在線考試——油氣田開發(fā)方案設計

1、中國石油大學（北京）遠程教育學院期 末 考 核 油氣田開發(fā)方案設計 論述題：從以下6個題目中選擇3個題目進行論述，每題不少于800字。（總分100分）1、 詳細論述油氣田開發(fā)的方針和原則，以及編寫油氣田開發(fā)方案涉及到的各個方面的內容。答：油田開發(fā)方針和基本方針我國油田勘探開發(fā)應遵循胡方針是：少投入、多產出、確保完成國家原油產量總目標具體遵循的原則是：1、在詳探胡基礎上盡快找出原油富集規(guī)律，確定開發(fā)的主要油層，對此必須實施稀井廣探，稀井高產和稀井優(yōu)質的方針，盡快探明和建設含油有利地層，增加后備儲量和動用儲量。2、必須實施勘探、開發(fā)、建設和投產并舉的方針，即邊勘探、邊建設、邊生產的方針。3、應用在

2、稀井高產的原則下，實行早期內部強化注水，強化采油，并且向油層展開進攻性措施，使油田長期高產穩(wěn)產。油田開發(fā)的核心是采油和采氣一個含右構造經過初探發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)油流以后，接著就要進行詳探，并逐步深入開發(fā)，油田開發(fā)就是依據(jù)詳探成果和必要的生產性開發(fā)實驗，在綜合研究的基礎上，對具有工業(yè)價值的油田從油田的實際情況和生產規(guī)律出發(fā)制定出合理的開發(fā)方案，并對工業(yè)價值的油田從油田的實際情況和生產規(guī)律出發(fā)制定出合理的開發(fā)方案，并對油田進行建設和投資，使油田按預定的生產能力和經濟效果長期生產，直至生產結束。一個油田的正規(guī)開發(fā)經歷三個階段1、開發(fā)前的準備階段，包括詳探、開發(fā)實驗等選取代表性的面積，選取某種開發(fā)方案，提前

3、投入開發(fā)，取得經驗，指導全油田的開發(fā)工作。主要任務是研究主力油層的分布，厚度和儲量，孔隙度的大小和非均質的情況井網研究、生產動態(tài)規(guī)律研究確定合理的開采工藝。2、開發(fā)設計和投產，其中包括對油層的研究和評價，全面布置開發(fā)井，注采方案和實施。3、方案實施過程中的調整和不斷完善，由于油氣埋藏在地下，客觀上造成了油田開發(fā)前不可能把油田的地質情況都認識得很清楚，這就不可避免地在油田投產后，會在某些方面出現(xiàn)一些原來估計不到的問題，使其生產動態(tài)與方案設計不符合，加上會出現(xiàn)對原來狀況估計不到胡問題，使其生產動態(tài)與開發(fā)方案設計不符合，因而我們在油田開發(fā)過程中就必須不斷地對開發(fā)方案進行調整。油田開發(fā)的整個過程也就是

4、一個對油田不斷重新認識及開發(fā)方案不斷調整和完善的過程。在編制開發(fā)方案時，應對以下幾方面的問題作出具體規(guī)定1、確定采油和穩(wěn)定期限一個油田必須以較快胡速度生產以滿足國家對石油的需要，但同時對穩(wěn)產期或穩(wěn)產期采收率有明確的規(guī)定，它們必須以油田的地質條件和工藝技術水平以及開發(fā)的經濟效益為出發(fā)點，一般的穩(wěn)產期采收率應滿足一個統(tǒng)一的標準，即大部分的原始可采儲量應在穩(wěn)產期采出來。2、規(guī)定開采方式和注水方式在開發(fā)方案必須對開采方式作出明確的規(guī)定，是利用什么驅動方式采油以及開發(fā)方式如何轉化（如彈性驅動轉溶解氣驅再轉注水、注氣等）如果決定注水，應確定早期還是后期注水，而且還必須明確注水方式。3、確定開發(fā)層系一個開發(fā)

5、層系，應是由一些獨立的上下有良好隔層，油層性質相近，驅動方式相近，并且具有一定儲量和生產能力的油層組合而成。每一套開發(fā)層系應用獨立的一套井網開發(fā)，必須正確地劃分和組合開發(fā)層系。一個油田要用那幾套開發(fā)層系，是開發(fā)方案中一個油田開發(fā)效果的很重要的因素，必須慎重考慮和研究。4、確定開發(fā)步驟，開發(fā)步驟是指布置基礎井網開始一直至完成注水系統(tǒng)，對于多油層大油田，在通常情況下應包括如下幾個方面： a、基礎井網的布置基礎井網是以某一主要含油層為目標而首先設計的基本生產井和注水井。它們是進行開發(fā)方案設計時作為開發(fā)區(qū)油田地質研究的井網。研究基礎井網時要進行準確的小層對比工作，作出油砂體的詳細評價，進一步為層系劃分

6、和井網布置提供依據(jù)。b、確定生產井網和射孔方案根據(jù)基礎井網，待油層對比工作作完以后，全面部署各層系的生產井網，依據(jù)層系和井網確定注采井井別并編制方案，進行射孔投產。c、編制注采方案在全面打完開發(fā)井網以后，對每一個開發(fā)層系獨立地進行綜合研究。在此基礎上落實注采井別，確定注采層段，最后依據(jù)開發(fā)方案的要求編制出注采方案。d、確定合理的采油工藝技術和增注措施在方案中必須對油田的具體地質開發(fā)特點，提出應采用的采油工藝措施，盡量采用先進的工藝技術，使地面建設符合地下實際情況，使增注措施能充分發(fā)揮作用。從以上可以看出，合理的開發(fā)步驟，就是如何認識油田和如何開發(fā)油田的工作程度。2、論述如何建立油氣田開發(fā)方案綜

7、合模型。 答：常規(guī)地質模型的建立技術流程為三級兩步建模： 三級：單井地質模型（平面、剖面）二維地質模型（平面、剖面）三維地質模型兩步：儲層骨架模型的簡歷屬性模型的建立（一）單井地質模型單井模型：用來研究井剖面上砂體的厚度、韻律特征、特性變化及其剖面非均質性。模型目的：建立單井模型就是把井筒中得到的各種信息，轉換為所需的開發(fā)地質的特征參數(shù)，盡可能地建立每口井表示各種開發(fā)地質特征的一維柱狀剖面。九項屬性和參數(shù)：劃分：滲透層、有效層、隔層判別：產油層、產水層、產氣層參數(shù)：滲透率、孔隙度、流體飽和度流動單位定義：為橫向上和垂向上連續(xù)的具有相似的滲透率、孔隙度和層理特征的儲集層，在該單元的各部位巖性特點

8、相似，影響流體流動的巖石物理性質也相似。這里的巖石物理性質，主要是指孔隙度和滲透率。建立把各種儲層信息轉換成開發(fā)地質特征參數(shù)的解釋模型。在單井模型的建立中，測井資料是其主要的信息來源，同時結合巖芯分析與化驗、試油、試采資料，難點為滲透率的解釋。根據(jù)油餐的“四性”關系，選擇合適的測井信息，建立簡易的解釋模型，提高測井解釋精度。測井解釋結果仍然要用巖芯、測試等直接資料來標定和檢驗。單井地質模型分以下幾個步驟來完成：1、標識砂層在剖面上的深度及砂層厚度-測井。2、在砂體內部按物性進行細分段a同一小段內部物性基本一致或差別很小b相鄰小段的物性有較明顯的差別c分段不能太薄或太厚3、在各小段上標識厚度并計

9、算其平均孔隙度、滲透率4、夾層的劃分。按照小段物性特征，用一個地區(qū)的物性下限截止為標尺，劃分出層內夾層。5、計算并標識砂層的平均物性-二次加權平均6、標定油、氣、水層-測井解釋成果，試油結果二維地質模型是表示兩度空間的非均質模型，包括平面模型和剖面模型兩種類型1、平面二維模型（層模型）所謂層模型，實際上是單層砂體的平面分布形態(tài)、面積，展布方向、厚度變化和物性特征的綜合體。對于塊狀砂體油田，這一模型可以不建立或只進行粗略的表征；而對于層狀油藏，這一模型的建立則顯的尤為重要2、剖面模型剖面模型是反映層系非均質的內容，包括：各種環(huán)境的砂體在剖面上交互出現(xiàn)的規(guī)律性，砂體的側向連續(xù)性，主力層與非主力層的

10、配置關系，以及各種可能的變化趨勢等內容（三）三維地質模型在三維空間內描述儲層地質體及儲層參數(shù)的分布，就是在儲集體骨架模型內定量給出各種屬性參數(shù)的空間分布。建立地質模型的核心問題是井間參數(shù)預測，如何依據(jù)已有井點（控制點、原始樣本點）的參數(shù)值進行合理的內插和外推井間未鉆井區(qū)（預測點）的同一參數(shù)值。（1）儲層骨架模型的建立儲層骨架模型是在描述儲層構造、斷層、地層和巖相的空間分布基礎上建立起來的，主要表征儲層離散變量的三維空間分布。儲層骨架模型是由斷層模型和層面模型組成。組模一般是通過插值法，應用分層數(shù)據(jù)，生成各個等時層的頂、底層面模型，然后將各個層面模型進行空間疊合，建立儲層骨架模型。（2）屬性模型

11、的建立屬性模型是在儲層骨架模型基礎上，建立儲層屬性的三維分布。對儲層骨架模型（構造模型）進行三維網格化，然后利用井數(shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)，按照一定的插值（或模型）方法對每個三維網格進行賦值，建立儲層屬性的三維數(shù)據(jù)體。三維空間賦值的結果形成一個三維數(shù)據(jù)體，對此可進行圖形變換，以圖形的形式顯示出來。儲層屬性：1、離散的儲層性質-沉積相、儲層結構、流動單元、裂縫各相2、連續(xù)的儲層參數(shù)變化孔隙度、滲透性、含油飽和度5、詳述油田注水的意義及如何確定注水時間、注水方式和部署井網。 提示：參見教材第八章，闡述油田注水涉及到的各方面內容。 答：一、油田注水的意義和方式 （一）油田注水的意義和方式 1、油田注水的意義

12、油田投入開發(fā)后，如果沒有相應的驅油能量補充，油層壓力將隨著開發(fā)時間，逐漸下降，引起產量下降，使油田的最終采收率下降，通過油田注水，可以使油田能量得到補充，保持油層壓力，達到油田產量穩(wěn)定，提高油田最終采收率的目的。 2、油田注水方式簡介 根據(jù)油田面積大小，油層連通情況，油層滲透率及原油粘度等情況，可選擇不同的注水方式。（1）邊外注水在含油層外緣以外打注水井，即在含水區(qū)注水，注水井的分布平行于含油層外緣，采油井在含油層內緣的內側，并平行于含油內緣，邊外注水對于面積不太大、油層連通情況好、油層滲透性好、原油粘度不大的油藏比較合適。（2）邊內注水鑒于邊外注水不適合大油田，提出邊內注水方式，即在含油范圍

13、內，按一定方式布置注水井，進行油田開發(fā)。邊內注水又分以下形式：a行列式內部切割注水：即用注水井排將油藏人為地分割成若干區(qū)，每個區(qū)是一個獨立的單元，在兩排注水井之間布置成排的油井。b環(huán)狀注水或中央注水：注水井呈環(huán)狀布置在油藏的腰部，所以又稱腰部注水，適用于面積不太大，油藏外圍滲透性變差，不宜邊外注水的油藏。如邊外滲透性好，也可以同時配合以邊外注水。c面積注水：注水井和生產井按一定幾何形狀均勻分布方法為面積注水，它是一種強化注水的方法。按注水井與生產井比例和相互配合布位置的不同，可構成不同的注水系統(tǒng)。如三點法、四點法、五點法、九點法等等，這種方法注水可使一口生產井受多口注水井的影響，采油速度比較高

14、。（二）注水井布井方法及井身結構1、注水井布井方法。根據(jù)油田開發(fā)方式及注水方式，選擇最合適的布井系統(tǒng)。（1）網狀布井。網狀布井分為三角形井網和正方形井網兩種。兩種形式比較，在同樣面積上，用同樣大小的井距布井，三角形井網的井數(shù)比正方形井網多15.4%。（2）排狀或環(huán)狀布井系統(tǒng)。這種布井系統(tǒng)適合用于水壓驅動方式的油藏，水、氣混合驅動方式的油藏，油層傾斜角陡的重力驅動方式的油藏以及采用排狀或環(huán)狀注水及頂部注氣的油藏。網狀和排狀布井系統(tǒng)有時也結合起來用。2、注水井井身結構注水井井身主要由導管、表層套管、技術套管、油層套管等組成。導管用來保護井口附近的地層，一般采用螺紋管，周圍用混凝土固定。表層套管用以

15、封隔上部不穩(wěn)定的松軟地層和水層。技術套管用以封隔難以控制的復雜地層，保證鉆井工作順利進行。油層套管的作用是保護井壁，造成油氣通路，隔絕油、氣、水層，下人深度視生產層層位和完井的方法不決定。一般采用46套管。二、注水井生產安全技術（一）注水井投注及安全技術注水井從完鉆到正常注水，一般要經過以下幾個步驟。1、排液：排液的目的是為了清除井地周圍和油層內的“贓物”；在井場附近造成適當?shù)蛪簬?，另外靠彈性驅動可采用一定的油量。排液時應做到以下幾條：（1）排液的程度以不破壞油層結構為原則，含砂量應控制在0.2%以內。（2）拍液前，必須測井壓及井溫以便為試注提供依據(jù)。（3）油水邊界外的注水井排液時，要求定時取

16、水樣和計算產水指數(shù)。（4）應以排凈井底周圍的“污物”為目的，同時，還要確定注水的排液時間。2、洗井：注水并排液結束后，在試注之前，應進行洗井。目的是為了把井底的腐蝕物、雜物等沖洗出來。避免油層被臟物堵塞。影響試注和注水效果。二、注水井洗井（1）注水丌洗井：新注水井排液后，試注前要進行洗井。注水井注一段時間，也要進行洗井，通過洗井，使水井、油層內的腐蝕物、雜質等贓物被沖洗出來，帶出井外。避免油層被贓物堵塞，影響試注和注水效果，一般在以下幾種情況下，必須洗井：a排液井轉入注水前（試注前）；b正常注水井、停注24h以上的；c注入水質不合格時；d正常注水井，注水量明顯下降時；e動井下管注后，洗井方法一

17、般分正循環(huán)和反循環(huán)或稱正洗和反洗。即洗井水由油管進入，從套管返出地面為正洗，反之，為反洗。對于下封隔器的注水井只能反洗。（2）洗井水對環(huán)境的影響：注水井洗井用水量一般需幾十立方米，洗井放出的污水，對沒有洗井水回收管線的油田，通常直接排放流入大地，或放進水池里，對環(huán)境影響很大，特別是人品密集區(qū)或農田，情況更為嚴重。近年來，油田洗井研究出專門用于注水井洗井處理裝置，由水處理車將洗井出口的污水直接處理，循環(huán)洗井，直到出口水水質合格為止，這樣避免了洗井水外排對環(huán)境的污染，并減少水資源的浪費。3、注水井增注在一個注水系統(tǒng)中，由于地質情況的差異，注水井洗水能力各不相同，注水壓力相差較大時，一般采用提高注水泵泵壓，調整注水井閥門，控制注水井的注水壓力和排量。當少數(shù)井需要高壓時，在滿足多數(shù)井的壓力需要情況下，對高壓注水井則采用單井或幾口井增壓方法解決，這樣可提高注水系統(tǒng)效率，減少能耗。根據(jù)注水井壓力和排量，選擇合適的增壓泵，將注水站提供的已具有相當壓力的水，再次升壓，保證注水井的需要。4、注水系統(tǒng)設備腐蝕和防腐（1）注水井對設備的腐蝕：任何金屬設備都存在腐蝕問題，而在注水系統(tǒng)中，金屬設備直接同注入的水接觸，