油藏工程課程設計-雷霆

油藏工程設計

一個含油構造經過初探發(fā)現(xiàn)其具有工業(yè)油流以后，緊接著就要進行詳探并逐步投入開發(fā)。

1.工業(yè)性油氣流

所謂油田開發(fā)，就是依據詳探成果和必要的生產性開發(fā)試驗，在綜合研究基礎上對具有工業(yè)價值油田，制訂出合理的開發(fā)方案并對油田進行建設和投產，使油田按預定的生產能力和經濟效果長期生產，直至開發(fā)結束。

油田的正規(guī)開發(fā)包括三個階段

(l)開發(fā)前的準備階段：包括詳探、開發(fā)試驗等；(2)開發(fā)設計和投產：包括油層研究和評價、全面部署開發(fā)井、制訂射孔方案、注采方案和實施；(3)方案的調整和完善

油田全面開發(fā)階段

此階段的主要工作是依據準備階段為開發(fā)所提供的各種資料來編制油藏開發(fā)方案,設計出一種最佳的開發(fā)方式,對油田進行開發(fā)。最終采出程度高產油量大穩(wěn)產時間長最佳的開發(fā)方式

油田開發(fā)方案是在詳探和生產試驗的基礎上，經過充分研究以后，使油田投入長期和正式生產的一個總體部署和設計。它是油田開發(fā)工作的重要技術文件。開發(fā)方案的好壞，直接決定了油田今后生產的好壞，若方案制定的不合理，對今后的生產影響很大。

油田開發(fā)方案是指導油田開發(fā)工作的重要技術文件，油田投入開發(fā)必須要有正式批準的開發(fā)方案設計：2.油井產能評價、注水井吸水能力研究（1）根據試油、試采、試井等資料，確定出采油指數(shù)；（2）確定單井平均日產能力（3）確定采油速度（4）注水井吸水能力研究1.收集油藏工程設計所需要的動靜態(tài)數(shù)據資料（1）油藏地質資料；（2）流體物性資料的收集；（3）油水相滲資料；（4）試油、試采、試井、油水井動態(tài)資料油藏工程設計主要內容3．油田開發(fā)指標預測（1)概算法

（2)油藏數(shù)值模擬法4.采收率及可采儲量預測（1）相關經驗公式法（2）同類油田比較法（3）巖心模擬實驗法（4）相滲透率曲線法（5）數(shù)值模擬法（6）動態(tài)法的經驗公式油藏工程設計主要內容1.收集油藏工程設計所需要的動靜態(tài)數(shù)據資料1）油田概況；

2）油層沉積特征；3）油藏構造特征；4）油水關系特征等1.1油藏地質特征描述1.2小層地質與巖石物性參數(shù)地層壓力系數(shù)和油層溫度數(shù)據1.3流體物性資料的收集1）泡點壓力；2）地面油水密度；3）地下油水粘度；4）油水體積系數(shù)等1.4油水相滲資料1.5試油、試采、試井資料的收集2.油井產能的評價1）試油層采油指數(shù)2）試采層采油指數(shù)3）利用試井解釋的有效滲透率計算采油指數(shù)由壓力恢復資料求出有效滲透率，再根據平面徑向流公式解出采油指數(shù)4）利用巖心分析滲透率資料推算油井平均采油指數(shù)2.1根據試油、試采、試井資料，確定出采油指數(shù)Word文檔3)考慮注水井的吸水能力，則合理生產壓差的確定以整個注采系統(tǒng)各節(jié)點的壓力實現(xiàn)協(xié)調及全系統(tǒng)技術經濟指標作為目標來研究。2.2確定出合理的生產壓差合理生產壓差從不同角度有不同的確定原則1）僅考慮地層流動，生產壓差的確定則重點考慮井底流壓不能過低，造成井底脫氣降低采油指數(shù)。事實上，流壓適當?shù)陀陲柡蛪毫赡茉斐傻拿摎獠⒉粐乐?，對采油指?shù)的影響也不大。2）如果把地層向井流動與井筒垂直管流結合起來考慮，則合理生產壓差下地層產出的液量應正好等于此壓差下井底流壓能夠舉升到井口的產量，即地層與井筒處于協(xié)調狀態(tài)下生產。單井平均日產能力Qo=Jo*h*f*△Ph----平均有效厚度；

f---厚度動用率；△P----合理生產壓差2.3確定出單井平均日產能力

以較高的采油速度對油田進行強采、早日拿油縮短投資回收期是提高油田開發(fā)經濟效益的一個途徑，這種觀點現(xiàn)在已經越來越廣泛地被人們所接受。但采油速度受到油田地質條件和油田注采系統(tǒng)的能力以及水驅油波及狀況等多種因素的限制。合理的采油速度應該能在現(xiàn)有的工藝條件下充分發(fā)揮油井的采油能力和注水井的注水能力，不降低水驅油波及效果。2.4確定出合理的采油速度采油速度=年產油量/地質儲量3．油田開發(fā)指標預測在編制油田的初步開發(fā)方案時，根據詳探井所獲得的關于油田面積、厚度、孔隙度和滲透率及流體性質等不很準確的資料，在進行布井時，對油田的主要開發(fā)指標要進行概算，以便作到心中有數(shù)，但這時由于還很難準確地、全面地認識油層內部結構、構造、地層性質等資料，進行更準確地、細致地計算既不可能也不必要（如黑油模型計算）。所以為了進行綜合指標的概算，都是把油藏簡化，把油井和注水井排簡化為排油炕道和注水水線，然后用一維流動公式進行計算。最早的計算方法是五十年代蘇聯(lián)學者鮑利索夫提出的、在蘇聯(lián)廣泛應用的，按剛性、活塞式驅油機理而來的等值滲流阻力方法，由于這一原理所要求的一些假設與事實不符（如活塞式推進，不考慮油水粘度差異和相對滲透率等），計算結果與實際往往相差很遠.在60年代初運用流管的概念，并把水驅油機理加以考慮而提出了一維兩相的計算方法。后來又根據滲透率的分布，考慮了多層一維兩相的計算方法。這些方法在計算機未普遍在油田采用時，曾是一種廣泛采用的，有一定意義的方法。這些方法在當時還有一定實用價值。在目前，無論在國外還是在國內，數(shù)值模擬軟件都已普便采用，概算法只是在個別情況下才作為一種手段加以應用。3.1排狀注水（行列注水）開發(fā)概算法

采用以Buckley—Leverett水驅油理論為基礎的概算法計算，該法考慮了水驅油的非活塞性，忽略了流體和巖石的壓縮性，忽略了重力、毛管力的影響。已知油藏物性參數(shù)和流體參數(shù)，給定注采壓差，確定不同開發(fā)時刻的油產量、累積產油量、含水率、累積注水量等指標，見水之前和見水之后開發(fā)指標計算方法和和計算步驟如下：3.1.1一維兩相油井見水前開發(fā)指標

在一個線性的水驅油藏內，可將油層分為三個流動區(qū)：注水線與原始油水接觸面間為純水區(qū)；原始油水接觸面到油水前緣間為油水兩相區(qū)；自前緣到出口端是純油區(qū)。線性地層水驅油時的滲流分布

計算內容初始產油量見水時注水井日注水量和油井產油量計算見水時間計算見水初期注水速度開發(fā)時間計算不同時刻的產液量見水時間3.3油藏數(shù)值模擬法

80年代是油藏數(shù)值模擬技術走向成熟的年代。除黑油模型外，相繼發(fā)展了組分模型、雙重介質模型、熱采模型、化學驅模型等，形成了可用于不同儲層類型、不同流體性質、不同開發(fā)過程的數(shù)值模擬技術。90年代以來，隨著工作站圖形顯示技術及大規(guī)模高速計算機的發(fā)展，數(shù)值模擬向著方便、直觀、精確、高速集成化方向發(fā)展。

在油田開發(fā)過程中，經常使用油藏數(shù)值模擬方法進行方案的設計及未來油田動態(tài)的預測和分析。在一個油藏開發(fā)初期，油藏數(shù)值模擬結果可以全面用來指導油氣藏開發(fā)，包括井網布置，生產井和注水井的數(shù)目等。油藏數(shù)值模擬可以在短時間內多次重復進行油藏“開發(fā)”，根據多次開發(fā)結果，提供最有效、最經濟的開發(fā)方案。

石油和天然氣儲量是指埋藏在地下的石油和天然氣的數(shù)量，以地面狀態(tài)的數(shù)值表示。

采收率是指在某一經濟極限內，在現(xiàn)代工程和技術條件下從油氣藏原始地質儲量中可以采出石油（氣）量的百分數(shù)，即可采儲量與原始地質儲量的比值。它是衡量油田開發(fā)效果的重要指標之一。4.采收率及可采儲量預測確定采收率的方法1.國內外經驗數(shù)值類比法2.巖心模擬實驗法3.相滲透率曲線法4.相關經驗公式法5.動態(tài)法的經驗公式6.衰減曲線法這些計算方法分別在兩種情況下使用

一是在開發(fā)設計時使用的方法，為制定開發(fā)方案提供依據，如巖心分析法、室內模擬實驗法、相關經驗公式法等等。

一種是在油田投入開發(fā)后，利用已獲得的生產資料來測算，為制定調整方案和選擇新的開采方法提供依據。各種方法可以互相校核。

7.數(shù)值模擬法三、確定采收率的方法

1.國內外經驗數(shù)值類比

該法是利用國內外不同驅動類型油藏采收率的經驗值，考慮到油藏具體的地質條件和原油性質，用類比法近似地確定原油采收率。

2.巖心模擬實驗法參數(shù)的求取(1).Sor——(2).Swi——(3).Vk——巖心模擬實驗

巖心模擬實驗

式中：——累積頻率等于50%對應的滲透率值，又稱為概率平均滲透率；——累積頻率等于84.1%對應的滲透率值。

(4).M——3.相滲透率曲線法

該法是以相滲透率曲線為基礎計算水驅油藏采收率的方法，在實際工作中使用簡單。重要的是所選用的相滲透率曲線要具有代表性，如果是多條相滲透率曲線，要對它們標準化成一條具有代表性的相滲透率曲線。

——極限含水率（）下，水淹區(qū)的平均含水飽和度，可根據分流量曲線求出.圖7-9根據分流量曲線確定相滲曲線標準化在一個油藏的不同巖心樣品所測試的相對滲透率結果通常是不一樣的。在使用相滲曲線之前，必須對其進行標準化處理，以消除不同原始含水飽和度和臨界含油飽和度的影響。方法：1.通過調整所有曲線的末端值，然后確定一個平均的標準曲線。2.在將其應用到具體油藏區(qū)域前，需要根據油藏情況進行非標準化。1.計算標準化曲線完成以下表格的計算Swc——束縛水飽和度Soc——殘余油飽和度Sw*——標準化含水飽和度1.計算標準化曲線在同一圖紙上繪出所有巖樣的標準化Kro*和Krw*與Sw*的關系。通過選定任意Sw*值，確定油水相的平均標準化滲透率值。他們是標準化含水飽和度Sw*的函數(shù)。

2.對平均曲線進行非標準化處理標準化后，曲線的數(shù)值范圍為0~1。因此，在使用前，需要根據油藏狀況（Swc及Soc）進行非標準化處理。4.相關經驗公式法

相關經驗公式法是根據已經開發(fā)結束或接近開發(fā)結束油田的實際開發(fā)指標，就其影響采收率的地質因素和開發(fā)因素，進行多元回歸分析，最后找出相關系數(shù)最大和標準差最小的相關經驗公式。

①美國經驗公式

根據72個水驅砂巖油田的實際開發(fā)資料，建立起來確定水驅砂巖油藏采收率的相關經驗公式如下：此公式適用于油層物性好、原油性質好的油藏。公式考慮了油藏巖石特性、、；也考慮了油藏流體的地下特性、、等的影響，此外還考慮了與技術經濟因素有關的油藏的衰竭壓力對于溶解氣驅油藏，采收率和巖石及流體參數(shù)之間的相關經驗公式如下：

式中：飽和壓力下的原油體積系數(shù)；飽和壓力下的地層原油粘度，毫帕.秒；飽和壓力，兆帕；溶解氣驅開發(fā)的最終廢棄壓力，兆帕。②蘇聯(lián)全蘇石油科學研究所的經驗公式地層條件下的油水粘度比；平均絕對滲透率，10-3微米2；生產井的平均井網密度，公頃/井；砂巖系數(shù)（有效厚度除以砂巖厚度）；地層滲透率變異系數(shù)；式中：

儲量比（油水過渡帶的地質儲量除以油田的總地質儲量）；原始地層含油飽和度；地層溫度，oC;

地層有效厚度，m；蘇聯(lián)和美國的經驗公式測算我國注水砂巖油藏的采收率，只適用于儲集層物性很好，巖性均勻，延續(xù)性好，注水效果很好的油藏。

③中國經驗公式

I．

II．

5.動態(tài)法的經驗公式

①水驅特征曲線法

②產量遞減分析法

③無因次注入曲線、無因次采出曲線法

5.動態(tài)法的經驗公式

①水驅特征曲線法

②產量遞減分析法

當油氣田進入遞減階段之后，建立遞減方程，求出可采儲量，若已知地質儲量，即可求出該油田的采收率。

無因次注入曲線

無因次采出曲線

③無因次注入