化学驱油藏规划编制基本内容及方法-最终稿课件.ppt

2014年7月,胜利油田分公司地质科学研究院,化学驱油藏规划 编制的基本内容及方法,汇 报 提 纲,一 化学驱技术实施现状,二 化学驱规划的相关概念,四 化学驱基本内容及方法,三 基础资料的准备,一 化学驱技术实施现状,80年代底，胜利油田产量进入递减期，需要探索产量接替、提高采收率方式，化学驱是大幅度提高采收率的手段。胜利油田化学驱资源（16.1亿吨）丰富，但条件苛刻。,胜利油田化学驱资源,一 化学驱技术实施现状,攻关技术,创新理论,应用效果,立足于油田实际，不断探索化学驱新技术，逐步形成了适应胜利油田条件的化学驱油技术系列。,、类聚合物驱技术,、类二元复合驱技术,非均相复合驱技术,聚合物驱油理论,聚合物加合增效理论,驱油剂加合增效理论,实施项目30个覆盖储量2.9亿吨提高采收率6-8%,推广地质储量1.4亿吨2013年增油量占65.3%采收率再提高3-4%,预计可推广聚驱后储量2.6亿吨增加可采储量2200万吨,一 化学驱技术实施现状,胜利油田化学驱年增油图,年增油万吨,三元复合驱攻关聚合物驱推广,二元复合驱突破聚驱与二元驱推广并重,非均相复合驱突破二元驱推广占主导,至2013年底，已覆盖储量4.46亿吨，累积增油2400万吨，吨聚增油40.6t/t，预计提高采收率8.1%，连续10年年增油保持150万吨。,二元复合驱,聚合物驱,胜利油区产量构成图,产油量万吨,化学驱产油,其它方式产油,年产油量320万吨，占胜利油田年产油量的11.5%，成为老油田增储稳产的主要手段之一,一 化学驱技术实施现状,化学驱覆盖储量分布,143459.8%,58424.3%,1988.3%,1486.2%,35.51.5%,孤岛 孤东 胜采 河口 桩西,化学驱累积增油分布,一 化学驱技术实施现状,一 化学驱技术实施现状,结束单元（8）,后续水驱（23）,正注单元（19）,已结束单元经济极限吨聚增油,不同单元实际吨聚增油,经济极限吨聚增油,t/t,吨聚增油,t/t,目前化学驱项目当量吨聚增油均高于油价60美元/桶条件下经济极限吨聚增油，经济效益显著。,汇 报 提 纲,一 化学驱技术实施现状,二 化学驱规划的相关概念,四 化学驱基本内容及方法,三 基础资料的准备,二 化学驱油藏规划的相关概念,1、化学驱增油量,化学驱增油量：指在某一阶段内化学驱项目相对于水驱项目（该单元不进行化学驱）增加的产量，规划中常用年增油量、累积增油量。水驱基础油：和化学驱增油量相对应，指在某一阶段内，该单元如果不进行化学驱，继续进行水驱区块的产油量。,孤岛中一区Ng5-6及Ng3注聚区产量递减曲线,化学驱增油量=项目产油量-水驱基础油,水驱 聚合物驱,水驱基础油,二 化学驱油藏规划的相关概念,2、化学剂的相关概念,聚合物：目前矿场应用的聚合物包括部分水解聚丙 烯酰胺、缔合聚合物粘弹性颗粒驱油剂：B-PPG表面活性剂：石油磺酸盐、复配表面活性剂、泡沫剂,化学驱中用到的化学剂种类较多，有聚合物、表面活性剂、B-PPG、杀菌剂、调堵剂、水处理剂等等，但主要有,二 化学驱油藏规划的相关概念,段塞大小：注入油层的化学驱油剂溶液的体积大小，单位：PV、（m3）注入速度：单位时间内注入油层的化学驱油剂溶液的 体积，单位：PV/a、（%）化学剂用量：注入油层的化学驱油剂的质量，单位：PV.mg/L、（t）,3、其它的相关概念,二 化学驱油藏规划的相关概念,吨聚增油（当量吨聚增油）：化学驱中，某一阶段内注入每吨聚合物所增加的原油产量，单位：t/t增加可采储量：某一阶段内注入聚合物的用量（折算聚合物）乘以化学驱整个项目的平均吨聚增油，单位：万吨,汇 报 提 纲,一 化学驱技术实施现状,二 化学驱规划的相关概念,四 化学驱基本内容及方法,三 基础资料的准备,三 基础资料的准备,开发规划基础资料的准备以连续、系统、准确为原则。根据化学驱油藏规划研究的需要，一般包括三种类型。,已实施单元基础资料潜力单元基础资料化学驱经济评价基本参数,三 基础资料的准备,（一）已实施单元基础资料,1、方案“十二五”油藏规划方案、化学驱项目实施方案和调整方案，各单元基本油藏地质参数、化学驱效果预测和化学剂用量安排等。,2、化学驱模拟器及模型模拟器：VIP-Ploymer（聚合物）、SLCHEM（二元复合驱）、ECLPSE（二元复合驱）。模型：地质模型、动态模型。目的：跟踪数值模拟、开发趋势预测及化学驱技术政策界限研究,三 基础资料的准备,（一）已实施单元基础资料,3、化学驱阶段综合开发数据 各化学驱项目的月度综合开发数据，包括油水井数、日注水平、油压、日液、日油、含水、增油量、化学剂用量、注入浓度、粘度、界面张力、产出液中化学剂浓度等等，用于开发趋势预测。,4、化学驱阶段单井数据,油（水）井单井开发数据,三 基础资料的准备,1、规划执行情况分析,2、化学驱开发规律研究,3、化学驱开发趋势预测,4、化学剂用量预测,目的：,三 基础资料的准备,（二）潜力单元基础资料,目的：评价目标单元实施化学驱可行性,优选“十三五”目标单元方法：“三表六图”法-孤岛南区B19+B82单元,主要地质参数及沉积类型表,三 基础资料的准备,小层评价表,主力层4个，地质储量852万吨，占总地质储量的91%。,三 基础资料的准备,层系开发状况及采收率评价表,三 基础资料的准备,储层平面分布状况图,六图,油藏剖面图,主力层微构造图,主力层产出原油粘度等值图,开发状况分析图,化学驱初步井网部署图,1、化学驱开发参数,三 基础资料的准备,（三）化学驱规划经济评价基本参数,经济评价所需要的化学驱阶段开发参数,2、经济参数,地面工程投资或者单井平均分摊地面工程投资；药剂费价格，包括干粉、表活剂等（方案中涉及到的化学药剂）；油田水驱成本；其他经济参数，包括油价、税金等。,三 基础资料的准备,汇 报 提 纲,一 化学驱技术实施现状,二 化学驱规划的相关概念,四 化学驱基本内容及方法,三 基础资料的准备,四 化学驱基本内容及方法,（一）上一阶段化学驱规划执行情况分析（二）开发趋势预测及规划依据研究（三）面临的形势及化学驱潜力分析（四）化学驱规划部署,基本内容,（一）上一阶段化学驱规划执行情况分析,1、目的,一是通过实施情况与上一阶段规划方案对比，检查该阶段实施结果与规划方案设计指标的差异，从而反映开发政策变化、技术进步及规律的把握情况，分析差距的原因和影响因素 二是总结上一开发阶段好的做法及效果 三是为下一阶段规划编制提供借鉴和依据,（一）上一阶段化学驱规划执行情况分析,2、跟踪分析的主要内容及方法,（2）方法：分单元、分时间段跟踪对比,（1）内容,（一）上一阶段化学驱规划执行情况分析,指标的跟踪对比,通过对比分析，明确什么时间投入的单元超规划运行、哪些单元欠规划运行。,（一）上一阶段化学驱规划执行情况分析,3、超规划运行的原因分析,投入的地质储量超规划安排化学驱油剂超规划安排化学驱项目效果超规划预测化学驱油新技术取得突破,超规划运行可能有以下原因：,（一）上一阶段化学驱规划执行情况分析,（1）优化技术经济政策界限，延长注聚效果显著,以最大幅度增加经济可采储量为目标，优化聚合物用量，聚合物用量由“十五”以前的450PV.mg/L增加到1500PV.mg/L，期间实施延长注聚项目8个，增加可采储量92万吨。,孤岛中二北Ng3-4注聚区方案优化,中二北Ng3-4注聚区数模含水,累积增油103万吨提高采收率6.5%,（一）上一阶段化学驱规划执行情况分析,（2）强化矿场跟踪管理，化学驱项目效果超方案运行,87.5,孤岛东区南二元驱数模含水曲线,孤岛东区南二元驱注入曲线,强化以配注污水水质、驱油剂质量和均衡注采为核心的跟踪管理，提高注入质量，3个推广项目超规划运行。,（一）上一阶段化学驱规划执行情况分析,（3）聚驱后非均相复合驱技术取得突破，拓宽了化学驱应用领域,2014年先后在孤岛中一区Ng3和孤东二区Ng5开展扩大试验，新增动用储量919万吨。,97.5,4.5,84.1,76.9,57,85.8,孤岛中一区Ng3先导试验中心井区生产,10口中心井日产油量由4.5t/d最高上升至84.1t/d综合含水最大下降20.6%，目前84.7%中心井区已增油6万吨，已提高采收率5.9%预计提高采收率可达8.5%，最终可达63.6%。,中一区馆3扩大区孤东二区Ng5扩大区,扩大试验2014年,（一）上一阶段化学驱规划执行情况分析,4、“十二五”取得的主要成果认识,系统总结“十二五”期间化学驱攻关和推广的主要工作和取得的新认识、新成果。研究这些新成果、新认识对下一阶段规划研制的指导意义。,组织实施和开发管理方面化学驱油理论认识方面化学驱新技术先导试验方面化学驱油技术推广应用方面新技术新体系研发方面,（一）上一阶段化学驱规划执行情况（二）开发趋势预测及规划依据研究（三）面临的形势及化学驱潜力分析（四）化学驱规划部署,四 化学驱基本内容及方法,（二）开发趋势预测及规划依据研究,1、目的,通过已实施化学驱项目开发指标变化规律的分析或数值模拟研究，考虑油藏条件和类型等因素对开发指标的影响，预测已投项目和新投项目“十三五”期间年增油、年产油，为科学编制开发规划方案提供技术和理论依据。,（二）开发趋势预测及规划依据研究,2、预测的指标,投入,产出,单元（地质储量、注入井数）,聚合物用量,表面活性剂用量,增油量,产油量,B-PPG用量,（二）开发趋势预测及规划依据研究,3、产出指标预测原则和方法,分项目预测各项指标分时间段预测各项指标依据化学驱不同阶段选取合理的预测方法,原则：,（二）开发趋势预测及规划依据研究,广义翁式模型瑞利模型水驱基数方法Lyapunov指数计算算法,水驱预测方法多，而且比较成熟，但实施化学驱后含水下降，产油量上升，形成“剪刀差”，水驱预测方法不能用于化学驱预测，或只能应用于化学驱的某个阶段。,孤岛南区B61生产曲线,注聚 二元,3、产出指标预测原则和方法,（二）开发趋势预测及规划依据研究,化学驱方案预测跟踪数值模拟法类比法水驱规律法数理统计模型法,通过十多年来的攻关和探索，研究和总结以下的几种预测方法,3、产出指标预测原则和方法,模拟器,（1）跟踪数值模拟法,功能,VIP-PLOYEM 聚合物驱SLCHEM 复合驱ECLPS 聚合物驱、复合驱CMG 聚合物驱、复合驱,特点：该方法能够预测化学驱全过程的各项指标，准确程度高；但是复杂，工作量大。,（二）开发趋势预测及规划依据研究,（1）跟踪数值模拟法,（二）开发趋势预测及规划依据研究,二元驱项目含水曲线,二元复合驱项目类型不同，可类比的样本较少，建议正注项目采用跟踪数值模拟法,（1）直接二元：先导试验区、孤东三四区、孤岛东区Ng3-4（2）注聚转二元：孤东六区西北、孤岛南区B61、孤岛中一区Ng3-6+B72、孤东六区东南（3）注聚后二元：孤岛中一区Ng3注聚后,二元复合驱单元采用跟踪数值模拟法预测年增油量（例）,（1）跟踪数值模拟法,（二）开发趋势预测及规划依据研究,八区二元驱实际与数模预测对比曲线,东区北Ng3-4二元驱实际与数模对比曲线,91.7%,（2）类比法,将条件相似的正实施单元或将要实施单元与已经完成或即将完成的单元进行类比，来预测化学驱指标的方法。类比法重点在于建立类比模型，不同类型油藏化学驱见效特征不相同，因此要求依据不同的见效特征建立不同的类比模型,“十五”以前投注的注聚项目7个已经结束，其它3个处于后续见效末期，开发规律明显，按照提高采收率幅度及含水下降幅度，进行分类，并回归标准曲线。,“十五”前投注聚合物驱单元效果分类表,（二）开发趋势预测及规划依据研究,不同类型油藏聚合物驱含水类比模型,不同类型油藏聚合物驱提高采收率预测,（二）开发趋势预测及规划依据研究,（2）类比法,一类,二类,三类,三类,二类,一类,（二）开发趋势预测及规划依据研究,（3）水驱规律法,后续水驱典型单元含水变化曲线,孤岛中一区Ng4生产曲线,化学驱项目后续水驱阶段含水上升减缓，产量递减率小,（二）开发趋势预测及规划依据研究,产油量和增油量相同，符合水驱规律,孤岛中一区Ng4注聚区产量变化趋势,（二）开发趋势预测及规划依据研究,Qmax,tp,t0,tmax,A1,A2,峰值面积偏度,峰值偏度,建立增长曲线描述增油量变化，包括5项特征参数，各项参数也具有特定物理意义t0：见效时机tp：见效高峰时间tmax：有效期Qmax：最大月增油b：和偏度有关参数,（4）数理统计模型法-增长曲线预测模型,增油曲线定量预测模型,（二）开发趋势预测及规划依据研究,（4）数理统计模型法,增油曲线定量预测模型,飞雁滩增油曲线,孤岛扩大区增油曲线,（二）开发趋势预测及规划依据研究,（4）数理统计模型法,增加可采储量：,数理统计模型预测结果与跟踪数模对比表,（二）开发趋势预测及规划依据研究,（4）数理统计模型法,含水曲线定量预测模型,化学驱含水变化曲线示意图,初始含水下降时刻,对应最大含水变化时刻,含水恢复时刻,最大含水变化值,定量表征含水变化曲线的特征参数：,0,tw0,twp,twmax,（二）开发趋势预测及规划依据研究,（4）数理统计模型法,含水曲线定量预测模型,飞雁滩老区含水变化定量描述曲线,孤岛扩大区含水变化定量描述曲线,（二）开发趋势预测及规划依据研究,不同预测方法的适应性,（二）开发趋势预测及规划依据研究,3、产出指标预测原则和方法,后续水驱单元以水驱规律法为主，水驱规律不明显的可以采用类比法或数理统计法；正注项目以跟踪数值模拟法为主，没有跟踪数值模拟的单元可以采用类比法和化学驱方案设计指标；完成方案设计的待投单元采用化学驱方案设计指标；规划安排新投单元采用类比法。,预测方法筛选原则,（二）开发趋势预测及规划依据研究,4、投入的测算方法,目的：测算不同化学驱项目“十三五”期间每年和累积需要的聚合物、表面活性剂及其它驱油剂用量和费用投入。原则：（1）分项目测算；（2）已经完成方案设计项目以方案设计为依据；（3）经过调整的项目以调整方案为依据；（4）没有方案的新项目，类比已实施项目或依据油价优选聚合物和表面活性剂的用量。,（二）开发趋势预测及规划依据研究,测算依据,经济评价（净现值最大确定用量）,概念模型+数值模拟（提高采收率幅度）,典型单元,概念模型注入井4口，生产井9口,4、投入的测算方法,（二）开发趋势预测及规划依据研究,4、投入的测算方法,III类典型单元胜二区东三4:850PV.mg/L前置段塞：0.1PV(2500mg/LP)主体段塞:0.3PV2000mg/L P,低温高盐油藏聚合物驱,（二）开发趋势预测及规划依据研究,4、投入的测算方法,聚合物驱,总聚合物用量（t）：不同油价下用量（PV.mg/L)孔隙体积（万方）/固含量（%）年聚合物用量（t）：注入浓度（mg/L）注入速度（PV/a）孔隙体积（万方）/固含量（%）,（二）开发趋势预测及规划依据研究,4、投入的测算方法,二元复合驱,固定前置段塞及保护段塞的段塞大小和聚合物浓度固定主段塞聚合物和表面活性剂浓度，优化主段塞大小,典型单元：孤岛东区Ng3-4前置段塞：0.1PV(2400mg/LP)主体段塞:0.5PV（0.2SLPS+0.2gd-1）+1800mg/L P 保护段塞：0.05PV 1500mg/L P,（二）开发趋势预测及规划依据研究,4、投入的测算方法,二元复合驱,总用量聚合物（t）：（前置段塞大小前置段塞浓度+主段塞大小主段塞浓度+后置段塞大小后置段塞浓度）孔隙体积/固含量表面活性剂（t）：主段塞大小主段塞浓度孔隙体积年化学剂用量（聚合物、表面活性剂）年聚合物（t）：注入浓度（mg/L）注入速度（PV/a）孔隙体积（PV）/固含量（%）年表面活性剂（t）：注入浓度（mg/L）注入速度（PV/a）孔隙体积（PV）,（二）开发趋势预测及规划依据研究,4、投入的测算方法,非均相复合驱,典型单元：孤岛中一区Ng3聚驱后复合驱先导试验前置段塞：0.1PV(1500mg/L B-PPG1500mg/L聚合物)主体段塞：0.3PV(0.2%石油磺酸盐+0.2%P1709+1200mg/L聚合物+1200mg/L B-PPG),（一）上一阶段化学驱规划执行情况（二）开发趋势预测及规划依据研究（三）面临的形势及化学驱潜力分析（四）化学驱规划部署,四 化学驱基本内容及方法,地质储量万吨,“八五”试验阶段,“九五”1.36亿吨年均2722万吨,“十五”1.55亿吨年均3100万吨,“十一五”0.84亿吨年均1675万吨,递减,“十二五”0.94亿吨年均2357万吨,(1)投入地质储量递减，品位逐年变差,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,(1)投入地质储量递减，品位逐年变差,分油藏类型储量投入,2.2%,8.5%,22%,非I、II类储量比重增加,2014年正注项目储量构成,2014年三采增油构成,先导项目,推广项目,先导项目,地质储量万吨,先导试验项目增加,推广项目,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,新投单元含水越来越高,综合含水%,新投单元采出程度越来越高,采出程度%,(1)投入地质储量递减，品位逐年变差,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,(2)、IV类油藏技术尚未取得突破,I、II类储量已全部覆盖，III类高温高盐油藏和IV类大孔道油藏资源量丰富，技术尚待突破。,胜利油田化学驱资源分类表,急需攻关适合III、IV类油藏提高采收率新方法,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,矿化度 mg/L,二价离子 mg/L,东三联配注污水总矿化度变化,东三联配注污水二价离子变化,配注污水矿化度和二价离子逐年上升,(3)配注污水变差,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,配注污水水质变差,(3)配注污水变差,急需配套污水处理技术,配注污水水质现状表,水质中二价铁、硫化物含量超标，矿场粘度仅为室内配置粘度的一半；达到方案设计粘度需增加聚合物用量20%以上。,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,(4)驱油方式由聚合物驱向复合驱转变，驱油剂用量增加,中一区馆3聚驱后井网调整非均相,水驱转二元驱项目,20.9,不同驱油方式设计吨聚增油,25,高于吨聚经济增油（油价60美元/桶，经济增油12.8吨）,正注二元复合驱项目15个，地质储量1.09亿吨，占正注项目71.3%，达到相同增油量所需驱油剂用量大幅度增加。,聚合物驱项目,38,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,年驱油剂用量,(万吨）,2014年：干粉4.7万吨，比2010年多0.7万吨；表活剂5.3万吨，多1.3万吨；PPG0.3万吨。,(4)驱油方式由聚合物驱向复合驱转变，驱油剂用量增加,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,2、化学驱潜力分析,潜力分析为主要依据化学驱技术水平的发展状况，建立或修订筛选标准，筛选适合化学驱的单元，并进行分类评价，预测化学驱提高采收率潜力。“十三五”规划中潜力分析的目的为规划部署提供依据和资源阵地。,一是正注项目延长注聚潜力,孤岛东区北Ng3-4二元驱孤东八区Ng3-4二元驱孤岛B21聚合物驱孤岛东区南Ng3-4聚合物驱胜二区东三4聚合物驱,“十三五”期间转后续水驱项目,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,二是聚驱后油藏非均相复合驱技术推广潜力,聚合物驱单元30个，覆盖地质储量2.9亿吨；已转后续水驱单元22个，地质储量2.5亿吨；采出程度为42.5%，采收率44.8%。,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,三是聚合物驱、二元驱向更高原油粘度油藏拓展潜力,通过增加聚合物溶液粘度，可达到合理的水油粘度比，提高稠油油藏采收率,原油粘度：150mPa.s,250mPa.s,初步筛选评价适合二元驱地质储量3500万吨，2015年在陈家庄开展矿场试验（地质储量1690万吨）。,优选分子量分布范围与原油匹配的活性剂降低油水界面张力,优选新型超高分子量聚合物改善粘度比,聚合物粘浓曲线,分子量2200万,分子量3500万,分子量分布范围图,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,胜二区东三4砂组注聚区井网部署图,日油 t/d,含水%,胜二区东三4砂组注聚区生产曲线,认识了温度和矿化度对聚合物性能的影响程度，低温高盐III类油藏胜二区ED34聚合物驱见到好效果。,四是III类低温高盐油藏提高采收率潜力,（三）面临的形势及化学驱潜力分析,（一）上一阶段化学驱规划执行情况（二）开发趋势预测及规划依据研究（三）面临的形势及化学驱潜力分析（四）化学驱规划部署,四 化学驱基本内容及方法,（四）化学驱规划部署,1、指导思想及原则目标2、规划部署3、经济效益评价4、风险分析5、保障措施,规划部署主要内容：,（四）化学驱规划部署,指导思想：在考虑油田的发展形势与中石化总体发展战略的前提下，推广成熟技术（聚合物驱、二元驱和聚驱后非均相复合驱技术），攻关III类高温高盐油藏、类油藏和海上油田化学驱油技术，积极开展先导及扩大试验，力争取得突破。,部署原则：一是要充分考虑油田化学驱潜力，体现规划的科学性、合理性及可执行性；二是要充分体现技术进步对规划目标的支撑作用。,（四）化学驱规划部署,规划部署要求“三落实、两准确”，即具体单元落实、投入时间落实、实施的地质储量落实，所需化学驱油剂用量测算准确、增油量及产油量测算准确。,3、经济效益分析,评价方法：采用石油天然气行业标准规定的方法；评价指标：内部收益率，净现值，投资回收期，平均采油成本，投资利税率，投资利润率，吨聚增油等。,（四）化学驱规划部署,包括化学驱技术的成熟度带来的风险（先导试验风险、扩大试验风险）、经济效益风险（投资及成本对效益的影响、油价风险等）、相关政策变化及环境因素的影响等。,4、风险分析,（四）化学驱规划部署,从化学驱油理论、技术攻关、技术配套、先导试验、现场管理等方面明确提出“十三五”期间保障规划目标实现要开展的重点工作。,5、保障措施,（四）化学驱规划部署,谢谢大家,