油田开发方案及原理.ppt
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1、1,油田开发地质基础,2,勘探开发历程,预探阶段,评价阶段,开发阶段,调整阶段,3,1 预探阶段,通过地震勘探,发现了一个可能含有油气的构造为了证实该构造是否含有油气,钻了一口探井,并证实它确实含有油气。,4,2 油藏评价阶段(详探阶段),5,地质及油藏工程问题钻井完井工程问题采油工程问题地面集输系统工程问题经济评价与方案优选,3 开发阶段,确定开发方式确定井网井距,6,3 开发阶段,7,4 调整阶段,开发初期,从生产井取得的信息有限,还不能完整地描述油田的地质及工程情况。随着开发过程的进行,生产井数的增加,获得的信息也逐步地增多,原有的地质认识必须进行修正,相应的开发方案也必须进行修改和调整
2、。,8,第一节 油田地质储量,油气储量是油气田开发的物质基础。,9,探明储量(级储量)编制油田开发方案、进行油田开发建设投资决策和油气田开发分析的依据。探明储量又可分为三类:类:已开发的探明储量 指在现代经济技术条件下,通过开发方案的实施,已完成开发井钻井和开发设施建设,并已投入开采的储量。类:未开发的探明储量 指已完成钻探评价,并取得可靠的储量参数后计算的储量。它是编制开发方案和开发建设投资决策的依据,其相对误差不得大于20%。类:基本探明储量 主要是针对复杂油气藏而提出来的。对于复杂的断块油田、岩性油田和裂缝性油田,在完成地震详查或三维地震并钻了评价井后,在储量参数基本取全、含油面积基本控
3、制的情况下计算出的储量。用途:是进行滚动勘探与开发的依据 精度:相对误差应小于30%。,10,地质储量:是指在地层原始条件下,储集层中原油和天然气的总量。表内储量:指在现有技术和经济条件下,具有开采价值并能获得社会经济效益的地质储量。表外储量:指在现有技术和经济条件下,开采过程中不能获得社会经济效益的地质储量,11,可采储量及剩余可采储量可采储量指在现在工艺技术和经济条件下,能从储油层中采出的那一部分地质储量。可采储量(Nr)=地质储量(N)Re 显然,它是一个不确定的量,随着工程技术水平的提高、管理水平和原油、天然气价格的提高,其也会相应地提高。剩余可采储量=可采储量-目前累积产油量,12,
4、储量计算方法,一、静态计算方法-容积法 容积法是计算油气藏地质储量的主要方法,应用最广泛。它适用于不同的勘探开发阶段、不同的圈闭类型、不同的储集类型和驱动方式。对于大中型构造砂岩油气藏,计算精度较高。,13,1.物质平衡法 它是利用生产资料计算动态地质储量的一种方法适用条件:油气藏开采一段时间,地层压力明显降低,已采出可采储量的10%以上。精度情况:对于封闭性的未饱和油藏、高渗透性小油气藏、连通性好的裂缝性油气藏,其精度较高。2.产量递减法 它适用于油气藏开发后期,油气藏已达到一的采出程度,并经过开发调整之后,油气藏产量已进入递减阶段。3.矿场不稳定试井法 对出油气的探井进行压降试井,以确定油
5、气井控制的断块、岩性油气藏的地质储量。,二、动态计算方法,14,4.水驱特征曲线法 适用条件:油藏含水率达到一定程度(如50%)以后。方法:利用油藏的累积产水量和累积产油量在半对数坐标上存在明显的直线关系外推到含水率为98%时求出油藏的可采储量。,15,计算地质储量的容积法(1)原油的地质储量 N=100AhSoio/Boi=100Ah(1-Swi)o/Boi 式中:N原油地质储量,104t;A含油面积,km2;h平均有效厚度,m;平均有效孔隙度,f;Swi 平均束缚水饱和度,f;o 平均地面脱气原油密度,t/m3;Boi 平均原始原油体积系数。,(2)溶解气的地质储量 对于油田,天然气储量可
6、能包含两部分:自由气和溶解气,无气顶油藏则仅有溶解气部分,其储量由下式确定:Gs=10-4NRsi式中:Gs溶解气的地质储量,108m3。,16,沙19井区块侏罗系西山窑组油藏为断块构造油藏,沙19井断块东、北两面为正断层,以断层为界,下倾部位以油水界面海拔为-890m为界,圈定含油面积为2.5km2,实例,确定含油面积,17,确定有效厚度,实例,18,确定有效厚度,此图需改,实例,19,油层孔隙度下限为17%;电阻率下限为7.m;含油饱和度下限为40%;,沙19井为7.2m,实例,20,S1963井为11.0m,S1965井为19.7m,实例,21,沙19井区有效厚度平均值根据油藏的特点,采
7、用内含油面积与油水叠合带面积权衡;内含油面积有效厚度采用井算术平均值为12.6 m;油水叠合带有效厚度取其二分之一,即6.3 m,权衡得有效厚度10.3 m。,确定有效厚度,实例,22,沙19井区有效孔隙度采用井厚度加权平均值为25.8%,地面孔隙度与地下孔隙度的转换借用北京石油勘探开发研究院的压实经验公式:地下0.997地面-0.46计算出沙19井区块侏罗系西山窑组油层地下平均孔隙度,厚度加权平均值为25.3。,有效孔隙度取值25。,确定有效孔隙度,实例,23,含油饱和度采用阿尔奇公式:So=1-Sw=1-(abRw/m Rt)1/n根据上述确定参数:孔隙度指数(m)为1.813,岩性系数(
8、a)为0.62,饱和度指数(n)为1.902,岩性系数(b)为0.996,地层水电阻率(RW)为0.26.m,计算沙19井区平均含油饱和度采用孔隙厚度权衡求得62.2%,取值62%。,含油饱和度取值62。,确定含油饱和度,实例,24,原油体积系数采用与邻区类比确定。借用陆梁油田侏罗系西山窑组体积系数作为本区块的体积系数。体积系数取值1.055。,油藏地面原油密度取用实测值0.808g/cm3,确定其他参数,实例,25,沙19井区块储量参数表,油藏采收率计算表,实例,26,储层埋藏深度(米)浅层 4000 4000地质储量特大油田 10 108t 大型油田 1 10 大型气田 300 108m3
9、 中型油田 0.1 1 中型气田 50 300小型油田 300 10中丰度 100 300 2 10低丰度 50 100 2特低丰度 50,油气储量的综合评价,油 田,气 田,27,油气产能大小千米井深的稳定日产油量(t/d.km)高产 15中产 5 15低产 1 5特低产 1,千米井深的稳定日产气量(104m3/d.km)高产 10 中产 3 10 低产 3,流度(k/)高 8010-3 m2/mPa.s 中 3080 低 10 30 特低 10,b.比采油指数()高 1.5 中 1 1.5 低 0.5 1 特低 0.5,28,储量综合评价,沙19井区块油藏综合评价表,29,第二节 油田开发
10、基础知识,油田开发程序,(1)合理布置探井,迅速控制含油面积。(2)利用资料井,全面了解油层的物理性质在纵向和横向的变化情况。(3)采用分区分层的试油试采方法,求得油层生产能力的参数。(4)在已控制的含油区域内开辟生产试验区。(5)确定油藏类型,然后做出油田开发设计。(6)根据最可靠最稳定的油层钻一套基础井网,修改和调整原定方案。(7)在生产井和注水井投产后收集实际的产量和压力资料进行研究,修改原来的设计指标,定出具体的各开发时期的配产配注方案。,采用滚动式的勘探开发,30,1.整装中高渗透的大中型砂岩油藏油藏压力必须大于饱和压力开采选择早期注水方式开采稳产期采出可采储量的60%以上2.低渗透
11、砂岩油藏实施低污染的钻井、完井措施早期压裂改造油层具备注水注气条件的,应保持油藏压力开采,油田开发原则,我国已发现的油藏可划分成十类,各类的开发原则可概括如下:,31,3.气顶油藏充分利用天然气顶的能量严格防止油气互窜论证射孔顶界位置,32,4.边底水油藏充分利用边底水的能量注意边底水的锥进和舌进要论证射孔底界的位置,33,5.裂缝性层状砂岩油藏搞清裂缝发育规律和方向如需注水,考虑沿裂缝走向布注水井6.砾岩油藏通常采用注水方式开发注水压力小于地层破裂压力加大注采井数比7.高凝油、高含蜡及析蜡温度高的油藏注意保持油层和井筒温度注水井投注前实施加热预处理采油井注意控制井底压力,防止井底附近大量脱气
12、,34,8.凝析气藏及带凝析气顶的油藏当凝析油含量200g/m3,采取保压开采,PsPd开采方式:注气、循环注气当凝析油含量100mPa.s,o0.934的油藏,采用热采方式开采(蒸汽吞吐、蒸汽驱或火烧油层)o100mPa.s,采用加密井网注水抽油方式开采,35,开发层系的划分,一个开发层系,是由一些独立的,上下有良好的隔层、油层性质相近、驱动方式相近,具有一定储量和生产能力的油层组合而成。它用一套独立的井网开发,是一个最基本的开发单元。,36,划分开发层系的意义1.合理的划分开发层系,有利于充分发挥各类油层的作用。这是因为:(1)若高渗透层和低渗透层合采,则由于低渗透层的油流阻力过大,生产能
13、力往往受到限制。,37,(2)若低压层和高压层合采,则低压层往往不出油,甚至高压层的油有可能窜入低压层。(3)对于水驱油田,如果各层渗透率相差太大,各油层的吸水能力不同,注入水在各层的推进速度不同,采油速度不同,导致注采不均衡(4)垂向波及系数低,最终采收率低。(5)各层压力不均衡,高渗层多为水驱的见效层,压力高,在采油井内,水会窜入较低压力层段,造成对地层永久性伤害,加剧层间矛盾。,38,2.为了提高油田的采油速度,缩短开发时间3.采油工艺技术的发展水平要求进行层系划分4.划分开发层系是部署井网和规划生产设施的基础,39,划分开发层系的原则1.要求同一层系内各油层的性质相近,以保证各油层对注
14、水方式和井网具有共同的适应性,减小开采过程中的层间矛盾。油层性质相近表现在:沉积条件相近渗透率相近油层的分布面积接近层内非均质程度相近(渗透率级差、突进系数、渗透率变异系数、毛管压力曲线),40,2.一个独立的开发层系应具有一定的储量,以保证达到较好的经济指标。3.各开发层系间必须具有良好的隔层,以便在注水开发的条件下,层系间能严格地分开,确保层系间不发生串通和干扰。良好的隔层:指隔层应具有一定的厚度、岩性致密、分布稳定连续。,41,4.同一开发层系内油层构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应比较接近。5.应考虑当前的采油工艺技术水平,在分层开采工艺所能解决的范围内,应避免划分过细的开发层系
15、。6.同一油田相邻油层尽可能组合在一起。应避免将下列层组合在同一开发层系内:岩性和特性差异很大油气的物理化学性质不同油层的压力系统和驱动方式不同油层的层数太多,含油井段过长。,42,衰竭式开发 利用油藏的天然能量(溶解气、流体及岩石弹性膨胀能,边底水压能);被动,油藏的采收率不高,同时采油速度也慢.人工保压式。人工向油藏注入水或是其它工作介质(如烃类气体,氮气,二氧化碳气体等)来使油藏压力维持到开发方案所设计的水平,从而获得较高的油田采收率和采油速度。,开发方式和注水方式的选择,开发方式是指油田在开发过程中,主要利用什么能量来进行开发。,43,油田的注水方式,1.为什么要注水?(1)天然能量难
16、以满足油田开发的需要(如高产、稳产和较高采收率的需要),表现在:天然能量作用的时间和范围有限发挥不均衡,初期大,但很快递减不能适应油田较高采油速度及长期稳产的要求(2)水源和水的处理在一般油田不成问题(3)注水施工容易,从井口至井底的深度可产生较大的静水柱压力,44,(4)水在油层具有较好的流动性和扩散性(5)用水驱油效率较高(6)注水能满足油田高产、稳产和较高采收率的需要,使油层保持较高的压力,使油田能较长时间自喷。,影响注水开发效果的几种情况(1)如果油层的渗透率低于20mD,即使原油的粘度较低注水的效果也较差。(2)水敏性矿物含量较高,效果较差(3)稠油油田,注水效果较差,45,2.注水
17、时间的选择(1)早期注水 要求在地层压力低于饱和压力之前注水,具体时间取决于地饱差大小、储量大小、采油速度和自喷开采要求等情况。优点:地层压力始终高于饱和压力,生产压差调整余地大,稳产、高产时间长,自喷开采期较长。原油性质好缺点:初期注水工程投资大,投资回收期较长。,46,(2)晚期注水 在地层压力下降到饱和压力以下,一次采油达到经济极限的条件下注水。初期投资少,原油成本低,投资回收期短缺点:原油性质变差油气水三相流动,油相流动阻力增大稳产和自喷开采期短(3)中期注水 介于早、晚期注水时间之间,在地层压力低于饱和压力,气油比上升到最大值之前注水。优点:采收率较高缺点:同(2),47,3.注水方
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- 油田 开发 方案 原理
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