[工学]第四章油田开发设计基础.ppt
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- 工学 第四 油田 开发 设计 基础
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1、石油工程导论石油工程导论第四章油田开发设计基础第四章油田开发设计基础含油构造含油构造油田开发油田开发工业价值油流工业价值油流开开发发前前准准备备阶阶段段开开发发设设计计与与投投产产方方案案调调整整与与完完善善 依据详探成果和必要的生依据详探成果和必要的生产性开发试验,在综合研究的产性开发试验,在综合研究的基上对具有工业价值的油田,基上对具有工业价值的油田,按照国家对原油生产的要求按照国家对原油生产的要求从油田实际情况和生产规律出从油田实际情况和生产规律出发,制定合理的开发方案并对发,制定合理的开发方案并对油田进行建设和投产,使油田油田进行建设和投产,使油田按预定的生产能力和经济效果按预定的生产
2、能力和经济效果长期生产,直到开发结束。长期生产,直到开发结束。油田开发油田开发本章主要内容本章主要内容第一节第一节 油田开发前的准备阶段油田开发前的准备阶段第二节第二节 油藏驱动方式及其开采特征油藏驱动方式及其开采特征第三节第三节 油田开发层系的划分与组合油田开发层系的划分与组合第四节第四节 砂岩油田的注水开发砂岩油田的注水开发第五节第五节 油田开发方案的编写油田开发方案的编写第六节第六节 油田开发调整油田开发调整第一节第一节 油田开发前的准备阶段油田开发前的准备阶段一、详探(工业勘探)一、详探(工业勘探)工业勘探是在区域勘探所选择的有利含油构造上进行的工业勘探是在区域勘探所选择的有利含油构造
3、上进行的钻探工作。其主要任务是确定油气田是否具有工业性开采价钻探工作。其主要任务是确定油气田是否具有工业性开采价值,计算探明储量,油井产能,为油气田开发做好准备。值,计算探明储量,油井产能,为油气田开发做好准备。在详探阶段在详探阶段,要有次序、有步骤地开展下列各项工作。要有次序、有步骤地开展下列各项工作。1.1.地震细测工作主要是指在预探成果的基础上,配合钻地震细测工作主要是指在预探成果的基础上,配合钻探,加密地震测网密度。确定构造形态、地层断裂情况。探,加密地震测网密度。确定构造形态、地层断裂情况。2.2.打详探资料井打详探资料井 通过录井通过录井(logging)(logging)、取心、
4、取心(coring)(coring)、钻杆测试、钻杆测试(DST)(DST)、测井测井(Well logging),(Well logging),了解油层物性和分布。了解油层物性和分布。目的:进行地层对比,隔层对比,确定主力油层的发育目的:进行地层对比,隔层对比,确定主力油层的发育状况,对断层隔层分布做出可靠评价,对岩心进行分析。状况,对断层隔层分布做出可靠评价,对岩心进行分析。第一节第一节 油田开发前的准备阶段油田开发前的准备阶段3 3、试油和试采、试油和试采(production test)(production test)确定油井产能及其生产规律确定油井产能及其生产规律试油:在油井完成后
5、,把油、气、水从地层中诱到地面上试油:在油井完成后,把油、气、水从地层中诱到地面上来并经过专门测试取得各种资料的工作来并经过专门测试取得各种资料的工作 任务任务:了解油层及其流体性质,确定该油田的工业价值;了解油层及其流体性质,确定该油田的工业价值;为确定各个不同含油层面积、计算地质储量和确定油井为确定各个不同含油层面积、计算地质储量和确定油井合理工作制度提供必要的资料。合理工作制度提供必要的资料。试油资料试油资料:产量数据、压力数据产量数据、压力数据(流压、静压流压、静压)、油气水、油气水的物性资料、温度数据。的物性资料、温度数据。第一节第一节 油田开发前的准备阶段油田开发前的准备阶段试采:
6、试油之后把油井按照生产井的正常要求,进行较长试采:试油之后把油井按照生产井的正常要求,进行较长时间的生产。生产期限要求在于通过试采确定油井时间的生产。生产期限要求在于通过试采确定油井的生产规律。的生产规律。主要任务主要任务 (1 1)认识油井生产能力。)认识油井生产能力。(2 2)认识油层天然能量的大小及驱动类型和驱动能)认识油层天然能量的大小及驱动类型和驱动能量的转化。量的转化。(3 3)认识油层的连通情况和层间干扰情况。)认识油层的连通情况和层间干扰情况。(4 4)认识生产井的合理工艺技术和油层改造措施)认识生产井的合理工艺技术和油层改造措施第一节第一节 油田开发前的准备阶段油田开发前的准
7、备阶段二、二、开辟生产试验区(开辟生产试验区(field pilot projectfield pilot project)是指在祥探程度较高和地面建设条件比较有利的地区选择一是指在祥探程度较高和地面建设条件比较有利的地区选择一块面积,用正规井网正式开发,作为生产试验区,开展各种开发块面积,用正规井网正式开发,作为生产试验区,开展各种开发生产试验。较大油田选择区域性试验区,中小油田选择井组进行生产试验。较大油田选择区域性试验区,中小油田选择井组进行试验。试验。油田上第一个投入生产的开发区,肩负典型解剖与生油田上第一个投入生产的开发区,肩负典型解剖与生产的双重任务。产的双重任务。原则原则:(1
8、1)位置和范围对全油田应具有代表性。通过试验区认识的)位置和范围对全油田应具有代表性。通过试验区认识的油层分布规律、流体运动特点对全油田具有较为普遍的意义。油层分布规律、流体运动特点对全油田具有较为普遍的意义。(2 2)应具有相对的独立性,把试验区对全油田合理开发的影)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。响减小到最小程度。(3 3)要具有一定的生产规模。)要具有一定的生产规模。(4 4)尽可能考虑地面建设。)尽可能考虑地面建设。第一节第一节 油田开发前的准备阶段油田开发前的准备阶段目的及任务:目的及任务:v 各种天然能量试验:弹性能、溶解气能、边底水各种天然能量试
9、验:弹性能、溶解气能、边底水v 井网试验:井网形式、密度,对油层的控制程度,采收率、井网试验:井网形式、密度,对油层的控制程度,采收率、经济效益;经济效益;v 提高采收率研究:层间、平面、层内干扰,注水波及、驱油提高采收率研究:层间、平面、层内干扰,注水波及、驱油效率,各种提高采收率方法的适用性。效率,各种提高采收率方法的适用性。v 增产措施及方法试验:压裂、酸化、卡堵水,放大压差,强增产措施及方法试验:压裂、酸化、卡堵水,放大压差,强注强采等。注强采等。研究内容研究内容v 认识整个油藏正式投入开发后可能出现的生产规律认识整个油藏正式投入开发后可能出现的生产规律v 地质情况;井网和布井方式及其
10、对储量的控制程度、开发层地质情况;井网和布井方式及其对储量的控制程度、开发层系划分标准;生产动态和合理的采油速度、采油工艺技术;系划分标准;生产动态和合理的采油速度、采油工艺技术;转注时间及合理注采比等。转注时间及合理注采比等。本章主要内容本章主要内容第一节第一节 油田开发前的准备阶段油田开发前的准备阶段第二节第二节 油藏驱动方式及其开采特征油藏驱动方式及其开采特征第三节第三节 油田开发层系的划分与组合油田开发层系的划分与组合第四节第四节 砂岩油田的注水开发砂岩油田的注水开发第五节第五节 油田开发方案的编写油田开发方案的编写第六节第六节 油田开发调整油田开发调整第二节第二节 油藏驱动方式及其开
11、采特征油藏驱动方式及其开采特征 (1)油藏中流体和岩石的弹性能;()油藏中流体和岩石的弹性能;(2)溶解于原油中)溶解于原油中的天然气膨胀能;(的天然气膨胀能;(3)边水和底水的压能和弹性能;)边水和底水的压能和弹性能;(4)气顶气的膨胀能;(气顶气的膨胀能;(5)重力能。)重力能。第二节第二节 油藏驱动方式及其开采特征油藏驱动方式及其开采特征定义:依靠液体和岩石的弹性能量为主要驱油动力的驱动方式定义:依靠液体和岩石的弹性能量为主要驱油动力的驱动方式机理:埋藏在地下深处的岩石和液体处于压缩状态,当油层压力机理:埋藏在地下深处的岩石和液体处于压缩状态,当油层压力降低时,降低时,a.a.液体发生膨
12、胀体积增大,驱使液体流向压力低的部位液体发生膨胀体积增大,驱使液体流向压力低的部位;b.;b.岩石骨架承压增加岩石骨架承压增加-压实,孔隙体积变小,对液体产生积压作用。压实,孔隙体积变小,对液体产生积压作用。形成条件形成条件无边底水无边底水无气顶无气顶 P Pi iPPb b开采特征开采特征一、弹性驱动一、弹性驱动(elastic drive)(elastic drive)第二节第二节 油藏驱动方式及其开采特征油藏驱动方式及其开采特征定义:定义:对于低于饱和压力油藏依靠分离出的溶解气的对于低于饱和压力油藏依靠分离出的溶解气的膨胀作用为主要驱油动力的驱油方式膨胀作用为主要驱油动力的驱油方式机理:
13、机理:溶解气分离溶解气分离膨胀膨胀驱油驱油形成条件:形成条件:v无边底水无边底水v无气顶无气顶vPPPPb b开采特征:开采特征:二、溶解气驱二、溶解气驱(dissolved gas drive)(dissolved gas drive)I II III I II III 维持油气生产维持油气生产的压差降低,的压差降低,产气量最终降产气量最终降低,故低,故R Rp p达到达到峰值后降低峰值后降低第二节第二节 油藏驱动方式及其开采特征油藏驱动方式及其开采特征三、水压驱动(三、水压驱动(water drivewater drive)定义:定义:驱动能量主要来自与油藏相连通的外部水体时的驱动方式驱动
14、能量主要来自与油藏相连通的外部水体时的驱动方式分类:分类:刚性水驱(边底水体积大、连通性好)和弹性水驱(边底刚性水驱(边底水体积大、连通性好)和弹性水驱(边底水不够充足,注水速度水不够充足,注水速度 采油速度采油速度)刚性水驱刚性水驱形成条件形成条件:油层与边水或底水相连:油层与边水或底水相连通;水层有露头,且存在着良好的通;水层有露头,且存在着良好的供水水源,与油层的高差也较大;供水水源,与油层的高差也较大;油水层都具有良好的渗透性;油水油水层都具有良好的渗透性;油水区之间连通性较好。或者注水开发区之间连通性较好。或者注水开发当注采比为当注采比为1 1时时;无气顶无气顶生产特征生产特征:P
15、P、Q Ql l、R Rp p不变,水侵到不变,水侵到油井后油井后Q Qo o降低,降低,f fw w第二节第二节 油藏驱动方式及其开采特征油藏驱动方式及其开采特征弹性水驱弹性水驱形成条件:形成条件:有底水,但不活跃有底水,但不活跃无气顶无气顶人工注水时注水速度小于人工注水时注水速度小于采液速度采液速度开采特征:开采特征:油藏压力不断降低速度慢油藏压力不断降低速度慢日产油量见水前缓慢下降,日产油量见水前缓慢下降,见水后降低迅速,见水后降低迅速,液量逐渐下降,液量逐渐下降,生产气油比不变生产气油比不变见水后,含水迅速上升见水后,含水迅速上升第二节第二节 油藏驱动方式及其开采特征油藏驱动方式及其开
16、采特征定义:定义:主要依靠气顶的膨胀能作为驱油动力的驱动方式主要依靠气顶的膨胀能作为驱油动力的驱动方式分类:分类:刚性气驱刚性气驱(大气顶、人工注气大气顶、人工注气)和弹性气驱(气顶中等)和弹性气驱(气顶中等)四、气压驱动(四、气压驱动(gascapgascap drive drive)刚性气驱:刚性气驱:形成条件:形成条件:有良好的气源供给,气有良好的气源供给,气顶压力不变,或者注气保持压顶压力不变,或者注气保持压力。无边底水,无人工注水,力。无边底水,无人工注水,地层压力等于饱和压力。地层压力等于饱和压力。生产特征:生产特征:vP P、Q Q和和RpRp基本保持不变基本保持不变v当油气边界
17、移至油井,当油气边界移至油井,Q Qo o上升上升(混合物密度下降,流压下降混合物密度下降,流压下降),油井开始气侵,则气油比增加。油井开始气侵,则气油比增加。第二节第二节 油藏驱动方式及其开采特征油藏驱动方式及其开采特征弹性气驱:弹性气驱:v 随着气顶压力的不断下降,油井已无法保持稳产,产量将缓慢随着气顶压力的不断下降,油井已无法保持稳产,产量将缓慢递减。同时随着油层压力的下降,要从原油中分离出一部分溶递减。同时随着油层压力的下降,要从原油中分离出一部分溶解气,使开采过程中的生产气油比逐步上升。解气,使开采过程中的生产气油比逐步上升。v 弹性气驱油藏开采到一定阶段,将转化为溶解气驱。气顶驱条
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