油田开发方案

第2章区域地质概况

2.1胜利油田概况

胜利油田是胜利石油管理局、胜利油田分公司的统称。工作区域主要分布在山东省东营、滨

州、德州、济南、潍坊、淄博、聊城、烟台等8个市的28个县（区）内，主体位于黄河下

游的东营巾。在山东省境内可供找油找气的勘探区域渤海湾盆地（主要有济阳、昌潍、胶莱、

临清、鲁西南等5个坳陷，总面积约6.53万平方千米），油HI已取得探矿权面积4.89万平方

千米，其中济阳坳陷和浅海地区是胜利油田勘探开发的主战场。截至2012年1月1日，胜

利油田取得探矿权勘探面积达19.4万平方千米，油、气资源总最分别为145亿吨、24738.6

亿立方米。

胜利油田地处山东北部渤每之滨的黄河三角洲地带，地质构造极为复杂，断层密布，落差悬

殊，象“一个盘子摔在地上，摔的粉碎，又被踢了一脚“。在开发过程中会遇到很多的问题。

2.2胜利油田草8区块地理位置及地质概况

地理位置位于山东省东港市市A区B村东北约20公里。该区块周围属广大平原地区，输油

管道经过的地区除村落地段地下水埋藏较浅（0.4m〜2.0m）以外，水量较丰外，其余地段

额地下水埋藏较深。工程地区属中温带海洋气候，具有春季多风，夏季多温热，秋季多阴雨，

冬季多干旱同伴有少量雨雪的特点。降水多集中在7-9月份，以短历时大强度的雷阵雨为多。

夏、秋季多阴雨，是影响工程安全的主要气象因素之一。夏、秋季施工应注意井场和住地防

洪抗灾，避免人身、财产的损失。该块为新增储量区，没有形成开发井网，周围无井站和集

输管网及配套设施。

该地区交通便利，通过该地区有一条国道，若干省级公路及高速公路，路况好，可通大型车

辆或重型机械设备等。但附近无配套集输设施覆盖区，故需要根据自然地理概况及有关设计

规范自行设计配套集输方案[3]

储量区，没有形成开发井网，周围无井站和集输管网及配套设施。

该地区交通便利，通过该地区有一条国道，若干省级公路及高速公路，路况好，可通大型车

辆或重型机械设备等。但附近无配套集输设施覆盖区，故需要根据自然地理概况及有关设计

规范自行设计配套集输方案[3]

第3章设计基本参数

3.1油藏几何参数及各小层物性

表1油藏基本参数表

序号

油层顶深（m）

油层有效厚度

（IB）

含油面积（km2）

孔隙度

渗透率（10-3pnf）

122162.5512

0.3300221.2222212.750.3412277.5322262.880.3275348.8422313.560.3243479.65223

63.740.3365559.7622433.660.3328588.1722514.020.3298546.5822584.150.3374453.5

922644.240.3435338.610

2271

4.32

03436

302.6

地层压力梯度：O.IMPa/lOm,地温梯度度:3.7t/100m；由上表计算可得(厚度加权法)

[4],底层有效厚度之和：

m

hhii87.351O

1

平均孔隙度：

3351.0

ii

ih

h

平均渗透率：

231015.421m

3.2流体物性

地面条件下：

地层条件下：

地层泡点压力：

原油体积系数：；

30/9.0cmg；

3/O.lcmgw；smPa5.10|.i()；smPaw45.0；MPaPbl5；0

6

水的体积系数：3.3油水相渗关系

表2油水相渗数据表

SwkroKrw0.3200.61700.00000.3520.56440.00530.3840.55210.00720.4160.45030.0118

0.4480.42320.02030.4800.34880.02750.5120.31050.04110.5440.25400.05350.5600.2321

0.06270.5760.20650.06420.5920.1958().07580.6080.16350.08380.6240.15020.09010.640

0.13050.09780.6560.10570.11100.6720.08950.12640.6880.07020.12430.7040.05590.137

70.7360.04110.15390.7680.02650.17830.80

0.0000

0.2000

3.4井眼半径

井眼半径0.1m；

3.5油水井操作条件

注采压差：3MPa；

排状注水的排距与井距之比为2：1；要求油田的初期采油速度达到3%；油水井正常生产

时间为300天/年;

3.6常用经济指标

钻井成本：3500元/米；注水单价：10元/米3；输油单价：60元/吨；生产维护费：150

元/吨：作业费用：150元/吨；

地面工程建设费用为钻井费用的30%；原油的商品率：95%；原油价格：3000元/吨；贷

款利率：6.15%：存款利率:3%：

第4章设计内容

4.1分析油藏纵向非均质性并计算储量4.1.1储层非均质性

储层的各种性质随其空间位置而变化的属性，主要表现在岩石物质组成的非均质和孔隙空间

的非均质。碎屑岩储层由于沉积和成岩后生作用的差异，其岩石矿物组成、基质含量、胶结

物含量均不相同，影响到孔隙形状和大小及储层物性的变化，形成储层层内、平面和层间的

非均质性。在注水开发油田中，储层的渗透率是影响油田开发的重要因素。常用渗透性表示

储层的非均质性。通用的表示方法有渗透率级差、变异系数、非均质系数［5］。

储层的非均质性就是陆相储层因为沉积环境、物质供应、水动力条件、成岩作用等因素的影

响，使得储层在岩性、物性、产状、内部结构等方面存在的极不均匀的变化和差异。由于因

陆相沉积气田具有砂泥岩多旋回性、多韵律性、平面相变化等特征造成天然气储层存在严重

的非均质性，是严重影响气田高产稳产的时间长短和最终采收率高低的主要因素之一，那么

储层的非均质性描述就是气藏开发中后期储层研究的核心内容。包括由储层沉积过程、成岩

作用和后期构造运动（包括各种断裂运动）所形成的各种成因储层非均质性研究。对一个气藏

而言，储层非均质性大体上可以分为五个层次:第一层次是气藏规模的沉积相造成的层间非

均质性；第二层次是油层规模的沉积微相及砂体切叠和相变关系造成的平面非均质性；第三

层次是由砂体的内部韵律性、沉积结构和沉积构造等造成的层内非均质性;第四是由地应力、

裂隙、裂缝及各种断裂构造造成的储层空间非均质性；第五层次是成岩作用造成的孔喉规模

微观非均质性。

由于构造为-平缓鼻状构造，无大的断裂带出现，整体构造简单，韵律性强，上下邻层构造

形态一致，无大的隆起和断裂带，即使小裂缝也只是偶见，且规律性不强，故构造因素对储

层的非均质性影响较小；而平面上受沉积微相变化以及成岩后生作用的影响较大。

常用的处理纵向非均质的方法是，按渗透率分布将油区分成除渗透率不同处，其余各项参数

都相同的等厚度，每一个层都被认为是均质的，各层之间相互隔绝。本油区10个小层，孔

隙度的变化不大，都在0.3351左右，近似认为其厚度都是相同的，此方法进行计算求得反

映渗透率非均质程度的参数一变异数［6］。

表3各小层平均渗透率

符号

1

2345678910渗透率IO-3um2

221.2277.5

348.8

479.6

559.7

588.1

546.5

453.5

338.6

302.6

3

31061.411）6.3025.4535.5461.5887.5596.4798.3485.2772.221（10

1

ImKnKj

（4-1）渗透率的变异系数KV为

件，渗透率，油层分布面积，层内非均质程度等。

根据油区各小层基本资料，该油藏各小层渗透率多在200-600(2310m)间分布，属于高

渗油藏，且各小层孔隙度都比较接近，变化不大，均质程度较好，因此将以10小层作为一个

开发层系进行开发［9］。

4.4注水方式的选择

经过查找相关资料，结合胜利油田草8区块的实景情况，决定选择排状注水方式进行开发。

因为采油速度要达到3%,而排状注水适用于高速开采油田。

4.5利用排状注水开发指标计算4.5.1油田开发井网部署的原则

部署并网时，应采取科学、合理、经济、有效的并冈部署应以提高藏油动用储量、采收率、

采气速度、稳产年限和经济效益为目标，其总原则是［1()］：

(1)井网能有效地动用油藏的储量；(2)能获得可高的采收率；

(3)能以最少的井数达到预定的开发规模；

(4)在多层组的油藏中，应根据储层和流体性质、压力的纵向分布、油水关系和隔层条件，

合理划分和组合层系，尽可能做到用最少的井网数开发最多的层系。

在总的井网部署原则下，具体进行井网设计时，应以地质为基础，主要采用油藏数值模拟技

术，进行多套方案计算、对比和优化，论证不同地质特点和要求的井网和最大井距，论证单

井最优控制面积和储量，论证获得最佳经济效益的井网系统、密度和井距。在设立对比方案

进行数值模拟计算前，根据油田开发特点、油藏的类型、驱动方式、相似油山的经验，进行

井网井距对比方案的论证和计算。

12

布井方式的确定

布井方式的选择主要取决于：a、构造形态；b、储层分布及其非均质性；c、边底水分布状

况。从油藏开发的全过程分析，不均匀布井有它的许多优点，如高产井多、地面采输比较集

中、初期开发经济效果好，但不均匀布井的缺点是地层压力分布不均匀，在开发后期招影响

气藏的最终采收率，在根据本题的实际情况，可采用均匀布井方式。由于该地层的储集性质

相对较为均匀，使用正方形或三角形均匀布井系统在开发过程中不形成共同的压降漏斗，即

在开发过程中，每口井的地层压力基本上接近的，并且等于当时的平均地层压力。因此，均

匀布井在油藏中具有以下优点：

(1)油井产量大于其他布井系统时的产品；(2)油田开发所需的井数也是最少的：(3)各井井口

压力基本上是相近的；(4)在更长的时间里都不需要增压开采。

计算初始产量，并根据油田产量要求确定油井数及水井数。初始产量：e

wiroLp

Skkq

()0)((4-7)

设井距为X(m),则排距为)(2mXL,截面积；ihxxhA由相渗关系数据表知，

束缚饱和度320.0wiS对应的roK=0.617

cmhxx

P

SKKALPSKKqi

wiroewiro/54.133110087.35230

5.10617.01015.4212)()(33

000

(4-8)

化为地面产量:dmq/52.1061024360008

.154

.1331360初期采油速度为3%,故初始年采油量为：300%30nqNQ

24.85300

52.106%

31008.9300%370qNn(4-9)

取井数n=86口，因为油水井比数为卜1,故水井数量86'n口。

4.5.2计算井距与排距

井距口1]

井距确定的原则

①有效地控制和动用绝大多数的油层和储量；②在水驱开发条件下，保证有较高的注水波

及系数；③能够满足一定的采油速度和稳产年限的要求；④要有较好的经济效益。设井距

为X,则排距为2X,如右图：则Snxx4

m

nSx77.186864101246

2373.54Lxm则，排距4.5.3前缘含水饱和度的计算

根据相渗关系表中数据，计算含水率)(wwSf及)(wwSf随wS的变化)CwwSf。所用公

式：1

3113

31

)

()()(w

所有计算结果见图42图4.2相对渗透率曲线

根据表中数据wS、)(wwSf、)('wwSf,在坐标纸中以wS为横坐标，以‘

W

wft\为纵坐标，分别绘出wwSf~关系曲线和wwSf」关系曲线。在含水率与含水和度曲线图

中，通过束缚水饱和度wiS点对wwSf~先作切线。得到的切点所对应的含水饱和度即为水

驱油前缘含水饱和度wfS,因此求得的前缘含水饱和度(见图)456.0wSo

4.5.4见水前及见水后的开发指标

①求非活塞因子B

I)

ooooc

SwfSmrwrrowwfwwiroSKSKSdfSfSKB(4-11)

由数据知456.0wfS,011.4)C

wfw

Sf；束缚水饱和度为32.0wiS,617.0)(wiroSk；

残余油饱和度为2.080.01orS,8.02.011ormSS；积分

()353.2)

0()

()()0(，

1

SKKSfSKSKSdfrwrowSSrwrrowwf

m

中(4-12)B

②以一年为一个点计算见水前开发指标(以下q均为单井日产量)公式:

e

fwfwt

wfwfe

fLLSftdt

tqA

SfLLLB

qtqtq

)(1)()

(1

1)

()('O

1

,0

22(4-13)

其中，0q为初始产量，fL为油水前缘位置

[12]。224502.1277.186iiii

i

ihxhxh

hA(4-14)

15

公式：

e

fwfwt

wfwfe

fLLSftdt

tqA

SfLLLB

qtqtq

)(1)()

(i

1)

OCO

1

'0

22(4-13)

其中，0q为初始产量，fL为油水前缘位置

[12]o224502.1277.186iiii

i

ihxhxh

hA(4-14)

第一年：

wfw

fLdt

tqA

SfL

09.5730052.1062245011

.4)0(0

1

未见水。

1173

.11

54

.37309

.576869.01

I

1

)(1

e

fLLB

呜

0381.054.37309.57011.41)(1

efwfw

LLSft(4-15)

第二年：将第一年中求得的)(ltq有因次化，作为第二年的初始产量。

5

.67660300015.11930052.106)(/015.11952.1061173.1)()(01011

dttqd同理求得：

e

fLL88.1205.676602245011.4

第三年：将第二年中求得的）（2tq有因次化，作为第三年的初始产量。第三年：将第二年中

计算所得的年末产液量作为第三年的产量，用同样的步骤计

算）（）（）（'

2'lqSZSfSwewewwe、、、，

及对应的有因次产量2q,Oq,wq,直到％95）（大于wwSf,若在曲线图中查到的weS不是数

据表中的含水饱和度，则利用插值法求得的对应

4.5.5将计算结果汇总,制成开发指标汇总表

其中：日产液=单井日产量x井数采出程度二累计产油量+地质储量

每年的含水率取上一年为年末来计算求得的含水率。因为是在在第四年见水，故将第四年

分成两部分：见水前和见水后，对应表中第的两个第四年。表4见水前，后开发指标汇总表

时间

（年）

日产液

累产液

日产油（t）

累产油（t）日注水

累注水

含水率（％）

09161274821681722451600916127482160110235.358188037926.84482965210235.358

188030211826.7936681376897136362II826.793668130314264.8136462537458937387

114264.8136462530419146.2179924407234.61154425119146.217992440042925920128

3475925.7II97682729258201283470519961.2261167073715.21309138719961.22611670

757.562094132399007333614092187209413239900781.37245043975020734841513738

7245043975020784.182035145855507250915890087203514585550785.8918064512747

07211716525187180645127470787.7103263061063707264217317787326306106370788

.3112620968926407188717883887262096892640791.9122356175994707148418329087

235617599470792.8132604283807307159418807287260428380730793.714

39889

95774（X）7

1795

19345787

39889

95774007

95.5

19

4.5.5将计算结果汇总,制成开发指标汇总表

其中：日产液二单井日产量x井数采出程度=累计产油量+地质储量

每年的含水率取上一年的年末来计算求得的含水率。因为是在在第四年见水，故将第四年

分成两部分：见水前和见水后，对应表中第的两个第四年。

表4见水前，后开发指标汇总表

时间

（年）

日产液

累产液

日产油（t）

累产油（t）日注水

累注水

含水率（％）

091612748216817224516（X）916127482160I10235.358188037926.84482965210235.358

188030211826.793668137689713636211826.793668130314264.8136462537458937387

I14264.8136462530419146.2179924407234.61154425119146.217992440042925920128

3475925.71197682729258201283470519961.2261167073715.21309138719961.22611670

757.562094132399（X）73336140921872094132399（X）781.37245043975020734841513738

7245043975020784.182035145855507250915890087203514585550785.8918064512747

07211716525187180645127470787.7103263061063707264217317787326306106370788

.3II2620968926407188717883887262096892640791.9122356175994707148418329087

235617599470792.8132604283807307159418807287260428380730793.714

39889

95774007

1795

19345787

39889

95774（X）7

95.5

4.6经济评价4.6.1经济评价概要

油田的经济评价就是对各种可能的开发方案从经济上进行分析和评价，从而优选出经济效益

最好的方案；或者对给定，根据评价中是否考虑资金的时间价值，油田开发方案的经济评价

方法分为静态经济评价方法和动态经济评价方法；从经济评价的角度，又可分为财务评价和

国民经济评价。项目经济评价采用费用一效益法。在油田地质、油藏工程、钻井工程、采油

工程和地面工程等课题研究成果的基础上，按照国家计委颁布的经济评价方法与参数的要

求，根据国家现行财税制度和价格体系，结合某公司的实际情况，对方案的投资、采油成本

费用和油价进行了详细估算、预测。对油藏工程设计的多个技术上可行的开发方案进行评价;

考察方案的盈利能力、清偿能力等财务状况，据以判别方案的财务可行性［14］。

由于能力有限，本文只进行简单的开采，建设，生产等方面的经济评价。

462计算每年的现金流量

第i年的累计现金流量:（第i-1年的累积现金流量）x（1+利率）计息周期+（第i年的

纯收入）（4-16）将计算结果列表5其中：钻井费用=钻

井成本x（油井数+水井数）x井深

表5经济评价表

时间

（年）

生产数据

收入

纯收入

年产油量年注水量原油销售额生产维护注水费

输油费作业量

钻井及地面维护费

0

2451600274821669870600003677400016489296147096000367740000134950340

0

5069457304I23780523070587677744820035670780184235221426831203567078000

5902925958223067003548010657409500034600500212880601384020003460050000

57223949403223740042794406376590(X)033561000256766401342440003356100000

554544936042602956

6482094

7418424600

39044340

38892564

156177360

390443400

0

6442467876时间

(年)生产数据收入纯收入

年产油量年注水量原油销售额生产维护注水费

输油费作业量

钻井及地面维护费

5

1114560598836031764960001671840035930160668736001671840000

2739324240610(X)8006282300285228000015012(X)0376938006(X)4800015()12()0000

245429820071045200735120029788200001567800044107200627120001567800000

255844080087527006105300214519500011290500036631800451620001129050000

183759120014538500

11966700

1534725000

80775000

718(X)200

32310000

80775000

0

1269064800

4.7计算含水率70%~95%间的数据4.7.1计算可采储量和采收率

第五型水驱规律曲线方程为

RR

aNNppmaxmaxlog(4-17)

根据见水后开发指标中累积产油量，含水率资料-，可求出

水油比R及maxmaxlog49

表6累积产油表

时间(年)累积产油Np(100000()含水率fw,%水油比

RRmax/Rlog(Rmax/R)6140.981.34.34711.271.0527151.384.15.2899.2640.96678158.9

85.86.0428.1090.90899165.287.77.1306.8720.837010173.18837.5476.4920.81231117

8.891.911.344.3200.635412183.292.812.883.8040.580213

188.0

93.7

14.87

3.295

0.5178

如图4.3所示：将曲线向左延伸，在横坐标Rmax/R=l获得：

5pmaxN20010t

这是该油田的可采储量，由此得其最终水驱采收率为：

4.7.2确定递减类型和递减规律

指数递减的半对数直线关系为：loglog2.303

ia

QQt调和递减的半对数直线关系为：loglog2.303i

ipi

aQQNQ

因此，将时间t,产量Q,累积产量Np及logQ计算的数据填入下表得：

表7产量递减表表7产量递减表

tQ(IOOOOC/a)logQNp(IOO(X)Ol)6100.12.0140.97104.522.019151.3875.271.876158.9963

.511.802165.21079.261.899173.11156.611.752178.81244.521.648183.213

47.82

1.679

188.()

比较上述两图可知，递减类型更符合调和递减，基本为一条直线，利用表中1=6

和t=9