韓俊堂 油氣田開發方案設計-文庫吧

【正文】 藏工程設計：劃分開發層系，就是要把特征相近的油層組合在一起，用一套井網單獨開采。那么具備什么特點的油層可組合在同一開發層系內呢？總結國內外在開發層系劃分方面的經驗教訓，特別是大慶油田在層系劃分方面的試驗研究，得出合理地組合與劃分開發層系應考慮的原則是：①同一層系內各油層的性質應相近，以保證各油層對注水方式和井網具有共同的適應性，減少開采過程中的層間矛盾；②一個獨立的開發層系應具有一定的儲量，以確保達到較好的經濟指標；③各開發層系間必須具有良好的隔層，以便在注水開發的條件下，層系間能嚴格地分開，確保層系間不發生竄通和干擾；④同一開發層系內油層構造形態、油水邊界、壓力系統和原油物性應比較接近；⑤應考慮當前的采油工藝技術水平，在分層開采工藝所能解決的范圍內，應避免劃分過細的開發層系，以減少建設工作量，提高經濟效益；⑥同一油藏相鄰油層應盡可能組合在一起。（4）、鉆井工程設計：石油、天然氣勘探、開發中組織鉆井施工的一項最基本的計劃。分為地質設計、鉆井口井設計、施工進度、費用預算四個部分。包括如下主要內容：井位的選擇，設備選型，井身結構和套管程序的確定，鉆柱設計及下部鉆具組合，鉆井參數的設計，鉆井液的選擇及參數設計，固井設計，井控設計，固控設計，地層孔隙壓力監測，漏失試驗，油氣層保護，環境，安全生產，防噴要求及措施，施工進度計劃，全井成本預算。鉆井工程設計是鉆井施工作業必須遵循的原則，是組織生產和技術協作的基礎，搞好單井預算和決算的唯一依據。鉆井設計的科學性，先進性關系到一口井作業的成敗和效益。科學鉆井水平的提高在一定程度上依靠鉆井設計水平的提高。搞好鉆井工程設計也是提高技術管理和加強企業管理水平的一項重要措施，是鉆井生產實現科學化管理的前提。鉆井工程設計應包括以下方面的內容：；；；；； ；。鉆井設備可以按設計及分類細分為若干部件系統。這些系統可分為：；；；；；。（5）、采油工程設計：油井流入動態是指油井產量與井底流動壓力的關系，它反映了油藏向該井供油的能力。從單井來講，IPR曲線表示了油層工作特性。因而，它既是確定油井合理工作方式的依據，也是分析油井動態的基礎。本次設計油井流入動態計算采用Petrobras方法。Petrobras方法計算綜合IPR 曲線的實質是按含水率取純油IPR曲線和水IPR曲線的加權平均值。當已知測試點計算采液指數時，是按產量加權平均。預測產量時,按流壓加權平均。（6）、地面工程設計：純氣層，有水氣層，含凝析氣油的氣層應分別組合開發層組，每套層組的構造形態，氣水（油）邊界，儲層性質，天然氣性質，壓力系統應大體一致，以保證各氣層對開發方式和井網具有共同的適應性，減少開發過程中的層間矛盾。，上中下層的地層差要維持在合理范圍內，使各產層均能正常生產。（7）、經濟評價：開發的核心是采油和采氣一個含油構造經過初探發現具有工業油流以后，接著就要進行詳探，并逐步深入開發，油田開發就是依據詳探成果和必要的生產性開發實驗，在綜合研究的基礎上，對具有工業價值的油田從油田的實際情況和生產規律出發制定出合理的開發方案，并對油田進行建設和投資，使油田按預定的生產能力和經濟效果長期生產，直至生產結束。個油田的正規開發經歷三個階段、開發前的準備階段：包括詳探、開發實驗等選取代表性的面積，選取某種開發方案，提前投入開發，取得經驗，指導全油田的開發工作。主要任務是研究主力油層的分布，厚度和儲量，孔隙度的大小和非均質的情況井網研究、生產動態規律研究確定合理的開采工藝開發設計和投產，其中包括對油層的研究和評價，全面布置開發井，注采方案和實施。方案實施過程中的調整和不斷完善，由于油氣埋藏在地下，客觀上造成了在油田開發前不可能把油田的地質情況都認識得很清楚，這就不可避免地在油田投產后，會在某些方面出現一些原來估計不到的問題，使其生產動態與方案設計不符合，加上會出現對原來狀況估計不到的問題，使其生產動態與開發方案設計不符合，因而我們在油田開發過程中就必須不斷地對開發方案進行調整。油田開發的整個過程也就是一個對油田不斷重新認識及開發方案不斷調整和完善的過程。在編制開發方案時，應對以下幾方面的問題作出具體規定、確定采油速度和穩產期限一個油田必須以較快的速度生產以滿足國家對石油的需要。但同時對穩產期或穩產期采收率有明確的規定。它們必須以油田的地質條件和工藝技術水平以及開發的經濟效益為出發點。一般的穩產期采收率應滿足一個統一的標準，即大部分的原始可采儲量應在穩產期采出來。規定開采方式和注水方式在開發方案中必須對開采方式作出明確的規定，是利用什么驅動方式采油以及開發方式如何轉化（如彈性驅轉溶解氣驅再轉注水、注氣等）。如果決定注水，應確定早期還是后期注水，而且還必須明確注水方式。確定開發層系開發層系，應是由一些獨立的上下有良好隔層，油層性質相近動方式相近，并且具有一定儲量和生產能力的油層組合而成。（8）、方案實施要求。每一套開發層系應用獨立的一套井網開發，是一個最基本的開發單元，當我們開發一個多油層油田時，必須正確地劃分和組合開發層系一個油田要用那幾套開發層系，是開發方案中一個重大決策，是涉及油田基本建設的重大技術性問題，也是決定油田開發效果的很重要的因素，必須慎重考慮和研究。確定開發步驟，開發步驟是指從布置基礎井網開始一直到完成注系統。對于多油層大油田，在通常情況下應包括如下幾個方面：a、基礎井網的布置基礎井網是以某一主要含油層為目標而首先設計的基本生產井注水井。它們是進行開發方案設計時作為開發區油田地質研究的井網。研究基礎井網時要進行準確的小層對比工作，作出油砂體的詳細評價，進一步為層系劃分和井網布置提供依據b確定生產井網和射孔方案根據基礎井網，待油層對比工作作完以后，全面部署各層系的生產井網，依據層系和井網確定注采井井別并編制方案，進行射孔投產。 c、編制注采方案在全面打完開發井網以后，對每一個開發層系獨立地進行綜合研究。在此基礎上落實注采井別，確定注采層段，最后依據開發方案的要求編制出注采方案。d、確定合理的采油工藝技術和增注措施在方案中必須對油田的具體地質開發特點，出應采用的采油工藝措施，盡量采用先進的工藝技術，使地面建設符合地下實際情況，使增注措施能充分發揮作用。從以上可以看出，合理的開發步驟，就是如何認識油田和如何開發油田的工作程序。重視油藏開發整體性、連續性和長期性的特點所謂整體性是指一個油藏或一個單元，從油藏開發來說是一個整體，采油井與注水井之間有著相互緊密的聯系，油井之間也有著協同的關系，共同組成油藏或開發單元的整體。考慮效果應該是看整體的效果，當單井短期的效果與整體效果相矛盾時，就不能只顧個別井的情況，所以強調決策應著眼整體是非常重要的。所謂連續性是反映開采歷史是連續的，不能分割的。這個階段的措施，既繼承了上個階段的結果，又將要影響下一個階段。油藏開發走上步看下步是非常重要的一個階段，一年半年所采取的措施不當或造成失調，就需經過二個時期的調整，才能再納入正常開發軌道，因此要求每年的、各階段的決策都必須正確，否則就可能影響總目標的實現。所謂長期性是指整個開發過程需經過較長的時間才能將預計的可采儲量采出來；為此要按油藏特點劃分好開發階段，分階段動用儲量，采出可采儲量；階段不同；可采儲量的對象狀況不同，所需的工藝技術甚至開采方法也不盡相同。因此只有分階段決策才有利于高效地采出可采儲量。論述如何建立油氣田開發方案綜合模型。提示：參見教材第四章，重點說明三級兩步建模的流程。答：組分模型：除了考慮了各相的流動方程外，還考慮了相組成隨壓力等條件的變化．組分模擬軟件適于揮發油和凝析氣藏的動態研究。黑油模型：用于模擬因粘滯力、重力和毛管力作用而引起的油、氣、水三相的等溫流動的模型。指以已知的信息為基礎，以隨機函數為理論，應用隨機模擬方法，產生可選的、等概率的儲層模型的方法，即對井間未知區應用隨機模擬方法給出多種可能的預測結果。常規地質模型的建立技術流程為三級兩步建模：三級：單井地質模型；二維地質模型（平面、剖面）；三維地質模型。兩步：儲層骨架模型的建立；屬性模型的建立。（一）單井地質模型單井模型：用來研究井剖面上砂體的厚度、韻律特征、物性變化及其剖面非均質性。模型目的：建立單井模型就是把井筒中得到的各種信息，轉換為所需的開發地質的特征參數，盡可能地建立每口井表示各種開發地質特征的一維柱狀剖面。九項屬性和參數：劃分：滲透層、有效層、隔層；判別：產油層、產水層、產氣層；參數：滲透率、孔隙度、流體飽和度。流動單元定義：為橫向上和垂向上連續的具有相似的滲透率、孔隙度和層理特征的儲集層，在該單元的各部位巖性特點相似，影響流體流動的巖石物理性質也相似。這里的巖石物理性質，主要是指孔隙度和滲透率。建立把各種儲層信息轉換成開發地質特征參數的解釋模型。在單井模型的建立中，測井資料是其主要的信息來源，同時結合巖芯分析與化驗、試油、試采資料，難點為滲透率的解釋。根據油藏的“四性”關系，選擇合適的測井信息，建立簡易的解釋模型，提高測井解釋精度。測井解釋結果仍然要用巖芯、測試等直接資料來標定和檢驗。單井地質模型分以下幾個步驟來完成：標識砂層在剖面上的深度及砂層厚度－－測井。在砂體內部按物性特征進行細分段。①同一小段內部物性基本一致或差別很小；②相鄰小段的物性有較明顯的差別；③分段不能太薄或太厚。在各小段上標識厚度并計算其平均孔隙度、滲透率。夾層的劃分。按照小段物性特征，用一個地區的物性下限截止值作為標尺，劃分出層內夾層。計算并標識砂層的平均物性－－二次加權平均。標定油、氣、水層－－測井解釋成果，試油結果。二維地質模型是表示兩度空間的非均質模型，包括平面模型和剖面模型兩種類型。1．平面二維模型（層模型）所謂層模型，實際上是單層砂體的平面分布形態、面積、展布方向、厚度變化和物性特征的綜合體。對于塊狀砂體油田，這一模型可以不建立或只進行粗略的表征；而對于層狀油藏，這一模型的建立則顯的尤為重要。2．剖面模型剖面模型是反映層系非均質性的內容，包括：各種環境的砂體在剖面上交互出現的規律性，砂體的側向連續性，主力層與非主力層的配置關系，以及各種可能的變化趨勢等內容。（三）三維地質模型在三維空間內描述儲層地質體及儲層參數的分布，就是在儲集體骨架模型內定量給出各種屬性參數的空間分布。建立地質模型的核心問題是井間參數預測，如何依據已有井點（控制點、原始樣本點）的參數值進行合理的內插和外推井間未鉆井區（預測點）的同一參數值。（1）儲層骨架模型的建立儲層骨架模型是在描述儲層構造、斷層、地層和巖相的空間分布基礎上建立起來的，主要表征儲層離散變量的三維空間分布。儲層骨架模型是由斷層模型和層面模型組成。建模一般是通過插值法，應用分層數據，生成各個等時層的頂、底層面模型，然后將各個層面模型進行空間疊合，建立儲層骨架模型。（2）屬性模型的建立屬性模型是在儲層骨架模型基礎上，建立儲層屬性的三維分布。對儲層骨架模型（構造模型）進行三維網格化，然后利用井數據和地震數據，按照一定的插值（或模擬）方法對每個三維網格進行賦值，建立儲層屬性的三維數據體。三維空間賦值的結果形成一個三維數據體，對此可進行圖形變換，以圖形的形式顯示出來。儲層屬性：—沉積相、儲層結構、流動單元、裂縫積相—孔隙度、滲透性、含油飽和度油藏數值模擬是應用數學模型把實際的油藏動態重現一遍，也就是通過流體力學方程借用大型計算機，計算數學的求解，