在線考試——油氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì)

1、中國石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院期 末 考 核 油氣田開發(fā)方案設(shè)計(jì) 論述題：從以下6個(gè)題目中選擇3個(gè)題目進(jìn)行論述，每題不少于800字。（總分100分）1、 詳細(xì)論述油氣田開發(fā)的方針和原則，以及編寫油氣田開發(fā)方案涉及到的各個(gè)方面的內(nèi)容。答：油田開發(fā)方針和基本方針我國油田勘探開發(fā)應(yīng)遵循胡方針是：少投入、多產(chǎn)出、確保完成國家原油產(chǎn)量總目標(biāo)具體遵循的原則是：1、在詳探胡基礎(chǔ)上盡快找出原油富集規(guī)律，確定開發(fā)的主要油層，對(duì)此必須實(shí)施稀井廣探，稀井高產(chǎn)和稀井優(yōu)質(zhì)的方針，盡快探明和建設(shè)含油有利地層，增加后備儲(chǔ)量和動(dòng)用儲(chǔ)量。2、必須實(shí)施勘探、開發(fā)、建設(shè)和投產(chǎn)并舉的方針，即邊勘探、邊建設(shè)、邊生產(chǎn)的方針。3、應(yīng)用在

2、稀井高產(chǎn)的原則下，實(shí)行早期內(nèi)部強(qiáng)化注水，強(qiáng)化采油，并且向油層展開進(jìn)攻性措施，使油田長期高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。油田開發(fā)的核心是采油和采氣一個(gè)含右構(gòu)造經(jīng)過初探發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)油流以后，接著就要進(jìn)行詳探，并逐步深入開發(fā)，油田開發(fā)就是依據(jù)詳探成果和必要的生產(chǎn)性開發(fā)實(shí)驗(yàn)，在綜合研究的基礎(chǔ)上，對(duì)具有工業(yè)價(jià)值的油田從油田的實(shí)際情況和生產(chǎn)規(guī)律出發(fā)制定出合理的開發(fā)方案，并對(duì)工業(yè)價(jià)值的油田從油田的實(shí)際情況和生產(chǎn)規(guī)律出發(fā)制定出合理的開發(fā)方案，并對(duì)油田進(jìn)行建設(shè)和投資，使油田按預(yù)定的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效果長期生產(chǎn)，直至生產(chǎn)結(jié)束。一個(gè)油田的正規(guī)開發(fā)經(jīng)歷三個(gè)階段1、開發(fā)前的準(zhǔn)備階段，包括詳探、開發(fā)實(shí)驗(yàn)等選取代表性的面積，選取某種開發(fā)方案，提前

3、投入開發(fā)，取得經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)全油田的開發(fā)工作。主要任務(wù)是研究主力油層的分布，厚度和儲(chǔ)量，孔隙度的大小和非均質(zhì)的情況井網(wǎng)研究、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)規(guī)律研究確定合理的開采工藝。2、開發(fā)設(shè)計(jì)和投產(chǎn)，其中包括對(duì)油層的研究和評(píng)價(jià)，全面布置開發(fā)井，注采方案和實(shí)施。3、方案實(shí)施過程中的調(diào)整和不斷完善，由于油氣埋藏在地下，客觀上造成了油田開發(fā)前不可能把油田的地質(zhì)情況都認(rèn)識(shí)得很清楚，這就不可避免地在油田投產(chǎn)后，會(huì)在某些方面出現(xiàn)一些原來估計(jì)不到的問題，使其生產(chǎn)動(dòng)態(tài)與方案設(shè)計(jì)不符合，加上會(huì)出現(xiàn)對(duì)原來狀況估計(jì)不到胡問題，使其生產(chǎn)動(dòng)態(tài)與開發(fā)方案設(shè)計(jì)不符合，因而我們?cè)谟吞镩_發(fā)過程中就必須不斷地對(duì)開發(fā)方案進(jìn)行調(diào)整。油田開發(fā)的整個(gè)過程也就是

4、一個(gè)對(duì)油田不斷重新認(rèn)識(shí)及開發(fā)方案不斷調(diào)整和完善的過程。在編制開發(fā)方案時(shí)，應(yīng)對(duì)以下幾方面的問題作出具體規(guī)定1、確定采油和穩(wěn)定期限一個(gè)油田必須以較快胡速度生產(chǎn)以滿足國家對(duì)石油的需要，但同時(shí)對(duì)穩(wěn)產(chǎn)期或穩(wěn)產(chǎn)期采收率有明確的規(guī)定，它們必須以油田的地質(zhì)條件和工藝技術(shù)水平以及開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益為出發(fā)點(diǎn)，一般的穩(wěn)產(chǎn)期采收率應(yīng)滿足一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，即大部分的原始可采儲(chǔ)量應(yīng)在穩(wěn)產(chǎn)期采出來。2、規(guī)定開采方式和注水方式在開發(fā)方案必須對(duì)開采方式作出明確的規(guī)定，是利用什么驅(qū)動(dòng)方式采油以及開發(fā)方式如何轉(zhuǎn)化（如彈性驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)溶解氣驅(qū)再轉(zhuǎn)注水、注氣等）如果決定注水，應(yīng)確定早期還是后期注水，而且還必須明確注水方式。3、確定開發(fā)層系一個(gè)開發(fā)

5、層系，應(yīng)是由一些獨(dú)立的上下有良好隔層，油層性質(zhì)相近，驅(qū)動(dòng)方式相近，并且具有一定儲(chǔ)量和生產(chǎn)能力的油層組合而成。每一套開發(fā)層系應(yīng)用獨(dú)立的一套井網(wǎng)開發(fā)，必須正確地劃分和組合開發(fā)層系。一個(gè)油田要用那幾套開發(fā)層系，是開發(fā)方案中一個(gè)油田開發(fā)效果的很重要的因素，必須慎重考慮和研究。4、確定開發(fā)步驟，開發(fā)步驟是指布置基礎(chǔ)井網(wǎng)開始一直至完成注水系統(tǒng)，對(duì)于多油層大油田，在通常情況下應(yīng)包括如下幾個(gè)方面： a、基礎(chǔ)井網(wǎng)的布置基礎(chǔ)井網(wǎng)是以某一主要含油層為目標(biāo)而首先設(shè)計(jì)的基本生產(chǎn)井和注水井。它們是進(jìn)行開發(fā)方案設(shè)計(jì)時(shí)作為開發(fā)區(qū)油田地質(zhì)研究的井網(wǎng)。研究基礎(chǔ)井網(wǎng)時(shí)要進(jìn)行準(zhǔn)確的小層對(duì)比工作，作出油砂體的詳細(xì)評(píng)價(jià)，進(jìn)一步為層系劃分

6、和井網(wǎng)布置提供依據(jù)。b、確定生產(chǎn)井網(wǎng)和射孔方案根據(jù)基礎(chǔ)井網(wǎng)，待油層對(duì)比工作作完以后，全面部署各層系的生產(chǎn)井網(wǎng)，依據(jù)層系和井網(wǎng)確定注采井井別并編制方案，進(jìn)行射孔投產(chǎn)。c、編制注采方案在全面打完開發(fā)井網(wǎng)以后，對(duì)每一個(gè)開發(fā)層系獨(dú)立地進(jìn)行綜合研究。在此基礎(chǔ)上落實(shí)注采井別，確定注采層段，最后依據(jù)開發(fā)方案的要求編制出注采方案。d、確定合理的采油工藝技術(shù)和增注措施在方案中必須對(duì)油田的具體地質(zhì)開發(fā)特點(diǎn)，提出應(yīng)采用的采油工藝措施，盡量采用先進(jìn)的工藝技術(shù)，使地面建設(shè)符合地下實(shí)際情況，使增注措施能充分發(fā)揮作用。從以上可以看出，合理的開發(fā)步驟，就是如何認(rèn)識(shí)油田和如何開發(fā)油田的工作程度。2、論述如何建立油氣田開發(fā)方案綜

7、合模型。 答：常規(guī)地質(zhì)模型的建立技術(shù)流程為三級(jí)兩步建模： 三級(jí)：單井地質(zhì)模型（平面、剖面）二維地質(zhì)模型（平面、剖面）三維地質(zhì)模型兩步：儲(chǔ)層骨架模型的簡歷屬性模型的建立（一）單井地質(zhì)模型單井模型：用來研究井剖面上砂體的厚度、韻律特征、特性變化及其剖面非均質(zhì)性。模型目的：建立單井模型就是把井筒中得到的各種信息，轉(zhuǎn)換為所需的開發(fā)地質(zhì)的特征參數(shù)，盡可能地建立每口井表示各種開發(fā)地質(zhì)特征的一維柱狀剖面。九項(xiàng)屬性和參數(shù)：劃分：滲透層、有效層、隔層判別：產(chǎn)油層、產(chǎn)水層、產(chǎn)氣層參數(shù)：滲透率、孔隙度、流體飽和度流動(dòng)單位定義：為橫向上和垂向上連續(xù)的具有相似的滲透率、孔隙度和層理特征的儲(chǔ)集層，在該單元的各部位巖性特點(diǎn)

8、相似，影響流體流動(dòng)的巖石物理性質(zhì)也相似。這里的巖石物理性質(zhì)，主要是指孔隙度和滲透率。建立把各種儲(chǔ)層信息轉(zhuǎn)換成開發(fā)地質(zhì)特征參數(shù)的解釋模型。在單井模型的建立中，測(cè)井資料是其主要的信息來源，同時(shí)結(jié)合巖芯分析與化驗(yàn)、試油、試采資料，難點(diǎn)為滲透率的解釋。根據(jù)油餐的“四性”關(guān)系，選擇合適的測(cè)井信息，建立簡易的解釋模型，提高測(cè)井解釋精度。測(cè)井解釋結(jié)果仍然要用巖芯、測(cè)試等直接資料來標(biāo)定和檢驗(yàn)。單井地質(zhì)模型分以下幾個(gè)步驟來完成：1、標(biāo)識(shí)砂層在剖面上的深度及砂層厚度-測(cè)井。2、在砂體內(nèi)部按物性進(jìn)行細(xì)分段a同一小段內(nèi)部物性基本一致或差別很小b相鄰小段的物性有較明顯的差別c分段不能太薄或太厚3、在各小段上標(biāo)識(shí)厚度并計(jì)

9、算其平均孔隙度、滲透率4、夾層的劃分。按照小段物性特征，用一個(gè)地區(qū)的物性下限截止為標(biāo)尺，劃分出層內(nèi)夾層。5、計(jì)算并標(biāo)識(shí)砂層的平均物性-二次加權(quán)平均6、標(biāo)定油、氣、水層-測(cè)井解釋成果，試油結(jié)果二維地質(zhì)模型是表示兩度空間的非均質(zhì)模型，包括平面模型和剖面模型兩種類型1、平面二維模型（層模型）所謂層模型，實(shí)際上是單層砂體的平面分布形態(tài)、面積，展布方向、厚度變化和物性特征的綜合體。對(duì)于塊狀砂體油田，這一模型可以不建立或只進(jìn)行粗略的表征；而對(duì)于層狀油藏，這一模型的建立則顯的尤為重要2、剖面模型剖面模型是反映層系非均質(zhì)的內(nèi)容，包括：各種環(huán)境的砂體在剖面上交互出現(xiàn)的規(guī)律性，砂體的側(cè)向連續(xù)性，主力層與非主力層的

10、配置關(guān)系，以及各種可能的變化趨勢(shì)等內(nèi)容（三）三維地質(zhì)模型在三維空間內(nèi)描述儲(chǔ)層地質(zhì)體及儲(chǔ)層參數(shù)的分布，就是在儲(chǔ)集體骨架模型內(nèi)定量給出各種屬性參數(shù)的空間分布。建立地質(zhì)模型的核心問題是井間參數(shù)預(yù)測(cè)，如何依據(jù)已有井點(diǎn)（控制點(diǎn)、原始樣本點(diǎn)）的參數(shù)值進(jìn)行合理的內(nèi)插和外推井間未鉆井區(qū)（預(yù)測(cè)點(diǎn)）的同一參數(shù)值。（1）儲(chǔ)層骨架模型的建立儲(chǔ)層骨架模型是在描述儲(chǔ)層構(gòu)造、斷層、地層和巖相的空間分布基礎(chǔ)上建立起來的，主要表征儲(chǔ)層離散變量的三維空間分布。儲(chǔ)層骨架模型是由斷層模型和層面模型組成。組模一般是通過插值法，應(yīng)用分層數(shù)據(jù)，生成各個(gè)等時(shí)層的頂、底層面模型，然后將各個(gè)層面模型進(jìn)行空間疊合，建立儲(chǔ)層骨架模型。（2）屬性模型

11、的建立屬性模型是在儲(chǔ)層骨架模型基礎(chǔ)上，建立儲(chǔ)層屬性的三維分布。對(duì)儲(chǔ)層骨架模型（構(gòu)造模型）進(jìn)行三維網(wǎng)格化，然后利用井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)，按照一定的插值（或模型）方法對(duì)每個(gè)三維網(wǎng)格進(jìn)行賦值，建立儲(chǔ)層屬性的三維數(shù)據(jù)體。三維空間賦值的結(jié)果形成一個(gè)三維數(shù)據(jù)體，對(duì)此可進(jìn)行圖形變換，以圖形的形式顯示出來。儲(chǔ)層屬性：1、離散的儲(chǔ)層性質(zhì)-沉積相、儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)、流動(dòng)單元、裂縫各相2、連續(xù)的儲(chǔ)層參數(shù)變化孔隙度、滲透性、含油飽和度5、詳述油田注水的意義及如何確定注水時(shí)間、注水方式和部署井網(wǎng)。 提示：參見教材第八章，闡述油田注水涉及到的各方面內(nèi)容。 答：一、油田注水的意義和方式 （一）油田注水的意義和方式 1、油田注水的意義

12、油田投入開發(fā)后，如果沒有相應(yīng)的驅(qū)油能量補(bǔ)充，油層壓力將隨著開發(fā)時(shí)間，逐漸下降，引起產(chǎn)量下降，使油田的最終采收率下降，通過油田注水，可以使油田能量得到補(bǔ)充，保持油層壓力，達(dá)到油田產(chǎn)量穩(wěn)定，提高油田最終采收率的目的。 2、油田注水方式簡介 根據(jù)油田面積大小，油層連通情況，油層滲透率及原油粘度等情況，可選擇不同的注水方式。（1）邊外注水在含油層外緣以外打注水井，即在含水區(qū)注水，注水井的分布平行于含油層外緣，采油井在含油層內(nèi)緣的內(nèi)側(cè)，并平行于含油內(nèi)緣，邊外注水對(duì)于面積不太大、油層連通情況好、油層滲透性好、原油粘度不大的油藏比較合適。（2）邊內(nèi)注水鑒于邊外注水不適合大油田，提出邊內(nèi)注水方式，即在含油范圍

13、內(nèi)，按一定方式布置注水井，進(jìn)行油田開發(fā)。邊內(nèi)注水又分以下形式：a行列式內(nèi)部切割注水：即用注水井排將油藏人為地分割成若干區(qū)，每個(gè)區(qū)是一個(gè)獨(dú)立的單元，在兩排注水井之間布置成排的油井。b環(huán)狀注水或中央注水：注水井呈環(huán)狀布置在油藏的腰部，所以又稱腰部注水，適用于面積不太大，油藏外圍滲透性變差，不宜邊外注水的油藏。如邊外滲透性好，也可以同時(shí)配合以邊外注水。c面積注水：注水井和生產(chǎn)井按一定幾何形狀均勻分布方法為面積注水，它是一種強(qiáng)化注水的方法。按注水井與生產(chǎn)井比例和相互配合布位置的不同，可構(gòu)成不同的注水系統(tǒng)。如三點(diǎn)法、四點(diǎn)法、五點(diǎn)法、九點(diǎn)法等等，這種方法注水可使一口生產(chǎn)井受多口注水井的影響，采油速度比較高

14、。（二）注水井布井方法及井身結(jié)構(gòu)1、注水井布井方法。根據(jù)油田開發(fā)方式及注水方式，選擇最合適的布井系統(tǒng)。（1）網(wǎng)狀布井。網(wǎng)狀布井分為三角形井網(wǎng)和正方形井網(wǎng)兩種。兩種形式比較，在同樣面積上，用同樣大小的井距布井，三角形井網(wǎng)的井?dāng)?shù)比正方形井網(wǎng)多15.4%。（2）排狀或環(huán)狀布井系統(tǒng)。這種布井系統(tǒng)適合用于水壓驅(qū)動(dòng)方式的油藏，水、氣混合驅(qū)動(dòng)方式的油藏，油層傾斜角陡的重力驅(qū)動(dòng)方式的油藏以及采用排狀或環(huán)狀注水及頂部注氣的油藏。網(wǎng)狀和排狀布井系統(tǒng)有時(shí)也結(jié)合起來用。2、注水井井身結(jié)構(gòu)注水井井身主要由導(dǎo)管、表層套管、技術(shù)套管、油層套管等組成。導(dǎo)管用來保護(hù)井口附近的地層，一般采用螺紋管，周圍用混凝土固定。表層套管用以

15、封隔上部不穩(wěn)定的松軟地層和水層。技術(shù)套管用以封隔難以控制的復(fù)雜地層，保證鉆井工作順利進(jìn)行。油層套管的作用是保護(hù)井壁，造成油氣通路，隔絕油、氣、水層，下人深度視生產(chǎn)層層位和完井的方法不決定。一般采用46套管。二、注水井生產(chǎn)安全技術(shù)（一）注水井投注及安全技術(shù)注水井從完鉆到正常注水，一般要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟。1、排液：排液的目的是為了清除井地周圍和油層內(nèi)的“贓物”；在井場(chǎng)附近造成適當(dāng)?shù)蛪簬В硗饪繌椥则?qū)動(dòng)可采用一定的油量。排液時(shí)應(yīng)做到以下幾條：（1）排液的程度以不破壞油層結(jié)構(gòu)為原則，含砂量應(yīng)控制在0.2%以內(nèi)。（2）拍液前，必須測(cè)井壓及井溫以便為試注提供依據(jù)。（3）油水邊界外的注水井排液時(shí)，要求定時(shí)取

16、水樣和計(jì)算產(chǎn)水指數(shù)。（4）應(yīng)以排凈井底周圍的“污物”為目的，同時(shí)，還要確定注水的排液時(shí)間。2、洗井：注水并排液結(jié)束后，在試注之前，應(yīng)進(jìn)行洗井。目的是為了把井底的腐蝕物、雜物等沖洗出來。避免油層被臟物堵塞。影響試注和注水效果。二、注水井洗井（1）注水丌洗井：新注水井排液后，試注前要進(jìn)行洗井。注水井注一段時(shí)間，也要進(jìn)行洗井，通過洗井，使水井、油層內(nèi)的腐蝕物、雜質(zhì)等贓物被沖洗出來，帶出井外。避免油層被贓物堵塞，影響試注和注水效果，一般在以下幾種情況下，必須洗井：a排液井轉(zhuǎn)入注水前（試注前）；b正常注水井、停注24h以上的；c注入水質(zhì)不合格時(shí)；d正常注水井，注水量明顯下降時(shí)；e動(dòng)井下管注后，洗井方法一

17、般分正循環(huán)和反循環(huán)或稱正洗和反洗。即洗井水由油管進(jìn)入，從套管返出地面為正洗，反之，為反洗。對(duì)于下封隔器的注水井只能反洗。（2）洗井水對(duì)環(huán)境的影響：注水井洗井用水量一般需幾十立方米，洗井放出的污水，對(duì)沒有洗井水回收管線的油田，通常直接排放流入大地，或放進(jìn)水池里，對(duì)環(huán)境影響很大，特別是人品密集區(qū)或農(nóng)田，情況更為嚴(yán)重。近年來，油田洗井研究出專門用于注水井洗井處理裝置，由水處理車將洗井出口的污水直接處理，循環(huán)洗井，直到出口水水質(zhì)合格為止，這樣避免了洗井水外排對(duì)環(huán)境的污染，并減少水資源的浪費(fèi)。3、注水井增注在一個(gè)注水系統(tǒng)中，由于地質(zhì)情況的差異，注水井洗水能力各不相同，注水壓力相差較大時(shí)，一般采用提高注水泵泵壓，調(diào)整注水井閥門，控制注水井的注水壓力和排量。當(dāng)少數(shù)井需要高壓時(shí)，在滿足多數(shù)井的壓力需要情況下，對(duì)高壓注水井則采用單井或幾口井增壓方法解決，這樣可提高注水系統(tǒng)效率，減少能耗。根據(jù)注水井壓力和排量，選擇合適的增壓泵，將注水站提供的已具有相當(dāng)壓力的水，再次升壓，保證注水井的需要。4、注水系統(tǒng)設(shè)備腐蝕和防腐（1）注水井對(duì)設(shè)備的腐蝕：任何金屬設(shè)備都存在腐蝕問題，而在注水系統(tǒng)中，金屬設(shè)備直接同注入的水接觸，