采油工程方案设计和动态分析ppt课件.ppt

1 第三章采油工程方案设计和动态分析 2 第一节油田开发准备 第二节油藏驱动方式及其开采特征 第三节油田开发层系的划分与组合 第四节砂岩油田的注水开发 第五节井网部署和油井工作制度确定 第六节油田开发方案的编制第七节油田开发调整 第一部分采油工程方案设计 3 对于具有工业开采价值的油田 依据详探成果和必要的生产性开发试验 在综合研究的基础上 按照国民经济发展对原油生产的要求 从油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田进行建设和投产 使油田按预定的生产能力和经济效果长期生产 第一部分采油工程方案设计 油田开发 直至开发结束的全过程 4 开发方案的调整和完善 一个油田的正规开发一般要经历三个阶段 开发前的准备阶段 开发设计和投产 详探 开发试验 油层研究和评价 全面布置开发井 制订和实施完井方案 注采方案 开发方案的制订和实施 工艺技术措施调整 井网层系调整 开发方式调整 5 第一节油田开发准备 通过油田详探和开辟开发先导试验区认识油藏 油田开发准备阶段的主要目的 落实地质储量 掌握一定的油田生产规律 为编制正式开发方案提供切实可行的依据 6 一 油田详探 含油层系岩石和流体物性研究 工艺技术实施的模拟试验等 地质研究工作 以含油层系为基础的地质研究 储油层的构造特征研究 油水分布关系分析 分区分层组的储量计算等 开发工程技术研究 包括油井生产能力和动态研究 油层边界的性质研究以及油层天然能量 驱动类型和压力系统确定 合理工艺技术和油层改造措施研究等 室内试验研究 详探阶段的主要任务 7 详探方法 地震细测 详探资料井 取芯资料井 测井 试油和试采 分析化验及室内试验研究 详探目的 对油藏地质情况和生产动态的认识 是编制开发方案的必备基础 落实构造形态 断层状况等 直接认识油层 取得岩心与流体的样品 各油层及其中流体的物性 生产试验 8 二 油田生产试验区和开发试验 验证正式开发过程中所采取措施和决策的正确性与完善性 目的 选择应具有代表性的试验区 通过生产实践和综合研究 充分认识油藏地质情况 掌握其生产的动态规律 9 第二节油藏驱动方式及其开采特征 一 油藏驱油能量 人工向油层注水 注气来增加油层驱油能量 边水压头所具有的驱油能量 原油中的溶解气析出并发生膨胀所产生的驱油能量 气顶中压缩气体膨胀所产生的驱油能量 油层中的流体和岩石发生膨胀而产生的驱油能量 原油在油层内由于位差而具有的重力驱油能量 天然能量 人工能量 驱动石油流动的能量可以是几种能量的综合作用 10 二 油藏的驱动类型 不同油田 甚至同一油田的不同油藏之间 驱动方式是不同的 油层的地质条件和油气性质上的差异 开发过程中油田的产量 压力 气油比等有着不同的变化特征 11 研究油藏驱动类型的意义 掌握不同类型的驱动方式及其动态变化规律 对于制订合理的油田开发方案具有重要意义 12 1 弹性驱动 依靠油藏流体和岩石的弹性能量为主要驱油能量的驱动方式 原油被排挤到生产井中 油藏投入开发 油层压力开始下降 液体 岩石体积发生膨胀 储油层的孔隙体积缩小 弹性驱油藏开采特征曲线 13 2 溶解气驱动 主要依靠原油中分离出天然气的弹性膨胀能量驱油的驱动方式 溶解气驱油藏开采特征曲线 油层压力低于饱和压力 溶解在原油中的天然气将从原油中分离出来 天然气体积发生膨胀 原油被排挤流入井 14 3 水压驱动 依靠边底水和 或 注入水为主要驱油动力的驱动方式 刚性水压驱动油藏开采特征曲线 地层压力高于饱和压力 边底水和 或 注入水 将原油驱入油井 1 刚性水压驱动 能量供给充分 水侵量完全补偿采出量 15 弹性水驱油藏开采特征曲线 2 弹性水压驱动 能量供给不充分 水侵量不能补偿采出量 16 4 气压驱动 主要靠气顶气的膨胀能或注入气驱油的驱动方式 注入气量足以保持油藏压力稳定 或气顶体积比含油区体积大得多能够保持油藏压力基本保持不变 1 刚性气驱 刚性气压驱动可采特征曲线 17 2 弹性气压驱动 弹性气压驱动开采特征曲线 气顶体积体积小 不能够保持油藏压力基本不变 18 5 重力驱动 重力驱动油藏开采特征曲线 依靠原油在油层内存在位差而具有的重力驱油能量驱油的方式 当一个油藏的油层倾角比较大或油层厚度大时 重力驱动才能发挥作用 19 溶解气驱采收率最低 各种驱动方式的驱油能量来源不同 最终采收率也不同 水压驱动方式的驱油效率最高 采收率最大 一般情况下 油藏的驱动方式并不是一成不变的 国内外许多油田都采用人工注水保持压力的开发方式 20 第三节油田开发层系的划分与组合 不同油藏的驱油机理 开采特点有很大区别 它们对油田开发的部署 开采条件的控制 采油工艺技术 开采方式 甚至对地面油气集输流程都有不同的要求 在制订开发方案时 需要将油田的各层进行划分和组合 缓解层间差异 一个油田往往是由几个油藏组成 而组成油田的各个油藏在油层性质 圈闭条件 驱动类型 油水分布 压力系统 埋藏深度等方面都不同 有时差别很大 21 一 划分开发层系的意义 把特征相近的油层组合在一起 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 动态分析和调整 划分开发层系 4 划分开发层系 能更好地发挥采油工艺手段的作用 进行分层注水 分层采油和分层控制的措施 1 合理划分开发层系 有利于充分发挥各类油层的作用 从而缓和层间矛盾 改善油田开发效果 2 划分开发层系后 可以针对不同层系的特殊要求设计井网和进行地面生产设施规划和建设 3 划分开发层系 可以提高采油速度 加速油田生产 缩短开发时间 并提高投资回收期 22 二 划分开发层系的原则 1 多油层油田 如具有以下地质特征时 原则上不能合并到同一开发层系中 储油层岩石和物性差异较大 油气水的物理化学性质不同 油层压力系统和驱动类型不同 油层层数太多 含油井段的深度差别过大 2 每套层系应具有一定的厚度和储量 保证每口井具有一定的生产能力 并达到较好的经济指标 3 一个开发层系上下必须具有良好的隔层 保证在注水开发过程中层系间不会串通和干扰 23 5 在采油工艺所能解决的范围内 开发层系不宜划分过细 以减少建设工作量 提高经济效益 4 同一开发层系内各油层的构造形态 油水边界 压力系统和原油物性应基本一致 在开发非均质多油层油田时 划分开发层系后 一套开发层系中仍然包括几个到十几个油层 层间差异仍是不可避免的 为进一步改善油田开发效果 对它们实施分层注水和分层采油工艺 缓解层间矛盾 24 第四节砂岩油田的注水开发 在进行油田开发方案设计时 首先要确定油田开发方式 且应当尽可能充分利用油藏本身的天然能量来开发油田 我国现有油田绝大多数不具备充足的天然能量补给条件 世界油田开发的历史也表明 若只依靠油田本身的能量开发 采油速度低 采收率小 原油产量不能满足国民经济发展的要求 内容见第七章 25 第五节井网部署和油井工作制度的确定 井网部署在确定了独立的开发层系以后 就要在油藏上布井 井网部署就是在一个含油面积上确定一口采油井能控制多大的面积 通常以 KM2 井 表示 换句话说 井网部署就是确定井网和井距 井网部署是油田开发中的一项重要技术问题 它不仅关系到油田开发效果 而且关系到油田的投资 建设速度和经济效益 26 井网可以分成两大类 一类是排状 行列 井网 即把井按直线一排一排地分布 或者按换状一圈一圈地分布 另一类是网状 面积 井网 就是把井按一定的几何图形均匀地布置在油田面积上 井网的分类 不同开发的方式应采取不同的井网 对人工注水开发方式来说 井网与注水方式是一致的 一般来说 对于大片连通 油层性质参数分布均匀的好油层 采用行列注水井网 对于分布形态不轨则 分布延伸不稳定 油层性质参数分布不均匀的差油层 采用面积注水井网 以便充分发挥人工注水的作用 27 对于靠自然能量开采的油田 在选择布井方式时 要考虑油田的形状 大小 能量来源以及油层性质参数等因素 充分利用油层能量 井网的分类 根据生产井数和开发方式所要求的注水井数得到总井数 总井数除以含油面积得井网密度 在油井开发初期 井网可稀一些 为开发中 后期的调整和其他油层的开采留有充分的余地 当开采情况发生变化后 对原设计井网进行灵活的加密调整 以提高油田最终采收率 井网密度 28 为了确定油田的产量水平和开发时间 在确定井数以后 还要确定油田的工作制度 所谓油井的工作制度 就是确定油井供给边缘上的压力和生产井井底压力之差 即生产压差 在水驱油田中 一般控制井底压力 使它不低于饱和压力 以便在油层中保持单项流动 油井的工作制度 29 第六节油田开发方案的编制 油田开发方案是指在深入认识油田情况的基础上 正确制定油田开发方针与原则 科学地进行油藏工程 钻井工程 采油工程 地面建设工程及投资的设计 有计划地将油气田投入开发的全部部署和工作安排 它是指导油田开发工作的重要技术文件 油田开发方案 30 任何一个油田都可以用各种不同的开发方案进行开发 在一定的社会经济条件下 多种开发方案中只可能有一最好的 也就是所谓合理的开发方案 在行进开发方案设计时 应力争做到 五个合理 即合理化分开发层系 合理井网部署 布井行式和井排距 合理的油井工作制度 合理的注水方式和注水强度以及留有合理的后备储量面积 合理开发方案 31 一 开发方案编制的基本原则 1 在油田客观条件允许的条件下 满足国民经济对原油生产的要求 2 充分利用油田天然能量资源 保证获得原油采收率 3 油田要长期稳产 高产 4 经济效益好 32 二 开发方案的主要内容 油田地质情况 储量计算 开发原则 开发程序 开发层系 井网 开采方式和注采系统 钻井工程和完井方法 采油工艺技术 地面集输系统 开发指标 经济评价 方案实施要求 33 三 开发指标计算 1 开发指标计算的油藏数值模拟方法所谓油藏数值模拟就是用数值来模拟油藏 即通过数值法 求解用来描述油藏的数学方程组 以研究油藏中各种流体的变化规律 应用油藏数值模拟方法可以解决如下问题 1 油田开始方案编制过程中的动态指标预测 2 用于加密 层系调整 注采系统调整方案的编制中的指标预测 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 驱油机理研究 一 技术指标计算 34 2 可供选择的模型油田开发指标计算的油藏数值模拟方法 发展到目前 已有很多已经成熟的模型 其软件已进行商业流通 常用的模型为 1 黑油模型研究油藏由重质组分组成的不易挥发的油藏系统 该模型实用于一般的黑油问题 包括一维单相 二维两相 三维三相流体流动 应用较广泛的软件为DQHY VIP XJHY SIMBESTII 和多功能模型 2 双重介质模型研究孔隙 裂缝双重储油 双重流动的数学模型 分为基质和裂缝系统 可供应用的软件XJHY SIMBESTII 和双重介质 它们可以很好地计算双重介质系统的问题 3 聚合物驱模型研究注入聚合物驱流体流动的模型 成型的软件Polymer模型可供选择 4 其它模型除上述几种模型以外 还有化学驱 三元复合驱 热力驱及CO2驱模型 根据不同的驱替可以选择不同的模型 35 油田开发常用的技术指标 日产能力 油田内所有油井每天应该生产的油量总和 t d 日产水平 油田实际日产量的大小 t d 日产能力与日产水平的差别是 日产能力是应该生产的石油数量 日产水平是实际生产的石油数量 二者差别越小 说明油田开发工作做得越好 平均单井产量 油田实际产量除以生产井数 井 综合气油比 实际总日产天然气量与实际总日产石油量之比 3 或 3 3 累计气油比 油田投入开发以来累计生产天然气量与累计生产石油量之比 3 或 3 3 36 采油速度 年采出油量与地质储量之比 它是衡量油田开采快慢的指标 采油指数 采油井在单位生产压差下的日产油量 m3 MPa d 采出程度 油田某一时期累计采油量与地质储量之比 它反映油田储量的采出情况 最终采收率 油田开发结束时累计采油量与地质储量之比 是衡量油田开发效果的指标 日产水量 油田每天产出的水量 3 综合含水率 产水量与产液 油水混合 量之比 它反映油田的水淹程度 日注入量 每天向油层注入的水量 3 注入程度 累计注入量与油层总孔隙体积之比 注采比 注入量与采出量之比 小数 37 目前地层压力 油田投入开发以后 某一时期测得的油层中部压力 MPa 井底流动压力 原油从油层流到井底时所剩余的压力 简称流压 MPa 饱和压力 在油层温度下 随地层压力下降 第一批气泡从油中分离出来时的压力 MPa 总压差 原始地层压力与目前地层压力之差 MPa 地饱压差 目前地层压力与饱和压力之差 MPa 流饱压差 流动压力与饱和压力之差 MPa 采油压差 目前地层压力与油井井底流动压力之差 MPa 注水压差 注水井井底流动压力与注水井目前地层压力之差 MPa 38 二 经济指标计算 1 经济评价的任务 1 进行工程技术方案的经济评价与可行性研究 2 开展油田开发边际效益分析 3 开展油田开发经济动态预测与分析 经济评价的主要目的 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 经济效果好的开发设计方案 以为国家节约和积累资金 39 经济评价的依据 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 40 3 经济评价常用的经济指标 1 盈利能力分析它主要是考察投资的盈利水平 有以下指标表示 1 财务内部收益率 FIRR 财务内部收益率是指在整个计算期内各年净现金流量现值等于零时的折现率 它反映项目所占用资金的盈利率 是考察项目盈利能力的主要动态评价指标 41 2 投资回收期 Pt 投资回收期是指以项目的净收益抵偿全部投资 固定资产 投资方向调节税和流动资金 所需的时间 它是考察财务上投资回收能力的主要静态评价指标 3 财务净现值 FNPV 财务净现值是指项目按行业的基准收益或设定的折现率 将项目计算期内各年的净现金流量折现到建设初期的现值之和 它是考察项目在计算期内盈利能力的动态指标 42 4 投资利润率投资利润率是指项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的年利润率总额与项目总投资的比率 它是考察项目单位投资盈利能力的静态指标 5 投资利税率投资利税率是指项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的利税总额或项目生产期内的年平均利税总额与项目总投资的比率 43 6 资本金利润率资本金利润率是指项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的年利润总额或项目生产期内的年平均利润总额与资金的比率 它反映投入项目的资本金的盈利能力 44 2 清偿能力分析项目的清偿能力分析 主要是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 资产负债率资产负债率是反映项目各年所面临的财务风险程度及偿债能力的指标 45 2 流动比率流动比率是反映项目各年偿付流动负债能力的指标 3 速动比率速动比率是反映项目快速偿付流动负债能力的指标 4 借款偿还期借款偿还期地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 它还可由资金来源及国内借款还本付息估算表直接计算 以年表示 46 第七节油田开发调整 油田开发过程中地下状况始终在不断变化 为了改善油田的开发效果 适应地下变化的状况 必须不断地对油层施加人为作用 各种人为作用统称为油田开发调整 满足国民经济发展的要求 充分而合理地利用天然资源 并具有较好的经济效益 油田开发调整的原则 47 一 油田开发综合调整的任务 改变开发方式 提高油田最终采收率 如由依靠天然能量开采方式调整为人工注水 注气或转换为三次采油开采技术 不同油田或同一油田的不同开发时期 调整的任务和目的是不相同的 原油田开发设计与实际开采情况出入较大 采油速度达不到设计要求 开发过程中出现了许多未预料到的问题 需要对开发设计进行调整和改动 国民经济发展要求油田提高采油速度 增加原油产量 采取提高注采强度或加密井网等 改善开发效果 延长稳产期或减缓油田产量递减 这种调整是大量的 经常性的 48 二 油田开发综合调整的内容 开发方式调整 立足现有井网层系的综合调整 主要为各种工艺措施调整 井网层系调整 49 1 工艺技术措施综合调整 1 分层注水 分层采油 2 采取水井调剖 油井堵水措施 3 采取压裂 酸化等油层改造措施 提高较差油层的吸水能力和产油能力 4 改变油水井的工作制度 包括关井 调整注采压差 以改变液流方向 提高水驱波及体积 5 改变采油方式 对自喷能力低的井转化为机械采油方式 通过提高排液量来减缓产量递减 50 2 井网层系调整 1 钻加密调整井 补充开发井 层系调整井 加密调整井 更新调整井 2 注水方式调整 51 3 层系调整 在开采过程中 一个层系中的各单层之间 由于注采不均衡产生了新的不均衡 需要进行层系调整 细分开发层系 在原开发层系内进一步划出若干开发层系 层系再组合 把开发较差的单层组合在一起 形成独立的开发层系 在进行层系调整时 仍然遵循开发设计中的原则 52 3 开发方式调整 人工注水 注气开发方式 三次采油开发方式 天然能量开采方式 53 第二部分油藏开发动态分析方法 第一节试井分析方法 第二节经验方法 第四节油水井动态分析现场实际方法 第三节物质平衡分析方法 54 第二部分油藏开发动态分析方法 油田动态分析的目的 认识油田开采过程中开发指标的变化规律 油田动态分析的方法 试井分析方法 物质平衡方法 经验方法和数值模拟方法 完善开发方案或对原方案进行调整 检验开发方案的合理性 55 动态分析的主要内容 通过油田生产实际情况不断加深对油藏的认识 核实和补充各项基础资料 进一步落实地质储量 分析分区及分层的油气水饱和度和压力分布规律 分析影响油藏最终采收率的各种因素 预测油藏动态 提出进一步提高油藏开发效果的合理措施 56 第一节试井分析方法 试井 为确定油井的生产能力和研究油层参数及地下动态而进行的专门测试工作 稳定试井 系统试井 不稳定试井 在几个不同稳定工作制度下取得油井的生产数据来研究油层和油井的生产特征 需要测得产量 压力以及含砂 含水 气油比等资料 通过改变油井工作制度 测得井底压力的变化资料 以不稳定渗流理论为基础来反求油层参数 研究油层和油井特征 目前不稳定试井方法应用比较广泛 它可以确定油层参数 研究油井不完善程度及判断增产措施效果 推算地层压力 确定油层边界和估算泄油区内的原油储量 57 无因次距离 一 基本概念 1 无因次量 无因次压力 无因次时间 无因次井筒存储系数 58 2 表皮效应与表皮系数 表皮效应 地层受到损害或改善 井筒附近地层渗透率发生变化的现象 S值为正 S值为零 井底附近地层因污染渗透率下降 S值为负 采用增产措施后 井底附近的渗透率提高 不完善井 超完善井 理想状况 表皮系数 完善井 59 3 井筒存储效应与井筒存储系数 在压力恢复试井中 由于井筒内的气体和液体的可压缩性 油井关井时 地层中的液体继续流入井内 并压缩井筒流体的现象 续流 井筒存储 在压降试井中 油井一开井 首先流出井筒的是原先压缩的流体 而地层流体不流入井筒的现象 续流和井筒存储对压力曲线的影响是等效的 均表现为压力曲线直线段滞后 井筒存储系数 60 新井或油井关井时间较长 地层中压力分布稳定后 油井以定产量进行生产 获取井底压力随时间变化规律的试井方法 二 常规试井分析方法 1 压降试井 压降试井的产量和压力随时间变化曲线 61 压降分析半对数曲线 直线的斜率为 在半对数直线段取一点 已知时间和对应压力可求表皮系数S 已知斜率可求地层流动系数Kh 和渗透率K 应用 62 在油井以定产量生产一定时间后 突然关井测量井底压力随时间的变化曲线的试井方法 2 压力恢复试井 压力恢复试井的产量和井底压力历史 目前油田最常用的试井方法 假定油井产量为q 生产时间T后关井 关井后地层液体立即停止向井内流动 即砂层面关井 地层压力重新分布 压力的变化过程满足弹性不稳定渗流规律 63 关井后井底压力变化规律 弹性不稳定渗流基本方程 压力恢复公式或Horner公式 外推直线段至纵坐标 可以直接推算原始地层压力 已知斜率可求地层流动系数Kh 和渗透率K 应用 迭加原理 Horner曲线 斜率 求断层距离 64 目前一般采用现代试井分析软件计算分析 三 现代试井分析方法 现代试井分析方法的重要手段之一是图版拟合 通过图版拟合 可以得到关于油藏及油井类型 流动阶段等方面的信息 还可以算出K S C等参数 自学 65 进一步完善了常规试井分析方法 提高了整个测试资料解释的可靠性 1 常规试井分析方法 2 现代试井分析方法 起步早 发展完善 且简单易用 以分析中 晚期资料为主 要求测试时间长 实测井底压力和对应时间在半对数坐标系中出现直线段 直线段的起点难以确定 难以分析早期资料 不能取得井筒附近的信息 优点 缺点 试井资料的处理方法 66 第二节经验方法 经验方法来源于对生产规律的分析与总结 它要求系统观察油藏生产动态 详细收集生产数据 通过分析与研究油田生产规律 主要是产量 压力和含水等指标的变化规律 一 油田产量递减规律及其应用 油田产量变化曲线 油气田开发的基本模式 产量上升阶段 产量稳定阶段 产量递减阶段 67 油田经过稳产期后 产量将以某种规律递减 产量的递减速度通常用递减率表示 1 递减率 单位时间的产量变化率 或单位时间内产量递减的百分数 递减率定义示意图 a 产量递减率 n 递减指数 k 比例常数 68 2 产量递减规律分类 1 指数递减 产量随时间变化关系 累积产量随时间的变化关系 累积产量与产量之间的关系 递减率变化关系 n 69 2 调和递减 n 1 产量随时间变化关系 累积产量随时间的变化关系 累积产量与产量之间的关系 递减率变化关系 70 3 双曲递减 产量随时间变化关系 累积产量与产量之间的关系 1 n 递减率变化关系 累积产量随时间的变化关系 71 3 产量递减规律的应用 应用产量递减规律可以预测未来的产量指标 油田或油井的剩余开采年限 和剩余可采储量 72 二 水驱特征曲线分析 注水或天然水侵油田的开发 在无水采油期结束后 油田将长期处于含水期的开采 且采水率将逐步上升 这是影响油田稳产的重要因素 1 水驱油田含水采油期的划分 5 特高含水采油期 含水率 90 1 无水采油期 含水率 2 2 低含水采油期 含水率2 20 3 中含水采油期 含水率20 75 4 高含水采油期 含水率75 90 73 2 水驱曲线 水驱特征曲线 1 预测油田生产过程中的含水率 产油量 产水量 累积产油量以及采出程度等与开发时间的关系 2 预测油藏最终采收率 74 根据开发过程中的实际生产动态资料和必要的油气水分析资料预测各种驱动类型油气田的地质储量 油气开采速度 油藏压力变化 天然水侵量和油气采收率等 第三节物质平衡分析方法 基本原理 将油藏看成体积不变的容器 油藏开发到某一时刻 采出的流体量加上地下剩余的储存量 等于流体的原始储量 主要用途 75 油藏温度在开发过程中保持不变 油藏动态仅与压力有关 基本假设条件 油气水三相之间在任一压力下均能瞬间达到平衡 原油体积变化 DVO 气体体积变化 DVG 孔隙体积变化 DVR 水体积变化 DVW 0 根据物质平衡的基本原理 综合驱动油藏剖面示意图 76 1 油藏压力为P时原油体积的变化 2 油藏压力为P时气体体积的变化 3 油藏压力为P时孔隙体积的变化 4 油藏压力为P时水体积的变化 77 物质平衡方程通式 不同驱动类型物质平衡方程可根据通式导出 动态预测 物质平衡方程的应用 天然能量分析 计算地质储量 计算水侵量 物质平衡的局限性 生产数据 压力数据 与压力有关的参数 第四节油水井动态分析现场实际方法 在注水开发的油田 油水井的动态分析是以注采井组分析为主的 注采井组是以注水井为中心 联系周围的油井和水井所构成的油田开发的基本单元 收集资料 绘制曲线 进行对比 分析变化原因 找出存在问题 提出调整措施 注采井组分析的程序 一 资料的收集和整理 1 静态资料 油层物理性质 即孔隙度 渗透率 含油饱和度 原始地层压力 油层温度 地层倾角 泥质含量等 油水界面和油气界面 油层有效厚度 有关油层连通性和非均质性的资料 2 动态资料油井动态资料 1 产能资料 包括油井的日产液量 日产油量和日产水量 这些资料可以直接反映油井的生产能力 2 压力资料 现在一般用动液面和静液面表示 它们可以反映油层内的驱油能量 一 资料的收集和整理 3 水淹状况资料 指油井含水率和分层的含水率 它可直接反映剩余油的分布及储量动用状况 4 原油和水的物性资料 是指原油的相对密度和粘度 油田水的氯离子 总矿化度和水型 它可以反映开发过程中 油 气 水性质的变化 5 井下作业资料 包括施工名称 内容 主要措施 完井管柱结构 油井动态资料 1 吸水能力资料 包括注水井的日注水量和分层日注水量 它直接反映注水井全井和分层的吸水能力和实际注水量 2 压力资料 包括注水井的地层压力 井底注入压力 井口油管压力 套管压力 供水管线压力 它直接反映了注水井从供水压力到井底压力的消耗过程 井底的实际注水压力 以及地下注水线上的驱油能量 注水井资料 3 水质资料 包括注入和洗井时的供水水质 井底水质 水质是指含铁 含氧 含油 含悬浮物等项目 用它反映注入水质的好坏和洗井筒达到的清洁程度 4 井下作业资料 包括作业内容 名称 主要措施的基本参数 完井的管柱结构 包括产液剖面 吸水剖面 饱和度测井资料等等 二 油藏动态监测资料 辛68 75硼中子测井曲线 1 构造井位图 基础图件 2 小层平面图 基础图件 3 微构造图 基础图件 4 沉积相图 基础图件 5 油水井连通图 基础图件 6 开采现状图 基础图件 沙二10 11开采现状图 7 水淹图 基础图件 三 对比和分析 油水井的动态分析 主要研究分层注采平衡 压力平衡和水线推进状况 注水井采用一定的注水方式进行注水 由于各方面油层条件 有效厚度 渗透率 的差异 周围油井会有不同的反映 1 井组在区块 断块 所处的位置和所属的开发单元 2 注采井组内有几口油井和注水井 它们的排列方式和井距 3 油井的生产层位和注水井的注水层段 以及它们的连通情况 4 注采井组目前的生产状况 包括井组目前的日产液量 日产油量 含水率以及平均动液面深度和日注水平 井组注采比 1 了解注采井组的基本概况 1 统计对比统计对比也是油水井动态分析中的一个重要内容 在现场分析中的对比指标主要包括 日产液量 日产油量 含水率和动液面 有时还要进行原油物性和水性的对比 这种对比有单井的 井区的和注采井组的 根据分析的需要来确定 2 指标对比 各项指标均为稳定 含水和日产液量同步上升 产量变化不大 含水稳定 日产液量下降或上升 引起日产油量的下降或上升 日产液量稳定 含水上升或下降 引起日产油量的下降或上升 含水上升 日产液量下降 使日产油量大幅度地下降 2 对比结果 5种 通过对比 可以对井组某一阶段的生产有一个总体的认识 并找出影响产量变化的主要原因 为进一步的分析奠定了基础 根据日产油量波动趋势划分为 产量上升阶段 产量下降阶段和产量稳定阶段 根据注水井采取措施后 油井相应的变化情况划分阶段 如调配前阶段 调配后阶段或者堵水前阶段 堵水后阶段等等 根据油井采取的措施划分阶段 如下电泵提液前阶段 下电泵提液后阶段 3 对比阶段的划分 通过指标对比后 要将对比的结果进行细致的分析 为了将原因分析的清晰明确 一般要分为几个层次 1 找出井组生产情况变化的主要因素首先要找出井组中的主要变化因素 这种变化因素既可能影响分析的全过程 也可能影响分析的某一阶段 怎样才能找出主要因素呢 可以用列表对比法 也可用排列图法 这些方法都比较适用 3 原因分析 A 在油井上找原因分析油井液量变化原因 主要从泵效 功图 液面 电流 负荷 停井时间 憋压等资料分析 2 分析主要原因 油井上的变化总是与注水井的变化相联系的 水井注水量的变化 一方面可能使不同井点注入水推进速度的不均衡而造成平面矛盾 另一方面也能使一口水井不同层段注入水的不均衡而造成层间矛盾 B 在水井上找原因 相邻的油井 如果井距比较近 又生产同一个油层 很容易造成井间的干扰 相邻油井放大生产压差生产 会造成井区能量下降 成为产液量下降的原因 相邻油井的改层生产 会使平面上注采失调 成为含水上升的原因 相邻油井的开井或停产 都会成为产油量变化的原因 另窜层井也会造成油井产量的大幅度变化 C 在相邻的油井 同层 找原因 静态资料依据 层位 考虑属同层连通 渗透率 对比连通层渗透率 与油井渗透率对比 渗透率高的注水井 水推进速度快 高注低采 微构造 高部位注水井水推进速度快 高注低采 沉积相 同一沉积相的油水井连通性好 若无沉积相资料 则考虑效厚 砂厚的比值 比值相近的油水井连通性好 D 分析依