油田开发基础及开发方案.ppt

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1、 第一章 油田开发基础及开发方案 第一节 油田开发方案的主要内容及资料准备 第二节 油田地质模型的建立 第三节 储集层精细地质研究 第四节 整装储量油田合理开发程序 第五节 断块油田合理开发程序 第六节 油藏驱动方式及开采特征 一个含油构造经过初探，发现工业油气流以 后，紧接着就要进行详探并逐步投入开发。所谓 油田开发，就是依据详探成果和必要的生产试验 资料，在综合研究的基础上对具有工业价值的油 田，按石油市场的需求，从油田的实际情况和生 产规律出发，以提高最终采收率为目的，制定合 理的开发方案，并对油田进行建设和投产，使油 田按方案规划的生产能力和经济效益进行生产， 直至油田开发结束的全过程

2、。 第一节 油田开发方案的主要内容及资料准备 一、油田开发方案的主要内容 在正式开发方案中须对以下油藏工程问题加以研究： 1） 分层系开采的油藏要合理划分与组合开发层系； 2） 不同开发层系经济合理的井网密度； 3） 油藏的驱动方式及油井的采油方式； 4） 生产井的合理工作制度； 5） 需注水开发的油藏，还要确定不同层系的合理注 水方式，注水井的合理工作制度及最佳注水时机； 6） 保持压力水平； 7） 合理采油速度，预测稳产年限及最终采收率； 8） 对断块油田，分开发单元研究其静、动态特征及 各单元油藏工程技术对策； 9） 对低渗透油田，要研究裂缝方位与井网优化配置 和采用水平井整体注水开发裂

3、缝性低渗透油藏； 10） 对于稠油油田需研究热采问题； 11） 开发区经济技术指标，预测油田开发趋势； 12） 各种开发方案的分析对比，提出最优方案。 二、油田开发方案所需资料 编制油田开发方案需大量的静 、 动态资料 ， 对开发区 掌握情况越多 ， 编制的开发方案越符合该区的实际状 况 ， 在编制一个区的油田开发方案时需要以下资料： 1.地质特征资料 2.室内物理模拟实验资料 3.压力 、 温度系统及初始油分布资料 4.动态资料 5.一些特殊资料 第二节 油田地质模型的建立 油田地质模型主要包括以下方面的内容： 一 、 地层 石油在地层中生成 、 运移 ， 又保存在地层中 ， 因此研 究石油

4、必须研究地层 。 岩层定义： 组成地壳的层状岩石 。 地层的定义： 指岩层形成的先后顺序和形成时代 ， 是 地壳发展过程中所形成的层状岩石的总称 。 主要包括 沉积岩 、 沉积变质岩 、 混合岩和部分岩浆岩 。 研究地层时主要分析地层的 接触关系 、 地层年代 、 地 层的划分和对比 及 地层岩性的描述 。 构造的定义： 组成地壳的各类岩石 ， 在空间上的分布状 态及其地质成因上的联系 。 构造地质的任务 ， 就是研究 组成地壳的岩石在空间上分布的形态 、 成因和规律 。 岩石具有塑性 ， 受力后可以弯曲褶皱形成褶皱构造 ； 受 力发生断裂之后可以产生断裂构造；由于岩石物性的变 化还可以产生岩

5、性构造 。 研究构造不但要对其分类 ， 还 要指出各构造的特征 。 二、构造 在储集层研究中要对开发区域的储集层进行分类 ， 另外还要对储集层的成因及储集性质 、 孔隙结构特 征 、 形成条件及分布特征进行研究 。 分类： 碎屑岩 ， 孔隙是储油空间和流动通道 ， 单一的孔 隙介质； 灰岩和碳酸盐岩 ， 孔隙是主要的储集空间 ， 裂缝 是油流通道 ， 一般为孔隙 -裂缝双重介质 。 三、储集层 油层：指含油的储集层 。 类型： 具有工业性开采 价值； 通过开采技术的提高 ， 可以转化为具有工 业价值的油层； 根本就没有开采价值 。 油层对比和划分： 依据沉积的旋回性 、 标准层 、 油 层物性

6、 、 油水系统 、 流体性质 、 隔层条件及电性特 征 ， 可以对油层进行详细的对比和划分 。 在对油层进行研究时 ， 要阐明油层的 沉积相 、 油层 物性 、 分布面积 、 厚度 、 有效厚度 以及 组成油层岩 石的岩性 。 四、隔层及夹层 隔层及夹层对油气田开发具有很重要的作用 ， 尤其是 层系划分 ， 分采分注 。 对隔层及夹层的研究主要论述 其 岩性 、 物性 、 厚度分布 及 性质 。 五 、 油藏 对油藏要进行压力系统 、 流体性质 、 油水界面 、 油 藏类型的研究 ， 尤其对油藏类型的研究更为重要 。 六 、 储量 在建地质模型时 ， 必须对储量加以说明 ， 确定计算储 量的方

7、法和储量参数 ， 还要计算溶解气储量和可采储 量 。 第三节 储集层精细地质研究 一 、 储集层精细研究的分类及储集层非均质性 的五个层次 储集层研究包括沉积体系的研究 、 储集层非均质性和 成岩作用的研究 ， 其核心是储集层的非均质性 。 五个层次： 第一层次是油藏规模的沉积相及造成的层 间非均层性；第二层次是油层规模的沉积微相及砂体 切叠和相变关系；第三层次是砂体内韵律性 、 沉积结 构构造等非均质性；第四 、 第五层次则是岩芯及孔隙 规模的非均质性 。 1.储集层精细研究的主要特点和技术要求 （ 1） 精细程度较高 （ 2） 基本单元较小 （ 3） 与动态结合较紧密 （ 4） 预测性更强

8、 （ 5） 计算机化程度高 二、储集层精细研究的特点和内容 2.储集层 精细研究的内容 1） 沉积微相细分 、 组合特征和空间配置关系； 2） 各微相砂体内部建筑结构特征及物性参数分布： 3） 不同沉积类型储集层地质知识库和原型模型的建 立； 4） 流动单元划分与对比及流动单元的空间结构； 5） 以微构造研究为主的微地质界面研究； 6）露头储集层研究的应用方法和应用效果及类比条 件等； 7） 各种地质统计学尤其随机建模方法的适应条件 、 检验标准及软件研究； 8） 注水开发过程中储集层物性动态变化空间分布 规律研究； 9） 水淹层测井解释及有关了解剩余油分布状况的 生产测井及解释； 10） 层

9、理 、 孔隙结构 、 粘土矿物等研究； 11） 精细储集层预测模型建立； 12）地质、油藏、数模一体化研究剩余油分布特 征及规律。 通过上述研究所要解决的关键问题是：建立储集 层预测模型，确定剩余油分布特征及规律。因此 需要建立比要预测的储集层更加精细的参照物或 模板，即要有各类储集层的原型模型和地质知识 库，并要有一套确实可行的数学预测方法和软件 ，即地质统计学及其随机建模方法。 三 、 储集层预测内容及方法 1.储集层预测内容及方法 储集层预测的目的就是为油藏数值模拟提供可靠的地质 模型，从而为油田开发提供技术依据，其内容包括：泥 页岩等隔夹的分布；岩相、沉积相的分布；储集层物性 分布；断

10、层、裂缝的分布。 储集层预测的方法如下所述： （ 1） 地质统计随机模拟方法 （ 2） 分形几何学方法 （ 3） 神经网络方法 2.储集层预测方法评述 目前 ， 储集层预测的新理论 、 新方法不断出现 ， 如 分形理论 、 遗传算法及神经网络技术等 。 但地质统 计的随机建模方法在实际应用还存在着许多不足： 如随机模拟所产生的油藏地质模型的好坏强裂依赖 于所假设的随机函数的模型及所具有的数据；随机 模拟所产生的各种数值如何用于油藏工程计算中； 对于随机模拟所产生的多个等概率的油藏数值模型 ， 如何挑选最能代表真实地质情况的模型进行流动 模拟等 。 随机模拟方法 可应用于各个阶段的油藏描述，如在

11、油田 早期评价阶段，可将其应用于岩相、沉积相的划分和空 间展布、储集层砂体连通性研究、储集层参数（如孔隙 度、渗透率等）的空间分布等；在油田开发阶段，可研 究储集层可采油气的空间分布、储集层产量预测、含水 率预测以及流动单元的定量研究等。 对于 分形几何学 来说，纵横向的分维数的假设问题， 不同的地区不一样，应用时一定要进行验证。 在 神经 网络方法 中，如何选择有代表性的训练样本，同时确 保计算的结果收敛是难点。 第四节 整装储量油田合理开发程序 储量集中 、 丰度较高的整装储量油田的合理开发程 序把油田从勘探到投入开发的过程划分成几个阶段 ， 合理地安排钻井 、 开发次序和对油藏的研究工作

12、 ， 尽可能用较少的井 ， 较快的速度 ， 取得对油田的 基本认识 ， 编制油田开发方案 ， 指导油田逐步地投 入开发 。 由于不同油田的沉积环境和油层特征千差万别 ， 一个 油田从初探到投入开发具体应该划分几个步骤 ， 各个 步聚之间如何衔接配合 ， 每个步骤又如何具体执行等 ， 应根据每个油田的具体情况而定 ， 下面以大庆油田 为例介绍整装储量油田的合理开发程序 。 一、开辟生产试验区 1.开辟生产试验区的目的 深刻认识油田的地质特点。 落实油田储量计算。 研究油层对比方法和各种油层参数的解释图版 研究不同类型油层对开发部署的要求，可为编制开 发方案提供本油田的实际数据。 2.开辟生产试验

13、区的原则 生产试验区开辟的位置和范围对全油田应具有代表 性 。 试验区一般不要过于靠近油田边沿 ， 所开辟的 范围也应有一定的比例 。 试验区应具有相对的独立性 ， 把试验区对全油田合 理开发的影响减小到最小程度 。 试验项目要抓住油田开发的关键问题 ， 针对性要强 ， 问题要揭露得清楚 ， 开采速度要较高 ， 使试验区 的开发过程始终走在其它开发区的前面 ， 为油田开 发不断提供实践依据 。 生产试验区要具有一定的生产规模 ， 要使所取得的 各种资料具有一定的代表性 。 生产试验区的开辟应尽可能考虑地面建设、运输条 件等方面的要求，以保证试验区开辟的速度快、效 果好。 二 、 分区钻开发资料

14、井 1.钻开发资料井的目的 研究解释单油层物性参数的方法 ， 全面核实油层参 数 ， 为充分运用生产试验区的解剖成果 ， 掌握新区 地质特征打好基础 ， 以逐步探明扩大开发的地区； 了解不同部位 、 不同油层的生产能力和开采特点 。 在钻完开发资料井以后 ， 要进行单层和各种多层组 合下的试油试采 、 测压力恢复曲线等 ， 并了解新区 的生产能力和开采特点 。 2.开 发资料井的部署原则 开发资料井的部署主要针对那些组成比较单一 、 分布 比较稳定的主力油层组； 开发资料井的部署应考虑到油田构造的不同部位 ， 使 其所取得的资料能反映出不同部位的变化趋势； 开发资料井应首先在生产试验区的邻近地

15、区集中钻探 ， 然后再根据逐步开发的需要 ， 向外扩大钻探 。 三 、 部署基础井网 1.基础井网的部署 对象 对于油层较多 ， 各类油层差异大 ， 分布相对比较稳定 ， 油层物性好 ， 储量比较丰富 ， 上 、 下有良好的隔层 ， 生产能力比较高 ， 具备独立开采条件的区块可以作 为基础井网布置的对象 。 2.基础井网的任务 基础井网是开发区的第一套正式开发井网 ， 它应合 理开发主力油层 ， 建成一定的生产规模； 兼探开发区的其它油层，解决探井、资料井所没有完 成的任务，搞清这些油层的分布情况、物理性质和非 均质特点。 3.基础井网的部署 基础井网的部署应该在开发区总体开发设想的基础上进

16、行 ， 要考虑到将来不同层系井网的相互配合和综合利用 ， 不能孤立地进行部署 。 掌握井网在实施上要分步进行 ， 基础井网钻完后 ， 暂 不射孔 ， 及时进行油层对比 ， 搞清地质情况 ， 掌握其它 油层特点 ， 核实基础井网部署 ， 落实开发区的全面设想 ， 编制开发区的正式开发方案 ， 并进行必要的调整 。 四 、 编制正式开发方案 1.编制正式开发方案遵循的原则 （ 1） 研究采油速度和稳产期限 （ 2） 确定开采方式和注水方式 （ 3） 确定开发层系 （ 4） 确定开发步骤 （ 5） 确定合理布井原则 （ 6） 确定 合理的采油工艺技术和储量集中 、 丰度较 高的增产增注措施 2.正

17、式开发方案的实施 在正式开发方案的实施中 ， 一个关键的问题就是怎样提 高渗透率较低 、 分布不够稳定油层的开发效果问题 。 一个合理的开发程序 ， 只是指导了油田上各开发层系初 期的合理开发部署 ， 指导了油田合理的投入开发 ， 为开 发油田打下了基础 。 但在油田投入开发以后 ， 地下油水 就处于不断的运动状态之中 ， 地下油水分布时刻发生着 变化 ， 各种不同类型油层地质特征对开发过程的影响将 更加充分地表现出来 。 因此 ， 在开采过程中 ， 还需要分 阶段有计划地进行调整工作 ， 以不断提高油田的开发效 果 。 第五节 断块油田合理开发程序 一 、 断块油田的地质特点 1） 油气藏主

18、要受断层控制； 2）断层多、断块多、断块平均面积在 5以内； 3）断块之间含油特征差异大 ； 4）油层受断层分割，含油连片性差，有的断块不同 层位油层叠合也不能连片含油； 5）断块之 间，以及同一断块不同层位的油层往往没 有统一的油水界面。 二 、 断块油田的主要类型 根据断块油田原油和油层物性及天然能量的大小， 一般将断块油田分成以下三大类： 1）天然能量低，油层和原油性质较好的油田。 2）天然能量高，油层和原油性质较好的油田。这类 油田天然能量高，边水活跃。 3）稠 油油田。 三 、 断块油田的合理开发程序 由于复式油气聚集区 （ 带 ） 的地质特征十分复 杂 ， 只能采取逐步认识 、 分

19、步实施 、 勘探开发交叉 并举 、 滚动前进的方法 。 预探井获工业油气流后 ， 勘探开发分四个步骤进行 。 1.精 细地震详查 2.评价 性详探 3.详 探与开发相结合 ， 开发主力油气藏 4.持 续滚动勘探开发 第六节 油藏驱动方式及开采特征 油藏的驱动方式是全部油层工作条件的综合，它是指 油层在开采过程中，主要依靠哪一种能量来驱油。 一 、 弹性驱动 依靠油层岩石和流体的弹性膨胀能量驱油的油藏为 弹性驱动 。 在该种驱动方式下油藏无边水 （ 底水或 注入水 ） ， 或有边水而不活跃 ， 油藏压力始终高于 饱和压力 。 油藏开始时 ， 随着压力的降低 ， 地层将 不断释放出弹性能量 ， 将

20、油驱向井底 。 其开采特征 曲线如 图 1-1所示 。 t p o q p R 图 1-1 弹性驱动油藏开采特征曲线 p-地层压力； qo-产油量； Rp-生产气油比 二、溶解气驱动 当油层压力下降到低于饱和压力时，随着压力 的降低，溶解状态的气体从原油中分离出来，形成 气泡，气泡膨胀而将石油推向井底。开发初期压降 较小时，气油比急剧增加，地层能量大大消耗，最 后枯竭，所以气油比开始上升很快，然后又以很快 的速度下降。其开采特征如图 1-2所示。 t p p R o q 图 1-2 溶解气驱油藏开采特征曲线 p-地层压力； qo-产油量； Rp-生产气油比 三、水压驱动 当油藏存在边水或底水时

21、，则会形成水压驱动。 水压驱动分为刚性水驱和弹性水驱两种。 1.刚性水驱 驱动能量主要是边水（或底水、注入水）的 重力作用。随着原油的采出及当边水、底水或注 入水推至油井后，油井开始见水，含水将不断增 加，产油量也开始下降，而产液量逐渐增加。开 采过程中气全部呈溶解状态，因此气油比等于原 始溶解气油比。其开采特征如图 1-3所示。 t p l q wf p o q p R 图 1-3 刚性水驱油藏开采特征曲线 p-地层压力； ql-产液量； qo-产油量 pwf-井底流压； Rp-生产气油比 lq 2.弹性水驱图 弹性水驱主要是依靠采出液体使含水区和含油区 压力降低而释放出的弹性能量来进行开采

22、的 .其开采特 征为，当压力降到封闭边缘后，要保持井底压力为常 数，地层压力将不断下降，因而产量也将不断下降， 由于地层压力高于饱和压力，因此不会出现脱气，气 油比不变。其开采特征如图 1-4所示 。 t p l q p R o q 图 1-4 弹性水驱油藏开采特征曲线 p-地层压力； ql-产液量； qo-产油量； Rp-生产气油比 四、气压驱动 当油藏存在气顶时，气顶中的压缩气为驱油的主 要能量，该驱动方式称气压驱动。气压驱动可分为刚 性气驱和弹性气驱。 1.刚性气压驱动 只有在人工向地层注气，并且注入量足以使开 采过程中地层压力保持稳定时，才能呈现刚性气压 驱动。其开采特征如图 1-5所

23、示。 t p p R o q 图 1-5 刚性气压驱动油藏开采特征曲线 p-地层压力； qo-产油量； Rp-生产气油比 2.弹性气压驱动 弹性气压驱动和刚性气压驱动的区别在于，当气 顶的体积较小，而又没有进行注气的情况下，随着采 油量的不断增加，气体不断膨胀，其膨胀的体积相当 于采出原油的体积。由于地层压力的不断下降，使得 产油量不断下降，同时，气体的饱和度和相对渗透率 却不断提高，因此气油比也就不断上升，其开采特征 如图 1-6所示。 t p p R o q 图 1-6 弹性气驱油藏开采特征曲线 p-地层压力； qo-产油量； Rp-生产气油比 五、重力驱动 靠原油自身的重力将油驱向井底称

24、为重力驱油。 一般油藏，在其开发过程中，重力驱油往往是与其它 能量同时存在的，但多数所起的作用不大。以重力为 主要驱动能量的多发生在油田开发后期或其它能量已 枯竭的情况下，同时还要求油层具备倾角大、厚度大 、渗透性好等条件。开采时，含油边缘逐渐向下移动 ，地层压力（油柱的静水压头）随时间而减小，油井 产量在上部含油边缘到达油井之前是不变的，其开采 特征如图 1-7 t p o q p R 图 1-7 重力驱动油藏开采特征曲线 p-地层压力； qo-产油量； Rp-生产气油比 1.7 多油层油田开发层系的划分与组合 1.8 砂岩油田注水开发 1.9 井网密度 1.10 油田开发技术指标计算方法

25、1.11 油田开发方案的经济评价及选择 第一章 油田开发基础及开发方案 1.7 多油层油田开发层系的划分与组合 一、划分开发层系的意义 当前世界投入开发的多油层大油田，在大量进行同井分采的同时，基 本上采取划分多套开发层系进行开发的方法。 1.合理划分开发层系，可发挥各类油层的作用 所谓开发层系，就是把特征相近的油层组合在一起，采用单独一套开 发系统进行开发，并以此为基础进行生产规划、动态研究和调整。合理地 划分与组合开发层系，是开发好多油层油田的一项根本措施。 在同一油田内，由于储油层在纵向上的沉积环境及其条件不可能完全 一致，因而油层特性自然会有差异，所以在开发过程中层间矛盾也就不可 避免

26、要出现。若高渗透层和低渗透层合采，则由于低渗透层的油流动阻力 大，生产能力往往受到限制；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。在水驱油田，高渗透层往往很快水 淹，在合采的情况下会使层间矛盾加剧，出现油水层相互干扰，严重影响 采收率。 一、划分开发层系的意义 2.划分开发层系是部署井网和规划生产设施的基础 确定了开发层系 ， 就确定了井网套数 ， 因而使得研究和部署井网 、 注采 方式以及地面生产设施的规划和建设成为可能 。 开发区的每一套开发层系 ， 都应独立进行开发设计和调整 ， 对其井网 、 注采系统 、 工艺手段等都要 独立做出规定 。 3.采油工艺技

27、术的发展水平要求进行层系划分 一个多油层油田，其油层数目很多，往往多达几十个，开采井段有 时可达数百米。采油工艺的任务在于充分发挥各类油层的作用，使它们 吸水均匀、出油均匀，因此，往往采取分层注水、分层采油和分层控制 的措施。由于地质条件的复杂性，目前的分层技术还不可能达到很高的 水平，因此，就必须划分开发层系，使一个开发层系内部的油层不致过 多、井段不致过长。 4.油田高速开发要求进行层系划分 用一套井网开发一个多油层油田必须充分发挥各类油层作用，尤其 是当主要出油层较多时，为了充分发挥各类油层作用，就必须划分开发 层系，这样才能提高采油速度，加快油田的生产，从而缩短开发时间， 并提高基本投

28、资的周转率。 一、划分开发层系的意义 二、划分开发层系的原则 2、一个独立的开发层系应具有一定的储量，以保证油田满足一定的采 油速度，具有较长的稳产时间，并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 系间能够严格地分开，以确保层系间不发生串通和干扰。 4、同一开发层系内油层的构造形态、油水边界、压力系统和原油物性 应比较接近。 5、在分层工艺所能解决的范围内，开发层系不宜划分过细，以便减少 建设工作量，提高经济效益。 1、把特征相近的油层组合在同一开发层系以保证各油层对注水方式和 井网具有共同的适应性，以减少开采过程中的层间矛盾。 1.8 砂岩油田注水

29、开发 一、油田注水方式 所谓 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。 采用边缘注水方式的条件为： 油田面积不大，构造比较完整、油层稳 定、边部和内部连通性好，流动系数较高，特别是钻注水井的边缘地区要 有较好的吸水能力，能保证压力有效地传播，使油田内部受到良好的注水 效果。 边缘注水根据油水过渡带的油层情况又分为 边外注水（缘外注水）、 缘上注水、边内注水三种 情况。 1.边缘注水 一、油田注水方式 2.边内切割注水方式 边内切割注水方式适用的条件 ：油层大面积分布（油层要有一定

30、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。 （ 1）边外注水（缘外注水） 注水井按一定方式（一般与等高线平行）分布在外油水边缘处，向边水中注 水。这种注水方式要求含水区内渗透性较好，含水区与含油区之间不存在低渗透 带或断层。 （ 2）缘上注水 由于一些油田在含水外缘以外的地层渗透率显著变差，为了提高注水井的吸 水能力和保证注入水的驱油作用，而将注水井布在含油外缘上，或在油藏以内距 含油外缘不远

31、的地方。 （ 3）边内注水 如果地层渗透率在油水过渡带很差，或者过渡带注水根本不适宜，而应将注 水井布置在内含油边界以内，以保证油井充分见效和减少注水外逸量。 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。 采用内部切割行列注水的 优点： 这种注水方式不能很好地适应

32、油层的非均质性；注水井间干扰大，井 距小时干扰就更大，吸水能力比面积注水低；注水井成行排列，在注水 井排两边的开发区内，压力不需要总是一致，其地质条件也不相同，这 样便会出现区间不平衡，内排生产能力不易发挥，而外排生产能力大、 见水快。 采用内部切割行列注水的 局限性： 面积注水方式是将注水井按一定几何形状和一定的密度均匀地布置在 整个开发区上，各种井网的特征如图 1-12所示。 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。 3.面积注水方式 不

33、同面积井网的井网参数简要列于表 1-1中。 井 网 七 点 歪七点 五 点 四 点 九 点 生产井与注水井比例 2:1 2:1 1:1 1:2 3:1 钻成井网要求 等边三角 形 正方形 正方形 等边三角形 正方形 表 1-1 不同面积井网的井网参数 上一内容 下一内容 回主目录 返回 57 2020/11/5 二、选择注水方式的原则 1、与油藏的地质特性相适应，能获得较高的水驱控制程度，一般要求 达到 70%以上； 2、波及体积大和驱替效果好，不仅连通层数和厚度要大，而且多向连 通的井层要多； 3、满足一定的采油速度要求，在所确定的注水方式下，注水量可以达 到注采平衡； 4、建立合理的压力系

34、统，油层压力要保持在原始压力附近且高于饱和 压力； 5、便于后期调整。 三、影响注水方式选择的因素 1.油层分布状况 合理的注水方式应当适应油层分布状况，以达到较大的水驱控制程 度。对于分布面积大，形态比较规则的油层，采用边内行列注水或面积 注水，都能达到较高的控制程度。采用行列注水方式，由于注水线大体 垂直砂体方向有利于扩大水淹面积。对于分布不稳定、形态不规则、呈 小面积分布成条带状油层，采用面积注水方式比较适用。 2.油田构造大小与断层、裂缝的发育状况 大庆油田北部的萨尔图构造，面积大、倾角小、边水不活跃，对其 主力油层从萨北直到杏北大都采用了行列注水方式，在杏四至六区东部 ，由于断层切割

35、影响，采用了七点法面积注水方式；位于三肇凹陷的朝 阳沟油田，由于断层裂缝发育，各断块确定为九点法面积注水。 3.油层及流体的物理性质 对于物性差的低渗透油层，一般都选用井网较密的 面积注水方式。因为只有这样的布置，才可以达到一定的 采油速度，取得较好的开发效果和经济效益。在选择注水 方式时，还必须考虑流体的物理性质，因为它是影响注水 能力的重要因素。大庆油田的喇、萨、杏纯油区，虽然注 水方式和井网布置多种多样，但原油性质较差的油水过渡 带的注水方式却比较单一，主要是七点法面积注水。 4.油田的注水能力及强化开采情况 注水方式是在油田开发初期确定的，因此，对中低含水阶段是适应 的。油田进入高含水

36、期后，为了实现原油稳产，由自喷开采转变为机械式 采油，生产压差增大了 2 3倍，采液量大幅度增加，为了保证油层的地层 压力，必须增加注水强度，改变或调整原来的注水方式，如对于行列注水 方式，可以通过切割区的加密调整，转变成为面积注水方式。 在油田开发过程中，人们在深入研究油藏的地质特性的基础上，进 行了多种方法的研究探讨，来选择合理的注水方式。 一是采用钻基础井网 的作法，即通过基础井网进一步对各类油层的发育情况进行分析研究，针 对不同类型的油层来选择合理的注水方式；二是开展模拟试验和数值模拟 理论计算，来研究探讨不同注水方式的水驱油状况和驱替效果，找出能够 增加可采水驱储量的合理注水方式；三

37、是开展不同的注水先导试验。 1.9 井网密度 合理选择井网密度一直是油田开发中一个重要的问题，一般应以最少 的井数能获得最大的最终采出油量及最佳的经济效益为目标进行选择。 一、井网密度、合理井网密度和极限井网密度 井网密度是油田开发的重要数据，它涉及到油田开发指标的计算和经 济效益的评价，对于一个固定的井网来说，其井网密度的大小与井距大 小和井网的形式有关。 井网密度有两种表示方法 ：一种是平均单井控制的开发面积，常以 km2/井或 hm2/井表示。其计算方法是，对于一套固定的开发层系，当按照 一定的井网形式和井距钻井投产时，开发总面积除以总井数；另一种是 用开发总井数除以开发面积，即平均每平

38、方千米（或公顷）开发面积所 占有的井数，常以井 /km2或井 /hm2表示。 随着井网密度的增大，原油最终采收率增加，也就是总的产出增加， 但开发油田的总投资也增加，而开发油田的总利润等于总产出减去总投入 ，总利润是随着井网密度而变化的。当总利润最大时，就是合理井网密度 ；当总的产出等于总的投入时，也就是总的利润等于零时，所对应的井网 密度是极限井网密度。 在确定一个油田的井网密度时，由于要考虑到市场对原油的需求情 况，往往实际的井网密度介于合理井网密度和极限井网密度之间。 二、确定井网密度时要考虑的几个关系 1.井网密度与水驱控制储量的关系 水驱控制储量是制约最终采收率至关重要的因素，研究表

39、明，要使 最终采收率达到 50%，水驱控制储量至少要达到 70%，而加大井网密度， 可以提高水驱控制储量。 二、确定井网密度时要考虑的几个关系 2.井网密度与井间干扰的关系 井网加密，井间干扰加重，井间干扰时，将不能充分发挥各井的作 用，从而降低各井的利用率，因此在确定井网密度及进行井网调整时， 不应使加密井造成的井间干扰与加密井提高的可采储量收益相抵消。 3.井网密度与最终采收率的关系 井网密度与最终采收率经验式较多，例如指数关系为 )e x p (DRU FEE （ 1-1） 式中： F 单井控制面积， ； ED 驱油效率，对于一个油田应为常数； ERU 最终采收率； 系数，用回归方法确定

40、。 井/km2 从上式看出，随井网密度减小，最终采收率呈减速递增趋势，井网密度越小，最 终采收率越大。用该式可以对开发过程中的井网密度与最终采收率进行分析。 二、确定井网密度时要考虑的几个关系 4.井网密度与采油速度的关系 从某油田的资料统计得出采油速度与井网密度的关系如图 1-9所示。 从图中可以看出，初期随 着井网密度的增加，采油 速度明显提高，继续加密 井网，采油速度的增加减 缓，因此，通过加密井网 提高采油速度是有限的。 5.经济效益与井网密度的关系 在当前的价格体系下，考虑加密井 网所投入的资金与增加可采储量收 回的资金之间关系，要达到一定的 利润，也就是要有一定的经济效益 。 1.

41、10 油田开发技术指标计算方法 油田开发技术指标计算方法可分为解析方法、数值模拟方 法和经验方法三类。对常规水驱开发油田，其一维单相渗流和 一维两相渗流条件下的开发技术指标，可根据渗流力学理论建 立基本方程，采用解析方法进行计算；对复杂条件下的开发技 术指标，则需采用数值模拟方法并借助电子计算机进行计算； 对于水驱开发油田，可以用经验方法预测有关开发技术指标。 本节简要介绍数值模拟方法。 所谓油藏数值模拟就是用数学模型来模拟油藏，以研究油藏中各种 流体的变化规律。由于实际油藏是非均质的，用来描述油藏中流体流动 的是一组三维三相非线性的偏微分方程，要寻求其解析解是较困难的， 做了某些简化后，可能

42、获得其解，但存在一定的偏差，因此只能用数值 法求解。由于截断误差等影响，数值法也有其局限性，在使用时要要分 析其收敛性、稳定性并控制好精度。 一、开发技术指标计算的数值模拟方法 油藏数值模拟方法能够解决的问题是： 1）油田开发方案编制过程中的动态指标预测，该指标包括产量、压力、 含水、采出程度、和最终采收率； 2）用于井网加密、层系调整及注采系统调整方案中的指标预测； 3）压裂、堵水、调剖等增产工艺措施的评价； 4）注水量、注入压力、油井产液及流压调整； 5）提高采收率技术评价； 6）驱油机理研究。 上一内容 下一内容 回主目录 返回 68 2020/11/5 1.11 油田开发方案的经济评价

43、及选择 经济评价是从事石油勘探开发工作的重要组成部分，是企业现代 化经营管理的标志之一。经济评价的结果是企业领导进行决策的重要依 据，有了经济评价，就能使领导者对企业的经营方向和目标、经营方法 和经济效益以及企业的经营状况进行定量分析，从而果断地做出正确的 决策。 经济分析的 主要目的 ，是依据油田开发的方针和原则，在确保获得 最高的油田最终采收率的前提下，选择节省投资、经济效益好的开发设 计方案，从而为国家节约和积累资金。 进行油田开发经济分析或计算的 基本方法是统计法 。按照统计方法 所找出的规律或所建立的经验公式，特别是其中的经验参数往往与不同 油田的具体条件有关，因此，不同油田在使用这

44、些经验公式时，应根据 本油田的具体情况加以校正，以使经济指标的计算更为准确。 一、经济评价的任务、原则和步骤 1.经济评价的任务 油田开发经济评价是分析开发技术方案的经济效益，从而为投资决策提 供依据。结合油气田开发工程的特点，油田开发经济评价的主要任务有以下 三个方面。 （ 1）进行工程技术方案的经济评价与可行性研究 油田开发经济评价应配合各级生产管理部门和设计部门做好工程技术方 案的经济评价与可行性研究，为提高工程投资项目的综合经济效益提供决策 依据。主要包括：新区开发方案；老区调整方案；中外合作开发方案；未开 发储量经济评价等。 （ 2）开展油田开发边际效益分析 为了分析技术方案或技术措

45、施的经济极限，要开展油田开发边际效益分 析，在实践中，需分析的问题是： 1）极限产能或极限单井日产量； 2）合理 井网密度分析； 3）单井极限含水率； 4）热采极限汽油比。 （ 3）开展油田开发经济动态预测与分析 为了预测油区中长期开发规划的经济效果或分析油田开发经济动态，需 分析的问题是： 1）中长期开发规划的经济效果预测； 2）油田开发经济动态 分析等。油田开发经济评价与分析的工作内容将在实践中不断扩展。 2.经济评价的原则 当前我国实行社会主义的市场经济，项目经济评价应在国家宏观经 济政策指导下进行，同时又要充分结合石油工业部门的特点，建立适合 本部门的经济评价方法。经济评价应遵循以下原

46、则： 1）必须符合国家经济发展的产业政策、投资方针、以及有关法规； 2）经济评价工作必须在国家和地区中长期发展规划的指导下进行； 3）经济评价必须注意宏观经济分析与微观经济分析相结合，选择最佳 方案； 4）经济评价必须遵守费用与效益的计算具有可比基础的原则； 5）项目经济评价应使用国家规定的经济分析参数； 6）经济评价必须保证基础资料来源的可靠性与时间的同期性； 7）经济评价必须保证评价的客观性与公正性。 3.经济评价的步骤 经济评价工作贯穿于方案实施的各个阶段，而且随研 究对象的不同而有所区别，但就其具体工作而言，大体可 分为下述步骤： 1）确定评价项目； 2）研制或修改计算机软件； 3）核

47、定基础数据和计算参数； 4）计算； 5）输出计算结果，编写评价报告。 二、经济评价的依据 油田开发经济分析的首要任务，是对不同油田开发方案 进行技术经济指标的分析、计算和综合对比，以获得选择最 优开发方案的凭据。因此，进行经济分析的基本数据就是油 田开发方案中各项主要技术指标，以及与这些技术指标有密 切关系的储层和流体物性情况、开采的工艺设备、建筑工程 设施以及油田的自然地理环境等。 每一个完整的油田开发方案，都可根据油田的地质情况 及流体力学的计算和开采的工艺设备，得出该开发方案下的 技术指标。开发方案不同，这些技术指标也就各有差异，进 行经济分析，就是要对不同设计方案的技术指标进行经济分

48、析，并最终算出全油田开发的经济效益。 1）油田布井方案，特别是油田的总钻井数、采油井数和注水 井数； 2）油田开发阶段的采油速度、采油量、含水上升百分数； 3）各开发阶段的开发年限及总开发年限； 4）不同开发阶段所使用的不同开采方式的井数，即自喷井数 及机械采油井数； 5）油田注水或注气方案，不同开发阶段的注水量或注气量； 6）不同开发阶段的采出程度和所预计的最终采收率； 7）开发过程中的主要工艺技术措施等。 对于注水开发油田，进行经济分析或计算所依据的 主要 技术指标是： 三、经济评价指标 经济评价包括盈利能力分析和清偿能力分析 ， 以财务内部收益率 、 投 资回收期 、 资产负债 、 财务

49、净现值等作为主要评价指标 。 此外 ， 根据项 目特点和实际需要 ， 还要计算投资利润率 、 投资利税率 、 资金利润率 、 借款偿还期 、 流动比率 、 速动比率及其它价值指标或实物指标 ， 以便进 行辅助分析 。 1.盈利能力分析 （ 1）财务内部收益率 （ 2）投资回收期 （ 3）财务净现值 （ 4）投资利润率 （ 5）投资利税率 （ 6）资本金利润率 2.清偿能力分析 项目的清偿能力分析，主要考察计算期内各年的财务状况及偿债能力 ，它依据资产负债表、资金来源与运用表、借贷还本付息估算表，计算项 目的资产负债率、流动比率及固定资产投资借款偿还期。 （ 1）资产负债率 它反映项目各年所面临

50、的财务风险程度及偿债能力的指标，等于负债 总额与全部资产总额的比率。 （ 2）流动比率 它反映项目各年偿付流动负债能力的指标，等于流动资产总额与流动 负债总额的比率。 （ 3）速动比率 它反映项目快速偿付流动负债能力的指标，等于流动资产总额减去存 款额后再与流动负债总额的比率。 （ 4）借款偿还期 它指在国家财政规定及项目具体财务条件下，以项目投产后可用于还 款的利润、折旧、摊销费及其他收益额偿还固定资产投资借款本金和建设 期利息所需要的时间。 四、最优方案的选择 在计算油田开发技术指标时，设计不同的井网、井距、 井别、注水方式、层系划分、采油速度、驱替方式及层系接替， 可以组合到多个技术指标

51、不同的方案，将技术上可行的一些方 案进行经济评价，计算其投资、成本、税金、利润等各项经济 指标，并进行综合分析对比，采用打分办法进行优选，各方案 的分数为决策的依据，得分高则方案优，反之则差。 例如某油田在八个技术上可行的方案，其各方案的经济技 术指标见表 1-2，从表中看出，方案 为最佳，其累计利润、 投资利润率、投资利税率均高于其它方案。 表 1-2 方案指标汇总表 方 案 总投资， 104元 53984 46715 36885 46715 46715 46715 46715 46715 累计产油量， 104t 353.7 409.9 300.7 374.9 368.8 328.9 438

52、.6 234.4 平均采油成本，元 /t 317.17 265.67 284.57 278.36 278.65 277.84 330.37 300.6 内部盈利率， % 18.21 27.29 27.2 25.05 25.15 18.31 32.67 25.73 投资回首期， a 3.99 3.12 2.9 3.22 3.18 4.36 2.55 2.77 累计净现值， 104元 25808 44057 31365 37280 36863 24540 51358 31661 净现值率， % 47.81 94.36 67.14 79.8 78.91 52.53 109.94 67.77 累计利润， 104元 39044 53619 37545 46768 46175 37773 50223 37687 投资利润率， % 7.23 11.48 10.18 10.01 9.88 8.08 10.24 8.07 投资利税率， % 19.93 21.49 19.16 18.84 18.59 15.37 20.94 15.55 建百万吨产能投资， 104元 107969 93429 73771 93429 93429 93429 93429 93429