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文檔簡介
油田開發(fā)設計基礎第一頁,共168頁。
開發(fā)方案的編制和實施是油田開發(fā)的中心環(huán)節(jié),必須切實、完整地對各種可行的開發(fā)方案進行詳細制定、評價和全面對比,然后確定出符合油田實際、技術上先進、經(jīng)濟上優(yōu)越的方案。
油田開發(fā)方案的調(diào)整和完善實際上,雖然人們盡量努力使油田開發(fā)方案趨于完善,但由于油田開發(fā)前不可能把油田地質(zhì)情況認識得很清楚,這就不可避免地在油田投產(chǎn)后,會出現(xiàn)一些原來估計不足的問題,其生產(chǎn)動態(tài)與方案設計不符,因而在油田開發(fā)過程中必須不斷地進行調(diào)整,所以整個油田開發(fā)是一個不斷調(diào)整和完善的過程。第二頁,共168頁。所謂油田開發(fā),就是依據(jù)詳探成果和必要的生產(chǎn)性開發(fā)試驗,在綜合研究的基礎上對具有工業(yè)價值的油田,按照國家或市場對原油的需求,從油田的實際情況和生產(chǎn)規(guī)律出發(fā),制定出合理的開發(fā)方案,并對油田進行建設和投產(chǎn),使油田按預定的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效果長期生產(chǎn),并在生產(chǎn)過程中作必要的調(diào)整,保持合理開發(fā),直到開發(fā)結(jié)束。依據(jù)以上分析我們有下面兩點認識:第三頁,共168頁。
一個油田的正規(guī)開發(fā)一般要經(jīng)歷以下三個階段:
1)開發(fā)前的準備階段——詳探階段:包括詳探、開發(fā)試驗等。
2)開發(fā)設計(開發(fā)方案的編制)和投產(chǎn):包括油層研究和評價,全面部署開發(fā)井、制定射孔方案、注采方案和實施。
3)開發(fā)方案的調(diào)整和完善。第四頁,共168頁。第一章油藏工程設計基礎
油田開發(fā)前的準備階段油藏評價——油藏描述與儲量評價油田開發(fā)原則與油田開發(fā)方案設計油藏工程設計復雜油田開發(fā)與開發(fā)調(diào)整油田開發(fā)方案技術經(jīng)濟評價第五頁,共168頁。
油田從勘探到開發(fā)是一個連續(xù)的過程。就油田勘探開發(fā)整體而言,可以將整個油田勘探開發(fā)過程劃分為三個階段,即區(qū)域勘探(預探)階段、工業(yè)勘探(詳探)階段和全面開采階段。其中區(qū)域勘探(預探)階段和工業(yè)勘探(詳探)階段合稱為油氣勘探階段,它是油田勘探開發(fā)的最初階段,也是基礎階段。第六頁,共168頁。1、區(qū)域勘探(預探)區(qū)域勘探是在一個地區(qū)(指盆地或坳陷)開展的油氣田勘探工作的第一階段,其主要任務是:從區(qū)域出發(fā),進行盆地(或坳陷)的整體調(diào)查,了解區(qū)域地質(zhì)和石油地質(zhì)概況,查明生、儲油條件,指出油氣聚集的有利地帶,評價含油氣遠景,并進行油氣地質(zhì)儲量的估算,為進一步開展油氣田工業(yè)勘探指出有利的含油構(gòu)造。區(qū)域勘探階段內(nèi)還可以劃分為普查和詳查兩個階段。第七頁,共168頁。普查是區(qū)域勘探的主體,具有戰(zhàn)略性。其主要任務是從區(qū)域出發(fā),了解區(qū)域地質(zhì)概況,劃分構(gòu)造單元,查明生、儲、蓋組合情況,特別是生油和儲集條件,評價區(qū)域含油氣遠景,指出有利于油氣聚集的二級構(gòu)造帶,指出進行詳查的區(qū)域,并估算推測資源量。主要工作方法:地質(zhì)測量,重、磁、電、化探法,地震勘探法,參數(shù)井法,區(qū)域綜合大剖面。第八頁,共168頁。詳查是在普查評價所指出的有利地區(qū)內(nèi)進一步開展的調(diào)查工作。其主要任務是在普查已基本查明區(qū)域地質(zhì)和生、儲條件的基礎上,進一步查明控制油氣聚集的二級構(gòu)造帶和局部構(gòu)造的地質(zhì)情況,為工業(yè)勘探指出可供鉆探的、有利含油的局部構(gòu)造,并估算潛在資源量。主要工作方法有:構(gòu)造地質(zhì)測量、地震反射波法、地球化學法、預探井法等。第九頁,共168頁。工業(yè)勘探也叫油田勘探。它是在區(qū)域勘探所選擇的有利含油構(gòu)造上進行的鉆探工作。其主要任務是尋找油氣田和查明油氣田,最后計算出二級探明儲量,為油氣田開發(fā)做好準備。工業(yè)勘探過程可以分為構(gòu)造預探和油田詳探兩個階段。第十頁,共168頁。構(gòu)造預探簡稱預探。它是在詳查所指出的有利含油構(gòu)造上進行的鉆探工作。其主要任務是發(fā)現(xiàn)油氣田,確定含油氣層位及其工業(yè)價值,初步圈定出含油邊界,計算出三級概算儲量,為油田詳探提供含油氣面積。另外,經(jīng)過預探后,證明確實無工業(yè)油氣藏存在,也可以作出否定評價。第十一頁,共168頁。油田詳探簡稱詳探。它是在預探提供的含油面積上,加密鉆探。其主要任務是查明油氣田,即查明油氣藏的特征及含油氣邊界,圈定含油氣面積,提交二級探明儲量,并為制定合理的油氣田開發(fā)方案提供全部地質(zhì)基礎資料(包括油氣田構(gòu)造的圈閉類型、大小和形態(tài),含油氣層的有效厚度,含油高度和流體物性參數(shù),及油層壓力、產(chǎn)能和驅(qū)動類型等等齊全準確的油田參數(shù)資料)。第十二頁,共168頁。第十三頁,共168頁。
石油、天然氣的勘探是以盆地為單元的。在盆地內(nèi)可以進一步劃分出三級構(gòu)造單元,即一級構(gòu)造單元、二級構(gòu)造單元和三級構(gòu)造單元。在一般盆地內(nèi),基底起伏形成的隆起和拗陷及邊緣斜坡等都屬一級構(gòu)造單元。二級構(gòu)造單元包括凹陷、凸起、長垣、背斜帶和階地等。
凹陷是沉積盆地中地層最厚的地方,一般有利于石油和天然氣的生成;凸起、長垣、背斜帶:都是相對于凹陷的正向構(gòu)造。長垣是由一系列背斜構(gòu)造組成。由于都是正向構(gòu)造,是油氣聚集的有利構(gòu)造帶;第十四頁,共168頁。
階地:一般在坳餡與隆起或斜坡之間,由階梯狀正斷層所形成的平緩地帶。有時階地也是油氣聚集的有利地帶。階梯狀斷層由數(shù)條走向大致平行、傾向相同的正斷層組成,各斷層的上盤依次下降,形成階梯狀組合,故稱為階梯狀斷層。三級構(gòu)造單元又稱局部構(gòu)造,是盆地內(nèi)最低一級構(gòu)造單元。它是在二級構(gòu)造范圍內(nèi)的背斜、向斜、鼻狀構(gòu)造等。有些三級構(gòu)造(如背斜)是油氣聚集的有利構(gòu)造,是形成油氣田的構(gòu)造單元。第十五頁,共168頁。第十六頁,共168頁。3.1、有關儲量的幾個概念資源量:對經(jīng)過石油地質(zhì)、物探、化探普查勘探的含油氣盆地,沒有打過預探井,但根據(jù)普查資料的分析研究認為有希望找到油田或氣田,對這個盆地或盆地內(nèi)的有利圈閉所含油氣資源的半定量估計,稱為資源量。儲量:是石油和天然氣勘探工作的最終成果。按勘探程序和勘探程度,根據(jù)地質(zhì)參數(shù)所計算的各種等級的油氣儲量。第十七頁,共168頁。儲量可采儲量地質(zhì)儲量在地層原始條件下,儲集層中原油和天然氣的總量。在現(xiàn)代工藝技術水平和經(jīng)濟條件下,能從儲集層中采出的那一部分儲量。原則上等于地質(zhì)儲量乘以經(jīng)濟采收率。不確定量,隨工藝技術水平、管理水平及油氣價格的提高相應提高。3.2、儲量的分類第十八頁,共168頁。儲量可采儲量地質(zhì)儲量絕對地質(zhì)儲量可流動的地質(zhì)儲量可能開采的地質(zhì)儲量凡是有油氣顯示的地方,包括不能流動的油氣都計算在內(nèi)的儲量。在地層原始條件下,具有產(chǎn)油氣能力的儲層中,原油及天然氣的總量。在現(xiàn)有技術和經(jīng)濟條件下,有開采價值并能獲得社會經(jīng)濟效益的地質(zhì)儲量,即表內(nèi)儲量。在現(xiàn)有技術和經(jīng)濟條件下,開采不能獲得社會經(jīng)濟效益的地質(zhì)儲量,稱為表外儲量。當原油價格提高、工藝技術改進成本降低后,某些表外儲量可以轉(zhuǎn)變?yōu)楸韮?nèi)儲量。
可采儲量與地質(zhì)儲量的比值稱為采收率,常用百分數(shù)表示。可采儲量是反映油氣田開發(fā)水平的一個綜合性指標。累積產(chǎn)油量與地質(zhì)儲量的比值稱為采出程度。累積產(chǎn)量與可采儲量的比值稱為可采儲量的采出程度。第十九頁,共168頁。
油氣田從發(fā)現(xiàn)起,大體經(jīng)歷預探、評價鉆探和開發(fā)三個階段。由于各個階段對油氣藏的認識程度,所計算出的儲量精度也不同。需要對儲量進行分級。(1)一、二、三級的儲量分類系統(tǒng)五六十年代我國采用的A、B、C三級的油氣儲量分類系統(tǒng),70年代末到80年代初,采用的是一、二、三級油氣儲量分類系統(tǒng):三級儲量:也稱概算儲量,一個含油氣構(gòu)造有3口以上的探井發(fā)現(xiàn)工業(yè)油流后,在基本掌握油藏類型、含油范圍,在鉆井、地震、區(qū)域地質(zhì)研究的基礎上計算的地質(zhì)儲量。與遠景資源量相比概算儲量具有工業(yè)儲量的性質(zhì),與二級和一級相比具有推測的性質(zhì)。該儲量是進一步詳探的依據(jù),不能作為開發(fā)使用,與一級儲量相比具有50%的精確度?!I(yè)勘探的預探階段第二十頁,共168頁。二級儲量:探明儲量,在探井和資料井達到一定的密度,取得相當?shù)脑囉驮嚥少Y料以后計算的儲量,與一級儲量相比具有80%的精度。——詳探/評價鉆探階段一級地質(zhì)儲量:開發(fā)儲量。開發(fā)井網(wǎng)鉆完以后,依據(jù)巖心資料、測井資料和開采資料確定的儲量,它要求油藏類型清楚、含油面積準確、有效厚度可靠,各項參數(shù)落實,是制定生產(chǎn)計劃和編制開發(fā)調(diào)整方案的依據(jù)?!吞镩_采階段第二十一頁,共168頁。(2)現(xiàn)在的儲量分類系統(tǒng)
1988年全國礦產(chǎn)儲量委員會、全國儲委會石油及天然氣專業(yè)委員會根據(jù)國內(nèi)外有關資料,在總結(jié)我國以往儲量研究與計算工作經(jīng)驗的基礎上,又提出了新的儲量分類、分級法,見表2。儲量遠景資源量探明儲量概算儲量潛在資源量推測資源量控制儲量預測儲量已開發(fā)探明儲量(Ⅰ類)未開發(fā)探明儲量(Ⅱ類)基本探明儲量(Ⅲ類)地質(zhì)認識程度增加第二十二頁,共168頁。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料與鄰區(qū)同類型沉積盆地進行類比,結(jié)合盆地或凹陷的初步物探普查資料或參數(shù)井的儲集層物性和生油巖有機地球化學資料,可估算的總資源量。也可以根據(jù)盆地模擬估算可能存在的油氣總資源量。推測資源量是提供編制區(qū)域勘探部署或長遠勘探規(guī)劃的依據(jù)。儲量遠景資源量探明儲量概算儲量潛在資源量推測資源量控制儲量預測儲量已開發(fā)探明儲量(Ⅰ類)未開發(fā)探明儲量(Ⅱ類)基本探明儲量(Ⅲ類)地質(zhì)認識程度增加第二十三頁,共168頁。是按圈閉法預測的遠景資源量。它是根據(jù)地質(zhì)、物探等普查資料,對具有含油氣遠景的各種圈閉逐個逐項類比統(tǒng)計所得出的遠景資源量范圍值,可作為編制預探部署的依據(jù)。儲量遠景資源量探明儲量概算儲量潛在資源量推測資源量控制儲量預測儲量已開發(fā)探明儲量(Ⅰ類)未開發(fā)探明儲量(Ⅱ類)基本探明儲量(Ⅲ類)地質(zhì)認識程度增加第二十四頁,共168頁。是在地震詳查以及其它方法提供的圈閉內(nèi),經(jīng)過預探井鉆探獲得工業(yè)油氣流、油氣層或油氣顯示后,根據(jù)區(qū)域地質(zhì)條件分析和類比,對有利地區(qū)按容積法估算的儲量。儲量遠景資源量探明儲量概算儲量潛在資源量推測資源量控制儲量預測儲量已開發(fā)探明儲量(Ⅰ類)未開發(fā)探明儲量(Ⅱ類)基本探明儲量(Ⅲ類)地質(zhì)認識程度增加第二十五頁,共168頁。是在某一圈閉內(nèi)預探井發(fā)現(xiàn)工業(yè)油氣流以后,以建立探明儲量為目的,在評價鉆探過程中鉆了少數(shù)評價井后所計算的儲量。計算該級儲量的相對誤差不超過±50%。儲量遠景資源量探明儲量概算儲量潛在資源量推測資源量控制儲量預測儲量已開發(fā)探明儲量(Ⅰ類)未開發(fā)探明儲量(Ⅱ類)基本探明儲量(Ⅲ類)地質(zhì)認識程度增加第二十六頁,共168頁。是指在油田評價鉆探階段完成后計算的儲量,它是在現(xiàn)代技術和經(jīng)濟條件下,可提供開采并能獲得社會經(jīng)濟效益的可靠儲量。探明儲量是編制油氣田開發(fā)方案、進行油田開發(fā)建設投資決策和油田開發(fā)分析的依據(jù)。計算探明儲量時,應分別計算石油、天然氣的地質(zhì)儲量、可采儲量,在油氣田開發(fā)過程中還應計算剩余可采儲量。分類:按勘探開發(fā)程度和油藏復雜程度探明儲量可分為以下三類:儲量遠景資源量探明儲量概算儲量潛在資源量推測資源量控制儲量預測儲量已開發(fā)探明儲量(Ⅰ類)未開發(fā)探明儲量(Ⅱ類)基本探明儲量(Ⅲ類)地質(zhì)認識程度增加第二十七頁,共168頁。
指多含油氣層系的復雜斷塊油氣田、復雜巖性油氣田和復雜裂縫油氣田,在較短時間內(nèi)難以完全搞清楚地質(zhì)情況,但在完成地震詳查、精查或三維地震勘探,并鉆了評價井的地區(qū),在儲量計算參數(shù)基本取全、含油氣面積基本控制的情況下所計算的儲量。該儲量是進行“滾動勘探開發(fā)”的依據(jù)。基本探明儲量的相對誤差不得超過±30%。儲量遠景資源量探明儲量概算儲量潛在資源量推測資源量控制儲量預測儲量已開發(fā)探明儲量(Ⅰ類)未開發(fā)探明儲量(Ⅱ類)基本探明儲量(Ⅲ類)地質(zhì)認識程度增加第二十八頁,共168頁。指地質(zhì)情況比較簡單的油氣藏,在已完成評價鉆探,并取得可靠的儲量參數(shù)后所計算的儲量。它是編制開發(fā)方案和進行開發(fā)建設投資決策的依據(jù),其相對誤差不得超過±20%。儲量遠景資源量探明儲量概算儲量潛在資源量推測資源量控制儲量預測儲量已開發(fā)探明儲量(Ⅰ類)未開發(fā)探明儲量(Ⅱ類)基本探明儲量(Ⅲ類)地質(zhì)認識程度增加第二十九頁,共168頁。指在現(xiàn)代經(jīng)濟技術條件下,通過開發(fā)方案的實施,已完成開發(fā)井鉆井和開發(fā)設施建設,并已投入開采的儲量。該儲量是提供開發(fā)分析和管理的依據(jù),也是各級儲量誤差對比的標準。在開發(fā)過程中還應根據(jù)動、靜態(tài)資料,定期進行儲量復核。當提高采收率設施建成后,應計算增加的可采儲量。儲量遠景資源量探明儲量概算儲量潛在資源量推測資源量控制儲量預測儲量已開發(fā)探明儲量(Ⅰ類)未開發(fā)探明儲量(Ⅱ類)基本探明儲量(Ⅲ類)地質(zhì)認識程度增加第三十頁,共168頁。各級儲量和資源量既反映了其所處勘探階段的工作成果,又能作為指導下一部勘探、開發(fā)部署的依據(jù);油氣勘探開發(fā)的全過程實際上是對地下油氣藏逐步認識的過程,也是儲量計算精度逐步提高和接近于客觀實際的過程。這個過程既有連續(xù)性,又有階段性。油氣勘探的過程就是逐步將遠景資源量升級為儲量,將低級儲量升級為高級儲量的過程。第三十一頁,共168頁。油田開發(fā)前的準備階段的主要工作就是詳探。要完成詳探階段的任務,必須運用各種方法進行多方面的綜合研究,把勘探工作和開發(fā)工作很好地結(jié)合起來,分階段、有部署地使油田全面投入開發(fā)。為此,在詳探階段,要有次序、有步驟地開展各項工作。第三十二頁,共168頁。地震細測工作主要是指在預探成果的基礎上,配合鉆探,加密地震測網(wǎng)密度。如江漢的王場油田,預探階段地震測網(wǎng)密度1km;在詳探階段,地震測網(wǎng)密度加密到500m。通過對地震細測資料進行解釋,落實構(gòu)造形態(tài)和其中斷裂情況(包括主要斷層的走向、落差、傾角等),為確定含油帶圈閉面積、閉合高度等提供依據(jù)。第三十三頁,共168頁。
在詳探階段,最重要和最關鍵的工作之一是打詳探資料井,直接認識地層。(1)在詳探階段要進行詳探設計,在詳探設計中,對詳探資料井的數(shù)目的確定、井位的選擇、鉆井的順序以及鉆井程中必須獲取的資料等都應做出嚴格的規(guī)定,并作為詳探設計的主要內(nèi)容。第三十四頁,共168頁。2、打詳探資料井(取心資料井)(2)詳探井密度的確定原則在初步掌握構(gòu)造情況的基礎上,以盡量少的井而又能準確認識和控制全部油層為原則。在一般簡單的構(gòu)造上,井距通常在2km以上;在復雜斷塊油田上,一口探井控制的面積為1~2km2甚至更小。第三十五頁,共168頁。(3)打詳探資料井通過詳探資料井的錄井、取心、鉆桿測試、測井解釋等取得的資料,應進行詳細的地層對比(主要任務必須搞清油層的性質(zhì)及分布,尤其是穩(wěn)定油層的性質(zhì)及分布,以便為下一步布置生產(chǎn)井網(wǎng)提供地質(zhì)依據(jù);與此同時,還要對主要隔層進行對比,為劃分開發(fā)層系提供依據(jù))。通過進行系統(tǒng)的取心、巖心分析以及分層試油工作,可以為了解分層產(chǎn)能和預測可采儲量提供地質(zhì)及工程參數(shù)。第三十六頁,共168頁。(4)詳探資料井的任務認識油層本身分布及變化;兼顧探邊、探斷層的工作;在一些情況下,這些詳探資料井可能是今后的生產(chǎn)井,因此還要考慮與今后生產(chǎn)井網(wǎng)的銜接問題。第三十七頁,共168頁。概念:在油井完成后,把油、氣、水從地層中誘到地面上來并經(jīng)過專門測試取得各種資料的工作,叫做試油。重要性:油氣藏有沒有工業(yè)開采價值?儲層的面積及生產(chǎn)能力如何?這些問題是靠詳探井(或探井)的試油來回答。所以試油是油田詳探階段中不可缺少的重要一環(huán)。第三十八頁,共168頁。試油工作的主要任務是:①了解油層及其流體性質(zhì),確定該油田的工業(yè)開采價值;②為確定各個不同含油層面積、計算地質(zhì)儲量和確定油井合理工作制度提供必要的資料。試油獲取資料包括:①產(chǎn)量數(shù)據(jù)——油、氣、水量;②壓力數(shù)據(jù)——油層靜壓、流動壓力、壓力恢復數(shù)據(jù)、井口的油管及套管壓力;③油、氣、水的物性資料;④溫度數(shù)據(jù)——井下溫度和地溫梯度。第三十九頁,共168頁。試采是油田開發(fā)前必不可少的一個環(huán)節(jié)。通常情況下,試采是分單元按不同含油層系進行的,需要選擇能夠代表這一地區(qū)或這一層系特征的油井,按生產(chǎn)井要求試油后,以較高的產(chǎn)量較長時期地穩(wěn)定試采。試采井的工作制度以接近合理工作制度為宜,不應過大或過小。試采期限的確定,視油田大小而有所不同??偟囊笫牵和ㄟ^試采暴露出油田在生產(chǎn)過程中的矛盾,以便在開發(fā)方案中加以考慮和解決。第四十頁,共168頁。
試采可以為開發(fā)方案中某些具體技術界限和技術指標提出可行的確定辦法,具體來說試采的主要任務是:(1)認識油井生產(chǎn)能力,特別是分布穩(wěn)定的主力油層的生產(chǎn)能力及其產(chǎn)量遞減情況。(2)認識油層天然能量的大小以及驅(qū)動類型和驅(qū)動能量的轉(zhuǎn)化,如邊水和底水活躍程度等。(3)認識油層的連通情況和層間干擾情況。(4)認識生產(chǎn)井的合理工藝技術和油層改造措施。(5)此外,還應通過試采落實某些影響生產(chǎn)的地質(zhì)因素:如邊界影響、斷層封閉情況等,為今后合理布井和研究注采系統(tǒng)提供依據(jù)。因此,有時除了生產(chǎn)性觀察外,還必須進行一些專門的測試,如探邊測試、井間干擾試驗等。第四十一頁,共168頁。從地震細測、打詳探資料井到油井試油試采,對油藏的地質(zhì)情況和初步生產(chǎn)動態(tài)有了認識,這些是進行油藏工程設計、編制開發(fā)方案必備的基礎。制訂油田開發(fā)方案還必須預先掌握和了解在正規(guī)井網(wǎng)進行正式開發(fā)過程中所采取的重大措施和決策是否正確和完善,并掌握油層的詳細變化規(guī)律和開采特點。而這些問題僅靠上述基礎工作是不能完全解決的,因此對于一個油田來講,開展多方面的生產(chǎn)試驗,而且往往是大規(guī)模的開發(fā)試驗,是必不可少的工作。第四十二頁,共168頁。
對于準備開發(fā)的大油田,在詳探程度較高和地面建設條件比較有利的地區(qū),首先劃出一塊面積,用正規(guī)井網(wǎng)正式開發(fā)作為生產(chǎn)試驗區(qū),開展各種生產(chǎn)試驗。大油田開辟生產(chǎn)試驗區(qū),中、小油田開辟生產(chǎn)試驗井組,裂縫性碳酸鹽巖油田或斷塊油田可進行單井生產(chǎn)試驗。第四十三頁,共168頁。
生產(chǎn)試驗區(qū)是油田上第一個投入生產(chǎn)的開發(fā)區(qū)。它除了擔負進行典型解剖的任務外,還有一定的生產(chǎn)任務,因此在選擇試驗區(qū)時應考慮油井生產(chǎn)能力、地面建設等條件,以保證生產(chǎn)試驗研究和生產(chǎn)任務能夠同時完成。第四十四頁,共168頁。
應考慮油井生產(chǎn)能力、地面建設等條件,以保證生產(chǎn)試驗研究和生產(chǎn)任務能夠同時完成。具體有:1)生產(chǎn)試驗區(qū)開辟的位置和范圍對全油田應具有代表性。保證通過試驗區(qū)認識的油層分布規(guī)律、流體運動特點對全油田具有較為普遍的意義。2)試驗區(qū)應具有相對的獨立性,把試驗區(qū)對全油田合理開發(fā)的影響減小到最低程度。3)試驗區(qū)要具有一定的生產(chǎn)規(guī)模。4)試驗區(qū)的開辟應盡可能考慮地面建設。第四十五頁,共168頁。1)研究主要地層主要研究油層小層數(shù)目:各小層面積及分布形態(tài)、厚度、儲量及滲透率大小和非均質(zhì)情況,總結(jié)認識地層變化的規(guī)律,為層系劃分提供依據(jù);研究隔層的性質(zhì)和分布規(guī)律;進行小層對比,研究小層連通情況。第四十六頁,共168頁。2)研究井網(wǎng)研究布井方式,包括合理的切割距大小、井距和井排大小以及井網(wǎng)密度等;研究開發(fā)層系劃分的標準以及合理的注采層段劃分的辦法;研究不同井網(wǎng)和井網(wǎng)密度對油層的認識程度以及各類油砂體對儲量的控制程度;研究不同井網(wǎng)的產(chǎn)量和采油速度以及完成此任務的地面建設及采油工藝方法;不同井網(wǎng)的經(jīng)濟技術指標及評價方法。第四十七頁,共168頁。
3)研究生產(chǎn)動態(tài)規(guī)律研究合理的采油速度;研究油層壓力變化規(guī)律和天然能量大小,合理的地層壓力下降界限和驅(qū)動方式以及保持地層能量的方法;研究注水后油水井層間干擾及井間干擾,觀察單層突進、平面水竄及油氣界面與油水界面運動情況,掌握水線形成及移動規(guī)律,各類油層的見水規(guī)律。第四十八頁,共168頁。4)研究合理的采油工藝技術以及增產(chǎn)和增注措施(壓裂、酸化、防砂、降粘)的效果。以上幾點只是生產(chǎn)試驗的主要任務,實際上還必須根據(jù)各油田的地質(zhì)條件和生產(chǎn)特點確定針對油田的一些特殊任務,如對于有天然能量的油田來說,就必須研究轉(zhuǎn)注時間及合理注采比;其它情況(如斷層)對油水運動的影響;高滲透層、裂縫、特低滲透層、稠油層等的開采特點,都應結(jié)合本油田的實際情況加以研究。第四十九頁,共168頁。
總體來說,試驗區(qū)項目的研究內(nèi)容有:研究開發(fā)部署中的基本問題,或揭示油田生產(chǎn)動態(tài)中的基本問題,或揭示油田生產(chǎn)動態(tài)中的基本規(guī)律。
由于不同油田的地質(zhì)、生產(chǎn)特點以及人們可能采用的開采方式不同,各油田所需要進行的開發(fā)試驗項目可能差別很大,不能同樣對待。下面列出某些基本的和重要的項目:第五十頁,共168頁。1)油田各種天然能量試驗天然能量包括彈性能量、溶解氣的能量、邊水和底水的能量;應認識天然能量對油田產(chǎn)能大小的影響,對穩(wěn)產(chǎn)的影響,不同天然能量所取得的各種采收率,以及各種能量和驅(qū)動方式的轉(zhuǎn)化關系等。2)井網(wǎng)試驗
研究各種井網(wǎng)形式(面積、行列….)及不同井網(wǎng)密度所能取得的最大產(chǎn)量和合理生產(chǎn)能力、對油層的控制程度以及對采收率和技術經(jīng)濟效果的影響。第五十一頁,共168頁。3)提高采收率研究研究不同開發(fā)方式下各類油層的層間、平面和層內(nèi)的干擾情況,注水波及體積和驅(qū)油效率,以及各種提高采收率方法的適用性及效果。4)各種增產(chǎn)措施及方法試驗提高產(chǎn)能的開發(fā)措施應包括壓裂、酸化、卡堵水、放大壓差、強注強采等,分析它們對增加產(chǎn)量、提高儲量動用程度、改善開發(fā)效果的作用。第五十二頁,共168頁。5)與油田人工注水有關的各種試驗如合理的切割距、注采井排的排距試驗;合理的注水方式及井網(wǎng);合理的注水排液強度及排液量;合理轉(zhuǎn)注時間及注采比;無水采收率及見水時間與見水后出水規(guī)律的研究等。其它還有一些特殊油層注水,如氣頂油田注水、裂縫油田注水、斷塊油田注水及稠油注水、特低滲透油層注水等等。總之,各種開發(fā)試驗都應針對油田實際情況提出,在詳探、開發(fā)方案制訂和實施階段應集中力量進行,在油田開發(fā)整個過程中同樣必須始終堅持進行開發(fā)試驗,且堅持使試驗走在前面,以所取得的經(jīng)驗指導全油田開發(fā)。第五十三頁,共168頁。
對于整裝的大油田,根據(jù)詳探資料井的鉆探和生產(chǎn)試驗區(qū)的解剖,基本掌握了油層性質(zhì)的變化特征和生產(chǎn)動態(tài),但還存在較大的局限性:因為一般詳探資料井的密度為每口井1~2km2,在這樣大的井網(wǎng)下,一般很難掌握到它們的非均質(zhì)特點。為了解決這個問題,可以采用部署基礎井網(wǎng)的辦法。第五十四頁,共168頁?;A井網(wǎng)是以某一主要含油層為目標而首先設計的基本生產(chǎn)井和注水井,是開發(fā)區(qū)的第一套正式開發(fā)井網(wǎng)。基礎井網(wǎng)的主要任務有兩個:一是合理開發(fā)主力油層,建成一定的生產(chǎn)規(guī)模。二是兼探開發(fā)區(qū)的其它油層,解決探井、資料井所沒有完成的任務,搞清這些油層的分布狀況、物理性質(zhì)和非均質(zhì)特點,為下一步開發(fā)這些油層提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。第五十五頁,共168頁?;A井網(wǎng)的部署要求是:(1)基礎井網(wǎng)的部署應該在開發(fā)區(qū)總體開發(fā)設計的基礎上進行,要考慮到將來不同層系井網(wǎng)的相互配合和綜合利用,不能孤立地進行部署。(2)基礎井網(wǎng)在實施上要分步進行?;A井網(wǎng)鉆完后,暫不射孔,及時進行油層對比,搞清地質(zhì)情況,掌握其它油層特點,必要時可修改和調(diào)整原定方案,然后再對基礎井網(wǎng)射孔投產(chǎn)。第五十六頁,共168頁。1、油(氣)藏分類油氣藏的分類方法很多,目前比較普遍使用的是根據(jù)圈閉成因?qū)τ蜌獠剡M行分類。根據(jù)油藏成因把油藏分為三類:構(gòu)造油藏地層油藏巖性油藏
第五十七頁,共168頁。
構(gòu)造油藏:油(氣)聚集在由于構(gòu)造運動而使地層變形(褶曲)或變位(斷層)所形成的圈閉中。常見的有背斜油藏、斷塊油藏。背斜油藏背斜、斷塊油藏第五十八頁,共168頁。冷湖構(gòu)造某斷塊構(gòu)造圖及剖面圖斷層與斷層組成的油藏斷層與巖性尖滅組成的油藏第五十九頁,共168頁。古潛山油氣藏是最常見的一種不整合覆蓋油氣藏。不整合覆蓋油氣藏與區(qū)域的沉積間斷及剝蝕作用有關。在地質(zhì)歷史的某一時期,地殼運動使某地區(qū)相對上升,經(jīng)過長期風化、剝蝕之后,在古地形上可以形成凹凸不平的古地貌。侵蝕面由于長期風化、淋濾和剝蝕而形成一個非常發(fā)育的風化孔隙帶。當該地區(qū)再度下降時,在這個風化剝蝕面之上覆蓋了不滲透地層,這樣在不整合與剝蝕面之間形成了不整合覆蓋圈閉。古潛山的油氣一般來自不整合面之上的較新地層(頂生式生、儲、蓋組合),例如我國任丘古潛山油田。第六十頁,共168頁。江漢盆地鐘市油田剖面圖第六十一頁,共168頁。老君廟油田西部側(cè)翼剖面圖巖性尖滅獨山子油田砂巖透鏡體油氣藏橫剖面圖第六十二頁,共168頁。低粘油:μo≤5mPa.s(吐哈、塔里木)中粘油:μo>5~20mPa.s高粘油:μo>20~50mPa.s
稠油:μo>50mPa.s(遼河、新疆)普通稠油:μo>50~10000mPa.s
特稠油:μo>10000~50000mPa.s
超稠油:μo>50000mPa.s凝析油:一般原油相對密度<0.8揮發(fā)油:一般原油相對密度<0.825,體積系數(shù)>1.75高凝油:凝固點>40℃的輕質(zhì)高含蠟原油按原油性質(zhì)分(按油層條件下的原油粘度分)第六十三頁,共168頁。特高滲透:k≥1000×10-3μm2高滲透:1000>k≥500×10-3μm2中滲透:500>k≥50×10-3μm2低滲透:50>k≥5×10-3μm2特低滲透:k<5×10-3μm2按滲透性分類(空氣滲透率):第六十四頁,共168頁。
層狀:上下均被不滲透地層所封隔,受固定層位控制單層狀、多層狀塊狀:儲集層厚度大,內(nèi)部沒有不滲透巖層間隔而呈整體塊狀,頂部為不滲透巖層覆蓋,下部為底水襯托??紫缎停簝蜐B流石油的空間主要為孔隙(>90%)雙重介質(zhì)型:儲集和滲流石油的空間主要既有孔隙又有裂縫(孔隙>10%,裂縫>10%)裂縫型:儲集和滲流石油的空間主要為裂縫(>90%)按儲集層形態(tài)分類第六十五頁,共168頁。中高滲透注水砂巖油藏:特高滲透:k≥1000
高滲透:k≥500~<1000
中滲透:k≥50~<500低滲透砂巖油藏低滲透:k≥5~<50
特低滲透:k<5復雜斷塊油藏中高滲透:k≥50,低滲透:k<50裂縫性砂巖油藏礫巖油藏裂縫性碳酸巖油藏特殊類型油藏常用的油藏分類第六十六頁,共168頁。油藏由含油巖石和油藏流體兩部分組成。油藏流體包括油、氣、水,它們在油藏中按密度的大小呈有規(guī)律的分布。油藏規(guī)模和流體在平面上的分布如圖1-1所示。表征油氣藏的參數(shù):含油邊緣、含水邊緣、油水過渡帶、含油面積、邊底水、含油高度。2、油(氣)藏構(gòu)造表征參數(shù)第六十七頁,共168頁。含油邊緣:油水接觸面與含油層頂面的交線,為水和油的外部分界線。第六十八頁,共168頁。含水邊緣:油水接觸面與含油層底面的交線,為水和油的內(nèi)部分界線。第六十九頁,共168頁。含油面積:含油邊緣所圈定的面積。第七十頁,共168頁。在含油邊緣內(nèi)的下部支托著油藏的水,稱為底水;第七十一頁,共168頁。在含油邊緣以外襯托著油藏的水,稱為邊水。第七十二頁,共168頁。
含油高度:油水接觸面與油藏最高點的海拔高差。第七十三頁,共168頁。
油藏特征描述是指一個油氣藏發(fā)現(xiàn)后,對其開發(fā)地質(zhì)特征進行全面的綜合描述,為合理開發(fā)油氣藏制訂開發(fā)戰(zhàn)略和技術措施提供必要的和可靠的地質(zhì)依據(jù)(或地質(zhì)模型)。
油氣藏開發(fā)地質(zhì)特征描述是以儲層為核心,可以歸納為三個主要部分:儲層的構(gòu)造;儲層物性的空間分布;儲層內(nèi)流體的分布及其性質(zhì)。第七十四頁,共168頁。儲層構(gòu)造特征形態(tài)描述包括:
(1)構(gòu)造類型、形態(tài)、傾角、閉合高度,閉合面積;
(2)斷層性質(zhì)、條數(shù)、分布狀態(tài)、密封程度、斷層要素;
(3)劃分油層組,描述其巖性及分布狀況;
(4)劃分沉積相帶,描述沉積類型,砂體形態(tài)、砂體分布狀況等;
(5)分層組描述儲集層埋藏深度、儲層總厚度、砂巖凈厚度及有效厚度、單層層數(shù)、分布狀況、單層砂巖厚度及有效厚度。第七十五頁,共168頁。儲層物性的空間分布描述包括:
(1)有效孔隙度、滲透率、原始含油飽和度、壓縮系數(shù)、導熱系數(shù)。
(2)非均質(zhì)性描述,包括層間非均質(zhì)性,平面非均質(zhì)性、層內(nèi)非均質(zhì)性。
(3)描述儲集層的微觀孔隙結(jié)構(gòu),包括孔隙類型,孔喉形態(tài);粘土礦物的組分、含量及分布.
(4)描述隔層或夾層的巖性、厚度分布、滲透性、水敏性及隔層或夾層在開發(fā)中的作用。
(5)對儲集層進行水敏性、酸敏性,速敏性、鹽敏性分析和評價。
(6)依據(jù)儲集層厚度、孔隙度、滲透率、砂體連續(xù)性、平均喉道半徑等主要評價參數(shù),以及分類指標和輔助參數(shù),對儲集層進行綜合評價和分類。3.2、儲層物性的空間分布第七十六頁,共168頁。非均質(zhì)性的問題非均質(zhì)性:在空間的任一位置上,參數(shù)性質(zhì)都具有各向異性。分為:宏觀非均質(zhì)和微觀非均質(zhì);垂向非均質(zhì)和平面非均質(zhì)。宏觀非均質(zhì)性,即儲層的非均質(zhì)性,例如孔隙度、砂層厚度、滲透率等參數(shù),其中主要指滲透率的分布??紫斗蔷|(zhì)性:
表示儲集層巖石內(nèi)部孔喉大小、分布和連通狀況的非均質(zhì)性;層內(nèi)非均質(zhì)性:
表示單個油層層內(nèi)垂向上巖石粒度和物性的非均質(zhì)性;平面非均質(zhì)性:
表示一個含油砂體平面上不同部位巖石物性的非均質(zhì)性;層間非均質(zhì)性:一套含油層系內(nèi)各個油層之間的非構(gòu)質(zhì)性。第七十七頁,共168頁。
對于注水開發(fā)油田來說,儲集層非均質(zhì)性的核心是滲透率非均質(zhì)性,通常用以下幾個參數(shù)來表征:倒數(shù):突進系數(shù)或非均質(zhì)系數(shù)(1)(2)(3)第七十八頁,共168頁。根據(jù)以上參數(shù)將儲層分為3類:
對于厚度分布,可以做出有效砂層系數(shù)(有效厚度/砂層厚度)來表明平面的非均質(zhì)性,做出等值線分布圖。
在開發(fā)上所用的滲透率非均質(zhì)變異系數(shù)的統(tǒng)計計算方法不同與地質(zhì)上的方法,在開發(fā)上一般有Dystra-Parsons方法和Lorenz系數(shù)L方法。變異系數(shù)均質(zhì)系數(shù)滲透率級差第七十九頁,共168頁。Dystra-parsons方法該方法是對一組數(shù)據(jù)非一致性的統(tǒng)計度量,符合對數(shù)正態(tài)分布的可以采用。步驟:1按滲透率遞減的順序排序巖樣數(shù)據(jù)。2對每個樣品計算滲透率大于這一樣品的厚度百分比。3以滲透率值為對數(shù)軸,厚度百分比為概率軸,將上述樣品的參數(shù)點到坐標系。4通過這些點作一條最佳的直線。5讀取直線上厚度比例為50%和84.1%對應的滲透率值。6計算滲透率變異系數(shù)。第八十頁,共168頁。第八十一頁,共168頁。儲層內(nèi)流體的分布及其性質(zhì)描述包括(4部分):
1)流體分布
(1)分區(qū)塊、分層系的油氣水分布特點。
(2)油氣界面、油水界面、油氣水分布的控制因素。
(3)研究含油、氣、水飽和度。
2)流體性質(zhì)
(1)分析原油的組分、密度、粘度、凝固點、含蠟量、含硫量、析蠟溫度、蠟熔點、膠質(zhì)瀝青含量和地層原油的高壓物性(PVT性質(zhì))、流變性等特性。
(2)天然氣性質(zhì)主要描述相對密度、組分、凝析油含量。
(3)地層水性質(zhì)主要描述組分、水型、硬度、礦化度、電阻率。
第八十二頁,共168頁。
3)滲流物理特性(1)測定油層巖石潤濕性、界面張力、油水及油氣相對滲透率曲線,毛管壓力曲線。(2)計算水驅(qū)油效率。
4)油藏天然能量(1)統(tǒng)計油層的原始地層壓力、壓力系統(tǒng)、壓力梯度、溫度及溫度梯度。(2)確定邊水、底水、氣頂?shù)幕钴S程度。(3)對油藏天然能量進行評價和分類。
根據(jù)油藏描述結(jié)果,計算油田地質(zhì)儲量,綜合分析各項地質(zhì)資料,建立儲層靜態(tài)模型。3.3、儲層內(nèi)流體的分布及其性質(zhì)第八十三頁,共168頁。
4.1、儲量估算方法通常分為三類:類比法、容積法、動態(tài)法。分別應用于油(氣)田勘探開發(fā)的不同階段。
(1)類比法:通過與地質(zhì)條件相類似的油田或區(qū)塊進行類比而確定待研究油田(藏)或區(qū)塊的儲量。一般用在油(氣)藏勘探開發(fā)的區(qū)域勘探階段(沒有鉆井以前)。
(2)容積法:應用于通過鉆探、測井取得一定地質(zhì)、流體物性參數(shù)階段。為儲量計算的主要方法。(3)動態(tài)法:一般包括:物質(zhì)平衡、產(chǎn)量遞減、數(shù)值模擬、水驅(qū)曲線、試井。用于具有一定開發(fā)動態(tài)資料的階段。4、儲量評價第八十四頁,共168頁。各種計算方法的優(yōu)缺點:類比法:經(jīng)驗確定容積法:比較準確,但是參數(shù)難取動態(tài)方法:比較準確,方法多,需要資料多。資源量(推測潛在)遠景儲量探明儲量開發(fā)儲量類比法容積法動態(tài)方法第八十五頁,共168頁。1)容積法計算油田地質(zhì)儲量
①油田的地質(zhì)儲量表示為:第八十六頁,共168頁。Gs-溶解氣的地質(zhì)儲量,108t;(地面的)Rsi-原始溶解油氣比,m3/t。②地層原油中原始溶解氣的地質(zhì)儲量1)容積法計算油田地質(zhì)儲量第八十七頁,共168頁。
③油田的儲量豐度(Ωo)定義:單位面積控制的地質(zhì)儲量。
1)容積法計算油田地質(zhì)儲量第八十八頁,共168頁。定義:單位面積和單位厚度控制的地質(zhì)儲量。
④油田的單儲系數(shù)(SNF)1)容積法計算油田地質(zhì)儲量第八十九頁,共168頁。G-氣田的地質(zhì)儲量,108m3;(地面的)Sgi-油層平均原始含氣飽和度,小數(shù);Bgi-原始的原油體積系數(shù)。2)容積法計算氣田地質(zhì)儲量①氣田的原始地質(zhì)儲量Pi-原始油層壓力,MPa;PSC-地面標準壓力,取0.101MPa;Tsc-地面標準溫度,取293K;T-地層溫度,K;Zi-原始氣體壓縮因子。第九十頁,共168頁。GR-定容封閉氣藏可采儲量,108m3;Pa-廢棄壓力,MPa;Pa/Za-廢棄視油層壓力,MPa;②定容封閉氣藏可采儲量計算③氣田的地質(zhì)儲量豐度(
Ωs)④氣田的單儲系數(shù)(
SGF)第九十一頁,共168頁。思路:由于凝析氣田在原始油層條件下呈單相氣相狀態(tài),所以計算原始地質(zhì)儲量時,首先應計算原始烴類氣體的地質(zhì)儲量,然后計算原始凝析油的地質(zhì)儲量。方法:凝析氣田原始地質(zhì)儲量的計算方法國內(nèi)外文獻資料介紹的比較多,歸納起來大致有四類:容積法、探邊測試法、物質(zhì)平衡法、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計法??紤]到初期階段資料的完善程度,容積法是一種常用且有效的方法。第九十二頁,共168頁。
由氣體狀態(tài)方程,在原始油層條件下,凝析氣藏中天然氣和凝析油的總物質(zhì)的量為:nt-凝析氣藏中總物質(zhì)的量,kmol;VP-凝析氣藏中原始飽和氣的孔隙體積,m3;R-通用氣體常數(shù),0.0083159MPa·m3/(kmol·K)。第九十三頁,共168頁。
在標準條件下(0.101MPa和20℃)下,1kmol氣體所占的體積為24.056m3,因此凝析氣藏中nt摩爾流體所占的體積為:第九十四頁,共168頁。②凝析氣藏中天然氣的原始地質(zhì)儲量
若生產(chǎn)氣油比為GOR,則地面產(chǎn)生1m3凝析油時,所產(chǎn)生的天然氣的體積為GORm3
,其相應的物質(zhì)的量為ng:在凝析氣藏中,采出1m3凝析油所對應的物質(zhì)的量為no:γo-凝析油的相對密度;Mo-凝析油的相對分子量。第九十五頁,共168頁。其中Mo可由如下的相關經(jīng)驗公式確定:
地面產(chǎn)出天然氣的摩爾分數(shù)為fg:
因此,在凝析氣藏總的原始地質(zhì)儲量中,天然氣的原始地質(zhì)儲量Gci為:第九十六頁,共168頁。③凝析油的原始地質(zhì)儲量Nci為:第九十七頁,共168頁。儲量計算完成后,應對油氣藏儲量進行評價,這是衡量勘探經(jīng)濟效果、指導儲量合理使用的一項重要工作。儲量評價的對象是探明儲量。在探明儲量投入開發(fā)之前,應對儲量的保證程度、可動用程度、采收率、采油速度等技術指標進行合理判斷及預測。第九十八頁,共168頁。
根據(jù)油藏的復雜程度對油藏類型及落實程度進行闡述。油藏類型的排序見下表。1.油藏類型控制因素油藏類型單一因素背斜、地層、斷塊、巖性、裂縫油藏等雙重因素構(gòu)造—巖性、地層—構(gòu)造、斷塊—巖性油藏等多重因素復雜儲層及多種圈閉組合的復式油田油藏類型排序第九十九頁,共168頁。
根據(jù)儲量計算結(jié)果及等級劃分標準,對儲量規(guī)模進行評價,見下表。2.油藏儲量規(guī)模油藏規(guī)模等級劃分等級特大大中小超小油藏儲量,108t>101~100.1~10.01~0.1<0.01第一百頁,共168頁。
儲量豐度即單位平方千米的石油地質(zhì)儲量。儲量豐度等級標準見下表。3.儲量豐度評價儲量豐度等級劃分等級特高高中低超低油藏儲量豐度,104tkm2>500300~500100~30050~100<50第一百零一頁,共168頁。
油藏生產(chǎn)能力的指標一般用流度、采油指數(shù)、千米井深日產(chǎn)油來表示。流度是多孔介質(zhì)中的流動能力。流度的計算公式:4.油藏生產(chǎn)能力評價第一百零二頁,共168頁。
采油指數(shù)是單位生產(chǎn)壓差下的日產(chǎn)油量,其計算公式是:4.油藏生產(chǎn)能力評價
每米采油指數(shù)的計算公式是:第一百零三頁,共168頁。原油穩(wěn)定生產(chǎn)能力指標等級劃分表等級特高高中低超低流度>120080~12030~8010~30<30每米采油指數(shù)>2.01.5~2.01.0~1.50.5~1.5<0.5千米井深日產(chǎn)油>5015~505~151~5<1第一百零四頁,共168頁。
儲層埋藏深度與開發(fā)投資、采油成本及采油工藝技術難度均有直接關系,儲層深度劃分標準見下表。5.儲層埋藏深度評價儲層埋藏深度區(qū)間劃分表等級淺中中深深超深儲層深度m<15001500~24002400~32003200~4000>4000第一百零五頁,共168頁。
石油采收率是采出地下原油原始儲量的百分數(shù),即可從油藏中累計采出的油量與地下原始原油儲量的比值。申報探明儲量時,標定的石油采收率是在現(xiàn)有工藝技術下的采收率。它反映的是石油儲量優(yōu)劣及工藝水平高低。石油采收率的計算公式是:6.石油采收率評價石油采收率等級劃分等級特高高中低特低采收率%>4535~4525~3510~25<10第一百零六頁,共168頁。采油速度有三種表示方法:地質(zhì)儲量的采油速度、可采儲量的采油速度和剩余可采儲量的采油速度。以下評價的是地質(zhì)儲量的采油速度。一個油藏采油速度的高低主要與石油儲量的優(yōu)劣、開采工藝技術水平有關,也與國民經(jīng)濟的需要有關系。7.采油速度評價采油速度等級劃分等級特高高中低超低采油速度%>2.51.5~2.51.0~1.50.5~1.0<0.5第一百零七頁,共168頁。第三節(jié)油田開發(fā)原則與油田開發(fā)方案設計一、油田開發(fā)的方針開發(fā)油田必須依據(jù)一定的方針來進行,開發(fā)方針的正確與否,直接關系到油田今后生產(chǎn)的經(jīng)濟效果的好壞與技術上的成敗。正確的油田開發(fā)方針應根據(jù)國民經(jīng)濟對石油工業(yè)的要求和根據(jù)油田開發(fā)的長期經(jīng)驗總結(jié)制訂出來。開發(fā)方案的編制,不能違背這些方針,否則就會給油田帶來危害,也會給國民經(jīng)濟帶來危害,使國家資源蒙受損失。第一百零八頁,共168頁。油田開發(fā)方針的制訂應考慮以下幾個方面的因素:①采油速度,以什么樣的速度進行開發(fā);②油田地下能量的利用和補充;③油田最終采收率的大?。虎苡吞锓€(wěn)產(chǎn)年限;⑤油田開發(fā)經(jīng)濟效果;⑥各類工藝技術水平;⑦對環(huán)境的影響。以上幾個因素往往是相互依賴和相互矛盾的,在編制開發(fā)方針時應統(tǒng)籌兼顧,全面考慮。第一百零九頁,共168頁。在編制一個油田的開發(fā)方案時,必須依照國家對石油生產(chǎn)的方針和市場的需求,針對所開發(fā)油田的情況和現(xiàn)有的工藝技術水平與地面建設能力,制訂具體的、體現(xiàn)總方針要求的開發(fā)原則與技術政策界限。這些原則應該對以下幾個方面的問題作出具體規(guī)定:第一百一十頁,共168頁。采油速度是指油田(藏)年產(chǎn)油量與其地質(zhì)儲量的比值。穩(wěn)產(chǎn)期:是指油田達到所要求的采油速度以后,以不低于此采油速度生產(chǎn)的期限。在穩(wěn)產(chǎn)期內(nèi)總共采出的油量與儲量之比,叫穩(wěn)產(chǎn)期采收率。一個油田必須以較高的采油速度生產(chǎn),滿足國家的需要;同時必須對穩(wěn)產(chǎn)期或穩(wěn)產(chǎn)期采收率有明確的規(guī)定。采油速度和穩(wěn)產(chǎn)期的確定,必須立足于油田的地質(zhì)開發(fā)條件和采油工藝水平以及開發(fā)的經(jīng)濟效果。因此,不同類型油田的合理采油速度及對穩(wěn)產(chǎn)期的要求可以不同,但一般穩(wěn)產(chǎn)期采收率應滿足統(tǒng)一的標準,即應使可采儲量的相當大部分在穩(wěn)產(chǎn)期間采出來。第一百一十一頁,共168頁。在開發(fā)方案中必須對開采方式作出明確規(guī)定,是利用什么驅(qū)動方式采油,開發(fā)方式如何轉(zhuǎn)化(如彈性驅(qū)轉(zhuǎn)溶解氣驅(qū)再注水、注氣等。假如決定注水)。假若決定必須注水,則應確定是早期注水還是后期注水,以及注水方式。第一百一十二頁,共168頁。一個開發(fā)層系是由一些獨立的、上下有良好隔層、油層性質(zhì)相近、驅(qū)動方式相近、具備一定儲量和生產(chǎn)能力的油層組合而成的。一個開發(fā)層系用獨立的一套井網(wǎng)開發(fā),是一個最基本的開發(fā)單元。當開發(fā)一個多油層油田時,必須正確劃分和組合開發(fā)層系。一個油田用幾套層系開發(fā),是涉及油田基本建設的重大技術問題,也是決定油田開發(fā)效果好壞的重要因素,是開發(fā)方案中的重大決策性問題,因此必須慎重加以解決。第一百一十三頁,共168頁。開發(fā)步驟是指從布置基礎井網(wǎng)開始,一直到完成注采系統(tǒng),全面注水和采油的整個過程中所必經(jīng)的階段和每一步具體作法。確定合理開發(fā)步驟的原則:根據(jù)科學開發(fā)油田的需要而制訂,并要具體體現(xiàn)油田開發(fā)方針。對于多油層大油田,在通常情況下應包含以下幾個方面:第一百一十四頁,共168頁。(1)基礎井網(wǎng)的部署基礎井網(wǎng)是以某一主要含油層系為目標而首先設計的基本生產(chǎn)井和注水井。所以說基礎井網(wǎng)也是進行開發(fā)方案設計時開發(fā)區(qū)地質(zhì)研究的井網(wǎng).
研究基礎井網(wǎng),要進行準確的小層對比,作出油砂體的詳細評價,為進一步層系劃分和井網(wǎng)部署提供依據(jù)。(2)確定生產(chǎn)井網(wǎng)和射孔方案根據(jù)基礎井網(wǎng),待油層對比工作完成后,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,進行射孔投產(chǎn)。(3)編制注采工藝方案在全面鉆完開發(fā)井網(wǎng)后,對每一開發(fā)層系獨立地進行綜合研究,在此基礎上落實注采井別,確定注采層段,最后根據(jù)開發(fā)方案編制出相應的注采工藝方案。第一百一十五頁,共168頁。由上述可以看出:合理的開發(fā)步驟,就是確定如何認識油田和如何開發(fā)油田的工作程序??茖W合理的油田開發(fā)步驟,使我們對油田的認識逐步提高,同時又使開發(fā)措施不斷落實。任何對合理開發(fā)步驟的偏離,都會導致對油田認識的錯誤和開發(fā)決策的失誤。第一百一十六頁,共168頁。5、確定合理的布井原則合理布井要求在保證采油速度的條件下,采用最少井數(shù)的井網(wǎng),并最大限度地控制住地下儲量,以減少儲量損失。
對注水開發(fā)油田,還必須使絕大部分儲量處于水驅(qū)范圍內(nèi),保證水驅(qū)控制儲量最大。6、確定合理的采油工藝技術和增注措施在方案中必須根據(jù)油田的具體地質(zhì)開發(fā)特點,提出應采用的采油工藝手段,盡量采用先進的工藝技術,使地面建設符合地下實際,使增產(chǎn)增注措施能充分發(fā)揮作用。此外,在開發(fā)方案中,還必須對其它有關問題作出規(guī)定,如層間(層系調(diào)整)、平面接替(井網(wǎng)調(diào)整)問題,穩(wěn)產(chǎn)措施問題以及必須進行的重大開發(fā)試驗。第一百一十七頁,共168頁。
油田開發(fā)方案是指導油田開發(fā)工作的重要技術依據(jù),油田投入開發(fā)必須有正式批準的開發(fā)方案設計和文檔報告。油田開發(fā)方案的好壞,往往決定了油田今后生產(chǎn)的好壞,涉及資金、人力的使用問題,必須認真對待。因此,國家規(guī)定,任何一個油田投入正式開發(fā)前,必須要有詳細的開發(fā)方案設計,待管理單位審查通過后,方能投入全面開發(fā)。
油田開發(fā)方案設計報告應包括以下五個方面的內(nèi)容:油田概況;油藏描述;油藏工程設計;鉆井、采油、地面建設工程設計;方案實施要求三、油田開發(fā)方案設計第一百一十八頁,共168頁。油田概況主要描述:油田地理位置、氣候、水文、交通及經(jīng)濟狀況;闡述油田勘探歷程和開發(fā)準備程度,發(fā)現(xiàn)井,地震工作量及處理技術,測線密度及成果,探井、評價井井數(shù)及密度,取心及分析化驗資料數(shù)量,測井及地層測試情況,試油、試氣、試水工作量及成果,試采成果及開發(fā)試驗情況,并陳述油田規(guī)模、層系及類型。第一百一十九頁,共168頁。油藏工程設計部分包括油田開發(fā)設計原則、層系劃分與組合、開發(fā)方式(驅(qū)動方式)的選擇、井網(wǎng)和井距及采油速度的確定、油田開發(fā)指標預測及經(jīng)濟評價。其中層系劃分與組合、選擇開發(fā)方式(驅(qū)動方式)、確定注采井網(wǎng)和開采速度要進行專題論證。第一百二十頁,共168頁。
油田開發(fā)設計原則要堅持少投入、多產(chǎn)出,具有較好的經(jīng)濟效益;根據(jù)當時、當?shù)氐恼?、法律和油田的地質(zhì)條件,制定儲量動用、投產(chǎn)次序、合理采油速度等開發(fā)技術政策,保持較長時間的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。要嚴格按油藏類型確定設計原則:(1)中、高滲透率多層砂巖油藏:對于大、中型砂巖油藏,如果不具備充分的天然水驅(qū)條件,必須適時注水,保持油藏能量開采。不允許出現(xiàn)油藏壓力低于飽和壓力的情況。(2)低滲透砂巖油藏:要在技術經(jīng)濟論證的基礎上采取低污染的鉆井、完井措施,早期壓裂改造油層,提高單井產(chǎn)量。具備注氣、注水條件的油藏,要保持油藏壓力開采。第一百二十一頁,共168頁。(3)氣頂油藏:要充分考慮天然氣頂能量的利用。具備氣驅(qū)條件的,要實施氣驅(qū)開采;不具備氣驅(qū)條件的,可考慮油氣同采,或采用保護氣頂?shù)拈_采方式,但必須嚴格防止油氣互竄,造成資源損失,要論證射孔頂界位置。(4)邊底水油藏:邊、底水能量充足的油藏要采用天然能量開采。要研究合理的采油速度和生產(chǎn)壓差,要計算防止底水錐進的極限壓差和極限產(chǎn)量,要論證射孔底界位置。(5)裂縫性層狀砂巖油藏:要搞清裂縫發(fā)育規(guī)律,需要實施人工注水的油藏,要模擬研究最佳井排方向,要考慮沿裂縫走向布置注水井,掌握合適的注水強度,防止水竄。第一百二十二頁,共168頁。第一百二十三頁,共168頁。第一百二十四頁,共168頁。
(6)高凝油、高含蠟的油藏:開發(fā)過程中必須注意保持油層溫度和井筒溫度。采用注水開發(fā)時,注水井應在投注前采取預處理措施,防止井筒附近油層析蠟。生產(chǎn)井要控制井底流壓,防止井底附近大量脫氣。(7)凝析氣藏或帶油環(huán)的凝析氣藏:當凝析油含量大于200g/m3
時,必須采取保持壓力方式開采,油層壓力要高于露點壓力;當應用循環(huán)注氣開采時,如果采出氣體中凝析油含量低于經(jīng)濟極限,可轉(zhuǎn)為降壓開采。(8)碳酸鹽巖及變質(zhì)巖、火成巖油藏:這些油藏一般具有雙重孔隙介質(zhì)性質(zhì),儲集層多呈塊狀分布。要注意控制底水錐進,在取得最大水淹體積和驅(qū)油效率的前提下,確定合理采油速度。(9)重油油藏:進行開發(fā)可行性研究,篩選開采方法。在經(jīng)濟、技術條件允許的情況下,采用熱力開采。第一百二十五頁,共168頁。
稠油又稱為重油,由于稠油中輕質(zhì)餾分少,瀝青及膠質(zhì)含量很高,所以稠油密度大、粘度高。儲量規(guī)范將地下原油粘度大于100mPa.s的原油劃歸為稠油。按稠油油藏開發(fā)的特點分為三類:第一類,用目前常規(guī)方法可以開采。目前我國地下原油粘度小于100mPa.s的,一般的注水抽油就可以開采。第二類,利用現(xiàn)在熱力驅(qū)動技術可以開采,并具有經(jīng)濟效益,目前我國注氣采油的技術,深度可以達到1400m,可以開采粘度達到150000mPa.s的原油。第三類,利用現(xiàn)在采油工藝技術尚不能開采,或無開采經(jīng)濟價值。因此,第三類稠油儲量實際上為表外儲量。第一百二十六頁,共168頁。
根據(jù)油藏地質(zhì)資料初選布井方案,設計各種生產(chǎn)方式的對比方案:各種方案都要通過油藏數(shù)值模擬計算,并以年為時間步長預測各方案開采10年以上的平均單井日產(chǎn)油量、全油田年產(chǎn)油量、綜合含水、年注水量、最終采收率等開發(fā)指標;在預測開發(fā)指標基礎上,計算各方案的最終盈利、凈現(xiàn)金流量、利潤投資比、建成萬噸產(chǎn)能投資、總投資和總費用,分析影響經(jīng)濟效益的敏感因素;綜合評價油田各開發(fā)方案的技術經(jīng)濟指標,篩選出最佳方案。第一百二十七頁,共168頁。鉆井工程設計要根據(jù)油層情況,設計合理的井身結(jié)構(gòu),選用適合于保護油氣儲層的鉆井液、完井液,并設計合理的射孔方案。采油工程的目標是:實現(xiàn)最佳的油藏工程方案,優(yōu)選采油工藝生產(chǎn)方式,設計配套的工藝技術,實現(xiàn)生產(chǎn)能力。地面建設工程設計要提出油、氣、水計量精度的要求,并對注入劑質(zhì)量提出具體指標。第一百二十八頁,共168頁。(1)提出鉆井、投產(chǎn)、轉(zhuǎn)注程序、運行計劃及特殊技術要求。(2)提出開發(fā)試驗安排及要求。(3)預測增產(chǎn)措施工作量。(4)提出和設計油藏動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),主要包括:①根據(jù)油藏地層特點和開發(fā)要求,確定動態(tài)監(jiān)測內(nèi)容、井數(shù)和取資料密度;②提出油藏動態(tài)監(jiān)測的主要內(nèi)容及監(jiān)測要求;③指出油藏動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測重點。第一百二十九頁,共168頁。一、油藏的驅(qū)動方式及開采特征1、油藏能量流體流入井底需要克服阻力,如粘滯摩擦力,毛細管力等,要克服阻力就要消耗地層能量,那么驅(qū)動油流的地層能量有哪些?它是怎樣驅(qū)動油流的?一般常見的驅(qū)油能量有以下幾種:第一百三十頁,共168頁。1.1、邊水壓頭依靠邊水壓頭可以將原油驅(qū)入井底,并將其舉升到某一高度。邊水壓力可用下式計算:邊水起主要推動作用,必須滿足兩個條件:液源供給區(qū)與油層之間連通性很好;邊水強大,足以及時補充由于開采而損耗的能量。第一百三十一頁,共168頁。1.2、氣頂壓力
如圖所示,油藏未開發(fā)之前,氣頂壓力與油藏部分的壓力是平衡的。當油井投產(chǎn)之后,因克服流動阻力而發(fā)生地層壓力下降。于是,氣頂中的氣發(fā)生彈性膨脹,驅(qū)油入井。第一百三十二頁,共168頁。
油層投產(chǎn)之后,地層壓力將逐步下降。地層壓力下降產(chǎn)生兩種效果:
(1)巖石顆粒發(fā)生膨脹,孔隙空間變小,原來飽和在孔隙中的流體被擠壓而流向油井;(2)壓力下降引起原油體積發(fā)生膨脹,致使一部分流體被排入井底。第一百三十三頁,共168頁。
當?shù)貙訅毫π∮陲柡蛪毫r,原來溶解在石油中的天然氣開始分離出來,并占據(jù)一定的孔隙空間,因而致使一部分原油被排擠入井底;隨著地層壓力的下降,分離出的天然氣將發(fā)生膨脹,也要排擠原油流入井底。此外,自由氣向井底流動時將攜帶部分原油向井底流動。第一百三十四頁,共168頁。
原油本身的重力也能驅(qū)油入井。如圖a所示的傾斜油藏和圖b所示的厚而平緩油藏中,原油重力都可能驅(qū)油流入井底。ab第一百三十五頁,共168頁。
一般而言,流體向井流動時,往往是各種能量同時起作用。但由于地質(zhì)條件和人為開采條件的原因,使得各種能量發(fā)揮作用的大小不同。一些能量可能起主要作用,一些能量起次要作用。
例如,開發(fā)初期,地層壓力大于飽和壓力,這時溶解氣的作用表現(xiàn)不出來,驅(qū)油入井的能量,主要是液體及巖石的彈性;如果油藏能量沒有補充,地層壓力將隨生產(chǎn)時間的增長而下降;當?shù)貙訅毫抵猎惋柡蛪毫χ聲r,溶解氣將成為主要的驅(qū)油動力。第一百三十六頁,共168頁。
天然能量(1)油藏中流體和巖石的彈性能(2)溶解于原油中的天然氣膨脹能(3)邊水和底水的壓能和彈性能(4)氣頂氣的膨脹能(5)重力能人工能量(1)注水(2)注氣油藏能量的分類第一百三十七頁,共168頁。油氣藏的驅(qū)動方式是指主要驅(qū)油能量的形式和特征,即以哪種能量為主要的驅(qū)油動力。主要驅(qū)動力決定了油藏的驅(qū)動方式。油藏的驅(qū)動方式是油藏中排油的主要動力來源。這種動力可以來自自然界,它與油藏的地質(zhì)條件有關;也可以來自人工補充的能量,比如向油層注入工作劑。建立哪一種驅(qū)動方式,應根據(jù)油田開發(fā)需要和油藏的地質(zhì)條件來確定。第一百三十八頁,共168頁。油藏的驅(qū)動方式只反映了油藏中的主要驅(qū)動力,除此之外仍有可能存在其他的驅(qū)動力;油藏的驅(qū)動能量不同,開采方式就會不同,從而在開發(fā)過程中產(chǎn)量、壓力、氣油比等主要開發(fā)指標也有不同的變化特征。它們是表征驅(qū)動方式的主要因素,所以可以從它們的變化關系來判別驅(qū)動方式。第一百三十九頁,共168頁。3.1、彈性驅(qū)動在油藏無邊水或底水,又無氣頂,且原始油層壓力高于飽和壓力時,隨著油層壓力的下降,依靠油層巖石和流體的彈性膨脹能驅(qū)油的方式稱為彈性驅(qū)動。這類油藏一般為封閉油藏和斷塊油藏。這類油藏在開采時隨著油層壓力的降低,地層將不斷釋放出彈性能將油驅(qū)向井底。如果保持井底流壓不變,油井產(chǎn)量將不斷下降。因為地層壓力大于飽和壓力,所以汽油比保持不變。其開采特征曲線如圖所示。第一百四十頁,共168頁。在彈性驅(qū)階段,當油層壓力下降至低于飽和壓力時,隨著油層壓力的進一步降低,原來處于溶解狀態(tài)的氣體將分離出來,氣泡的膨脹能將原油驅(qū)向井底。就驅(qū)動機理來說,溶解氣驅(qū)屬于彈性驅(qū)動的一種,但其彈性能主要來自氣泡的膨脹,而不是來自液體和巖石的膨脹。形成溶解氣驅(qū)的油藏應無邊水、底水或注入水,無氣頂,或有邊水但很不活躍,油層壓力低于飽和壓力。這類油藏是封閉性的(如巖性油藏)或與外部水體連通性極差。第一百四十一頁,共168頁。隨著井底流壓的急劇下降,井底附近嚴重脫氣,油層孔隙中便很快形成混合流動;隨著壓力的進一步降低,逸出的氣量增加,氣體形成連續(xù)相。由于氣體的流度遠大于原油的流度,氣體將搶先流入井底,使驅(qū)油的動力很快喪失;同時,原油中的溶解氣逸出后原油粘度增加,使原油的流度進一步惡化,在生產(chǎn)中表現(xiàn)為生產(chǎn)氣油比急劇上升,油井產(chǎn)量下降。當油層中能量極大地消耗后,生產(chǎn)氣油比將以很快的速度下降,其開采特征曲線如圖所示。第一百四十二頁,共168頁。
當油藏與外部的水體相連通時,油藏開采后由于壓力下降,油藏周圍水體中的水流入油藏進行補給,這就是水壓驅(qū)動。水壓驅(qū)動分剛性水驅(qū)和彈性水驅(qū)兩種。(1)剛性水驅(qū)剛性水驅(qū)是以油藏壓力基本保持不變?yōu)槠涮卣?,因此凡與壓力有關的參數(shù)都是常數(shù),而不是時變參數(shù),這時的流動屬于穩(wěn)態(tài)流。驅(qū)動能量主要是邊水的重力作用。形成剛性水驅(qū)的條件是:油層與邊水或底水相連通;水層有露頭,且存在著良好的供水水源,與油層的高差也較大;油水層都具有良好的滲透性,而且油水區(qū)之間連通性較好。因此,在該驅(qū)動方式下,能量供給充足,其水侵量完全補償了采液量;總壓降越大,采液量也越大。通常,也可以把注水開發(fā)看成剛性水驅(qū)(當注采比等于1時)。第一百四十三頁,共168頁。
油藏進入穩(wěn)定生產(chǎn)階段以后,由于有充足的邊水、底水或注入水,能量消耗能夠得到及時補充,所以在整個開發(fā)過程中油層壓力保持不變。當邊水、底水或注入水推至油井后,油井開始見水,含水將不斷增加,此時產(chǎn)油量開始下降,但產(chǎn)液量可保持不變。由于油層壓力保持不變,生產(chǎn)氣油比等于原始溶解氣油比,其開采特征曲線如圖所示。第一百四十四頁,共168頁。彈性水驅(qū)主要依靠含油區(qū)和含水區(qū)壓力降低而釋放出的彈性能量來進行開采。當壓力波波及到水體邊界以后,如果沒有充分的邊水能量供給,整個水動力學系統(tǒng)將呈現(xiàn)擬穩(wěn)態(tài)流動,即整個系統(tǒng)中的壓力降落與累積采液量的增加成正比關系,直到油層壓力低于飽和壓力而轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈿怛?qū)方式為主。形成彈性水驅(qū)的條件是:有邊水,但其活躍程度不能彌補采液量,一般邊水無露頭,或有露頭但水源供給不足;采用人工注水時,注水速度小于采液速度。第一百四十五頁,共168頁。
在彈性水驅(qū)方式下,當壓力降到達邊緣以后,油層壓力將不斷下降;若保持井底流壓為常數(shù),此時產(chǎn)量將不斷下降;由于油層壓力高于飽和壓力,因此不會出現(xiàn)脫氣區(qū),生產(chǎn)氣油比等于原始溶解氣油比,其開采特征曲線如圖所示。第一百四十六頁,共168頁。
氣壓驅(qū)動的前提是油藏中存在一個較大的氣頂,在開采過程中,從油藏中采出的油量由氣頂中氣體的膨脹而得到補給。氣壓驅(qū)動可分為剛性氣驅(qū)和彈性氣驅(qū)兩種。(1)剛性氣驅(qū)只有在人工向地層(或氣頂)注氣,并且注入量使開采過程中油層壓力保持穩(wěn)定時,才能出現(xiàn)剛性氣驅(qū);在某些情況下,如果氣頂體積比含油區(qū)體積大得多,在開采過程中油層壓力基本保持不變或下降很小,這時可以視為剛性氣驅(qū)。第一百四十七頁,共168頁。
該驅(qū)動方式的開采特征與剛性水驅(qū)的開采特征相似。油層壓力、產(chǎn)量和生產(chǎn)氣油比基本保持不變;當油氣邊界不斷移至油井時,油井開始氣侵,產(chǎn)油量降低,氣油比逐漸增加,其開采特征曲線如圖所示。第一百四十八頁,共168頁。當氣頂驅(qū)沒有外來補給時,出現(xiàn)彈性氣驅(qū)。隨著采油量的不斷增加,氣頂壓力減低,氣頂不斷膨脹,其膨脹體積相當于采出油量的體積。在氣驅(qū)條件下,油層壓力的變化取決于氣頂與油區(qū)的體積之比,總幅度是不斷降低的。隨著氣頂壓力的不斷下降,油井已無法保持穩(wěn)產(chǎn),產(chǎn)量將緩慢遞減。同時隨著油層壓力的下降,要從原油中分離出一部分溶解氣,使開采過程中的生產(chǎn)氣油比逐步上升,其開采特征曲線如圖所示。彈性氣驅(qū)油藏開采到一定階段,將轉(zhuǎn)化為溶解氣驅(qū)。第一百四十九頁,共168頁。靠原油自身的重力將原油驅(qū)向井底的驅(qū)油方式稱為重力驅(qū)動。一般情況下,重力作用在整個油藏開采過程中處處存在。在多數(shù)情況下,與其它能量相比,重力所起的作用不大。只有當油藏開采到末期,其它驅(qū)動力都變得很微弱時,重力才能顯示出它的主要作用。重力能否起主要作用,還與地質(zhì)條件有關。它要求油層具備傾角大、厚度大及滲透性好等條件。開采時,含油邊緣漸漸向下移動,油層壓力隨時間增加而減小,油井產(chǎn)量在含油邊緣到達油井之前是基本不變的,其開采特征曲線如圖所示。第一百五十頁,共168頁。每一個油藏都存在著一定的天然驅(qū)動能量,這種驅(qū)動能量可以通過地質(zhì)勘探成果及原油的高壓物性試驗來認識。油田投入開發(fā)并生產(chǎn)了一段時間后,可以依據(jù)生產(chǎn)特征來區(qū)別和判斷是哪一種驅(qū)動能量在起主要作用。在油田開發(fā)過程中,要密切注意生產(chǎn)動態(tài),分析和判斷油田開采所處的驅(qū)動方式,采取必要的措施,使油田開采方式和油藏驅(qū)動方式保持在好的驅(qū)動方式下,或朝著有利于提高采收率的驅(qū)動方式轉(zhuǎn)化。第一百五十一頁,共168頁。一個油藏的驅(qū)動方式,是油藏地質(zhì)條件和開發(fā)中人工作用的綜合結(jié)果,而不是由單一地質(zhì)條件決定的,在整個開采過程中更不是固定不變的。它可以隨著開發(fā)的進行和開發(fā)措施的改變而發(fā)生變化,如:有一個邊水油藏,邊水比較活躍,在開發(fā)初期,當開發(fā)區(qū)塊上產(chǎn)生壓降時,油藏的彈性能將發(fā)生作用;當壓力波波及到邊界以后,油藏壓力趨于穩(wěn)定時,彈性能的作用又被水壓能的作用所淹沒;如果邊水不很活躍,而油藏局部地區(qū)要強化采液,使局部油層壓力降到低于飽和壓力,此時,該處將轉(zhuǎn)換為溶解氣驅(qū)。第一百五十二頁,共168頁。驅(qū)動方式的選擇和確定是油藏工程設計必須進行論證的項目之一。選擇驅(qū)動方式,必須合理利用天然能量,同時又能有效地保持油藏能量,達到合理的開采速度和穩(wěn)產(chǎn)時間的設計要求——選擇驅(qū)動方式的原則。具體要求是:利用天然能量開發(fā)的油藏,預測開采末期的總壓降必須在油藏允許的范圍內(nèi);需要人工補充能量的油藏,要依據(jù)油藏地質(zhì)和開采狀況確定補充能量的時機,一般油層壓力不得低于飽和壓力,并要依據(jù)油藏開采的最終采收率和經(jīng)濟效果論證和確定注入工作劑;注入的工作劑要做室內(nèi)實驗,并要結(jié)合地下流體性質(zhì)、儲層孔隙結(jié)構(gòu)和粘土礦物成分,確定注入劑標準和添加劑。第一百五十三頁,共168頁。
1、多油層油田的非均質(zhì)特點——為什么要劃分開發(fā)層系?
一個油田一般有多個油層組,每個油層組又有多個單油層,而層間非均質(zhì)是多油層油田中的宏觀現(xiàn)象。在油田中,層間非均質(zhì)性的地質(zhì)特點可能表現(xiàn)為下述幾個方面:第一百五十四頁,共168頁。1.1、儲油層性質(zhì)之
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