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1、石油工程综合课程设计指导书毕业设计 石油工程综合课程设计指导书毕业设计1. 石油工程综合课程设计的基本要求和容 1.1. 基本要求 要求学生以一个各项动静态数据资料比较齐全的油藏、气藏或井组为例,按油气藏开发的过程,在教师的指导下,顺序完成一系列训练项目的容,并编写出分析报告。训练项目设计容尽量贴近毕业设计中所涉及的一系列研究方法、计算手段、绘图技术和计算机常用专业软件操作技术等,注重基本训练,不与已开设的课程设计容重复,不深入毕业设计容。 1.2. 基本容 基本容包括:“油田开发地质特征分析训练”、“油田开发动态特征分析训练”、“钻井工程专项设计”、“Surfer、Grapher 软件应用技
2、能穿插训练”等。除“钻井工程专项设计”外,容前后衔接,互相关连,时间安排如下: 1.3. 重点和难点 1.3.1. 重点 ?采油综合曲线、递减曲线、水驱曲线的绘制,生产特征、产量 递减类型、水驱特征、产能的综合分析,以及调整措施和开发 预测; ?单井油层主要物性和生产特征的关系分析,寻求提高产量和采 收率的工艺措施,对提出的压裂、酸化或其它措施进行可行性 论证; ?针对钻井设计层位进行钻具、套管柱和泥浆的设计; ?在上述容中,利用Surfer软件或Grapher软件等常用应用性软 件,快速、规地绘制分析图件和成果图件。 1.3. 2. 难点 ?如何发现单井或层组的生产和开发问题?如何区分特征规
3、律和 人为因素以及数值干扰?如何根据工区具体的地质和储层特 征,提出具体的调整措施和工艺措施? ?压裂、酸化等工艺措施的可行性论证; ?钻具、套管柱和泥浆的规性设计; ?Surfer软件或Grapher软件等常用应用性软件的应用技巧和技 术。 2. 油气田勘探开发过程与主要工作任务和手段 总体上来说,油气田经过了勘探和开发两个大的阶段。其中勘探又划分为:区域勘探、圈闭预探、油气藏评价勘探三个阶段。而正规开发一般要经历:开发前的准备阶段,包括详探和开发试验等;开发设计和投产,其中包括油气层研究和评价,全面布置开发井,制订和实施射孔方案、注采方案;方案的调整和完善。 2.1. 油气勘探步骤 油气勘
4、探就是寻找一个油气田的过程,根据石油地质学的油气分布规律,采用各种合适的先进勘探技术与方法(地质法、物探法、钻探法),从而达到最经济地探明油气储量的目标。根据对地下情况认识的程序和工作特点,油气勘探划分为:区域勘探、圈闭预探、油气藏评价勘探三个阶段。 2.1.1. 区域勘探 区域勘探是在一个盆地或其一部分地区进行石油勘探的第一阶段,是在一般地质调查和地质填图的基础上进行的。 区域勘探的任务是:搞清区域地质结构和油气生成、聚集条件,筛选出有利凹陷,评价油气聚集的有利构造带,提出参考井位,为进一步开展的油气预探工作做好准备。 区域勘探阶段需要查明以下六个问题: ?地层情况:沉积地层的时代、厚度、岩
5、性、岩相及其变化,特 别是不整合面及砂体分布情况。 ?构造情况:在划分了一级构造单元的基础上,初步查明二、三 级构造的形态、特征及其分布,确定主要断层的性质、分布以 及它们的发育历史,并分析研究圈闭类型及特点。 ?生油条件:划分生油层系,了解其岩性、厚度及分布规律,并 作岩性、地球化学、地温结构及历史分析。 ?储集层、盖层及生储盖组合分析:储集层岩性、孔隙类型、厚 度及物性变化;盖层类型的厚度及分布;生油层、储集层接触 及分布关系,生储盖组合情况。 ?油气水资料:油气宏观及微观显示,油气直接显示,油、气、 水的物理、化学性质和分类。 ?基底概况:基底的岩性,起伏及断裂情况,重点是起伏情况。 ?
6、区域勘探阶段又划分为建立项目、物探普查、钻参数井和盆地 评价四个步骤。 2.1.2. 圈闭预探 圈闭预探是在区域勘探的基础上,查明了区域地质和石油地质概况,特别是生油和储集条件之后,在有油气远景的二级构造带或局部构造圈闭上进行的油气勘探工作。 圈闭预探阶段的主要任务是:经过区域勘探后,对构造成藏条件进行对比评价,在选定的有利构造或圈闭上,进行以发现油气田为目的的钻探工作,探明圈闭的含油气性,推算含油边界,提供评价钻探的对象。 在进一步圈闭预探工作中,应进一步查明地下构造的形态和断裂情况。发现油气藏后,应取得油气藏有关的产量、压力、油气层性质等初步资料,并推断油气藏类型。 圈闭预探可分为确定预探
7、项目、地震详查、预探井钻探、圈闭评价四个步骤来完成。 2.1. 3. 油气藏评价勘探 预探阶段发现油气藏后,对所发现的油气藏进行评价,即进入了油气藏评价勘探阶段。 评价勘探的任务是:在已发现存在工业油气藏的基础上,查明含油气边界,确定含油气面积、含油高度和油气储量,对油气层分层的岩性、分布及其连通情况进行分析,查清岩石物性及产能,对油气藏进行综合评价及经济效益预测分析,为编制油气田开发方案作好准备。 油气藏评价勘探可分为项目建立、地震精查、评价井钻探、油气田评价四个步骤来完成。 2.1.4. 滚动勘探 国外油气勘探的历史经验表明,复杂油气田被发现后,还需要经过一个相当长时间的勘探开发过程,方可
8、全部探明油气田地质储量。虽然油气田经过了区域勘探、圈闭预探、甚至评价勘探阶段,基本探明了油气藏地质情况。但是有许多地质问题仍需在开发过程中逐步解决。 对某些油气田按一般情况布置的探井数量,往往控制不了绝大多数油气藏,或者说可能有相当一部分油气藏被漏掉。加之油、气、水关系复杂,在剖面上油水层交替出现,同一油层在平面上会断续出现。这些必然会导致油田各区块的油气地质条件差异大。故从浅层油藏到深层油藏,从一个区块到另一个区块的勘探开发过程中,均需反复认识,多次勘探,甚至有可能当第一个区块投入全面开发后,在勘探第二个区块的启发下,反过来再补充勘探第一个区块的浅层或深层油气藏。因此相当 多的油气田均有必要
9、将勘探工作贯穿于开发的全过程中,即所谓滚动勘探开发。 对一个复杂的油气区、油气聚集带、油气田或在一个油田区块,在开发几十年,甚至更长时间后,仍有可能有新的油层或油气藏被发现,即所谓新层位、新区块、新领域和深层(包括基岩)油藏。 2.2. 油气田开发程序 一个含油气构造经过初探发现其具有工业油气流以后,紧接着就要进行详探并逐步投入开发。所谓油气田开发,就是依据详探成果和生产性开发试验成果,在综合研究的基础上对具有工业价值的油气田,按照国家对油气生产的要求,从油气田的实际情况和生产规律出发,制订出合理的开发方案,并对油气田进行建设和投产,使油气田按预定的生产能力和经济效果长期生产,直至开发结束的全
10、过程。 一个油气田的正规开发一般要经历三个阶段:开发前的准备阶段,包括详探和开发试验等;开发设计和投产,其中包括油气层研究和评价,全面布置开发井,制订和实施射孔方案、注采方案;方案的调整和完善。其中,油气田开发方案的制订和实施是油气田开发的中心环节,在实施过程中必须不断调整方案。可以说,整个油气田开发过程就是一个不断加深认识和不断调整的过程。 为了合理开发油气田,还必须制订一个科学、合理的开发程序。具体讲,就是要把油气田勘探和开发密切结合起来,根据油气田的具体情况,把油气田从勘探到开发划分几个阶段,合理安排钻井程序,尽可能地用较少的井,以经济有效的方式取得对油气田的基本认识,编制出整个油气田的
11、开发方案,从而正确地解决认识油气田和开发油气田的矛盾。使油气田科学地、有步骤地、高效益地投入开发,以满足国家对油气生产的需要和提高企业效益。 对于不同地质特征的油气田应采取不同的开发程序。油气田的开发实践表明,几乎没有一个油田。特别是大油田的开发部署不是一次完成的,一般都经历了多次布井、多次调整的过程。下面叙述我国最常见的两类油田的合理开发程序。 2.2.1. 非均质多油层大型油田的合理开发程序 油田根据自己的特点,提出了一套适应多油层大油田的合理开发程序,把油田从初探到全面开发划分为开辟生产试验区、加密钻评价井和开发资料井、部署基础井网和先钻井后定注采井别等几个步骤。把油田的逐步投入开发和对
12、油层地质特征的了解紧密地结合起来,以较少的井 取得了较好的开发效果。这套程序被我国类似油田广泛采用。 ?开辟生产试验区,认识油田基本特点 开辟生产试验区,就是用“解剖麻雀”的方法,在油田上选择一块具有代表性的地区,进行开发试验,取得经验,指导全油田的开发。 ?加密钻评价井和开发资料井,着重掌握主力油层的地质规律 生产试验区的开辟对于认识油田起着很重要的作用,但它毕竟还是油田上一个“点”的解剖,因此,除了开辟生产试验区外,还必须有目的地加密钻探,分区钻探开发资料井。开发资料井的钻探部署,应以试验区为中心,由近而远,逐步扩大。通过分区开发资料井的钻探,将取得的成果与通过试验区对油层的典型解剖结果结
13、合起来,由特殊到一般,又由一般到特殊的综合研究,就可以掌握新区稳定分布的主力油层的变化趋势,核实油层参数,计算油田储量,为新区投人开发准备条件。 ?部署基础井网,开发主力油层,认识其它油层 在开辟试验区和加密钻探的基础上,选择一组具备独立开发条件的渗透率高、分布稳定的油层为对象,首先将它们投入开发,针对这些油层的特点布置一组排距、井距相对较大的稀井网,这套井网称为基础井网。基础井网是开发区的第一套井网,它的主要任务是探明构造情况,搞清各类油层的性质(尤其是分布不稳定的油层),掌握油、气、水的分布规律,了解油井生产能力。为全面开发取全取准各种参数,做好准备工作。 ?先钻井后定注采井别,合理有效地
14、开发不稳定油层 基础井网对一些分布面积不大,油砂体形状分布很不规则的差油层的认识还有一些局限性,所以应采取先钻井,暂不确定注采井别,通过油层对比,加深认识油砂体和落实断层分布后,再确定注水井和采油井的相对位置,组成合理的注采系统,这样就能做到具体情况具体对待,进一步提高井网对油砂体的适应性,改善开发效果。 2.2.2. 断块油田的合理开发程序 对于断块构造油藏,要针对其断层多、断块小、地质构造复杂和油层多、井段长、层间差异大的特点,一边勘探一边开发,也叫滚动勘探开发。其具体勘探开发步骤是: ?应用三维地震勘探的方法确定二级构造带,弄清二级构造带的 基本形态。这是由于二级构造带往往是含油盆地中的
15、油气富集 带,地震工作应集中优势查明二级构造带的面积、构造高度、 主要断层情况,指出重点钻探的地区和井位。 ?对整个构造带打探井,以验证地震成果,弄清构造围和含油情 况。在高产部位打的井有工业油流后,必须按探井要求录取资 料,并确定单井产能。通过战略侦察,可以落实含油有利区、 构造面积以及可能的含油层系。 ?整体解剖二级构造带,查明含油部位、层系、构造断裂情沉及 油藏组合情况。 ?详探及开发阶段,这是勘探工作取得最后成果的一个阶段,也 就是油田开发开始的阶段,在此阶段主要任务是:分区、分块 落实含油围、含油层系和储量;分区块探明油藏的构造因素、 油藏类型及油水关系;认清油层产能大小及影响产能大
16、小的构 造地质因素,在有条件的地区应开辟生产试验区,尽早暴露矛 盾,总结经验,取得油田开发的主动权;打补充井,完善开发 井网,正式投产并不断调整。 遵循上述合理的开发程序,才能使油田在初探的基础上,实践一步,认识一步,开发一步。把油田的逐步开发和对油田客观规律的认识紧密地结合起来,才能使油田开发工作沿着正确的方向循序渐进,取得油田开发的主动权。 2.3. 油气田开发阶段 油气田开发过程中,各种工艺和技术经济指标都是呈一定阶段性地有规律的变化,根据这些变化,可以将油气田开发过程划分为不同的开发阶段,以便研究每个开发阶段主要开采对象和开发特点,并采取相应的工艺技术措施,提供每个阶段开发调整的建议和任务。 按油气田年产油气量可划分为:产量上升阶段、产量稳定阶段、产量递减阶段等三个开发阶段。 按开采方法不同可划分为:一次采油(天然能量开采)、二次采油(人工补充能量)、三次采油(提高驱替效率)等三个开发阶段。 按油气田综合含水可划分为:低含水阶段(Sw025)、中含水阶段(Sw2575)、高含水阶段(Sw7590)、特高含水阶段(Sw9098)等四个开发阶段。