油藏采油工程課件

第十章采油工程方案設(shè)計概要采油工程方案地面工程建設(shè)的依據(jù)和工作出發(fā)點總體方案的重要組成部分和方案實施的核心完成油藏工程方案開發(fā)指標(biāo)的重要保障第十章采油工程方案設(shè)計概要采油工地面工程建設(shè)總體方案的重要通過生產(chǎn)井和注水井采取一系列工程技術(shù)措施作用于油藏，使油氣暢流入井，并經(jīng)濟有效地舉升至地面進行分離和計量等。一、采油工程采油工程系統(tǒng)組成（1）油藏；（2）人工建造系統(tǒng)經(jīng)濟、有效地將深埋于地下的原油開采至地面。采油工程的任務(wù)采油工程的主要目標(biāo)通過生產(chǎn)井和注水井采取一系列工程技術(shù)措施作用于油藏，使油氣暢特點：(1)涉及的技術(shù)面廣、綜合性強而又復(fù)雜；(2)工作對象是生產(chǎn)條件隨油藏動態(tài)而不斷變化的成百上千口采油井和注入井。(3)與油藏工程和地面工程有著緊密的聯(lián)系(4)工程方案設(shè)計是一項技術(shù)性強、難度大的工作。(5)方案本身將涉及油田開發(fā)的重要決策和經(jīng)濟效益。油田開發(fā)是一項龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須編制油田開發(fā)總體建設(shè)方案——油田開發(fā)工作的指導(dǎo)性文件。采油工程方案是總體方案的重要組成部份和方案實施的核心。任務(wù):通過產(chǎn)油井和注入井采取一系列工程技術(shù)措施，作用于油藏，使油氣暢流入井，并舉升到地面進行分離和計量。目標(biāo)：經(jīng)濟、有效地提高油井產(chǎn)量和原油采收率。作用：實現(xiàn)油田開發(fā)指標(biāo)和完成原油生產(chǎn)任務(wù)的重要工程技術(shù)保證。特點：油田開發(fā)是一項龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須編制油田開發(fā)總二、油田開發(fā)總體建設(shè)方案二、油田開發(fā)總體建設(shè)方案①油藏地質(zhì)研究：提供油藏地質(zhì)模型各部分的任務(wù)和作用③地面油氣工程設(shè)計：地面油氣集輸、計量及其配套系統(tǒng)的建設(shè)②油藏工程設(shè)計：開發(fā)方式，規(guī)模，層系組合、井網(wǎng)、開發(fā)指標(biāo)及動態(tài)設(shè)計,保證實現(xiàn)油藏工程方案規(guī)定的指標(biāo)的工程技術(shù)措施①油藏地質(zhì)研究：提供油藏地質(zhì)模型各部分的任務(wù)和作用③地面油氣三.采油工程方案三.采油工程方案1.采油工程方案設(shè)計的基本原則（1）設(shè)計方法科學(xué)性（2）方案設(shè)計內(nèi)容全面（3）必須滿足油藏工程和地面建設(shè)的要求（4）加強敏感性研究，進行多方案優(yōu)化（5）方案的實施必須具有良好的可操作性（6）堅持“少投入、多產(chǎn)出”的經(jīng)濟原則1.采油工程方案設(shè)計的基本原則（1）設(shè)計方法科學(xué)性2.采油工程方案編制的前期準(zhǔn)備早期介入收集和分析相關(guān)資料；進行技術(shù)調(diào)研；擬訂大綱，確定重點，提出試采要求和需要開展的研究課題；開展專題研究或現(xiàn)場工藝試驗，進行必要的技術(shù)準(zhǔn)備。2.采油工程方案編制的前期準(zhǔn)備早期介入3.采油工程方案的基本內(nèi)容(1)油藏地質(zhì)基礎(chǔ)地質(zhì)構(gòu)造與地應(yīng)力分布特征；儲層分布特征及油水關(guān)系；儲層巖心分析(儲層的孔、滲、包和巖石礦物組成)。（2）油藏工程基礎(chǔ)油藏流體組成及性質(zhì)；油藏壓力及溫度；儲層巖石的滲流特征(潤濕性及相對滲透率)；儲層巖石的敏感性試驗結(jié)果；油藏類型及驅(qū)動方式；油田開發(fā)層系與開發(fā)方式及其井網(wǎng)；油井產(chǎn)能分布及其變化；油田開發(fā)指標(biāo)及開發(fā)動態(tài)預(yù)測結(jié)果。3.采油工程方案的基本內(nèi)容(1)油藏地質(zhì)基礎(chǔ)（2）油藏工程基4.開發(fā)全過程的系統(tǒng)保護油層要求與措施(1)系統(tǒng)保護油層主要包括：

鉆井、固井過程中的油層保護；

射孔、修井作業(yè)中的油層保護；

注水過程中的油層保護；

增產(chǎn)措施中的油層保護。(3)關(guān)鍵：優(yōu)選入井流體(包括：鉆井液、完井液、射孔液、修井液、壓裂液、酸液、注入水質(zhì)及其添加劑或處理劑的篩選)和優(yōu)化作業(yè)工藝。(4)原則：適用性、有效性、可操作性和經(jīng)濟性。(2)基礎(chǔ)：儲層巖性特征分析、巖心分析、入井流體的敏感性試驗、可能造成油層傷害的主要因素分析。4.開發(fā)全過程的系統(tǒng)(1)系統(tǒng)保護油層主要包括：(3)關(guān)鍵：5.完井工程要求及投產(chǎn)措施提出鉆開油層方式及要求。

生產(chǎn)套管尺寸選擇及強度校核；

確定井身結(jié)構(gòu)、套管程序及固井工藝；

選擇完井工藝方案。內(nèi)容：①建立油層與油井的良好通道；②發(fā)揮油井最大潛力；③提高油田開發(fā)整體效益。出發(fā)點：5.完井工程要求及投產(chǎn)措施提出鉆開油層方式及要求。內(nèi)容：（1）完井方式選擇原則符合油藏地質(zhì)特點，滿足油田開發(fā)的總體需要；有利于油層保護，盡可能減少對油層的傷害；從油田開發(fā)的全過程出發(fā)，最大限度地滿足采油工藝(注水、防砂、修井、增產(chǎn)措施等)的需要；工藝簡單可行又能滿足開發(fā)要求；低成本、高效益。5.完井工程要求及投產(chǎn)措施（4）射孔工藝方案設(shè)計

射孔參數(shù)優(yōu)化

確定射孔工藝（2）鉆開油層及固井要求對完井液密度、失水量等的要求；固井水漿返高和固井質(zhì)量要求及檢查方式。（3）生產(chǎn)套管設(shè)計根據(jù)油管直徑和可能采取的采油工藝措施確定生產(chǎn)套管尺寸；提出對套管的材料、強度及密封要求。（5）投產(chǎn)措施

投產(chǎn)方式

投產(chǎn)前的井底處理方案（1）完井方式選擇原則5.完井工程要求及投產(chǎn)措施（4）射孔工6.注水工藝設(shè)計（1）注水工藝方案的基礎(chǔ)分析油藏工程方案對注水的要求；儲層潤濕性分析；儲層敏感對注水的影響分析及應(yīng)采取的技術(shù)措施；水源條件分析。⑤提出水質(zhì)要求。注水井吸水能力分析和預(yù)測；注水破裂壓力預(yù)測；注水井井底壓力與井口壓力設(shè)計。（2）注水系統(tǒng)壓力分析（3）注水管柱設(shè)計管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計，強度校核及井下配套工具選擇；井筒及管柱防腐措施。（4）注水井增注與調(diào)剖

分析注水井采取措施的必要性；選擇增注措施；預(yù)測保證配注要求的可能性。

分析未來采取調(diào)剖工作的必要性及調(diào)剖措施建議。（5）注水井投轉(zhuǎn)注及管理

①制定投注或轉(zhuǎn)注的工藝技術(shù)方案。②按有關(guān)規(guī)程提出日常管理要求；提出維持井及地面系統(tǒng)正常工作的特殊要求和措施。6.注水工藝設(shè)計（1）注水工藝方案的基礎(chǔ)分析注水井吸水能力7.舉升方式優(yōu)選及其工藝方案（1）確定舉升方式選擇的原則、依據(jù)及要求（2）油井產(chǎn)能預(yù)測及分析

不同含水階段的油井產(chǎn)液、產(chǎn)油指數(shù)；

油井產(chǎn)能分布研究

油井生產(chǎn)動態(tài)模擬。（3）舉升方式綜合評價7.舉升方式優(yōu)選及其工藝方案（1）確定舉升方式選擇的原則、依8.采油工程配套工藝（2）油、水井防砂工藝方案出砂的可能性及出砂規(guī)律分析；防砂方法選擇；防砂工藝參數(shù)及配套技術(shù)。（1）解堵工藝措施可能造成油層傷害的原因、傷害類型及程度分析；酸化解堵的可行性及工藝要求；壓裂解堵的可行性及工藝要求；其它解堵方法選擇分析。（4）油井堵水工藝方案

油井堵水時機選擇；堵劑與堵水方案。（5）防垢及防腐工藝方案

結(jié)垢和腐蝕性預(yù)測；防垢、清垢和防腐工藝建議。（3）防蠟工藝方案

含蠟量、蠟性及結(jié)蠟規(guī)律分析；防蠟方法及工藝方案。8.采油工程配套工藝（2）油、水井防砂工藝方案（1）解堵工藝9.油田動態(tài)監(jiān)測⑴制定油田動態(tài)監(jiān)測總體方案包括監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測方法和工作量大?。虎七x擇配套儀器和設(shè)備，推薦儀器、設(shè)備的型號、規(guī)格和生產(chǎn)廠；⑶油田動態(tài)監(jiān)測費用的初步預(yù)算。9.油田動態(tài)監(jiān)測⑴制定油田動態(tài)監(jiān)測總體方案10.作業(yè)工作量預(yù)測及配套廠站和隊伍建設(shè)（1）作業(yè)工作量預(yù)測

確定作業(yè)種類和估算作業(yè)次數(shù)；用統(tǒng)計法或折算標(biāo)準(zhǔn)工作量法預(yù)測工作量。①新井投產(chǎn)、注水井投(轉(zhuǎn))注；②壓裂、酸化措施；③井下設(shè)備安裝及更換作業(yè)；④清、防砂及調(diào)剖堵水作業(yè)；⑤油、水井大修作業(yè)；⑥新工藝實驗及其它特種作業(yè)。（2）作業(yè)隊伍建設(shè)（3）配套廠站建設(shè)

原則：“因地制宜”、“避免重復(fù)”和“少投入，多產(chǎn)出”10.作業(yè)工作量預(yù)測及（1）作業(yè)工作量預(yù)測（2）作業(yè)隊伍建設(shè)11.采油工程方案經(jīng)濟分析

基本參數(shù)及分析評價指標(biāo)的確定；

不同舉升方式舉升費用對比；

采油設(shè)備投資；

生產(chǎn)操作費用及分析；

采油工程費用匯總及原油生產(chǎn)成本分析。11.采油工程方案經(jīng)濟分析基本參數(shù)及分析評價指標(biāo)的確定；(1)

采油方式?jīng)Q策的意義和論證內(nèi)容現(xiàn)代油田開發(fā)的重要標(biāo)志:由單項技術(shù)研究和實施走向油田經(jīng)營；從經(jīng)濟角度考察技術(shù)和把握技術(shù)方向；把油田開發(fā)過程作為一項不同層次、不同類型的眾多子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)工程來研究和管理。四.采油方式綜合評價與決策分析(1)采油方式?jīng)Q策的意義和論證內(nèi)容現(xiàn)代油田開發(fā)的重要標(biāo)志:建立不同開發(fā)階段的油井產(chǎn)能分布模型，進行油井分類；初步確定可供選用的各種采油方式；預(yù)測不同階段、不同類型油井以不同舉升方式生產(chǎn)時的油井動態(tài)；從技術(shù)上評價不同采油方式對不同油藏工程方案的適應(yīng)程度，以及提出對油藏工程方案的修正或選擇建議；計算不同舉升方式的舉升費用和投入產(chǎn)出比；進行技術(shù)經(jīng)濟綜合評價，并對不同含水階段采用的舉升方式作出選擇和對油藏工程方案提出反饋建議。(1)采油方式選擇時需要論證的基本內(nèi)容包括：建立不同開發(fā)階段的油井產(chǎn)能分布模型，進行油井分類；(1)采性質(zhì)：是解決石油生產(chǎn)過程中生產(chǎn)要素配置的技術(shù)經(jīng)濟問題。任務(wù)：是針對油藏和油井特點，確定用什么方法和設(shè)備從數(shù)百米到數(shù)千米的油井內(nèi)將原油經(jīng)濟有效地舉升到地面。適應(yīng)性：油藏地質(zhì)特點、油田開發(fā)動態(tài)、油井生產(chǎn)能力以及地面環(huán)境等。意義：①涉及到每口油井和油田開發(fā)全過程的基本生產(chǎn)技術(shù)；②關(guān)系到油田建設(shè)的資本投資和生產(chǎn)費用；③直接影響到原油產(chǎn)量和采收率。(2)采油方式綜合評價與決策分析性質(zhì)：是解決石油生產(chǎn)過程中生產(chǎn)要素配置的技術(shù)經(jīng)濟問題。(2)油田開采是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，油、水(注、采)井生產(chǎn)系統(tǒng)是注水開發(fā)油田大系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)；自身有獨特的規(guī)律；要在高一級系統(tǒng)的大環(huán)境中考察和研究它對整個開采系統(tǒng)的影響。油田開采是一個動態(tài)過程，采油方式的選擇，必須從時空觀出發(fā)考慮油田動態(tài)變化及單井產(chǎn)能分布規(guī)律。機采設(shè)備和工程投資及其管理維護費用是油田投入開發(fā)之后的主要投入，不同采油方式的投入產(chǎn)出比不同；需要在技術(shù)經(jīng)濟綜合評價的基礎(chǔ)上選擇采油方式。2.1油田開采和采油方式應(yīng)用特點油田開采是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，2.1油田開采和采油方系統(tǒng)目標(biāo)：選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的采油方式；確定舉升設(shè)備、操作參數(shù)和預(yù)測工況指標(biāo)。系統(tǒng)范圍：各類油井可能采種舉升系統(tǒng)。系統(tǒng)環(huán)境(約束條件)：油藏地質(zhì)特征和優(yōu)藏工程設(shè)計的油田開發(fā)指標(biāo)；油井與地面條件和舉升設(shè)備工作參數(shù)指標(biāo)的許用值。2.2

采油方式綜合評價與決策系統(tǒng)的概念框架系統(tǒng)組成:系統(tǒng)目標(biāo)：2.2采油方式綜合評價與決策系統(tǒng)的概念框架系3油井生產(chǎn)系統(tǒng)及其動態(tài)模擬（1）油井生產(chǎn)系統(tǒng)油井生產(chǎn)系統(tǒng)是由油藏、井筒和地面三個依次銜接、互相影響、而又具有不同流動規(guī)律的子系統(tǒng)所組成。1)油藏子系統(tǒng)：反映原油從油藏中向井底的流動過程。它提供油藏在不同開發(fā)階段向油井的供油(液)的能力，決定著油井產(chǎn)能的大小。油井生產(chǎn)系統(tǒng)中油藏子系統(tǒng)的工作是由流入動態(tài)關(guān)系(IPR)來描述。2)油井子系統(tǒng)：描述流入井底的原油被舉升到井口(地面)的過程。自噴井是依靠流到井底時油氣自身所具有的剩余能量流到地面；有桿泵井生產(chǎn)系統(tǒng)則是依靠地面提供的能量，通過機—桿—泵將原油舉升到地面3)地面子系統(tǒng)描述被舉升到地面的油氣通過出油管線流向油氣分離器的過程，它遵循水平或傾斜多相管流規(guī)律。3油井生產(chǎn)系統(tǒng)及其動態(tài)模擬（1）油井生產(chǎn)系統(tǒng)2)油井子系統(tǒng)（2）油井生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)模擬模擬方案(條件)是根據(jù)油藏地質(zhì)條件及油藏工程設(shè)計的油田開發(fā)指標(biāo)(主要是壓力保持水平，不同含水段的產(chǎn)能及產(chǎn)量等)進行選定。利用模擬器得到采用不同采油方式時，油井在不同開發(fā)階段可能獲得的最大產(chǎn)量及相應(yīng)的舉升設(shè)備、操作參數(shù)和工況指標(biāo)。1)油井生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)模擬模型最大產(chǎn)量模型：優(yōu)化數(shù)學(xué)模型：minf(X)XD={Xgi(x)0;I=1,2,,mi}XD

X=XC約束條件的處理：（2）油井生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)模擬優(yōu)化數(shù)學(xué)模型：minf(X)約束4采油方式綜合評價因素及模型（1）綜合評價因素采油方式綜合評價是在油井生產(chǎn)動態(tài)模擬器確定出不同采油方式及含水階段的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，綜合考慮經(jīng)濟、管理、生產(chǎn)條件等各種因素后對不同的采油方式作出評價。由于評價過程中涉及到眾多不同層次的模糊因素，因此，采用三級模糊評判法。（2）三級綜和評判模型4采油方式綜合評價因素及模型（1）綜合評價因素（2）三級綜和5決策分析步驟（1）需要的主要技資料1)地面及地下流體性質(zhì)；2)試油試采產(chǎn)能資料；3)油層及井身資料；4)與原油生產(chǎn)費用有關(guān)的數(shù)據(jù)；5)油藏工程方案確定的開發(fā)方式及預(yù)測的不同開發(fā)階段的動態(tài)指標(biāo)。（2）決策分析工作步驟1)根據(jù)掌握的油藏地質(zhì)研究和油藏工程資料確定計算方案；2)確定油井產(chǎn)能分布及不同開發(fā)階段的變化，即確定各類井不同階段的產(chǎn)液指數(shù)JL，繪制JL～fw曲線，并確定產(chǎn)液指數(shù)的計算范圍和間隔；3)利用模擬器計算初選的舉升方式在各種采液指數(shù)和不同含水條件下可能獲得的最大產(chǎn)量圖版（QL～JL、fw曲線），模擬器同時確定出相應(yīng)條件的設(shè)備、工作參數(shù)及工況指標(biāo)。4)由各類油井的JL～Fw曲線與不同舉升方式的Qo～JL、Fw圖版，確定各類油井采用各種方式，在不同開發(fā)階段時（不同含水）的最大產(chǎn)量，即最大產(chǎn)量曲線，并確定泵型、工作參數(shù)及油井工況指標(biāo)。5)計算經(jīng)濟指標(biāo)，并進行綜合評判和繪制各采油方式在各開發(fā)階段的決策系數(shù)曲線。6）根據(jù)決策系數(shù)和總體方案要求，通過進一步分析，確定推薦的采油方式和接替方案。5決策分析步驟（1）需要的主要技資料（2）決策分析工作步驟4油藏采油工程課件(1)總體壓裂設(shè)計的任務(wù)1)對油藏或區(qū)塊提出總體壓裂規(guī)劃，通過油水井壓裂的綜合論證，規(guī)定各開發(fā)階段在開發(fā)井網(wǎng)的平面和剖面上的壓裂任務(wù)，提出對油水井壓裂的要求；2)制定總體壓裂設(shè)計原則；3)為油藏總體在壓裂改造后能完成年配產(chǎn)量和不降低或提高掃油效率條件下進行技術(shù)論證；4)為單井壓裂設(shè)計提供技術(shù)指導(dǎo)和依據(jù)。五.低滲透油藏總體壓裂設(shè)計方案編制簡介1總體壓裂設(shè)計任務(wù)與原則(2)總體壓裂優(yōu)化設(shè)計原則由于總體壓裂優(yōu)化設(shè)計所研究的對象是整個油藏或區(qū)塊，因此,進行油田總體壓裂優(yōu)化設(shè)計方案的編制應(yīng)從總體上遵循如下原則：1)針對油藏地質(zhì)條件，遵循少投入、多產(chǎn)出的經(jīng)濟原則，采用先進可行的工藝技術(shù)。2)最大限度地提高單井產(chǎn)量,并使壓后產(chǎn)量保持較長時期的增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、以保證產(chǎn)能建設(shè)和配產(chǎn)任務(wù)，并盡可能地減少井?dāng)?shù)，降低開發(fā)費用，增加效益。3)與井網(wǎng)布署相結(jié)合，優(yōu)化裂縫方位和縫長，最大限度地提高水驅(qū)掃油效率，改善出油剖面，以提高最終采收率。4)在對油藏總體壓裂后的一次采油和二次采油期動態(tài)預(yù)測的基礎(chǔ)上，對油田注水和油藏壓力保持水平提出要求。(1)總體壓裂設(shè)計的任務(wù)五.低滲透油藏總體壓裂設(shè)計方案編制2總體壓裂設(shè)計(1)壓前地層評估水力壓裂是一項低滲透油藏改造措施，直接對象是油藏。因此，總體壓裂設(shè)計的第一項工作，便是全面了解油藏地質(zhì)特征，建立總體壓裂的地質(zhì)模型，使總體壓裂設(shè)計建立在較為可靠的地質(zhì)基礎(chǔ)上。1)油藏地質(zhì)描述2)測井資料3)巖心分析4)試井及試油分析5)壓裂測試(2)總體壓裂設(shè)計內(nèi)容和方法1)初選總體優(yōu)化設(shè)計的縫長2)根據(jù)初選的縫長應(yīng)用油藏數(shù)值模擬技術(shù)預(yù)測一次和二次采油期的產(chǎn)量變化，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果，對壓力保持水平及注水時機提出要求，必要時重新優(yōu)化裂縫長度。3)應(yīng)用油藏數(shù)值模擬技術(shù)，在油藏工程方案選定井網(wǎng)下結(jié)合地應(yīng)力狀況研究油水井的人工水力裂縫處于不同方位及不同縫長比時的掃油效率。并從實施總體壓裂的角度，為井網(wǎng)布署和油藏工程提出反饋信息。4)根據(jù)總體壓裂的油藏模擬結(jié)果，預(yù)測注水井的注水量，并提出注水井的壓裂工藝設(shè)計要求。5)分層壓裂技術(shù)論證，闡明采取分層壓裂的必要性和推薦分層壓裂應(yīng)采取的技術(shù)。6)確定與油藏條件相匹配的壓裂施工工藝參數(shù)體系。包括：排量、砂量、砂比、前置液量、壓裂液及支撐劑的性能、井下管柱與工具等。2總體壓裂設(shè)計(1)壓前地層評估1)油藏地質(zhì)描述2)測(3)壓后評估含義：一是在總體方案實施過程進行的評估。其目的除了評價壓裂效果之外，主要檢驗設(shè)計與實際的符合程度，特別是設(shè)計中所采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性，以便完善設(shè)計，指導(dǎo)后續(xù)的壓裂工作。因此，總體壓裂是一項設(shè)計－實施－評估的完整技術(shù)體系。二是總體壓裂方案實施后的總體評估。其目的是對方案實施效果、方案設(shè)計技術(shù)以及設(shè)計和實施過程中對油藏的認識程度，進行總的評估。通過總評估進一步加深對油藏的認識和總結(jié)、改進總體壓裂設(shè)計技術(shù)。壓后評估的主要內(nèi)容及技術(shù)包括：1)方案設(shè)計產(chǎn)量與實際產(chǎn)量的對比分析，并對壓裂效果做評價；2)應(yīng)用水力裂縫診斷技術(shù)，檢驗實際裂縫是否符合優(yōu)化縫長，并對縫高、縫長、裂縫系統(tǒng)的能力、裂縫方位進行測試和分析，其中主要采用井溫測井、同位素測井、聲波測井、密度測井、生產(chǎn)剖面測井，以及不穩(wěn)定試井技術(shù)；3)應(yīng)用生產(chǎn)剖面測井評價壓后產(chǎn)液剖面的改善程度；4)檢驗壓裂設(shè)計所用基本參數(shù)及施工參數(shù)對油藏的符合程度；5)對總體方案實施的經(jīng)濟效益做出初步評價和進一步的預(yù)測。(3)壓后評估含義：1)方案設(shè)計產(chǎn)量與實際產(chǎn)量的對比分析，第十章采油工程方案設(shè)計概要采油工程方案地面工程建設(shè)的依據(jù)和工作出發(fā)點總體方案的重要組成部分和方案實施的核心完成油藏工程方案開發(fā)指標(biāo)的重要保障第十章采油工程方案設(shè)計概要采油工地面工程建設(shè)總體方案的重要通過生產(chǎn)井和注水井采取一系列工程技術(shù)措施作用于油藏，使油氣暢流入井，并經(jīng)濟有效地舉升至地面進行分離和計量等。一、采油工程采油工程系統(tǒng)組成（1）油藏；（2）人工建造系統(tǒng)經(jīng)濟、有效地將深埋于地下的原油開采至地面。采油工程的任務(wù)采油工程的主要目標(biāo)通過生產(chǎn)井和注水井采取一系列工程技術(shù)措施作用于油藏，使油氣暢特點：(1)涉及的技術(shù)面廣、綜合性強而又復(fù)雜；(2)工作對象是生產(chǎn)條件隨油藏動態(tài)而不斷變化的成百上千口采油井和注入井。(3)與油藏工程和地面工程有著緊密的聯(lián)系(4)工程方案設(shè)計是一項技術(shù)性強、難度大的工作。(5)方案本身將涉及油田開發(fā)的重要決策和經(jīng)濟效益。油田開發(fā)是一項龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須編制油田開發(fā)總體建設(shè)方案——油田開發(fā)工作的指導(dǎo)性文件。采油工程方案是總體方案的重要組成部份和方案實施的核心。任務(wù):通過產(chǎn)油井和注入井采取一系列工程技術(shù)措施，作用于油藏，使油氣暢流入井，并舉升到地面進行分離和計量。目標(biāo)：經(jīng)濟、有效地提高油井產(chǎn)量和原油采收率。作用：實現(xiàn)油田開發(fā)指標(biāo)和完成原油生產(chǎn)任務(wù)的重要工程技術(shù)保證。特點：油田開發(fā)是一項龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須編制油田開發(fā)總二、油田開發(fā)總體建設(shè)方案二、油田開發(fā)總體建設(shè)方案①油藏地質(zhì)研究：提供油藏地質(zhì)模型各部分的任務(wù)和作用③地面油氣工程設(shè)計：地面油氣集輸、計量及其配套系統(tǒng)的建設(shè)②油藏工程設(shè)計：開發(fā)方式，規(guī)模，層系組合、井網(wǎng)、開發(fā)指標(biāo)及動態(tài)設(shè)計,保證實現(xiàn)油藏工程方案規(guī)定的指標(biāo)的工程技術(shù)措施①油藏地質(zhì)研究：提供油藏地質(zhì)模型各部分的任務(wù)和作用③地面油氣三.采油工程方案三.采油工程方案1.采油工程方案設(shè)計的基本原則（1）設(shè)計方法科學(xué)性（2）方案設(shè)計內(nèi)容全面（3）必須滿足油藏工程和地面建設(shè)的要求（4）加強敏感性研究，進行多方案優(yōu)化（5）方案的實施必須具有良好的可操作性（6）堅持“少投入、多產(chǎn)出”的經(jīng)濟原則1.采油工程方案設(shè)計的基本原則（1）設(shè)計方法科學(xué)性2.采油工程方案編制的前期準(zhǔn)備早期介入收集和分析相關(guān)資料；進行技術(shù)調(diào)研；擬訂大綱，確定重點，提出試采要求和需要開展的研究課題；開展專題研究或現(xiàn)場工藝試驗，進行必要的技術(shù)準(zhǔn)備。2.采油工程方案編制的前期準(zhǔn)備早期介入3.采油工程方案的基本內(nèi)容(1)油藏地質(zhì)基礎(chǔ)地質(zhì)構(gòu)造與地應(yīng)力分布特征；儲層分布特征及油水關(guān)系；儲層巖心分析(儲層的孔、滲、包和巖石礦物組成)。（2）油藏工程基礎(chǔ)油藏流體組成及性質(zhì)；油藏壓力及溫度；儲層巖石的滲流特征(潤濕性及相對滲透率)；儲層巖石的敏感性試驗結(jié)果；油藏類型及驅(qū)動方式；油田開發(fā)層系與開發(fā)方式及其井網(wǎng)；油井產(chǎn)能分布及其變化；油田開發(fā)指標(biāo)及開發(fā)動態(tài)預(yù)測結(jié)果。3.采油工程方案的基本內(nèi)容(1)油藏地質(zhì)基礎(chǔ)（2）油藏工程基4.開發(fā)全過程的系統(tǒng)保護油層要求與措施(1)系統(tǒng)保護油層主要包括：

鉆井、固井過程中的油層保護；

射孔、修井作業(yè)中的油層保護；

注水過程中的油層保護；

增產(chǎn)措施中的油層保護。(3)關(guān)鍵：優(yōu)選入井流體(包括：鉆井液、完井液、射孔液、修井液、壓裂液、酸液、注入水質(zhì)及其添加劑或處理劑的篩選)和優(yōu)化作業(yè)工藝。(4)原則：適用性、有效性、可操作性和經(jīng)濟性。(2)基礎(chǔ)：儲層巖性特征分析、巖心分析、入井流體的敏感性試驗、可能造成油層傷害的主要因素分析。4.開發(fā)全過程的系統(tǒng)(1)系統(tǒng)保護油層主要包括：(3)關(guān)鍵：5.完井工程要求及投產(chǎn)措施提出鉆開油層方式及要求。

生產(chǎn)套管尺寸選擇及強度校核；

確定井身結(jié)構(gòu)、套管程序及固井工藝；

選擇完井工藝方案。內(nèi)容：①建立油層與油井的良好通道；②發(fā)揮油井最大潛力；③提高油田開發(fā)整體效益。出發(fā)點：5.完井工程要求及投產(chǎn)措施提出鉆開油層方式及要求。內(nèi)容：（1）完井方式選擇原則符合油藏地質(zhì)特點，滿足油田開發(fā)的總體需要；有利于油層保護，盡可能減少對油層的傷害；從油田開發(fā)的全過程出發(fā)，最大限度地滿足采油工藝(注水、防砂、修井、增產(chǎn)措施等)的需要；工藝簡單可行又能滿足開發(fā)要求；低成本、高效益。5.完井工程要求及投產(chǎn)措施（4）射孔工藝方案設(shè)計

射孔參數(shù)優(yōu)化

確定射孔工藝（2）鉆開油層及固井要求對完井液密度、失水量等的要求；固井水漿返高和固井質(zhì)量要求及檢查方式。（3）生產(chǎn)套管設(shè)計根據(jù)油管直徑和可能采取的采油工藝措施確定生產(chǎn)套管尺寸；提出對套管的材料、強度及密封要求。（5）投產(chǎn)措施

投產(chǎn)方式

投產(chǎn)前的井底處理方案（1）完井方式選擇原則5.完井工程要求及投產(chǎn)措施（4）射孔工6.注水工藝設(shè)計（1）注水工藝方案的基礎(chǔ)分析油藏工程方案對注水的要求；儲層潤濕性分析；儲層敏感對注水的影響分析及應(yīng)采取的技術(shù)措施；水源條件分析。⑤提出水質(zhì)要求。注水井吸水能力分析和預(yù)測；注水破裂壓力預(yù)測；注水井井底壓力與井口壓力設(shè)計。（2）注水系統(tǒng)壓力分析（3）注水管柱設(shè)計管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計，強度校核及井下配套工具選擇；井筒及管柱防腐措施。（4）注水井增注與調(diào)剖

分析注水井采取措施的必要性；選擇增注措施；預(yù)測保證配注要求的可能性。

分析未來采取調(diào)剖工作的必要性及調(diào)剖措施建議。（5）注水井投轉(zhuǎn)注及管理

①制定投注或轉(zhuǎn)注的工藝技術(shù)方案。②按有關(guān)規(guī)程提出日常管理要求；提出維持井及地面系統(tǒng)正常工作的特殊要求和措施。6.注水工藝設(shè)計（1）注水工藝方案的基礎(chǔ)分析注水井吸水能力7.舉升方式優(yōu)選及其工藝方案（1）確定舉升方式選擇的原則、依據(jù)及要求（2）油井產(chǎn)能預(yù)測及分析

不同含水階段的油井產(chǎn)液、產(chǎn)油指數(shù)；

油井產(chǎn)能分布研究

油井生產(chǎn)動態(tài)模擬。（3）舉升方式綜合評價7.舉升方式優(yōu)選及其工藝方案（1）確定舉升方式選擇的原則、依8.采油工程配套工藝（2）油、水井防砂工藝方案出砂的可能性及出砂規(guī)律分析；防砂方法選擇；防砂工藝參數(shù)及配套技術(shù)。（1）解堵工藝措施可能造成油層傷害的原因、傷害類型及程度分析；酸化解堵的可行性及工藝要求；壓裂解堵的可行性及工藝要求；其它解堵方法選擇分析。（4）油井堵水工藝方案

油井堵水時機選擇；堵劑與堵水方案。（5）防垢及防腐工藝方案

結(jié)垢和腐蝕性預(yù)測；防垢、清垢和防腐工藝建議。（3）防蠟工藝方案

含蠟量、蠟性及結(jié)蠟規(guī)律分析；防蠟方法及工藝方案。8.采油工程配套工藝（2）油、水井防砂工藝方案（1）解堵工藝9.油田動態(tài)監(jiān)測⑴制定油田動態(tài)監(jiān)測總體方案包括監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測方法和工作量大?。虎七x擇配套儀器和設(shè)備，推薦儀器、設(shè)備的型號、規(guī)格和生產(chǎn)廠；⑶油田動態(tài)監(jiān)測費用的初步預(yù)算。9.油田動態(tài)監(jiān)測⑴制定油田動態(tài)監(jiān)測總體方案10.作業(yè)工作量預(yù)測及配套廠站和隊伍建設(shè)（1）作業(yè)工作量預(yù)測

確定作業(yè)種類和估算作業(yè)次數(shù)；用統(tǒng)計法或折算標(biāo)準(zhǔn)工作量法預(yù)測工作量。①新井投產(chǎn)、注水井投(轉(zhuǎn))注；②壓裂、酸化措施；③井下設(shè)備安裝及更換作業(yè)；④清、防砂及調(diào)剖堵水作業(yè)；⑤油、水井大修作業(yè)；⑥新工藝實驗及其它特種作業(yè)。（2）作業(yè)隊伍建設(shè)（3）配套廠站建設(shè)

原則：“因地制宜”、“避免重復(fù)”和“少投入，多產(chǎn)出”10.作業(yè)工作量預(yù)測及（1）作業(yè)工作量預(yù)測（2）作業(yè)隊伍建設(shè)11.采油工程方案經(jīng)濟分析

基本參數(shù)及分析評價指標(biāo)的確定；

不同舉升方式舉升費用對比；

采油設(shè)備投資；

生產(chǎn)操作費用及分析；

采油工程費用匯總及原油生產(chǎn)成本分析。11.采油工程方案經(jīng)濟分析基本參數(shù)及分析評價指標(biāo)的確定；(1)

采油方式?jīng)Q策的意義和論證內(nèi)容現(xiàn)代油田開發(fā)的重要標(biāo)志:由單項技術(shù)研究和實施走向油田經(jīng)營；從經(jīng)濟角度考察技術(shù)和把握技術(shù)方向；把油田開發(fā)過程作為一項不同層次、不同類型的眾多子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)工程來研究和管理。四.采油方式綜合評價與決策分析(1)采油方式?jīng)Q策的意義和論證內(nèi)容現(xiàn)代油田開發(fā)的重要標(biāo)志:建立不同開發(fā)階段的油井產(chǎn)能分布模型，進行油井分類；初步確定可供選用的各種采油方式；預(yù)測不同階段、不同類型油井以不同舉升方式生產(chǎn)時的油井動態(tài)；從技術(shù)上評價不同采油方式對不同油藏工程方案的適應(yīng)程度，以及提出對油藏工程方案的修正或選擇建議；計算不同舉升方式的舉升費用和投入產(chǎn)出比；進行技術(shù)經(jīng)濟綜合評價，并對不同含水階段采用的舉升方式作出選擇和對油藏工程方案提出反饋建議。(1)采油方式選擇時需要論證的基本內(nèi)容包括：建立不同開發(fā)階段的油井產(chǎn)能分布模型，進行油井分類；(1)采性質(zhì)：是解決石油生產(chǎn)過程中生產(chǎn)要素配置的技術(shù)經(jīng)濟問題。任務(wù)：是針對油藏和油井特點，確定用什么方法和設(shè)備從數(shù)百米到數(shù)千米的油井內(nèi)將原油經(jīng)濟有效地舉升到地面。適應(yīng)性：油藏地質(zhì)特點、油田開發(fā)動態(tài)、油井生產(chǎn)能力以及地面環(huán)境等。意義：①涉及到每口油井和油田開發(fā)全過程的基本生產(chǎn)技術(shù)；②關(guān)系到油田建設(shè)的資本投資和生產(chǎn)費用；③直接影響到原油產(chǎn)量和采收率。(2)采油方式綜合評價與決策分析性質(zhì)：是解決石油生產(chǎn)過程中生產(chǎn)要素配置的技術(shù)經(jīng)濟問題。(2)油田開采是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，油、水(注、采)井生產(chǎn)系統(tǒng)是注水開發(fā)油田大系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)；自身有獨特的規(guī)律；要在高一級系統(tǒng)的大環(huán)境中考察和研究它對整個開采系統(tǒng)的影響。油田開采是一個動態(tài)過程，采油方式的選擇，必須從時空觀出發(fā)考慮油田動態(tài)變化及單井產(chǎn)能分布規(guī)律。機采設(shè)備和工程投資及其管理維護費用是油田投入開發(fā)之后的主要投入，不同采油方式的投入產(chǎn)出比不同；需要在技術(shù)經(jīng)濟綜合評價的基礎(chǔ)上選擇采油方式。2.1油田開采和采油方式應(yīng)用特點油田開采是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，2.1油田開采和采油方系統(tǒng)目標(biāo)：選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的采油方式；確定舉升設(shè)備、操作參數(shù)和預(yù)測工況指標(biāo)。系統(tǒng)范圍：各類油井可能采種舉升系統(tǒng)。系統(tǒng)環(huán)境(約束條件)：油藏地質(zhì)特征和優(yōu)藏工程設(shè)計的油田開發(fā)指標(biāo)；油井與地面條件和舉升設(shè)備工作參數(shù)指標(biāo)的許用值。2.2

采油方式綜合評價與決策系統(tǒng)的概念框架系統(tǒng)組成:系統(tǒng)目標(biāo)：2.2采油方式綜合評價與決策系統(tǒng)的概念框架系3油井生產(chǎn)系統(tǒng)及其動態(tài)模擬（1）油井生產(chǎn)系統(tǒng)油井生產(chǎn)系統(tǒng)是由油藏、井筒和地面三個依次銜接、互相影響、而又具有不同流動規(guī)律的子系統(tǒng)所組成。1)油藏子系統(tǒng)：反映原油從油藏中向井底的流動過程。它提供油藏在不同開發(fā)階段向油井的供油(液)的能力，決定著油井產(chǎn)能的大小。油井生產(chǎn)系統(tǒng)中油藏子系統(tǒng)的工作是由流入動態(tài)關(guān)系(IPR)來描述。2)油井子系統(tǒng)：描述流入井底的原油被舉升到井口(地面)的過程。自噴井是依靠流到井底時油氣自身所具有的剩余能量流到地面；有桿泵井生產(chǎn)系統(tǒng)則是依靠地面提供的能量，通過機—桿—泵將原油舉升到地面3)地面子系統(tǒng)描述被舉升到地面的油氣通過出油管線流向油氣分離器的過程，它遵循水平或傾斜多相管流規(guī)律。3油井生產(chǎn)系統(tǒng)及其動態(tài)模擬（1）油井生產(chǎn)系統(tǒng)2)油井子系統(tǒng)（2）油井生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)模擬模擬方案(條件)是根據(jù)油藏地質(zhì)條件及油藏工程設(shè)計的油田開發(fā)指標(biāo)(主要是壓力保持水平，不同含水段的產(chǎn)能及產(chǎn)量等)進行選定。利用模擬器得到采用不同采油方式時，油井在不同開發(fā)階段可能獲得的最大產(chǎn)量及相應(yīng)的舉升設(shè)備、操作參數(shù)和工況指標(biāo)。1)油井生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)模擬模型最大產(chǎn)量模型：優(yōu)化數(shù)學(xué)模型：minf(X)XD={Xgi(x)0;I=1,2,,mi}XD

X=XC約束條件的處理：（2）油井生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)模擬優(yōu)化數(shù)學(xué)模型：minf(X)約束4采油方式綜合評價因素及模型（1）綜合評價因素采油方式綜合評價是在油井生產(chǎn)動態(tài)模擬器確定出不同采油方式及含水階段的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，綜合考慮經(jīng)濟、管理、生產(chǎn)條件等各種因素后對不同的采油方式作出評價。由于評價過程中涉及到眾多不同層次的模糊因素，因此，采用三級模糊評判法。（2）三級綜和評判模型4采油方式綜合評價因素及模型（1）綜合評價因素（2）三級綜和5決策分析步驟（1）需要的主要技資料1)地面及地下流體性質(zhì)；2)試油試采產(chǎn)能資料；3)油層及井身資料；4)與原油生產(chǎn)費用有關(guān)的數(shù)據(jù)；5)油藏工程方案確定的開發(fā)方式及預(yù)測的不同開發(fā)階段的動態(tài)指標(biāo)。（2）決策分析工作步驟1)根據(jù)掌握的油藏地質(zhì)研究和油藏工程資料確定計算方案；2)確定油井產(chǎn)能分布及不同開發(fā)階段的變化，即確定各類井不同階段的產(chǎn)液指數(shù)JL，繪制JL～fw曲線，并確定產(chǎn)液指數(shù)的計算范圍和間隔；3)利用模擬器計算初選的舉升方式在各種采液指數(shù)和不同含水條件下可能獲得的最大產(chǎn)量圖版（QL～JL、fw曲線），模擬器同時確定出相應(yīng)條件的設(shè)備、工作參數(shù)及工況指標(biāo)。4)由各類油井的JL～Fw曲線與不同舉升方式的Qo～JL、Fw圖版，確定各類油井采用各種方式，在不同開發(fā)階段時（不同含水）的最大產(chǎn)量，即最大產(chǎn)量曲線，并確定泵型、工作參數(shù)及油井工況指標(biāo)。5)計算經(jīng)濟指標(biāo)，并進行綜合評判和繪制各采油方式在各開發(fā)階段的決策系數(shù)曲線。6）根據(jù)決策系數(shù)和總體方案要求，通過進一步分析，確定推薦的采油方式和接替方案。5決策分析步驟（1）需要的主要技資料（2）決策分析工作步驟4油藏采油工程課件(1)總體壓裂設(shè)計的任務(wù)1)對油藏或區(qū)