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1、第一章第一章2023/4/3第一章第一章 油田开发基础及开发方案油田开发基础及开发方案第一节第一节 油田开发方案的主要内容及资料准备油田开发方案的主要内容及资料准备第二节第二节 油田地质模型的建立油田地质模型的建立第三节第三节 储集层精细地质研究储集层精细地质研究第四节第四节 整装储量油田合理开发程序整装储量油田合理开发程序第五节第五节 断块油田合理开发程序断块油田合理开发程序第六节第六节 油藏驱动方式及开采特征油藏驱动方式及开采特征2023/4/3 一个含油构造经过初探，发现工业油气流以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。所谓后，紧接着就要进行详探并逐
2、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，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。直至油田开发结束的全过程。2023/4/3第一节第一节
3、 油田开发方案的主要内容及资料准备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：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；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；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；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；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
4、及最佳注水时机；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；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；合理采油速度，预测稳产年限及最终采收率；2023/4/38）对断块油田，分开发单元研究其静、动态特征及对断块油田，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；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缝性低渗透油藏；和采用水平井整体注水开发裂缝性低渗透油藏；10）对于稠油油田需研究热采问题；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
5、发趋势；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。各种开发方案的分析对比，提出最优方案。2023/4/3二、油田开发方案所需资料二、油田开发方案所需资料 编编制制油油田田开开发发方方案案需需大大量量的的静静、动动态态资资料料，对对开开发发区区掌掌握握情情况况越越多多，编编制制的的开开发发方方案案越越符符合合该该区区的的实实际际状状况，在编制一个区的油田开发方案时需要以下资料：况，在编制一个区的油田开发方案时需要以下资料：1.1.地质特征资料地质特征资料2.2.室内物理模拟实验资料室内物理模拟实验资料3.3.压力、温度系统及初始油分布资料压力、温度系统及初
6、始油分布资料4.4.动态资料动态资料 5.5.一些特殊资料一些特殊资料2023/4/3第二节第二节 油田地质模型的建立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：油田地质模型主要包括以下方面的内容：一、地层一、地层石石油油在在地地层层中中生生成成、运运移移，又又保保存存在在地地层层中中，因因此此研研究石油必须研究地层。究石油必须研究地层。岩层定义：岩层定义：组成地壳的层状岩石。组成地壳的层状岩石。地地层层的的定定义义：指指岩岩层层形形成成的的先先后后顺顺序序和和形形成成时时代代，是是地地壳壳发发展展过过程程中中所所形形成成的的层层状状岩岩石石的的总总称称。主主要要包包括括沉积岩、沉积
7、变质岩、混合岩和部分岩浆岩。沉积岩、沉积变质岩、混合岩和部分岩浆岩。研研究究地地层层时时主主要要分分析析地地层层的的接接触触关关系系、地地层层年年代代、地地层的划分和对比层的划分和对比及及地层岩性的描述。地层岩性的描述。2023/4/3构构造造的的定定义义：组组成成地地壳壳的的各各类类岩岩石石，在在空空间间上上的的分分布布状状态态及及其其地地质质成成因因上上的的联联系系。构构造造地地质质的的任任务务，就就是是研研究究组成地壳的岩石在空间上分布的形态、成因和规律。组成地壳的岩石在空间上分布的形态、成因和规律。岩岩石石具具有有塑塑性性，受受力力后后可可以以弯弯曲曲褶褶皱皱形形成成褶褶皱皱构构造造；
8、受受力力发发生生断断裂裂之之后后可可以以产产生生断断裂裂构构造造；由由于于岩岩石石物物性性的的变变化化还还可可以以产产生生岩岩性性构构造造。研研究究构构造造不不但但要要对对其其分分类类，还还要指出各构造的特征。要指出各构造的特征。二、构造二、构造2023/4/3在在储储集集层层研研究究中中要要对对开开发发区区域域的的储储集集层层进进行行分分类类，另另外外还还要要对对储储集集层层的的成成因因及及储储集集性性质质、孔孔隙隙结结构构特特征征、形成条件及分布特征进行研究。形成条件及分布特征进行研究。分类：分类：碎碎屑屑岩岩，孔孔隙隙是是储储油油空空间间和和流流动动通通道道，单单一一的的孔孔隙介质；隙介
9、质；灰灰岩岩和和碳碳酸酸盐盐岩岩，孔孔隙隙是是主主要要的的储储集集空空间间，裂裂缝缝是油流通道，一般为孔隙是油流通道，一般为孔隙-裂缝双重介质。裂缝双重介质。三、储集层三、储集层2023/4/3油油层层：指指含含油油的的储储集集层层。类类型型：具具有有工工业业性性开开采采价价值值；通通过过开开采采技技术术的的提提高高，可可以以转转化化为为具具有有工工业价值的油层；业价值的油层；根本就没有开采价值。根本就没有开采价值。油油层层对对比比和和划划分分：依依据据沉沉积积的的旋旋回回性性、标标准准层层、油油层层物物性性、油油水水系系统统、流流体体性性质质、隔隔层层条条件件及及电电性性特特征，可以对油层进
10、行详细的对比和划分。征，可以对油层进行详细的对比和划分。在在对对油油层层进进行行研研究究时时，要要阐阐明明油油层层的的沉沉积积相相、油油层层物物性性、分分布布面面积积、厚厚度度、有有效效厚厚度度以以及及组组成成油油层层岩岩石的岩性。石的岩性。2023/4/3四、隔层及夹层四、隔层及夹层 隔隔层层及及夹夹层层对对油油气气田田开开发发具具有有很很重重要要的的作作用用，尤尤其其是是层层系系划划分分，分分采采分分注注。对对隔隔层层及及夹夹层层的的研研究究主主要要论论述述其其岩性、物性、厚度分布岩性、物性、厚度分布及及性质性质。五、油藏五、油藏对对油油藏藏要要进进行行压压力力系系统统、流流体体性性质质、
11、油油水水界界面面、油油藏藏类型的研究，尤其对油藏类型的研究更为重要。类型的研究，尤其对油藏类型的研究更为重要。六、储量六、储量在在建建地地质质模模型型时时，必必须须对对储储量量加加以以说说明明，确确定定计计算算储储量量的的方方法法和和储储量量参参数数，还还要要计计算算溶溶解解气气储储量量和和可可采采储储量。量。2023/4/3第三节第三节 储集层精细地质研究储集层精细地质研究 一一、储储 集集 层层 精精 细细 研研 究究 的的 分分 类类 及及 储储 集集 层层 非非 均均 质质 性性 的五个层次的五个层次储储集集层层研研究究包包括括沉沉积积体体系系的的研研究究、储储集集层层非非均均质质性性
12、和和成岩作用的研究，其核心是储集层的非均质性。成岩作用的研究，其核心是储集层的非均质性。五五个个层层次次：第第一一层层次次是是油油藏藏规规模模的的沉沉积积相相及及造造成成的的层层间间非非均均层层性性；第第二二层层次次是是油油层层规规模模的的沉沉积积微微相相及及砂砂体体切切叠叠和和相相变变关关系系；第第三三层层次次是是砂砂体体内内韵韵律律性性、沉沉积积结结构构构构造造等等非非均均质质性性；第第四四、第第五五层层次次则则是是岩岩芯芯及及孔孔隙隙规模的非均质性。规模的非均质性。2023/4/31.1.储集层精细研究的主要特点和技术要求储集层精细研究的主要特点和技术要求（1 1）精细程度较高精细程度较
13、高（2 2）基本单元较小基本单元较小（3 3）与动态结合较紧密与动态结合较紧密（4 4）预测性更强预测性更强（5 5）计算机化程度高计算机化程度高二、储集层精细研究的特点和内容二、储集层精细研究的特点和内容 2023/4/32.2.储集层储集层精细研究的内容精细研究的内容1 1）沉积微相细分、组合特征和空间配置关系；）沉积微相细分、组合特征和空间配置关系；2 2）各微相砂体内部建筑结构特征及物性参数分布：）各微相砂体内部建筑结构特征及物性参数分布：3 3）不不同同沉沉积积类类型型储储集集层层地地质质知知识识库库和和原原型型模模型型的的建建 立；立；4 4）流动单元划分与对比及流动单元的空间结构
14、；）流动单元划分与对比及流动单元的空间结构；5 5）以微构造研究为主的微地质界面研究；）以微构造研究为主的微地质界面研究；6 6）露头储集层研究的应用方法和应用效果及类比条）露头储集层研究的应用方法和应用效果及类比条件等；件等；2023/4/3 7 7）各各种种地地质质统统计计学学尤尤其其随随机机建建模模方方法法的的适适应应条条件件、检验标准及软件研究；检验标准及软件研究；8 8）注注水水开开发发过过程程中中储储集集层层物物性性动动态态变变化化空空间间分分布布规律研究；规律研究；9 9）水水淹淹层层测测井井解解释释及及有有关关了了解解剩剩余余油油分分布布状状况况的的生产测井及解释；生产测井及解
15、释；1010）层理、孔隙结构、粘土矿物等研究；）层理、孔隙结构、粘土矿物等研究；1111）精细储集层预测模型建立；）精细储集层预测模型建立；12 12）地质、油藏、数模一体化研究剩余油分布特）地质、油藏、数模一体化研究剩余油分布特征及规律。征及规律。2023/4/3通过上述研究所要解决的关键问题是：建立储集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模板，即要有各类储集层的原型模型和地质知
16、识库，并要有一套确实可行的数学预测方法和软件，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。即地质统计学及其随机建模方法。2023/4/3三、储集层预测内容及方法三、储集层预测内容及方法1.1.储集层预测内容及方法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；储集层物性页岩等隔夹的分布；岩相、沉积相的分布；储集层物性分布；断层、裂缝的分布。分布；断层、裂缝的分布。储
17、集层预测的方法如下所述：储集层预测的方法如下所述：（1 1）地质统计随机模拟方法）地质统计随机模拟方法（2 2）分形几何学方法）分形几何学方法（3 3）神经网络方法）神经网络方法2023/4/32.2.储集层预测方法评述储集层预测方法评述 目目前前，储储集集层层预预测测的的新新理理论论、新新方方法法不不断断出出现现，如如分分形形理理论论、遗遗传传算算法法及及神神经经网网络络技技术术等等。但但地地质质统统计计的的随随机机建建模模方方法法在在实实际际应应用用还还存存在在着着许许多多不不足足：如如随随机机模模拟拟所所产产生生的的油油藏藏地地质质模模型型的的好好坏坏强强裂裂依依赖赖于于所所假假设设的的
18、随随机机函函数数的的模模型型及及所所具具有有的的数数据据；随随机机模模拟拟所所产产生生的的各各种种数数值值如如何何用用于于油油藏藏工工程程计计算算中中；对对于于随随机机模模拟拟所所产产生生的的多多个个等等概概率率的的油油藏藏数数值值模模型型，如如何何挑挑选选最最能能代代表表真真实实地地质质情情况况的的模模型型进进行行流流动动模模拟等。拟等。2023/4/3随机模拟方法随机模拟方法可应用于各个阶段的油藏描述，如在油田可应用于各个阶段的油藏描述，如在油田早期评价阶段，可将其应用于岩相、沉积相的划分和空早期评价阶段，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（如孔隙间
19、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。率预测以及流动单元的定量研究等。对于对于分形几何学分形几何学来说，纵横向的分维数的假设问题，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。不同的地区不一样，应用时一定要进行验证。在在神经神经网络方法网络方法中，如何选择有代表性的训练样本，同时确中，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
20、。保计算的结果收敛是难点。2023/4/3第四节第四节 整装储量油田合理开发程序整装储量油田合理开发程序储储量量集集中中、丰丰度度较较高高的的整整装装储储量量油油田田的的合合理理开开发发程程序序把把油油田田从从勘勘探探到到投投入入开开发发的的过过程程划划分分成成几几个个阶阶段段，合合理理地地安安排排钻钻井井、开开发发次次序序和和对对油油藏藏的的研研究究工工作作，尽尽可可能能用用较较少少的的井井，较较快快的的速速度度，取取得得对对油油田田的的基基本本认认识识，编制油田开发方案，指导油田逐步地投入开发。编制油田开发方案，指导油田逐步地投入开发。由由于于不不同同油油田田的的沉沉积积环环境境和和油油层
21、层特特征征千千差差万万别别，一一个个油油田田从从初初探探到到投投入入开开发发具具体体应应该该划划分分几几个个步步骤骤，各各个个步步聚聚之之间间如如何何衔衔接接配配合合，每每个个步步骤骤又又如如何何具具体体执执行行等等，应应根根据据每每个个油油田田的的具具体体情情况况而而定定，下下面面以以大大庆庆油油田田为为例介绍整装储量油田的合理开发程序。例介绍整装储量油田的合理开发程序。2023/4/3一、开辟生产试验区一、开辟生产试验区 1.1.开辟生产试验区的目的开辟生产试验区的目的深刻认识油田的地质特点。深刻认识油田的地质特点。落实油田储量计算。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
22、版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。发方案提供本油田的实际数据。2023/4/32.2.开辟生产试验区的原则开辟生产试验区的原则生生产产试试验验区区开开辟辟的的位位置置和和范范围围对对全全油油田田应应具具有有代代表表性性。试试验验区区一一般般不不要要过过于于靠靠近近油油田田边边沿沿，所所开开辟辟的的范围也应有一定的比例。范围也应有一定的比例。试试验验区区应应具具有有相相对对的的独独立立性性，把把试试验验区区对对全全油油田田合合理开发的影响减小到最小程度。理开发的影响减小到
23、最小程度。2023/4/3试试验验项项目目要要抓抓住住油油田田开开发发的的关关键键问问题题，针针对对性性要要强强，问问题题要要揭揭露露得得清清楚楚，开开采采速速度度要要较较高高，使使试试验验区区的的开开发发过过程程始始终终走走在在其其它它开开发发区区的的前前面面，为为油油田田开开发发不断提供实践依据。不断提供实践依据。生生产产试试验验区区要要具具有有一一定定的的生生产产规规模模，要要使使所所取取得得的的各种资料具有一定的代表性。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、效件等方面的
24、要求，以保证试验区开辟的速度快、效果好。果好。2023/4/3二、分区钻开发资料井二、分区钻开发资料井1.1.钻开发资料井的目的钻开发资料井的目的研研究究解解释释单单油油层层物物性性参参数数的的方方法法，全全面面核核实实油油层层参参数数，为为充充分分运运用用生生产产试试验验区区的的解解剖剖成成果果，掌掌握握新新区区地地质质特特征打好基础，以逐步探明扩大开发的地区；征打好基础，以逐步探明扩大开发的地区；了了解解不不同同部部位位、不不同同油油层层的的生生产产能能力力和和开开采采特特点点。在在钻钻完完开开发发资资料料井井以以后后，要要进进行行单单层层和和各各种种多多层层组组合合下下的的试试油油试试采
25、采、测测压压力力恢恢复复曲曲线线等等，并并了了解解新新区区的的生生产产能力和开采特点。能力和开采特点。2023/4/32.2.开开发资料井的部署原则发资料井的部署原则开开发发资资料料井井的的部部署署主主要要针针对对那那些些组组成成比比较较单单一一、分分布布比较稳定的主力油层组；比较稳定的主力油层组；开开发发资资料料井井的的部部署署应应考考虑虑到到油油田田构构造造的的不不同同部部位位，使使其所取得的资料能反映出不同部位的变化趋势；其所取得的资料能反映出不同部位的变化趋势；开开发发资资料料井井应应首首先先在在生生产产试试验验区区的的邻邻近近地地区区集集中中钻钻探探，然后再根据逐步开发的需要，向外扩
26、大钻探。然后再根据逐步开发的需要，向外扩大钻探。2023/4/3三、部署基础井网三、部署基础井网1.1.基础井网的部署基础井网的部署对象对象对对于于油油层层较较多多，各各类类油油层层差差异异大大，分分布布相相对对比比较较稳稳定定，油油层层物物性性好好，储储量量比比较较丰丰富富，上上、下下有有良良好好的的隔隔层层，生生产产能能力力比比较较高高，具具备备独独立立开开采采条条件件的的区区块块可可以以作作为为基础井网布置的对象。基础井网布置的对象。2.2.基础井网的任务基础井网的任务基基础础井井网网是是开开发发区区的的第第一一套套正正式式开开发发井井网网，它它应应合合理理开发主力油层，建成一定的生产规
27、模；开发主力油层，建成一定的生产规模；2023/4/3 兼探开发区的其它油层，解决探井、资料井所没有完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。均质特点。3.3.基础井网的部署基础井网的部署基基础础井井网网的的部部署署应应该该在在开开发发区区总总体体开开发发设设想想的的基基础础上上进进行行，要要考考虑虑到到将将来来不不同同层层系系井井网网的的相相互互配配合合和和综综合合利利用用，不能孤立地进行部署。不能孤立地进行部署。掌掌握握井井网网在在实实施施上上要要分分步步进进行行，基基础础井井网网钻
28、钻完完后后，暂暂不不射射孔孔，及及时时进进行行油油层层对对比比，搞搞清清地地质质情情况况，掌掌握握其其它它油油层层特特点点，核核实实基基础础井井网网部部署署，落落实实开开发发区区的的全全面面设设想想，编制开发区的正式开发方案，并进行必要的调整。编制开发区的正式开发方案，并进行必要的调整。2023/4/3四、编制正式开发方案四、编制正式开发方案1.1.编制正式开发方案遵循的原则编制正式开发方案遵循的原则（1 1）研究采油速度和稳产期限研究采油速度和稳产期限（2 2）确定开采方式和注水方式确定开采方式和注水方式（3 3）确定开发层系确定开发层系（4 4）确定开发步骤确定开发步骤（5 5）确定合理布
29、井原则确定合理布井原则（6 6）确确定定合合理理的的采采油油工工艺艺技技术术和和储储量量集集中中、丰丰度度较较 高的增产增注措施高的增产增注措施2023/4/32.2.正正式开发方案的实施式开发方案的实施在在正正式式开开发发方方案案的的实实施施中中，一一个个关关键键的的问问题题就就是是怎怎样样提提高渗透率较低、分布不够稳定油层的开发效果问题。高渗透率较低、分布不够稳定油层的开发效果问题。一一个个合合理理的的开开发发程程序序，只只是是指指导导了了油油田田上上各各开开发发层层系系初初期期的的合合理理开开发发部部署署，指指导导了了油油田田合合理理的的投投入入开开发发，为为开开发发油油田田打打下下了了
30、基基础础。但但在在油油田田投投入入开开发发以以后后，地地下下油油水水就就处处于于不不断断的的运运动动状状态态之之中中，地地下下油油水水分分布布时时刻刻发发生生着着变变化化，各各种种不不同同类类型型油油层层地地质质特特征征对对开开发发过过程程的的影影响响将将更更加加充充分分地地表表现现出出来来。因因此此，在在开开采采过过程程中中，还还需需要要分分阶阶段段有有计计划划地地进进行行调调整整工工作作，以以不不断断提提高高油油田田的的开开发发效效果。果。2023/4/3第五节第五节 断块油田合理开发程序断块油田合理开发程序一、断块油田的地质特点一、断块油田的地质特点1 1）油气藏主要受断层控制；）油气藏
31、主要受断层控制；2 2）断层多、断块多、断块平均面积在）断层多、断块多、断块平均面积在5 5以内；以内；3 3）断）断块块之之间间含油特征差异大含油特征差异大；4 4）油）油层层受断受断层层分割，含油分割，含油连连片性差，有的断片性差，有的断块块不同不同层层位油位油层层叠合也不能叠合也不能连连片含油；片含油；5 5）断）断块块之之间，以及同一断块不同层位的油层往往没间，以及同一断块不同层位的油层往往没有统一的油水界面。有统一的油水界面。2023/4/3二、断块油田的主要类型二、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
32、油田分成以下三大类：般将断块油田分成以下三大类：1 1）天然能量低，油层和原油性质较好的油田。）天然能量低，油层和原油性质较好的油田。2 2）天然能量高，油）天然能量高，油层层和原油性和原油性质较质较好的油田。好的油田。这类这类油油田天然能量高，田天然能量高，边边水活水活跃跃。3 3）稠）稠油油田。油油田。2023/4/3三、断块油田的合理开发程序三、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、分步实施、勘探开发交叉杂，只能采取逐步认识、分步实施、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，并举、滚动
33、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。勘探开发分四个步骤进行。1.1.精精细地震详查细地震详查2.2.评价评价性详探性详探3.3.详详探与开发相结合，开发主力油气藏探与开发相结合，开发主力油气藏4.4.持持续滚动勘探开发续滚动勘探开发2023/4/3第六节第六节 油藏驱动方式及开采特征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。油层在开采过程中，主要依靠哪一种能量来驱油。一、弹性驱动一、弹性驱动依依靠靠油油层层岩岩石石和和流流体体的的弹弹性性膨膨胀胀能能量量驱
34、驱油油的的油油藏藏为为弹弹性性驱驱动动。在在该该种种驱驱动动方方式式下下油油藏藏无无边边水水（底底水水或或注注入入水水），或或有有边边水水而而不不活活跃跃，油油藏藏压压力力始始终终高高于于饱饱和和压压力力。油油藏藏开开始始时时，随随着着压压力力的的降降低低，地地层层将将不不断断释释放放出出弹弹性性能能量量，将将油油驱驱向向井井底底。其其开开采采特特征征曲线如曲线如图图1-11-1所示。所示。2023/4/3 图图1-11-1 弹性驱动油藏开采特征曲线弹性驱动油藏开采特征曲线 p-地层压力；地层压力；qo-产油量；产油量；Rp-生产气油比生产气油比2023/4/3二、溶解气驱动二、溶解气驱动 当
35、油层压力下降到低于饱和压力时，随着压力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。其开采特征如图的速度下降。其开采特征如图1-2所示。所示。2023/4/3 图图1-21-2 溶解气驱油藏开采特征曲线溶解气驱油藏开采特征曲线 p-地层压力；
36、地层压力；qo-产油量；产油量；Rp-生产气油比生产气油比2023/4/3三、水压驱动三、水压驱动 当油藏存在边水或底水时，则会形成水压驱动。水当油藏存在边水或底水时，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。压驱动分为刚性水驱和弹性水驱两种。1.刚性水驱刚性水驱 驱动能量主要是边水（或底水、注入水）的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。开加，产油量也开始下降，而产液量逐渐增
37、加。开采过程中气全部呈溶解状态，因此气油比等于原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。其开采特征如图始溶解气油比。其开采特征如图1-3所示。所示。2023/4/3图图1-31-3 刚性水驱油藏开采特征曲线刚性水驱油藏开采特征曲线p-地层压力；地层压力；ql-产液量；产液量；qo-产油量产油量 pwf-井底流压；井底流压；Rp-生产气油比生产气油比 2023/4/32.弹性水驱图弹性水驱图 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的压力降低而释放出的弹性能量来进行开采的.其开采特其开采特征为，当压力
38、降到封闭边缘后，要保持井底压力为常征为，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，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。其开采特征如图油比不变。其开采特征如图1-4所示所示。2023/4/3图图1-41-4 弹性水驱油藏开采特征曲线弹性水驱油藏开采特征曲线p-地层压力；地层压力；ql-产液量；产液量；qo-产油量；产油量；Rp-生产气油比生产气油比2023/4/3四、气压驱动四、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当油藏存在
39、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。气驱和弹性气驱。1.刚性气压驱动刚性气压驱动 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。其开采特征如图驱动。其开采特征如图1-5所示。所示。2023/4/3图图1-51-5 刚性气压驱动油藏开采特征曲线刚性气压驱动油藏开采特征曲线p-地层压力；地层压力；qo-产油量；产油量；Rp-生产气油比生产气油比 2023/4/32.弹
40、性气压驱动弹性气压驱动 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，其开采特征却不断提高，因此气油比也就不断上升，其开采特征如图如图1-6所示。所示。202
41、3/4/3图图1-6 弹性气驱油藏开采特征曲线弹性气驱油藏开采特征曲线 p-地层压力；地层压力；qo-产油量；产油量；Rp-生产气油比生产气油比 2023/4/3五、重力驱动五、重力驱动 靠原油自身的重力将油驱向井底称为重力驱油。靠原油自身的重力将油驱向井底称为重力驱油。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、枯竭
42、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，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，其开采特征如图征如图1-7 2023/4/3图图1-7 重力驱动油藏开采特征曲线重力驱动油藏开采特征曲线 p-地层压力；地层压力；qo-产油量；产油量；Rp-生产气油比生产气油比 2023/4/3 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 1.1
43、0 油田开发技术指标计算方法 1.11 油田开发方案的经济评价及选择 第一章第一章 油田开发基础及开发方案油田开发基础及开发方案 2023/4/31.7 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。1.1.合理划分开发层系，可发挥各类油层的作用合理划分开发层系，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
44、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。2023/4/3一、划分开发层系的意义一、划分开发层系的意义2.2.划分开发层系是部署井网和规划生产设施的基础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
45、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。3.3.采油工艺技术的发展水平要求进行层系划分采油工艺技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。2023/4/34.4.油田高速开发要求进行层系
46、划分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，并提高基本投资的周转率。一、划分开发层系的意义一、划分开发层系的意义2023/4/3二、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
47、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。2023/4/31.8 1.8 砂岩油田注水开发砂岩油田注水开发一、油田注水方式一、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
48、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。1.1.边缘注水边缘注水2023/4/3一、油田注水方式一、油田注水方式2.2.边内切割注水方式边内切割注水方式 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
49、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。2023/4/3 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
50、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采用内部切割行列注水的优点：优点：这种注水方式不能很好地适应油层的非均质性；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采用内部切割行列注水的局限性：