油气田开发地质1、各种注水方式的优缺点及针对性(边缘、切割、面积)。一、油田注水方式注水方式:就是油水井在油藏中所处的部位和它们之间的排列关系。目前国内外应用的注水方式或注采系统,主要有边缘注水、切割注水、面积注水和点状注水四种方式。1.边缘注水边缘注水根据油水过渡带的油层情况分为边外注水(缘外注水)、缘上注水、边内注水三种情况。2.边内切割注水方式适用条件:油层大面积分布(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。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。3.面积注水方式根据采油井和注水井之间的相互位置及构成井网形状的不同,面积注水可分为四点法面积注水、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。2、储层平面、纵向水驱油运动规律及剩余油分布特征。油层注水后,注入水在油层纵向或平面上的运动规律,在很大程度上受油层非均质性和沉积相分布所控制。同一油层在相同注水条件下,注入水总是先进入高渗透层或流向河道中心,因为那里孔喉半径最大,流动阻力最小,注入水易于流动。一、纵向油水运动规律1、油层水淹受沉积韵律控制注水开发的砂岩油层,纵向上油水运动规律在很大程度上受沉积韵律控制;正韵律油层,注入水首先沿底部高渗透层段突进,反韵律则不同,从而表现出不同的水淹韵律。(1)正韵律油层水淹特点。(2)反韵律油层水淹特点。(3)多段多韵律油层水淹特点。(4)薄油层水淹特点。二、平面油水运动规律不同沉积相带中,由于水动力条件差异,其颗粒大小、分选程度、渗透率和原始含油饱和度的变化都各不相同。一般来说,河道中渗透率较高,变化较大。大量注水资料表明,对河流沉积而言,平面油水运动规律受沉积相带和主流线的流向控制。因为河道沉积具有古坡度,由于重力作用,注入水易沿古河道坡度向下运动,形成自然水路。其次,河道中沉积的颗粒具有沿河道方向定向排列的趋势,造成注入水或注入气体向河道下游和上游方向运动速度快于两侧。由河床中心下切带沉积的砂粒向河床边部沉积的砂粒由粗变细,由薄变厚,由非均质比较严重逐渐变成相对均匀。当注水后,注入水总是首先沿河床中心运动,然后向两侧推进。这种依次的油水运动规律,决定油井见效见水的次序和油井由高产变低产、低产变高产的转移接替规律。1、注入水推进方向与沉积相的关系2、注入水沿砂体延伸方向推进。3、裂缝和断层中的水推进速度最快,流量最大。三、剩余油分布及其研究方法剩余油是指油田注水开发后剩余在油层中的原油,包括微观和宏观两个部分,是涉及提高油田最终采收率的重大问题。因此,油田水淹后期剩余油分布的啊研究已受到国内外的广泛重视。1、剩余油的研究方法总的来说,研究剩余油的方法,大致分为两类。(1)室内研究。室内研究主要包括以下内容:(2)矿场剩余油分布规律研究。2、剩余油分布(1)剩余油的微观产状。大量研究表明,油田开采之后,油层中微观剩余油分布有以下三种主要形式。1)滞留带中的剩余油(因压力梯度小,油不流动的油层部位)。2)毛细管压力束缚的剩余油(油残留在驱替剂通过的地带,细小的孔隙完全被毛细管压力束缚的油充满,)3)以薄膜状存在于岩石表面的剩余油(薄膜油)(2)剩余油在平面上的宏观分布。剩余油在平面上的宏观分布形式主要有:1)开发初期未列入储量计算的表外储层。2)储量级别低的夹层中的剩余油3)“死油区”,。4)油水过渡带。5)在油层极具增厚的地方6)采用内部注水的油田,注水由油藏内部向边部方向推进,在边部油井水淹后,位于这些井和外含油边界之间的环状带有剩余油分布。7)井网因素造成的边角驱扫不到的剩余油等。大量实际研究表明:同一油层不同部位剩余油分布不同。(3)剩余油在纵向上分布主要有以下几种形式:1)井网控制不住的油层。2)开发层系以外的油层。3)在合注合采时,由于层间干扰,造成一部分油层或层段不产油或产油很少。4)同一油层,由于渗透性差异造成有些层段不产油或基本不产油。3、低渗透储层评价的研究内容和进展。1)低渗透储层概念低渗透油田是一个相对的概念,世界各国的划分标准和界限因不同国家、不同时期的资源状况和技术经济条件不同而各异。目前通常把低渗透油田的上限定为50×10-3um2,这一观点也为前苏联M.JI.苏尔古伊耶夫所认可,并进一步将低渗透油藏分为三种类型:低渗透油田(储层渗透率为50×10-3~10×10-3um2),特低渗透油田(储层渗透率为10×10-3~1×10-3um2),超低渗透油田(储层渗透率为1×10-3~0.1×10-3um2)。美国A.I.Leverson(1975年)认为低渗透油藏上限为10×10-3um2;我国罗蛰潭、王允成(1986)把渗透率小于100×10-3um2的称为低渗透储层。李道品等把渗透率为0.5~50×10-3um2的储层统称为低渗透储层。我国目前通用的标准是将渗透率在10-50mD的储层称为低渗透储层,将渗透率在1-10mD的油田称为特低渗透储层。2)低渗透储层评价概念综合运用地质、钻井、测井和实验分析的资料,对储层所处的成岩阶段、原生和次生矿物、各种孔(裂)隙的测定、分类、孔隙结构及它们对油气渗流的影响等进行全面研究和评价,就叫储层评价,储层评价是勘探开发中的重要研究内容之一。对低渗透储层所做的评价称为低渗透储层评价。3)低渗透储层评价的内容①常规储层评价内容常规储层评价内容包括:单井储层评价、区域储层评价、开发储层评价、储层敏感性评价。4、油层原始压力、地层压力概念,如何根据压力评价地层流体状态。原始油层压力:在未开采以前油层所具有的压力。通常在打完第一口探井或最初几口探井之后,关井使油层压力恢复平衡,然后把压力计放到井下油层中部测量取得。又称孔隙流体压力。指地层孔隙内的油、气、水的压力。测压方法:1、直接测压法,2、间接计算法3、分析地下流体动态。5、提高采收率方式,重点叙述二氧化碳及微生物驱的机理。一次采油是依靠油藏的天然能量驱动采油,如溶解气驱、重力驱、气顶气驱和天然水驱。一次采油法又称能量衰竭法。注水或注气采油方法称为二次采油法。三次采油是指向油层注入化学或气体溶剂,对油田进行第三次开采。现在人们一般把注水采油以外的方法(不包括一次采油)统称为提高原油采收率方法。目前提高采收率技术,归纳起来可分为三大类。(1)化学驱,(2)气体溶剂驱,(3)热力驱,6、储层敏感性定义,敏感性评价内容,评价方法。储层对各种类型地层损害程度的敏感性程度,即为储层敏感性。而对储层受到损害的程度和规律的认识,就是对储层敏感性的分析和评价。1)储层损害的机理储层损害机理可细分为四类:(1)外来液体中的水矿化度低引起油气储层中粘土矿物水化、膨胀、分散、脱落、运移而减少或堵塞储层的孔隙通道。(2)外来液体造成的微粒运移堵塞油气储层的孔隙通道。(3)外来液体与储层中的流体不配伍,发生物理化学作用而产生沉淀。(4)外来液体的侵入会造成油气层润湿性改变或形成高粘度乳化液,使油相渗透率降低或堵塞储层。2)储层敏感性评价程序及方法(1)岩石基本性质的测试研究与潜在的敏感性分析(2)流体接触岩心流动实验评价储层敏感程度流体接触实验主要包括流速敏感型实验、正反向流动实验、水敏性实验、盐敏性实验、酸敏性实验、系列流体评价实验等。7、低渗透储层提高采收率方法和技术。一次采油是依靠油藏的天然能量驱动采油,如溶解气、重力驱、气顶气驱和天然水驱。一次采油法又称为能量衰竭法。当天然能量衰竭后,绝大部分原油仍然残留在油层中,这时运用注水或者注气补充能量,可以大幅度提高开发效果。注水或注气采油方法称为二次采油法。三次采油是指向油层中注入化学或气体溶剂,对油田进行第三次开采。目前提高采收率技术,归纳起来可分为4大类。1)注水时加入各种添加剂提高采收率(化学驱)2)互溶混相驱方法3)热驱方法4)微生物驱方法1)注水时加入各种添加剂提高采收率(化学驱):活性水驱、注稠化水、注泡沫水、注入氢氧化钠、注二氧化碳水、注胶束溶液、2)互溶混相驱方法:高压注气、注富气、注溶剂。3)热驱方法;注热蒸汽、蒸汽驱油、蒸汽吞吐、②火烧油层(火驱)法8、储层非均质性研究内容及研究重点。一、关于储层非均质性的概念储层非均质性是指表征储层特征的参数在空间上的不均匀性。二、储层非均质性的分类(1)微观孔隙非均质性(2)层内非均质性(3)平面非均质性(4)层间非均质性。三、研究储层非均质性的意义储层的非均质性对开发效果有重大影响。四、研究内容:1、砂体几何形态与连续性的确定2、砂体的连通性分析3、砂体微观孔隙结构特征分析4、润湿性分析5、储层的层内层间非均质性研究6、砂体的孔隙度、渗透率平面非均质性9、开发阶段,油藏动态监测的内容油藏一旦投入开发,地下油水就处于运动状态,注水开发油藏更是如此。为了及时掌握这种动态变化情况,在油田开发的全过程中,就要运用各种监测手段和技术方法,测取油层的压力、油水井的分层出油和吸水剖面、油水运动和油层水淹特征以及井下技术状况等动态资料,为油藏动态分析和开发调整提供依据。动态监测是油藏开发中的一项重要基础工作,它贯穿于油藏开发的始终。不仅是利用各种仪器,采用不同测试手段和测量方法,获取开采过程中的动态和静态资料,而且还要监督所取资料的齐全准确和质量,遵循资料全,有代表性,有足够样品数的原则。动态监测的内容是根据油藏特点开发要求决定的,一般包括:流量监测;油层压力监测;油井产出剖面及吸水剖面临测;井下技术状况监测等。但对一些特殊油藏,则另有其它内容的监测。1)流量监测2)油、水井压力监测3)油井产出剖面和注水井吸水剖面监测4)井下技术状况监测5)油层水淹监测6)特殊类型油藏的动态监测稠油、高凝油田的监测、有气顶、油藏的监测、底水油藏监测、凝析油气藏的监测10、鄂尔多斯盆地,主要油气产层和它的储集特征鄂尔多斯盆地特地渗透储层岩性主要为细-粉砂岩,孔喉结构以小孔、细喉为主,渗流阻力大,启动压差大。陆相和海相交互沉积决定了沉积微相变化大,经过成岩作用的强烈改造,储层在纵横向上均表现出强烈的非均质性。油层普遍与烃原岩相邻,受构造控制作用小,储层以三角洲前缘亚相为主,油层分布相对稳定,以大型岩性油藏为主。但油层厚度薄、物性差、含油丰度低,一般每平方千米为40-50万吨。同时,天然能量匮乏,地层压力低,压力系数普遍小于1(一般为0.6-0.8),渗透率随压力下降而降低,渗透率越低,压力敏感性越强,油田开发难度大,单井产量低。这种“低渗、低压、低产”的油藏,开发难度极大,主要表现在以下几个方面:1)勘探阶段油藏识别难。低渗透油藏主要与沉积岩性有关,一般不受构造控制,属隐蔽性油藏,常规勘探方法不易识别。2)油气层判别难。储层普遍具有低孔、低渗、低含油饱和度的特征,油层与水层、有效储层与非储层的岩性与电性响应差异小,有效储层识别难度大。3)有效驱替压力系统难以建立。岩石孔喉细微,,比表面积和原油边界厚度大,流体在储层中呈现非达西渗流特征,启动压差大,难以建立有效的驱替压力系统。4)油井稳产难度大,地层压力低,弹性能量匮乏,油井投产后,产量下降幅度大。5)油井保护难度大。储层对液相伤害、固相伤害都较为敏感,并且伤害后不易解除。鄂尔多斯盆地油气主要产层包括侏罗系延安组与三叠系延长组储层,延安组分别有延6、延8、延9与延10油层组,延长组主要为长2、长4+5、长6、长8油层组。