采油工程方案设计

一、采油工程方案设计依据二、油藏概况及工程方案要点三、钻采工艺适应性分析四、采油工艺对钻完井的要求五、油层保护要求及措施六、采油工艺方案七、其它设计内容采油工程方案设计内容1.采油工程方案设计依据首先将编制采油工程方案所依据的相关资料提出，通常情况下包括区块油藏工程方案、前期研究成果、采油工艺适应性评价结果、采油工艺相关标准、国内外同类型油藏的开采经验等。2.油藏概况及工程方案要点将油藏根本特征〔储层特征、流体物性、温度与压力系统、油藏类型〕和油藏工程方案要点〔开发原那么、方案部署要点〕等相关内容描写清楚。3.钻采工艺适应性分析1〕对于新开发区块，要对其试油试采情况进行分析论述，找出区块开发的难点和重点，对下步的设计提供依据。通过对试油试采资料的分析，对油井产能、区块能量递减等方面形成初步认识。2〕对于老区，重点通过开发历程及特征分析，明确影响采收率的主要因素，落实开采矛盾及工艺难点，为老区综合调整方案的制定提供直接依据。3.钻采工艺适应性分析3.适应性分析--老区现有采油工艺的适应性评价对完井过程、生产和作业过程、注水及增产措施过程中采取的油层保护措施进行分析，找出其不利于油层保护的影响因素，并对后期的油层保护措施提出合理的建议。从注水水质、注水方式、管柱、增注措施等方面对注水工艺进行适应性分析及评价，尤其是对于层间物性差异较大的层系，对分注工艺进行分析评价。3.适应性分析3.适应性分析3.适应性分析3.适应性分析-----稠油热采井

稠油热采分为蒸汽吞吐和蒸汽驱，加热降粘是主要采油机理，注汽工艺、采油工艺及相应的辅助工艺根本相同。注汽工艺参数分析

对区块以往注汽工艺参数进行分析，包括注汽干度〔井口、井底〕、注汽量、注汽速度、注汽压力等，日期周期注气量(m3)注汽速度(m3/h)注汽压力(MPa)注汽温度(℃)注汽干度(%)添加剂类型用量(m3)备注累计

注汽工艺应用效果

3.适应性分析-----稠油热采井

注汽采油工艺适应性分析

比照分析评价已采用的采油工艺的适应性，分析区块在开采过程的主要难点、特点，优选适合区块开发的主导工艺经过分析，现有主导工艺不能满足区块开发调整需求的，提出改进方向。3.适应性分析-----稠油热采井

开采难点4采油工艺对钻、完井的要求直井井身轨迹要求

针对不同的油层埋藏深度，对直井的全角变化率提出相应的要求。定向井、水平井井身轨迹要求

1〕对定向井和水平井井身轨迹类型提出要求；2〕根据油层埋藏深度，对直井段的全角变化率提出相应的要求；3〕对造斜段造斜率提出要求；4〕对造斜点、稳斜段的井斜角、稳斜段长度提出相应要求。对钻井完井液的要求4采油工艺对钻、完井的要求要选用有利于保护油气的钻井完井液体系，滤液对地层、流体、岩石配伍性良好。对于极强水敏或强水敏性储层、中水敏或弱水敏性储层分别优选出适应性较强的钻完井液。对固井的要求根据不同的油藏条件、开发方式和井身结构，提出相应的固井要求。5油层保护要求及措施1〕油层损害因素分析潜在伤害因素分析根据目的区块储层特征〔岩石组分、矿物含量及粘土矿物组成等〕、地层水及油气等特征分析储层可能存在的潜在伤害因素〔包括潜在敏感性、析蜡、冷伤害等〕。敏感性评价实验内容：速敏、水敏、碱敏、酸敏、应力敏感性评价。列出实验数据图表。速敏评价

碱敏评价水敏评价酸敏评价

5油层保护要求及措施5油层保护要求及措施入井液与储层配伍性试验及分析入井液由入井基液及添加剂构成，配伍性评价分以下两方面进行。一是基液和与储层〔地层流体与储层岩石〕的配伍性；二是添加剂与储层的配伍性及添加剂之间的配伍性。

应力敏感性评价

6采油工艺方案工艺方案编制围绕油藏要求，对需解决的工艺难点要通过多套方案的设计和比对，筛选最具可操作性的方案根据对新、老区完井方式评价结果，参照国内外同类型油藏完井工艺的应用情况及开展现状，结合区块产层的特性〔岩石的弹性常数、泊松比、胶结强度、抗拉强度和抗剪强度〕及不同完井方式下油井产能情况，选择适合设计区块的完井方式。---完井方式选择方法

1)完井工艺方案6采油工艺方案1)完井工艺方案---完井方式选择方法

1)完井工艺方案6采油工艺方案1)完井工艺方案---完井方式选择方法

1)完井工艺方案水平井完井方法裸眼水平井完井优点：工艺简单，本钱低。缺点：容易引起气、水窜流；修井、测井困难。主要用于碳酸盐岩等岩性致密地层，应用较少。水平井裸眼完井6采油工艺方案1)完井工艺方案割缝衬管水平井完井优点：有助于裸眼完井防坍塌，完井方法简单。下入管外封隔器可将水平段分成假设干段进行小型措施。水平井割缝衬管完井管外封隔器及割缝衬管完井6采油工艺方案1)完井工艺方案水平井固井射孔完井6采油工艺方案1)完井工艺方案水平井套管固井完井水平井尾管固井完井6采油工艺方案水平井充填完井工艺1)完井工艺方案6采油工艺方案---完井参数设计针对所确定的完井方式，设计出相关的完井参数。---生产套管选择套管选择必须满足油田开发全过程采油工艺的需要。必须考虑油、水井采出和注入时各种工艺要求的油管尺寸，综合各方面因素，考虑完井工艺、开发方式、举升方式、地质配产、增产措施、油井防腐、作业等因素的影响。通过油管敏感性分析，确定出生产油管的尺寸，再根据油套管的匹配关系选择套管尺寸〔常规井、注汽井、有腐蚀介质的井〕。套管尺寸选择管材选择1)完井工艺方案6采油工艺方案------射孔工艺选择------射孔方式选择

应根据油藏和流体特性、压力系数、地层伤害状况、套管程序和油田生产条件选择射孔方式，分为正压射孔、负压射孔、近平衡射孔。1)完井工艺方案6采油工艺方案------射孔参数选择在不同弹型〔常用89弹、102弹、127弹、140弹〕条件下，优化不同孔密、不同相位等参数对产能比的影响〔设计所用根底参数包括：供油半径、油层厚度、油藏渗透率、流体粘度、流体密度、射孔长度、井筒直径、井筒污染厚度、井底压力、孔密、孔径、有效射孔厚度〕，根据优选结果〔选产能较高者〕并结合射孔费用，确定出射孔参数：射孔枪、弹射孔孔密〔通过计算分析孔密对产能的影响结果优选射孔密度〕射孔相位角〔通过计算分析相位角对产能的影响结果优选射孔相位角〕布孔方式〔根据油藏类型和井身条件来确定布孔方式〔出砂和非出砂井不同〕1)完井工艺方案6采油工艺方案2)注水工艺方案--------油田注水开发可行性分析对于未注水区块，结合储层外表润湿性及敏感性实验结论，进行注水可行性评价。根据区块敏感性〔速敏、碱敏、酸敏、盐敏等〕试验分析的特点，考虑该区块是否适合注水，是否需要防膨、需要注意控制注入速度等问题以及后期增注需要注意的问题和选用哪种增注措施。6采油工艺方案2)注水工艺方案-------压力参数预测对于已注水区块的压力参数设计右参照现有工艺适应性评价结果，经评价较适宜的参数可继续延用，对于不适合的参数需重新设计；对于未注水区块的压力参数，要依据相关计算权式进行优化设计。设计参数包括：地层破裂压力井底许用注水压力井口许用注水压力注水压力2)注水工艺方案-------压力参数预测6采油工艺方案2)注水工艺方案6采油工艺方案---------分层注水工艺设计已实施过分层注水的区块，可先对已实施的分注工艺进行适应性分析，如果原工艺管柱可行，那么可仍采用原分注管柱。否那么同等未进行分层注水的区块，进行优化设计。主要解决了高温高压深井油藏管柱蠕动问题，延长了分层注水有效密封寿命。有效防止地层出砂，提高测试成功率，提高注水井有效工作寿命。

注水管柱的油管优选与强度设计

油管选择充分考虑注水压力、注水量、油管货源、工艺的配套性、经济性及平安性。强度计算以上提管柱作业时管柱受力最大时的受力状态设计，计算内容包括：管柱承受的载荷、油管的最小抗拉极限载荷、上提管柱作业时的最小平安系数2)注水工艺方案6采油工艺方案油管下入深度〔5年平安系数1.1〕及不同使用年限平安系数表2)注水工艺方案6采油工艺方案-------注水工艺选择2)注水工艺方案6采油工艺方案-------井口装置根据井口许用注水压力及预测的井口、井底平均注水压力选择井口装置。综合考虑注水工艺及调剖、酸化解堵、压裂等措施，来确定井口装置的压力等级。-------注水井试注要求2)注水工艺方案6采油工艺方案注水井在注水前，一般需要进行排液、洗井和试注，以取得油层的吸水启动压力和吸水指数等资料，为正常注水打下根底。排液：排液的强度要以不破坏地层结构为原那么，要对排出液含砂量提出要求。在排液的过程中，要及时进行监测，注意液量的变化，总排液量要按照油藏方案的要求进行确定。2)注水工艺方案6采油工艺方案

洗井：对洗井方式提出要求，一般为：正洗反洗再正洗的洗井方式，并且需对洗井排量提出一个合理的控制速度。试注：采用降压法进行测试，求得注水压力和地层的吸水能力〔吸水指数〕以及地层的启动压力，作为配注的依据对油层进行合理的注水。2)注水工艺方案6采油工艺方案-----投〔转〕注前的油层预处理措施对于钻井过程中有可能泥浆漏失，地层受到污染堵塞地层，为改善地层吸水能力，保证注水工作的顺利进行，在投注前要根据具体情况采取压裂、酸化等措施以清洗污染、改善油层。-----注水井筒的保护措施高压区块注水时要有套管保护措施，在注水管柱中参加一级套管保护封隔器，使油层以上的套管不受注水压力的作用；同时，为防止油层以上套管的腐蚀损坏，注水时可在油套环空中参加一定量的缓蚀剂和杀菌剂。3)举升方式优选及生产管柱设计6采油工艺方案-------生产系统优化设计依据试油试采资料，计算不同开发阶段和不同工作制度下的产能，模拟计算并绘制出油井在不同条件下的IPR曲线。-------油井生产动态拟合3)举升方式优选及生产管柱设计6采油工艺方案以生产井实际资料与模拟计算结果进行比照，以确定压力变化与产量的变化规律。误差大要进行计算模型的修改，符合率高，可直接用于下面的动态预测3)举升方式优选及生产管柱设计6采油工艺方案------自喷生产动态预测根据储层压力和油藏配产情况，对储层的自喷能力进行预测。------人工举升适应性评价3)举升方式优选及生产管柱设计6采油工艺方案依据油藏工程方案对该油田的整体开发部署、钻井工程方案中各井井身结构，结合地理环境、气候条件、油藏地质及流体特性，对不同人工举升方式进行适应性评价分析，确定出举升工艺。人工举升工艺包括：1〕有杆泵；2〕螺杆泵；3〕电动潜油泵、4〕水力活塞泵；5〕气举。3)举升方式优选及生产管柱设计6采油工艺方案------有杆抽油井生产参数最大载荷抽油杆柱拉应力活塞冲程、冲次漂浮度设计下泵深度杆柱组合3)举升方式优选及生产管柱设计6采油工艺方案------电潜泵井参数电泵井总压头计算泵的总级数电机功率计算电缆压降损失和功率损失------水力活塞泵井参数井下泵动力液理论排量井下泵容积效率井下泵液马达容积效率系统总效率3)举升方式优选及生产管柱设计6采油工艺方案------螺杆泵井参数橡胶需用温度螺杆泵级数抽油杆受力计算

①抽油杆轴向力

②抽油杆扭矩最小转数确定地面驱动装置功率计算3)举升方式优选及生产管柱设计6采油工艺方案------生产管柱设计油管直径选择：在进行不同管径敏感性分析计算根底上选择出适宜的油管直径及组合。油管强度设计计算：计算不同材质和壁厚下，该块生产、作业时油管的强度，进而选择出油管具体类型自喷井生产管柱：根据油藏方案或者IPR曲线预测生产过程的最高日产量和最低流动压力，采用压力节点分析法确定组合方式。有杆泵采油生产管柱：首先预测油井高含水期日期产液量，按预测的日产液量和泵效推算需要的理论排量，按要求的理论排量选择泵型和泵径，根据油井情况选择井下工具。6采油工艺方案对于低渗、稠油等特殊类型的油藏，根据油藏地质特点、开发方式、不同开发阶段优化配套以下采油工艺。压裂可行性分析：落实储层是否具备压裂增产的根本条件(根据油藏资料分析)，确定压裂工艺可行性。油层保护措施：根据相关标准确定在该方案温度范围内的压裂液指标。根据油层特点优选压裂液类型；根据油层特点优选添加剂类型。压裂压裂裂缝参数优化：依据油藏工程的部署，针对目标层系和开发井网优化压裂规模及裂缝参数，最大限度地提高产量，并通过优化施工规模和裂缝导流能力等参数，控制含水过早上升，以获得较高的最终采收率和净现值。导流能力优化支撑缝长的优化6采油工艺方案压裂液体系优选：必须具备如下的性能要求：滤失少、悬砂能力强、摩阻低、稳定性强、配伍性好、低残渣、易反排、货源广、便于配制，价钱廉价。6采油工艺方案支撑剂优选：对各种支撑剂进行性能评价，需提供圆球度、分选性、抗压强度、导流能力等实验数据。并据此综合优选出适宜的支撑剂。压裂工艺选择：结合油藏地质特点，分别提出针对直井、定向井、水平井的不同的压裂工艺措施及有针对性的配套措施。直井、定向井常用压裂工艺限流压裂投球压裂常规压裂6采油工艺方案6采油工艺方案------出砂情况或出砂预测定性分析分析类比法：同类油藏比照。预测方法定量预测声波时差法：通过声波测井与出砂井比照。地层孔隙度法：通过要析孔隙度大小进行判断。组合模量法：组合模量值越小越容易出砂。临界生产压差：根据临界生产压差与岩石单轴强度关系公式进行预测。6采油工艺方案------防砂方法选择择根据原油物性〔粘度、密度〕、油藏特性〔地层渗透率、地层砂粒度中值、均质性、泥质含量、孔隙度、含油饱和度、产层温度〕、完井数据〔完井类型、完井井段长度、井身结构、射孔参数〕等参数，利用物模实验或软件优化，确定出符合本区块的防砂工艺。------防砂工艺优化设计防膨抑砂剂优选：利用设计区块地层岩心开展各类防膨抑砂剂优选实验优选防膨效果最正确的抑砂剂。------防砂材料优化设计6采油工艺方案砾石尺寸设计：对采用压裂防砂、砾石充填防砂和化学防砂的砾石尺寸进行选择防砂筛管参数设计

：根据先择砂方法，对采用的防砂筛管参数进行设计。------防砂材料优化设计施工参数设计

：结合区块优选防砂工艺

，对采用的防砂施工参数进行设计。6采油工艺方案------注汽管柱优化依据油层套管尺寸选择隔热油管的型号，根据油层埋深、原油粘度、储层物性