油藏开发过程介绍.doc

1 油藏工程 研究内容主要包括以下三大部分。1.1 油层物理和流体热力学动态特征研究 利用岩心分析、流体 PVT 实验和相平衡状态方程等，研究油气藏岩石物性、渗流特征和油气藏流体的热力学性质、相态特征及变化规律 （ 特别是凝析气藏和挥发性油藏），为油气藏评价和开发方式的确定提供可靠的基础。1.2 油气田动态特征及规律研究 主要内容包括 ：a) 用物质平衡方程研究油气田注采量 （ 包括注人、侵人量和产出量 ）与压力的相互关系及其变化规律，预测油藏连通储量和可采储量 。b) 利用产量递减规律理论预测油气田开采动态和可采储量并进行合理的储采比分析。c) 利用试井分析和解释方法研究油、气、水井的流动效率（ 污染情况） 、渗流参数和边界特征。d) 利用试井、试采等资料进行产能评价。e) 利用岩心物理模拟、油藏数值模拟、动态监测等技术研究各种驱动类型油藏的驱油机理和驱替特征，压力和饱和度分布 ，以及开发动态分析和采收率预测等。1.3 油气田开发设计 包括开发方针和原则的确定，开发方式选择 ，开发层系的划分与组合，开发井网部署，注采方式的确定，产能设计，开发指标预测，经济评价、开发方案优化及开发调整方案设计等内容，最终结果是提出油气田开发及调整的方法、对策和技术。2 油藏评价 含油构造或圈闭经预探提交油气控制储量，并经初步分析认为具有开采价值后，对油藏开发进行的技术经济评价工作。 油藏评价阶段是油田详探与油田开发前期准备工作阶段相重叠衔接的过程，也可视为油田开发对油田勘探的早期介人。 油藏评价阶段的主要任务是 ：2.1 编制油藏评价部署方案2.2 进行油藏技术经济评价2.3 对具有经济开发价值的油藏，提交油气探明储量 ，编制油田开发方案。 编制油藏评价部署方案是油藏评价的关键工作。其主要内容包括1) 评价目标概况、2) 油藏评价工作部署、3) 油田开发概念方案、4) 经济评价、5) 风险分析、6) 方案实施要求等。 对于不具备整体探明条件 ，但地下或地面又相互联系的油田或区块群，例如复杂断块油藏、复杂岩性油藏以及其他类型隐蔽油气藏须首先编制总体油藏评价部署方案，指导分区块的油藏评价部署方案的编制。（ 禹长安）3 油藏地质评价 对油藏地质特征的综合分析研究。油藏地质评价是一个广义的概念，它包括油藏静态特征评价和动态特征评价，即a) 油藏构造和断裂系统评价、b) 储层特征评价、c) 油气藏类型评价、d) 流体性质及相态评价、e) 储量评价、f) 温度和压力系统评价、g) 产能评价、h) 天然能量评价等。 油藏地质评价的主要任务是做好油田开发前期准备，为开发方案编制提供依据，科学地进行开发决策。3.1 构造和断裂系统评价 根据油藏识别技术、地震技术，以及钻井、测井资料和油井干扰试验等方法来进行的，从而确定构造和断裂系统的特征，进一步还可确定油藏边界的性质：封闭边界或定压边界。3.2 储层特征评价 以储层沉积相及成岩理论为指导，应用地质 （ 露头或钻井取心） 、地震、测井、测试等方面的资料，研究确定储层的岩性、物性、含油性 ；储层在纵、横向的三维分布特征 ；储层内部结构构造特征及非渗透隔层及夹层的分布特征，建立储层三维地质模型。3.3 油气藏类型评价 指按其特征将油气藏进行分类。由于考虑问题的出发点不同，油气藏分类方法亦不同。譬如，按构造特征可分为构造油气藏和岩性油气藏，而构造油气藏又可细分为层状油气藏和块状油气藏。按照储层的孔隙结构，可将油气藏分为孔隙型、裂缝型、溶洞型及其复合型油气藏。根据储层岩性，油气藏划分为砂岩、碳酸岩、岩浆岩和变质岩油气藏。根据储层渗透性好坏，油气藏可分为高渗油气藏、低渗油气藏和特低渗油气藏。按照油藏中油气水宏观分布特点，可分为气顶油藏、边水油气藏和底水油气藏等。根据储层中流体组成及性质，可划分为气藏、凝析气藏、挥发性油藏、轻质油藏、中质油藏、重质油藏和高凝油油藏等。根据油气藏压力系数来划分，有异常高压油藏（压力系数大于 1.2)，异常低压油藏（压力系数小于 0.8）和正常压力油藏（压力系数住8 一1.2）等。3.4 流体性质及其相态评价 包括油气水的物理化学性质及气液两相相平衡特征的评价。3.5 储量评价 主要是指对详探提供的探明储量进行开发意义上的具体分析评价，即对各项储量参数进行分析评价，并提出可供方案设计的储量。储量评价还可约定为对油藏区块进行储量计算 ，确定储量参数 ，计算油藏的探明石油地质储量 ，分析不同开采方式下的采收率，确定石油可采储量。亦即严格按照 “ 储量规范”进行探明石油地质储量和可采储量的计算。 天然能量评价 主要研究油气藏天然开采的主要动力来源。根据天然能量的评价结果和油气田开发的需要 ，选择合理的开发方式，提高开发效果。3.6 温度、压 力系统评价 确定油藏温度、压力与深度的关系，从而确定油藏温度、地温梯度、原始油藏压力、压力梯度和压力系数等。3.7 产能评价 主要是确定平均单井、分层段、分区块的产能及合理的生产压差等 ，为油田开发产能建设提供依据。3.8 天然能量评价 主要研究油气藏天然开采的主要动力来源。根据天然能量的评价结果和油气田开发的需要 ，选择合理的开发方式，提高开发效果。4 油气田开发程序 油气田从详探到开发生产全过程的工作程序部署。 油气田开发程序对于加快落实、充分利用和保护油气资源，合理开发油气田具有重要的意义。油气田开发程序一般包括下面四个步骤。4.1 油气藏评价 当含油气构造或圈闭经预探提交控制储量 （ 或有重大发现） 、并经初步分析确认具有开发价值后，即进人油气藏评价阶段。油气藏评价要达到两个目的：计算和申报油气藏探明储量 ；做好油气田开发方案编制的准备。 油气藏评价阶段的主要任务是：部署和完成开发地震；评价井 （ 含开发资料井）钻井、取心、录井、测井和试油 ；试采、室内开发试验、矿场先导试验（ 对于大型、特殊类型和开发难度大的油气藏） ；油气田开发概念设计等。4.2 油气田开发方案编制 在油气藏评价阶段确定了油气藏探明储量并做好了开发方案编制的准备后 ，即进入油气田开发方案编制阶段。根据油气藏评价阶段取得的各项静、动态资料，深人研究油气藏地质、动态特征，建立油气藏地质模型。在此基础上 ，进行油气田开发方案编制：包括油气藏工程设计，钻井工程设计，采油工程设计和地面建设工程设计以及健康、安全、环境 （ HSE ）要求，经济评价和方案优选等。4.3 油气田产能建设 油气田开发方案经批准并列人产能建设项目后，即进人产能建设阶段。产能建设要坚持整体建设的原则，其主要任务是按开发方案要求，完成开发井钻井、完井、测井和测试；进一步深人研究油气藏地质、动态特征，修正和完善静态地质模型；编制射孔方案；部署静、动态监测系统；进行投产、投注等。4.4 油气田开发过程管理 ，开发调整和提高采收率 油气田产能建设项目建成投产后，即进入全面生产阶段 ，实施油气田开发过程管理。油气田开发过程是一个长期的过程，由不同开发阶段组成。各个开发阶段既有其自身特定的任务 ，又有相互交叉的任务。因此 ，将开发过程管理分成两个开发程序 ：（1） 前期开发过程管理 实现开发方案指标和油气藏调控指标。其主要任务是：实现开发方案确定的技术经济指标和油气藏经营管理目标 ；开展油气藏静、动态监测和阶段性油气藏精细描述，可采储量标定，搞好油气田注采调整和综合治理 ，实现油气藏调控指标。（2） 中、后期开发过程管理 开发调整和提高采收率。油气田进人中、后期开发阶段，开发调整和提高原油采收率成为改善开发效果的根本决策。油气田开发调整的主要任务是 ：分析层系、井网、注水方式、采油工程和地面建设工程的适应性，探明储量复算、可采储量标定、未动用储量评价，进行层系、井网和注采系统、采油工程和地面建设工程的调整改造，编制油气田开发调整方案。 提高原油采收率一般包括：进行改善的二次采油和三次采油，其目的是通过一系列技术措施，不断改善开发效果，增加可采储量 ，进一步提高资源的利用率。建立科学的开发程序是正确认识和合理开发油气田的重要部署。由于各个油气田的主、客观情况不同，其开发程序也不完全相同。一般应采取 “ 认识一步，前进一步”的方式，分步骤地逐渐深化对油气田的认识，以指导下一步油气田的开发部署和实施。（ 谢兴礼）5 概念设计油气藏发现后，在获得探明储量以前所进行的轮廓开发方案设计。概念设计是在控制储量的前提下进行的。概念设计内容除与正式开发方案设计内容一致外，还有其自身的特定内容。概念设计的三个目的：（1）储量升级。通过钻评价井使控制储量上升为探明储量，为编制正式开发方案提供物质基础。（2）预估油气田的产能规模及建成此规模应部署的工作。（3）为编制正式开发方案做好准备。概念设计与正式开发方案的共同点：（1）概念设计与正式开发方案设计一样 ，事先也要对油气藏的各项地质、动态特征进行研究，并获得一定的认识，在此基础上，才着手概念设计。（2） 概念设计的设计内容与正式开发方案设计内容也基本相同，也有开发原则制定、开发方式选择、开发层系的划分与组合、开发井网部署及注水方式确定、产能设计 、对比开发方案设计和开发指标预测、经济评价和方案优选等。（3）概念设计除油藏工程概念设计外，也有钻井工程、采油工程、地面建设工程的概念设计，以及技术经济综合评价和方案优选（见油气田开发方案设计）。概念设计与正式开发方案设计不同点：（1）概念设计所拥有的开发基础资料相对较少，因而通过研究得出的认识是概念性的、轮廓性的，各项开发部署也是粗犷的，风险性较大。（2） 概念设计要为正式开发方案编制做好准备工作。譬如 ，根据需要部署开发地震和评价井以使储量升级，并加深对油气藏各项地质特征的认识，从而为正式开发方案设计提供物质基础和可靠依据。（3） 安排评价井的试油、试井、试采及开发试验 ，以加强对油气藏开采机理及各项动态特征的认识，为编制正式开发方案提供可靠依据。6 油气田开发实施方案实施油气田开发方案的执行方案。由于它要对油气田开发方案的决策逐项组织实施，因此，其内容除包含油气田开发方案的有关内容 （ 开发原则制定、开发方式选择、开发层系的划分与组合、开发井网部署及注水方式确定、产能设计、对比方案设计和开发指标预测、经济评价和方案优选等之外还将新增以下工作内容 ：(l）计算储量。编制开发方案时没有条件计算储量（探明），只能对储量进行分析评价。但开发方案实施时已完钻了开发井，新增了大量静、动态资料，可以而且必须对储量进行复算。 （2）检查和修正开发方案的开发部署。根据新增资料进一步研究油气田地质、动态特征，在此基础上，检查原方案的各项开发部署，并且在必要时进行适当修正，使之更适应油气田的地质特点。 （3）制定射孔方案。根据油气田地质特点和生产要求，编制射孔方案，对各类井 （ 油、气、水井和观测井）进行射孔。 （4）确定井别方案和投产投注程序、时机、各井工作制度及监测系统。 （5）修改地质模型，重新预测开发指标。（ 谢兴礼 胡丹丹）7 油气田开发基础资料 油气田开发方案设计和调整方案设计所需要的各项油气藏地质 、动态特征资料。主要包括：a) 地球物理资料、b) 钻井取心资料、c) 地质分析化验资料、d) 流体性质及相态特征资料、e) 生产动态资料和开发试验资料等。7.1 地球物理资料 包括地震资料和测井资料两大体系。地震资料包括二维和三维地震资料、储层地震横向预测资料、垂直地震剖面等。主要用来研究构造特征和断裂系统及储层参数场的分布。测井资料用来识辨油气水层及其参数 （ 厚度、孔隙度、渗透率 、原始流体饱和度）解释。对裂缝、孔洞及复杂岩性储层要进行特殊测井。（ 见开发地震、井间地震；全井段测井、储层段测井、水淹层测井、生产测井）7.2 钻井取心资抖 来自对储层井段的局部取心和系统取心。一个大中型油气田，要有一二口井全储层井段的系统取心；一个含油气构造带或大型油气田要有一二口井系统密闭取心或油基钻井液取心，以确定储层物性和原始含油气饱和度 ，为油气田地质特征研究和储量计算提供依据。7.3 分析化验资抖 主要指对岩心、岩屑进行分析化验得到的成果。如：(l ）岩石矿物分析资料：储集体的岩石类型、矿物成分、成岩演化、胶结类型以及储集空间组合及次生变化、分布规律等；( 2）储层物性分析资料 ：储层孔隙度、渗透率、含油气饱和度以及岩石粒度组成等；( 3）孔隙结构分析资料：包括铸体、电镜扫描、压汞曲线等。7.4 流体性质及相态特征资料 包括流体的物理性质和化学组成分析 ，流体的 PVT 性质分析，流体的热力学相态特征分析等。7.5 生产动态资料 主要是油 （ 气、水）产量、注人量、累积产量、累积注人量和压力资料 以及稳定试井和不稳定试井资料 （ 见稳定试井分析、不稳定试井分析） ，提供油气藏动态特征和生产能力研究。7.6 开发试验资料 包括室内物理模拟试验资料和矿场生产试验资料。室内物理模拟试验和矿场生产试验都是针对油田开发方案和调整方案的实际需要而提出的在油田开发的不同阶段都可以进行。开发试验资料为油气田开发方案和调整方案设计提供依据。8 油田开发调整 油田开发方案实施以后，油田开发指标达不到开发方案设计的要求，而对原方案的开发部署进行修正。油田开发调整可分为经常性开发调整和阶段性开发调整两类。8.1 经常性油田开发调整 经常性开发调整是在基本不改变原开发层系井网条件下，采取各种地质、工艺技术措施，对油水井的生产压差、注采强度和液流方向进行调整。经常性油田开发调整又称为年度油田综合调整。每年在获得大量新的开发动态资料的基础上 ，根据不同的开发阶段和潜力分析 ，以及完成原油生产计划和改善开发效果的需要，编制并实施年度油田开发综合调整方案。调整内容主要内容包括 ：(l ） 注采量调整。主要是根据油田开采形势变化和原油生产计划，进行产量结构的调整。年产油量由老井未措施产量、老井措施增油量和新井当年产油量三部分构成，如老井 自然递减率加快，要及时增加措施增油量或新井产油量。同时根据保持油藏分层注采平衡的需要和地下变化，调整不同类型油层的注水强度 ，不断改善水驱开发效果。( 2 ） 注采压力调整。包括注水压力调整、采油井压力调整和注采压差的调整。要根据油层条件和吸水能力，分层调整注水压力和注采压差，协调注采关系，提高驱油效率。( 3 ） 产能调整。主要是对油、水井采取全井或分层段的压裂、酸化、调剖、堵水等技术措施，提高较差油层的产油能力和吸水能力，控制或降低高渗透层吸水能力和产水量 ，以达到注采平衡 ，提高开发效果。8.2 编制经常性调整方案 编制经常性油藏开发调整方案，大体分以下三个相互有关联的步骤： (l) 首先在油田开发分析的基础上，明确本年度油田调整的重点和目标，初步定出产油量等开发指标 ，编制油水井配产配注方案。(2) 以井组、区块为基础，进行吸水剖面和产液剖面的调整，同时对注采压力系统进行必要的调整，对一些重点 问题，如单层突进、低渗透层挖潜等，也要制定出明确的对策。(3) 编制动态监测方案及其他方案，汇总年度综合调整方案结果，进行比较、优选、修订并确定出最后的方案，提出实施要求。年度综合调整要坚持统一编制整体调整方案与个别随时调整相结合的做法，做到及时调整。 中国各油田的情况不同，编制年度综合调整方案的做法也不尽相同。但其中的重点是编制好配产配注方案。编制油水井配产配注方案是在油田年度综合调整目标确定之后进行的一项重点工作。包括油田总产油量、注水量、综合含水、地层压力水平等。编制方案时，要掌握该油田、区块老井产量变化、含水上升规律以及注采 比和地层压力变化等情况，要熟悉油水井地质及生产状况