油田开发动态分析基础.ppt
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1、油田开发动态分析基础,一、油田开发动态分析的基本流程,二、资料的分析与应用,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,四、砂岩油藏开发的基本矛盾,五、砂岩油藏开发的动态分析方法,六、综合调整措施与方案设计,目 录,油田开发动态分析的目的:发现问题,分析原因,解决矛盾。周而复始的认识油层,改造油层,保持油田高产稳产,提高油田的最终采收率。,一、油田开发动态分析的基本流程,二、资料的分析与应用,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,四、砂岩油藏开发的基本矛盾,五、砂岩油藏开发的动态分析方法,六、综合调整措施与方案设计,目 录,油井产能初期产能,初期含水,与方案对比。产液剖面,采油指数,油层压力,原油物性。水井吸水
2、能力指示曲线,吸水剖面,吸水量与方案对比。吸水指数,注入水质。与方案不符原因固井质量,射孔质量,管外窜槽,含水解释精度等。,新井投产投注分析,一油田开发动态分析的基本流程,一油田开发动态分析的基本流程,地面工程引起的变化地面管线结蜡、结垢、冻结、砂堵等。设备损坏、仪表不准、电力不正常,操作及取资料误差等人为因素。井下工程引起的变化功图、电流卡片、泵况,抽吸参数与供液能力的匹配性、稳定性,封隔器密封性,水(油)嘴等。油藏变化(这是开发动态分析的基本任务)。,单井、区块(油田)生产参数变化原因分析,一油田开发动态分析的基本流程,三大矛盾变化层间矛盾,平面矛盾,层内矛盾。注采平衡变化井组注采平衡,区
3、块(油田)注采平衡。注采平衡是压力平衡的基础。油层压力变化油层压力、注水压差、驱油压差、采油压差,引起注水量、产液量变化。,油藏变化分析,一油田开发动态分析的基本流程,油藏变化分析,含水变化单层、单井、区块(油田)含水变化,导致产油量变化。油层堵塞泥浆污染,注入剂杂质污染,油层结蜡,粘土颗粒膨胀等。油层大孔道主流线强水洗,裂缝连通,断层面窜通。,一油田开发动态分析的基本流程,油藏变化分析,存水率变化变大,则波及体积扩大。存水率水驱指数变化变大,则波及面积、体积扩大。水驱指数,一油田开发动态分析的基本流程,油藏变化分析,波及体积系数变大好,驱油效率高;当它等于或接近1.0时,表明油已驱替干净。波
4、及体积系数 储采比大于或等于1.0,油田稳产;下降越多,油田稳产越难。储采比,一油田开发动态分析的基本流程,提出与编制各类措施方案要有实施方案的工艺技术要求,加强现场质量监督与成果验收。措施效果分析每项措施效果的好、中、差比例,效果差的原因,如何补救?效果在保持稳产中的作用。编写月、季、年报说明当前开发形势以后,着重对存在问题的分析和后期的计划安排。,一油田开发动态分析的基本流程,当各开发阶段的综合措施效果不能保持阶段稳产时,一般就可以考虑编制开发调整方案、钻加密调整井了。,一、油田开发动态分析的基本流程,二、资料的分析与应用,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,四、砂岩油藏开发的基本矛盾,五、砂
5、岩油藏开发的动态分析方法,六、综合调整措施与方案设计,目 录,二、资料的分析与应用,油田开发动态分析涉及多学科、多专业的资料,首先要对资料的变化与准确性进行分析,然后应用资料进行开发动态分析,才能得出正确的认识或结论,部分变化的资料,固定不变的资料,经常变化的资料,现场试验及技术创新资料,油田注水开发过程中的四种资料,二、资料的分析与应用,钻井后各套井网的井排距不变,固井后套管尺寸及水泥返高不变。,1、固定不变的资料,钻遇油层总厚度(h)单层或油砂体厚度油层组厚度夹层厚度不变,四种厚度不变,全井(含各开发层系井)的原始地层压力(Pi)不变饱和压力(Pb)不变原始油气比(Rsi)不变,三种参数不
6、变,二、资料的分析与应用,储量核实以后原始地质储量(N)变化。随控制程度的提高和新技术的运用,可采储量(NR)增大。加密调整后井网密度增大,水驱控制程度提高。补孔后射开油层厚度变大、射孔井段可能变大。封堵后则变小。注采关系调整后井别改变。套损、局部报废后人工井底变浅。抬高井口或大修取套后,套补距、油补距可能变化。这类资料的变化有阶段性,对方案设计有重大影响。,2、部分变化的资料,二、资料的分析与应用,油、水井日常生产数据,压力、压差、液面等,随工作制度、方案调整、增产增注堵水调剖措施而变化。油层孔隙度()、渗透率(K),随注水过程的延长而变大。随注水开发过程的延长,含油饱和度(Sor)减小、最
7、终趋近0;含水饱和度(Sow)增大,最终趋近100。,3、经常变化的资料,二、资料的分析与应用,油井保持自喷,地层原油粘度(o)基本保持不变,低于饱和压力抽油,地层原油粘度增大。油相渗透率(Ko)减小。油相流度(Ko/o)减小。注聚合物或三元复合驱,水相粘度(w)增大,水相渗透率(Kw)减小,因此调整吸水剖面。水驱的水相粘度(w)不变,水相渗透率(Kw)增大。水相流度(Kw/w)增大。因此随含水升高,水油流度比()增大,驱替效果变差。,3、经常变化的资料,二、资料的分析与应用,笼统注水井的工作制度是按配注需要改变油压。油压增大或减小,其套压、流压、静压、注水压差、日注水量、注水强度也相应变化。
8、分层注水井的工作制度是按配注需要来改变层段水嘴尺寸或油压。当油压不变时,水嘴变大,层段水量增大。当全井水量不变时,水嘴调整后,层段水量随油压而变化有的增大、有的减小这是层间干扰的表现形式。,3、经常变化的资料,二、资料的分析与应用,笼统自喷井工作制度是改变井口油嘴。分层自喷井工作制度是改变井口油嘴和层段油嘴。机采井工作制度是改变井口冲程、冲数或油嘴;改变井下泵径、泵型。油井工作制度改变后,反映最明显的是液量相应变化;其它参数的变化比较复杂,机采井的工作制度与油层的供液能力匹配较敏感,要具体分析。,3、经常变化的资料,二、资料的分析与应用,油田注水开发的驱替过程,可用油层压力剖面来反映。,油层压
9、力剖面图,二、资料的分析与应用,笼统注水井(含试配前),全井指示曲线的变化,真实地反映了油层启动压力吸水能力真吸水指数的变化,分层注水井,全井指示曲线的变化,在层段数水嘴尺寸不变时,可以对比分析,分层注水井的层段指示曲线,层段无水嘴时,启动压力吸水指数真实。,注水井各层段比较,直线型,拐点上翘型,拐点平缓型,层段指示曲线的三种类型,1,2,3,二、资料的分析与应用,1型:拐点后曲线斜率变小向水量轴偏移.表明有低渗透层开始吸水,或油层破裂原生裂缝重张。,层段指示曲线,1,2,3,二、资料的分析与应用,2型:较好渗透率层占的比例大或高渗透层的指示曲线特征。,层段指示曲线,1,2,3,二、资料的分析
10、与应用,3型:拐点后曲线斜率增大向压力轴偏移。表明阻力增大,近距离内有低渗透或不渗透边界有堵塞或测试误差。,层段指示曲线,1,2,3,二、资料的分析与应用,注水井同层段历次指示曲线比较:有三种位移,表明油层清洁渗透率不变,只是启动压力变化,第一种:指示曲线平行位移,二、资料的分析与应用,表明油层有堵塞,该解堵,第二种:指示曲线向压力轴偏移,二、资料的分析与应用,表明有新的连通方向见水或水洗程度提高,或洗井增注措施效果。,第三种:指示曲线向水量轴偏移,二、资料的分析与应用,注水井同位素测试资料主要用于吸水剖面分析和找窜。但同位素吸水剖面必须与分层测试资料对比,才能鉴别其可靠性,可靠才能应用。,北
11、2-1-096井资料对比表,对比项目,注水层段,表明两种测试资料不相符,建议对测井操作“环节”进行再研究。,二、资料的分析与应用,机采井环空测试资料主要用于产液和含水剖面分析。但环空测试资料除进行历史对比外,还应与周围水井相对应连通层的注入量对比,二者一致时,资料可靠。在多层高含水井中测试,低产液层的含水一般偏高,建议研究同时测出油层的流动压力,以便更准确地识别低产和不产液层。,二、资料的分析与应用,注水井全井测压资料主要用于求平均地层压力和注水压差。它随着全井注水量和周围油井的产液量而变化。注水井分层段测压资料主要用于认识和调整层段地层压力、寻找和控制高压层。它随着层段注水量的调整而变化。其
12、全井压力存在一定问题,需改进。采油井全井测压资料主要用于了解压力水平和变化状态,求平均地层压力和采油压差。它随着全井产液和周围水井的注水量而变化。当采油井全井静压特别高、接近或等于全井或层段静压时,一定存在大孔道,须堵水。,二、资料的分析与应用,RFT小层压力资料相对真实可靠用于了解纵向压力剖面、寻找高压层,研究泥、页岩浸水状况。油层中的“干点”可解释为误差,夹(隔)层中中的“干点”可解释为泥、页岩未被水浸。但由于RFT是关井之后测试,压力值与正常生产时偏低。碳氧比(C/O)测井(又叫次生伽玛能谱测井)探测深度25-30cm,因此泥浆滤液浸入的深度大,C/O测井含水饱和度(Swr)偏高。含油饱
13、和度(Sor)的精度约为10%。它需要与产液剖面、油层动用状况相结合分析,以利于提高射孔、补孔、堵水的成功率。,二、资料的分析与应用,高压物性资料高压物性的8项资料中,除原始饱和压力和原始油气比不变外,地层原油密度、粘度、体积系数、收缩系数、溶解系数都是变化的。原油和天然气分析,水质7项离子分析资料都是变化的。井史资料井史资料中项目和内容十分丰富。依据工作需要查阅。当查到你所需的数据后,要特别注意核对它的正确性。,二、资料的分析与应用,井身结构、井口装置,总闸门,油管头,套管闸门,套管头接箍,盲板,表层套管,技术套管,油层套管,水泥返高,油管下入深度,套管深度,人工井底,完钻井深,方补心,油补
14、距,套补距,联入,油管下入深度计算:,(下入油管长度+油管挂长度-套管四通高度)+套补距,下入油管长度+油管挂长度+油补距,或,动态分析运用的图表各类地质图、各类压力图、产油产水构成图、各类曲线图、各类数据表。其中,油藏构造图在老区不变,断层构造图、沉积相带图是逐渐完善的,其它图、表、曲线都变化很大。动态分析中,依据需要选用或制作图、表、曲线。要特别注意构成图、表、曲线的数据的正确性。技术创新先导性试验井网、层系开发试验,井下工艺试验、三次采油试验等,都是技术创新先导性试验;成功的、失败的都可借鉴。依据工作任务或项目研究的需要应用成功的技术资料,必要时还要研究失败的技术资料。,二、资料的分析与
15、应用,一、油田开发动态分析的基本流程,二、资料的分析与应用,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,四、砂岩油藏开发的基本矛盾,五、砂岩油藏开发的动态分析方法,六、综合调整措施与方案设计,目 录,陆相(河、湖沉积)砂、泥岩互层,油藏非均质、多油层,油层及夹(隔)层在纵向和横向的相态变化大是其特征。纵向上不同油层的厚度、岩性、沉积相,孔、渗、饱,吸入、产出状态等不同。横向上同一油层以上参数的平面展布变化复杂。纵向上不同夹(隔)层厚度、岩性、沉积相等不同。横向上同一夹层由粉砂质泥岩向泥岩、泥灰岩、灰岩转变,隔层多为纯泥岩。,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,一次采油(不注水)
16、弹性驱动、溶解气驱动、重力驱动,其特征是油层压力、产量衰竭,油田不产水。二次采油注水恢复油层能量、水压驱动,其特征是油层压力、产油量逐渐提高,油田、油井产水量提高。大庆油田早期注水、保持压力开发,其特征是油井见水早、晚不同,油田含水、产水、产液量逐渐提高,高含水前期可以保持原油稳产。,三次采油不是一个独立的开发阶段,它是油田综合含水接近或达到90以后,实施的生物化学驱油技术。它的基本动态特征和生物、化学物质与油层条件的配伍、浓度、粘度、注入速度、注入量、表面张力、生物活性、繁殖代谢等有关,因此动态分析更为复杂。最终效果是控水或降水增油,提高原油采收率。,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,非均质、
17、多油层砂岩油藏分层系注水开发,出现的层间矛盾、平面矛盾、层内矛盾也是贯彻开发始终的基本动态特征。不同的开发井网、含水阶段,基本动态特征也不同。,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,第一排生产井压力高、见水早、含水上升快、产液量高,中间井排则相反,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,中间井排点状注水,构成“似”反九点井网;全部转注中间井排,构成间注间采行列井网。,萨尔图层系行列井网,行列井网的基本动态特征,注水井负担较小,调整水量影响方向多,油井数多、见水时间基本一致、产能高,油水井压力平面分布较均匀,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,还可以钻一套四点法调整井,四点法井网,四点法面积井网基本动态特征,油水
18、井数比1:1,水井负担最小,油井产能比较高,压力平面分布比较均匀。,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,五点法井网,五点法面积井网的基本动态特征,水油井数比1:3,水井负担最大。边井产能低,见水早,含水上升快,难调整,角井正好相反。转注一对边井,变成间注间采行井井网;转注全部角井,变成五点法面积井网。,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,反九点井网,反九点法面积井网的基本动态特征,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,无水自喷采油阶段的基本动态特征:,早期注水油井见效特征地层压力、流动压力、产油量上升,油气比下降或稳定。油井见水特征结蜡严重、清蜡困难、清蜡钢丝变乌或变黑,油包水、水不能分离。无水采收率低。,
19、1、层间和平面矛盾大,单层突进严重,含水上升快2、层系、排块之间的压力和含水差异大,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,1、三大矛盾逐渐增大,开始多层、多方向见水,厚油层底部见水;2、含水上升最快,含水上升率可达8以上。,低含水采油阶段(含水20)的基本动态特征:,中低含水采油阶段(含水20.1-40)的基本动态特征:,1、三大矛盾更大,出现部分油层过早水淹、开始油井堵水;2、含水上升率开始减缓;3、油层压力水平高,生产能力旺盛。,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,中高含水采油阶段(含水40.1-60)基本动态特征:,1、三大矛盾更突出,油层水淹日趋严重,含水上升率继续减缓;2、流动压力很高,生产压
20、差不能继续放大,实施自喷转抽、提液稳产;3、油层压力水平的时、空波动大;4、开发区多数要出现产量峰,(外围油田可能例外);5、开始出现自然递减和综合递减。,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,高含水前期采油阶段(含水60.1-80)的基本动态特征:,1、水油比明显增大,可达到7以上,但含水上升率明显变缓;采油速度降低到1以下;2、各套层系井网的含水差异可达15-20,有利于“稳油控水”结构调整;但含水上升率明显变缓 3、开始对一类油层实施聚驱(三次)采油;4、技术措施可以维持油田相对稳产。,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,高含水后期采油阶段(含水80.1-90)的基本动态特征:,三、砂岩油藏开发的
21、基本动态特征,1、油田原产量已不能稳产,水油比达到10以上;2、多层高或特高含水,剩余油高度分散,挖潜难度很大,“稳油控水”的结构调整技术已不起作用;3、三次采油技术广泛实施,效果很好;4、注水无效循环日趋严重,调剖、堵水、扩大驱油面积和体积,三次加密调整等,是“控水稳油”的有效技术措施。,特高含水采油阶段(含水90),本阶段刚开始会很长,近几年的动态基本特征:,一、油田开发动态分析的基本流程,二、资料的分析与应用,三、砂岩油藏开发的基本动态特征,四、砂岩油藏开发的基本矛盾,五、砂岩油藏开发的动态分析方法,六、综合调整措施与方案设计,目 录,四、砂岩油藏开发的基本矛盾,1、层间矛盾是非均质砂岩
22、油藏在纵向上的矛盾,层间矛盾表现的6个方面:在吸水和产液剖面上,层间吸水、产液、见水、含水、压力不同引起的干扰;要注意区分层间窜流和正常规律;注水各层段的启动压力、曲线斜率不同,高吸水层干扰低吸水层,高产液层干扰低产液层;压降曲线和恢复曲线的续流时间越长,层间矛盾越大;采油过程中的流体“倒灌”是层间压力干扰;好油层动用好,差油层动用差,是层间流量、压力干扰;注水、产水的单层突进等。,层间矛盾调整方法,分层注水,层段细分注水,周期性间隙 注水,调整吸水剖面,分层酸化、压裂增注;分层采油,分层堵水,分层压裂增产;综合调整、加密调整等。,分析各类矛盾的表现规律和相互关系,四、砂岩油藏开发的基本矛盾,
23、2、平面矛盾是同一单层各方向水驱动用程度、压力、产出不均,和油井对各方向注水要求不同的矛盾,引起平面矛盾原因:内因油层发育及参数的平面各向异性 外因井网的水驱控制程度、开发方案实施步骤、综合调整措施。平面矛盾的表现:各注水井点的注入水,在各方面的驱替程度不同,有些方面驱不到(不动用)。各采液井点的产液强度、见水早晚、含水、压力不同。,四、砂岩油藏开发的基本矛盾,平面矛盾的分析,要抓住主要矛盾的井、层、方向。,从各油层平面各井点的非均质性与注入、产出的关系,分析矛盾在哪几个注入、产出井点最突出?哪几个层最大?以注水井或采油井为中心,分析各层的主要矛盾方向。从井网加密和综合调整措施效果,分析平面矛
24、盾的变化、驱油面积系数的变化。平面矛盾异常分析:如在某个方向油层条件变得很差,但去水很多、水洗动用程度很高等状况。,四、砂岩油藏开发的基本矛盾,平面矛盾的调整,重点改善主要井、层、方向的矛盾,兼顾其他。,细分注水层段、水量满足井组内大多数油井的要求;水井组内同一层各方向都是高含水、高产水,控制、停注或间隙注水;同一层在高含水、高产水方向堵水,同时在低含水、低产液、不动用方向压裂引水,调整注、堵、采的平面关系;井网加密、细分层系开发。,四、砂岩油藏开发的基本矛盾,3、层内矛盾是厚油层内部纵向非均质(渗透率差异)引起的不同部位的吸水、产出不均,及其对注水要求不同的矛盾。,渗透率变异系数越大,层内矛
25、盾越大。正韵律、反韵律、复合韵律的厚油层的水洗部位、剩余油部位、不动用部位有差异。因为在注水井组内与油井连通的方向,厚油层内的薄夹层真正稳定延伸的不多,因此总的看:无论哪种类型的厚油层,总体是底部动用好、水洗严重,层内和平面矛盾同时存在。,四、砂岩油藏开发的基本矛盾,分析厚油层的吸水厚度比、产液厚度比、水淹厚度比,这三个厚度比越大,波及体积系数越大,驱油效果越好。分析吸水和产液剖面的变化与其对应关系 分析内部夹层对控制注入、产出的作用 分析井组内水驱波及体积的变化,调整措施后的层内矛盾变化。,层内矛盾的调整方法首先是加密井网,提高水驱控制程度层内细分注水、细分压裂、细分堵水层内选择性压裂、选择
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