油藏开发方案项目设计方案

1 油藏开发方案 项目设计方案 根据有关开发方针、政策，综合考虑以下因素，提出油田开发原则： （ 1）充分考虑油田的地质特点； （ 2）充分利用油气资源，保证油田有较高的经济采收率； （ 3) 采用合理的采油速度； (4) 合理利用油田的天然能量； (5) 充分吸收类似油田的开发经验； (6) 确保油田开发有较好的经济效益。 发方式论证 试采分析表明， 井初期产量较高，这说明油藏具有一定的天然能量，利用借鉴高压物性资料及经验公式计算，因此考 虑到经济效益，在开发方式上初期采用天然能量开发，后期天然能量降低，产量下降， 并且 油藏具有边 底 水，由油水相渗曲线 （ 可得束缚水饱和度 以 可采用注水方式开采。 2 采用注水方式开采，产量逐渐升高然后保持一个较高的稳定状态。 综合 实验室资料和生产资料分析，该地区应采用注 入方式和时机选择 M 油藏油层主要呈条带状分布，形态不规则，同时油层受断层控制，为典型特低渗透非均质油藏，因此，采用面积注水方式比较适用。 鉴于油藏天然能量不足，宜采取早期注水措施。 图 水 相 渗曲线 w 含水饱和度发层系 系划分与组合的原则 （ 1）一套独立的开发层系应该具有一定的储量，以保证油井具有一定 3 的生产能力， h10m,G10 万吨； （ 2）两套开发层系之间应具有良好的隔层，在注水开发条件下，两套开发层系不能够严格的分开，以避免层系之间发生水窜，影响分采效果； （ 3）同一开发层系内各小层的物理性质相似，尤其是渗透率相接近，以防注水过程中形成严重的单层突进； （ 4）同一开发层系内各油层的油水分布、原油性质、压力系统应当接近； （ 5）划分开发层系时，应当考 虑当前采油工艺技术水平，同一油藏中相邻油层应当尽可能组合在一起，以便进行井下工艺措施，尽量发挥井下工艺措施的作用，不要将开发层系划分得过细，即可少钻井，又便于管理，又能达到同样的开发效果； （ 6）多油层油田当具有以下地质特征时，不能用一套开发层系开发： 储层岩性和物性差别大； 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，含层段过大。 发层系的确定结果及依据 针对 2 井油层的发育特点及试采井生产特点，确定采用一套层系开发较为 合理。依据如下： (1)油层分布面积大、单储系数小 该块 油层含油面积面积 储系数小，为 04t/（ m ），故按一套层系进行开发较为合理。 (2)一套层系开发可使油井保持一定的生产能力 油层平均有效厚度为 层集中，按一套层系开发方可使油井保持一定的生产能力。 4 综上所述， 油层按一套层系开发较为合理。 型、井网与井距 型的确定 应用水平井开发的可行性 ： (1)油藏条件适合部署水平井（见表 表 水平井静态参数筛选标准项目 标准参数 目标区参数 油藏类型 裂缝性油藏、有气顶或底水油藏、薄层油藏、稠油油藏 层状构造油藏 埋藏深度 (m) 1000 4000 2680 2913m 油层厚度 10 层系数 kh 100 1020 (2) 利用水平井开发同类型油藏已取得较好效果（见表 表 胜利水平井应用效果统计表 序号 油藏类型 井数 初期平均单井生产情况 目前平均单井生产情况 累积 产油量 (104t) (口 ) (%) 日液 (t/d) 日油 (t/d) 含水 (%) 日液 (t/d) 日油 (t/d) 含水 (%) 1 裂缝 28 稠油 87 屋脊断 81 5 (3) 水平井可获得较高产能 由于水平井控制面积大，相应增加了井筒的泄油面积，提高油井产能。 网与井距的确定 (1)井距的估算 根据前苏联 PH 季雅舍夫统计罗马什金油田不同渗透率层和泄油半径的经验关系式： 30K (式中 :泄油半径， m； K 平均渗透率 ,小数。 块 4 边底水断块 62 构造岩性 14 层状 12 低渗透 15 薄层薄互层 20 整装厚层正韵律 34 0 地层不整 合 6 计 359 100 6 断块平均渗透率为 0实际井距不应大于 348m。 (2)经济合理井网密度的确定 合理井网密度的确定，要综合考虑开发效果及经济效益。随着井距减小、井网密度加大，水驱的控制程度及最终采收率增加，开发效果变好。但是随着井网密度的升高，需要更多钻井，经济投入大大增加，将使经济效益变差。因而在确定合理井网密度时，既要有较好的开发效果，同时又要在经济上有良好的回报和效益。 这就要求首先确定经济合理的井网密度。 首先利用投入产出理论确定经济极限井网密度及经济最佳井网密度。经济极限井网密度是指总产出与总投入相等时的井网密度；经济最佳井网密度是指总利润最大时的井网密度。 一定井网密度下的总投入为： S(B+1+R)T/2 ( 该井网密度下的总产出为： (中 :A: 含油面积， S: 井网密度，井 / R: 投资贷款利率 ； T: 开发评价年限， a， 平均单井钻井投资， 104 元 /井 ， 单井地面建设投资， 104 元 /井 ； 采油工程投资， 104 元 /井 ； 水驱采收率 ； 可采储量采出程度 ； P: 税后原油价格，元 /t； O: 操作费 , 元 /t。 水驱采收率 井网密度的关系： s (其中： 7 a=100*k/u) (式中： 油效率； a: 井网指数，井 / 根据投入产出，总利润为 : G=D+C)（ 1+R)T/2 =A(B+1+R)T/2( (式中： k=A(B+1+R)T/2 (经济极限井网密度： (经济最佳井网密度： S2) （ 根据上述投入产出理论，结合研究区块的地质属性，从而得出经济合理的井网密度。根据区块储层物性，储层平均渗透率 知 a= /水驱油效率为 油价格选取近五年国际原油平均价格 元 /桶 (3790 元 /吨 )，应缴纳税费种及税率有增值税(17%)、教育附加费 (取增值税的 3%)、城市建设 附加费 (取增值税的 7%)、企业所得税 (25%)及资源税 (原油 24 元 /吨 )。 原油增值税 17%。银行贷款年利率目前为 单井投资总额(C+为 434 万元。开发评估年限为 8 年， 8 年内可采储量采出程度为 入公式，得出经济极限井网密度为 /济最佳井网密度为 /济极限井网密度及经济最佳井网密度如图 示。 由于断块油藏非均质性较强，单井控制储量的能力较弱。所以在保持一定的采油速度的前提下，应适当把 井网密度加大， 单井生产压差减小，并构成完整的注采系统，对提高该边底水油藏的采收率是有利的，故本研究中采用经济极限井网密度。 8 图 利润随井网密度变化情况 图 利润偏导随井网密度变化情况 发井的生产能力 9 油气井以多大的产量投入生产，是一个十分复杂的技术经济问题，一般说来，应从以下几个方面加以考虑： （ 1）油气井产量必须大于经济极限产量； （ 2） b 或 d，以防止井底出现二相区而增加渗流阻力、消耗过多的驱替能量； （ 3）油气井产量不能过高、生产压差不能过大，不能在井底附近产生明显的非达西流动和井底坍塌以及套管损坏、井底出砂等工程问题； （ 4）油气井产量应充分利用油气藏能量并能发挥油气井产能； （ 5）井底流压应保证流体的有效举升； （ 6）油气井产量应能保证注入能力得到及时的补充面压力水平得到较好的保持。 注水开发中，产液量计算公式为 ： （ 式中： 的产液量， t/d ； 液指数， t/(d； ：生产压差， 根据油田 的 单层试油试采以及油层物性流体 立油组平均采油指数，作为方案设计产能的依据，见表 d，见表 采油指数 井号 有效厚度（ m） 地层压力（ 流压（ 生产压差（ 日产油(t/d) 采油指数(t/d1 2 5 砂组单井产能 10 砂层 厚度（ m） 压差（ 日产油 (t/d) 干扰系数 单井产能 (t/d) 水井的注入能力 在确定注入能力时，主要考虑如下因素： （ 1）注入设备的承受能力 （ 2）考虑注水井井底的破裂压力 （ 3）考虑油藏的注采平衡 按达西定律，吸水指数与采油指数比应等于油水流度比，满足下列关系： J 吸 /J 油 = o/ (J 吸 =d 由于无际试水资料，取 80%作为油组实际应用值，即 J 吸=d 根据平面径向渗流理论，并考虑低渗透储层启动压力梯度，可得驱动压差 根据 Q 注 = 得不同注入压力下的日注水量（见图 油藏中深 2876m，对应井口最大注入压力 20 日注水量与注入压力关系曲线 满足注采比 1:1 条件下，单井日注水最高为 17m/d。d，满足注水要求。 11 收率计算 用经验公式法进行采收率的计算与标定 。 （ 1）经验公式 1： 0 . 1 3 1 60 . 2 1 4 2 8 9 （ 式中： 采收率，小数； K平均渗透率， 10 0 地层原油粘度， 利用经验公式 1 计算结果如表 经验公式 1 计算结果 小层 平均渗透率（ 10 地层原油粘度（ s） 采收率（ %） 2 2）经验公式 2： 0 1 （ 式中： 采收率，小数； K平均渗透率， 10 0 地层原油粘度， h 有效厚度， m。 利用经验公式 2 计算结果如表 表 经验公式 2 计算结果 小层 平均渗透率 地层原油粘度 有效厚度（ m） 采收率（ %） 12 （ 10 （ 2 3）林志芳、俞启泰公式 : （ 式中： 采收率，小数； R油水粘度比； K平均渗透率， 10 利用林志芳、俞启泰公式计算结果如表 表 林志芳、俞启泰公式计算结果 小层 油水粘度比 平均渗透率 （ 10 采收率 （ %） 2 采收率标定 采收率直接影响可采储量的大小，所以采收率的标定也是非常重要的 。在经验公式法中， 利用林志芳、俞启泰公式计算 结 果相较于两外两个偏高，故而舍弃。 综合 另外两 个经验公式的计算结果，标定采收率为 见表 表 采收率 计算 表 经验公式 采收率 经验公式 1 经验公式 2 最终采收率 13 采储量计算 采收率标定为 地质储量为 吨，故可采储量为 案比较论证 本次研究根据生产井的产液能力和注水井的吸水能力，确定注采平衡条件下的合理油水井数比： (式中： 水井的吸水指数； 生产井的产液指数 ； 水井数比； I： 层位， i=1, 2, 3； i 层厚度； i 层净毛比 。 表 出了各参数的取值： 表 储层物性参数表 14 由此可计算出： 确定了井网密度及注采井比例后，需要确定具体选择何种井网类型、采用何种注水方式等问题。 本次研究中，首先对正方形井网和三角形井网等两种井网类型进行了对比。为降低其他参数对结果的影响，对比过程中尽量保证两种井网中其他各参数相同或相近：井网密度为经济极限井网密度 /合区块含有面积 可计算出共打井 49 口；注采比在 右（实际注采比采用 且均采用直线注水。 基于上面的描述，可以分别计算出两种井网类型的井 距如下： 正方形井网 : 三角形井网 : 结合各自的井距，选择具体布井位置及注采方式，见图 中蓝色圆点代表注入井，黑色圆点代表生产井。因为是优化井网类型的模拟，所以在模拟过程中没有考虑 三口井的影响，因为对这个问题来说，是否考虑已存在的井对结果的影响不大。 15 图 正方形井网布井 16 图 三角形井网布井 图 不同井网原油采出程度 在模拟过程中，注入井定注入速度 8 立方米 /天注水，生产井定产液量 8 立方米 /天生产，共模拟 15 年。图 两种井网类型下地层原油采出程度对比，图 含水率对比。 17 图 不同井网含水率变化 从模拟结果来看，相比于正方形井网，三角形井网的原油采出程度稍高，累产油更大，更加有经济效益。这一点也和以往的开发认识相符：一般来说，针对断块油藏的地质特点，井网形式以三角形井网为好。因为三角形井网是交错排列分布，适合不规则的复杂断块油藏，也有利于落实小断层和掌握透镜体砂体的分布另外三角形井网更容易形成比较完善的注采系统。 荐方案描述与推荐 在油藏开发过程中，合理的开发程序对提高采油速度、推迟含水率升高过快有重要的作用。在确定了最优的井网类型、方向，井排比等参数后，可以在井网确定的情况下来寻找最优的生产制度。 油藏开发程序主要涉及注水方式、转注时间等，根据实际开发经验，对边水驱动的断块油藏，多采用边缘注水和面积注水的组合注水方式，且 18 在构造高部位多打生产井。根据这些原则，我设计了 下面一 种开发方案。 始注采方案 本方案的井网类型、注采井比例、井排井距等均取最优化后的结果，并采用直线注水。其中， 三口井分布在井网中， 位置不在井网中网格位置，略有偏移，见图 中， 改为采油井，口井转变为注水井。 因需要保证构造高部位主要分布生产井，我选择 2760m 深度为分界线，完井深度在 2760m 以下的井，均按直线型注水方式分布； 2760m 以上均为生产井。注入井定注入速度 8 立方米 /天注水，生产井定产液量 8 立方米 /天生产。 缘生产井转注 在此制度下生产一定时间后，构造底部位的生产井含水率会急剧升高，达到 90%以上，此时可将构造北侧部生产井转 为注入井，以提高产油速度，此时的注采井分布见图 19 图 初始油水井网 图 边缘转注后注采井网 20 型注水网转正七点注水网 当边缘的生产井完全转变为注入井后，一部分残余的