第二章油田開發(fā)基礎(chǔ)知識

1、第二章 油田開發(fā)基礎(chǔ)知識第一節(jié) 油藏驅(qū)動方式油藏驅(qū)動方式通常是指在開發(fā)的某一階段，將油氣從地層中推向井底所利用的主要能 量。油藏在開發(fā)過程中是具有綜合驅(qū)動力的， 其中所有可能的能源對于油藏流體的產(chǎn)出和一 次采收率都起著重要作用。油藏驅(qū)動類型是指油層開采時驅(qū)油的主要動力，或者說是具有支配作用的一種驅(qū)動能 量。而主要的驅(qū)油動力不同， 驅(qū)動方式也就不同。 油藏的驅(qū)動方式可以分為五類： 彈性驅(qū)動、 水壓驅(qū)動、 氣壓驅(qū)動、溶解氣驅(qū)動和重力驅(qū)動。實際上， 在油藏開采過程中同時存在著幾種 驅(qū)動方式，只是在不同的開發(fā)階段其各自發(fā)揮的作用大小不同而已。一、彈性驅(qū)動 油藏在開發(fā)之前，處于均衡受壓狀態(tài)。當(dāng)鉆開油層采

2、油之后， 井底壓力降低，地層與井 底之間建立起壓差， 于是平衡被打破了， 巖石受擠壓變形， 巖石固體顆粒因液體壓力降低而 膨脹， 從而使巖石孔隙體積縮小，另一方面， 孔隙中的油和水也發(fā)生彈性膨脹，在巖石孔隙 縮小及液體體積膨脹的共同影響下， 把油從油層推向井底。 由于壓力不斷下降， 壓降漏斗不 斷向油層縱深發(fā)展， 油層內(nèi)部不斷釋放出彈性能。 當(dāng)壓力降落影響到含水區(qū)時， 含水區(qū)的巖 石及水的彈性能也不斷的釋放出來，將水推向油區(qū)，驅(qū)趕油流向井底，使含油區(qū)逐漸減小。 這種依靠含油區(qū)和含水區(qū)的彈性能驅(qū)油的方式叫做彈性驅(qū)動方式。彈性能量的大小， 與綜合壓縮系數(shù)、 油層的超壓程度 （油層壓力高于飽和壓力的

3、大?。?、 壓降的大小及油層體積的大小有關(guān)。 在彈性驅(qū)動方式下， 油層含流體飽和度一般不發(fā)生變化。二、水壓驅(qū)動如果油層的供水區(qū)存在露頭， 且供水區(qū)的水依靠露頭與油層的水柱壓差源源不斷地從露 頭流向油層， 驅(qū)使油氣由地層流向井底。 這種依靠水柱壓能驅(qū)油的方式稱為水壓驅(qū)動， 如圖 2 1 所示，此時彈性能退居次要地位。露頭水柱壓能的大小不但與露頭和油藏埋深之間的 高度差有關(guān)，還與露頭到油藏的距離及供水區(qū)的滲透率有關(guān)。水壓驅(qū)動可分為剛性水壓驅(qū)動和彈性水壓驅(qū)動。剛性水壓驅(qū)動， 主要驅(qū)油動力是邊水、 底水或人工注水的水頭造成的壓力。 其儲層滲透 性好，油水層連通好， 供水充足。 它又可分為天然水壓驅(qū)動和

4、人工水壓驅(qū)動 （人工注水開發(fā)） 剛性水壓驅(qū)動油藏是最理想的油藏，其采收率最高。彈性水壓驅(qū)動， 是油藏一方面依靠水區(qū)和油區(qū)的彈性能， 另一方面又依靠邊、 底水或露 頭水的壓能，二者同時作用進(jìn)行驅(qū)油。這是因為，雖然有露頭水，但水量供應(yīng)不足，或是有 斷層遮擋， 或者是供水區(qū)的滲透率太低。 總之，水源供給不能滿足驅(qū)油的需要，要保證一定 的采油速度必須有一定的壓降釋放彈性能才行。具有邊水或底水的油藏， 由于水的流動性好， 有好的驅(qū)油效率。 一般說來水驅(qū)是最有效的一種驅(qū)動方式。水驅(qū)油藏在開采過程中壓力下降是較為緩慢的， 這是由于采出的油、 氣體積被水的入侵 所補(bǔ)充。 壓力下降的速度主要取決于采油速度和水的

5、入侵速度。 若采油速度過快， 而水侵速 度跟不上則造成地層壓力降低； 若水侵速度與采油速度相當(dāng)則可使地層壓力保持穩(wěn)定， 所以 影響油藏壓力的重要指標(biāo)是采油速度的大小。一般來說， 水驅(qū)油藏壓力較為穩(wěn)定， 因而溶解在油中的氣體分離出來的數(shù)量相對來說比 較少，所以油氣比變化很小，此外油井含水生產(chǎn)期較長。水驅(qū)油藏的最終采收率通常比其它任何驅(qū)動方式的采收率要高。 影響水驅(qū)采收率的主要 因素之一是水驅(qū)活躍程度。 一個水驅(qū)非常活躍而且壓力保持程度也很好的油藏， 在開采過程 中把水驅(qū)油作為主要動力， 因而可得到最大的采收率。 另一因素是水驅(qū)油時的掃油效率， 一 般說來，油藏非均質(zhì)性的增加，造成水的不均勻推進(jìn)，

6、則采收率就要降低。三、氣壓驅(qū)動對于有原生氣頂?shù)挠筒兀?其地層壓力等于飽和壓力。 打開油井生產(chǎn)時， 井底地區(qū)壓力下 降，當(dāng)?shù)陀陲柡蛪毫r， 溶解在油中的氣就會分離出來， 從而在井底地區(qū)呈現(xiàn)溶解氣驅(qū)動的 特征， 但不占主導(dǎo)地位。 當(dāng)壓力降落波及到氣頂區(qū)，而且氣頂?shù)捏w積足夠大時，則氣頂氣發(fā) 生膨脹， 成為主要的驅(qū)油能量。 這種依靠氣頂氣彈性膨脹能而驅(qū)油的方式， 稱為氣壓驅(qū)動或 氣頂驅(qū)動，如圖 22 所示。油藏存在原始?xì)忭敹?qū)作用很小或 沒有水驅(qū)的油藏為氣頂驅(qū)油藏，該驅(qū)動方 式的驅(qū)動能量主要是在開采過程中，隨著 壓力的降低，氣頂氣的彈性膨脹能以及地 層原油中溶解氣的逸出而釋放的彈性膨脹 能。因此，氣

7、頂驅(qū)油藏是氣頂溶解氣混 合驅(qū)動的油藏。這類油藏的開采特點(diǎn)是： 與溶解氣驅(qū)油藏相比較，壓力下降較緩， 產(chǎn)生的原油不含水，由于氣頂膨脹進(jìn)入含 油區(qū)而引起構(gòu)造較高部位井的油氣比急劇 增加。氣頂驅(qū)動油藏的最終采收率比溶解氣驅(qū)油藏的一般要高20%到 40% 。這是由于氣頂驅(qū)依靠氣體前緣的推進(jìn)而驅(qū)油， 氣體飽和度在油藏各個部分不會同時形成。 其采收率的大小取 決于原始?xì)忭數(shù)拇笮?，氣頂體積越大，則最終采收率也越高。 此外還與垂直滲透率、地層原 油粘度以及氣體保存程度等因素有關(guān)， 好的垂直滲透率使得原油向下移動時具有較小的氣體 竄流，隨著原油粘度的增加會增加氣體的指進(jìn)， 發(fā)生氣體的早期突進(jìn)。 氣體通常是非潤濕

8、相， 將先行通過較大的孔隙空間， 而使原油滯留在較小的孔隙空間之中， 一旦這一部分原油被氣 繞過，則其絕大部分就采不出來了，從而降低了驅(qū)油效率。為提高氣頂驅(qū)動油藏的采收率， 應(yīng)采取保持壓力的措施。 因為隨著油、 氣不斷采出，油 藏壓力將連續(xù)下降， 則一部分溶解氣會從地層原油中分離出來， 一旦含氣飽和度大于其平衡 飽和度，自由氣就要流動，此時原油的有效滲透率將降低，而氣體的有效滲透率將增加，從 而導(dǎo)致油藏從氣頂驅(qū)動開采為主變?yōu)橐匀芙鈿怛?qū)開采為主， 降低最終采收率。 為了使氣頂驅(qū) 動開采機(jī)理發(fā)揮最大功效， 應(yīng)控制油氣比， 使油藏壓力盡可能地保持在飽和壓力附近， 因此， 可采用氣頂注氣等措施。 氣頂

9、驅(qū)油藏對采油速度比較敏感， 因這類油藏的驅(qū)油效果在很大程 度上取決于能否保持均勻的氣體推進(jìn)前緣。 放慢采油速度， 由于推進(jìn)的氣體指進(jìn)現(xiàn)象較小并 可產(chǎn)生最大的重力分離，從而有利于這一前緣的均勻推進(jìn)，因此可提高最終采收率。四、溶解氣驅(qū)動2 3 所示。依靠含油區(qū)溶解氣的彈性能驅(qū)動，稱為溶解氣驅(qū)動，如圖（a） 高于泡點(diǎn)壓力時（b）低于泡點(diǎn)壓力時圖 2 3 溶解氣驅(qū)動示意圖在油田開發(fā)過程中， 如果不采取人工注水等方法保持地層壓力， 又沒有充分的邊水和底 水供給，地層壓力將很快下降。 開發(fā)初期，驅(qū)動油流的主要能量是巖石和流體的彈性能，隨 著開發(fā)的進(jìn)行，地層壓力降到飽和壓力以下，原來呈溶解狀態(tài)的氣體便從原油

10、中分離出來， 并隨著壓力的降低， 氣體不斷膨脹和分離， 成為驅(qū)油的主要能量， 而巖石及其中的束縛水的 彈性能下降到次要地位， 這時的油藏即為溶解氣驅(qū)油藏， 也叫消耗式驅(qū)動油藏或內(nèi)部氣驅(qū)油 藏。在開采過程中地下流體體積的膨脹量等于油產(chǎn)量。當(dāng)油藏壓力降落到低于飽和壓力時， 溶解在油中的天然氣會分離出來， 分離出的氣泡分 散在油中， 在壓力下降的過程中， 氣泡不斷發(fā)生膨脹， 氣體膨脹釋放出的能量將油推向井底。 油層壓力降低的越多， 分離出來的氣量也越多， 氣體的彈性膨脹能也就越大， 此時油層中含 油飽和度不斷下降， 含氣飽和度不斷增加。 由于氣體的壓縮系數(shù)比綜合壓縮系數(shù)高一個數(shù)量 級，所以溶解氣的彈

11、性能成為驅(qū)油的主要能量。 溶解氣的彈性能大小與地層油的原始油氣比、 溶解系數(shù)、氣體及油的組成有關(guān)，也與油層的溫度和壓力有關(guān)。溶解氣驅(qū)油藏的開發(fā)有以下特點(diǎn)：（ 1）壓力下降急劇。由于沒有邊水、底水、注入水及自由氣可用來占據(jù)采出原油所空出 的空間，所以壓力下降快。（ 2）油氣比上升快。隨著累積采油量的增加，油氣比是不斷上升的。初期較慢，隨著壓 力的降低，油氣比上升較快。（ 3）生產(chǎn)無水原油。（ 4）原油采收率低。氣體的大量分離，氣相的滲透率急劇增加，而油相滲透率將很快下 降，油的產(chǎn)出率大大降低；又由于油中氣體不斷逸出造成油的粘度增加，原油流動困難，更 多的消耗地層能量，造成最終采收率降低。溶解氣驅(qū)

12、通常是效率最差的驅(qū)動方式，其最終采收率一般為5%到 25%。過去油田的開發(fā)， 曾較普遍地采用溶解氣驅(qū)這種方式。 由于這種驅(qū)動方式下的最終采收 率太低， 便逐漸為水壓驅(qū)動方式所代替。 目前我國絕大多數(shù)油田不以這種驅(qū)動做為主要的方 式來開發(fā)， 只有極少數(shù)油田， 由于受到某些地質(zhì)條件和技術(shù)條件的限制， 不可能及時地進(jìn)行 人工注水等方式生產(chǎn)， 仍不得不在一段時間內(nèi)采取溶解氣驅(qū)開采。 另外， 國內(nèi)外的某些研究 和實踐也表明， 在某些油田， 在開發(fā)的初期有控制地讓地層壓力降至飽和壓力以下， 使油層 中保持一定量的自由氣，將有利于以后的注入水在地層中流動，以提高采收率。五、重力驅(qū)動 當(dāng)油層很厚或油層的傾角較

13、大時， 在油層內(nèi)部高于井底位置的原油， 由于油本身的高差 產(chǎn)生的位能， 使油流向井底， 這種類型的能量只有在油層厚或油層傾角大及油層其他能量消耗完了時才能起主要作用。依靠油流本身的位能驅(qū)油的驅(qū)動方式，稱為重力驅(qū)動。 油藏的能量類型決定于油藏的地質(zhì)條件， 如油藏的埋藏深度， 有無邊水、 氣頂及其大小， 以及油藏的連通性等， 從而使油藏可能建立某種天然驅(qū)動條件。 認(rèn)識和識別驅(qū)油能量及驅(qū)動 方式， 不單是為了了解油層，更重要的是為了改造油層， 即改善油層的驅(qū)動方式， 因為油層 的驅(qū)動方式在開發(fā)過程中不是一成不變的， 而是隨著開發(fā)的進(jìn)程及開發(fā)措施的實施與調(diào)整而 變化的。驅(qū)動方式的變更，就意味著驅(qū)動能量

14、類型的變更。也就是說， 在開發(fā)過程中的某個 階段， 驅(qū)動方式即驅(qū)動能量類型可以從一種形式過渡到另一種形式。 比如，對于地層壓力高 于飽和壓力的油田， 即未飽和油田， 在開采的初期沒有注水， 一般為彈性驅(qū)動， 如有含水區(qū)， 開采一段時間后，壓力降擴(kuò)展到水區(qū)后， 呈現(xiàn)天然水壓驅(qū)動， 若邊水不充足，或油水接觸區(qū) 域的滲透率很低，即供水不足， 而采油速度又較高，則可能出現(xiàn)彈性水壓驅(qū)動，如果這個油 藏是封閉的， 則在彈性驅(qū)動后即壓力降至飽和壓力以下時， 便出現(xiàn)了溶解氣驅(qū)動， 一個油藏 在開發(fā)的每個階段上， 發(fā)揮作用的驅(qū)油能量可同時有幾種， 但其中必有一種起主導(dǎo)作用， 其 他的則處于次要地位，上面所講的驅(qū)

15、動方式是針對起主導(dǎo)作用的那一種能量而言的。地質(zhì)條件只能為人們提供建立某種驅(qū)動方式的客觀條件， 對于一個具體油藏， 可根據(jù)需 要創(chuàng)造條件，為油層提供新的能量， 使油層驅(qū)動方式向著有利的方面轉(zhuǎn)化。 如有的油田，由 于缺少邊水或沒有氣頂，通過人工注水或注氣，就可以抑制和延緩溶解氣驅(qū)動的過早出現(xiàn)， 而使油藏長期處于人工水 （氣） 壓驅(qū)動方式下進(jìn)行開發(fā)， 以達(dá)到提高采收率，合理開發(fā)油田 的目的。第二節(jié) 油田開發(fā)層系的劃分一、油田開發(fā)的概念 油田開發(fā)就是企業(yè)根據(jù)石油市場對原油生產(chǎn)的需求，從油田實際情況和生產(chǎn)規(guī)律出發(fā)， 依據(jù)詳探成果和必要的生產(chǎn)性開發(fā)試驗， 在綜合研究的基礎(chǔ)上， 對具有工業(yè)價值油田， 制定

16、出合理的開發(fā)方案， 并對油田進(jìn)行建設(shè)和投產(chǎn)， 使其按預(yù)定的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效率實現(xiàn)長期 穩(wěn)產(chǎn)直至開發(fā)結(jié)束。油田開發(fā)程序一般分為三個階段進(jìn)行。（ 1）編制油田開發(fā)方案的準(zhǔn)備階段在油田初探的基礎(chǔ)上， 開辟生產(chǎn)試驗區(qū)， 取得第一手資料， 部署全油田的探井、 資料井， 進(jìn)一步進(jìn)行詳探。（ 2）編制油田開發(fā)設(shè)計方案利用準(zhǔn)備階段提供的資料， 一般先編制主層系的基本方案， 通過打基礎(chǔ)井網(wǎng)， 進(jìn)一步認(rèn) 識其它油層，制訂射孔方案，最后編制出油田正式開發(fā)方案，即進(jìn)行油藏工程研究和評價、 布井、指定注采方案和實施過程。（ 3）實施油田開發(fā)方案，包括調(diào)整和完善階段 由于在編制設(shè)計方案過程中存在資料不足， 對地層認(rèn)識不清

17、等原因， 因此在方案實施過 程中， 總有不完善的地方， 而國家對油田又不斷地提出更高的要求， 所以各油田在正式開發(fā) 過程中，一般都要進(jìn)行必要的調(diào)整，使之達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目的。二、油田開發(fā)方案油田開發(fā)方案就是利用一定的手段， 即利用一定的油井分布形式、 一定的井?dāng)?shù)以及它們 投產(chǎn)的程序， 利用一定油井的工作制度、 油層能量促使和控制原油從油層流向生產(chǎn)井井底的 所有決定條件綜合稱為油田開發(fā)方案。油田開發(fā)方案是在詳探和生產(chǎn)區(qū)試驗的基礎(chǔ)上， 經(jīng)過充分研究以后， 使油田投入長期和 正式生產(chǎn)的一個總體部署和設(shè)計。（一）油田開發(fā)方案的主要內(nèi)容（1）油田地質(zhì)情況；（2）儲量計算；（3）開發(fā)方針與原則；（4）開發(fā)程

18、序；（5）開發(fā)層系、井網(wǎng)、開采方式、注采系統(tǒng)；（6）鉆井及完井方法；（7）采油工藝技術(shù)；（8）開發(fā)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)分析；（9）油氣水集輸和處理等。（二）油田開發(fā)方針正確的油田開發(fā)方針應(yīng)考慮以下幾個問題：（1）以多大的采油速度進(jìn)行開發(fā)最為合理；（2）油田地下能量的利用和補(bǔ)充；（3）采收率的大?。唬?）穩(wěn)產(chǎn)年限、經(jīng)濟(jì)效果；（ 5）技術(shù)工藝要求等。以上幾方面是互相聯(lián)系又互相矛盾的， 但它必須在滿足國家對原油需求量的前提下， 從 油田整體利益出發(fā)， 制訂出科學(xué)合理的開發(fā)方針， 并在開發(fā)過程中通過對油田的不斷認(rèn)識而 進(jìn)行補(bǔ)充與完善。必須在一個較長的時間內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。（三）開發(fā)原則油田開發(fā)原則就是編制油田開發(fā)

19、方案時， 依據(jù)國家和企業(yè)對原油的需求， 針對油田實際 情況，制定出具體開采政策和界限。合理開發(fā)油田的總原則是利用油田自然條件， 充分發(fā)揮人的主觀能動性， 高速度高水平 的開發(fā)油田，以滿足國家對原油日益增長的需求。具體原則是：（1）在油田客觀條件允許的前提下（油田地質(zhì)儲量、油層物性、流體物性等），高速度 地開發(fā)油田，保證順利地完成國家下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)；（2）最充分地利用天然資源，保證油田獲得最高的采收率；（3）油田生產(chǎn)穩(wěn)定時間長，且在盡可能高的產(chǎn)量上穩(wěn)產(chǎn)；（4）具有最好的經(jīng)濟(jì)效益，即盡可能實現(xiàn)用最少的人力、物力、財力，采出盡可能多的 原油來。為了實現(xiàn)以上幾項原則，應(yīng)對以下幾項內(nèi)容做出具體規(guī)定，其具

20、體規(guī)定是：1采油速度和穩(wěn)產(chǎn)期限采油速度的大小決定了生產(chǎn)規(guī)模的大小， 在滿足國家對原油需求的前提下， 既要以較高 的速度進(jìn)行生產(chǎn)， 又要規(guī)定一個明確的穩(wěn)產(chǎn)期限。 采油速度和穩(wěn)產(chǎn)期必須根據(jù)油田地質(zhì)開發(fā) 條件和工藝技術(shù)水平及經(jīng)濟(jì)效益來確定。 不同的油田，地質(zhì)條件不同， 原油性質(zhì)不同， 合理 的采油速度及穩(wěn)產(chǎn)期限不同，但生產(chǎn)期的采收率應(yīng)滿足同一標(biāo)準(zhǔn)。2開采方式和注水方式在開發(fā)方案中必須明確規(guī)定油田以什么方式進(jìn)行開采， 什么驅(qū)動類型， 如何轉(zhuǎn)化開采方 式，轉(zhuǎn)化的時間及其相應(yīng)的措施等。對油田注水必須確定注水時間， 是采取早期注水還是晚期注水， 注水井采取什么樣的布 井方式，注水時是采取分層注水還是籠統(tǒng)注水

21、等。3確定開發(fā)層系一個開發(fā)層系是由一些獨(dú)立的、 上下有良好的隔層、油層性質(zhì)相近、驅(qū)動方式相近、油 水氣界面相近、 具有一定儲量和一定生產(chǎn)能力的油層組成的， 它用一套獨(dú)立的井網(wǎng)進(jìn)行開發(fā)， 是一個最基本的開發(fā)單元。當(dāng)一個多油層的油田進(jìn)行開發(fā)時， 必須劃分和組合好開發(fā)層系， 確定是用一套層系開發(fā) 還是用幾套層系開發(fā)，這是開發(fā)方案中一個重大決策，它涉及到油田基本建設(shè)規(guī)模的大小， 也是決定油田開發(fā)效果的重要因素。4確定開發(fā)步驟開發(fā)步驟是指從布置基礎(chǔ)井網(wǎng)開始， 一直到完成注采系統(tǒng)、 全面注水和采油的整個過程 中所必經(jīng)的階段和每一步的具體作法。合理的開發(fā)步驟是根據(jù)科學(xué)開發(fā)油田的需要而制定的， 對多油層的油田

22、來說一般應(yīng)包括 基礎(chǔ)井網(wǎng)的部署、確定生產(chǎn)井網(wǎng)和射孔方案等兩部分內(nèi)容。5確定合理的布井原則 合理布井要求在保證采油速度的前提下， 采用井?dāng)?shù)最少的井網(wǎng)， 并最大限度地控制住地 下儲量以減少儲量損失。對注水開發(fā)的油田， 還必須使絕大部分儲量處于水驅(qū)范圍內(nèi)， 保證水驅(qū)儲量最大。 除了 進(jìn)行地質(zhì)研究以外， 還要應(yīng)用滲流力學(xué)方法進(jìn)行動態(tài)指標(biāo)的計算和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的分析， 最后做 出方案的綜合評價，并選出最佳方案。6確定合理的采油工藝技術(shù)和增注措施 在方案中必須針對油田的具體地質(zhì)開發(fā)特點(diǎn)， 提出相應(yīng)的采油工藝手段， 盡量采用先進(jìn) 的工藝技術(shù)，使地面建設(shè)符合地下實際情況，使增產(chǎn)增注措施能夠充分發(fā)揮作用。三、開發(fā)層系

23、的劃分（一）劃分開發(fā)層系的意義 劃分開發(fā)層系就是把特征相近的油層組合起來， 用一套開發(fā)系統(tǒng)單獨(dú)進(jìn)行開發(fā)， 并以此 為基礎(chǔ)進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃、動態(tài)研究和調(diào)整。開發(fā)層系的劃分具有以下幾點(diǎn)意義：1合理劃分開發(fā)層系，有利于充分發(fā)揮各類油層的作用在同一個油田內(nèi)， 由于不同時期沉積條件和環(huán)境的不同， 使得油層在縱向上存在著很大 的差異，開發(fā)時就會出現(xiàn)層間矛盾。 對一口有幾個油層的井， 若層系壓力差異很大，則采用 合層開采就會出現(xiàn)高壓層的油竄向低壓層； 若滲透率不同， 則滲透率低的油層生產(chǎn)將會受到 限制。對于這種情況采取層系劃分， 進(jìn)行分層開采， 可減少層間矛盾， 充分發(fā)揮各油層的作用， 最大限度地開采出原油。2

24、劃分開發(fā)層系是部署井網(wǎng)和規(guī)劃生產(chǎn)設(shè)施的基礎(chǔ) 確定了開發(fā)層系后，就確定了井網(wǎng)的井?dāng)?shù)，這樣就可確定井網(wǎng)的套數(shù)和地面設(shè)施規(guī)劃。 對于每一個開發(fā)區(qū)的每一套開發(fā)層系， 都要獨(dú)立的進(jìn)行開發(fā)設(shè)計和調(diào)整， 對其井網(wǎng)、 注采系 統(tǒng)、工藝手段都要獨(dú)立做出規(guī)定。3采油工藝技術(shù)發(fā)展水平要求進(jìn)行劃分開發(fā)層系對于一個多油層的油田， 油層數(shù)目多、開采井段多，若將所有層分開進(jìn)行開采，達(dá)不到 分層開采的目的， 因而必須劃分開發(fā)層系， 使一個生產(chǎn)層系內(nèi)部的油層不致過多， 井段不致 過長，這樣就能更好地發(fā)揮工藝特點(diǎn)，進(jìn)行合理開發(fā)了。（二）開發(fā)層系劃分的原則合理組合和劃分開發(fā)層系的原則是：（ 1）獨(dú)立的開發(fā)層系，必須具有一定的工業(yè)可

25、采儲量，保證油井具有一定的生產(chǎn)能力， 使油井的采油工藝比較簡單，能夠達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效果；（ 2）獨(dú)立的開發(fā)層系，上下必須具有良好的隔層，隔層厚度一般要求在5m 以上，以防不同層系之間的干擾；（3）同一開發(fā)層系的各油層物性應(yīng)盡可能接近，以減少層間矛盾；（ 4）同一開發(fā)層系的各油層， 其構(gòu)造形態(tài)、 油水分布、 壓力系統(tǒng)和原油性質(zhì)應(yīng)基本接近；（5）同一開發(fā)層系必須具有合理的、較穩(wěn)定的生產(chǎn)能力，以滿足采油工藝技術(shù)的要求。 不可劃分過細(xì)，否則雖開發(fā)效果好，但經(jīng)濟(jì)效益差。（三）劃分與組合開發(fā)層系的基本方法 劃分油田開發(fā)層系必須掌握本區(qū)塊探井、 資料井及生產(chǎn)試驗區(qū)或相鄰已開發(fā)區(qū)的全部資 料，并對這些資料歸納

26、、整理，分項進(jìn)行深入研究，搞清層系劃分組合中的有關(guān)問題，在此 基礎(chǔ)上進(jìn)行研究、劃分。一般有下列現(xiàn)象的油井就可以進(jìn)行層系劃分：（1）不同油層的構(gòu)造形態(tài)有顯著差異；（2）各油層的含油面積差異很大，或油、氣、水分布規(guī)律有顯著差異；（3）驅(qū)動類型或壓力系統(tǒng)明顯不同；（4）各油層的原油性質(zhì)不同；（5）各油層巖石物性有顯著差異，包括油層形態(tài)、分布面積、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)能力等。四、油田開發(fā)的三大矛盾1層間差異層間差異是指高滲透層與低滲透層在吸水能 力、水線推進(jìn)速度、 ?油層壓力、 采油速度、 采出程 度、水淹等方面存在的差異性。在生產(chǎn)井中，高滲透油層由于滲透率高，連通 性好， 注水效果好， 油層壓力高， 從而

27、采油速度高， 該井的大部分產(chǎn)量由此層采出；而中、低滲透層由 于吸水能力差，油層壓力低，使采油速度過低，油 層的生產(chǎn)能力得不到充分發(fā)揮，如圖 24 所示。在高滲透層，由于吸水能力強(qiáng)，水線前緣很快 向油井突進(jìn)，使油井過早含水，甚至造成水淹。因 此，解決好層間差異成為油井穩(wěn)定高產(chǎn)的關(guān)鍵問題。2平面差異圖 2 4 注入水突進(jìn)現(xiàn)象示意圖?以及井網(wǎng)對油層各部分控制的不平面差異是指油層滲透率在平面上分布的不均勻性， 同，使注入水在平面上推進(jìn)不均勻， 水線前緣沿局部高滲區(qū)突進(jìn)竄入井中， 如圖 25 所示。圖 2 5 油層平面局部突進(jìn)現(xiàn)象示意圖平面上突進(jìn)的后果是形成高壓區(qū)、 低壓區(qū)、 水淹區(qū)和含油區(qū)交錯分布，

28、使高滲透區(qū)油井圖 2 6 油層層內(nèi)突進(jìn)現(xiàn)象示意圖過早見水，形成死油區(qū)，使采收率降低，而中、 低滲透區(qū)的油井因不易見到注水效果，造成壓力 下降，產(chǎn)量遞減。3層內(nèi)差異 由于油層內(nèi)部存在非均質(zhì)性， ?注入水必然沿 阻力小的高滲透帶突進(jìn)，如圖 26 所示，使油井 過早見水，驅(qū)油效率下降，采收率降低。綜上所述，在多油層非均質(zhì)的條件下，為了 在開發(fā)好高滲透層的同時，充分發(fā)揮中、低滲透 層的生產(chǎn)能力，使油井穩(wěn)定高產(chǎn)，就必須對以上 油層的三種差異進(jìn)行調(diào)整，有效方法是采用油井 分層開采，注水井分層注水。第三節(jié) 開發(fā)方式及井網(wǎng)布置一、油田開發(fā)方式 油田開發(fā)方式指油田開發(fā)依靠哪種能量來驅(qū)動原油在地層流動， 依靠哪種

29、能量方式來進(jìn) 行原油生產(chǎn)。它分為依靠天然能量驅(qū)動和人工補(bǔ)充能量（如注水、注氣、注入化學(xué)劑等）驅(qū) 油兩種。 它是在油田開發(fā)原則確定及層系劃分時做出的選擇。 人工注水開發(fā)是目前多數(shù)油田 選擇的一種主要開發(fā)方式。二、井網(wǎng)部署 井網(wǎng)部署就是指油氣田的油、水、氣井排列分布方式（井網(wǎng)） 、井?dāng)?shù)的多少、井距及排 距的大小等。井網(wǎng)的分布方式（注采系統(tǒng)）分為行列井網(wǎng)和面積井網(wǎng)兩大類。1井網(wǎng)密度 是指單位面積上的油（水）井?dāng)?shù)或每口油（水）井控制的面積。如探井、資料井、生產(chǎn)井、注2井別 是油田根據(jù)鉆井目的和開發(fā)的要求，把井分為不同類別， 水井、檢查井、觀察井、評價井等。三、油田注水方式 油田注水方式一般分為：邊外（

30、緣）注水和邊內(nèi) 注水兩大類。（一）邊外（緣）注水 邊外注水是指注水井按一定方式分布在外油水邊 界處，向邊水中注水開發(fā)，如圖 27 所示。（二）邊內(nèi)注水 邊內(nèi)注水是指在油田含油范圍內(nèi)，按一定的方式 在內(nèi)含油邊界以內(nèi)布置注水井進(jìn)行注水開發(fā)。邊內(nèi)注 水按不同布井方式又可分為；行列式內(nèi)部切割注水、 面積注水、腰部（頂部）注水等。圖 2 7 緣外注水示意圖1切割注水 切割注水就是利用注水井排將油藏切割成為較小 單元，每塊面積可以看成是一個獨(dú)立的開發(fā)單元，分 區(qū)進(jìn)行開發(fā)和調(diào)整，如圖 28 所示，其特點(diǎn)是：（1）可根據(jù)油田地質(zhì)特征選擇最佳切割方向和切割距；（2）便于調(diào)整注水方式，有利于地面生產(chǎn)工藝簡化及管理

31、方便；3）可優(yōu)先開采高產(chǎn)地帶；4）不能很好地適應(yīng)油層的非均質(zhì)性，井間干擾大；5）只適用于大面積、儲量豐富、油層物性好、分布相對穩(wěn)定的油田。2面 積 注 水圖 2 8 切割式注水示意圖面 積 注 水 是 將 生 產(chǎn) 井 和 注 水井按一定幾何形狀均勻地分布在整個開發(fā)區(qū)上， 同時進(jìn)行注水和采油。 這種注水方式實質(zhì) 上是把油層分割成許多小單元， 油水井間相互控制較大， 面積注水方式是一種強(qiáng)化注水。 其 特點(diǎn)是：（ 1）開發(fā)區(qū)可以一次投入開發(fā)，儲量動用較充分； （2）采油速度比行列注水高；（3）一口生產(chǎn)井能同時受周圍幾口注水井的影響，易見到注水效果；（4）水淹區(qū)分散，動態(tài)分析和調(diào)整較復(fù)雜。適用于油層分

32、布不規(guī)則， 含油面積小， 油層分布復(fù)雜、 延伸性差的油層； 或油田面積大， 構(gòu)造不完整，斷層分布復(fù)雜的油層。根據(jù)油井和注水井相互位置及構(gòu)成的井網(wǎng)形狀不同，面積注水可分為四點(diǎn)法面積注水、 五點(diǎn)法面積注水、正七點(diǎn)法面積注水、九點(diǎn)法面積注水、 反七點(diǎn)法面積注水、反九點(diǎn)法面積 注水等。 其中正幾點(diǎn)法與反幾點(diǎn)法的區(qū)別是： 正幾點(diǎn)法是以油井為中心， 反幾點(diǎn)法是以注水 井為中心。1）四點(diǎn)法面積注水正四點(diǎn)歪四點(diǎn)圖 2 9 四點(diǎn)法面積注水示意圖四點(diǎn)法面積注水井網(wǎng)的特點(diǎn)為等邊三角形， 注水井布置在三角形頂點(diǎn)， 生產(chǎn)井在三角形 的中心， 每口生產(chǎn)井受 3 口注水井影響， 每口注水井給周圍 6 口生產(chǎn)井注水， 生產(chǎn)井

33、與注水 井的比例為 2：1，注水強(qiáng)度大。四點(diǎn)法面積注水也叫反七點(diǎn)法面積注水，如圖29 所示。2）五點(diǎn)法面積注水注水井網(wǎng)為正方形， 每口生產(chǎn)井受 4口注水井影響， 每口注水井給周圍 4口生產(chǎn)井注水， 生產(chǎn)井與注水井的比例為1： 1，這是一種強(qiáng)控強(qiáng)采的布井方式。五點(diǎn)法面積注水也叫反五點(diǎn)法面積注水，如圖 210 所示。注水井 生產(chǎn)井圖 2 10 五點(diǎn)法面積注水示意圖3）七點(diǎn)法面積注水 七點(diǎn)法面積注水井網(wǎng)的特點(diǎn)為等邊三角形，生產(chǎn)井布置在三角形頂點(diǎn)，單元面積為正 六邊形，六個頂點(diǎn)為注水井，中心為生產(chǎn)井，每口生產(chǎn)井受 6 口注水井影響，每口注水井 給周圍 3 口生產(chǎn)井注水，生產(chǎn)井與注水井比例為1： 2，如

34、圖 2 11 所示。七點(diǎn) 反七點(diǎn)圖 2 11 七點(diǎn)法面積注水示意圖4）九點(diǎn)法面積注水 九點(diǎn)法面積注水井網(wǎng)為正方形， 每口生產(chǎn)井受周圍 8 口注水井影響， 生產(chǎn)井與注水井的 比例為 1：3，如圖 212 所示。注水井 生產(chǎn)井 圖 2 12 九點(diǎn)法面積注水示意圖5）反九點(diǎn)法面積注水反九點(diǎn)法面積注水井網(wǎng)為正方形， 每口注水井給周圍 8 口生產(chǎn)井注水， 生產(chǎn)井與注水井 的比例為 3： 1，如圖 2 13 所示。注水井 生產(chǎn)井圖 2 13 反九點(diǎn)法面積注水示意圖第四節(jié) 油田開發(fā)的主要指標(biāo)在油田開發(fā)過程中， 根據(jù)油田實際生產(chǎn)資料， 可以統(tǒng)計出一系列能說明油田開發(fā)情況的 數(shù)據(jù)， 這些數(shù)據(jù)叫開發(fā)指標(biāo)。 根據(jù)開

35、發(fā)指標(biāo)的大小和變化情況， 可以對油田開發(fā)效果進(jìn)行分 析。油氣田開發(fā)指標(biāo)是用來評價開發(fā)方案或開發(fā)效果好壞的主要項目， 它包括日產(chǎn)油量、 年 產(chǎn)油量、采油速度、井?dāng)?shù)、日注水量、年注水量、含水率、穩(wěn)產(chǎn)時間、開發(fā)年限、采收率及 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。一、原油產(chǎn)量1日產(chǎn)油量（生產(chǎn)水平） 油田實際日產(chǎn)油量可用月產(chǎn)油量與當(dāng)月日歷天數(shù)的比值， 通常是指井口產(chǎn)量， 它表示油 田日產(chǎn)水平的一個指標(biāo)，單位是 t/d、 m3/d。2日產(chǎn)液量 油田實際日產(chǎn)液量的大小，單位是t/d、 m3/d。3年產(chǎn)量 油田全年實際采出的原油量，通常指核實年產(chǎn)量，單位是104t/a、 104m3/a。4折算年產(chǎn)量根據(jù)月實際產(chǎn)量所計算的年產(chǎn)量， 它

36、并不等于實際年產(chǎn)量， 而是一個統(tǒng)計折算指標(biāo)， 用 來預(yù)計下一年產(chǎn)量。計算公式為折算年產(chǎn)量年產(chǎn)量（井口） 十二月份的日歷天數(shù)3655采油速度年產(chǎn)量與地質(zhì)儲量之比，它是表示油田開發(fā)快慢的一個指標(biāo)。計算公式為采油速度年產(chǎn)量地質(zhì)儲量100%用以上公式可計算油田、開發(fā)區(qū)、井組、單井的采油速度。6折算采油速度 折算年產(chǎn)量與地質(zhì)儲量之比， 用百分?jǐn)?shù)表示， 它表示目前的生產(chǎn)水平所能達(dá)到的采油速 度。7綜合含水率油田月產(chǎn)水量與月產(chǎn)液量之比的百分?jǐn)?shù)， 它是表示油田原油含水高低 （出水或水淹的程度）的重要指標(biāo)。月產(chǎn)水量綜合含水率 月月產(chǎn)產(chǎn)水液量量 100%8綜合生產(chǎn)氣油比是指每采 1 噸原油伴隨產(chǎn)出的天然氣量， 數(shù)

37、值上等于油田月產(chǎn)氣量 （m3）與月產(chǎn)油量 （ t） 之比值，單位為 m3 t。注意：月產(chǎn)氣量中不包含氣井單獨(dú)生產(chǎn)的產(chǎn)氣量。月產(chǎn)氣量綜合氣油比月月產(chǎn)產(chǎn)氣油量量表示從投入開發(fā)以來， 已經(jīng)從地下采9采出程度（目前采收率） 指油田到目前的累積產(chǎn)油量占地質(zhì)儲量的百分比。 出的地質(zhì)儲量，是衡量油田開發(fā)效果的一個重要指標(biāo)。100%采出程度 累地積質(zhì)產(chǎn)儲油量量10穩(wěn)產(chǎn)年限指油田達(dá)到要求或規(guī)定的采油速度后， 能維持此水平的年限， 也稱為穩(wěn)產(chǎn)時間 （穩(wěn)產(chǎn)期）。 它是衡量油田開發(fā)水平的一個重要指標(biāo)。它表示油井11采油指數(shù) 是指生產(chǎn)壓差每增加 1 兆帕所增加的日產(chǎn)量， 也稱單位生產(chǎn)壓差的日產(chǎn)量。 生產(chǎn)能力的大小，單位

38、是 m3/d ·MPa。日產(chǎn)量采油指數(shù) 日產(chǎn)量生產(chǎn)壓差12開發(fā)年限 指油田從投產(chǎn)到開發(fā)終了所經(jīng)歷的時間（年）。3m /d 。二、油田注水 1日注水量 油田實際日注入油層的水量，是衡量油田實際注水能力的重要指標(biāo)，單位為 2年注水量104m3/a。油田實際年注入油層的水量，單位為氣、水）所占的地下體積之比值。注采比分月3注采比 指注入劑所占的地下體積與采出物（油、 注采比和累積注采比。注采比為 1）叫注采平衡。 在這種情況下生產(chǎn)，4注采平衡 注入油藏水量與采出液的地下體積相等 就能保證油層始終維持一定的壓力，油井自噴能力旺盛。5地下虧空 指注入劑的體積少于采出劑的地下體積，叫地下虧空。是注采不平衡的表現(xiàn)。 6注水井吸水指數(shù)單位注水壓差的日注水量，單位是m3/d ·MPa。吸水指數(shù) 日注注水水壓量差三、地層壓力1原始地層壓力指油層在未開采時測得的油層中部壓力， 是油田開發(fā)過程中保持一個什么樣的系統(tǒng)壓力 水平的重要標(biāo)志，單位 MPa 。原始地層壓力一般都是通過探井、評價井 （資料井） 試油時，下入井底壓力計至油層中 部測得，原始壓力也可用試井法、壓力梯度法等求得。地層壓力隨地層深度增加而增加，一般油層壓力與油層的海拔位置大體上成正比關(guān)系。 2目前地層壓力與靜止壓力目前地層壓力指油田在開發(fā)過程中某一時期的地層壓力。