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油气田开发地质学第一章、油田开发原则及开发方案的编制绪论

《油田开发地质学》所研究的主要内容是科学地、合理地开发油田的问题。即如何更多(采收率)更快(采油速度)地将储集体中的油气开采出来。本课程重点学习和掌握的是进行油田开发方案设计和开发过程中对油田静态(油藏评价、储层评价)、动态(压力、吸水/产出剖面、油水运动等)分析的基本原理和基本方法,以及对各种提高采收率的方法的介绍,最终建立精确的地质模型。有科学合理地开发油田首先:要对开发的对象—油层及其中流体的特性有深刻的认识其次:是要制定出适合本油田情况的开发设计方案同时:在开发过程中经常对油层的动态进行预测和分析,不断加深对油田的认识,进行油田开发方案的调整,做到自始至终地科学与合理地开发油田。自从美国和俄国等主要产油国先后于1859年及1860年开始采油以来,油田开采和开发产业已经历了140多年的发展过程,目前油田开发事业已发展成为应用现代先进的科学技术和装备建设起来综合工业部门,成为整个石油工业上游生产中极为重要的环节。各主要产油国的采油速度不断提高,加上新的大油田发现不多,所以储采比下降较快,因此在油田开发中对提高老油田采收率的问题就显得日趋重要。近一些年来,特别是美国大力地进行了提高油层采收率的室内和现场的实验研究工作。其主要途径是通过热驱油和化学驱油的开采方式进而提高油层的采收率。我国的大庆油田是世界上特大油田之一,在大庆油田的开发过程中,石油开发工作者从油田开发一开始,就认真地作好每一项开发技术的基础工作,同时有认真吸取世界先进产油国家在油田开发方面的经验教训,采取早期开发注水等一系列先进的开采技术使大庆油田年产5000万吨的原油产量稳产长达40多年的高水平。为我国陆相储层油田开发事业提供了宝贵的经验,使我国的油田开发研究和技术跨进世界的先进行列作出了重大的贡献。另外随着开发水平及采油技术的不断发展和提高,我国在三次采油方面也有了长足的进展。如新疆克拉玛依油田,辽河的高升油田在热采方面已具备较高的水平;大庆、大港油田在化学聚合物驱方面也取得了较大的成绩,也就是说,在提高油田开发采收率方面的研究正在发生着日新月异的变化,油田开发的综合研究由宏观到微观,由定性到定量,由单一学科向多学科综合方向发展。因此对我们每一位从事石油地质的工作者来讲,学习油田开发知识掌握油田开发的基础工作方法将是十分重要的。静态:对地质体、储油层的认识、追踪。对储层孔隙结构非均质特性的了解及对油水(运动)分布的控制影响。动态:流体(油、气、水)在地下储集层中渗流运动特征,分布特征。通过产量、压力的变化来判断分析。第一章

油田开发原则及开发方案编制第一节油气藏的驱动方式及其原理油田开发的核心是采油和采气所谓采油,首先是使地层中的油气流到井底,然后再将井底的油、气举升到地面。抽油装置示意图1—吸入凡尔;2—泵筒;3—活塞;4—排出凡尔;5—抽油杆;6—油管;7—套管;8—三通;9—盘根盒;10—驴头;11—游梁;12—连杆;13—曲柄;14—减速箱;15—动力机油藏中存在着各种能量,能够把油气驱向井底和举升到地面,这些能量会随采油过程发生变化。因此必须对油气的流动方式及流动过程中各种能量的变化及其变化的原因有所了解,以便充分利用这些能量来驱动油流,最后使油藏中的油尽可能多地采出到地面,也就是使采收率高一些。对于油田开发工作者来说,不仅要了解开采前地层流体的性质,而且要研究开采过程中油藏内部发生的各种变化,从而找出石油采收率低的原因,以便采取解决问题的措施。通常油藏本身及其周围含水区这个统一的水动力系统而言。油层骨架不仅承受上覆岩柱的正压力,而且也受到含水区的侧压力(如有露头时),流体则主要受着水柱的恒定压力。另外,岩石和流体本身具有压缩性,在开采前处于平衡受压状态。他们都潜存着某种使其恢复到受压前状态的能量。这种能量表现形式就为油层压力,而压力的形成大小又是由各种因素决定的。油层中具有以下几种能量一、油藏内岩石和液体的弹性能由于岩石和流体都具有一定的可压缩性,油藏在开采前处于一种均衡受压状态,当钻井打开油层后,井底压力降低并和附近地层压力产生了压力差。这时油层平衡状态受到了破坏,从而引起了岩石、油、水的膨胀,结果释放出一部分能量把一部分石油驱赶到井底或进而举升到地面。同时,由于井底附近的压力降,又会形成和它周围地层的压力差,这种压力降迅速向油层内部传递,从而使油层内部不断地释放出弹性能,驱赶油流流向井底。在油层压力高于饱和压力时,油层的弹性能量大小将取决于岩石和流体的压缩系数及油层压力降的数值,这种能量驱油时,油层的孔隙体积和流体密度会发生变化,但孔隙内原油饱和度不会变化。虽然岩石和流体的压缩性很差,即体积变化值很小,但油藏的含水区域很大而且压力很高,实际证实有相当数量的原油是靠弹性膨胀采出来的。这种能量在含水区没有地面露头(断层遮挡等),且范围极小的油藏(直径在15公里以上)中最为重要,而且一般在油藏开采初期起的作用很大,以后随着油田的继续开采,因弹性能量释放是有一定限度的,故而其驱油能力也随之下降,所以这种能量驱动油流也是有限度的,不是油流的主要动力来源。因此油田在开发初期就采用向油层注水的边注边采的开发方式,就是使弹性能量驱动变为水压驱动,以保持地层压力尽量不减,来提高原油采收率。二、含水区的弹性能及水注压能由于油藏的范围有广大的含水区域,有时含水区和含油区是连通的,因此在油田开发前,整个区域都处在压力平衡状态,所以油藏在开采前含水区和含油区之间不会发生液体的流动,当钻井打开油层后井底周围形成了一个低压区,油就开始流向井底。同时由于不断采油,使油层中压力低于周围含水区的压力,水就开始推油,并侵入含油区,这样原来含油区就逐渐被水占据,形成一种水推油的能力,这种能量称之为水压驱动,这是驱油最有效的一种能量,若能严格控制边水均匀推进速度,油水边界均匀收缩,那么水则不会发生舌进现象,这时油田的采收率可达50—80%。水压驱油的特点是:1、油层压力变化小2、油井产量大而稳定这种驱动存在的条件是:要有含水区,与地面水(江、河、湖泊)最好连通,能经常得到地面外来水以补充能量的消耗,若水域不与地面水连通,就必须人为地专门注水井位油层注水来补充能量消耗,无论人工注水或天然水源给油层补充能量,都必须要求含水区和油层有良好的连通性和渗透性。水压驱动的油田,油层中油是受水推动前进的。所以油层中的含油、水饱和度将不断发生变化。随着水的侵入,含油饱和度会愈来愈低,含水饱和度会愈来愈升高。水压驱动能量包括两种形式:一种是当油层压力降低到含水区时,边水也将在含水区的弹性能作用下向低压处含油区传递,从而把油推向井低。另一种形式是当含水区有露头时,边水仅依靠本身的静水压头推动含油区流入井内,这时弹性能就不再起主要作用。边水压头P等于:r×h/10R—水的重率(吨/米)

H—油层深度(米)

P—边水压力(MPa)从式中可以看出,水头压能的大小和油层埋藏深度即水柱的高度有关,和水源供给量是否充足也有关。三、含油区溶解气的弹性能及气顶区的弹性能

对有气顶的油藏其地层压力等于原始饱和压力,也就是地层中的油已被气体所饱和。当打开油层后,井底压力降在井底附近的岩石和流体中形成驱油的弹性能,由于油层压力的下降,原来溶解在油中的溶解气也要分离出来,这种从气泡状分离出来的气体要发生弹性膨胀,产生一种弹性能。因为气体在膨胀过程中会将原油带出来并挤向井中,这就是溶解气的弹性能驱油。油层这时的含油饱和度会不断降低,这类油田的产量则很快上升,最后,油气产量和压力都在极低的水平上稳定下来,也就是到了开采的末期,需要采取其他的开采方式。相对溶解气来说,岩石和液体的弹性能量很小的。在弹性能驱油中其不是主要动力,而以溶解气驱为主,这种以溶解气推动油流方式称为溶解气驱动。

溶解气的弹性能大小和油中溶解气量多少,溶解系数以及气体的压缩性,还有油层的压力降大小都有关系。生产中完全依靠溶解气驱开采油田是极少的,因为这种驱动的采收率极低,一般不到30%,所以采油中应避免出现这种驱动方式。当油层压力降传到气顶时,气顶气也会发生膨胀从而把油推向井底,这与边水推油情况相似,只是前者由上而作用与油藏,而后者是由下向上作用于油藏,另外气顶驱油能力减弱很快,再者气顶区与含水区相比是很小的,因此它的排油能力是很有限的,同时气驱油不如水驱油干净,所以气驱效率较之水驱油效率要低一些。气顶驱动和溶解气驱动常常一起出现,鉴别他们是困难的。对于气顶驱动的油田,要注意千万不能在气顶上打井采气,否则会造成无谓的能力消耗。无论是溶解气还是气顶气,它们的流动性都比原油好,在流动过程中它们常常超越原油,因此这种能量损失很快,利用气体驱动采出的原油只是很小的一部分,另一方面气顶气又是把原油从井底举升到地面的一种重要的能量。四、重力驱动一切物体都受重力的作用,油层内高于井底处的原油,由于高差而产生原油本身的重力压头也是一种驱油的动力,但在油藏内部,重力是一种很弱的力量,只有当地层条件较为有利时(倾角大,渗透性好,油层厚度大),其他能量已经大量消耗时,重力能才显示出自己的作用。也即在油田开采末期才显出重力的作用,用这种方式开采石油叫重力驱动方式。从以上几种驱动方式看到,油藏的天然能量首先决定于油藏的地质条件,如有无边底水,气顶及其大小,油层埋深深度,连通性等。其次,油藏的驱动方式并不是一成不变的,它可随着油田开发过程和开发措施的调整而发生改变的。因而,在油田开发的各个阶段,驱油能量(或驱动方式)可以从一种过渡到另一种。大港枣园安油藏主要是靠底水弹性水压驱动长庆安塞油田属于构造加岩性圈闭油藏,表现为弹性驱,有不太活跃的边水则表现为边水及弹性混合驱动油藏。如pi>pb未饱和油藏:水压驱动含水区弹性驱动溶解气驱重力驱动开发初期的弹性能(岩石和液体)有含水区水压不足油藏是封闭的开发末期

油藏的驱动方式不同,其油井产量,压力和油气比的变化不同,最终采收率也不同。我们在充分掌握了油田地质条件及技术经济条件的基础上,可以人为的去改善油层的驱动方式,使其保持高效的驱动方式,如对油田注水回注气来保持有效的水压驱动或气顶驱动,或变低效驱动为高效驱动方式来提高原油采收率。小结油藏内岩石和液体的弹性能含水区的弹性能与水柱压力能含油区的溶解气的弹性能与气顶区的弹性能重力驱动第二节油田开发原则及开发方式

一个含油构造经过初探发现具有工业油流以后,接着就要进行详探,并逐步深入开发,油田开发就是依据详探成果和必要的生产性开发实验,在综合研究的基础上,对具有工业价值的油田从油田的实际情况和生产规律出发制定出合理的开发方案,并对油田进行建设和投资,使油田按预定的生产能力和经济效果长期生产,直至生产结束。一个油田的正规开发经历三个阶段1、开发前的准备阶段:包括详探、开发实验等选取代表性的面积,选取某种开发方案,提前投入开发,取得经验,指导全油田的开发工作。主要任务是研究主力油层的分布,厚度和储量,孔隙度的大小和非均质的情况井网研究、生产动态规律研究确定合理的开采工艺2、开发设计和投产,其中包括对油层的研究和评价,全面布置开发井,注采方案和实施。3、方案实施过程中的调整和不断完善由于油气埋藏在地下,客观上造成了在油田开发前不可能把油田的地质情况都认识得很清楚,这就不可避免地在油田投产后,会在某些方面出现一些原来估计不到的问题,使其生产动态与方案设计不符合,加上会出现对原来状况估计不到的问题,使其生产动态与开发方案设计不符合,因而我们在油田开发过程中就必须不断地对开发方案进行调整。油田开发的整个过程也就是一个对油田不断重新认识及开发方案不断调整和完善的过程。我国油田勘探开发应遵循的方针是:

少投入

多产出

确保完成国家原油产量总目标一、油田开发方针和基本原则具体遵循的原则1、在详探的基础上尽快找出原油富集规律,确定开发的主要油层,对此必须实施稀井广探、稀井高产和稀井优质的方针。尽快探明和建设含油有利地层,增加后备储量和动用储量2、必须实施勘探、开发、建设和投产并举的方针,即边勘探、边建设、边生产的方针3、应用在稀井高产的原则下,实行早期内部强化注水,强化采油,并且向油层展开进攻性措施,使油田长期高产稳产。在编制开发方案时,应对以下几方面的问题作出具体规定1、确定采油速度和稳产期限一个油田必须以较快的速度生产以满足国家对石油的需要。但同时对稳产期或稳产期采收率有明确的规定。它们必须以油田的地质条件和工艺技术水平以及开发的经济效益为出发点。一般的稳产期采收率应满足一个统一的标准,即大部分的原始可采储量应在稳产期采出来。2、规定开采方式和注水方式在开发方案中必须对开采方式作出明确的规定,是利用什么驱动方式采油以及开发方式如何转化(如弹性驱转溶解气驱再转注水、注气等)。如果决定注水,应确定早期还是后期注水,而且还必须明确注水方式。3、确定开发层系一个开发层系,应是由一些独立的上下有良好隔层,油层性质相近,驱动方式相近,并且具有一定储量和生产能力的油层组合而成。每一套开发层系应用独立的一套井网开发,是一个最基本的开发单元,当我们开发一个多油层油田时,必须正确地划分和组合开发层系。一个油田要用那几套开发层系,是开发方案中一个重大决策,是涉及油田基本建设的重大技术性问题,也是决定油田开发效果的很重要的因素,必须慎重考虑和研究。4、确定开发步骤

开发步骤是指从布置基础井网开始一直到完成注水系统。对于多油层大油田,在通常情况下应包括如下几个方面:a、基础井网的布置基础井网是以某一主要含油层为目标而首先设计的基本生产井和注水井。它们是进行开发方案设计时作为开发区油田地质研究的井网。研究基础井网时要进行准确的小层对比工作,作出油砂体的详细评价,进一步为层系划分和井网布置提供依据。b、确定生产井网和射孔方案

根据基础井网,待油层对比工作作完以后,全面部署各层系的生产井网,依据层系和井网确定注采井井别并编制方案,进行射孔投产。c、编制注采方案

在全面打完开发井网以后,对每一个开发层系独立地进行综合研究。在此基础上落实注采井别,确定注采层段,最后依据开发方案的要求编制出注采方案。d、确定合理的采油工艺技术和增注措施在方案中必须对油田的具体地质开发特点,提出应采用的采油工艺措施,尽量采用先进的工艺技术,使地面建设符合地下实际情况,使增注措施能充分发挥作用。从以上可以看出,合理的开发步骤,就是如何认识油田和如何开发油田的工作程序二、油田开发层系划分在已开发的油田中大多数是非均质、多油层油田,个油层的特性往往彼此差异很大,因此在研究多油层油田的开发问题时,首先要考虑的问题就是如何划分开发层系。

在同一油田内,由于储油层在纵向上的沉积环境及其条件不同,所以开发过程中层间矛盾也就不可避免要出现,如果不能合理地组合与划分开发层系,会使油田生产出现重大问题而影响开发效果。若高渗透层和低渗透层合采,则由于低渗透层的油流阻力大,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,甚至高压层的油有可能窜入低压层,出现油水曾相互干扰造成开发被动,严重影响采收率。在注水油田上,主要油层出水后,流动压力会不断上升,全井的生产压差会越来越小。这样,注水不好的差油层压力可能与全井的流压相近,因而出油不多甚至不出油,在某些时候还会出现高压含水层的油和水往油层中倒流的现象,这就是见水层与含油层之间的倒流现象。倒流现象示意图以上看出,大段合采时,小层间或砂层组间往往存在着严重的矛盾。一个多油层油田,其油层数目很多,有时往往高达几十个,开采井段有时可达数百米。采油在于充分发挥各油层的作用,使它们注水层吸水均匀、采油层出油均匀,所以往往必须采取分层注水,分层采油和分层控制的措施。从目前的分层技术来看,还不可能达到很高的水平,因此就必须划分开发层系,而使一个生产层系内部的油层不致过多,井段不致过长,这样将更好地发挥工艺手段的作用,使油田开发好。1、划分开发层系的原则划分开发层系就是把特征相似的油层组合在一起,用一套生产井网单独开采。那么具备什么特点的油层可组合在同一开发层系内?总结国内外在开发层系划分方面的经验教训,合理地组合与划分开发层系应考虑的原则是:1)、把特征相近的油层组合在同一开发层系内,以保证个油层对注水方式和井网具有共同的适应性,减少开采过程中的层间矛盾。油层性质相近主要体现在:a、沉积条件相近,属于相近的沉积环境。如湖三角洲、平原和前缘亚相中的分流河道、水下分流河道、河口坝、分流间湾、河漫滩沉积等。b、渗透率相近,即组合层系的基本单元的平均渗透率及渗透率级差在平面上的分布差异不大。c、组合层系的基本单元内油层的分布面积接近(水驱的波及范围)d、层内非均质程度相近通常人们从油层组作为组合开发层系的基本单元。有的油田根据大量的研究工作和生产时间,提出从砂岩组来划分和组合开发层系。因为砂岩组是一个独立的沉积单元,油层性质相近。2)、一个独立的开发层系应具有一定的储量,以保证油田满足一定的采油速度,并具有较长的稳产时间,达到较好的经济指标。3)、各开发层系之间必须具有良好的隔层,以便在注水开发的条件下,层系间能严格地分开,确保层系间不发生串通和干扰。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)、在分层开采工艺所能解决的范围内,开发层系不宜划分过细,以利于减少工作量,提高经济效果,因考虑到目前的工艺技术水平,应在充分发挥现有的工艺措施的基础上,尽量不要将开发层系划分过细,这样可以少钻井,即便于管理,又能达到同样的开发效果。开发层系的划分应在详细研究油田储油层特征的基础上决定。若开发层系划分得不合理或出现差错,将会给油田开发造成很大被动,因而在开发设计时绝对不可掉以轻心。如:在开发层系划分时,未发现隔层尖灭,油层叠置的现象,结果投产后二层系之间油水互窜。油田上下油层驱动方式不同,上部是封闭的弹性驱,下部活跃水驱,合采时相互干扰严重。开发层系划分过细,结果钻井较多,地面管理困难。……2、开发层系划分的方法1)、研究和掌握油层特性是合理划分与组合开发层系的地质基础A、分析油层的沉积背景,研究其沉积条件,沉积类型和岩性组合。在进行这方面的研究通常以砂岩组为单元。油田开发时间表明,只要油层的沉积条件相近,油层性质就相近,在相同的井网注水方式下,开采特点也基本一致。因而在组合与划分开发层系时,应研究考虑把油层的沉积条件相近的油层组合在一起,用同一套井网开发。B、研究油层内部的韵律性,以便划分小层和进行油田的分层工作,同时韵律性在一定程度上也可以反映出油层的沉积条件。C、研究油层的分布形态及其性质砂岩体是构成油层的基本单元,从油田开发的角度看,它又是控制油水运动的基本单元。因此研究油层的分布形态及性质,应从油砂体研究入手,按油砂体来认识油层的分布形态,但是在详探阶段,由于井数较少,可以以砂岩组为单元掌握其共性;同时要对各井中的油层有效厚度,渗透率,岩性等资料进行统计分析,以便研究油层性质及其变化规律,为合理地划分与组合开发层系提供依据。与此同时,还应对各小层的生产动态进行研究,这要在油水井中进行分层试油,试采,测试来完成。通过分层动态研究,了解小层生产能力,地层压力及变化(包括原始压力,压力系数,压力下降速度等)以及各小层的采油指数等。这些将是决定开发层系的主要依据。总之,通过小层动态研究,要对各小层的生产动态有较清楚的了解,从而不至于在组合开发层系时出现差错。2)、研究各类油砂体特性是了解合理划分与组合开发层系的地质基础。对各油层组(或砂岩组)的油砂体进行分类排队,研究每一个油层组内不同渗透率的油砂体所占出量百分数;不同分布面积的油砂体所占储量百分数。不同延伸长度的油砂体所占储量百分数。通过分类研究,掌握不同油层组(或砂岩组)的特点,差异程度及其对开采方式,井网的不同要求。3)、对已开发地区进行油砂体动态分析,为合理划分与组合开发层系提供生产实践依据。4)、综合对比,选择层系划分与组合的最佳方案。同一油田,由不同的参数组合,可提出数个不尽相同的层系划分方案,因而可将各方案进行综合对比,选择最佳方案。主要考虑的指标是不同层系组合所能控制的储量不同层系组合所能达到的采油速度,分井生产能力和低产井所占百分数不同层系组合的无水采收率不同层系组合的钢材消耗及投资效果等经济指标等等等等方案Ⅱ为最佳方案5)、及时进行开发层系的调整当油田以一定的井网和开发方式投产后,依据生产时间中所取得的大量静、动态资料,分析开发中出现的矛盾,可进一步认识油层,检验原层系划分的适应程度。当层间矛盾较大,旧层系油层满足不了新采油速度的要求时,当层系内各层水淹程度不同,或所要求的开采方式不同,出现严重干扰现象时,均应对原来的开发层系进行必要的调整。三、油田开发方式的选择油田开发方式就是指油田在开发过程中依靠什么能量来驱动石油,即采取什么驱动方式来开发油田。石油从地层中远离井筒处流向井筒,需要一定的动力来驱赶油流,这种动力主要靠天然能量,这些能量包括有边水和底水压头,气顶区气体膨胀,原油中溶解气的释放和膨胀,油层和其中流体的弹性能等。这些能量在一定的条件下都能释放出来,使之把地层中的原油驱向井底或地面,不同的油藏其天然能量的类型和大小各不相同,这就是说驱动方式不一样。对一具有较充足的天然能量的油田,在一定时期内(尤其是开发初期),充分利用天然能量采油,可以简化工艺过程,投资小,早投产,见效快,效益高。如某一高压异常油田,其原始压力比油层静水柱压力要高25—65%,利用这部分压力可以采出相当部分的高产原油,这是一种典型的弹性驱动油藏。对于有边水和底水驱动的油藏,可以依靠边水或底水弹性能量驱油。溶解气是与地下原油同时存在的一种能量,也是一天然的驱油能量,对一些原油性质较好,原始油气比较高的油藏(有的可达200万吨)可充分利用溶解气驱油,这也是油田开发中必须慎重加以研究的问题。但是,多数油田能量是不足的,同时,天然能量局限性很大,控制和很难,一般只能在一段时期内起作用,其次是天然能量的发挥是否均衡,往往初期大,可以使油井高产,但很快就递减,不能均衡发挥作用,不能维持较长的稳产。最终表现为采收率很低。国内外油田开发实践表明,一个油田的天然能量即使是非常充分,但仅依靠天然能量进行开发,其采油速度往往很低,再就是利用天然能量采油,油田的调整和控制比较困难(如气顶控制,边水、底水控制和油气比控制等)。因此,现在世界上愈来愈多的油田都是采用人工注水保持地层压力的开发方式。人工注水开发油田的优点是能持续高产驱油效率高控制调整较容易采收率相对高经济效果好但注水开发油田也存在着某些不足之处,主要是无水采收率很低,一般为地质储量的5—8%,甚至更低,这种无水采收率随着原油愈稠,油层非均质愈严重,井网愈稀,其则愈低,所以达到相同的采出程度所需注水量愈大。高含水期的产油量所占总产量的百分数愈高。四、注水方式注水方式,就是注水井在油田上的分布形式,以及它们和生产井之间的排列关系。注水井的分布形式不同,注入方式也就不同,针对不同的油田地质条件选择不同的注水方式,而油层性质和构造条件,是确定注水方式的主要地质因素。目前国内外油田应用的注水方式或注采系统,归纳起来主要有边缘注水,切割注水,面积注水(点状注水)三种。1、边缘注水法用在面积不大,构造比较完整,油层稳定,边部及内部连通性好,油层的流动系数较高,特别是注水井的边缘地区有较好的吸水能力,能保证压力有效的传播,是油田内部收到良好的注水效果。边缘注水的注水井和生产井排列都应平行于含油边缘,以保证含油边缘及内缘向油藏中心部分均匀推进,这种注水方式只在油田面积不大时采用。面积较大的油田采用这种方法将延长开发时间,降低开发速度,这种方式注水使一部分注入水流向外围含水区,从而降低了注入水的利用率,增大注水费用。用这种方法较成功的如:前苏联的巴夫雷油田

我国玉门油田的老君庙2、边内切割注水这种方式适用于大面积,储量丰富,油层性质稳定的油田。这种方式是利用注水井排将油藏切割成较小单元,每一块面积叫一个切割区,可以看成一个独立的开发单元,分区进行开发和调整。

采用内部切割注水的优点是:可以根据油田地质特征来选择切割井排的最佳方向及切割区的宽度(即切割距)。可以使油田各部分都能受到注入水的影响,保持高产稳产,可以使油田优先开发高产地带,从而使产量很快达到设计水平,还可以根据油层探明程度,边勘探边建设,使一个区一直进行建设和投产而不影响已开发区的生产,同时由于在含油区内注水,因此注入水可以充分用来驱油。内部切割注水的特点是由于注水井增多,注水边线也增加,在油层非均质情况严重时或控制调整不当时,容易造成舌进现象,从而影响油田的采收率,另外注水井距小则干扰大。国外一些大油田如原苏联罗马什金油田采取了切割的注水方式,在中央三个较大切割区内增加了切割水线后,注水效果很好,大部分油井保持了正常的自喷。

美国的克利—斯耐德油田,采用切割注水后,使油田原来由溶解气驱动改变为水压驱动,油层压力得到恢复,大部分油井保持了自喷。

还有我国的大庆,由于油田面积大,所以采用了边内切割早期注水的方式开采3、面积注水方式面积注水方式是将注水井按一定的几何形状和一定的密度均匀地布置在整个开发区上。根据油井和注水井相互位置及构成的井网形式不同,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,九点法面积注水和排状注水。早期进行面积注水开发时,注水井经过适当排液,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把油层分割成许多更小的单元,一口井控制其中之一,并同时影响几口油井,而每口油井又同时在几个方向上受注水井的影响。采用面积注水的条件如下:1油层分布不规则,延伸性差,多呈透镜状分布(长庆油田的岩性油藏),用切割注水不能控制多层注水,不能逐排地影响生产井2油层的渗透性差,流动系数低,用切割式注水由于推进的阻力大,有效影响面积小,采油速度低3油层面积大,构造不够完善,断层分布复杂,如我国东部的断陷含油盆地4适用于油田后期的强化开采,以提高采收率5油层具备切割注水或其他注水方式,但要求达到更高的采油速度也可以考虑采用。五、注采井网从平面上看,注水和采油均在井点上进行。在注水井和生产井之间存在压力差,而且被流线连接。在均匀井网内,连接注水井和采油井的是一条直线,是这两井间的最短流线,所以沿该直线上的压力梯度最大。于是注入水在平面上将沿着这条最短流线先推进到生产井,以后才是沿其他的流线突入,这就是注入水的舌进现象。在油井见水时,在注水井与生产井之间只有一部分储量和面积为水所波及。水波及区在井网面积中所占的比值就是均匀井网见水时的面积波及率。在一定油层条件下,均匀井网见水时的面积扫油效率取决于均匀井网形状、油水粘度比、储层的非均质程度。几种几何形状的井网1、五点法五点法井网为均匀正方形,而注水井布置于每个正方形注水单元的中心上,即注水井同样在平面上构成一个相等的正方形井网。每口注水井直接影响四口生产井,而每口生产井又受四口注水井的影响。五点法注水的时候注采比是1∶1,因此这种井网是一种强注采的布井方式。五点法注水井网也可以看成是某一种特定形势下的行列注水,既可以看成是一排生产井与一排注水井交错排列注水,其排距是d,井距是a,且d/a=0.5。

对于这种布井方式,根据理论计算和室内物理模拟实验结果,在地层均质、等厚的情况下,在流度比或油水粘度比等于1时,油井见水时的扫油系数为0.72,当油井见水以后还继续生产,则面积波及系数将不断增大,注入水量愈多,波及系数愈大。

面积扫油系数和油水的流度比有很大关系,流度比越大,则在同一倍数下扫油面积越小。2、七点法注水注水井布置在三角形的顶点,三角形的中心为一口油井,即油井构成正

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