油气开采第四章课件.ppt

1、第四章n一个含油构造经过初探，发现工业油气流后，紧接着要进行详探并逐步投入开发。所谓油田开发，就是依据详探成果和必要的生产试验资料，在综合研究的基础上对具有工业价值的油田，按石油市场的需求，从油田的实际情况和生产规律出发以提高最终采收率为目的，制定合理的开发方案，并对油田进行建设和投产，使油田按方案规划的生产能力和经济效益进行生产，直至油田开发结束的全过程。第四章 油田开发必须依据一定的技术方针来进行，在制订油田开发技术方针时要的 因素为：第四章第四章第一节 根据我国的经验，油田勘探和开发应遵循的方针：第四章第四章第一节3.第四章第四章第一节第四章第四章第一节 油田在明确的开发方针下，进入正规

2、的开发过程，:n开发前准备阶段：包括详探和开发试验等。n开发设计和投产，其中包括油层研究和评价、全面部署开发井网、制订射孔方案和方案的实施。n方案的调整和完善：油田开发方案的制定和实施是油田开发的中心环节。必须切实地、完整地对各种可行方案进行详细制订、评价和全面的对比，然后确定出符合实际、技术上先进、经济上优越的方案。第四章第一节n为合理地开发油田，n合理的开发程序，就是要把油田勘探和开发紧密地结合起来，根据油田的具体情况，把油田从勘探到开发划分为几个阶段，合理安排钻井程序。尽可能用较少的井，以较快的速度取得对油田的基本认识，编制出整个油田的开发方案第四章第二节n制定合理开发程序的基本原则1.

3、对于含油面积大，地质特征变化大的油田，应分区投入开发。首先开辟生产试验区，取得经验，逐步扩大开发面积2.对于非均质多油层油田，应划分开发层系，分层投入开发。首先开发油层分布稳定、渗透率高、具备独立开发条件的主力油层，3.对每个开发区的每套开发层系，应地投入开发第四章第二节n非均质多油层大型油田的合理开发程序n又称又称n以大庆油田为例介绍整装储量油田的合理开发程序。第四章第二节一、开辟生产试验区一、开辟生产试验区1.1.开辟生产试验区的目的开辟生产试验区的目的1）深刻认识油田的地质特点；2）落实油田储量计算；3）研究油层对比方法和各种油层参数的解释图版；4）研究不同类型油层对开发部署的要求，可为

4、编制开发方案提供本油田的实际数据。2.2.开辟生产试验区的原则开辟生产试验区的原则1）生产试验区开辟的位置和范围对全油田应具有代表性。2）试验区应具有相对的独立性，把试验区对全油田合理开发的影响减小到最小程度。3）试验项目要抓住油田开发的关键问题，针对性要强，问题要揭露得清楚，开采速度要较高，使试验区的开发过程始终走在其它开发区的前面，为油田开发不断提供实践依据。4）生产试验区要具有一定的生产规模，要使所取得的各种资料具有一定的代表性。5)生产试验区的开辟应尽可能考虑地面建设、运输条件等方面的要求，以保证试验区开辟的速度快、效果好。二、分区钻开发资料井二、分区钻开发资料井1.1.钻开发资料井的

5、目的钻开发资料井的目的 1）研究解释单油层物性参数的方法，全面核实油层参数，为充分运用生产试验区的解剖成果，掌握新区地质特征打好基础，以逐步探明扩大开发的地区；2）了解不同部位、不同油层的生产能力和开采特点。在钻完开发资料井以后，要进行单层和各种多层组合下的试油试采、测压力恢复曲线等，并了解新区的生产能力和开采特点。2.2.开发资料井的部署原则开发资料井的部署原则 1）开发资料井的部署主要针对那些组成比较单一、分布比较稳定的主力油层组；2）开发资料井的部署应考虑到油田构造的不同部位，使其所取得的资料能反映出不同部位的变化趋势；3）开发资料井应首先在生产试验区的邻近地区集中钻探，然后再根据逐步开

6、发的需要，向外扩大钻探。三、部署基础井网三、部署基础井网 对于油层较多，各类油层差异大，分布相对比较稳定，油层物性好，储量比较丰富，上、下有良好的隔层，生产能力比较高，具备独立开采条件的区块可以作为基础井网布置的对象。1.1.基础井网的部署对象基础井网的部署对象2.2.基础井网的任务基础井网的任务 1）基础井网是开发区的第一套正式开发井网，它应合理开发主力油层，建成一定的生产规模；2）兼探开发区的其它油层，解决探井、资料井所没有完成的任务，搞清这些油层的分布情况、物理性质和非均质特点。3.3.基础井网的部署基础井网的部署 1)基础井网的部署应该在开发区总体开发设想的基础上进行，要考虑到将来不同

7、层系井网的相互配合和综合利用，不能孤立地进行部署。2）掌握井网在实施上要分步进行，基础井网钻完后，暂不射孔，及时进行油层对比，搞清 地质情况，掌握其它油层特点，核实基础井网部署，落实开发区的全面设想，编制开发区的正式开发方案，并进行必要的调整。如为了提高注水开发效果，在断层附近的低渗透率区局部地进行注采系统和开发层系的调整，为了保证每套层系的独立开发条件，对隔层进行必要的调整，然后对基础井网再射孔投产。四、编制正式开发方案四、编制正式开发方案 1.1.编制正式开发方案遵循的原则编制正式开发方案遵循的原则(1)研究采油速度和稳产期限；(2)确定开采方式和注水方式；(3)确定开发层系；(4)确定开

8、发步骤(5)确定合理布井原则 (6)确定合理的采油工艺技术和储量集中、丰度较高的增产增注措施。2.2.正式开发方案的实施正式开发方案的实施 在正式开发方案的实施中，一个关键的问题就是怎样提高渗透率较低、分布不够稳定油层的开发效果问题。一个合理的开发程序，只是指导了油田上各开发层系初期的合理开发部署，指导了油田合理的投入开发，为开发油田打下了基础。但在油田投入开发后，地下油水就处于不断的运动状态中，地下油水分布时刻发生着变化，各种不同类型油层地质特征对开发过程的影响将更充分地表现出来。因此，在开采中，还需分阶段有计划地进行调整工作，以不断提高油田的开发效果。n断块油田合理开发程序断块油田合理开发

9、程序n断块油田的地下情况比整装储量油田复杂得多，因此需根据其特点，研究其合理的开发程序，以提高油田的开发效果第四章第二节一、断块油田的地质特点一、断块油田的地质特点断块油田：在各类油藏中，那些含油面积断块油田：在各类油藏中，那些含油面积比较小，圈闭受断层控制的油藏比较小，圈闭受断层控制的油藏。断块油田与一般隆起圈闭为主的构造油田的区别：一的油水界面。断层油田的地质特点说明，要搞清楚断块油田的地下情况，特别是搞清楚复杂小断块油田的地下情况，要比搞清楚一般构造油田的地下情况的难度大得多。通过对断块油田复杂性的具体分析，发现在众多的断块中，大的断块地下情况相对简单一些。被断层切割零碎的小断块，油水

10、关系、储油特性都远较大断块复杂。所以对复杂小断块油田地下情况的认识，仅仅依靠少数探井是难以搞清楚的，因此，对于断块油田来说，勘探和开发不能截然分开，整个勘探和开发的过程，都是不断对地下情况加深认识的过程。二、断块油田的主要类型二、断块油田的主要类型据断块油田原油和油层物性及天然能量的大小，一般将断块油田分成三大类：天然能量低，油层和原油性质较好的油田。天然能量高，油层和原油性质较好的油田。稠油油田。三、断块油田的合理开发程序三、断块油田的合理开发程序 由于复式油气聚集区(带)的地质特征十分复杂，只能采取逐步认识、分步实施、勘探开发交叉并举、滚动前进的方法。预探井获工业油气流后，勘探开发分四个步

11、骤进行。1.精细地震详查精细地震详查2.2.评价性详探评价性详探 其其主要任务是探明主力油气藏(富块)，或主力油气层系，计算基本探明储量，估计全带的控制能量。其方法是：1）立足于二级构造整体部署，深浅兼顾；2）详探井钻断块的高点，沿断层找高产，一个断块打12口井，发现高产富集区，控制含油面积；3）重点取心，中途测试，分组试油，查明主力油层产能。取心进尺要占探井总进尺的2%以上，千方百计地取到主力油气层岩心。3.3.详探与开发相结合，开发主力油气藏详探与开发相结合，开发主力油气藏 (或含油层系或含油层系)开发主力油气藏的主要任务是编制出主力油藏(或含油层系)的一次开发方案，详探其它区块，实现储量

12、升级。其方法是：1)对已基本探明储量的断块(主力油藏)部署开发基础井网，钻开发准备井；2)在开发井网中选择部分井，对主力油层不避夹层连续取心，收获率达90%以上；3)密闭取心，单层试油，求取储量与开发参数；4)对油层层组化分、小层对比、断块油藏核实；5)采用新技术、新工艺，如钻定向井、丛式井、数字测井，中途测试和快速化验分析；6)据整带探明和控制储量，进行总体的地面工程设计。在建设程序上，可先上骨架工程，建设集输及注水站。至于连接每口油、水井的管线，要到完井后再上，以便合理地设计管径大小。地面工程设计要留有余地，以便改、扩建。4.4.持续滚动勘探开发持续滚动勘探开发 持续滚动勘探开发的主要任务

13、是：1）探明一块开发一块，各区块相继投入开发；2）老开发区调整挖潜，不断发现新油气藏，弥补递减，略有增产。复杂的断块油田与整装的大油田不一样，要随着认识复杂的断块油田与整装的大油田不一样，要随着认识的不断深化，分步编制，分期实施。的不断深化，分步编制，分期实施。其方法方法是：1)先编制布井方案，对已基本探明储量的区块确定井网密度，编制一次开发方案，继续详探其它层系。2)编制注水方案，开发井网钻完后，根据小层对比、断块划分和油田地质研究成果，确定注采井别，提出射孔方案和注水方案。3)调整完善方案，根据生产动态分析，部署调整井，完善注采系统。一个油田在明确的开发技术方针下，要想进入正规的开发，必须

14、编制好油田开发方案：油田开发方案：第四章第三节第四章第三节n油田开发方案的主要内容油田开发方案的主要内容n编制油田开发方案前前（准备工作）（准备工作）：须对物探(主要搞清地下构造)、钻井、录井、取心、测井、分析化验各项工作取得的成果，进行综合地质研究，编制各种地质图件，并根据所钻详探井、评价井、资料井及必要的试验区的井所录取的静态资料和试油试采的动态资料，研究开发区的静态地质特征及动态反应情况，从而编制出正式开发方案，以指导开发区全面进行开发。1)、分层系开采的油藏要合理划分与组合开发层系；2)、不同开发层系经济合理的井网密度；3)、油藏的驱动方式及油井的采油方式；4)、生产井的合理工作制度；

15、在正式开发方案中须对以下的油藏工程问题加以研究。5)、需注水开发的油藏，还要确定不同层系的合理注水方式，注水井的合理工作制度及最佳注水时机；6)、保持压力水平；7)、合理采油速度，预测稳产年限及最终采收率；8)、对断块油田，分开发单元研究其静、动态特征 及各单元油藏工程技术对策；9)、对低渗透油田，要研究裂缝方位与井网优化配置和采用水平井整体注水开发裂缝性低渗透油藏；10)、对于稠油油田需研究热采问题；11)、开发区经济技术指标，预测油田开发趋势；12)、各种开发方案的分析对比，提出最优方案。第四章第三节n油田开发方案所需资料油田开发方案所需资料n编制油田开发方案需要大量的静、动态资料，对开发

16、区掌握情况越多，编制的开发方案越符合该区的实际状况，在编制一个区的油田开发方案时需要以下资料：1.1.地质特征资料地质特征资料2.2.室内物理模拟实验资料室内物理模拟实验资料3.3.压力、温度系统及初始油分布资料压力、温度系统及初始油分布资料4.4.动态资料动态资料5.5.一些特殊资料一些特殊资料第四章第三节n多油层油田开发层系的划分与组合多油层油田开发层系的划分与组合n开发层系开发层系，指一些独立的、上下有良好隔层、油层物性相近、驱动方式相近、具备一定储量和生产能力的油层组合而成的，它用一套独立的井网开发，是一个最基本的开发单元。一、划分开发层系的原则一、划分开发层系的原则 合理地划分与组合

17、开发层系应考虑的原则原则是：1)把特征相近的油层特征相近的油层组合在同一开发层系以保证各油层对注水方式和井网具有共同的适应性，以减少开采过程中的层间矛盾。2）一个独立的开发层系应具有一定的储量，以保证油田满足一定的采油速度，具有较长的稳产时间，并达到较好的经济指标。3）各开发层系间必须具有良好的隔层，以便在注水开发的条件下，层系间能够严格地分开，以确保层系间不发生串通和干扰。4）同一开发层系内油层的构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应比较接近。5）在分层工艺所能解决的范围内，开发层系不宜划分过细，以便减少建设工作量，提高经济效益。二、划分开发层系的意义二、划分开发层系的意义 1.1.合理划

18、分开发层系，可发挥各类油层的作用合理划分开发层系，可发挥各类油层的作用合理地划分与组合开发层系，是开发好多油层油田的一项根本措施。2、划分开发层系是部署井网和规划生产设施的划分开发层系是部署井网和规划生产设施的基础基础 确定了开发层系，就确定了井网套数，因而使得研究和部署井网、注采方式以及地面生产设施的规划和建设成为可能。开发区的每一套开发层系，都应独立进行开发设计和调整，对其井网、注采系统、工艺手段等都要独立做出规定。3 3、采油工艺技术的发展水平要求进行层系划分、采油工艺技术的发展水平要求进行层系划分 一个多油层油田，其油层数目很多，往往多达几十个，开采井段有时可达数百米。采油工艺的任务在

19、于充分发挥各类油层的作用，使它们吸水均匀、出油均匀，因此，往往采取分层注水、分层采油和分层控制的措施。由于地质条件的复杂性，目前的分层技术还不可能达到很高的水平，因此，就必须划分开发层系，使一个开发层系内部的油层不致过多、井段不致过长。4.4.油田高速开发要求进行层系划分油田高速开发要求进行层系划分 用一套井网开发一个多油层油田必须充分发挥各类油层作用，尤其是当主要出油层较多时，为了充分发挥各类油层作用，就必须划分 开发层系，这样才能提高采油速度，加快油田的生产，从而缩短开发时间，并提高基本投资的周转率。三、开发层系划分与组合中应研究的问题三、开发层系划分与组合中应研究的问题1 1、方案设计阶

20、段开发层系划分局限性、方案设计阶段开发层系划分局限性 每个油田各套开发层系投入开发后一般能达到开发方案所预想的目标，但是通过多年的开发，进一步加强了对多油层油田划分与组合开发层系的认识，提出了不少新问题，普遍提出的问题是开发层系要划分得细一些，所以在开发设计阶段层系划分能细到什么程度，这是一个需要进行讨论的问题。有些人主张在开发设计阶段就一次将开发层系划分好，从而基本上一次把井打完，并进行地面建设。但是层系划分也象其它研究工作一样，不可能超越当时对油层认识的程度而盲目进行。2.2.开发层系划分与组合的基本单元开发层系划分与组合的基本单元 开发设计阶段的层系划分在油田的纵向上和平面上要具有独立性

21、。因此要划分与组合开发层系，首先要确定层系划分与组合的基本单元，然后，再根据每个单元的油层性质，组合开发层系 。3.3.一套开发层系内层间渗透率的差异程度一套开发层系内层间渗透率的差异程度 油层层间渗透率的差异程度是影响多油层油田开发效油层层间渗透率的差异程度是影响多油层油田开发效果的根本原因，不同油层由于渗透率的不同，在吸水能力、果的根本原因，不同油层由于渗透率的不同，在吸水能力、出油能力、水线推进速度、注采平衡状况和压力保持水平出油能力、水线推进速度、注采平衡状况和压力保持水平等方面的差异很大。不同渗透率油层组合在一起开发，将等方面的差异很大。不同渗透率油层组合在一起开发，将不可避免地产生

22、层间的相互干拢，影响油田开发的效果。不可避免地产生层间的相互干拢，影响油田开发的效果。4.4.一套层系中的油层层数不宜太多一套层系中的油层层数不宜太多 一套层系中油层过多，特别是一些渗透率相对高一套层系中油层过多，特别是一些渗透率相对高的油层过多，就会过早地出现多层见水。将给正确地的油层过多，就会过早地出现多层见水。将给正确地掌握分层动态，有效地进行调整带来一定的复杂性，掌握分层动态，有效地进行调整带来一定的复杂性，以致于影响油井的开采效果。以致于影响油井的开采效果。多油层油田开发层系的划分是一个综合性很强的多油层油田开发层系的划分是一个综合性很强的问题。在编制开发方案时，应对不同问题。在编制

23、开发方案时，应对不同 的的 划分结果进行技术划分结果进行技术-经济指标的综合对比，然后根据当经济指标的综合对比，然后根据当时对油田开发总的要求，选择比较合理的层系划分。时对油田开发总的要求，选择比较合理的层系划分。n油田开发方式及注水方式的选择油田开发方式及注水方式的选择n油田开发方式油田开发方式就是指油田在开发过程中依靠什么能量来驱动石油n注水方式定义：注水方式定义：就是油水井在油藏中所处的部位和它们之间的排列关系边缘注水边缘注水切割注水切割注水面积注水面积注水点状注水点状注水 分类：第四章第三节边缘注水方式的条件条件：油田面积不大，构造比较完整、油层稳定、边部和内部连通性好，流动系数较高，

24、特别是钻注水井的边缘地区要有较好的吸水能力，能保证压力有效地传播，使油田内部受到良好的注水效果。1.边缘注水边缘注水根据油水过渡带的油层情况又分为以下三种：p缘外注水缘外注水p缘上注水缘上注水p缘内注水缘内注水 1.边缘注水（小面积采用）缘外注水缘外注水缘上注水缘上注水缘内注水缘内注水含油外缘含油外缘含油内缘含油内缘注水井注水井生产井生产井2.边内切割注水方式（面积较大用）切割注水切割注水顶部轴线切割注水顶部轴线切割注水腰部切割注水腰部切割注水2.边内切割注水方式 采用边内切割注水方式的条件条件是：油层分布面积大(油层要有一定的延伸长度)，注水井排上可以形成比较完整的切割水线；保证一个切割区内

25、布置的生产井和注水井都有较好的连通性；油层具有较高的流动系数，保证在一定的切割区和一定的井排距内，注水效果能较好地传到生产井排，以便确保在开发过程中达到所要求的采油速度。采用内部切割行列注水的优点是：可以根据油田的地质特征来选择切割井排的最佳方向及切割区的宽度(即切割距)；可以根据开发期间认识到的油田详细地质构造资料，进一步修改所采用的注水方式；用这种切割注水方式可优先开采高产地带，从而使产量很快达到设计水平；在油层渗透率具有方向性的条件下，采用行列井网，由于水驱方向是恒定的，只要弄清油田渗透率变化的主要方向，适当地控制注入水流动方向，就有可能获得较好的开发效果。2.边内切割注水方式 3.面积

26、注水方式定义：面积注水方式是将注水井按一定几何形状和一定的密度均匀地布置在整个开发区上，分类：四点法面积注水、五点法面积注水、七点法面积注水、九点法面积注水，歪七点面积注水和正对式与交错式排状注水 井网七点歪七点五点四点九点生产井与注水井比例2：12：11：11：23：1钻成井网要求等边三角形正方形正方形等边三角形正方形表表 不同面积井网的井网参数不同面积井网的井网参数3.面积注水方式面积注水直线井列面积注水直线井列采用面积注水方式的条件是：1)油层分布不规则，延伸性差，多呈透镜状分布，用切割式注水不能控制多数油层；2)油层的渗透性差，流动系数低；3)油田面积大，构造不够完整，断层分布复杂；4

27、)适用于油田后期的强化开采，以提高采收率；5)要求达到更高的采油速度时。3.面积注水方式n选择注水方式的原则1)与油藏的地质特性相适应，能获得较高的水驱控制程度，一般要求达到70%以上；2)波及体积大和驱替效果好，不仅连通层数和厚度要大，而且多向连通的井层要多；3)满足一定的采油速度要求，在所确定的注水方式下，注水量可以达到注采平衡；4)建立合理的压力系统，油层压力要保持在原始压力附近且高于饱和压力；便于后期调整。第四章第三节n影响注水方式选择的因素影响注水方式选择的因素 1.油层分布状况 2.油田构造大小与断层、裂缝的发育状况 3.油层及流体的物理性质 4.油田的注水能力及强化开采情况第四章

28、第三节n井网密度、合理井网密度和极限井网密度 第四章第三节井网密度表示方法：平均单井控制的开发面积，常以km2井或hm2井表示。用开发总井数除以开发面积，即平均每平方千米(或公顷)开发面积所占有的井数，常以口km2或口hm2表示 合理井网密度:随着井网密度的增大，原油最终采收率增加，也就是总的产出增加，但开发油田的总投资也增加，而开发油田的总利润等于总产出减去总投入，总利润是随着井网密度而变化的。当总利润最大时，就是合理井网密度极限井网密度:当总的产出等于总的投入时，也就是总的利润等于零时，所对应的井网密度是极限井网密度。n确定井网密度时要考虑的几个关系 第四章第三节1.井网密度与水驱控制储量

29、的关系 2.井网密度与井间干扰的关系 3.井网密度与最终采收率的关系 4.井网密度与采油速度的关系 5.经济效益与井网密度的关系 三、确定合理井网密度的几种简单方法三、确定合理井网密度的几种简单方法 1.加密调整合理井网密度计算方法加密调整合理井网密度计算方法用同类油田的数据，用最小二乘法回归出采收率与井网密度的指数关系 NNFEFE/)exp(P2R12D式中加密后的井控面积，km2/井；累积采油量，t；、加密前后的采收率；单位面积的地质储量，t/km2。2FPNR1ER2EN这里，、是已知的，故可以确定出加密后的井控面积。NN/PDER1E2.最佳经济效益时合理井网密度计算方法 最佳经济效益下的采油井数 为on77.43oR21oln4.678RqDRRn最佳经济效益时的最终采油量为R77.43oR21pecoln159.103ln4.6782.858DRqDRRN1)算出合理采油井数；2)由面积注水井网的生产井与注水井数比算 出水井数；3)计算井网密度；4)计算出最终采油量，确定井网密度的步骤：3.稳产期加密井数简单计算方法 为了保持油田稳产，如果提高单井产液量受到泵的限制，则每年需要增加一定数量的加密井以弥补油田产量递减。由油田产量的递减规律，可求出下一年的加密井数 与上年基础井数 之比为1non1212R12R12R01DDDnn