油田开发工程基础理论

油田开发工程基础理论,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,张继成,东北石油大学,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,主要内容油田开发方案的主要内容与编制流程油田合理开发程序油田开发方式及其选择多油层油田开发层系的划分与组合砂岩油田注水开发油田开发井网部署油田开发方案的经济评价及优选,油田开发：,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,第一节油田开发方案的主要内容及编制流程,一、油田开发方案的主要内容,油田开发方案：,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,油田概况油藏描述油田开发方案设计油田开发方案实施要求,1、油田概况,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,2、油藏描述,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,定义：内容：（1）储层构造（2）储层物性（3）流体（4）渗流物理特征（5）天然能量,2020/6/12,3、开发方案设计,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,应考虑的因素：（1）采油速度（2）油田地下能量的利用和补充（3）油田采收率的大小（4）油田稳产年限（5）油田开发经济效果（6）工艺技术水平（7）对环境的影响,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,主要内容：（1）确定开发方式和注水方式（2）确定开发层系（3）确定采油速度和稳产年限（4）确定合理的井网密度和布井方式（5）编制射孔方案（6）确定油水井工作制度（7）油田开发指标预测及经济评价,4、油田开发方案实施要求,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,主要包括：（1）钻井后的投产投注程序（2）开发试验的要求与安排（3）资料录取和观察系统的要求（4）增产增注措施,二、油田开发方案编制流程,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（1）资料准备（2）方案设计（3）指标预测（4）经济评价（5）技术经济综合分析（6）推荐方案,第二节油田合理开发程序,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,开发程序：把油田从评价钻探到全面投入开发的工作顺序和步骤。,NortheastPetroleumUniversity,勘探开发=找油采油,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,1、区域勘探（预探）普查+详查2、工业勘探（详探）构造预探+油田详探,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,一、整装储量油田合理开发程序（1）开辟生产试验区（2）分区钻开发资料井（3）部署基础井网（4）编制并实施正式开发方案,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,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。,（一）开辟生产试验区,1、开辟生产试验区的目的,深刻认识油田的地质特点。,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版。,验证适合本油田的一套开发指标计算方法,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（2）应具有相对的独立性。,2、开辟生产试验区的原则,（1）位置和范围对全油田应具有代表性。,（3）试验项目应抓住油田开发的关键问题。,（4）应具有一定的生产规模。,（5）应考虑地面建设、运输条件等方面的要求。,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（二）分区钻开发资料井,1、钻开发资料井的目的,静态方面：,动态方面：,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,2、开发资料井的部署原则,主力油层,油田构造的不同部位,生产试验区为中心,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（三）部署基础井网,1、基础井网的部署对象,主力油层,2、基础井网的任务,开发主力油层兼探开发区的其它油层,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,3、基础井网的部署,总体开发设想暂不射孔,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（四）编制并实施正式开发方案,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,断块油田：含油面积小、圈闭受断层控制的油田。,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,二、断块油田合理开发程序,（一）断块油田的地质特点,（1）油气藏主要受断层控制,（2）断层多、断块多、断块平均面积在5km2以内,（3）断块之间含油特征差异大,（4）油层受断层分割，含油连片性差,（5）断块之间，以及同一断块不同层位的油层往往没有统一的油水界面,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（二）断块油田的主要类型,（1）天然能量低，油层和原油性质较好的油田。,（2）天然能量高，油层和原油性质较好的油田。,（3）稠油油田。,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（三）断块油田的合理开发程序,逐步认识、分步实施、勘探开发交叉并举、滚动前进,（1）精细地震详查,（2）评价性详探,（3）详探与开发相结合，开发主力油气藏,（4）持续滚动勘探开发,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,第三节油田开发方式及其选择,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,HOWFLOWFROMRESERVOIRTOSURFACEOCCURS？,驱动方式：天然能量人工补充能量,简单油井生产系统示意图,一、弹性驱动能量：油层岩石和流体的弹性膨胀能量,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,流体岩石,流体岩石,弹性驱动,弹性驱动油藏开采特征曲线p-地层压力；qo-产油量；Rs-生产气油比,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,二、溶解气驱动,能量：溶解气,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,油,溶解气,溶解气驱动,溶解气驱油藏开采特征曲线p-地层压力；qo-产油量；Rs-生产气油比,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,三、水压驱动,能量：边水、底水、注入水,（1）刚性水压驱动（2）弹性水压驱动,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,边水油藏,底水油藏,天然水压驱动,水,油,水+油,100mD,450mD,1000mD,刚性水驱油藏开采特征曲线p-地层压力；ql-产液量；qo-产油量pwf-井底流压；Rs-生产气油比,t,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,弹性水驱油藏开采特征曲线p-地层压力；ql-产液量；qo-产油量；Rs-生产气油比,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,四、气压驱动,能量：气顶气、注气,（1）刚性气压驱动（2）弹性气压驱动,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,天然气压驱动,刚性气压驱动油藏开采特征曲线p-地层压力；qo-产油量；Rs-生产气油比,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,弹性气驱油藏开采特征曲线p-地层压力；qo-产油量；Rs-生产气油比,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,五、重力驱动,能量：重力,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,重力驱动油藏开采特征曲线p-地层压力；qo-产油量；Rs-生产气油比,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,Inagravityreservoir,theoilflowsdownhilltothewell.,重力驱动,几点注意：,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,采油方式：自喷人工举升,游梁式有杆泵抽油系统,a上冲程b下冲程抽油泵工作原理1排出阀2活塞3衬套4吸入阀,第四节多油层油田开发层系的划分与组合,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,一、划分开发层系的意义,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（1）发挥各类油层的作用（2）部署井网和规划生产设施（3）采油工艺技术发展水平（4）油田高速开发,二、划分开发层系的原则,（2）一个独立开发层系应具有一定储量,（3）各开发层系间必须具有良好隔层,（1）特征相近的油层组合在同一开发层系,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（4）同一开发层系内油层的构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应比较接近,（5）开发层系不宜划分过细,大庆油田层系细分调整是交叉的。,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,第五节砂岩油田注水开发,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,驱动方式：天然能量人工补充能量,简单油井生产系统示意图,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,采油方式：自喷人工举升,一、注水开发的优点,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,二、注水方式定义分类,（1）定义（2）分类边外注水缘上注水边内注水（3）优缺点（4）适用条件,1、边缘注水,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,改写为：,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（1）定义（2）优缺点（3）适用条件,2、内部切割注水方式,改写为：,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,内部切割注水方式,切割区,切割区,改写为：,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,内部切割注水的其它几种形式,改写为：,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（1）定义（2）分类四点法面积井网五点法面积井网七点法面积井网九点法面积井网行列井网,3、面积注水方式,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,不同面积井网的井网参数,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,（3）优缺点（4）适用条件,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,4、点状注水,三、选择注水方式的原则,（1）较高水驱控制程度,（2）连通层数多、厚度大，多向连通井层多,（3）满足一定采油速度，达到注采平衡,（4）合理的压力系统,（5）后期调整,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,四、影响注水方式选择的因素油层分布状况油田构造大小及断层、裂缝的发育状况油层及流体性质油田的注水能力及强化开采情况,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,五、选择注水方式的方法基础井网物理模拟试验油藏数值模拟先导性试验其它油藏工程方法,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,第六节油田开发井网部署,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,一、关于井网密度的基本概念井网密度合理井网密度极限井网密度井距排距注采井距,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,二、确定井网密度时应考虑的主要因素,1、井网密度vs水驱控制程度,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,2、井网密度vs井间干扰,3、井网密度vs采收率,5、井网密度vs经济效益,4、井网密度vs采油速度,三、井网密度的相关公式,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,1、谢尔卡乔夫公式,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,2、齐与峰公式,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,3、合理井网密度和经济极限井网密度,合理：,极限：,四、布井方式,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,第七节油田开发方案的经济评价及优选,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,一、经济评价的任务,（1）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,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,二、经济评价的依据,三、经济评价指标,1、原油发现成本,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,2、总投资,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,3、单位生产成本,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,4、百万吨产能建设投资,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,是指建成百万吨原油生产能力所需的开发投资。,5、利润总额,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversity,等于产品销售收入减去成本、费用、销售税金及附加值。,6、投资利润率,第一章,东北石油大学,NortheastPetroleumUniversi