石油开采-采油工程方案设计(同名44).ppt
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1、硕士硕士20022002级级 现代完井工程现代完井工程采油工程方案设计采油工程方案设计2022-8-521 1、编制采油工程方案的目的和意义、编制采油工程方案的目的和意义 油田开发是一项庞大而复杂的系统工程,因油田开发是一项庞大而复杂的系统工程,因此,在油田投入正式开发之前,必须编制油田开此,在油田投入正式开发之前,必须编制油田开发总体方案,作为油田开发工作的指导性文件。发总体方案,作为油田开发工作的指导性文件。总体方案的重要组成部份和总体总体方案的重要组成部份和总体方案实施的方案实施的。合理开发方案,应力争作到合理开发方案,应力争作到“五个合理五个合理”:合理划分开发层系,合理合理划分开发层
2、系,合理的井网部署,合理的油井生的井网部署,合理的油井生产制度,合理的注水方式,产制度,合理的注水方式,留有合理的后备储量面积。留有合理的后备储量面积。2022-8-53采油工程的任务采油工程的任务 通过油气井和注入井采取一系列工程技术措通过油气井和注入井采取一系列工程技术措施,作用于油藏,使油气更充分地流入井内,并施,作用于油藏,使油气更充分地流入井内,并举升到地面,举升到地面,因此,采油工程是实现油田开发指标和完成因此,采油工程是实现油田开发指标和完成油气生产任务的重要工程技术保证。油气生产任务的重要工程技术保证。2022-8-54采油工程的特点采油工程的特点 涉及的技术面广、综合性强而又
3、复杂;涉及的技术面广、综合性强而又复杂;与油藏工程和地面工程有着紧密的联系;与油藏工程和地面工程有着紧密的联系;工作对象是生产条件各不相同的油气井和注工作对象是生产条件各不相同的油气井和注入井,且这种条件还随油藏动态而不断的变化。入井,且这种条件还随油藏动态而不断的变化。因此,采油工程方案设计是一项技术性强、因此,采油工程方案设计是一项技术性强、难度大的工作。难度大的工作。2022-8-552 2、采油工程方案在油田开发总体建设方案中的、采油工程方案在油田开发总体建设方案中的地位地位 油田开发总体建设方案的编制,是在地质勘探油田开发总体建设方案的编制,是在地质勘探成果和探井试油、试采工作的基础
4、上进行的。成果和探井试油、试采工作的基础上进行的。包括:包括:油藏地质研究,油藏工程方案,钻井工油藏地质研究,油藏工程方案,钻井工程方案,采油工程方案,油气地面集输工程方案程方案,采油工程方案,油气地面集输工程方案及总体方案经济评价等六大部分。及总体方案经济评价等六大部分。各部分间的联各部分间的联系如图所示。系如图所示。2022-8-56油田开发总体设计方案油田开发总体设计方案总体总体经济经济评价评价 方案方案决策决策钻井工程钻井工程设设 计计地面集输地面集输工程设计工程设计采油工程采油工程设设 计计2022-8-57 油藏工程设计油藏工程设计是依据油藏地质模型和试油、是依据油藏地质模型和试油
5、、试采资料,通过一系列动态实验和模拟,在进一试采资料,通过一系列动态实验和模拟,在进一步加深对油藏认识的基础上,确定开发方式和规步加深对油藏认识的基础上,确定开发方式和规模、划分开发层系、确定井网,应用模、划分开发层系、确定井网,应用油藏工程方油藏工程方法法和和数值模拟技术数值模拟技术预测开发动态指标,并在技术预测开发动态指标,并在技术经济综合分析的基础上制定油藏工程方案。经济综合分析的基础上制定油藏工程方案。2022-8-58 采油工程设计采油工程设计是依据油藏地质研究成果和油是依据油藏地质研究成果和油藏工程方案,制定应采取的一系列工程措施方案。藏工程方案,制定应采取的一系列工程措施方案。其
6、中也包括根据油藏地质条件和当前工艺技术水其中也包括根据油藏地质条件和当前工艺技术水平对实现油藏工程方案的开发指标平对实现油藏工程方案的开发指标(主要是产量、主要是产量、注入量及压力保持水平注入量及压力保持水平)的可行性进行评价。的可行性进行评价。它将直接涉及到油藏工程方案的适用性和可它将直接涉及到油藏工程方案的适用性和可操作性。操作性。2022-8-59 由于油田产能建成之后,油田开发指标和原由于油田产能建成之后,油田开发指标和原油生产计划,必须通过采油工程措施的实施来实油生产计划,必须通过采油工程措施的实施来实现。所以,采油工程方案在总体方案的实施中处现。所以,采油工程方案在总体方案的实施中
7、处于十分重要的位置。于十分重要的位置。各子系统都将影响总体方案的经济效益。各各子系统都将影响总体方案的经济效益。各工程方案的可操作性及总的经济效益是总体方案工程方案的可操作性及总的经济效益是总体方案决策的最终依据。决策的最终依据。2022-8-5103 3采油工程方案编制的原则及要求采油工程方案编制的原则及要求 采油工程方案的编制,一般应遵循以下基本采油工程方案的编制,一般应遵循以下基本原则:原则:符合本油田开发的总体布署和技术政策;符合本油田开发的总体布署和技术政策;适合油藏地质和环境特点;适合油藏地质和环境特点;采用先进而适用的工艺技术,具有良好采用先进而适用的工艺技术,具有良好的可操作性
8、;的可操作性;体现少投入多产出的经济原则。体现少投入多产出的经济原则。2022-8-5112022-8-5124 4采油工程方案编制的前期准备采油工程方案编制的前期准备 早期介入,熟悉和掌握油藏特点,参与油田开早期介入,熟悉和掌握油藏特点,参与油田开发的总体布署工作;发的总体布署工作;收集和分析油藏地质和试油、试采及钻井完井收集和分析油藏地质和试油、试采及钻井完井资料;资料;结合油藏特点和总体布署的要求进行技术调研;结合油藏特点和总体布署的要求进行技术调研;2022-8-513 拟订采油工程方案编制大纲,确定重点,拟订采油工程方案编制大纲,确定重点,提出试采工艺要求和方案编制过程中需要开展的提
9、出试采工艺要求和方案编制过程中需要开展的研究课题;研究课题;针对油田的某些特殊问题开展专题研究或针对油田的某些特殊问题开展专题研究或现场工艺试验,为方案编制进行必要的技术准备。现场工艺试验,为方案编制进行必要的技术准备。2022-8-514 5 5采油工程方案的基本构成采油工程方案的基本构成 尽管各个油田的情况千差万别,但油田开发尽管各个油田的情况千差万别,但油田开发工作仍工作仍遵循一些基本规律遵循一些基本规律和和存在着需要解决的基存在着需要解决的基本问题本问题。根据采油工程在油田开发过程中的任务,。根据采油工程在油田开发过程中的任务,采油工程方案的基本构成采油工程方案的基本构成如图所示。如图
10、所示。2022-8-515采油工程方案基本构成采油工程方案基本构成 2022-8-516二、采油工程方案的基本内容二、采油工程方案的基本内容 (1)(1)油藏地质基础油藏地质基础 油藏是采油工程措施的对象,所以,油藏地质油藏是采油工程措施的对象,所以,油藏地质特征是采油工程方案设计的重要基础。采油工程特征是采油工程方案设计的重要基础。采油工程方案设计时,必须获取以下油藏地质研究成果,方案设计时,必须获取以下油藏地质研究成果,从采油工程角度加以分析、提出油藏地质对采油从采油工程角度加以分析、提出油藏地质对采油工程的特殊要求。并以它们作为采油工程方案论工程的特殊要求。并以它们作为采油工程方案论证的
11、地质依据。证的地质依据。2022-8-517地质构造与地应力分布特征;地质构造与地应力分布特征;储层分布特征及油水关系;储层分布特征及油水关系;储层岩心分析储层岩心分析(储层的孔、渗、饱和岩石矿物储层的孔、渗、饱和岩石矿物组成组成)。2022-8-518(2)(2)油藏工程基础油藏工程基础采油工程方案是在地质研究和油藏工程设计的基采油工程方案是在地质研究和油藏工程设计的基础上进行的。础上进行的。采油工程方案是油田开发总体建设采油工程方案是油田开发总体建设方案实施的核心,是实现方案目标的重要工程技方案实施的核心,是实现方案目标的重要工程技术保证。术保证。2022-8-519 编制采油工程方案所涉
12、及和需获取的编制采油工程方案所涉及和需获取的油藏工程的相关内容油藏工程的相关内容2022-8-5202 2开发全过程的系统保护油层要求与措施开发全过程的系统保护油层要求与措施 系统保护油层技术是关系到油田开发效果的关系统保护油层技术是关系到油田开发效果的关键技术。钻井、完井、采油、注水、修井作业、键技术。钻井、完井、采油、注水、修井作业、增产措施等油田开发所要采取的一系列工程技增产措施等油田开发所要采取的一系列工程技术措施中,如果都能实现有效的系统保护油层,术措施中,如果都能实现有效的系统保护油层,将会减轻油层伤害,充分发挥油层潜能,减少将会减轻油层伤害,充分发挥油层潜能,减少为解除油层伤害的
13、作业工作量,从而提高油田为解除油层伤害的作业工作量,从而提高油田开发效益。开发效益。2022-8-521油田开发过程的系统保护油层主要包括:油田开发过程的系统保护油层主要包括:钻井、完井过程中的油层保护;钻井、完井过程中的油层保护;射孔、修井作业中的油层保护;射孔、修井作业中的油层保护;注水过程中的油层保护;注水过程中的油层保护;增产措施中的油层保护。增产措施中的油层保护。2022-8-522 所有的保护油层措施都是建立在储层岩性特所有的保护油层措施都是建立在储层岩性特征分析、岩心分析和入井流体的敏感性试验及对征分析、岩心分析和入井流体的敏感性试验及对可能造成油层伤害的主要因素进行分析的基础上
14、。可能造成油层伤害的主要因素进行分析的基础上。其关键是优选入井流体其关键是优选入井流体(包括:钻井液、完井液、包括:钻井液、完井液、射孔液、修井液、压裂液、酸液、注入水质及其射孔液、修井液、压裂液、酸液、注入水质及其添加剂或处理剂的筛选添加剂或处理剂的筛选)和优化作业工艺。在优和优化作业工艺。在优选入井流体和优化作业工艺中,必须坚持适用性、选入井流体和优化作业工艺中,必须坚持适用性、有效性、可操作性和经济性原则。有效性、可操作性和经济性原则。2022-8-5233 3完井工程要求及投产措施完井工程要求及投产措施完井工程是包括从钻开油层开始直到投产前的一完井工程是包括从钻开油层开始直到投产前的一
15、系列单项工程的系统工程,也是钻井工程与采油系列单项工程的系统工程,也是钻井工程与采油工程的交汇点。它直接影响油井的产能和油田开工程的交汇点。它直接影响油井的产能和油田开发效益。发效益。完整的完井工程设计包括:完整的完井工程设计包括:2022-8-5242022-8-5252022-8-526 由于完井工程涉及钻井和测井等部门的一系由于完井工程涉及钻井和测井等部门的一系列单项工程,采油工程方案中的列单项工程,采油工程方案中的不不能代替钻井部门的单项工程设计,能代替钻井部门的单项工程设计,因此,采油工程方案中的因此,采油工程方案中的部分主部分主要包括以下几部分。要包括以下几部分。2022-8-52
16、7(1)(1)完井方式选择完井方式选择 完井方式选择是完井设计中需要首先解决的完井方式选择是完井设计中需要首先解决的问题。因为,不同完井方式的钻开油层、井身结问题。因为,不同完井方式的钻开油层、井身结构、套管程序、固井及实现完井方式的工艺都有构、套管程序、固井及实现完井方式的工艺都有所不同。所不同。完井方式在有针对性的进一步分析油藏地质完井方式在有针对性的进一步分析油藏地质特征和油藏工程设计要求的基础上遵循以下原则特征和油藏工程设计要求的基础上遵循以下原则进行选择:进行选择:2022-8-528 符合油藏地质特点,满足油田开发的总体需要;符合油藏地质特点,满足油田开发的总体需要;有利于油层保护
17、,尽可能减少对油层的伤害;有利于油层保护,尽可能减少对油层的伤害;从油田开发的全过程出发,最大限度地满足采油从油田开发的全过程出发,最大限度地满足采油工艺工艺(注水、防砂、修井、增产措施等注水、防砂、修井、增产措施等)的需要;的需要;尽量选择工艺简单可行而又能满足开发要求的低尽量选择工艺简单可行而又能满足开发要求的低成本、高效益的完井方式。成本、高效益的完井方式。2022-8-529(2)(2)钻开油层及固井要求钻开油层及固井要求 根据选定的完井方式和油藏压力及储层特性根据选定的完井方式和油藏压力及储层特性提出对钻开油层及完井液密度、失水量等的要求,提出对钻开油层及完井液密度、失水量等的要求,
18、以及对固井水泥浆返高和固井质量要求。以及对固井水泥浆返高和固井质量要求。2022-8-530(3)(3)生产套管设计生产套管设计 根据采油方式选择论证结果,在选定油管直根据采油方式选择论证结果,在选定油管直径和考虑开发过程中可能采取的采油工艺的基础径和考虑开发过程中可能采取的采油工艺的基础上确定生产套管尺寸,并提出对套管的材料、强上确定生产套管尺寸,并提出对套管的材料、强度及密封要求。度及密封要求。2022-8-531(4)(4)射孔工艺方案设计射孔工艺方案设计 射孔参数优化:利用射孔软件对影响射孔效射孔参数优化:利用射孔软件对影响射孔效果的孔径、孔密、相位角和布孔方式进行敏感性果的孔径、孔密
19、、相位角和布孔方式进行敏感性计算,选出合理的射孔参数。计算,选出合理的射孔参数。射孔工艺:选择射孔方式及管柱;选定负射孔工艺:选择射孔方式及管柱;选定负压值及射孔液;选择射孔枪及射孔弹。压值及射孔液;选择射孔枪及射孔弹。2022-8-532(5)(5)投产措施投产措施 投产方式:根据油藏压力、油井产能及自喷投产方式:根据油藏压力、油井产能及自喷能力确定油井能否自喷;需要诱喷才能投入自喷能力确定油井能否自喷;需要诱喷才能投入自喷生产的井,确定诱喷方式;非自喷井则需要结合生产的井,确定诱喷方式;非自喷井则需要结合采油方式选择结果,确定以什么人工举升方式投采油方式选择结果,确定以什么人工举升方式投入
20、生产。入生产。2022-8-533 投产前的井底处理方案:对于油层受伤害投产前的井底处理方案:对于油层受伤害较严重的油井,确定消除伤害恢复油井产能的措较严重的油井,确定消除伤害恢复油井产能的措施,并预测产能及能否自喷,对于基本上都要采施,并预测产能及能否自喷,对于基本上都要采用压裂投产的低渗透油藏,则需要另行编制低渗用压裂投产的低渗透油藏,则需要另行编制低渗透油田整体压裂改造方案。透油田整体压裂改造方案。2022-8-5344 4注水工艺设计注水工艺设计 对于注水开发的油田,注水是人工作用于油藏对于注水开发的油田,注水是人工作用于油藏保持能量提高其产量和采收率的主要手段,油田保持能量提高其产量
21、和采收率的主要手段,油田开发过程中的一系列工程技术措施也是由注水而开发过程中的一系列工程技术措施也是由注水而引起。注水工艺如何满足油藏工程设计要求,实引起。注水工艺如何满足油藏工程设计要求,实现有效注水是采油工程方案的重要内容。注水工现有效注水是采油工程方案的重要内容。注水工艺设计结果既对油田地面注水系统提出要求,又艺设计结果既对油田地面注水系统提出要求,又受地面工程的制约。因此,注水工艺设计的核心受地面工程的制约。因此,注水工艺设计的核心是尽量选择既满足油藏工程方案要求,又不额外是尽量选择既满足油藏工程方案要求,又不额外增加地面注水系统建设投资的工艺技术。增加地面注水系统建设投资的工艺技术。
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