《油藏工程一)》课件.ppt

石油大学1油藏工程(一)石油大学2绪论油藏工程(Reservoir Engineering)油田开发依据详探成果和必要的生产性开发试验，在综合研究的基础上对具有商业价值的油田，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产，使油田按预定的生产能力和经济效果长期生产，直至开发结束。石油大学3绪论影响。油藏工程油田开发从总体上来认识和改造过程 藏的一门技术学。一是认识和分析组成油藏的各个部分的物理化学性质，及其在油气开采中的作用。二是在油气开采过程中，认识油藏内部发生的物理化学变化、机制，及其对油气开采的静态 油气动态过程石油大学4绪论特点 是一门高度综合的技术学科综合分析油藏地质、油藏物理、地球物理（测井，物探等）、渗流力学、采油工程等方面成果，以及提供的信息资料，对油藏中发生物理化学变化进行评价、预测、提出相应的调整措施。具有整体性、连续性、长期性石油大学5绪论对象含油气的地层（间接研究）难度：不可见性、非均质性目标提高油气经济采收率对油藏中发生的各种变化，从开采的角度进行评价、作出预测，并提出相应的技术措施意义对国民经济建设意义重大石油安全战略国家安全战略地位油田开发决策、经营、管理石油大学6绪论探井评价油藏评价开发规划油田投产一次/二次采油动态监测与分析开发调整EOR报废业务领域开发前期、投产期、开采期石油大学7论绪基本内容：一、开发方案设计二、开发动态分析开发前准备开发设计经济评价物质平衡方法经验方法试井分析油藏数值模拟三、动态监测与调整石油大学8绪论回顾历史，展望未来近代石油工业的起点：1859年美国宾夕法尼亚州Seneca Oil Co.井名：DRAKEs Well井深：691/2 ft（21米）设备：钻井井架6马力蒸气机产能：1859年 年产2000bb石油大学9绪论第一阶段（20世纪30s）第二阶段（20世纪3040s）第三阶段（20世纪4050s）开始阶段发展初期发展阶段第四阶段（60s20世纪末）现代化发展阶段第五阶段（21世纪初）高新技术发展阶段石油大学10绪论进入80s后期，世界油气资源的新发现越来越少，油田开发的对象逐步向难开发的地下资源，油气资源开采的技术难度、投资额度和分险程度日益增高。因此，油藏工程已发展为整个油区制定及实施某种优化的油藏管理经营策略。绪论科学技术进步推动着石油工业的发展20世纪2030s，重力、地震折射波、沉积学、引入石油地质，产生一个飞跃：192530年，世界年平均发现原油约27亿吨；193540年，世界年平均发现原油41亿吨。20世纪4050年代，电测方法、蒸汽法开采稠油等技术，年平均原油发现为3355亿吨。注水技术使油田采收率普遍提高了1520。20世纪6070年代，地震勘探的叠加技术、定向钻井技术、大型水力压裂技术，年平均增长量为37亿56亿吨。20世纪80年代以来，石油科技的发展进入了高新技术发展阶段。特别是当前的信息技术，正对世界石油工业进行着一场石油大学 11井深m3000产量t/d0.30.51.03.05.0工业油流标准石油大学12详探探井发现工业油流第一章 油藏工程设计基础1-1 油田勘探开发程序The program of exploration and development for oilfield预探含油构造工业价值开发设计投产石油大学13第一章 油藏工程设计基础1-1 油田勘探开发程序工业价值(commercial value)商业价值：开采储量能补偿它的勘探开发及附加费用与现有（当时）技术水平有关石油大学141-1 油田勘探开发程序从 油藏评价开发规划设计 阶段时间较短 13年是油田开发过程中的关键阶段开发前的准备工作开发前的准备工作（详探阶段）石油大学151-1 油田勘探开发程序开发的准备工作(详探阶段)detailed exploration一、详探阶段要解决的问题1、以含油层系为基础的地质研究地层层序及其接触关系各层中的油、气、水分布隔层、盖层分布及性质特殊层 高压气夹层、水夹层、易塌层石油大学16一、详探阶段要解决的问题2、储层特征及储层流体物性闭合面积含油面积及与外界连通状况 层岩石物性k,S,粘土矿物、润湿性流体物性、p、含蜡、胶质、组分3、储量估算油田建设规模油、气储量，凝析油、气储量4、天然能量评价天然能量的利用、转注时机5、生产能力（含吸水能力）井数、井网石油大学17二、详探阶段要进行的工作1地震细测工作(seismic survey)目的：主要查明油藏构造情况，以便用较少的探井资料井完成详探任务。测线密度：2公里/平方公里结果：目的层构造形态清楚；断层情况清楚（走向、落差、倾角）；含油圈闭面积清楚。探边、探断层。油大学石182钻详探资料井（取心资料井）appraisal well,coring well,information well目的：直接认识油层，为布置生产井网提供地质依据。布井：在初步掌握的构造上布井。一般井距：23公里复杂断快：50进一步勘探的依据二级储量：基本探明储量（控制）：探井、资料井、取心井参数落实，精度70%制定开发方案依据一级储量：探明储量（开发）：第一批生产井（基础井网)参数落实，有生产资料，精度90%生产计划、调整方案依据总 资 源 量工业油流以上储 量资源量探明（一级）控制(二级)预测(三级)潜在推测已开发（I类）未开发（II类）基本探明（III类）ABCCDDEFG非工业价值资 源 量随地质认识程度增加石油大学601、储量的分级分类我国油气储量资源量分级分类表已开发探明储量总 资（Developed源 量 Reserves）工业油流以上储 量案的资源量探明（一级）控制(二级)预测(三级)潜在推测已开发（I类）未开发（II类）基本探明（III类）ABCCDDEFG非工业价值资 源 量随地质认识程度增加石油大学611、储量的分级分类我国油气储量资源量分级分类表总 资 源 量数后所计算的储量。它是编制开发方案和进行工业油流以上开发储建设投量资资源量过正负20。探明（一级）控制(二级)预测(三级)潜在推测已开发（I类）未开发（II类）基本探明（III类）ABCCDDEFG非工业价值资 源 量随地质认识程度增加石油大学621、储量的分级分类未开发探明储量（Undeveloped）指已完成评价钻探，并取得可靠的储量参总 资 源 量储 量工业 探明（一级）控制 预测油已开发 未开发 基本探明流 (二级)(三级)以 （I类）（II类）（III类）上基本探明储量A B（ProvedC）CD DE资源量潜在 推测F G非多层系的复杂断块、复杂岩性和复杂裂缝性油资 源 量工气田，在完成地震详查或三维地震并钻了评价井业价 后，在储量参数基本取全、面积基本控制的情况下随地质认识程度增加值 所计算的储量。该储量是进行“滚动勘探开发”的依631、储量的分级分类我国油气储量资源量分级分类表负30据。其相对误差应小于正石油大学 总 资 源 量工业油流以上储 量资源量探明（一级）控制(二级)预测(三级)潜在推测已开发（I类）未开发（II类）基本探明（III类）ABCCDDEFG非工业价值资 源 量以建立探明储量为目的，在评价钻探阶段的过随地质认识程度增加程中钻了少数评价井后所计算的储量。其相对石油大学641、储量的分级分类我国油气储量资源量分级分类表误差不超过正负50。总 资 源 量工业油流以上储 量资源量探明（一级）控制(二级)预测(三级)潜在推测已开发（I类）未开发（II类）基本探明（III类）ABCCDDEFG非工业价值Possible资 源 量钻探获得油气流、或油气显示后，根据区域地随地质认识程度增加质条件分析和类比的有利地区按容积法估算的储量。是制定评油大学 探方案的依据。价勘石651、储量的分级分类我国油气储量资源量分级分类表总 资 源 量工业油流以上储 量资源量探明（一级）控制(二级)预测(三级)潜在推测已开发（I类）未开发（II类）基本探明（III类）远A（B、CCD）DEFG非工业价值资 源 量今后油（气）田被发现的可能性和规模的大随地质认识程度增加小，要求概率曲线上反映出的估算值具有一定石油大学661、储量的分级分类我国油气储量资源量分级分类表合理范围。石油大学67二、储量计算2、储量的测算模式储量计算方法：（1）类比法（即经验法）（2）容积法（3）物质平衡方法（4）产量递减法（5）矿场不稳定试井方法（6）水驱特征曲线法（7）统计方法石油大学682、储量的测算模式研究方法油藏状态生产作业开发阶段钻前作业类比法容积法动态法模拟研究物质平衡方法递减趋势分析估算变化幅度实际采油量采出油量估算变化幅度废弃石油大学692、储量的测算模式生产曲线累积产量估算变化幅度实际采油量采出油量估算变化幅度石油大学702、储量的测算模式相对风险估算变化幅度实际采油量采出油量估算变化幅度生产曲线生累积产量石油大学712、储量的测算模式油藏状态产作业开发阶段钻前作业类比法容积法动态法模拟研究物质平衡方法递减趋势分析估算变化幅度实际采油量采出油量估算变化幅度废弃相对风险研究方法油 藏气 藏分类标准分类8 3标准(10 m)特大油田8（10 t）10特大气田1000大油田110大气田3001000中油田0.11中气田50300小油田0.010.1小气田550石油大学722、储量的测算模式储量综合评价标准储量规模分类油 藏气 藏分类标准4 2(10 t/km)分类标准8 3 2(10 m/km)特高丰度500特高丰度30高丰度300500高丰度1030中丰度100300中丰度410低丰度50100低丰度24特低丰度50特低丰度 Pb驱油机理：流体和岩石颗粒膨胀；地层压实生产特征：1、压力下降；2、产量下降；3、气油比稳定采收率：110平均3石油大学83三、驱动方式及其开采特征（溶解气）（2）溶解气驱动(solution gas drive)形成条件：1、无气顶；2、无边底水或边水不活跃；3、Pi Pb驱油机理：溶解气膨胀石油大学84三、驱动方式及其开采特征（2）溶解气驱动石油大学85三、驱动方式及其开采特征（气顶）（3）气顶驱动(gas cap drive)形成条件：1、由气顶；2、无水驱或弱水驱；3、Pi Pb4、伴随溶解气膨胀生产特征：石油大学86三、驱动方式及其开采特征一个气顶驱油藏生产数据油藏压力总气油比日产油石油大学87三、驱动方式及其开采特征（水驱）（4）水压驱动(water drive)形成条件：1、有边底水；2、有露头；3、或人工注水刚性水驱：供液速度采液速度(边水充足)弹性水驱：供液速度 10 m单井控制储量 10 万吨3、各开发层系间必须具有良好的隔层。（大庆）隔层厚度 3 米4、要考虑到采油工艺技术水平，相邻油层尽可能组合在一起。13 开发层系划分三、划分开发层系的原则1、同一层系内的油层物性应当接近，尤其渗透率要接近。2、一个独立的开发层系应具有一定的厚度和储量。石油大学99第一章 油藏工程设计基础14 井网与注水方式第一个“五点井网注水”方案，在1924年宾夕法尼亚的Bradford油田实施。1931年，注水应用俄克拉何马，1936年又发展到得克萨斯Fry油田。尽管如此，直到20世纪50年代初，注水才真正得到广泛应用。石油大学10014 井网与注水方式本节讨论：1、为什么选择注水？2、注水时间的确定。3、注采井网系统。石油大学10114 井网与注水方式一、为什么选择注水？注水之所以被广泛地应用于商业性开采石油，主要出于下列原因：（1）水易于获得；（2）水对于低相对密度和中等相对密度的原油是一种有效的驱替介质；（3）注水的投资和操作费用低，而利润大；（4）水注入地层相对容易；（5）水在油层中容易流动。石油大学10214 井网与注水方式二、注水时间的确定1、注水类型从注水时间分三类：早期注水，晚期注水，中期注水（1）早期注水在油田投产的同时进行注水，或是在油层压力下降到饱和压力之前就及时进行注水，使油层压力始终保持保持在饱和压力以上或原始油层压力附近。石油大学103二、注水时间的确定（1）早期注水特点：(1)油层内不脱气，原油性质保持较好；(2)油层内只是油、水二相流动，渗流特征清楚；(3)油井产能高自喷期长(4)采油速度高较长的稳产期缺点：投产初期注水工程投资较大，投资回收期长。适用：地饱压差相对较小的油田。二、注水时间的确定（2）晚期注水开采初期依靠天然能量开采，在溶解气驱之后注水。特点：(1)驱动方式转为溶解气驱；导致o、J、Qo、Rp(2)注水后，可能形成油气水三相渗流；流动过程复杂(3)产量不能保持稳定；对脱气后o 高、含蜡量高的油田渗流条件恶化优点：开发初期投资少，原油成本低。能量石油大学 105二、注水时间的确定（3）中期注水初期依靠天然能量开采，当地层压力下降到饱和压力以下，气油比上升到最大值之前开始注水。特点：(1)随注水压力恢复，地层压力略低于饱和压力，形成水驱混气油方式；(2)注水后，地层压力恢复到饱和压力以上，可获得较高产量。优点：初期投资少，经济效益好；可保持较长稳产期，不影响最终采收率。适用：地饱压差较大、天然能量相对较大的油田。石油大学 106二、注水时间的确定2、注水时机的选择（1）根据油田天然能量的大小原则：满足开发要求的前提下，尽量利用天然能量边水活跃，边水驱满足开发要求不注水地饱压差较大，有较大弹性能量不早期注水（2）油田大小和对油田稳产的要求小油田，储量小，不求稳产期长不早期注水大油田，保持较长时间稳产期宜早期注水（3）油田的开采特点和开发方式自喷采油注水时间早些，压力保持水平较高机械采油不一定早期注水，压力保持低一些石油大学10714 井网与注水方式三、油田注水方式注水方式（也称注采系统）：注水井在油层所处的地位和注水井与生产井之间的排列关系。注水方式分类：边缘注水、切割(行列)注水、面积注水三、油田注水方式(边缘)1、边缘注水(1)边缘注水：把注水井布置在油水过渡带附近内外油水边界油水边界渡带108过含油区油水水边水区缘外注水：注水井布置在外油水边界缘上注水：注水井布置在油水过渡带上缘内注水：注水井布置在内油水边界石油大学石油大学109三、油田注水方式1、边缘注水(2)适用条件：适用于中小型油田，油层构造比较完整；油层分布比较稳定，含油边界位置清楚；外部和内部连通性好，流动系数高。(3)优点：油水边界比较完整，水线推进均匀；控制比较容易，无水采收率和低含水采收率高；注水井少，注入设备投资少。石油大学110三、油田注水方式1、边缘注水(4)缺点：在较大油田的构造顶部效果差，易出现弹性驱或溶解气驱。井排产量递减 5：2：1改善：边缘注水顶部点状注水注入水利用率不高。水向四周扩散111三、油田注水方式(行列)2、切割注水（行列注水）(1)切割注水：利用注水井排将油藏切割成较小的面积，成为独立的开发区域。切割区：两相邻注水井排间的区域。切割距：两相邻注水井排间的距离。(2)适用条件：油层大面积分布，有一定的延伸长度；注水井排与生产井排连通性好；较好的流动系数（kh/）。石油大学石油大学112三、油田注水方式2、切割注水（行列注水）(3)优点：根据地质情况，选择最佳切割方向及切割区的宽度；便于修改原来的注水方式；切割注水面积注水可以优先开采高产地带，使产量达到时间要求。(4)缺点：不适应非均质严重的油田水线推进不均匀注水井间干扰大吸水能力降低113三、油田注水方式内部注水的其它几种形式A.轴线注水：注水井沿构造轴线布置B.环状切割注水：注水井按环状分布水井布在0.4R处C.中央注水：沿R:200300m圆周上布46口水井，中央布12可油井。石油大学(B)(A)(C)114三、油田注水方式(面积)3、面积注水(1)面积注水：把注水井按一定的几何形状均匀地布置在整个开发区上。切割注水的极限形式特点：适应范围广，见效快，采油速度高(2)适用条件：油层分布不规则，延伸性差；油层渗透性差，流动系数低；面积分布大，构造不完整，断层分布复杂；适用于强化采油。石油大学石油大学115三、油田注水方式3、面积注水(3)优点：所有生产井置于注水井第一线，有利于油井受效；注水面积大，受效快；油井有多向供水条件，采油速度高；便于调整。下面讨论常用的面积井网系统石油大学116三、油田注水方式面积井网布置系统特征参数：m生产井数与注水井数之比.F每口注水井控制的面积.S钻井密度(每口井的控制面积)井网密度井网形状：三角形井网正方形井网石油大学117三、油田注水方式面积井网布置系统(一)正方形井网系统以正方形井网为基础，井距：a；井距排距(1)直线系统M1:1F2a2Sa2石油大学118三、油田注水方式(一)正方形井网系统(2)反五点系统M1:1；F2a2；Sa2(3)反九点系统M3:1；F4a2；Sa2(4)反七点系统斜七点M2:1；F3a2；Sa2石油大学119三、油田注水方式(二)三角形井网系统(1)直线系统M1:1；F1.732a2；S0.866a2(2)反七点系统M2:1；F2.598a2；S0.866a2(3)反九点系统M3:1；F3.464a2；S0.866a212014 井网与注水方式四、注采井网的面积波及系数1、面积波及系数：水淹面积与井网控制面积之比在水井与油井之间存在压力分布，相应的流线分布；在均匀井网内，连接注水井与生产井的一条直线形成主流线，其压力梯度最大；注入水首先沿主流线突破，井壁上各点不是同时见水；波及系数与流度比的影响很大。2、研究方法物理模拟：电解模型、X-射线造影、CT数学方法：解析法研究油水接触界面移动规律数值模拟法石油大学2d 2d 2d 2d a a 121四、注采井网的面积波及系数B.丹尼洛夫和P.M.卡茨研究成果，得到面积注水波及系数EA主要受流度比控制。直线井排（见水时EA）：式中：d:排距，m；a:井距，m；M:流度比(w/o)1+M2 M exp 2.776a a 1+8 expE A =kro(s)+krw(s)石油大学M=o w kro(swc)E A =1 0.4413 E A =1 0.428 石油大学 122四、注采井网的面积波及系数当M 1时，d/a1,可将上式简化为：直线井排：交错井排：d 2 Md 2 Ma 1+Ma 1+M五点系统：1+M2 ME A5 =0.718反九点法：E A91+M2 M=0.525反七点法：3E A71+M2 M=0.743石油大学123四、注采井网的面积波及系数讨论：(1)当M增加时，在稳定驱条件下，EA趋于极限值:直线:0.391，反七点：0.590。(2)在M110，EA迅速降低.五点法：M110，EA降低26M510，EA降低2.7反七点法:M510，EA降低1.9五点：0.508，反九点：0.371，EAM反七点反五点直线系统反九点(3)正方形井网 EA 小于三角形井网EA。石油大学124直线井网1/M四、注采井网的面积波及系数各种井网见水后的波及系数随含水上升，EA 还会增加。其值可查标准图版。初始见水线初始见水线1/M交错井网四、注采井网的面积波及系数五点法初始见水线1/M初始见水线边井含水125反九点法石油大学M反九点法初始见水线注入体积M反九点法初始见水线角井含水M14 井网与注水方式五、影响波及系数的因素实际油藏油水前缘在纵向上推进不均匀。体积波及系数EV：水所波及到的孔隙体积与所研究的注水单元的孔隙体积之比。影响EV 因素：(1)注水井网类型；(2)油水流度比；已波及未波及126(3)油层非均质性；渗透率变异系数；垂向渗透率石油大学石油大学127五、影响波及系数的因素影响EV 因素：(1)注水井网类型；(2)油水流度比；(3)油层非均质性；渗透率变异系数；垂向渗透率(4)重力分异石油大学128五、影响波及系数的因素影响EV 因素(1)注水井网类型(2)油水流度比(3)油层非均质性(4)重力分异(5)毛细管力(6)注水速度石油大学12914 井网与注水方式六、布井部署井网问题一直是油田开发中的一个重要问题。井网系统，井网密度，油水井数比合理的注采井网和井网部署要满足以下条件：一、有较高的水驱控制程度；二、要适应差油层的渗流特点，达到一定的采油速度；三、保证有一定的单井控制储量；四、有较高的经济效益。130六、布井部署1、划分开发层系井网套数2、确定油井数已知：N地质储量；v采油速度；q单井产能；生产300天/年，则井数：Nv300qn=3、确定注水井数m值J L2I w+1m 童氏法：大庆油m=I w J L田：前苏联：石油大学 M 0M 0=wo/om=有效渗透率-3/10 um30405060708090100120140150井距/m170184198212225239253266294321335备注生产压差5MPa，采油速度2，稳产到含水70石油大学131六、布井部署4、确定井距油藏工程计算经验方法合理井距（数值模拟结果）132六、布井部署5、合理井网密度井网密度与采收率关系:总产值：NCR总费用：MnbN：地质储量；C：油价n：井数；b：平均单井总费用建立效益方程：f(s)=NCR-M,则：R=Ae B/sR采收率；s井网密度,口/km2；A驱油效率；B参数(储层与流体特征)合理井网密度经济效益最大点=0d(NCR M)ds极限井网密度经济效益平衡点石f(s)=NCR油大学M=0石油大学1331-5 油田开发方案报告编写二、油田开发方案设计内容：1、油田概况；2、油藏地质及描述3、油藏工程设计4、钻井工程设计5、采油工程设计6、地面工程设计7、经济评价8、方案实施要求方案编制要满足技术要求和规范石油大学134二、油田开发方案设计(一)油田概况（1）油田地理位置、气候、水文、交通及经济状况。（2）阐述油田勘探历程和开发准备程度：（工作量）发现井；地震工作量及处理技术、测线密度及成果；探井、评价井井数，取心及分析资料，测井及地层测试试油、试气、试水工作，试采成果及开发试验。（3）油田规模、层系及类型。石油大学135二、油田开发方案设计(二)油藏地质及描述1储层的构造特征（1）构造：类型、形态、倾角、闭合高度、闭合面积。（2）断层性质：条数、分布状态、密封程度、断层要素。（3）划分油层组：描述其岩性及分布状况。（4）划分沉积相带：描述沉积类型、砂体形态、砂体分布（5）分层组描述：埋藏深度、储层厚度、有效厚度、单层层数、单层砂岩厚度及有效厚度。2、储层物性的空间分布（1）孔渗饱：孔隙度、渗透率、含油饱和度、压缩系数（2）非均质性描述：包括层间、平面、层内非均质性。136二、油田开发方案设计（3）微观孔隙结构：包括孔隙类型、孔喉形态、粘土矿物（4）隔层或夹层：岩性、厚度分布、渗透性、水敏性（5）储集层五敏评价：水敏、酸敏、速敏、盐敏、压敏。（6）储集层综合评价和分类。3、流体的性质及其分布（1）流体分布油气水分布：分区块、分层系分布界面：油气、油水界面饱和度：油、气、水饱和度（2）流体性质原油性质：常规物性参数、PVT性质、流变性。天然气性质石油大学 水性质地层石油大学137二、油田开发方案设计（3）渗流物理特性润湿性、界面张力、相对渗透率曲线、毛管压力曲线。计算水驱油效率。4、油藏天然能量（1）压力：原始地层压力、压力系统及梯度、温度及梯度。（2）边底水：确定边底水、气顶的活跃程度。（3）评价：对油藏天然能量进行评价和分类。5、地质储量计算与评价根据油藏描述结果，计算油田地质储量，综合分析各项地质资料，建立储层静态模型。石油大学138二、油田开发方案设计(三)钻井、采油、地面建设工程设计（1）钻井工程要求设计：根据井性质、油层情况设计合理的井身结构；钻井：应实现近平衡钻井和完井；（欠平衡钻井）油层保护：选用保护油气储层的钻井液、完井液；固井：有效地封隔地下的各油、气、水层；完井：一般应采用射孔完井方法；特殊油层，可根据具体情况采用其他完井方法。石油大学139二、油田开发方案设计(三)钻井、采油、地面建设工程设计（2）采油工程要求具有自喷能力的生产井应用自喷的生产方式，不具备自喷能力的生产井应采用机械采油方式生产。提出井下采油工艺及配套工具、装置、仪器、仪表的技术要求。提出测取抽油井与防砂井的产液剖面等资料技术要求。（3）地面建设工程设计要求提出对油、气、水计量精度的要求；提出对注入剂质量的具体要求。水质二、油田开发方案设计(四)油藏工程工程设计油藏工程设计部分包括：油田开发设计原则层系划分与组合开发方式（驱动方式）的选择井网和井距及开采速度的确定油田开发指标预测及经济评价石油大学专题论证140石油大学141(四)油藏工程工程设计1油田开发设计原则坚持少投人、多产出，具有较好的经济效益考虑：储量动用、投产次序、采油速度、稳产年限技术政策界限：(1)采油速度和稳产时间一般情况下:v1.52%，稳产到采出地储2030石油大学142(四)油藏工程工程设计技术政策界限：(1)采油速度和稳产时间(2)规定开采方式、注水方式、含水上升速度含水上升速度：每采出1地质储量含水上升值石油大学143(四)油藏工程工程设计2、设计细则：(1)中、高渗透率多层砂岩油藏：其中大、中型砂岩油藏如果不具备充分的天然水驱条件，必须适时注水，保持油藏能量开采。不允许油藏压力低于饱和压力。(2)低渗透砂岩油藏：要在技术经济论证的基础上采取低污染的钻井、完井措施，早期压裂改造油层，提高单井产量。具备注气、水条件的油藏，要保持油藏压力开采。(3)气顶油藏：要充分考虑天然气顶能量的利用。具备气驱条件的，要实施气驱开采；不具备气驱条件的，可考虑油气同采，或保护气顶的开采方式，但必须严格防止油气互窜，造成资源损失，要论证射孔顶界位置。石油大学144(四)油藏工程工程设计(4)边底水油藏：边、底水能量充足地油藏要采用天然能量开采。要研究合理的采油速度和生产压差，极限压差和极限产量，要论证射孔底界位置。(5)裂缝性层状砂岩油藏：要搞清裂缝发育规律，实施人工注水的油藏，要研究最佳井排方向，沿裂缝走向部署注水井，设计合适的注水强度，防止水窜。(6)高凝油、高含蜡的油藏：保持油层温度和井筒温度。注水井应在投注前采取预处理措施，防止井筒附近油层析蜡。控制井底流压，防止井底附近大量脱气。石油大学145(四)油藏工程工程设计(7)凝析气藏或带油环的凝析气藏：当凝析油质量浓度大于200gm3时，须保持压力方式开采，油层压力高于露点压力。当应用循环注气开采时，凝析油含量低于经济极限时，可转为降压开采。(8)碳酸盐岩及变质岩、火成岩油藏：这些油藏具有双重孔隙介质性质，储集层多呈块状分布。要控制底水锥进，在最大水淹体积和驱油效率的前提下，确定合理采油速度。(9)重油油藏：进行开发可行性研究，筛选开采方法。在经济、技术条件许可下，采用热力开采。石油大学 146(四)油藏工程工程设计3、编写内容：(1)开发原则(2)层系划分与组合(3)开发方式尽可能利用天然能量开发。采用人工补充能重的必要性和可能性。分析确定最佳的能量补充方式和时机。(4)井网和井距利用探井、评价井试油成果或试验区生产资料计算油井产能、每米有效厚度采油指数。利用试注或实际注入资料，计算每米注入指数。没有实际注入资料的油田可采用类比法或经验法计算。(四)油藏工程工程设计(5)确定布井范围论证注入方式及生产井、注入井工作制度。提出若干布井方案，并计算各方案的开发指标、储量损失等参数。(6)油田开发指标预测根据布井方案，设计各种生产方式的对比方案。用数值模拟计算和预测各方案10年以上开发指标。(7)经济评价计算净现金流量、利润投资比、建成万吨产能投资、总投资和总费用。分析影响经济效益的敏感性。综合评价各方案的技石油大学经济指标，筛选出最佳方术、147案。指出油藏动态监测系油大学 监测重点。石148二、油田开发方案设计(五)开发方案实施要求(1)提出钻井、投产、转注程序、运行计划及特殊技术要求。(2)提出开发试验安排及要求。(3)预测增产措施工作量。(4)提出油藏动态监测根据油层特点和开发要求，确定动态监测内容、井数和取资料密度。提出油藏动态监测的主要内容及监测要求。统的石油大学149第一章 油藏工程设计基础1-6 复杂油田开发整装油田复杂断块油田勘探开发程序的差别整装油田勘探开发程序特点：优点：工作有条不紊；处理好勘探开发矛盾；产能建设一步到位；效益大。缺点：勘探周期长；探井、评价井多复杂断块油田不适应性详探井网不适应（10005000m）初期投资过大石油大学150一、复杂断块油田开发一、复杂断块油田开发断块被断层分割开的独立或相对独立的不同规模的地质体。断块油藏断层遮挡所形成的油藏称为断块油藏。断块油田在一定构造背景基础上，以断块油藏为主的油田，称为断块油田。复杂断块油田含油面积小于l km2的断块油藏，且地质储量占油田总储量50以上的断块油田，称为复杂断块油田。石油大学151一、复杂断块油田开发断块区有相似的地质特征和相似的含油特点的若干个分布在一起并具有一定联系的断块总体，称为断块区。油气富集区油气相对富集的断块区，则称为油气富集区，简称“富集区”。滚动开发在复杂断块油田上、重点对油气富集区采取与详探紧密结合在一起进行的、在实践与认识上多次反复逐步发展的开发方法，称为滚动开发。石油大学152一、复杂断块油田开发1、断块油田地质特征(1)含油层系多在许多复杂断块油田上，最浅的油层埋深10001500m，而最深则超过3000m。含油的一般深度范围达到2000m左右。(2)单套层系在全油田不能连片含油含油最广泛的油层，其连片含油面积也只占全油田含油面积的一部分。石油大学153一、复杂断块油田开发2、断块油藏的分级断块油藏的开发对策与断块油藏的大小有直接的关系，所以按含油面积大小划分等级。界限划为五个级别：a.大断块油藏：含油面积l.0 km2；b.较大断块油藏：0.4 km2含油面积1.Okm2；c.中断块油藏：0.2 km2含油面积0.4 km2;d.小断块油藏：0.1 km2含油面积0.2km2；级 别详探井网井距5001000m500m三角形井网300m三角形井网300 m井网局部加密大断块油藏不会漏掉，能基本探明可形成较好开发井网可形成良好开发井网可形成较好开发井网较大断块油藏一般不会漏掉，但很难探明基本地质情况可基本探明地质情况，不能形成良好注采关系可形成较好开发井网，需考虑开发层系划分问题可形成较好开发井网；需考虑开发层系划分问题中断块油藏易漏掉，不能探明一般不易漏掉，不能探明不会漏掉，能形成不完善的注采系统，开发层系自然形成可形成较好注采井网小断块油藏易漏掉，不能探明易漏掉，不能探明不易漏掉，一般形不成“注一采”关系一般可形成“一注一采”关系碎块油藏易漏掉，不能探明易漏掉，不能探明石油大学容易淠掉，不能探明少效能形成“一注一采”关系154一、复杂断块油田开发石油大学155一、复杂断块油田开发3、断块油藏滚动开发方式工作程度：地震、钻井、取心、试油试采、综合地质研究；认识程度：构造与复杂程度、油气富集区、油藏类型、油水关系、储量(1)原则：应根据油田油气富集区分布情况及地质条件，按先富后贫、先高产后低产、先简单后复杂的原则，分批实施滚动开发，并严格遵循复杂断块油田详探开发工作程序。(2)目标：以油气富集区为重点，以控制主力含油断块并形成初期开发系统，迅速建成生产能力为目标。石油大学156为目标。3、断块油藏滚动开发方式3、断块油藏滚动开发方式工作程度：地震、钻井、取心、试油试采、综合地质研究；认识程度：构造、油气富集区、油藏类型、油水关系、储量原则：应根据油田油气富集区分布情况及地质条件，按先富后贫、先高产后低产、先简单后复杂的原则，分批实施滚动开发，并严格遵循复杂断块油田详探开发工作程序。目标：以油气富集区为重点，以控制主力含油断块并形成初期开发系统，迅速建成生产能力石油大学1573、断块油藏滚动开发方式(2)总体规划和工作要求总体规划：在大体掌握油田规模基础上及时编制全油田总体开发规划，确定油田的近期目标和远景目标。工作要求：勘探与开发的衔接详探和开发工作紧密地结合在一起寻找富集区的工作同富集区的开发工作交叉进行石油大学1583、断块油藏滚动开发方式工作要求：适度分配好勘探、开发准备、开发三者力量的配置，要在同一时期内开发一些富集区，而在另一些富集区内进行开发准备工作、同时用一定力量寻找新的富集区。(3)滚动开发基本工作程序整体部署、分步实施、及时调整和逐步完善。滚动开发应力争用少量的井既能探明含油断块，又能形成较好的开发井网。石1593、断块油藏滚动开发方式整体部署：根据断块区钻探资料并结合地震细测资料，从认识主力断块与开发主力断块的需要出发，以本块主力含油层系为主，设想一套开发井网，作为钻井实施基础。分步实施：在设想井网基础上，根据断块区存在的地质问题，分批逐步加以解决，先打关键井，后打一般开发井。油大学石油大学1603、断块油藏滚动开发方式及时调整：根据关键井的资料进行研究，按新的认识及时调整原来设想井网的部署，提出下一批井位，以适应本断块区的特点。逐步完善：一般经过几次调整，补打少量开发井，就能较好地控制主力含油断块，逐步形成开发井网。1613、断块油藏滚动开发方式(4)层系划分含油面积大于1km2的断块，划分层系。层系划分原则与大的构造油藏划分原则一致，并按正规井网布置；含油面积小于1km2的断块，原则上不划分开发层系。(5)井网布置以不规则四点法三角形井网为主；对宽度窄的条带形断块油藏，则应沿主断块构造高部位采用排状布井法油大学。石石油大学1623、断块油藏滚动开发方式(4)开发方式对高渗透率、低粘度、高产能、强边（底）水驱的断块油藏，应充分利用天然能量长期自喷开采。对以弹性驱动为主，天然能量不足的封闭或半开启断块油藏、稠油油藏、低渗透岩性油藏等，应采取人工补充地层能量注水开发方式。石油大学1633、断块油藏滚动开发方式(4)注水时机以弹性驱动为主，天然能量不足的油藏，可采取早期注水开发。压力系数在1.5左右的异常高压岩性油藏，利用弹性能量开采，当压力降至静水柱压力后再转入注水开发。石油大学1643、断块油藏滚动开发方式(4)注水时机含油面积小而形不成注采系统的断块油藏（如碎块油藏），应在经过弹性开采与溶解气驱开采，直至油藏能量接近枯竭时，采取同井中周期性地间注间采等多种方式提高采收率。(5)注水方式含油面积小于1km2，原则上均采取边缘注水方式。石油大学1653、断块油藏滚动开发方式(6)报告内容与格式开发方案编制对象复杂断块油田开发方案编制对象，应以划分出的断块区或主力含油断块为单元，分别进行编制。内容与格式根据编制对象的具体情况，参照常规油田开发方案编制技术要求。压力敏感介质油藏塑性介质砂子、粘土、泥质胶结石油大学166第一章 油藏工程设计基础1-6 复杂油田开发二、弹塑性油藏开采均质材料 关系:弹性变形；弹塑性变形；塑性变形。IIIIII弹性介质方解石胶结的砂岩。（硅质胶结）弹塑性介质白云岩、石灰岩，以粘土作胶结物二、弹塑性油藏开采Pk(一)k参数随压力变化关系k、变化如图AB：用指数函数描述：k0 =k00 exp 0 k(p0 p)=0 exp (p0 p)=0 exp (p0 p)石油大学流体性质随地层压力变化：k00k01k02167k二、弹塑性油藏开采(二)压力下降时产量计算dr量)：=k00 0 exp 0 k(p0 p)exp (p0 p)0 exp (p0 p)=exp(0 k +)(p0 p)k00 00=exp 0(p0 p)石油大学k00 00 0 =0 k +168石油大学169二、弹塑性油藏开采(二)压力下降时产量计算dpdrG=exp 0(p0 p)r2k00 0 h0分离变量，确定积分上下限：drr=exp 0(p0 p)dpRGrcp0 2k00 0 hpc 02k00 0 h 1 exp 0(p0 pc)0 0 ln(R/rc)G=式中：G质量流量；R供给半径；rc井半径；pc流压2kh p0 pc ln(R/rc)二、弹塑性油藏开采(二)压力下降时产量计算常规达西径向流公式：2k00 0 h 1 exp 0(p0 pc)0 0 ln(R/rc)G=1 exp 0(p0 pc)0G=K 02k00 0 h0 l