采油工程方案.ppt

1、采油工程方案的编制,石油大学 吴晓东,采油工程方案,采油工程方案是在油田开发方案的指导下，为取得油田开发的最大经济效益而制定的采油工程纲领性文件。,采油工程方案的特点,在编制采油工程方案时，不但要研究和设计在采油工程方案设计时必须考虑的共同因素，而且要针对每个油藏的特点开展一系列的专题研究。,采油工程方案的作用,通过采油工程方案的研究工作，把油藏工程和地面工程的研究工作紧密结合起来，发挥总体开发方案在油田开发过程中的决策和指导作用，提高油田开发的总体经济效益。,采油工程方案,在编制采油工程方案的过程中，要选用先进、成熟的工艺技术，尽量减少井下作业工作量，并对各个工艺技术进行经济效益评价。,编制

2、采油工程方案应遵循的基本原则,编制方法必须具有较强的科学性 方案编制内容必须全面 必须满足油藏工程和地面建设的要求 加强敏感性研究，进行多方案优化 方案的实施必须具有良好的可操作性 坚持“少投入多产出”的高效益原则,编制方法必须具有较强的科学性,充分利用油田在试、试采中取得的各项基本数据和采油工程概念设计中所 取得的各项研究成果，采用先进的数学模拟、物理模拟方法，对方案编制中所涉及的各项专题开展深入的研究。使方案编制有坚实的实验和理论基础，决策更具有科学性。,采油工程系统的组成,一是具有一定储存和流动特性的孔隙、或裂缝介质系统，即油藏； 二是人工建造系统，包括井底、井筒、井口装置、采油设备、注

3、水设备以及地面集输、分离和储存设备等。,采油工程的任务,通过生产井和注水井采取一系列工程技术措施作用于油藏，使油气畅流入井，并经济有效地举升至地面进行分离和计量。,采油工程的主要目标,经济、有效地将深埋于地下的原油开采至地面，这也是石油工业企业的根本目标之一。,采油工程的主要内容,油田开发总体建设方案的编制是在地质勘探成果和试油、试采工作的基础上进行的，它包括油藏地质研究、油藏工程设计、钻井工程设计、采油工程设计、地面工程设计、总体方案经济评价和总体方案决策等七个方面。,采油工程的主要内容,油藏地质研究：认识和描述开发对象油藏，提供油藏地质模型。 油藏工程设计：加深油藏认识、确定开发方式和规模

4、，划分开发层系,布置开发井网，预测开发动态指标，制订油藏工程方案。,采油工程设计的主要内容,采油工程设计：评价油藏工程方案的工程技术可行性，制订一系列工艺措施方案，以确保油藏工程方案拟定开发指标的实现。 钻井工程设计：建立地层流体的流动通道。,采油工程设计的主要内容,地面工程设计：提供油井产液的地面流动通道，以及实现油气生产的控制、调节与流体的分离、计量等。 总体方案经济评价：从企业生产目的出发，评价技术方案（组合）的经济可行性。 总体方案决策：筛选出技术上先进、经济上合理的工程技术方案。,采油工程方案的依据,油藏地质研究成果和油藏工程方案。 评价油藏工程方案开发指标的可行性，确定为实现油藏工

5、程方案开发指标应采取的一系列工程技术措施。,采油工程方案的任务,进行油藏工程方案生产指标的可行性评价； 确定为实现油藏工程方案开发指标应采取的一系列工程技术措施。 评价油藏工程方案的适应性和可操作性,采油工程方案的地位,实现油田开发指标和原油生产计划的工程技术保证； 地面工程设计与建设的依据； 总体建设方案的重要组成部分和总体方案实施的核心。,采油工程方案编制的原则,符合本油田开发的总体布署和技术政策； 适合油藏地质和油田环境特点； 采用先进而适用的工艺技术，具有良好的可操作性 体现“少投入、多产出”的经济原则。,采油工程方案编制的要求,充分应用油藏地质研究和油藏工程提供的基本资料，以之作为主

6、要的设计依据； 重点论证本油田（设计对象）开发的主要问题、基本工艺和关键技术； 结合油藏特点开展必要的室内和现场工艺试验，并充分借鉴同类油田的经验； 采用先进的理论和设计方法，进行科学论证和方案的优选； 编制的方案应具有科学性、完整性、适用性、可操作性和经济性。,采油工程方案编制的前期准备,早期介入，熟悉和掌握油藏特点，参与油田开发的总体布署工作； 收集和分析油藏地质和试油、试采以及钻井、完井资料； 结合油藏特点和总体布署的要求进行技术调研； 拟订采油工程方案编制大纲、确定重点、提出试采工艺要求和方案编制过程中需要开展的研究课题； 针对油田的某些特殊问题开展专题研究或现场工艺试验，为方案编制进

7、行必要的技术准备。,一、采油工程方案设计的油田地质与油藏工程基础,油田地质基础 油藏工程设计基础,油田地质基础,油藏是采油工程措施的实施对象，采油工程方案设计时，必须获取油田地质资料，然后从采油工程角度加以分析，提出油藏地质对采油工程的特殊要求，确定采油工程方案编制的地质依据。,油田地质资料主要有以下几个方面,地质构造特征，包括地质构造圈闭要素、断层数据、油田地质构造图等。 储层分布特征和油气水关系，包括油田地质特征、油藏构造剖面等。 储层岩心分析，即分析储层岩石矿物组成及其孔、渗、饱状况。 储层裂缝及地应力研究成果。,油藏工程设计基础,分析油藏工程研究成果，明确油藏工程设计指标，是采油工程方

8、案编制的重要内容和设计基础。采油工程方案设计时涉及和需要获取的油藏工程研究的相关内容如下： 油藏流体的组成及性质，包括地面原油性质，天然气性质、油田地层水性质以及地层原油“PVT”等分析资料,油藏工程设计基础,油藏压力与温度，即油田所开发层位的油层压力与温度分布状况。 储层岩石渗流特征，包括其岩石润湿性分析资料和油水相对渗透率关系。 储层敏感性分析，通过对可能造成储层损害的各种因素的敏感程度进行分析，为采油工程技术措施的设计与实施提供依据。,油藏工程设计基础,试油、试采成果及试井资料结实结果。 油藏类型和驱动方式 油田开发层系和开发方式，主要是指开发层系的划分和井网布署状况。 油井产能分布及其

9、变化的预测结果 油田开发指标预测结果,二、开发全过程中系统保护油层的要求与措施,钻井、完井过程中保护油层的要求及措施； 射孔、修井作业中保护油层的要求及措施； 注水过程中保护油层的要求及措施； 增产措施中保护油层的要求及措施； 油层保护措施及实施建议。,三、完井工程设计要求,完井方式选择 钻开油层及固井要求 生产管柱尺寸确定 生产套管设计 射孔工艺方案设计 完井要求及实施建议,完井方式选择原则,符合油藏地质特点，满足油田开发的总体需要 有利于油层保护，尽可能减小对油层的损害 从油田开发全过程出发，满足采油工艺的要求 经济上可行,钻开油层及固井要求,根据选定的完井方式、油藏压力及储层特性，提出对

10、钻开油层、完井液（密度、失水量）以及固井水泥返高和固井质量等要求。,生产管柱尺寸确定,根据油藏工程设计确定的不同开发阶段油水井产量及注入量，对管柱尺寸进行产量、粘度和摩阻的敏感性分析，以确定出油水井生产管柱尺寸。,生产套管设计,生产套管尺寸确定 套管强度及不同壁厚套管下入程序的要求和保护措施 套管密封性要求,射孔工艺方案设计,影响射孔效果的因素分析 射孔参数优化设计 射孔液性能要求 射孔方式及工艺选择,完井要求及实施建议,作为一份完整的完井工程设计报告，最后一部分应对上述研究成果进行总结分析，提出油田开发全过程中完井工程设计要求和完井工程实施方案。,四、注水工艺方案设计,注入水水源选择与水质要

11、求 注水系统压力分析 油藏工程方案中对注水要求的工艺可行性分析 注水管柱设计 注水井投（转）注措施及要求 注水井增注及调剖措施 注水井日常管理要求 注水工艺方案总结及实施建议,注入水水源选择与水质要求,根据储层孔隙结构及敏感性分析结果和油田实际情况，参照石油行业标准的有关规定，选择注入水水源和制定水质标准，,注水系统压力分析,注水井口吸水能力预测方法 利用油藏工程设计的数值模拟结果；根据油水相对渗透率曲线，利用油水两相径向流的公式进行预测；根据试注资料或井底处理措施中挤处理液时所获得的吸水能力预测。,注水系统压力分析,注水破裂压力预测方法根据试注过程中的吸水指标曲线，确定破裂压力；利用探井压裂

12、实测资料或根据地应力和岩石扩张强度，泊松比等岩石力学参数，计算破裂压力梯度，预测破裂压力。,注水系统压力分析,注水压力设计：利用节点系统分析方法，确定注水井的井口、井底压力。,油藏工程方案中对注水要求的工艺可行性分析,保持油藏压力水平的可行性 完成配注量的可行性 注水时机的工艺分析,注水管柱设计,注水管柱结构设计 根据油藏工程方案的注水要求，确定注水井合注或分注管柱及管柱的组成 注水管柱强度设计 主要是进行抗内压和抗拉极限载荷校核计算。包括管柱在不同腐蚀条件下的极限内压、抗拉极限载荷和组合管柱的安全系数计算等。,注水井投（转）注措施及要求,注水井试注要求 注水井投（转）注方式 注水井投（转）注

13、前的油层预处理措施 注水井投（转）注管柱及工艺要求 注水井井筒保护措施,注水井增注及调剖措施,增注措施 调剖措施 注水井增注及调剖措施，一是针对油藏地质特点、配注要求和油层的吸水能力，分析注水井采取措施的必要性，选择增注措施，并预测保证配注要求的可能性；二是根据油藏地质特征及开发动态预测结果，分析采取调剖工作的必要性，在技术、经济论证的基础上，提出采取相应调剖措施的要求。,注水井日常管理要求,注水井日常管理要求，是指针对油田开发特点提出维持注水井及地面系统正常工作的日常挂历要求及某些特殊的要求和措施。,注水工艺方案总结及实施建议,在提交的注水工艺方案最后，应总结和概括出几条明确的结论性意见。同

14、时，对方案的实施提出建议和要求。,五、采油方式优选及工艺方案设计,采油方式选择原则的确定 油藏（区块）油井产能预测与分析 油井生产动态模拟 采油方式综合评价与决策 采油工艺方案的编制,采油方式选择原则的确定,采油方式是任何油田贯穿其开发全过程的基本生产技术，各种采油方式有各自的工作原理、举升能力和对油井开采条件的适应性。采油方式的选择与油藏地质特点、油田开发动态、油井生产能力以及地面环境等密切相关，它直接影响原油产量和油田开发效果。因此，采油方式的优选及工艺方案设计在采油工程方案中占有重要地位。,油藏（区块）油井产能预测与分析,预测油田不同开发阶段各类油井的产液或产油指数及各类油井产能随时空的

15、变化规律。,油井生产动态模拟,根据地面生产和油藏地质条件及各种采油方式的适用范围，初步确定可供选用的采油方式。 根据初选结果，建立各种采油方式的油井生产动态模拟器，主要包括自喷、常规有杆泵、潜油电泵、水力活塞泵、气举等采油井生产动态模拟器。 应用油井生产动态模拟器计算区块或油井采用不同采油方式，在保持一定油藏压力水平、不同采液指数和不同含水阶段的最大产量图版及工况指标。 预测不同采油方式下的油井最大产量，如图6-9所示,采油方式综合评价与决策,在应用油井生产动态模拟器确定出不同采油方式在不同含水阶段的生产技术指标的基础上，综合考虑经济、管理和生产条件等因素后，对不同采油方式作出评价与决策,采油

16、工艺方案的编制,推荐的采油方式及其工艺参数范围 采油设备的类型、规格、数量与性能 配套管柱的结构与强度校核 采油方式选择结论及实施建议,六、低渗透油藏整体压裂改造方案设计,压裂改造的地质及油藏工程基础分析，包括构造特征与地应力分析、储层及岩性特征分析，油藏工程设计的布井方案及配产要求分析，整体压裂改造的必要性及可行性分析等。 整体压裂改造方案设计的主体内容有压裂液的选择、支撑剂的选择、 压裂方式选择、整体压裂改造的数值模拟以及压裂工艺参数设计,评价各整体压裂改造方案的效果。预测方案的经济效益、进行方案的综合评价，以对比筛选整体压裂改造方案 最后编制低渗透油藏整体压裂改造方案文档，并提出实施建议。,七、采油工程配套工艺设计,解堵工艺设计 油、水井防砂工艺设计 清、防蜡工艺设计 油井堵水工艺设计 清防垢及防腐工艺设计,解堵工艺设计,可能造成油层损害的原因、损害类型及程度分析 解堵方式（酸化、压裂或其它方法）的可行性分析 解堵工艺方式的选择及工艺参数设计 推荐解堵工艺方案,油、水井防砂工艺设计,出砂的可能性及出砂规律分析 防砂方法选择 防砂工艺参数设计及配套技术 推荐的油水井防砂工艺方案及配套技术,清、防蜡工艺设计,含蜡量、蜡性及结蜡规律分析 清防蜡方法选择 清防蜡工艺参数设计 推荐清防蜡工艺方案,油井堵水工艺设计,油