В ходе эволюции нефтяного инжиниринга сформировался ряд областей специализации: бурение, эксплуатационный инжиниринг и инжиниринг наземных сооружений, инжиниринг резервуаров и нефтефизический инжиниринг. В рамках этих четырех областей существуют подгруппы инженеров-специалистов, в том числе из других дисциплин, таких как механическая, гражданская, электрическая, геологическая, геофизическая и химическая инженерия. Уникальная роль инженера-нефтяника заключается в интеграции всех специализаций в эффективную систему бурения, добычи и переработки нефти и газа.
Буровой инжиниринг был одним из первых применений технологий в практике нефтяных месторождений. Инженер по бурению отвечает за разработку методов проходки, выбор обсадных труб и предохранительного оборудования, а также, зачастую, за руководство операциями. Эти функции включают в себя понимание природы горных пород, которые необходимо пробить, напряжений в этих породах, а также методов, доступных для бурения и контроля подземных резервуаров. Поскольку бурение предполагает организацию огромного количества сервисных компаний, техники и материалов, вложение огромных средств, работу с местными органами власти и сообществами, а также обеспечение безопасности и благосостояния населения, инженер должен развивать навыки надзора, управления и ведения переговоров.
Работа инженеров по добыче и инженеров по наземным сооружениям начинается после завершения строительства скважины, когда они определяют выбор интервалов добычи и организуют различные приспособления, средства управления и оборудование. В дальнейшем работа этих инженеров включает в себя управление
Они занимаются измерением добываемых жидкостей (нефти, газа и воды), проектированием и установкой систем сбора и хранения, а также доставкой сырой продукции (газа и нефти) трубопроводным компаниям и другим транспортным агентам. Эти инженеры также занимаются такими вопросами, как предотвращение коррозии, производительность скважин и обработка пласта для стимулирования добычи. Как и во всех других отраслях нефтяной инженерии, инженеры по добыче и инженеры по поверхностным сооружениям не могут рассматривать проблемы внутри скважины или поверхностной обработки изолированно, а должны вписывать решения в полную систему пласта, скважины и поверхности, поэтому они должны сотрудничать как с инженерами по бурению, так и с инженерами по пластам.
Инженеры-коллекторы занимаются физикой распределения нефти и газа и их потоков через пористые породы — различными гидродинамическими, термодинамическими, гравитационными и другими силами, участвующими в системе «порода-флюид». Они отвечают за анализ системы «порода-флюид», создание эффективных схем дренирования скважин, прогнозирование характеристик нефтяного или газового пласта и внедрение методов максимально эффективной добычи.
Чтобы понять систему «пласт-порода-флюид», инженерам по бурению, добыче и разработке пласта помогает инженер-петрофизик, или инженер по оценке пласта, который предоставляет инструменты и аналитические методы для определения характеристик пород и флюидов. Инженер-петрофизик измеряет акустические, радиоактивные и электрические свойства системы «порода-флюид» и берет пробы пород и скважинных жидкостей, чтобы определить пористость, проницаемость и содержание флюидов в пласте.
