第二章油田开发设计.

上章回顾1、石油的生成及油气藏的形成无机说2、岩石的物理性质油气藏及流体的物理性质有机说孔隙度3、油层流体的物理性质4、流体在地层中的渗流渗透率饱和度压缩系数组成压缩因子粘度溶解和分离溶解气油比体积系数粘度单相线性单相径向多相渗流相渗曲线矿化度第二章油田开发设计开发方案的调整和完善一个油田的正规开发一般要经历三个阶段：开发前的准备阶段开发设计和投产详探开发试验油层研究和评价全面布置开发井制订和实施完井方案、注采方案(开发方案的制订和实施)工艺技术措施调整井网层系调整开发方式调整第一节开发方案设计概述◆合理划分开发层系油田开发进行方案设计必须做到五个合理◆合理油井工作制度◆合理的注水方式和注水强度◆合理地后备储量面积◆合理井网部署（布井形式和井排距）一、油田开发层系的划分不同油藏的驱油机理、开采特点有很大区别，它们对油田开发的部署、开采条件的控制、采油工艺技术、开采方式、甚至对地面油气集输流程都有不同的要求。在制订开发方案时，需要将油田的各层进行划分，缓解层间差异一个油田往往是由几个油藏组成，而组成油田的各个油藏在油层性质、圈闭条件、驱动类型、油水分布、压力系统、埋藏深度等方面都不同，有时差别很大。一、划分开发层系的意义把特征相近的油层组合在一起，用单独一套开发系统进行开发，并以此为基础进行生产规划、动态分析和调整。划分开发层系：（4）划分开发层系，能更好地发挥采油工艺手段的作用，进行分层注水、分层采油和分层控制的措施。（1）合理划分开发层系，有利于充分发挥各类油层的作用，从而缓和层间矛盾，改善油田开发效果。（2）划分开发层系后，可以针对不同层系的特殊要求设计井网和进行地面生产设施规划和建设。（3）划分开发层系，可以提高采油速度，加速油田生产，缩短开发时间，并提高投资回收期。二、划分开发层系的原则（1）多油层油田，如具有以下地质特征时，原则上不能合并到同一开发层系中：①储油层岩石和物性差异较大；②油气水的物理化学性质不同；③油层压力系统和驱动类型不同；④油层层数太多，含油井段的深度差别过大；（2）每套层系应具有一定的厚度和储量，保证每口井具有一定的生产能力，并达到较好的经济指标。（3）一个开发层系上下必须具有良好的隔层，保证在注水开发过程中层系间不会串通和干扰。（5）在采油工艺所能解决的范围内，开发层系不宜划分过细，以减少建设工作量，提高经济效益。（4）同一开发层系内各油层的构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应基本一致。在开发非均质多油层油田时，划分开发层系后，一套开发层系中仍然包括几个到十几个油层。层间差异仍是不可避免的。为进一步改善油田开发效果，对它们实施分层注水和分层采油工艺，缓解层间矛盾。二、油田开发方式和注水方式的选择开发方式及其选择1、天然能量边底水的压能流体和岩石的弹性膨胀能气顶气的弹性膨胀能溶解气的弹性膨胀能原油本身的位能2、人工补充能量人工向油藏注水、注气来增加油藏驱油能量驱动石油流动的能量可以是几种能量的综合作用油层分布稳定，连通性好，外围有广大的含水区，而且边水活跃；或者油田有很大气顶，油层垂向渗透性好；或者油田面积小，天然能量满足需求国内外许多油田都采用人工注水保持压力的开发方式二、油田开发方式和注水方式的选择注水井在油藏所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系。确定注水方式的主要依据：目前国内外油田所采用的注水方式边缘注水切割注水面积注水油层性质和构造条件注水方式及其选择1、边缘注水(marginalflood)注水井部署在含水区内或油水过渡带上或含油边界以内不远处。注水井分布在含油区上注水井分布在含水区缘外注水分类缘上注水注水井分布在油水过渡带上缘内注水边缘注水示意图2、切割注水(Cuttingflood)利用注水井排将含油面积切割成许多块（切割区），每个切割区可以作为一个独立的开发单元。切割注水示意图3、面积注水(patternflooding)将注水井和生产井按一定的几何形状和密度均匀地布置在整个含油面积进行开发。(a)正对式排状注水(b)交错式排状注水线性注水示意图注采井数比为1：1（1）线状注水系统(Lineflooding)注水井和生产井都等距地沿着直线分布，一排注水井对应一排生产井。注水井与生产井即可以正对也可以交错。（2）强化面积注水系统根据油水井相互位置和所构成的井网形状不同五点法七点法九点法四点法由于面积注水井网的灵活性较大，因此具有较强的适应性。井网部署在确定了独立的开发层系以后，就要在油藏上布井。井网部署就是在一个含油面积上确定一口采油井能控制多大的面积，通常以“KM2/井”表示。换句话说，井网部署就是确定井网和井距。井网部署是油田开发中的一项重要技术问题。它不仅关系到油田开发效果，而且关系到油田的投资、建设速度和经济效益。三、井网部署和油井工作制度的确定井网可以分成两大类：一类是排状（行列）井网，即把井按直线一排一排地分布，或者按换状一圈一圈地分布。井网的分类另一类是网状（面积）井网，就是把井按一定的几何图形均匀地布置在油田面积上。对于靠自然能量开采的油田，在选择布井方式时，要考虑油田的形状、大小、能量来源以及油层性质参数等因素，充分利用油层能量。根据生产井数和开发方式所要求的注水井数得到总井数，总井数除以含油面积得井网密度。井网密度为了确定油田的产量水平和开发时间，在确定井数以后，还要确定油田的工作制度。所谓油井的工作制度，就是确定油井供给边缘上的压力和生产井井底压力之差，即生产压差。在水驱油田中，一般控制井底压力，使它不低于饱和压力，以便在油层中保持单项流动。油井的工作制度•日产能力——油田内所有油井每天应该生产的油量总和，t/d；•日产水平——油田实际日产量的大小，t/d；•日产能力与日产水平的差别是：日产能力是应该生产的石油数量，日产水平是实际生产的石油数量。二者差别越小，说明油田开发工作做得越好。•平均单井产量——油田实际产量除以生产井数，ｔ/（ｄ井）；•综合气油比——实际总日产天然气量与实际总日产石油量之比，ｍ3/ｔ（或ｍ3/ｍ3）；•累计气油比——油田投入开发以来累计生产天然气量与累计生产石油量之比，ｍ3/ｔ（或ｍ3/ｍ3）；四、开发指标（技术指标、经济指标）采油速度——年采出油量与地质储量之比，它是衡量油田开采快慢的指标，%；•采油指数——采油井在单位生产压差下的日产油量，m3/(MPad)；•采出程度——油田某一时期累计采油量与地质储量之比，它反映油田储量的采出情况，%；•最终采收率——油田开发结束时累计采油量与地质储量之比，是衡量油田开发效果的指标，%；•日产水量——油田每天产出的水量，ｍ3/ｄ；•综合含水率——产水量与产液（油水混合）量之比，它反映油田的水淹程度，%；•日注入量——每天向油层注入的水量，ｍ3/ｄ；•注入程度——累计注入量与油层总孔隙体积之比，%；•注采比——注入量与采出量之比，小数；目前地层压力——油田投入开发以后，某一时期测得的油层中部压力，MPa；•井底流动压力——原油从油层流到井底时所剩余的压力，简称流压，MPa；•饱和压力——在油层温度下，随地层压力下降，第一批气泡从油中分离出来时的压力，MPa；•总压差——原始地层压力与目前地层压力之差，MPa；•地饱压差——目前地层压力与饱和压力之差，MPa；•流饱压差——流动压力与饱和压力之差，MPa；•采油压差——目前地层压力与油井井底流动压力之差，MPa；•注水压差——注水井井底流动压力与注水井目前地层压力之差，MPa。经济指标经济评价所依据的技术指标1）油田布井方案，总钻井数，采油井数和注水井数；2）油田开发阶段的采油速度、采油量、含水上升百分数；3）各开发阶段的开发年限及总开发年限；4）不同开发阶段所使用的不同开发方式的井数；5）油田注水或者注气方案，注水量或者注气量；6）不同开发阶段的采出程度和所预计的最终采收率；7）开发中的主要工艺技术措施等第二节油田的合理开发程序把油田勘探与开发密切地结合起来，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，尽可能的用较少的井，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，从而正确地解决认识油田和开发油田的矛盾基本原则1、对含油面积大、地质特征变化大的油田，应分区投入开发；2、对非均质油田，应划分开发层系，分层系投入开发；3、对每个开发区的每套开发层系，分阶段有步骤地投入开发1.开辟生产试验区从而认识油田的基本特点不同类型油田的合理开发程序非均质、多油层大型油田的合理开发程序2.钻开发资料井并着重掌握主力油层的地质规律3.部署基础井网、开发主力油层、认识其它油层4.先钻井、后定注采井别以便合理有效地开发不稳定油层1.早期评价阶段-取得各项资料断块油田的合理开发程序2.详探部署与开发结合阶段3.试采阶段-提供依据4.开发方案的编制和实施阶段5.油田开发监测6.油藏开发调整1.油田开发层系划分的原则2.油田的注水方式3.井网的分类4.油田开发常用的技术指标（27个）5.非均质、多油层大型油田的合理开发程序6.断块油田的合理开发程序小结