接影響了巖石的滲透率。孔隙的幾何形態(tài)和連續(xù)性是很難分析的。然后巖石被酸液溶蝕了，剩下澆注的孔隙。2) Primary pores24l Interparticle pores粒間孔隙l Intraparticle pores 粒內(nèi)孔隙3) Secondary poresl Vuggy and moldic pores 孔洞孔隙、溶?？紫秎 Fenestral pores 網(wǎng)狀孔隙l Intercrystalline pores晶間孔隙l Fracture pores 裂縫孔隙裂縫孔隙是最后一類主要的孔隙類型。裂縫很少在未膠結(jié)和膠結(jié)疏松的沉積中形成，這是塑性流動應力的結(jié)果。由于裂縫比大多數(shù)的孔隙要大，僅僅從孔隙的角度來分析是不恰當?shù)摹＿@些人工制造的裂縫應該和天然裂縫鑒別開來。聲波測井中周期的跳動曲線可能是裂縫引起的（也可能是其他現(xiàn)象）。在地震數(shù)據(jù)中的異常低速有可能是裂縫，還有可能是其他類型的孔隙以及存在天然氣的影響。1) Permeability油藏巖石的第二個重要的特性就是滲透率。滲透率是流體通過多孔介質(zhì)的能力。Muskat和Botset進一步發(fā)展了他的研究成果。滲透率的單位是達西，它的定義是粘度為1厘泊的流體在流速是1cm/s，單位壓降1atm/cm時的滲透率。油藏的平均滲透率通常在5500mD之間。達西定律只有在流體和巖石之間沒有化學反應并且只有單相流體充滿孔隙的時候才是適用的。流速取決于滲透率和粘度的比值。由于這個原因，在實驗室一般用惰性氣體代替流體測定滲透率。這個就是克林肯伯格效應，因此在空氣測定的滲透率和液體或者高粘度氣體的實際流體之間就必須有一個修正系數(shù)。巖石的滲透率在不同方向很少相同。因此滲透率一般是用不同方向取下的巖石段塞測定的。有效滲透率是在飽和度小于100%的時候測出的。3) Capillary pressure考慮孔隙的潤濕性就會引出毛細管作用的概念，這就是液體在毛細管中滯留的現(xiàn)象。毛細管壓力隨著毛細管半徑的增加而減小。毛管壓力還與兩相相鄰的流體之間的表面張力有關(guān)，隨著表面張力的增加而增大。Unit 5 Well drilling1) Introduction了解了原油和天然氣的知識之后，我們需要著手把地下的油氣開采出來。然而，要鉆一口井有許多的相關(guān)的工作。一口定位好的井會遠遠優(yōu)于一口定位差的井。2) Site preparation勘測員必須首先精確的確定井的位置和海拔，接著推土機就會平整道路并且來到井場。一個泥漿池將挖好并鋪設好塑料線。如果要鉆的井較深，鉆機很大，就需要在井場鉆一個方形的坑，稱為大方井。供水設備是在井場鉆一口水井并鋪設水管。這個被稱為車載鉆機或便攜鉆機。桅桿式井架被架設起來，確保鉆井的需要。3) Drilling a hole鉆井的開始叫做開鉆。這個可以由車載式鉆機完成。導管的作用就是穩(wěn)定井口并且為防噴器提供連接。4) Rotary rig旋轉(zhuǎn)鉆機在今天用于大多數(shù)的井，包括所有中深井。1) The engines動力系統(tǒng)為鉆機提供電力。根據(jù)鉆機的大小和井深，發(fā)動機的數(shù)量在2臺到4臺變化。電力用來旋轉(zhuǎn)鉆柱和提升井中的設備。游動鋼絲繩通常是直徑約1 1/8英寸的辨狀金屬纜繩。發(fā)動機和絞車連接在一起，拉動游動鋼絲繩進出井筒。如果鉆塔是架設在拖車上，它就是桅桿式井架。游動鋼絲繩上面的稱為天車的滑輪組連接，位于井架的頂部，下面與游動滑車連結(jié)。當游動鋼絲繩出入天車的時候，游動滑車就在井架中上升和下降。鉆機的分類通常是看它們的鉆井深度。一口深井的鉆柱可達到50萬磅。3) Rotating system鉆柱是旋轉(zhuǎn)的管子和它們的連接物。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的功能是打孔。水龍頭下面的管柱可以旋轉(zhuǎn)，并且讓管柱的重量掛在鉆塔上。方鉆桿具有規(guī)則的邊，便于抓緊和旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤是在鉆臺上一個圓形的底盤。方鉆桿嵌入到一個裝置稱為方鉆桿補心，這樣就連接到轉(zhuǎn)盤。金屬鉆桿是兩端都有螺紋連接的30英尺長的金屬桿。方鉆桿通常是位于鉆桿的頂部。這個就叫做接單根。鉆鋌的重量比鉆桿大，是設計來增加鉆桿底部重量的。一般使用2個到20個鉆鋌。最普通的鉆頭是三牙輪鉆頭，含有三顆旋轉(zhuǎn)的牙輪。有些三牙輪鉆頭是用碳化鎢來代替牙齒。不同的鉆頭適用于不同的地層類型。鉆頭的壽命大約是8200小時，平均的磨損時間是24小時。更換鉆頭就必須要起下鉆。鉆頭更換之后，管柱又重新下入井中。井深越深，起下鉆的時間就越長。鉆井也儲存在鉆機旁邊的鋼池子里面。鉆井液攜帶了井底的巖屑。在井口，泥漿流經(jīng)防噴器和一系列的篩網(wǎng)泥漿振動篩。其他的設備也是用作清洗鉆井液，然后鉆井液回流到泥漿池。泥漿可以把巖屑從井底清除。鉆井泥漿可以冷卻在鉆井過程中摩擦產(chǎn)生的熱量。在井底有兩種液體壓力。鉆井液產(chǎn)生的壓力將迫使泥漿流入附近的巖石。這經(jīng)常會導致井壁坍塌以及損壞設備。為了控制井底的液體壓力，鉆井液的壓力就必須調(diào)整來大于井底流體的壓力。巖石此時就是一個過濾器，在井壁就會形成一層濾餅。一旦濾餅形成，井壁就會很穩(wěn)固，地下的流體就不能進入井筒。普通的泥漿成分是膨潤土。還可以在其中加入各種化學劑。鉆井液由它的重量來描述。5) Blowout preventers防噴器是設計來關(guān)閉井的。在一口井常用良種類型的防噴器。另一種是用防噴器芯子關(guān)閉鉆柱的?？諝饩腿缤@井液一樣泵入鉆柱。泡沫攜帶井底的巖屑，從環(huán)空返回到地面?？諝忏@井比泥漿鉆井更快更節(jié)省，但是缺點是它不能控制井底壓力，并且有時候空氣與地下的氣體混合形成爆炸的混合物。完井的設備和方法是很多的，這個取決于具體井的油氣儲集類型、井具體階段的開發(fā)要求，還有施工時候的經(jīng)濟狀況。如果油井可能是高壓，井的壽命預期較長，就會使用最好質(zhì)量的油管。生產(chǎn)套管在油田經(jīng)常稱為長套管或者油層套管。如果地面條件允許，導管是用推土機運送到現(xiàn)場。當表層套管固定之后，它就可以地層水的侵入。表層套管的深度在5005000英尺。生產(chǎn)層通常需要生產(chǎn)套管，在少數(shù)情況下生產(chǎn)套管下到產(chǎn)層的上方和附近。尾管的功能很像套管，但是它不會一直延伸到地表。尾管的功能可是生產(chǎn)套管，此時就成為生產(chǎn)尾管。在生產(chǎn)井下入的最后的貫注通常是油管。在流入井中，小直徑的油管比套管的效率高。當油管和封隔器聯(lián)合使用的時候，可以防止井中的流體進入套管，這是因為封隔器堵住了油管和套管之間的空間。封隔器的組成有：流體可以通過的管子；一個橡膠的封隔部件阻隔流體通過；稱為卡瓦的抓緊部件，可以讓封隔器在產(chǎn)層上面的油套環(huán)空固定。另外一種經(jīng)常安裝在接近地面的油管管柱上的裝置就是地下安全凡爾。在閥門監(jiān)測到地面的設備出現(xiàn)差錯的時候就關(guān)閉了，阻止了流體的流動。二次固井是當一次固井失敗的時候采取的一項補救措施。一個好的固井施工就是在環(huán)形的管柱周圍形成的水泥帶完全充滿這個空間，水泥中沒有孔隙、空間。它的目的和一次固井一樣，就是機械地錨定套管，封隔井眼防止層間的流體垂直流動。水泥段塞用于將要廢氣的井，需要隔離的層段，定向井循環(huán)失控或者需要地層測試的情況。這樣的封隔對于控制射孔之后阻止層間的流動是很重要的。完井的方法取決于油藏的特征以及它的經(jīng)濟潛力。l Openhole pletion裸眼完井在產(chǎn)層沒有生產(chǎn)套管或者尾管。這種類型的完井，一般較少使用，而且一般用于碳酸鹽巖油藏，并且只有一個產(chǎn)層的地壓力地層的情況。l Perforated pletion射孔完井是最常用的完井方法，它需要好的固井質(zhì)量以及正確的射孔方法。射孔首先是沿著生產(chǎn)套管或者是油管在產(chǎn)層的位置下入射孔槍。聚能射孔彈可以設計來形成高強度、定位準確的爆炸。如果使用的是生產(chǎn)尾管而不是生產(chǎn)套管，完井時就把生產(chǎn)尾管射穿。一種方法就是把篩管連接在油管底部下到已經(jīng)射孔的井底。這樣井底的流體流經(jīng)礫石，再流經(jīng)繞絲篩管最后到達油管。篩管和礫石可以減少井筒出沙，這樣就可以防止出沙帶來的問題。小直徑套管直接下到產(chǎn)層，射孔也在產(chǎn)層。l Multiple pletion復合完井可以應用于井筒穿過多個產(chǎn)層的情況。例如，在三重完井中，在一個生產(chǎn)管柱使用三個油管和三套封隔器。它形成一個阻止井中流體在地面噴出或者泄露的封阻。有時候只需要一個簡單的支撐井中油管的設備。在有些油田的壓力可達到20000psi。l Casing head套管頭是一個連接了套管的很重的金屬地面裝置。如果井中有幾套套管，在井口就對應的需要幾套套管頭。如果在井口使用了套管頭，油管頭就是由套管頭支撐的。這些閥門開關(guān)就可以控制完井之后井中的油氣流動。在采油樹也有油嘴，或者安裝在流動管線中，這個用來控制流體的流量。知道了在不同操作下這些壓力的規(guī)律對更好的控制油井有幫助。對于一個特定的油田，投入建設的生產(chǎn)設備類型，無論是在井筒還是地面的，都是取決于最初的勘探井以及接下來的評價井的數(shù)據(jù)分析的基礎上的。l 伴生氣的體積和質(zhì)量，是否含有硫化氫，這個意味著一系列的嚴重的工程問題、安全問題以及經(jīng)濟的問題。l 原油的流量和油藏壓力降以及井口壓力降的關(guān)系。使用這些數(shù)據(jù)，油藏工程師們就可以計算出油藏巖石中包含的油氣的數(shù)量以及可采出的原油的百分數(shù)。這些還包括注入采出氣或者其他氣體以及水來幫助保持油藏的壓力。對這些預測前景都會作一個經(jīng)濟評估，接著就會作出生產(chǎn)決策，確定出井數(shù)、生產(chǎn)設備的尺寸和類型。1) Natural flow in a well在探討幫助油氣舉升到地面的各種方法之前，弄清自噴井的流動規(guī)律是十分有必要的。在一個未飽和油藏中，當壓力降到泡點壓力之下就會發(fā)生泡流。氣泡會以不同的速度移動，這個是由它們各自的直徑?jīng)Q定的。當氣泡結(jié)合形成直徑約等于管柱的直徑的穩(wěn)定氣泡時，就是接下來的階段段塞流。段塞中不與氣泡接觸的原油的流動方向與氣泡是一致的，而在氣泡壁面的油膜則會在氣泡的表面往下流。從原油作為連續(xù)相轉(zhuǎn)換到氣體作為連續(xù)相的過程不是瞬間發(fā)生的，而是井筒中一個逐漸增加的模糊區(qū)域。因此，對于一口井，井底壓力高于泡點壓力，單相流、泡流、段塞流和霧流是在垂直的管流的不同點同時存在的。2) Artificial lift大多數(shù)的油田都會有油藏壓力降低和產(chǎn)水增加的情況，這就意味著井不自噴的機會增加。3) Gas lift一種方法就是氣舉。氣體上升過程中膨脹就幫助原油的舉升。上面的描述是過于簡單化了，實際上需要大量的工程專家來制定方案讓氣舉的效率更好。當井生產(chǎn)時，就會有氣體和原油一起產(chǎn)出。建立在垂直管流理論的預測模型基礎上的兩相梯度曲線可用來設計這些閥門。它們也可能是節(jié)流閥，從環(huán)空到油管的氣體產(chǎn)量與油管流壓成正比。應用這種成熟的技術(shù)可以用最低的氣油比取得最大的注入深度。在多數(shù)井中，隨著時間推移，井筒中產(chǎn)水量的增加會對壓力系統(tǒng)有很顯著的影響。另外有一種氣舉方法就是試圖減小這種不良影響，它是在油管柱中放置一個自由移動的活塞。如前面的方法一樣，使用地面泵或者高壓氣源以氣體攜帶能量到井筒實現(xiàn)舉升原油。4) Subsurface pumps第二種方法，常在高產(chǎn)井中使用，就是在井中下入一個電動的多級離心泵。這些離心泵廣泛的應用于垂直淺井中，但是在斜井和高溫井中的應用還需要進一步發(fā)展。電潛泵的不同之處在于讓泵如何有效的運轉(zhuǎn)。為了達到一個有效的閉合水利系統(tǒng)，注入清潔原油的需求應該與管網(wǎng)的復雜性平衡考慮。這些各種形狀和規(guī)格的“驢頭”在世界的各個油田都是非常普遍。在有桿泵下部的示功圖表示：1到2：光桿深入底部加載，例如加載活塞和地面之間的流體。3到4：光桿卸載，固定閥關(guān)閉。原理雖然很簡單，但是其中還有許多復雜的技術(shù)問題。由于前面提到的吸入泵本身具有延展性，除非油管柱本身是固定的，否則它也會上下移動。它是一個衰減的彈性系統(tǒng)，而光桿的共振是必須避免的，被迫的諧振引起的彈性振動和光桿的自然頻率會加強彼此的作用從而導致光桿的失效。通常是在曲柄上使用旋轉(zhuǎn)平衡塊或者離心平衡塊，或者下沖程時汽缸壓縮氣體。光桿在整個抽油拉桿的頂部，它是完全封隔的，防止流體滲漏。測力計可以診斷出泵的情況以及相關(guān)設備的情況，就如同醫(yī)生使用心電圖來觀察病人的心臟情況一樣。這種類型的泵適合于垂直的相對低產(chǎn)的井。用電動馬達可以讓泵自動的間歇工作，也許一周就工作幾個小時，當油藏驅(qū)替只是重力驅(qū)的時候。在陸地，油井遍布了油田并是垂直井，集輸管線與分離站之間就可能有幾英里的距離。在油田的早期，流到分離器的流體通常是油和氣。這些水是鹽水，在油藏溫度下有可能是鹽飽和的，因此在地面的條件下是超飽和的。由于地層水的鹽度可能大于200000ppm，這就意味著一切修井措施和控制井產(chǎn)量的措施就是要保持油井不產(chǎn)水。當水與油氣一起產(chǎn)出的時候，在進入分離器之前流經(jīng)管網(wǎng)、油嘴、井口和分離管匯的紊流通常會產(chǎn)生油水乳狀液。當水的成分增加時，有些水就不會被乳化。利用油氣水的密度的差異，它們在分離器中被分離。有大量的技術(shù)來幫助分離這些流體。隔板、聚集板、霧板等用來促進油的聚集