中石化油田开发方案培训教案样本

第一章油田开发基本及开发方案 3第一节油田开发方案重要内容及资料准备 5一、油田开发方案重要内容 5二、油田开发方案所需资料 5第二节田地质模型建立 6一、地层 7二、构造 7三、储集层（分类、成因及储集性质、孔隙构造特性、形成条件及分布特性） 7四、隔层及夹层 8五、油藏 8六、储量 9第三节储层精细地质研究 9一、 储层精细研究现状和发展方向 9二、储层精细研究特点和内容 11三、地质知识库和随机建模技术（前面已经简介） 13四、储层精细研究理论基本和办法 13五、储层非均质表征及定量建模 14六、储层预测内容及办法 14第四节整装储量油田合理开发程序 15一、开辟生产实验区 16二、分区钻开发资料井 17三、布置基本井网 17四、编制正式开发方案 18第五节断块油田合理开发程序 20一、断块油田地质特点 20二、断块油田重要类型 21三、断块油田合理开发程序 21第六节油藏驱动方式及开采特性 22一、弹性驱动 23二、溶解气驱动 23三、水压驱动 24四、气压驱动 25五、重力驱动 25第七节多油层油田开发层系划分与组合 26一、划分开发层系原则 26二、划分开发层系意义 27三、开发层系划分与组合中应研究问题 28四、油田开发层系划分与组合实例 30第八节砂岩油田注水开发 30一、油田注水方式 30二、选取注水方式原则 32三、影响注水方式选取因素 33第九节井网密度 34一、井网密度、合理井网密度和极限井网密度 34二、拟定井网密度时要考虑几种关系 34三、拟定合理井网密度几种简朴办法 35第十节油田开发技术指标计算办法 37一、开发技术指标计算数值模仿办法 38二、开发技术指标计算可供选取模型 38第十一节油田开发方案经济评价及选取 47一、经济评价任务、原则和环节 47二、经济评价根据 49三、经济评价指标 49四、最优方案选取 51习题 52同窗们好！我叫夏惠芬，是油气田开发教研室教师。在上课之前，一方面与同窗们结识一下，先点一下名……………….此外，提几点规定：不迟到，不早退。上课认真听讲，不许说话。平时体现（出勤、课堂、作业等）计入考试成绩。这学期，我将与同窗们一起完毕石油工程课程中油藏工程和采油工程两某些内容。咱们使用教材是《石油工程》。本书是教诲部《面向21世纪高等教诲教学内容和课程体系改革筹划》项目中“石油行业类主干专业人才培养方案及教学内容体系改革研究与实践”项目研究成果之一，属于面向21世纪课程教材，同步又是普通高等教诲“九五”国家级重点教材，合用于石油工程专业本科生专业课教学。全书共分十七章，内容重要涉及油田开发基本及开发方案、岩石与钻头、井眼轨道设计与控制、钻井液、优选参数钻井、油气井压力预测与控制、固井与完井、油气井流入动态、油气井举升方式、油水井增产增注办法、注水及油井砂蜡水稠、油田开发动态分析及调节等。石油工程涉及钻井工程、采油工程和油藏工程三个某些，是油田开采基本过程。该课程特点是“合三为一”，集多学科为一体、综合性强，理论与实践结合紧密，是专业主干课。其目是满足市场经济需要，培养复合型人才。绪论在石油工程领域，在世界范畴内通过油井依托天然能量开采和人工补充能量开采后油藏，原油采出量平均不到原始石油地质储量50%，即有一半左右石油储量残留在地下。在未发现既经济又丰富石油代替物之前，要保持石油稳定供应，不但需靠在勘探上作出更大努力，同步还需努力提高既有油藏生产能力，即人们非常关注石油开发与开采。当前，石油工程面临重要问题是第一章油田开发基本及开发方案一种含油构造通过初探，发现工业油气流后来，紧接着就要进行详探并逐渐投入开发。所谓油田开发，就是根据详探成果和必要生产实验资料，在综合研究基本上对具备工业价值油田，按石油市场需求，从油田实际状况和生产规律出发，以提高最后采收率为目，制定合理开发方案，并对油田进行建设和投产，使油田按方案规划生产能力和经济效益进行生产，直至油田开发结束全过程。一种油田投入开发，会给整个国民经济发展带来很大影响．因而，开发油田必要根据一定方针来进行。开发方针对的与否，直接关系到油田此后生产经济效益好坏与技术上成败。对的油田开发方针应依照国民经济对油田工业规定和油田开发长期经验总结制定出来。开发方案编制不能违背这些方针，否则就会给油田开发自身带来危害，而使国家资源蒙受损失。油田开发必要根据一定技术方针来进行，在制定油田开发技术方针时要考虑因素为：①采油速度，即以什么样速度将地下原油采出==即年产油量占油藏可采储量比例；②油田地下能量运用和补充；③采收率大小；④稳产年限；⑤经济效果；⑥工艺技术。这几种方面互相联系．但有时又是互相矛盾。应当依照国内外油田开发经验和国家能源政策，制定出科学油田开发方针，并在油田开发过程中不断补充和完善。一种油田在明确开发技术方针指引下，要想进入正规开发，必要编制好油田开发方案，即根据油田开发基本知识，对油田开发程序、开发方式、层系划分、注水方式、井网密度、布井方式及经济指标等各因素进行充分论证、细致分析对比，最后制定出符合实际、技术上先进、经济上优越方案。油田在明确开发方针指引下，进入正规开发过程，该过程涉及三个阶段：(1)开发前准备阶段：涉及详探和开发实验等。(2)开发设计和投产，其中涉及油层研究和评价、全面布置开发并网、制定射孔方案和方案实行。(3)方案调节和完善：油田开发方案制定和实行是油田开发中心环节。必要切实地、完整地对各种可行方案进行详细制定、评价和全面对比，然后拟定出符合实际、技术上先进、经济上优越方案。本章将环绕油田开发方案，着重阐述如下几种方面内容：非均质多油层整装储量油田和断块油田合理开发程序；多油层油田开发层系划分；油藏驱动方式及特性；砂岩油田注水开发；影响油田注水开发效果因素等问题。第一节油田开发方案重要内容及资料准备一、油田开发方案重要内容在编制油田开发方案之前（准备工作），必要对物探(重要弄清地下构造)、钻井、录井、取心、测井、分析化验各项工作获得成果，进行综合地质研究，编制各种地质图件，并依照所钻详探井、评价井、资料井及必要实验区井所录取静态资料和试油试采动态资料，研究开发区静态地质特性及动态反映状况，从而编制出正式开发方案，以指引开发区全面进行开发。在正式开发方案中必要对如下油藏工程问题加以研究。1)分层系开采油藏要合理划分与组合开发层系；2)不同开发层系经济合理井网密度；3)油藏驱动方式及油井采油方式；4)生产井合理工作制度；5)需注水开发油藏，还要拟定不同层系合理注水方式，注水井合理工作制度及最佳注水时机；6)保持压力水平；7)合理采油速度，预测稳产年限及最后采收率；8)对断块油田，分开发单元研究其静、动态特性及各单元油藏工程技术对策；9)对低渗入油田，要研究裂缝方位与井网优化配备和采用水平井整体注水开发裂缝性低渗入油藏；10)对于稠油油田需研究热采问题；11)开发区经济技术指标，预测油田开发趋势；12)各种开发方案分析对比，提出最优方案。以上问题研究完毕之后，就要提出开发方案实行规定和环节、开发设计井位图和完整开发方案报告。二、油田开发方案所需资料编制油田开发方案需大量静、动态资料，对开发区掌握状况越多，编制开发方案越符合该区实际状况，在编制一种区油田开发方案时需要如下资料：1.地质特性资料通过地震资料分析，用钻井、取心、地球物理测井及试油等手段，要掌握开发区地层、构造、油层、储层、隔层与夹层、油藏类型、地质储量等静态特性方面资料。2.室内物理模仿实验资料通过室内物理模仿研究，掌握岩石润湿性，油、水相对渗入率，水敏、速敏、酸敏，水驱油微观特性，常温、常压及高温、高压下流体物性参数等方面资料。3.压力、温度系统及初始油分布资料用测试资料回归可以得出不同油藏，不同区块或不同砂岩组压力和深度、温度和深度关系曲线，从而判断油藏压力系统和温度系统，并由油层中部深度求得原始地层压力及原始油藏温度数值。运用相对渗入率曲线及测井曲线解释资料，分析开发区域初始油饱和度及其变化规律。4.动态资料运用试油试采井，获得单井日产油量数值，并掌握其产油量、压力、含水随时间变化规律，分析采出(油、液)指数与生产压差随含水变化和产出油含硫、含蜡、密度及凝固点。而对于要进行注水开发油藏通过试注要掌握注入量随注入压力变化规律及分层吸水量方面资料。5.某些特殊资料进行开发方案设计时，⑴某些油藏需要掌握①夹层分布对开发动态影响，②底水油藏射开限度对生产影响，③油层厚度和渗入率比值对底水油藏开发效果及采收率影响各因素等方面资料。⑵灰岩和碳酸盐岩油藏，需要掌握油藏裂缝特性方面资料；⑶渗油藏，需要掌握低渗油藏驱替特性方面资料。总之，在开发方案设计之前，对油藏各方面资料掌握得越全面越细致，做出开发方案就会越符合实际，对某些一时弄不清晰开发方案设计时又必须资料，则应开展室内实验和开避生产实验区。第二节田地质模型建立油田开发对象是油藏，为了从油藏中更好地采油，就必要对油藏自身某些地质特性进行分析研究，掌握油田地质模型，该模型重要涉及如下方面内容。一、地层石油在地层中生成、运移，又保存在地层中，因而研究石油必要研究地层。岩层定义：构成地壳层状岩石地层定义：指岩层形成先后顺序和形成时代，是地壳发展过程中所形成层状岩石总称。重要涉及沉积岩、沉积变质岩、混合岩和某些岩浆岩。研究地层时重要分析地层接触关系、地层年代、地层划分和对比及地层岩性描述。例如通过对某油田2、3井区测井曲线解释，该区地层自上而下钻遇有新生界第四系、第三系；中生界白垩系、侏罗系、三叠系；古生界石炭系和奥陶系。接触关系为整合、假整合和不整合。目层三叠系钻厚286.5～415m，可分为上、中、下三个统，油层发育在三叠系中、上统。中统和上统为三个自下而上岩性由粗到细正旋回沉积，各旋回细段岩性为灰色、深灰色泥岩、粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩和粉砂岩透镜体，是良好隔层和盖层，油层均集中发育在各旋回粗段，其岩性为浅灰、灰褐色砂砾岩和砂岩。三叠系上旋回细段底部有3～8m含铀泥岩，电性特殊，电阻曲线低值，自然伽马曲线高值，区域分布稳定，口口井钻遇，是地层对比原则层。二、构造构造定义：构造地质任务，就是研究构成地壳岩石在空间上分布形态、成因和规律。岩石具备塑性，受力后可以弯曲褶皱。重要有：褶皱构造：指具备塑性岩石，受力后弯曲褶皱一种地质构造形态，常用背斜、复背斜、向斜、复向斜。断裂构造：指岩石受力发生断裂之后构造型态。岩性构造：指岩石物性变化后构造型态。三、储集层（分类、成因及储集性质、孔隙构造特性、形成条件及分布特性）国内油田储集层以碎屑岩为主（大庆油田、胜利油田及辽河油田），而灰岩和碳酸盐岩储集层较少（华北油田）。1.碎屑岩，孔隙，单一孔隙介质2.含油储集层即油层。类型：①具备工业性开采价值；②通过开采技术提高，可以转化为具备工业价值油层；③主线就没有开采价值。根据沉积旋回性、原则层、油层物性、油水系统、流体性质、隔层条件及电性特性，可以对油层进行详细对比和划分。某油田三叠系油藏通过细分层对比，三个油组分为4个砂岩组10个小层，其成果见表1-1。（page4）通过油层对比在油层组基本上分为砂岩组，然后在砂岩组基本上分为小层。在对油层进行研究时，要阐明油层沉积相、油层物性、分布面积、厚度、有效厚度以及构成油层岩石岩性。关于储层精细地质研究特点、内容、技术、理论和办法详见本章第三节。四、隔层及夹层隔层及夹层对油气田开发具备很重要作用，特别是层系划分，分采分注。对隔层及夹层研究重要阐述其岩性、物性、厚度分布及性质，关于内容在此不详细阐述。五、油藏油（气）藏定义：指单一圈闭中具备同一压力系统油（气）汇集。研究油藏压力系统、流体性质、油水界面、油藏类型研究。例如某油田2，3井区三叠系油藏纵向油水关系复杂，具备四套油水系统，各套油水系统无论控制条件，还是流体性质、油水界面深度均有较大差别，构成了不同油藏类型。按圈闭成因和油水分布关系，该区可以划分为三种油藏类型：1)Ⅰ油层组为构造边水油藏。构造控制油藏形成，高部位为油，水分布在边沿。LN2井试采Ⅰ油层组，短期内在其他地区Ⅰ油层组普遍产生压降，最大为2.25MPa，表白边水虽有一定能量，但边水不活跃，水体范畴小。2)Ⅱ油层组为岩性构造底水油藏。油藏西部重要受岩性控制，东部受构造控制。3)Ⅲ油层组为岩性构造底水油藏。油藏受构造控制流体按重力分布，底水与Ⅱ油层组相比，底水能量和水体体积相对较大。油藏分类：按圈闭成因，可以划分构造油气藏（背斜油气藏、断层油气藏、构造裂缝油气藏）和地层油气藏（古潜山油气藏、地层超覆油气藏）、岩性油气藏（岩性尖灭、透镜体油气藏）等，按油水分布关系有边水油藏，构造底水油藏等。六、储量在建地质模型时，必要对储量加以阐明，拟定计算储量办法和储量参数，还要计算溶解气储量和可采储量。第三节储层精细地质研究储层精细研究现状和发展方向（定义）储层精细研究或精细油藏描述是指油田进入高含水期、特高含水期后，为了使油田经济有效地开发，提高油田采收率，以弄清油田剩余油分布特性、规律及其控制因素为目的所进行储层定量化精细研究。储层研究概况起来有三个大方面，①即沉积体系研究(涉及沉积相，沉积与剥蚀过程，沉积事件序列、沉积过程等)、②储层非均质性(涉及各种断裂构造)、③成岩作用研究，其核心是储层非均质性。对一种油藏而言储层非均质性大体可分为五个层次：第一层次是油藏规模沉积相及导致层间非均层性；第二层次是油层规模沉积微相及砂体切叠和相变关系；第三层次是砂体内韵律性、沉积构造构造等非均质性；第四、第五层次则是岩芯及孔隙规模非均质性。特点是由粗到细，由宏观到微观。当前，国内外对盆地及油藏规模储层研究已经形成了一套比较成熟理论和技术，第二至第五层次储层非均质性研究也已做了大量定性到半定量研究。在国内，开发初期阶段储层研究技术已日臻成熟，达到了世界先进水平，已形成了一套半定量到定量化陆相储层沉积模式。体当前如下几种方面：①各个油田都开展了储层沉积微相研究，②地震储层横向预测和模式辨认技术已广泛用于初期评价阶段储层研究，③总结了一套成岩模式，④发展了一套地质记录技术及三维地质模型软件，⑤摸索了裂缝定量预测办法，⑥已开始将国外热门层序地层学办法用于陆相盆地沉积体系和地层对比研究中，⑦形成了一套成熟储层概念模型和静态模型建立办法和技术。然而到了开发中后期和三次采油阶段，这些研究已不能满足生产实践需要，所涉及问题，是从较宏观第一、二两个层次非均质所形成剩余油逐渐进入到比较微观第三至第五层次非均质所形成剩余油。重要体当前要精细地预测井间砂体几何形态和空间配备关系以及砂体内部各种油藏参数，建立实用精细三维预测模型，该充分运用测试和地震资料以及其他井间定量检测技术，拟定性建模。办法及优缺陷：①国外正在大力发展井间地震、高辨别率地震、电磁波成像等井间定量检测技术。②综合运用开发地震、试井、水平井以及常规地质学办法所获得各种信息进行井间储层参数预测，但在既有经济技术条件下，运用这些办法只能获得少数核心部位信息，还不也许在整个油藏普遍得到这种信息。③虽然开发地震可以获得全油藏信息，但当前受辨别率和解决技术限制，特别是对于国内以薄层砂、泥岩互为重要特色陆相沉积储层和老油田，离实际应用尚有一定距离。④而在开发后期，井网密度已经很大，为了进一步挖潜，就必要弄清井间剩余油分布和大小，为此一方面要从井间储层参数预测入手，建立符合当前开发现状储层地质模型，然后通过数值模仿得出井间剩余油分布规律。用随机建模办法建立预测模型。即要有预测参照物或模板，以往通过密井网解剖建立地质知识库普通只适合开发初期阶段概念模型建立。办法及优缺陷：①虽然有些油田正在摸索密井网成对井解剖来建立预测模型路子，②然而要建立起真正适合现阶段精细三维预测模型储层地质知识库就必要并重要依托精细露头储层和当代沉积研究完毕。③此外还要有预测数学办法，即地质记录学办法及其随机建模办法。（1）随机建模是由于计算机技术迅速发展，人们开发了各种预测办法，当前重要是在地质记录学基本上发展起来随机模仿法。随机建模：就是运用一种地质体某一属性已知构造记录特性，通过某些随机算法来模仿未知区这一属性分布，使其与已知记录特性相似，从而达到模仿储层非均质性，直到预测井间参数分布目。随机模仿可分为条件模仿和非条件模仿。条件模仿（惯用）：指随机模仿成果不但要满足地质记录规律，还必要保持已知样品值与模仿值相似。非条件模仿：则需模仿成果体现已知记录规律即可。根据随机模仿内容，随机建模办法可进一步分为两种：一种是离散模型；另一种是持续模型。离散模型：用于模仿油藏地质体分布，如砂岩体、页岩、岩相等。持续模型用于模仿持续变化地质现象，如孔隙度、渗入率、饱和度、泥质含量等。运用截断作用。持续模型：也可应用到离散地质现象模仿。（2）原型模型和地质知识库原型模型和地质知识库是储层精细预测或随机建模预测井间参数重要基本。原型模型：就是一种与模仿目的储层沉积类似，并具备足够密集控制点，得到详细描述储层地质模型。从原型模型中可以获得各种参数记录特性，如变异函数、砂体密度及宽厚比等作为模仿及约束条件来进行目的砂体随机建模，从而保证其非均质特性可靠性║。当前，获得原型模型最佳途径就是露头研究，另一方面是当代沉积和油田密井网解剖。运用密井网建立原型模型可以用来进行较粗尺度井间参数预测，适合于油藏初期评价阶段地质建模规定。储层地质知识库：是指经大量研究高度概括和总结出能定性或定量表征不同成因类型储层地质特性、且具备普遍意义参数║。它能用来指引对未知储层研究、预测和地质建模。如咱们惯用河道砂体宽厚比等。地质知识库获得重要靠露头、当代沉积和油田密井网区等精细研究和解剖，其中露头储层精细研究特别重要。二、储层精细研究特点和内容1.储层精细研究重要特点和技术规定储层精细研究或精细油藏描述是指油田进入高含水期、特高含水期后，为了使油田经济有效地开发，提高油田采收率，以弄清油田剩余油分布特性、规律及其控制因素为目的所进行储层定量化精细研究。考虑到所能获得资料状况和拟定剩余油分布规定及将来发展趋势，储层精细研究或精细油藏描述应当具备下述特点。(1)精细限度较高体现出幅度≤5m构造，微构造图等高线≤5m；应体现出断距≤5m，长度＜100m断层。建立三维数据地质模型，三维网格精度至少在50m×50m×(0.2～1.0)m以内。之因此规定达到这样精细限度，有如下几点根据：1)根据三维地震资料和新解释技术可以解释出5.0m，甚至更小断距断层；2)当前井网已很密，井距普通200～300m，通过测井曲线对比、动态测试(如试井、示踪剂测试)可以拟定断距不大于5.0m断层；3)4)测井解释辨别率达到0.20m，能辨别出5)测井解释水淹层辨别率达到1.0m。(2)基本单元较小储层精细研究基本单位既不是小层也不是单砂体，而应是流动单元。近年来，小层和单砂体是开发地质研究最小和最基本单位，并由此形成了一套小层划分、对比及建立地质模型、油藏描述、沉积相分析办法和技术。然而某些油田现状使咱们结识到既要清晰理解每一种砂体在空间上分布规律，又要进一步到每一种油砂体内容、必要使静态更紧密与动态相结合，指出剩余油分布所在，这样咱们就必要有一套新研究思路和办法，从而引进了流动单元概念，这个名词经惯用在油藏工程和数值模仿中，尺寸可大可小，大到一种油层，小到孔隙网络，当前在储层研究中也用得很广。流动单元是指一种油砂体及其内部因受边界限制、不持续薄隔挡层、各种沉积微界面、小断层及渗入率差别等导致渗流特性相似、水淹特性一致储层单元。在一种小层或单砂体内部也许细分出各种流动单元，也也许就是一种即油砂体自身。不同流动单元水淹状况可以不相似，有也许只有残存油，有已被水洗净，有仍有可动油等等。流动单元划分粗细与当时技术水平和要解决生产问题关于。因而流动单元提出既反映了储层研究精细化，又能紧密地与储层中油水运动规律相结合，它辨认和划分不能单靠静态资料，而必要有水淹剖面、水淹测井、检查井、分层测试等油田动态资料。它井间对比及空间构造问题更需要露头精细研究给以解决。因而此后精细油藏描述最小最基本单位应当是流动单元。同步，描述应当涉及了从大到小，即从油田规模→层系→分层→小层→单砂体规模直到流动单元规模各种层次平、剖面上储层非均质性。(3)与动态结合较紧密储层精细研究不是一种单一地质静态描述，而必要与油田生产动态资料紧密结合。用动态历史拟合修正静态地质模型。(4)预测性更强能比较精确预测井间砂体和物性空间分布以及各种夹层和断层。(5)计算机化限度高小层对比和沉积微相划分人机联作或较强自动化；有完整储层研究综合数据库；地质、地震、测井、动态数据一体化解决及建模系统化、计算机化；大多数图件由计算机制作完毕。2.储层精细研究内容储层精细研究规定定量化和精细化限度很高，普通重要涉及下述内容：1)沉积微相细分、组合特性和空间配备关系；2)各微相砂体内部建筑构造特性及物性参数分布：3)不同沉积类型储层地质知识库和原型模型建立；4)流动单元划分与对比及流动单元空间构造；5)以微构造研究为主微地质界面研究；6)露头储层研究应用办法和应用效果及类比条件等；7)各种地质记录学特别随机建模办法适应条件、检查原则及软件研究；8)注水开发过程中储层物性动态变化空间分布规律研究；9)水淹层测井解释及关于理解剩余油分布状况生产测井及解释；10)层理、孔隙构造、粘土矿物等研究；11)精细储层预测模型建立；12)地质、油藏、数模一体化研究剩余油分布特性及规律。通过上述研究所要解决核心问题是：建立储层预测模型，拟定剩余油分布特性及规律。因而需要建立比要预测储层更加精细参照物或模板，即要有各类储层原型模型和地质知识库，并要有一套的确可行数学预测办法和软件，即地质记录学及其随机建模办法。三、地质知识库和随机建模技术（前面已经简介）四、储层精细研究理论基本和办法当代沉积学中四大研究领域为储层精细研究奠定了理论基本，即沉积体系分析，层序地层学，层次界面分析及构造单元研究。这四大理论自始至终地贯穿储层精细研究全过程。沉积体系是指在沉积环境和沉积作用过程方面具备成因联系一系列三维成因相集合体，成因相是其最基本构成单元。沉积体系分析法突出了大型沉积空间关系，沉积体系内部和外部几何形态研究，是环境和形态统一。该办法原理从本质上讲属于成因地层学，即在结识沉积环境和控制沉积物形成同沉积期大地构造基本上，解释大型沉积体互有关系，这一分析办法基本是奥斯尔相律和相模式概念在整个沉积盆地范畴应用与引伸，奥斯尔相律指明，在一种完整序列中，只有那些在自然界相邻浮现相才干在垂向层序中浮现。一种进积三角洲是良好范例。进积三角洲在平面上涉及了前三角洲、三角洲前缘和三角洲平原。其相邻发育顺序及其沉积物与在垂向序列中顺序相似，一种沉积体系就是这样一种完整环境与其产物结合。层序地层学将沉积体系概念纳入了其自身概念系统中，这使得可以在盆地中建立高档别等时地层格架和基本建造单元，并阐明其有序性演化成为也许层次表征与层次建模(简称层次分析法)，可以简朴地概括为层次划分、层次描述、层次解释、层次建模和层次归一。划分层次目在于分层次描述，对描述成果进行成因上解释，找出规律性结论，建立适合不同层次模型，借助地质和数学办法及计算技术，使不同层次特性统一在一种体系中进行层次归一，达到预测目。五、储层非均质表征及定量建模储层非均质性影响油藏中剩余油分布，剩余油分布影响油田开发调节，油田开发调节影响开发效果。分析非均质性核心是分析沉积环境、沉积模型和成岩历史。定性分析：对各种非均质性分析和鉴别需有每种类型数据和数据密度。在定性分析基本上定量分析非均质性，是一种直接测量办法。此外一种办法是储层定量建模，其环节和办法为：拟定储层空间；辨认这一空间地质单元；给该单元赋予一定几何形状；在拟定空间中对这些单元进行排列；对每一单元赋储层参数。六、储层预测内容及办法1.储层预测内容及办法储层预测目就是为油藏数值模仿提供可靠地质模型，从而为油田开发提供技术根据，其内容涉及：泥页岩等隔夹分布；岩相、沉积相分布；储层物性分布；断层、裂缝分布。储层预测办法如下所述：(1)地质记录随机模仿办法运用记录学办法，模仿随机地质参数变量在井间分布，建立模型，进行模向预测。重要地质记录随机建模办法有布利恩(Boolean)模仿办法、示性点过程办法、模仿退火办法、序贯模仿办法、截断高斯模仿办法及概率场模仿办法。(2)分形几何学办法分形几何学办法用于描述自然界中不规则形态和参数变化激烈并且具备某种记录规律场。因而非均质性严重储层进行条件模仿时，可应用分形几何模仿技术。(3)神经网络办法神经网络是20世纪80年代以来迅速发展起来一项新技术，它提供了两种基本办法来进行条件模仿。第一种办法是运用适当网络来对能量函数或损失函数进行优化；第二种办法是运用神经网络模式辨认能力，进行自动辨认，无需对条件数据变差函数模型进行详细拟合就可恢复其内在空间构造。因而可以运用到储层非均质性描述中。2.储层预测办法评述当前，储层预测新理论、新办法不断浮现，如分形理论、遗传算法及神经网络技术等。但地质记录随机建模办法在实际应用还存在着许多局限性：如随机模仿所产生油藏地质模型好坏强裂依赖于所假设随机函数模型及所具备数据；随机模仿所产生各种数值如何用于油藏工程计算中；对于随机模仿所产生各种等概率油藏数值模型，如何挑选最能代表真实地质状况模型进行流动模仿等。随机模仿办法可应用于各个阶段油藏描述，如在油田初期评价阶段，可将其应用于岩相、沉积相划分和空间展布、储层砂体连通性研究、储层参数(如孔隙度、渗入率等)空间分布等；在油田开发阶段，可研究储层可采油气空间分布、储层产量预测、含水率预测以及流动单元定量研究等。对于分形几何学来说，纵横向分维数假设问题，不同地区不同样，应用时一定要进行验证。当前分形几何应用仅可用于地层和构造较简朴状况，对于有复杂地质状况地区(如断层多、地层严重变形地区)还需要做大量研究，办法中只考虑了一种来源资料，当有更多其她类型资料时，如何考虑进去，这一点在随机建模中非常重要。分形有无方向性，不同沉积环境和相储层中，储层参数分形维数是不是同样也是较重要。在神经网络办法中，如何选取有代表性训练样本，同步保证计算成果收敛是难点。在储层预测过程中，预测办法选取以及各种不同类型数据综合，是决定储层预测效果核心。第四节整装储量油田合理开发程序储量集中、丰度较高整装储量油田合理开发程序：把油田从勘探到投入开发过程划提成几种阶段，合理地安排钻井、开发顺序和对油藏研究工作，尽量用较少井，较迅速度，获得对油田基本结识，编制油田开发方案，指引油田逐渐地投入开发。但是，由于不同油田沉积环境和油层特性千差万别，因此，一种油田从初探到投入开发详细应当划分几种环节，各个步聚之间如何衔接配合，每个环节又如何详细执行等，应依照每个油田详细状况而定，下面以大庆油田为例简介整装储量油田合理开发程序。一、开辟生产实验区1.开辟生产实验区目深刻结识油田地质特点。通过生产实验区较密井网解剖，重要弄清油层构成及其砂体分布状况，掌握油层物性变化规律和非均质特点，为新区开发提供充分地质根据。贯彻油田储量计算。油田储量及分布是油田开发物质基本，但运用探井、资料井计算储量，由于井网密度较小，储量计算总有一定偏差。因而对一种新油田来讲，贯彻油田储量是投入开发前一项十分重要任务。研究油层对比办法和各种油层参数解释图版。通过实际资料和理论分析，找出符合油田状况各种研究办法。研究不同类型油层对开发布置规定，可为编制开发方案提供本油田实际数据。探井、资料井试油、试采资料，只能提供关于油井生产能力、油田天然能量和压力系统等大体资料，普通不能提供注水井吸水能力、注水开发过程中油水运动特点以及不同开发布置对油层适应性资料。但通过生产实验区，可以弄清油田天然能量可运用限度、合理注水方式、层系划分与组合、井网部置、油井开采方式、油水井工作制度以及对地面油气集输规定等。2.开辟生产实验区原则生产实验区开辟位置和范畴对全油田应具备代表性。实验区普通不要过于接近油田边沿，所开辟范畴也应有一定比例。实验区应具备相对独立性，把实验区对全油田合理开发影响减小到最小限度。实验项目要抓住油田开发核心问题，针对性要强，问题要揭露得清晰，开采速度要较高，使实验区开发过程始终走在其他开发区前面，为油田开发不断提供实践根据。生产实验区要具备一定生产规模，要使所获得各种资料具备一定代表性。生产实验区开辟应尽量考虑地面建设、运送条件等方面规定，以保证明验区开辟速度快、效果好。二、分区钻开发资料井1.钻开发资料井目研究解释单油层物性参数办法，全面核算油层参数，为充分运用生产实验区解剖成果，掌握新区地质特性打好基本，以逐渐探明扩大开发地区；理解不同部位、不同油层生产能力和开采特点。在钻完开发资料井后来，要进行单层和各种多层组合下试油试采、测压力恢复曲线等，并理解新区生产能力和开采特点。2.开发资料井布置原则开发资料井布置重要针对那些构成比较单一、分布比较稳定主力油层组；开发资料井布置应考虑到油田构造不同部位，使其所获得资料能反映出不同部位变化趋势；开发资料井应一方面在生产实验区邻近地区集中钻探，然后再依照逐渐开发需要，向外扩大钻探。三、布置基本井网1.基本井网布置对象对于油层较多，各类油层差别大，分布相对比较稳定，油层物性好，储量比较丰富，上、下有良好隔层，生产能力比较高，具备独立开采条件区块可以作为基本井网布置对象。2.基本井网任务基本井网是开发区第一套正式开发井网，它应合理开发主力油层，建成一定生产规模；兼探开发区其他油层，解决探井、资料井所没有完毕任务，弄清这些油层分布状况、物理性质和非均质特点。3.基本井网布置基本井网布置应当在开发区总体开发设想基本上进行，要考虑到将来不同层系井网互相配合和综合运用，不能孤立地进行布置。掌握井网在实行上要分步进行，基本井网钻完后，暂不射孔，及时进行油层对比，弄清地质状况，掌握其他油层特点，核算基本井网布置，贯彻开发区全面设想，编制开发区正式开发方案，并进行必要调节。如为了提高注水开发效果，在断层附近低渗入率区局部地进行注采系统和开发层系调节，为了保证每套层系独立开发条件，对隔层进行必要调节，然后对基本井网再射孔投产。四、编制正式开发方案1.编制正式开发方案遵循原则(1)研究采油速度和稳产期限采油速度和稳产期研究，必要立足于油田地质开发条件、工艺技术水平以及开发经济效果，用经济指标来优化最佳采油速度和稳产期限。(2)拟定开采方式和注水方式在开发方案中必要对开采方式做出明确规定。对必要注水开发油田，则应拟定初期注水还是晚期注水。(3)拟定开发层系一种开发层系，是指某些独立、上下有良好隔层、油层物性相近、驱动方式相近、具备一定储量和生产能力油层组合而成，它用一套独立井网开发，是一种最基本开发单元。(4)拟定开发环节开发环节是指从布置基本井网开始，始终到完毕注采系统，全面注水和采油整个过程中所必经阶段和每步详细做法。它涉及布置基本井网、拟定生产井网和射孔方案及编制注采方案。(5)拟定合理布井原则合理布井规定在保证采油速度前提下，采用井数至少井网，并最大限度地控制地下储量，以减少储量损失，对注水开发油田还必要使绝大某些储量处在水驱范畴内，保证水驱储量最大。由于井网涉及到油田基本建设及生产效果等问题，因而必要做出方案综合评价，并选最佳方案。(6)拟定合理采油工艺技术和储量集中、丰度较高增产增注办法在方案中必要针对油田详细开发特点，提出应采用采油工艺手段，尽量采用先进工艺手段，使地面建设符合地下实际，使增产增注办法可以充分发挥作用。2.正式开发方案实行在正式开发方案实行中，一种核心问题就是如何提高渗入率较低、分布不够稳定油层开发效果问题。将开发区设计井网所有完钻后所得资料与基本井网完钻后所获得资料进行对比，L油田在基本井网完钻后，还只是对某些分布面积较大油砂体(称为重要油砂体，其储量约占这套油层总储量40%～50%)结识得比较清晰，普通结识限度可达70%～80%以上，基本上可弄清它们分布形态和油层物性。为了提高这某些油层开发效果，采用了分两步实行办法：第一步先按原井网钻井；第二步依照对油层进一步结识，按照油砂体形态、油层渗入率和厚度在各井之间变化，以及断层分布等详细状况，再详细选取适当注水井和采油井位置，构成合理注采系统。研究表白，对于L油田某些大面积分布渗入率比较高油层，注采井别详细位置对开发效果影响不大。对SB地区葡Ⅰ1-4层用二维二相办法计算成果表白，反九点法面积注水四种油水井排列位置，其开发指标差别不大。如将其渗入率比较低、开发效果较差地区注采系统进行局部调节，转注4口井话，因低渗入率某些产量在全层占比例很少，因此对全层开发效果改进不大，采油速度比调节前提高了5%，无水期采收率比调节前提高2.8%。但是对于渗入率比较低油层就不同了，由于其沉积条件影响，相对较高渗入率油砂体形态分布比较不够规则，在均匀注采井网下，注水井不同位置对油井连通和受效状况有一定影响。例如对SZ东部300m井网下油砂体进行了分析，研究了两种油水井排列，第一方案不连通井层比第二方案少11%，第一方案多向受效井层比第二方案多9.2%，见表1-2。成果表白两方案差别较大，特别是对其中有些油砂体，这种影响就更为明显。如萨Ⅲ5+6和萨Ⅱ2层中两个油砂体，两种油水井排列，连通厚度比例可相差41.5%和19.3%，其中多向受效比例可相差55.8%和51.2%。若考虑油砂体低渗入率某些，在多层合采条件下，这某些低渗入率吸水状况是很差。因而对这某些油层在条件允许状况下，在钻井前最佳不要事先就拟定好注采井详细排列位置，注水井排列位置对油层适应性影响见图1-1。一种合理开发程序，只是指引了油田上各开发层系初期合理开发布置，指引了油田合理投入开发，为开发油田打下了基本。但在油田投入开发后来，地下油水就处在不断运动状态之中，地下油水分布时刻发生着变化，各种不同类型油层地质特性对开发过程影响将更加充分地体现出来。因而，在开采过程中，还需要分阶段有筹划地进行调节工作，以不断提高油田开发效果。第五节断块油田合理开发程序断块油田地下状况比整装储量油田复杂得多，因而需依照其特点，研究其合理开发程序，以提高油田开发效果。一、断块油田地质特点一种油气资源丰富断陷中，有各种类型复式油气汇集区(带)，有凸起型、斜坡型、凹中背斜型，也有凹内地层岩性复式油气汇集区带。在各类油藏中，那些含油面积比较小，圈闭受断层控制油藏称作断块油田。断块油田与普通隆起圈闭为主构造油田区别：断块油田重要特点构造油田重要特点油气藏重要受断层控制；断层多、断块多、断块平均面积在5km2以内；断块之间含油特性差别大：断块之间油层物性、厚度差别大；断块之间流体性质普通有差别，断块之间主力油层往往不相似，断块之间油、气藏类型往往不相似，驱动能量也有差别。一种断块内，往往有断块有气顶，有无，有断块边水能量充分，有边水能量差，或者没有边水；油层受断层分割，含油连片性差，有断块不同层位油层叠合也不能连片含油；断块之间，以及同一断块不同层位油层往往没有统一油水界面。油气受构造控制；虽然构造也受某些断层分割，但断层对全油田油、气、水分布及原油物性影响不大，油层含油连片分布，在油田范畴内普通具备统一含油层系和油气界面。断层油田地质特点阐明，要弄清晰断块油田地下状况，特别是弄清晰复杂小断块油田地下状况，要比弄清晰普通构造油田地下状况难度大得多。通过对断块油田复杂性详细分析，发当前众多断块中，大断块地下状况相对简朴某些。被断层切割零散小断块，油水关系、储油特性都远较大断块复杂。因此对复杂小断块油田地下状况结识，仅仅依托少数探井是难以弄清晰，因而，对于断块油田来说，勘探和开发不能截然分开，整个勘探和开发过程，都是不断对地下状况加深结识过程。二、断块油田重要类型依照断块油田原油和油层物性及天然能量大小，普通将断块油田提成如下三大类：天然能量低，油层和原油性质较好油田。此类断块油田特性是：断块面积小、天然能量低，普通是弹性驱动或溶解气驱动，也有小气顶与溶解气混合驱动。油层性质中档，油层普通能在全断块内(或断块内大某些地区)分布。原油性质比较好，地面相对密度普通在0.85左右，地下原油粘度普通在2～4mPa·s。天然能量高，油层和原油性质较好油田。此类油田天然能量高，边水活跃。稠油油田。此类断块油田特性是：原油相对密度、粘度大，地面相对密度绝大多数在0.9以上，个别高达0.98以上；原油地下粘度普通为20～50mPa·s，个别高达1000mPas以上；油层物性较好，孔隙度普通为30%左右，个别高达38%，渗入率普通为0.5～1μm2，个别达10μm2以上；原始气油比低，大多数不超过30，低达16；油藏天然能量小，油藏在一次开采中，以溶解气驱和重力驱为主，边水能量和弹性能量不大。三、断块油田合理开发程序在总结国内渤海湾油层二十近年勘探开发经验基本上，依照复式油气汇集区(带)共性，提出了一种最优化勘探开发程序和办法。由于复式油气汇集区(带)地质特性十分复杂，只能采用逐渐结识、分步实行、勘探开发交叉并举、滚动迈进办法。预探井获工业油气流后，勘探开发分四个环节进行。1.精细地震详查以较大测网密度(普通测网为1km×1km或0.5km×0.5km)进行地震详查。在条件具备构造带，要及早开展三维地震工作，最大限度地查明构造、断块，提供一张精确构造图(1：10000～1：2500比例尺构造图)，以满足整体解剖需要。特别强调是，经钻探发现工业油气流后，在地下构造、断块不清状况下，不能大批上钻机。2.评价性详探评价性详探重要任务是探明主力油气藏(富块)，或主力油气层系，计算基本探明储量，预计全带控制能量。其办法是：立足于二级构造整体布置，深浅兼顾；详探井钻断块高点，沿断层找高产，一种断块打1～2口井，发现高产富集区，控制含油面积；重点取心，半途测试，分组试油，查明主力油层产能。取心进尺要占探井总进尺2%以上，千方百计地取到主力油气层岩心。3.详探与开发相结合，开发主力油气藏(或含油层系)开发主力油气藏重要任务是编制出主力油藏(或含油层系)一次开发方案，详探其他区块，实现储量升级。其办法是：1)对已基本探明储量断块(主力油藏)布置开发基本井网，钻开发准备井；2)在开发井网中选取某些井，对主力油层不避夹层持续取心，收获率达90%以上；3)密闭取心，单层试油，求取储量与开发参数；进行油层层组化分、小层对比、断块油藏核算；充分采用新技术、新工艺，如钻定向井、丛式井、数字测井，半途测试和迅速化验分析；依照整带探明储量和控制储量，进行总体地面工程设计。在建设程序上，可先上骨架工程，建设集输站、注水站。至于连接每口油、水井管线，要到完井后再上，以便合理地设计管径大小。地面工程设计要留有余地，以便改建、扩建。4.持续滚动勘探开发持续滚动勘探开发重要任务是：探明一块开发一块，各区块相继投入开发；老开发区调节挖潜，不断发现新油气藏，弥补递减，略有增产。复杂断块油田与整装大油田不同样，不也许一次编出一种完整开发方案，要随着结识不断深化，分步编制，分期实行。其办法是：第一步，先编制布井方案，对已基本探明储量区块拟定井网密度，编制一次开发方案，继续详探其他层系。第二步，编制注水方案，开发井网钻完后，依照小层对比、断块划分和油田地质研究成果，拟定注采井别，提出射孔方案和注水方案。第三步，调节完善方案，依照生产动态分析，布置调节井，完善注采系统。第六节油藏驱动方式及开采特性油藏驱动方式是指油层在开采过程中，重要依托哪一种能量来驱油，是所有油层工作条件综合。驱动方式对油田开发来说具备重要意义。油藏驱动方式不同，开发方式也不同，从而在开发过程中q、地层压力p、Rp等重要开发指标有不同变化特性。因而，驱动方式会影响到合理选取注采井、布井方案及合理开发制度和单井工作制度。这些因素又会影响最后采收率。一、弹性驱动定义：依托油层岩石和流体弹性膨胀能量驱油油藏为弹性驱动。特点：在该种驱动方式下油藏无边水(底水或注入水)，或有边水而不活跃，油藏压力始终高于饱和压力。开采特性：油藏开始时，随着压力减少，地层将不断释放出弹性能量，将油驱向井底。其开采特性曲线如图1-2所示。二、溶解气驱动定义：当油层压力下降到低于饱和压力时，随着压力减少，溶解状态气体从原油中分离出来，形成气泡，气泡膨胀而将石油推向井底。特点：形成溶解气驱油藏应无边水(底水或注入水)、无气顶，或有边水而不活跃，地层压力低于饱和压力。开采特性：在溶解气驱开采形式下，油藏开采特性如图1-3所示。图中为生产气油比。生产气油比变化可提成三个阶段。在第一阶段时，生产气油比缓慢下降。由于：在这一阶段，地层压力刚开始低于饱和压力，分离出自由气量很少，呈单个气泡状态分散在地层内，气体未形成持续流动，故自由气膨胀所释放能量重要用于驱油。在第二阶段中，气油比急剧上升。由于：此时分离出来自由气数量较多，逐渐形成一股持续气流，因而油层孔隙中便不久形成两相流动，随着压力减少，逸出气量增长，相应含油饱和度和相对渗入率则不断减少，使油流动更加困难；同步，原油中溶解气逸出后，使原油粘度增长，因而油井产量和累积采油量开始以较迅速度下降。但气体粘度远比油粘度小，故气体流动不久，而油却流得很慢。因而油井产量以较迅速度下降。在这阶段中气体驱油效率较低。在第三阶段中，生产气油比迅速下降。由于：这时已进入开采后期，油藏中气量已很少，能量已近枯竭。三、水压驱动定义：当油藏存在边水或底水时，则会形成水压驱动。水压驱动分为刚性水驱和弹性水驱两种。1.刚性水压驱动(刚性是指流体在运动过程中体积不发生变化)定义：油藏流体流动重要靠边水或注入水推动，采出多少油，同步推动(或注进)多少水，流动弹性能不起作用或作用很少，这种油藏驱动方式叫做刚性水压驱动。驱动能量重要是边水(或底水、注入水)重力作用。形成刚性水驱条件是：油层与边水或底水相连通；水层有露头，且存在着良好供水水源，与油层高差也较大；油水层都具备良好渗入性；在油水区间又没有断层遮挡。因而，该驱动方式下能量供应充分，其水侵量完全补偿了液体采出量，总压降越大，则采液量越大，反之当总压降保持不变时，液体流量基本不变。开采特性：油藏进入稳定生产阶段后来，由于有充分边水、底水或注入水，能量消耗能得到及时补充，因此在整个开发过程中，保持不变。随着原油采出及当边水、底水或注入水推至油井后，油井开始见水，含水将不断增长，产油量也开始下降，而产液量逐渐增长。开采过程中气所有呈溶解状态，因而气油比等于原始溶解气油比。其开采特性如图1-4所示。2.弹性水驱与刚性水压驱动区别是在弹性水压驱动方式下，注与采不能平衡，油层流体流动时，体积要发生变化，因而，要考虑弹性对流体运动影响。开采特性为，当压力降到封闭边沿后，要保持井底压力为常数，地层压力将不断下降，因而产量也将不断下降，由于地层压力高于饱和压力，因而不会浮现脱气，气油比不变。其开采特性如图1-5所示。形成弹性水驱条件是：边水活跃限度不能弥补采液量，普通边水无露头，或有露头但水源供应不充分；或存在断层或岩性变化等方面因素。若采用人工注水时，注水速度赶不上采液速度，也会浮现弹性水驱特性。其开采特性为：普通来说，弹性水压驱动驱动能量是局限性，特别当开采速度较大时，它很也许向着弹性-溶解气驱混合驱动方式转化。四、气压驱动定义：当油藏存在气顶时，气顶中压缩气为驱油重要能量，该驱动方式称气压驱动。气压驱动可分为刚性气驱和弹性气驱。1.刚性气压驱动形成条件是：只有在人工向地层注气，并且注入量足以使开采过程中地层压力保持稳定期，才干呈现刚性气压驱动。在自然条件下，如果气顶体积比含油区体积大得多，可以使得在开采过程中气顶或地层压力基本保持不变或下降很小，也可看作是刚性气压驱动，但这种状况是较少见该驱动方式开采特性与刚性水驱开采特性相似，开始地层压力、产量和气油比基本保持不变，只是当油气边界线不断推移至油井之后，油井开始气侵，则气油比增长，其开采特性如图1-6所示。2.弹性气压驱动弹性气压驱动和刚性气压驱动区别在于，当气顶体积较小，而又没有进行注气状况下，随着采油量不断增长，气体不断膨胀，其膨胀体积相称于采出原油体积。虽然在原油采出过程中，由于压力下降，要从油中分离出一某些溶解气，这某些气体将补充到气顶中去，但总来说影响较小，因此地层能量还是要不断消耗，虽然减少采液量，甚至停产，也不会使地层压力恢复到原始状态。由于地层压力不断下降，使得产油量不断下降，同步，气体饱和度和相对渗入率却不断提高，因而气油比也就不断上升，其开采特性如图1-7所示。五、重力驱动定义：靠原油自身重力将油驱向井底称为重力驱油。普通油藏，在其开发过程中，重力驱油往往是与其他能量同步存在，但多数所起作用不大。以重力为重要驱动能量多发生在油田开发后期或其他能量已枯竭状况下，同步还规定油层具备倾角大、厚度大、渗入性好等条件。开采时，含油边沿逐渐向下移动，地层压力(油柱静水压头)随时间而减小，油井产量在上部含油边沿到达油井之前是不变，其开采特性如图1-8所示。油田投入开发并生产了一段时间后来，就可以根据不同驱动方式下生产特性，来分析判断是属于哪一种类型驱动能量，这时生产特性就体现出较为复杂情形。在这种状况下，需要找出起重要作用那种驱动方式。此外，一种油藏驱动方式不是一成不变，它可以随着开发进行和开发办法变化而发生变化。例如，在同一油田上，有些油井压力、产量稳定下降，有些油井压力、产量、气油比不稳定，而此外某些油井压力产量不断下降，气油比急剧上升。这种状况阐明在同一油田不同地区、不同油井，有不同动态状况，现以图1-9所示油田为例来阐述。第1、5排井距注水井排或供水区较近，当油井投产后，在各油井周边形成一压降漏斗，但是当油层压力还没有降到饱和压力之前，压降漏斗已经影响到供水区，或已经受到注水井排影响。因而，油井压力、产量就稳定不降，显示出水驱油基本特性；第3排油井由于受断层遮挡影响，在生产过程中，油层得不到注入水或边水能量供应，油层压力就会不断下降，当油层压力降到饱和压力后来，溶于油中气体就从油中分离出来，形成油气两相流动，这时油层压力、产量就不断下降，气油比急剧上升，显示出溶解气驱油田基本特性；第2、4排油井距注水井排或供水区较远，当油井投产后，油层压力、产量会下降，气油比将上升，但是当压力降到油藏供水区或注水井，油层能量得到边水或注入水供应。因而油层压力、产量由下降转为缓慢上升，气油比由上升而转为下降。上述状况阐明，油层地质条件比较复杂时，油藏注水后，注入水并不能影响到油藏各个某些。第七节多油层油田开发层系划分与组合开发层系，是指某些独立、上下有良好隔层、油层物性相近、驱动方式相近、具备一定储量和生产能力油层组合而成，它用一套独立井网开发，是一种最基本开发单元。当前世界投入开发多油层大油田，在大量进行同井分采同步，基本上采用划分多套开发层系进行开发办法。例如，前苏联投入开发萨莫特洛尔油田，9个油层划分为4套层系开发，国内大庆、胜利等油田也都是采用划分多套层系进行开发。一、划分开发层系原则总结国内外在开发层系划分方面经验教训，合理地划分与组合开发层系应考虑原则是：把特性相近油层组合在同一开发层系以保证各油层对注水方式和井网具备共同适应性，以减少开采过程中层间矛盾。油层性质相近重要体当前：沉积条件相近；渗入率相近；组合层系基本单元内油层分布面积接近；层内非均质限度相近。普通人们以油层组作为组合开发层系基本单元。有油田依照大量研究工作和生产实践，提出以砂岩组来划分和组合开发层系，由于它是一种独立沉积单元，油层性质相近。一种独立开发层系应具备一定储量，以保证油田满足一定采油速度，具备较长稳产时间，并达到较好经济指标。各开发层系间必要具备良好隔层，以便在注水开发条件下，层系间可以严格地分开，以保证层系间不发生串通和干扰。同一开发层系内油层构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应比较接近。在分层工艺所能解决范畴内，开发层系不适当划分过细，以便减少建设工作量，提高经济效益。二、划分开发层系意义1.合理划分开发层系，可发挥各类油层作用合理地划分与组合开发层系，是开发好多油层油田一项主线办法。在同一油田内，由于储油层在纵向上沉积环境及其条件不也许完全一致，因而油层特性自然会有差别，因此在开发过程中层间矛盾也就不可避免要浮现。若高渗入层和低渗入层合采，则由于低渗入层油流动阻力大，生产能力往往受到限制；低压层和高压层合采，则低压层往往不出油，甚至高压层油有也许窜入低压层。在水驱油田，高渗入层往往不久水淹，在合采状况下会使层间矛盾加剧，浮现油水层互相干扰，严重影响采收率。例如，国内某油田某井分层测试发现，该井主力油层萨Ⅱ3+6压力高达10.17MPa，而差油层Ⅱ5+16压力只有8.43MPa，相差1.74MPa。若油层自身渗流阻力比较大，在多层合采状况下，油井流动压力重要受高渗入主力层控制。在注水油田上，重要油层出水后，流动压力不断上升，全井生产压差越来越小。这样，注水不好差油层压力也许与全井流压相近，因而出油不多，甚至主线不出油，在某些时候，还会浮现高压含水层油和水往差油层中倒流现象，这就是见水层与含油层之间倒流现象，如图1-10所示。2.划分开发层系是布置井网和规划生产设施基本拟定了开发层系，就拟定了井网套数，因而使得研究和布置井网、注采方式以及地面生产设施规划和建设成为也许。开发区每一套开发层系，都应独立进行开发设计和调节，对其井网、注采系统、工艺手段等都要独立做出规定。3.采油工艺技术发展水平规定进行层系划分一种多油层油田，其油层数目诸多，往往多达几十个，开采井段有时可达数百米。采油工艺任务在于充分发挥各类油层作用，使它们吸水均匀、出油均匀，因而，往往采用分层注水、分层采油和分层控制办法。由于地质条件复杂性，当前分层技术还不也许达到很高水平，因而，就必要划分开发层系，使一种开发层系内部油层不致过多、井段不致过长。4.油田高速开发规定进行层系划分用一套井网开发一种多油层油田必要充分发挥各类油层作用，特别是当重要出油层较多时，为了充分发挥各类油层作用，就必要划分开发层系，这样才干提高采油速度，加快油田生产，从而缩短开发时间，并提高基本投资周转率。三、开发层系划分与组合中应研究问题1.方案设计阶段开发层系划分局限性每个油田各套开发层系投入开发后来普通能达到开发方案所预想目的，但是通过近年开发，也进一步加强了对多油层油田划分与组合开发层系结识，提出了不少新问题，普遍提出问题是开发层系要划分得细某些，因此在开发设计阶段层系划分能细到什么限度，这是一种需要进行讨论问题。有人鉴于当前油田成批打加密调节井给油田建设、钻井等带来复杂性和巨大工作量，主张在开发设计阶段就一次将开发层系划分好，从而基本上一次把井打完，并进行地面建设。但是层系划分也象其他研究工作同样，不也许超越当时对油层结识限度而盲目进行。各种方都是在对油层地质、开采和油水分布特点有了一定结识基本上产生。在开发设计阶段，尽管采用了合理开发程序，钻了基本井网，井控面积已达到30～50hm2／井，但对油层结识仍有很大局限性。依照L油田南一区第二套层系钻井先后资料对比，在基本井网完钻后，还只能掌握油层平均参数，对油层诸多详细非均质特点还结识不清。预测钻遇油砂体井，而完钻后实际钻遇油砂体符合限度对重要油砂体可达到77%，对其他油砂体只能达到57.8%；井点渗入率预测值符合限度就更低，只能达到30%～35%。因而在这个结识基本上进行开发层系划分与组合，不可避免会浮现诸多不完善地方。2.开发层系划分与组合基本单元开发设计阶段层系划分在油田纵向上和平面上要具备独立性。因而要划分与组合开发层系，一方面要拟定层系划分与组合基本单元，然后，再依照每个单元油层性质，组合开发层系。L油田开始时是以油层组作为划分层系基本单元，但实践证明这个单元太大了，内部不但涉及了沉积条件不同、油层性质差别很大油层，并且油层层数也诸多。如萨Ⅱ组油层就有10～20个小层，油层沉积条件，既有属泛滥平原和分流平源相油层，又有三角洲前缘相沉积，小层有效渗入率(200～500)×10-3μm2，以这样基本单元来组合开发层系，必然不也许较好地解决油层性质差别，因而尽管开始有区块划分为葡Ⅰ组、萨Ⅱ组和萨Ⅰ+Ⅲ组+葡Ⅱ组3套层系，有区块划分为葡Ⅰ组和萨+葡Ⅱ组2套层系，有区块则划分为萨和葡2套层系，但各区块开发效果并不抱负。在1972年编制某油田开发方案时，提出了以砂岩组作为划分与组合开发层系基本单元。从沉积上讲，砂岩组是一种独立沉积单元，反映了沉积环境演变一种周期，因此从旋回性构成来看，砂岩组中油层相对保持一种沉积环境，油层性质比较接近。特别在二级构造上分布比较稳定，可以比较远进行追溯对比，砂岩组内普通只有2～3个油层，渗入率比较接近。因而就更有也许以油层性质相近限度来组合开发层系。固然，最佳以油砂体作为划分与组合开发层系基本单元，但是不少油砂体在开发设计阶段还不能结识清晰，从国内某些大油田开发经验来看，一种基本单元不但在内部构成上应比较单一，并且在平面上也应相对独立，具备独立开采条件。3.一套开发层系内层间渗入率差别限度油层层间渗入率差别限度是影响多油层油田开发效果主线因素，不同油层由于渗入率不同，在吸水能力、出油能力、水线推动速度、注采平衡状况和压力保持水平等方面差别很大。不同渗入率油层组合在一起开发，将不可避免地产生层间互相干拢，大大影响油田开发效果。理论计算表白：在大庆油田原油性质条件下，当注入水量等于2.5倍孔隙体积时，两层等厚油层，渗入率比值为2时，采收率为52%，当渗入率比值增为8时，采收率降为46%，此时高渗入层采收率可达59%，而低渗入层采收率却只有3%，储量运用限度很低。此外从分层注水调节控制能力和对低渗入率油层压裂增产效果出发，以为在当前工艺技术条件下，一口井中通过工艺手段可调节渗入率级差范畴大体上是3～4倍。综合上述资料，同一口井中开采层渗入率级差不超过5倍。4.一套层系中油层层数不适当太多一套层系中油层过多，特别是某些渗入率相对高油层过多，就会过早地浮现多层见水。将给对的地掌握分层动态，有效地进行调节带来一定复杂性，以致于影响油井开采效果。从既有开采工艺条件来看，一套层系内注水井层数普通应控制在4～5段，每段层数普通控制在2～3层，特别应考虑把全井产量和含水影响大油层单独卡出来。如果每口井需要划分层段数过多，从当前看来，则需要另行划分层系。多油层油田开发层系划分是一种综合性很强问题。在编制开发方案时，应对不同划提成果进行技术-经济指标综合对比，然后依照当时对油田开发总规定，选取比较合理层系划分。四、油田开发层系划分与组合实例以大庆油田为例，按照层系划分与组合原则，充分研究层系划分与组合某些技术问题，结合各地区投入开发时详细规定，油田对各区块萨、葡油层分别划分与组合了不同开发层系，并投入了开发。绝大某些区块划分为2套层系开发，仅在萨北一区块划分为3套层系，在萨尔图油田南四区以南和杏树岗油田划分为1套层系(见表1-3)。第八节砂岩油田注水开发一、油田注水方式注水方式，就是油水井在油藏中所处部位和它们之间排列关系。当前国内外应用注水方式或注采系统，重要有边沿注水、切割注水、面积注水和点状注水四种方式。1.边沿注水采用边沿注水方式条件为：油田面积不大，构造比较完整、油层稳定、边部和内部连通性好，流动系数较高，特别是钻注水井边沿地区要有较好吸水能力，能保证压力有效地传播，使油田内部受到良好注水效果。边沿注水依照油水过渡带油层状况又分为如下三种：边外注水(缘外注水)注水井按一定方式(普通与等高线平行)分布在外油水边沿处，向边水中注水。这种注水方式规定含水区内渗入性较好，含水区与含油区之间不存在低渗入带或断层。缘上注水由于某些油田在含水外缘以外地层渗入率明显变差，为了提高注水井吸水能力和保证注入水驱油作用，而将注水井布在含油外缘上，或在油藏以内距含油外缘不远地方。边内注水如果地层渗入率在油水过渡带很差，或者过渡带注水主线不适当，而应将注水井布置在内含油边界以内，以保证油井充分见效和减少注水外逸量。2.边内切割注水方式在这种注水方式下，运用注水井排将油藏切割成为较小单元，每一块面积(一种切割区)可以当作是一种独立开发单元，可分区进行开发和调节，如图1-11所示。采用边内切割注水方式条件是，①油层分布面积大(油层要有一定延伸长度)，注水井排上可以形成比较完整切割水线；②保证一种切割区内布置生产井和注水井均有较好连通性；③油层具备较高流动系数，保证在一定切割区和一定井排距内，注水效果能较好地传到生产井排，以便保证在开发过程中达到所规定采油速度。国内外某些大油田，如美国凯利-斯奈德油田、前苏联罗马什金油田和国内大庆油田，都采用边内切割注水方式。采用内部切割行列注水长处是：可以依照油田地质特性来选取切割井排最佳方向及切割区宽度(即切割距)；可以依照开发期间结识到油田详细地质构造资料，进一步修改所采用注水方式；用这种切割注水方式可优先开采高产地带，从而使产量不久达到设计水平；在油层渗入率具备方向性条件下，采用行列井网，由于水驱方向是恒定，只要弄清油田渗入率变化重要方向，恰本地控制注入水流动方向，就有也许获得较好开发效果。但是这种注水方式也暴露出其局限性，重要是：这种注水方式不能较好地适应油层非均质性；注水井间干扰大，井距小时干扰就更大，吸水能力比面积注水低；注水井成行排列，在注水井排两边开发区内，压力不需要总是一致，其地质条件也不相似，这样便会浮现区间不平衡，内排生产能力不易发挥，而外排生产能力大、见水快。在采用行列注水同步，为了发挥其特长，减少其不利之处，重要采用办法是：选取合理切割宽度；选取最佳切割井排位置，辅以点状注水，以发挥和强化行列注水系统；提高注水线同生产井井底(或采油区)之间压差等。3.面积注水方式面积注水方式是将注水井按一定几何形状和一定密度均匀地布置在整个开发区上，各种井网特性如图1-12所示。依照采油井和注水井之间互相位置及构成井网形状不同，面积注水可分为四点法面积注水、五点法面积注水、七点法面积注水、九点法面积注水，歪七点面积注水和正对式与交错式排状注水。七点井网是由一口注水井加周边六口生产井构成。每口注水井影响六口油井，而每口油井则受三口注水井影响，这样井网注水井与生产井数之比为1∶2。不同面积井网井网参数简要列于表1-4中。表1-4不同面积井网井网参数井网七点歪七点五点四点九点生产井与注水井比例2：12：11：11：23：1钻成井网规定等边三角形正方形正方形等边三角形正方形初期进行面积注水开发时，注水井通过恰当排液，即可转入注水，并使油田全面投入开发。这种注水方式实质上是把油层分割成许多更小单元，一口注水井控制其中一种单元，并同步影响几口油井。而每口油井又同步在几种方向上受注水井影响。显然这种注水方式有较高采油速度，生产井容易受到注水充分影响。采用面积注水方式条件是：油层分布不规则，延伸性差，多呈透镜状分布，用切割式注水不能控制多数油层；油层渗入性差，流动系数低；油田面积大，构造不够完整，断层分布复杂；合用于油田后期强化开采，以提高采收率；规定达到更高采油速度时。二、选取注水方式原则与油藏地质特性相适应，能获得较高水驱控制限度，普通规定达到70%以上；波及体积大和驱替效果好，不但连通层数和厚度要大，并且多向连通井层要多；满足一定采油速度规定，在所拟定注水方式下，注水量可以达到注采平衡；建立合理压力系统，油层压力要保持在原始压力附近且高于饱和压力；便于后期调节。三、影响注水方式选取因素1.油层分布状况合理注水方式应当适应油层分布状况，以达到较大水驱控制限度。对于分布面积大，形态比较规则油层，采用边内行列注水或面积注水，都能达到较高控制限度。采用行列注水方式，由于注水线大体垂直砂体方向有助于扩大水淹面积。对于分布不稳定、形态不规则、呈小面积分布成条带状油层，采用面积注水方式比较合用。2.油田构造大小与断层、裂缝发育状况大庆油田北部萨尔图构造，面积大、倾角小、边水不活跃，对其主力油层从萨北直到杏北大都采用了行列注水方式，在杏四至六区东部，由于断层切割影响，采用了七点法面积注水方式；位于三肇凹陷朝阳沟油田，由于断层裂缝发育，各断块拟定为九点法面积注水。3.油层及流体物理性质对于物性差低渗入油层，普通都选用井网较密面积注水方式。由于只有这样布置，才可以达到一定采油速度，获得较好开发效果和经济效益。在选取注水方式时，还必要考虑流体物理性质，由于它是影响注水能力重要因素。大庆油田喇、萨、杏纯油区，虽然注水方式和井网布置各种各样，但原油性质较差油水过渡带注水方式却比较单一，重要是七点法面积注水。4.油田注水能力及强化开采状况注水方式是在油田开发初期拟定，因而，对中低含水阶段是适应。油田进入高含水期后，为了实现原油稳产，由自喷开采转变为机械式采油，生产压差增大了2～3倍，采液量大幅度增长，为了保证油层地层压力，必要增长注水强度，变化或调节本来注水方式，如对于行列注水方式，可以通过切割区加密调节，转变成为面积注水方式。在油田开发过程中，人们在进一步研究油藏地质特性基本上，进行了各种办法研究探讨，来选取合理注水方式。一是采用钻基本井网作法，即通过基本井网进一步对各类油层发育状况进行分析研究，针对不同类型油层来选取合理注水方式；二是开展模仿实验和数值模仿理论计算，来研究探讨不同注水方式水驱油状况和驱替效果，找出可以增长可采水驱储量合理注水方式；三是开展不同注水先导实验。第九节井网密度合理选取井网密度始终是油田开发中一种重要问题，普通应以至少井数能获得最大最后采出油量及最佳经济效益为目的进行选取。一、井网密度、合理井网密度和极限井网密度井网密度是油田开发重要数据，它涉及到油田开发指标计算和经济效益评价，对于一种固定井网来说，其井网密度大小与井距大小和井网形式(三角形或正方形)关于。井网密度有两种表达办法：一种是平均单井控制开发面积，常以km2／井或hm2／井表达。其计算办法是，对于一套固定开发层系，当按照一定井网形式和井距钻井投产时，开发总面积除以总井数；另一种是用开发总井数除以开发面积，即平均每平方千米(或公顷)开发面积所占有井数，常以口／km2或口／hm2表达。随着井网密度增大，原油最后采收率增长，也就是总产出增长，但开发油田总投资也增长，而开发油田总利润等于总产出减去总投入，总利润是随着井网密度而变化。当总利润最大时，就是合理井网密度；当总产出等于总投入时，也就是总利润等于零时，所相应井网密度是极限井网密度。在拟定一种油田井网密度时，由于要考虑到市场对原油需求状况，往往实际井网密度介于合理井网密度和极限井网密度之间。二、拟定井网密度时要考虑几种关系1.井网密度与水驱控制储量关系水驱控制储量是制约最后采收率至关重要因素，研究表白，要使最后采收率达到50%，水控制储量至少要达到70%，而加大井网密度，可以提高水驱控制储量。加密井网之因此能加大水驱控制储量，是由于通过加密井网来提高小层连通限度，增长波及厚度，提高层内低渗入区波及限度，加强不吸水层或吸水很少层开发。2.井网密度与井间干扰关系井网加密，井间干扰加重，井间干扰时，将不能充分发挥各井作用，从而减少各井运用率，因而在拟定井网密度及进行井网调节时，不应使加密井导致井间干扰与加密井提高可采储量收益相抵消。3.井网密度与最后采收率关系井网密度与最后采收率经验式较多，例如指数关系为E(1-1)式中F——单井控制面积，km2/井；ED——驱油效率，对于一种油田应为常数；ERU——最后采收率；α——系数，用回归办法拟定。从式(1-1)看出，随井网密度减小，最后采收率呈减速递增趋势，井网密度越小，最后采收率越大。用该式可以对开发过程中井网密度与最后采收率进行分析。4.井网密度与采油速度关系从某油田资料记录得出采油速度与井网密度关系如图1-13所示。从图中可以看出，初期随着井网密度增长，采油速度明显提高，继续加密井网，采油速度增长减缓，因而，通过加密井网提高采油速度是有限。5.经济效益与井网密度关系在当前价格体系下，考虑加密井网所投入资金与增长可采储量收回资金之间关系，要达到一定利润，也就是要有一定经济效益。三、拟定合理井网密度几种简朴办法1.加密调节合理井网密度计算办法用同类油田数据，用最小二乘法回归出采收率与井网密度指数关系。设油田当前井控面积F1(km2／井)，按上述采收率为ER1，如果钻新井合计采油量达到Np时，钻新采油井就是适当，即Np是能获得经济效益采油量，加密后采收率是ER2，则加密井井控面积为(1-2)又由于(1-3)因此有(1-4)式中——加密后井控面积，km2/井；——累积采油量，t；、——加密先后采收率；——单位面积地质储量，t/km2。这里，、、是已知，故可以拟定出加密后井控面积。2.最佳经济效益时合理井网密度计算办法本办法用实际记录资料，以最大经济效益为前提，得出井网密度与最后合计采油量定量关系。考虑到采油费用、钻井费用、产油量增值收入等因素得出最佳经济效益下采油井数为(1-5)式中——最佳经济效益下采油井数，口；——每吨