油田開發(fā)方案編制

第一章油田開發(fā)基礎(chǔ)及開發(fā)方案一種含油構(gòu)造通過初探，發(fā)現(xiàn)工業(yè)油氣流后來，緊接著就要進(jìn)行詳探并逐步投入開發(fā)。所謂油田開發(fā)，就是根據(jù)詳探成果和必要的生產(chǎn)實驗資料，在綜合研究的基礎(chǔ)上對含有工業(yè)價值的油田，按石油市場的需求，從油田的實際狀況和生產(chǎn)規(guī)律出發(fā)，以提高最后采收率為目的，制訂合理的開發(fā)方案，并對油田進(jìn)行建設(shè)和投產(chǎn)，使油田按方案規(guī)劃的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益進(jìn)行生產(chǎn)，直至油田開發(fā)結(jié)束的全過程。一種油田投入開發(fā)，會給整個國民經(jīng)濟的發(fā)展帶來很大的影響．因此，開發(fā)油田必須根據(jù)一定的方針來進(jìn)行。開發(fā)方針的對的與否，直接關(guān)系到油田此后生產(chǎn)的經(jīng)濟效益的好壞與技術(shù)上的成敗。對的的油田開發(fā)方針應(yīng)根據(jù)國民經(jīng)濟對油田工業(yè)的規(guī)定和油田開發(fā)的長久經(jīng)驗總結(jié)制訂出來。開發(fā)方案的編制不能違反這些方針，否則就會給油田開發(fā)本身帶來危害，而使國家資源蒙受損失。油田開發(fā)必須根據(jù)一定的技術(shù)方針來進(jìn)行，在制訂油田開發(fā)技術(shù)方針時要考慮的因素為：①采油速度，即以什么樣的速度將地下的原油采出==即年產(chǎn)油量占油藏可采儲量的比例；②油田地下能量的運用和補充；③采收率的大?。虎芊€(wěn)產(chǎn)年限；⑤經(jīng)濟效果；⑥工藝技術(shù)。這幾個方面互相聯(lián)系．但有時又是互相矛盾的。應(yīng)當(dāng)根據(jù)國內(nèi)外油田開發(fā)的經(jīng)驗和國家的能源政策，制訂出科學(xué)的油田開發(fā)方針，并在油田開發(fā)過程中不停補充和完善。一種油田在明確的開發(fā)技術(shù)方針指導(dǎo)下，要想進(jìn)入正規(guī)的開發(fā)，必須編制好油田開發(fā)方案，即根據(jù)油田開發(fā)的基礎(chǔ)知識，對油田的開發(fā)程序、開發(fā)方式、層系劃分、注水方式、井網(wǎng)密度、布井方式及經(jīng)濟指標(biāo)等各因素進(jìn)行充足的論證、細(xì)致的分析對比，最后制訂出符合實際、技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟上優(yōu)越的方案。油田在明確的開發(fā)方針指導(dǎo)下，進(jìn)入正規(guī)的開發(fā)過程，該過程涉及三個階段：(1)開發(fā)前的準(zhǔn)備階段：涉及詳探和開發(fā)實驗等。(2)開發(fā)設(shè)計和投產(chǎn)，其中涉及油層研究和評價、全方面布署開發(fā)并網(wǎng)、制訂射孔方案和方案的實施。(3)方案的調(diào)節(jié)和完善：油田開發(fā)方案的制訂和實施是油田開發(fā)的中心環(huán)節(jié)。必須切實地、完整地對多個可行的方案進(jìn)行具體制訂、評價和全方面的對比，然后擬定出符合實際、技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟上優(yōu)越的方案。本章將圍繞油田開發(fā)方案，著重敘述下列幾個方面的內(nèi)容：非均質(zhì)多油層整裝儲量油田和斷塊油田的合理開發(fā)程序；多油層油田開發(fā)層系的劃分；油藏驅(qū)動方式及特性；砂巖油田的注水開發(fā)；影響油田注水開發(fā)效果的因素等問題。第一節(jié)油田開發(fā)方案的重要內(nèi)容及資料準(zhǔn)備一、油田開發(fā)方案的重要內(nèi)容在編制油田開發(fā)方案之前（準(zhǔn)備工作），必須對物探(重要搞清地下構(gòu)造)、鉆井、錄井、取心、測井、分析化驗各項工作獲得的成果，進(jìn)行綜合地質(zhì)研究，編制多個地質(zhì)圖件，并根據(jù)所鉆詳探井、評價井、資料井及必要的實驗區(qū)的井所錄用的靜態(tài)資料和試油試采的動態(tài)資料，研究開發(fā)區(qū)的靜態(tài)地質(zhì)特性及動態(tài)反映狀況，從而編制出正式開發(fā)方案，以指導(dǎo)開發(fā)區(qū)全方面進(jìn)行開發(fā)。在正式開發(fā)方案中必須對下列的油藏工程問題加以研究。1)分層系開采的油藏要合理劃分與組合開發(fā)層系；2)不同開發(fā)層系經(jīng)濟合理的井網(wǎng)密度；3)油藏的驅(qū)動方式及油井的采油方式；4)生產(chǎn)井的合理工作制度；5)需注水開發(fā)的油藏，還要擬定不同層系的合理注水方式，注水井的合理工作制度及最佳注水時機；6)保持壓力水平；7)合理采油速度，預(yù)測穩(wěn)產(chǎn)年限及最后采收率；8)對斷塊油田，分開發(fā)單元研究其靜、動態(tài)特性及各單元油藏工程技術(shù)對策；9)對低滲入油田，要研究裂縫方位與井網(wǎng)優(yōu)化配備和采用水平井整體注水開發(fā)裂縫性低滲入油藏；10)對于稠油油田需研究熱采問題；11)開發(fā)區(qū)經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，預(yù)測油田開發(fā)趨勢；12)多個開發(fā)方案的分析對比，提出最優(yōu)方案。以上問題的研究完畢之后，就要提出開發(fā)方案實施的規(guī)定和環(huán)節(jié)、開發(fā)設(shè)計井位圖和完整的開發(fā)方案報告。二、油田開發(fā)方案所需資料編制油田開發(fā)方案需大量的靜、動態(tài)資料，對開發(fā)區(qū)掌握狀況越多，編制的開發(fā)方案越符合該區(qū)的實際狀況，在編制一種區(qū)的油田開發(fā)方案時需要下列資料：1.地質(zhì)特性資料通過地震資料分析，用鉆井、取心、地球物理測井及試油等手段，要掌握開發(fā)區(qū)地層、構(gòu)造、油層、儲層、隔層與夾層、油藏類型、地質(zhì)儲量等靜態(tài)特性方面的資料。2.室內(nèi)物理模擬實驗資料通過室內(nèi)物理模擬研究，掌握巖石潤濕性，油、水相對滲入率，水敏、速敏、酸敏，水驅(qū)油微觀特性，常溫、常壓及高溫、高壓下流體的物性參數(shù)等方面的資料。3.壓力、溫度系統(tǒng)及初始油分布資料用測試資料回歸能夠得出不同油藏，不同區(qū)塊或不同砂巖組的壓力和深度、溫度和深度關(guān)系曲線，從而判斷油藏的壓力系統(tǒng)和溫度系統(tǒng)，并由油層中部深度求得原始地層壓力及原始油藏溫度的數(shù)值。運用相對滲入率曲線及測井曲線解釋資料，分析開發(fā)區(qū)域的初始油飽和度及其變化規(guī)律。4.動態(tài)資料運用試油試采井，獲得單井日產(chǎn)油量的數(shù)值，并掌握其產(chǎn)油量、壓力、含水隨時間的變化規(guī)律，分析采出(油、液)指數(shù)與生產(chǎn)壓差隨含水的變化和產(chǎn)出油的含硫、含蠟、密度及凝固點。而對于要進(jìn)行注水開發(fā)的油藏通過試注要掌握注入量隨注入壓力變化規(guī)律及分層吸水量方面的資料。5.某些特殊資料進(jìn)行開發(fā)方案設(shè)計時，⑴某些油藏需要掌握①夾層分布對開發(fā)動態(tài)影響，②底水油藏射開程度對生產(chǎn)的影響，③油層厚度和滲入率比值對底水油藏開發(fā)效果及采收率影響的各因素等方面的資料。⑵灰?guī)r和碳酸鹽巖油藏，需要掌握油藏裂縫特性方面的資料；⑶滲油藏，需要掌握低滲油藏驅(qū)替特性方面的資料?？傊?，在開發(fā)方案設(shè)計之前，對油藏各方面的資料掌握得越全方面越細(xì)致，做出的開發(fā)方案就會越符合實際，對某些一時弄不清晰開發(fā)方案設(shè)計時又必需的資料，則應(yīng)開展室內(nèi)實驗和開避生產(chǎn)實驗區(qū)。第二節(jié)田地質(zhì)模型的建立油田開發(fā)的對象是油藏，為了從油藏中更加好地采油，就必須對油藏本身的某些地質(zhì)特性進(jìn)行分析研究，掌握油田的地質(zhì)模型，該模型重要涉及下列方面的內(nèi)容。一、地層石油在地層中生成、運移，又保存在地層中，因此研究石油必須研究地層。巖層定義：構(gòu)成地殼的層狀巖石地層的定義：指巖層形成的先后次序和形成時代，是地殼發(fā)展過程中所形成的層狀巖石的總稱。重要涉及沉積巖、沉積變質(zhì)巖、混合巖和部分巖漿巖。研究地層時重要分析地層的接觸關(guān)系、地層年代、地層的劃分和對比及地層巖性的描述。例如通過對某油田2、3井區(qū)測井曲線解釋，該區(qū)地層自上而下鉆遇有新生界第四系、第三系；中生界白堊系、侏羅系、三疊系；古生界石炭系和奧陶系。接觸關(guān)系為整合、假整合和不整合。目的層三疊系鉆厚286.5～415m，可分為上、中、下三個統(tǒng)，油層發(fā)育在三疊系中、上統(tǒng)。中統(tǒng)和上統(tǒng)為三個自下而上巖性由粗到細(xì)的正旋回沉積，各旋回的細(xì)段巖性為灰色、深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖透鏡體，是良好的隔層和蓋層，油層均集中發(fā)育在各旋回的粗段，其巖性為淺灰、灰褐色砂礫巖和砂巖。三疊系上旋回細(xì)段底部有3～8m的含鈾泥巖，電性特殊，電阻曲線低值，自然伽馬曲線高值，區(qū)域分布穩(wěn)定，口口井鉆遇，是地層對比的原則層。二、構(gòu)造構(gòu)造的定義：構(gòu)造地質(zhì)的任務(wù)，就是研究構(gòu)成地殼的巖石在空間上分布的形態(tài)、成因和規(guī)律。巖石含有塑性，受力后能夠彎曲褶皺。重要有：褶皺構(gòu)造：指含有塑性的巖石，受力后彎曲褶皺的一種地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)，常見的背斜、復(fù)背斜、向斜、復(fù)向斜。斷裂構(gòu)造：指巖石受力發(fā)生斷裂之后的構(gòu)造型態(tài)。巖性構(gòu)造：指巖石物性的變化后的構(gòu)造型態(tài)。三、儲集層（分類、成因及儲集性質(zhì)、孔隙構(gòu)造特性、形成條件及分布特性）我國油田儲集層以碎屑巖為主（大慶油田、勝利油田及遼河油田），而灰?guī)r和碳酸鹽巖儲集層較少（華北油田）。1.碎屑巖，孔隙，單一的孔隙介質(zhì)2.含油的儲集層即油層。類型：①含有工業(yè)性開采價值；②通過開采技術(shù)的提高，能夠轉(zhuǎn)化為含有工業(yè)價值的油層；③根本就沒有開采價值。根據(jù)沉積的旋回性、原則層、油層物性、油水系統(tǒng)、流體性質(zhì)、隔層條件及電性特性，能夠?qū)τ蛯舆M(jìn)行具體的對比和劃分。某油田三疊系油藏通過細(xì)分層對比，三個油組分為4個砂巖組10個小層，其成果見表1-1。（page4）通過油層對比在油層組基礎(chǔ)上分為砂巖組，然后在砂巖組基礎(chǔ)上分為小層。在對油層進(jìn)行研究時，要闡明油層的沉積相、油層物性、分布面積、厚度、有效厚度以及構(gòu)成油層巖石的巖性。有關(guān)儲層精細(xì)地質(zhì)研究的特點、內(nèi)容、技術(shù)、理論和辦法詳見本章第三節(jié)。四、隔層及夾層隔層及夾層對油氣田開發(fā)含有很重要的作用，特別是層系劃分，分采分注。對隔層及夾層的研究重要敘述其巖性、物性、厚度分布及性質(zhì)，有關(guān)內(nèi)容在此不具體敘述。五、油藏油（氣）藏的定義：指單一圈閉中含有同一壓力系統(tǒng)的油（氣）聚集。研究油藏的壓力系統(tǒng)、流體性質(zhì)、油水界面、油藏類型研究。例如某油田2，3井區(qū)三疊系油藏縱向油水關(guān)系復(fù)雜，含有四套油水系統(tǒng)，各套油水系統(tǒng)無論控制條件，還是流體性質(zhì)、油水界面深度都有較大的差別，構(gòu)成了不同的油藏類型。按圈閉成因和油水分布關(guān)系，該區(qū)能夠劃分為三種油藏類型：1)Ⅰ油層組為構(gòu)造邊水油藏。構(gòu)造控制油藏的形成，高部位為油，水分布在邊沿。LN2井試采Ⅰ油層組，短期內(nèi)在其它地區(qū)Ⅰ油層組普遍產(chǎn)生壓降，最大為2.25MPa，表明邊水雖有一定能量，但邊水不活躍，水體范疇小。2)Ⅱ油層組為巖性構(gòu)造底水油藏。油藏西部重要受巖性控制，東部受構(gòu)造控制。3)Ⅲ油層組為巖性構(gòu)造底水油藏。油藏受構(gòu)造控制流體按重力分布，底水與Ⅱ油層組相比，底水能量和水體體積相對較大。油藏分類：按圈閉成因，能夠劃分構(gòu)造油氣藏（背斜油氣藏、斷層油氣藏、構(gòu)造裂縫油氣藏）和地層油氣藏（古潛山油氣藏、地層超覆油氣藏）、巖性油氣藏（巖性尖滅、透鏡體油氣藏）等，按油水分布關(guān)系有邊水油藏，構(gòu)造底水油藏等。六、儲量在建地質(zhì)模型時，必須對儲量加以闡明，擬定計算儲量的辦法和儲量參數(shù)，還要計算溶解氣儲量和可采儲量。第三節(jié)儲層精細(xì)地質(zhì)研究儲層精細(xì)研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向（定義）儲層精細(xì)研究或精細(xì)油藏描述是指油田進(jìn)入高含水期、特高含水期后，為了使油田經(jīng)濟有效地開發(fā)，提高油田采收率，以搞清油田的剩余油分布特性、規(guī)律及其控制因素為目的所進(jìn)行的儲層定量化精細(xì)研究。儲層研究概況起來有三個大的方面，①即沉積體系的研究(涉及沉積相，沉積與剝蝕的過程，沉積事件序列、沉積過程等)、②儲層非均質(zhì)性(涉及多個斷裂構(gòu)造)、③成巖作用的研究，其核心是儲層的非均質(zhì)性。對一種油藏而言儲層非均質(zhì)性大致可分為五個層次：第一層次是油藏規(guī)模的沉積相及造成的層間非均層性；第二層次是油層規(guī)模的沉積微相及砂體切疊和相變關(guān)系；第三層次是砂體內(nèi)韻律性、沉積構(gòu)造構(gòu)造等非均質(zhì)性；第四、第五層次則是巖芯及孔隙規(guī)模的非均質(zhì)性。特點是由粗到細(xì)，由宏觀到微觀。現(xiàn)在，國內(nèi)外對盆地及油藏規(guī)模的儲層的研究已經(jīng)形成了一套比較成熟的理論和技術(shù)，第二至第五層次的儲層非均質(zhì)性研究也已做了大量定性到半定量的研究。在我國，開發(fā)早期階段的儲層研究技術(shù)已日臻成熟，達(dá)成了世界先進(jìn)水平，已形成了一套半定量到定量化的陸相儲層沉積模式。體現(xiàn)在下列幾個方面：①各個油田都開展了儲層沉積微相的研究，②地震儲層橫向預(yù)測和模式識別技術(shù)已廣泛用于早期評價階段的儲層研究，③總結(jié)了一套成巖模式，④發(fā)展了一套地質(zhì)統(tǒng)計技術(shù)及三維地質(zhì)模型軟件，⑤探索了裂縫定量預(yù)測的辦法，⑥已開始將國外熱門的層序地層學(xué)辦法用于陸相盆地的沉積體系和地層對比研究中，⑦形成了一套成熟的儲層概念模型和靜態(tài)模型建立的辦法和技術(shù)。然而到了開發(fā)中后期和三次采油階段，這些研究已不能滿足生產(chǎn)實踐的需要，所涉及的問題，是從較宏觀的第一、二兩個層次非均質(zhì)所形成的剩余油逐步進(jìn)入到比較微觀的第三至第五層次非均質(zhì)所形成的剩余油。重要體現(xiàn)在要精細(xì)地預(yù)測井間砂體的幾何形態(tài)和空間配備關(guān)系以及砂體內(nèi)部的多個油藏參數(shù)，建立實用的精細(xì)三維預(yù)測模型，該充足運用測試和地震資料以及其它的井間定量檢測技術(shù)，擬定性建模。辦法及優(yōu)缺點：①國外正在大力發(fā)展的井間地震、高分辨率地震、電磁波成像等井間定量檢測技術(shù)。②綜合運用開發(fā)地震、試井、水平井以及常規(guī)地質(zhì)學(xué)辦法所獲得的多個信息進(jìn)行井間儲層參數(shù)預(yù)測，但在現(xiàn)有經(jīng)濟技術(shù)條件下，運用這些辦法只能獲得少數(shù)核心部位的信息，還不可能在整個油藏普遍得到這種信息。③即使開發(fā)地震能夠獲得全油藏信息，但現(xiàn)在受分辨率和解決技術(shù)的限制，特別是對于我國以薄層砂、泥巖互為重要特色的陸相沉積儲層和老油田，離實際應(yīng)用尚有一定的距離。④而在開發(fā)后期，井網(wǎng)密度已經(jīng)很大，為了進(jìn)一步挖潛，就必須搞清井間剩余油的分布和大小，為此首先要從井間儲層參數(shù)預(yù)測入手，建立符合現(xiàn)在開發(fā)現(xiàn)狀的儲層地質(zhì)模型，然后通過數(shù)值模擬得出井間剩余油的分布規(guī)律。用隨機建模辦法建立預(yù)測模型。即要有預(yù)測的參考物或模板，以往通過密井網(wǎng)解剖建立的地質(zhì)知識庫普通只適合開發(fā)早期階段的概念模型建立。辦法及優(yōu)缺點：①即使有些油田正在探索密井網(wǎng)成對井解剖來建立預(yù)測模型的路子，②然而要建立起真正適合現(xiàn)階段精細(xì)三維預(yù)測模型的儲層地質(zhì)知識庫就必須并重要依靠精細(xì)的露頭儲層和當(dāng)代沉積研究完畢。③另外還要有預(yù)測的數(shù)學(xué)辦法，即地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)辦法及其隨機建模辦法。（1）隨機建模是由于計算機技術(shù)的快速發(fā)展，人們開發(fā)了多個預(yù)測辦法，現(xiàn)在重要是在地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的隨機模擬法。隨機建模：就是運用一種地質(zhì)體某一屬性已知的構(gòu)造統(tǒng)計特性，通過某些隨機算法來模擬未知區(qū)這一屬性的分布，使其與已知的統(tǒng)計特性相似，從而達(dá)成模擬儲層非均質(zhì)性，直到預(yù)測井間參數(shù)分布的目的。隨機模擬可分為條件模擬和非條件模擬。條件模擬（慣用）：指隨機模擬成果不僅要滿足地質(zhì)統(tǒng)計規(guī)律，還必須保持已知樣品值與模擬值相似。非條件模擬：則需模擬成果體現(xiàn)已知的統(tǒng)計規(guī)律即可。根據(jù)隨機模擬的內(nèi)容，隨機建模辦法可進(jìn)一步分為兩種：一種是離散模型；另一種是持續(xù)模型。離散模型：用于模擬油藏地質(zhì)體分布，如砂巖體、頁巖、巖相等。持續(xù)模型用于模擬持續(xù)變化的地質(zhì)現(xiàn)象，如孔隙度、滲入率、飽和度、泥質(zhì)含量等。運用截斷作用。持續(xù)模型：也可應(yīng)用到離散的地質(zhì)現(xiàn)象模擬。（2）原型模型和地質(zhì)知識庫原型模型和地質(zhì)知識庫是儲層精細(xì)預(yù)測或隨機建模預(yù)測井間參數(shù)的重要基礎(chǔ)。原型模型：就是一種與模擬目的儲層沉積類似，并含有足夠密集控制點，得到具體描述的儲層地質(zhì)模型。從原型模型中能夠獲得多個參數(shù)的統(tǒng)計特性，如變異函數(shù)、砂體密度及寬厚比等作為模擬及約束條件來進(jìn)行目的砂體隨機建模，從而確保其非均質(zhì)特性的可靠性║?，F(xiàn)在，獲得原型模型的最佳途徑就是露頭研究，另一方面是當(dāng)代沉積和油田密井網(wǎng)解剖。運用密井網(wǎng)建立的原型模型能夠用來進(jìn)行較粗尺度的井間參數(shù)預(yù)測，適合于油藏早期評價階段地質(zhì)建模的規(guī)定。儲層地質(zhì)知識庫：是指經(jīng)大量研究高度概括和總結(jié)出的能定性或定量表征不同成因類型儲層地質(zhì)特性、且含有普遍意義的參數(shù)║。它能用來指導(dǎo)對未知儲層的研究、預(yù)測和地質(zhì)建模。如我們慣用的河道砂體寬厚比等。地質(zhì)知識庫的獲得重要靠露頭、當(dāng)代沉積和油田密井網(wǎng)區(qū)等的精細(xì)研究和解剖，其中露頭儲層的精細(xì)研究特別重要。二、儲層精細(xì)研究的特點和內(nèi)容1.儲層精細(xì)研究的重要特點和技術(shù)規(guī)定儲層精細(xì)研究或精細(xì)油藏描述是指油田進(jìn)入高含水期、特高含水期后，為了使油田經(jīng)濟有效地開發(fā)，提高油田采收率，以搞清油田的剩余油分布特性、規(guī)律及其控制因素為目的所進(jìn)行的儲層定量化精細(xì)研究?？紤]到所能獲得的資料狀況和擬定剩余油分布的規(guī)定及將來的發(fā)展趨勢，儲層精細(xì)研究或精細(xì)油藏描述應(yīng)當(dāng)含有下述特點。(1)精細(xì)程度較高體現(xiàn)出幅度≤5m的構(gòu)造，微構(gòu)造圖的等高線≤5m；應(yīng)體現(xiàn)出斷距≤5m，長度＜100m的斷層。建立的三維數(shù)據(jù)地質(zhì)模型，三維網(wǎng)格的精度最少在50m×50m×(0.2～1.0)m以內(nèi)。之因此規(guī)定達(dá)成這樣的精細(xì)程度，有下列幾點根據(jù)：1)根據(jù)三維地震資料和新的解釋技術(shù)能夠解釋出5.0m，甚至更小斷距的斷層；2)現(xiàn)在井網(wǎng)已很密，井距普通200～300m，通過測井曲線對比、動態(tài)測試(如試井、示蹤劑測試)能夠擬定斷距不大于5.0m的斷層；3)4)測井解釋的分辨率達(dá)成0.20m，能分辨出5)測井解釋水淹層的分辨率達(dá)成1.0m。(2)基本單元較小儲層精細(xì)研究的基本單位既不是小層也不是單砂體，而應(yīng)是流動單元。數(shù)年來，小層和單砂體是開發(fā)地質(zhì)研究的最小和最基本單位，并由此形成了一套小層劃分、對比及建立地質(zhì)模型、油藏描述、沉積相分析的辦法和技術(shù)。然而某些油田的現(xiàn)狀使我們認(rèn)識到既要清晰的理解每一種砂體在空間上的分布規(guī)律，又要進(jìn)一步到每一種油砂體的內(nèi)容、必須使靜態(tài)更緊密的與動態(tài)相結(jié)合，指出剩余油分布所在，這樣我們就必須有一套新的研究思路和辦法，從而引進(jìn)了流動單元的概念，這個名詞經(jīng)慣用在油藏工程和數(shù)值模擬中，尺寸可大可小，大到一種油層，小到孔隙網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在在儲層研究中也用得很廣。流動單元是指一種油砂體及其內(nèi)部因受邊界限制、不持續(xù)薄隔擋層、多個沉積微界面、小斷層及滲入率差別等造成的滲流特性相似、水淹特性一致的儲層單元。在一種小層或單砂體內(nèi)部可能細(xì)分出多個流動單元，也可能就是一種即油砂體本身。不同流動單元水淹狀況能夠不相似，有的可能只有殘存油，有的已被水洗凈，有的仍有可動油等等。流動單元劃分的粗細(xì)與當(dāng)時的技術(shù)水平和要解決的生產(chǎn)問題有關(guān)。因此流動單元的提出既反映了儲層研究的精細(xì)化，又能緊密地與儲層中的油水運動規(guī)律相結(jié)合，它的識別和劃分不能單靠靜態(tài)資料，而必須有水淹剖面、水淹測井、檢查井、分層測試等油田動態(tài)資料。它的井間對比及空間構(gòu)造問題更需要露頭的精細(xì)研究給以解決。因此此后精細(xì)油藏描述的最小最基本單位應(yīng)當(dāng)是流動單元。同時，描述應(yīng)當(dāng)涉及了從大到小，即從油田規(guī)模→層系→分層→小層→單砂體規(guī)模直到流動單元規(guī)模的多個層次的平、剖面上的儲層非均質(zhì)性。(3)與動態(tài)結(jié)合較緊密儲層精細(xì)研究不是一種單一的地質(zhì)靜態(tài)描述，而必須與油田生產(chǎn)動態(tài)資料緊密結(jié)合。用動態(tài)的歷史擬合修正靜態(tài)的地質(zhì)模型。(4)預(yù)測性更強能比較精確的預(yù)測井間砂體和物性的空間分布以及多個夾層和斷層。(5)計算機化程度高小層對比和沉積微相劃分人機聯(lián)作或較強的自動化；有完整的儲層研究綜合數(shù)據(jù)庫；地質(zhì)、地震、測井、動態(tài)數(shù)據(jù)一體化解決及建模系統(tǒng)化、計算機化；大多數(shù)圖件由計算機制作完畢。2.儲層精細(xì)研究的內(nèi)容儲層精細(xì)研究規(guī)定定量化和精細(xì)化程度很高，普通重要涉及下述內(nèi)容：1)沉積微相細(xì)分、組合特性和空間配備關(guān)系；2)各微相砂體內(nèi)部建筑構(gòu)造特性及物性參數(shù)分布：3)不同沉積類型儲層地質(zhì)知識庫和原型模型的建立；4)流動單元劃分與對比及流動單元的空間構(gòu)造；5)以微構(gòu)造研究為主的微地質(zhì)界面研究；6)露頭儲層研究的應(yīng)用辦法和應(yīng)用效果及類比條件等；7)多個地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)特別隨機建模辦法的適應(yīng)條件、檢查原則及軟件研究；8)注水開發(fā)過程中儲層物性動態(tài)變化空間分布規(guī)律研究；9)水淹層測井解釋及有關(guān)理解剩余油分布狀況的生產(chǎn)測井及解釋；10)層理、孔隙構(gòu)造、粘土礦物等研究；11)精細(xì)儲層預(yù)測模型建立；12)地質(zhì)、油藏、數(shù)模一體化研究剩余油分布特性及規(guī)律。通過上述研究所要解決的核心問題是：建立儲層預(yù)測模型，擬定剩余油分布特性及規(guī)律。因此需要建立比要預(yù)測的儲層更加精細(xì)的參考物或模板，即要有各類儲層的原型模型和地質(zhì)知識庫，并要有一套確實可行的數(shù)學(xué)預(yù)測辦法和軟件，即地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)及其隨機建模辦法。三、地質(zhì)知識庫和隨機建模技術(shù)（前面已經(jīng)介紹）四、儲層精細(xì)研究的理論基礎(chǔ)和辦法當(dāng)代沉積學(xué)中的四大研究領(lǐng)域為儲層精細(xì)研究奠定了理論基礎(chǔ)，即沉積體系分析，層序地層學(xué)，層次界面分析及構(gòu)造單元研究。這四大理論自始至終地貫穿儲層精細(xì)研究的全過程。沉積體系是指在沉積環(huán)境和沉積作用過程方面含有成因聯(lián)系的一系列三維成因相的集合體，成因相是其最基本的構(gòu)成單元。沉積體系分析法突出了大型沉積的空間關(guān)系，沉積體系內(nèi)部和外部幾何形態(tài)的研究，是環(huán)境和形態(tài)的統(tǒng)一。該辦法的原理從本質(zhì)上講屬于成因地層學(xué)，即在認(rèn)識沉積環(huán)境和控制沉積物形成的同沉積期大地構(gòu)造的基礎(chǔ)上，解釋大型沉積體的互相關(guān)系，這一分析辦法的基礎(chǔ)是奧斯?fàn)栂嗦珊拖嗄Ｊ礁拍钤谡麄€沉積盆地范疇的應(yīng)用與引伸，奧斯?fàn)栂嗦芍该鳎谝环N完整的序列中，只有那些在自然界相鄰出現(xiàn)的相才干在垂向?qū)有蛑谐霈F(xiàn)。一種進(jìn)積三角洲是良好的范例。進(jìn)積三角洲在平面上涉及了前三角洲、三角洲前緣和三角洲平原。其相鄰發(fā)育的次序及其沉積物與在垂向序列中的次序相似，一種沉積體系就是這樣一種完整的環(huán)境與其產(chǎn)物的結(jié)合。層序地層學(xué)將沉積體系的概念納入了其本身的概念系統(tǒng)中，這使得能夠在盆地中建立高級別的等時地層格架和基本建造單元，并闡明其有序性演化成為可能層次表征與層次建模(簡稱層次分析法)，能夠簡樸地概括為層次劃分、層次描述、層次解釋、層次建模和層次歸一。劃分層次的目的在于分層次描述，對描述的成果進(jìn)行成因上的解釋，找出規(guī)律性的結(jié)論，建立適合不同層次的模型，借助地質(zhì)和數(shù)學(xué)的辦法及計算技術(shù)，使不同層次的特性統(tǒng)一在一種體系中進(jìn)行層次歸一，達(dá)成預(yù)測的目的。五、儲層非均質(zhì)表征及定量建模儲層非均質(zhì)性影響油藏中剩余油分布，剩余油分布影響油田開發(fā)調(diào)節(jié)，油田開發(fā)調(diào)節(jié)影響開發(fā)效果。分析非均質(zhì)性的核心是分析沉積環(huán)境、沉積模型和成巖歷史。定性分析：對多個非均質(zhì)性的分析和鑒別需有每種類型的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)密度。在定性分析的基礎(chǔ)上定量分析非均質(zhì)性，是一種直接測量辦法。另外一種辦法是儲層定量建模，其環(huán)節(jié)和辦法為：擬定儲層空間；識別這一空間的地質(zhì)單元；給該單元賦予一定的幾何形狀；在擬定的空間中對這些單元進(jìn)行排列；對每一單元賦儲層參數(shù)。六、儲層預(yù)測內(nèi)容及辦法1.儲層預(yù)測內(nèi)容及辦法儲層預(yù)測的目的就是為油藏數(shù)值模擬提供可靠的地質(zhì)模型，從而為油田開發(fā)提供技術(shù)根據(jù)，其內(nèi)容涉及：泥頁巖等隔夾的分布；巖相、沉積相的分布；儲層物性分布；斷層、裂縫的分布。儲層預(yù)測的辦法以下所述：(1)地質(zhì)統(tǒng)計隨機模擬辦法運用統(tǒng)計學(xué)辦法，模擬隨機地質(zhì)參數(shù)變量在井間的分布，建立模型，進(jìn)行模向預(yù)測。重要的地質(zhì)統(tǒng)計隨機建模辦法有布利恩(Boolean)模擬辦法、示性點過程辦法、模擬退火辦法、序貫?zāi)M辦法、截斷高斯模擬辦法及概率場模擬辦法。(2)分形幾何學(xué)辦法分形幾何學(xué)辦法用于描述自然界中不規(guī)則形態(tài)和參數(shù)變化激烈并且含有某種統(tǒng)計規(guī)律的場。因此非均質(zhì)性嚴(yán)重的儲層進(jìn)行條件模擬時，可應(yīng)用分形幾何模擬技術(shù)。(3)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辦法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是20世紀(jì)80年代以來快速發(fā)展起來的一項新技術(shù)，它提供了兩種基本的辦法來進(jìn)行條件模擬。第一種辦法是運用適宜的網(wǎng)絡(luò)來對能量函數(shù)或損失函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；第二種辦法是運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識別能力，進(jìn)行自動識別，無需對條件數(shù)據(jù)的變差函數(shù)模型進(jìn)行具體的擬合就可恢復(fù)其內(nèi)在的空間構(gòu)造。因此能夠運用到儲層非均質(zhì)性的描述中。2.儲層預(yù)測辦法評述現(xiàn)在，儲層預(yù)測的新理論、新辦法不停出現(xiàn)，如分形理論、遺傳算法及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。但地質(zhì)統(tǒng)計的隨機建模辦法在實際應(yīng)用還存在著許多局限性：如隨機模擬所產(chǎn)生的油藏地質(zhì)模型的好壞強裂依賴于所假設(shè)的隨機函數(shù)的模型及所含有的數(shù)據(jù)；隨機模擬所產(chǎn)生的多個數(shù)值如何用于油藏工程計算中；對于隨機模擬所產(chǎn)生的多個等概率的油藏數(shù)值模型，如何挑選最能代表真實地質(zhì)狀況的模型進(jìn)行流動模擬等。隨機模擬辦法可應(yīng)用于各個階段的油藏描述，如在油田早期評價階段，可將其應(yīng)用于巖相、沉積相的劃分和空間展布、儲層砂體連通性研究、儲層參數(shù)(如孔隙度、滲入率等)的空間分布等；在油田開發(fā)階段，可研究儲層可采油氣的空間分布、儲層產(chǎn)量預(yù)測、含水率預(yù)測以及流動單元的定量研究等。對于分形幾何學(xué)來說，縱橫向的分維數(shù)的假設(shè)問題，不同的地區(qū)不同，應(yīng)用時一定要進(jìn)行驗證?，F(xiàn)在的分形幾何應(yīng)用僅可用于地層和構(gòu)造較簡樸的狀況，對于有復(fù)雜地質(zhì)狀況的地區(qū)(如斷層多、地層嚴(yán)重變形的地區(qū))還需要做大量的研究，辦法中只考慮了一種來源的資料，當(dāng)有更多的其它類型的資料時，如何考慮進(jìn)去，這一點在隨機建模中非常重要。分形有無方向性，不同沉積環(huán)境和相的儲層中，儲層參數(shù)的分形維數(shù)是不是同樣也是較重要的。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辦法中，如何選擇有代表性的訓(xùn)練樣本，同時確保計算的成果收斂是難點。在儲層預(yù)測過程中，預(yù)測辦法的選擇以及多個不同類型的數(shù)據(jù)的綜合，是決定儲層預(yù)測效果的核心。第四節(jié)整裝儲量油田合理開發(fā)程序儲量集中、豐度較高的整裝儲量油田的合理開發(fā)程序：把油田從勘探到投入開發(fā)的過程劃分成幾個階段，合理地安排鉆井、開發(fā)次序和對油藏的研究工作，盡量用較少的井，較快的速度，獲得對油田的基本認(rèn)識，編制油田開發(fā)方案，指導(dǎo)油田逐步地投入開發(fā)。但是，由于不同油田的沉積環(huán)境和油層特性千差萬別，因此，一種油田從初探到投入開發(fā)具體應(yīng)當(dāng)劃分幾個環(huán)節(jié)，各個步聚之間如何銜接配合，每個環(huán)節(jié)又如何具體執(zhí)行等，應(yīng)根據(jù)每個油田的具體狀況而定，下面以大慶油田為例介紹整裝儲量油田的合理開發(fā)程序。一、開辟生產(chǎn)實驗區(qū)1.開辟生產(chǎn)實驗區(qū)的目的深刻認(rèn)識油田的地質(zhì)特點。通過生產(chǎn)實驗區(qū)較密井網(wǎng)的解剖，重要搞清油層的構(gòu)成及其砂體的分布狀況，掌握油層物性變化規(guī)律和非均質(zhì)特點，為新區(qū)開發(fā)提供充足的地質(zhì)根據(jù)。貫徹油田儲量計算。油田的儲量及分布是油田開發(fā)的物質(zhì)基礎(chǔ)，但運用探井、資料井計算儲量，由于井網(wǎng)密度較小，儲量計算總有一定的偏差。因此對一種新油田來講，貫徹油田儲量是投入開發(fā)前的一項十分重要的任務(wù)。研究油層對比辦法和多個油層參數(shù)的解釋圖版。通過實際資料和理論分析，找出符合油田狀況的多個研究辦法。研究不同類型油層對開發(fā)布署的規(guī)定，可為編制開發(fā)方案提供本油田的實際數(shù)據(jù)。探井、資料井的試油、試采資料，只能提供有關(guān)油井生產(chǎn)能力、油田天然能量和壓力系統(tǒng)等大致資料，普通不能提供注水井的吸水能力、注水開發(fā)過程中油水運動特點以及不同開發(fā)布署對油層適應(yīng)性的資料。但通過生產(chǎn)實驗區(qū)，能夠搞清油田天然能量的可運用程度、合理的注水方式、層系的劃分與組合、井網(wǎng)的部置、油井的開采方式、油水井的工作制度以及對地面油氣集輸?shù)囊?guī)定等。2.開辟生產(chǎn)實驗區(qū)的原則生產(chǎn)實驗區(qū)開辟的位置和范疇對全油田應(yīng)含有代表性。實驗區(qū)普通不要過于靠近油田邊沿，所開辟的范疇也應(yīng)有一定的比例。實驗區(qū)應(yīng)含有相對的獨立性，把實驗區(qū)對全油田合理開發(fā)的影響減小到最小程度。實驗項目要抓住油田開發(fā)的核心問題，針對性要強，問題要揭發(fā)得清晰，開采速度要較高，使實驗區(qū)的開發(fā)過程始終走在其它開發(fā)區(qū)的前面，為油田開發(fā)不停提供實踐根據(jù)。生產(chǎn)實驗區(qū)要含有一定的生產(chǎn)規(guī)模，要使所獲得的多個資料含有一定的代表性。生產(chǎn)實驗區(qū)的開辟應(yīng)盡量考慮地面建設(shè)、運輸條件等方面的規(guī)定，以確保實驗區(qū)開辟的速度快、效果好。二、分區(qū)鉆開發(fā)資料井1.鉆開發(fā)資料井的目的研究解釋單油層物性參數(shù)的辦法，全方面核算油層參數(shù)，為充足運用生產(chǎn)實驗區(qū)的解剖成果，掌握新區(qū)地質(zhì)特性打好基礎(chǔ)，以逐步探明擴大開發(fā)的地區(qū)；理解不同部位、不同油層的生產(chǎn)能力和開采特點。在鉆完開發(fā)資料井后來，要進(jìn)行單層和多個多層組合下的試油試采、測壓力恢復(fù)曲線等，并理解新區(qū)的生產(chǎn)能力和開采特點。2.開發(fā)資料井的布署原則開發(fā)資料井的布署重要針對那些構(gòu)成比較單一、分布比較穩(wěn)定的主力油層組；開發(fā)資料井的布署應(yīng)考慮到油田構(gòu)造的不同部位，使其所獲得的資料能反映出不同部位的變化趨勢；開發(fā)資料井應(yīng)首先在生產(chǎn)實驗區(qū)的鄰近地區(qū)集中鉆探，然后再根據(jù)逐步開發(fā)的需要，向外擴大鉆探。三、布署基礎(chǔ)井網(wǎng)1.基礎(chǔ)井網(wǎng)的布署對象對于油層較多，各類油層差別大，分布相對比較穩(wěn)定，油層物性好，儲量比較豐富，上、下有良好的隔層，生產(chǎn)能力比較高，含有獨立開采條件的區(qū)塊能夠作為基礎(chǔ)井網(wǎng)布置的對象。2.基礎(chǔ)井網(wǎng)的任務(wù)基礎(chǔ)井網(wǎng)是開發(fā)區(qū)的第一套正式開發(fā)井網(wǎng)，它應(yīng)合理開發(fā)主力油層，建成一定的生產(chǎn)規(guī)模；兼探開發(fā)區(qū)的其它油層，解決探井、資料井所沒有完畢的任務(wù)，搞清這些油層的分布狀況、物理性質(zhì)和非均質(zhì)特點。3.基礎(chǔ)井網(wǎng)的布署基礎(chǔ)井網(wǎng)的布署應(yīng)當(dāng)在開發(fā)區(qū)總體開發(fā)構(gòu)想的基礎(chǔ)上進(jìn)行，要考慮到將來不同層系井網(wǎng)的互相配合和綜合運用，不能孤立地進(jìn)行布署。掌握井網(wǎng)在實施上要分步進(jìn)行，基礎(chǔ)井網(wǎng)鉆完后，暫不射孔，及時進(jìn)行油層對比，搞清地質(zhì)狀況，掌握其它油層特點，核算基礎(chǔ)井網(wǎng)布署，貫徹開發(fā)區(qū)的全方面構(gòu)想，編制開發(fā)區(qū)的正式開發(fā)方案，并進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)。如為了提高注水開發(fā)效果，在斷層附近的低滲入率區(qū)局部地進(jìn)行注采系統(tǒng)和開發(fā)層系的調(diào)節(jié)，為了確保每套層系的獨立開發(fā)條件，對隔層進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)，然后對基礎(chǔ)井網(wǎng)再射孔投產(chǎn)。四、編制正式開發(fā)方案1.編制正式開發(fā)方案遵照的原則(1)研究采油速度和穩(wěn)產(chǎn)期限采油速度和穩(wěn)產(chǎn)期的研究，必須立足于油田的地質(zhì)開發(fā)條件、工藝技術(shù)水平以及開發(fā)的經(jīng)濟效果，用經(jīng)濟指標(biāo)來優(yōu)化最佳的采油速度和穩(wěn)產(chǎn)期限。(2)擬定開采方式和注水方式在開發(fā)方案中必須對開采方式做出明確規(guī)定。對必須注水開發(fā)的油田，則應(yīng)擬定早期注水還是晚期注水。(3)擬定開發(fā)層系一種開發(fā)層系，是指某些獨立的、上下有良好隔層、油層物性相近、驅(qū)動方式相近、含有一定儲量和生產(chǎn)能力的油層組合而成的，它用一套獨立的井網(wǎng)開發(fā)，是一種最基本的開發(fā)單元。(4)擬定開發(fā)環(huán)節(jié)開發(fā)環(huán)節(jié)是指從布署基礎(chǔ)井網(wǎng)開始，始終到完畢注采系統(tǒng)，全方面注水和采油的整個過程中所必經(jīng)的階段和每步的具體做法。它涉及布署基礎(chǔ)井網(wǎng)、擬定生產(chǎn)井網(wǎng)和射孔方案及編制注采方案。(5)擬定合理布井原則合理布井規(guī)定在確保采油速度的前提下，采用井?dāng)?shù)最少的井網(wǎng)，并最大程度地控制地下儲量，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在水驅(qū)范疇內(nèi)，確保水驅(qū)儲量最大。由于井網(wǎng)涉及到油田的基本建設(shè)及生產(chǎn)效果等問題，因此必須做出方案的綜合評價，并選最佳方案。(6)擬定合理的采油工藝技術(shù)和儲量集中、豐度較高的增產(chǎn)增注方法在方案中必須針對油田的具體開發(fā)特點，提出應(yīng)采用的采油工藝手段，盡量采用先進(jìn)的工藝手段，使地面建設(shè)符合地下實際，使增產(chǎn)增注方法能夠充足發(fā)揮作用。2.正式開發(fā)方案的實施在正式開發(fā)方案的實施中，一種核心的問題就是如何提高滲入率較低、分布不夠穩(wěn)定油層的開發(fā)效果問題。將開發(fā)區(qū)設(shè)計井網(wǎng)全部完鉆后所得的資料與基礎(chǔ)井網(wǎng)完鉆后所獲得的資料進(jìn)行對比，L油田在基礎(chǔ)井網(wǎng)完鉆后，還只是對某些分布面積較大的油砂體(稱為重要油砂體，其儲量約占這套油層總儲量的40%～50%)認(rèn)識得比較清晰，普通認(rèn)識程度可達(dá)70%～80%以上，基本上可搞清它們的分布形態(tài)和油層的物性。為了提高這部分油層的開發(fā)效果，采用了分兩步實施的方法：第一步先按原井網(wǎng)鉆井；第二步根據(jù)對油層的進(jìn)一步認(rèn)識，按照油砂體的形態(tài)、油層滲入率和厚度在各井之間的變化，以及斷層的分布等具體狀況，再具體選擇適宜的注水井和采油井的位置，構(gòu)成合理的注采系統(tǒng)。研究表明，對于L油田某些大面積分布的滲入率比較高的油層，注采井別的具體位置對開發(fā)效果的影響不大。對SB地區(qū)葡Ⅰ1-4層用二維二相辦法計算成果表明，反九點法面積注水的四種油水井的排列位置，其開發(fā)指標(biāo)的差別不大。如將其滲入率比較低、開發(fā)效果較差的地區(qū)的注采系統(tǒng)進(jìn)行局部調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)注4口井的話，因低滲入率部分的產(chǎn)量在全層占的比例極少，因此對全層的開發(fā)效果改善不大，采油速度比調(diào)節(jié)前提高了5%，無水期采收率比調(diào)節(jié)前提高2.8%。但是對于滲入率比較低的油層就不同了，由于其沉積條件的影響，相對較高滲入率油砂體形態(tài)的分布比較不夠規(guī)則，在均勻注采井網(wǎng)下，注水井的不同位置對油井的連通和受效狀況有一定的影響。例如對SZ東部300m井網(wǎng)下油砂體進(jìn)行了分析，研究了兩種油水井的排列，第一方案的不連通井層比第二方案少11%，第一方案的多向受效井層比第二方案多9.2%，見表1-2。成果表明兩方案的差別較大，特別是對其中有些油砂體，這種影響就更為明顯。如薩Ⅲ5+6和薩Ⅱ2層中的兩個油砂體，兩種油水井排列，連通厚度的比例可相差41.5%和19.3%，其中多向受效的比例可相差55.8%和51.2%。若考慮油砂體低滲入率部分，在多層合采的條件下，這部分低滲入率的吸水狀況是很差的。因此對這部分油層在條件許可的狀況下，在鉆井前最佳不要事先就擬定好注采井的具體排列位置，注水井排列位置對油層適應(yīng)性的影響見圖1-1。一種合理的開發(fā)程序，只是指導(dǎo)了油田上各開發(fā)層系早期的合理開發(fā)布署，指導(dǎo)了油田合理的投入開發(fā)，為開發(fā)油田打下了基礎(chǔ)。但在油田投入開發(fā)后來，地下油水就處在不停的運動狀態(tài)之中，地下油水分布時刻發(fā)生著變化，多個不同類型油層地質(zhì)特性對開發(fā)過程的影響將更加充足地體現(xiàn)出來。因此，在開采過程中，還需要分階段有計劃地進(jìn)行調(diào)節(jié)工作，以不停提高油田的開發(fā)效果。第五節(jié)斷塊油田合理開發(fā)程序斷塊油田的地下狀況比整裝儲量油田復(fù)雜得多，因此需根據(jù)其特點，研究其合理的開發(fā)程序，以提高油田的開發(fā)效果。一、斷塊油田的地質(zhì)特點一種油氣資源豐富的斷陷中，有多個類型的復(fù)式油氣聚集區(qū)(帶)，有凸起型的、斜坡型的、凹中背斜型的，也有凹內(nèi)地層巖性復(fù)式油氣聚集區(qū)帶。在各類油藏中，那些含油面積比較小，圈閉受斷層控制的油藏稱作斷塊油田。斷塊油田與普通隆起圈閉為主的構(gòu)造油田的區(qū)別：斷塊油田的重要特點構(gòu)造油田的重要特點油氣藏重要受斷層控制；斷層多、斷塊多、斷塊平均面積在5km2以內(nèi)；斷塊之間含油特性差別大：斷塊之間油層物性、厚度差別大；斷塊之間流體性質(zhì)普通有差別，斷塊之間主力油層往往不相似，斷塊之間油、氣藏類型往往不相似，驅(qū)動能量也有差別。一種斷塊內(nèi)，往往有的斷塊有氣頂，有的沒有，有的斷塊邊水能量充足，有的邊水能量差，或者沒有邊水；油層受斷層分割，含油連片性差，有的斷塊不同層位油層疊合也不能連片含油；斷塊之間，以及同一斷塊不同層位的油層往往沒有統(tǒng)一的油水界面。油氣受構(gòu)造控制；即使構(gòu)造也受某些斷層分割，但斷層對全油田的油、氣、水分布及原油物性影響不大，油層含油連片分布，在油田范疇內(nèi)普通含有統(tǒng)一的含油層系和油氣界面。斷層油田的地質(zhì)特點闡明，要搞清晰斷塊油田的地下狀況，特別是搞清晰復(fù)雜小斷塊油田的地下狀況，要比搞清晰普通構(gòu)造油田的地下狀況的難度大得多。通過對斷塊油田復(fù)雜性的具體分析，發(fā)現(xiàn)在眾多的斷塊中，大的斷塊地下狀況相對簡樸某些。被斷層切割零碎的小斷塊，油水關(guān)系、儲油特性都遠(yuǎn)較大斷塊復(fù)雜。因此對復(fù)雜小斷塊油田地下狀況的認(rèn)識，僅僅依靠少數(shù)探井是難以搞清晰的，因此，對于斷塊油田來說，勘探和開發(fā)不能截然分開，整個勘探和開發(fā)的過程，都是不停對地下狀況加深認(rèn)識的過程。二、斷塊油田的重要類型根據(jù)斷塊油田原油和油層物性及天然能量的大小，普通將斷塊油田分成下列三大類：天然能量低，油層和原油性質(zhì)較好的油田。這類斷塊油田的特性是：斷塊面積小、天然能量低，普通是彈性驅(qū)動或溶解氣驅(qū)動，也有小氣頂與溶解氣混合驅(qū)動。油層性質(zhì)中檔，油層普通能在全斷塊內(nèi)(或斷塊內(nèi)大部分地區(qū))分布。原油性質(zhì)比較好，地面相對密度普通在0.85左右，地下原油粘度普通在2～4mPa·s。天然能量高，油層和原油性質(zhì)較好的油田。這類油田天然能量高，邊水活躍。稠油油田。這類斷塊油田的特性是：原油相對密度、粘度大，地面相對密度絕大多數(shù)在0.9以上，個別高達(dá)0.98以上；原油地下粘度普通為20～50mPa·s，個別高達(dá)1000mPas以上；油層物性較好，孔隙度普通為30%左右，個別高達(dá)38%，滲入率普通為0.5～1μm2，個別達(dá)10μm2以上；原始?xì)庥捅鹊?，大多?shù)不超出30，低的達(dá)16；油藏天然能量小，油藏在一次開采中，以溶解氣驅(qū)和重力驅(qū)為主，邊水能量和彈性能量不大。三、斷塊油田的合理開發(fā)程序在總結(jié)我國渤海灣油層二十?dāng)?shù)年勘探開發(fā)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)復(fù)式油氣聚集區(qū)(帶)的共性，提出了一種最優(yōu)化的勘探開發(fā)程序和辦法。由于復(fù)式油氣聚集區(qū)(帶)的地質(zhì)特性十分復(fù)雜，只能采用逐步認(rèn)識、分步實施、勘探開發(fā)交叉并舉、滾動邁進(jìn)的辦法。預(yù)探井獲工業(yè)油氣流后，勘探開發(fā)分四個環(huán)節(jié)進(jìn)行。1.精細(xì)地震詳查以較大的測網(wǎng)密度(普通測網(wǎng)為1km×1km或0.5km×0.5km)進(jìn)行地震詳查。在條件含有的構(gòu)造帶，要及早開展三維地震工作，最大程度地查明構(gòu)造、斷塊，提供一張精確的構(gòu)造圖(1：10000～1：2500比例尺的構(gòu)造圖)，以滿足整體解剖的需要。特別強調(diào)的是，經(jīng)鉆探發(fā)現(xiàn)工業(yè)油氣流后，在地下構(gòu)造、斷塊不清的狀況下，不能大批上鉆機。2.評價性詳探評價性詳探的重要任務(wù)是探明主力油氣藏(富塊)，或主力油氣層系，計算基本探明儲量，預(yù)計全帶的控制能量。其辦法是：立足于二級構(gòu)造整體布署，深淺兼顧；詳探井鉆斷塊的高點，沿斷層找高產(chǎn)，一種斷塊打1～2口井，發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)富集區(qū)，控制含油面積；重點取心，半途測試，分組試油，查明主力油層產(chǎn)能。取心進(jìn)尺要占探井總進(jìn)尺的2%以上，千方百計地取到主力油氣層巖心。3.詳探與開發(fā)相結(jié)合，開發(fā)主力油氣藏(或含油層系)開發(fā)主力油氣藏的重要任務(wù)是編制出主力油藏(或含油層系)的一次開發(fā)方案，詳探其它區(qū)塊，實現(xiàn)儲量升級。其辦法是：1)對已基本探明儲量的斷塊(主力油藏)布署開發(fā)基礎(chǔ)井網(wǎng)，鉆開發(fā)準(zhǔn)備井；2)在開發(fā)井網(wǎng)中選擇部分井，對主力油層不避夾層持續(xù)取心，收獲率達(dá)90%以上；3)密閉取心，單層試油，求取儲量與開發(fā)參數(shù)；進(jìn)行油層層組化分、小層對比、斷塊油藏核算；充足采用新技術(shù)、新工藝，如鉆定向井、叢式井、數(shù)字測井，半途測試和快速化驗分析；根據(jù)整帶探明儲量和控制儲量，進(jìn)行總體的地面工程設(shè)計。在建設(shè)程序上，可先上骨架工程，建設(shè)集輸站、注水站。至于連接每口油、水井的管線，要到完井后再上，方便合理地設(shè)計管徑大小。地面工程設(shè)計要留有余地，方便改建、擴建。4.持續(xù)滾動勘探開發(fā)持續(xù)滾動勘探開發(fā)的重要任務(wù)是：探明一塊開發(fā)一塊，各區(qū)塊相繼投入開發(fā)；老開發(fā)區(qū)調(diào)節(jié)挖潛，不停發(fā)現(xiàn)新油氣藏，彌補遞減，略有增產(chǎn)。復(fù)雜的斷塊油田與整裝的大油田不同，不可能一次編出一種完整的開發(fā)方案，要隨著認(rèn)識的不停深化，分步編制，分期實施。其辦法是：第一步，先編制布井方案，對已基本探明儲量的區(qū)塊擬定井網(wǎng)密度，編制一次開發(fā)方案，繼續(xù)詳探其它層系。第二步，編制注水方案，開發(fā)井網(wǎng)鉆完后，根據(jù)小層對比、斷塊劃分和油田地質(zhì)研究成果，擬定注采井別，提出射孔方案和注水方案。第三步，調(diào)節(jié)完善方案，根據(jù)生產(chǎn)動態(tài)分析，布署調(diào)節(jié)井，完善注采系統(tǒng)。第六節(jié)油藏驅(qū)動方式及開采特性油藏的驅(qū)動方式是指油層在開采過程中，重要依靠哪一種能量來驅(qū)油，是全部油層工作條件的綜合。驅(qū)動方式對油田開發(fā)來說含有重要的意義。油藏的驅(qū)動方式不同，開發(fā)方式也不同，從而在開發(fā)過程中q、地層壓力p、Rp等重要開發(fā)指標(biāo)有不同的變化特性。因此，驅(qū)動方式會影響到合理選擇注采井、布井方案及合理的開發(fā)制度和單井工作制度。這些因素又會影響最后采收率。一、彈性驅(qū)動定義：依靠油層巖石和流體的彈性膨脹能量驅(qū)油的油藏為彈性驅(qū)動。特點：在該種驅(qū)動方式下油藏?zé)o邊水(底水或注入水)，或有邊水而不活躍，油藏壓力始終高于飽和壓力。開采特性：油藏開始時，隨著壓力的減少，地層將不停釋放出彈性能量，將油驅(qū)向井底。其開采特性曲線如圖1-2所示。二、溶解氣驅(qū)動定義：當(dāng)油層壓力下降到低于飽和壓力時，隨著壓力的減少，溶解狀態(tài)的氣體從原油中分離出來，形成氣泡，氣泡膨脹而將石油推向井底。特點：形成溶解氣驅(qū)的油藏應(yīng)無邊水(底水或注入水)、無氣頂，或有邊水而不活躍，地層壓力低于飽和壓力。開采特性：在溶解氣驅(qū)開采形式下，油藏的開采特性如圖1-3所示。圖中的為生產(chǎn)氣油比。生產(chǎn)氣油比的變化可分成三個階段。在第一階段時，生產(chǎn)氣油比緩慢下降。由于：在這一階段，地層壓力剛開始低于飽和壓力，分離出的自由氣量極少，呈單個的氣泡狀態(tài)分散在地層內(nèi)，氣體未形成持續(xù)的流動，故自由氣膨脹所釋放的能量重要用于驅(qū)油。在第二階段中，氣油比急劇上升。由于：此時分離出來的自由氣的數(shù)量較多，逐步形成一股持續(xù)的氣流，因此油層孔隙中便很快形成兩相流動，隨著壓力的減少，逸出的氣量增加，對應(yīng)的含油飽和度和相對滲入率則不停減少，使油的流動更加困難；同時，原油中的溶解氣逸出后，使原油的粘度增加，因而油井產(chǎn)量和累積采油量開始以較快的速度下降。但氣體的粘度遠(yuǎn)比油的粘度小，故氣體流動很快，而油卻流得很慢。因而油井產(chǎn)量以較快的速度下降。在這階段中氣體驅(qū)油的效率較低。在第三階段中，生產(chǎn)氣油比快速下降。由于：這時已進(jìn)入開采后期，油藏中的氣量已極少，能量已近枯竭。三、水壓驅(qū)動定義：當(dāng)油藏存在邊水或底水時，則會形成水壓驅(qū)動。水壓驅(qū)動分為剛性水驅(qū)和彈性水驅(qū)兩種。1.剛性水壓驅(qū)動(剛性是指流體在運動過程中體積不發(fā)生變化)定義：油藏流體流動重要靠邊水或注入水推動，采出多少油，同時推動(或注進(jìn))多少水，流動的彈性能不起作用或作用極少，這種油藏驅(qū)動方式叫做剛性水壓驅(qū)動。驅(qū)動能量重要是邊水(或底水、注入水)的重力作用。形成剛性水驅(qū)的條件是：油層與邊水或底水相連通；水層有露頭，且存在著良好的供水水源，與油層的高差也較大；油水層都含有良好的滲入性；在油水區(qū)間又沒有斷層遮擋。因此，該驅(qū)動方式下能量供應(yīng)充足，其水侵量完全賠償了液體采出量，總壓降越大，則采液量越大，反之當(dāng)總壓降保持不變時，液體流量基本不變。開采特性：油藏進(jìn)入穩(wěn)定生產(chǎn)階段后來，由于有充足的邊水、底水或注入水，能量消耗能得到及時的補充，因此在整個開發(fā)過程中，保持不變。隨著原油的采出及當(dāng)邊水、底水或注入水推至油井后，油井開始見水，含水將不停增加，產(chǎn)油量也開始下降，而產(chǎn)液量逐步增加。開采過程中氣全部呈溶解狀態(tài)，因此氣油比等于原始溶解氣油比。其開采特性如圖1-4所示。2.彈性水驅(qū)與剛性水壓驅(qū)動的區(qū)別是在彈性水壓驅(qū)動方式下，注與采不能平衡，油層流體流動時，體積要發(fā)生變化，因此，要考慮彈性對流體運動的影響。開采特性為，當(dāng)壓力降到封閉邊沿后，要保持井底壓力為常數(shù)，地層壓力將不停下降，因而產(chǎn)量也將不停下降，由于地層壓力高于飽和壓力，因此不會出現(xiàn)脫氣，氣油比不變。其開采特性如圖1-5所示。形成彈性水驅(qū)的條件是：邊水活躍程度不能彌補采液量，普通邊水無露頭，或有露頭但水源供應(yīng)不充足；或存在斷層或巖性變化等方面的因素。若采用人工注水時，注水速度趕不上采液速度，也會出現(xiàn)彈性水驅(qū)的特性。其開采特性為：普通來說，彈性水壓驅(qū)動的驅(qū)動能量是局限性的，特別當(dāng)開采速度較大時，它很可能向著彈性-溶解氣驅(qū)混合驅(qū)動方式轉(zhuǎn)化。四、氣壓驅(qū)動定義：當(dāng)油藏存在氣頂時，氣頂中的壓縮氣為驅(qū)油的重要能量，該驅(qū)動方式稱氣壓驅(qū)動。氣壓驅(qū)動可分為剛性氣驅(qū)和彈性氣驅(qū)。1.剛性氣壓驅(qū)動形成條件是：只有在人工向地層注氣，并且注入量足以使開采過程中地層壓力保持穩(wěn)定時，才干呈現(xiàn)剛性氣壓驅(qū)動。在自然條件下，如果氣頂體積比含油區(qū)的體積大得多，能夠使得在開采過程中氣頂或地層壓力基本保持不變或下降很小，也可看作是剛性氣壓驅(qū)動，但這種狀況是較少見的該驅(qū)動方式的開采特性與剛性水驅(qū)的開采特性相似，開始地層壓力、產(chǎn)量和氣油比基本保持不變，只是當(dāng)油氣邊界限不停推移至油井之后，油井開始?xì)馇?，則氣油比增加，其開采特性如圖1-6所示。2.彈性氣壓驅(qū)動彈性氣壓驅(qū)動和剛性氣壓驅(qū)動的區(qū)別在于，當(dāng)氣頂?shù)捏w積較小，而又沒有進(jìn)行注氣的狀況下，隨著采油量的不停增加，氣體不停膨脹，其膨脹的體積相稱于采出原油的體積。即使在原油采出過程中，由于壓力下降，要從油中分離出一部分溶解氣，這部分氣體將補充到氣頂中去，但總的來說影響較小，因此地層能量還是要不停消耗，即使減少采液量，甚至停產(chǎn)，也不會使地層壓力恢復(fù)到原始狀態(tài)。由于地層壓力的不停下降，使得產(chǎn)油量不停下降，同時，氣體的飽和度和相對滲入率卻不停提高，因此氣油比也就不停上升，其開采特性如圖1-7所示。五、重力驅(qū)動定義：靠原油本身的重力將油驅(qū)向井底稱為重力驅(qū)油。普通油藏，在其開發(fā)過程中，重力驅(qū)油往往是與其它能量同時存在的，但多數(shù)所起的作用不大。以重力為重要驅(qū)動能量的多發(fā)生在油田開發(fā)后期或其它能量已枯竭的狀況下，同時還規(guī)定油層含有傾角大、厚度大、滲入性好等條件。開采時，含油邊沿逐步向下移動，地層壓力(油柱的靜水壓頭)隨時間而減小，油井產(chǎn)量在上部含油邊沿達(dá)成油井之前是不變的，其開采特性如圖1-8所示。油田投入開發(fā)并生產(chǎn)了一段時間后來，就能夠根據(jù)不同驅(qū)動方式下的生產(chǎn)特性，來分析判斷是屬于哪一種類型的驅(qū)動能量，這時的生產(chǎn)特性就體現(xiàn)出較為復(fù)雜的情形。在這種狀況下，需要找出起重要作用的那種驅(qū)動方式。另外，一種油藏的驅(qū)動方式不是一成不變的，它能夠隨著開發(fā)的進(jìn)行和開發(fā)方法的變化而發(fā)生變化。例如，在同一油田上，有些油井的壓力、產(chǎn)量穩(wěn)定下降，有些油井的壓力、產(chǎn)量、氣油比不穩(wěn)定，而另外某些油井的壓力產(chǎn)量不停下降，氣油比急劇上升。這種狀況闡明在同一油田不同地區(qū)、不同油井，有不同動態(tài)的狀況，現(xiàn)以圖1-9所示的油田為例來敘述。第1、5排井距注水井排或供水區(qū)較近，當(dāng)油井投產(chǎn)后，在各油井周邊形成一壓降漏斗，但是當(dāng)油層壓力還沒有降到飽和壓力之前，壓降漏斗已經(jīng)影響到供水區(qū)，或已經(jīng)受到注水井排的影響。因此，油井壓力、產(chǎn)量就穩(wěn)定不降，顯示出水驅(qū)油的基本特性；第3排油井由于受斷層遮擋影響，在生產(chǎn)過程中，油層得不到注入水或邊水的能量供應(yīng)，油層壓力就會不停下降，當(dāng)油層壓力降到飽和壓力后來，溶于油中的氣體就從油中分離出來，形成油氣兩相流動，這時油層壓力、產(chǎn)量就不停下降，氣油比急劇上升，顯示出溶解氣驅(qū)油田的基本特性；第2、4排油井距注水井排或供水區(qū)較遠(yuǎn)，當(dāng)油井投產(chǎn)后，油層壓力、產(chǎn)量會下降，氣油比將上升，但是當(dāng)壓力降到油藏供水區(qū)或注水井，油層能量得到邊水或注入水的供應(yīng)。因此油層壓力、產(chǎn)量由下降轉(zhuǎn)為緩慢上升，氣油比由上升而轉(zhuǎn)為下降。上述狀況闡明，油層地質(zhì)條件比較復(fù)雜時，油藏注水后，注入水并不能影響到油藏各個部分。第七節(jié)多油層油田開發(fā)層系的劃分與組合開發(fā)層系，是指某些獨立的、上下有良好隔層、油層物性相近、驅(qū)動方式相近、含有一定儲量和生產(chǎn)能力的油層組合而成的，它用一套獨立的井網(wǎng)開發(fā)，是一種最基本的開發(fā)單元?，F(xiàn)在世界投入開發(fā)的多油層大油田，在大量進(jìn)行同井分采的同時，基本上采用劃分多套開發(fā)層系進(jìn)行開發(fā)的辦法。例如，前蘇聯(lián)投入開發(fā)的薩莫特洛爾油田，9個油層劃分為4套層系開發(fā)，我國大慶、勝利等油田也都是采用劃分多套層系進(jìn)行開發(fā)的。一、劃分開發(fā)層系的原則總結(jié)國內(nèi)外在開發(fā)層系劃分方面的經(jīng)驗教訓(xùn)，合理地劃分與組合開發(fā)層系應(yīng)考慮的原則是：把特性相近的油層組合在同一開發(fā)層系以確保各油層對注水方式和井網(wǎng)含有共同的適應(yīng)性，以減少開采過程中的層間矛盾。油層性質(zhì)相近重要體現(xiàn)在：沉積條件相近；滲入率相近；組合層系的基本單元內(nèi)油層的分布面積靠近；層內(nèi)非均質(zhì)程度相近。普通人們以油層組作為組合開發(fā)層系的基本單元。有的油田根據(jù)大量的研究工作和生產(chǎn)實踐，提出以砂巖組來劃分和組合開發(fā)層系，由于它是一種獨立的沉積單元，油層性質(zhì)相近。一種獨立的開發(fā)層系應(yīng)含有一定的儲量，以確保油田滿足一定的采油速度，含有較長的穩(wěn)產(chǎn)時間，并達(dá)成較好的經(jīng)濟指標(biāo)。各開發(fā)層系間必須含有良好的隔層，方便在注水開發(fā)的條件下，層系間能夠嚴(yán)格地分開，以確保層系間不發(fā)生串通和干擾。同一開發(fā)層系內(nèi)油層的構(gòu)造形態(tài)、油水邊界、壓力系統(tǒng)和原油物性應(yīng)比較靠近。在分層工藝所能解決的范疇內(nèi)，開發(fā)層系不適宜劃分過細(xì)，方便減少建設(shè)工作量，提高經(jīng)濟效益。二、劃分開發(fā)層系的意義1.合理劃分開發(fā)層系，可發(fā)揮各類油層的作用合理地劃分與組合開發(fā)層系，是開發(fā)好多油層油田的一項根本方法。在同一油田內(nèi)，由于儲油層在縱向上的沉積環(huán)境及其條件不可能完全一致，因而油層特性自然會有差別，因此在開發(fā)過程中層間矛盾也就不可避免要出現(xiàn)。若高滲入層和低滲入層合采，則由于低滲入層的油流動阻力大，生產(chǎn)能力往往受到限制；低壓層和高壓層合采，則低壓層往往不出油，甚至高壓層的油有可能竄入低壓層。在水驅(qū)油田，高滲入層往往很快水淹，在合采的狀況下會使層間矛盾加劇，出現(xiàn)油水層互相干擾，嚴(yán)重影響采收率。例如，我國某油田某井分層測試發(fā)現(xiàn)，該井主力油層薩Ⅱ3+6壓力高達(dá)10.17MPa，而差油層Ⅱ5+16壓力只有8.43MPa，相差1.74MPa。若油層本身滲流阻力比較大，在多層合采的狀況下，油井的流動壓力重要受高滲入主力層控制。在注水油田上，重要油層出水后，流動壓力不停上升，全井的生產(chǎn)壓差越來越小。這樣，注水不好的差油層的壓力可能與全井的流壓相近，因而出油不多，甚至根本不出油，在某些時候，還會出現(xiàn)高壓含水層的油和水往差油層中倒流的現(xiàn)象，這就是見水層與含油層之間的倒流現(xiàn)象，如圖1-10所示。2.劃分開發(fā)層系是布署井網(wǎng)和規(guī)劃生產(chǎn)設(shè)施的基礎(chǔ)擬定了開發(fā)層系，就擬定了井網(wǎng)套數(shù)，因而使得研究和布署井網(wǎng)、注采方式以及地面生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)成為可能。開發(fā)區(qū)的每一套開發(fā)層系，都應(yīng)獨立進(jìn)行開發(fā)設(shè)計和調(diào)節(jié)，對其井網(wǎng)、注采系統(tǒng)、工藝手段等都要獨立做出規(guī)定。3.采油工藝技術(shù)的發(fā)展水平規(guī)定進(jìn)行層系劃分一種多油層油田，其油層數(shù)目諸多，往往多達(dá)幾十個，開采井段有時可達(dá)數(shù)百米。采油工藝的任務(wù)在于充足發(fā)揮各類油層的作用，使它們吸水均勻、出油均勻，因此，往往采用分層注水、分層采油和分層控制的方法。由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，現(xiàn)在的分層技術(shù)還不可能達(dá)成很高的水平，因此，就必須劃分開發(fā)層系，使一種開發(fā)層系內(nèi)部的油層不致過多、井段不致過長。4.油田高速開發(fā)規(guī)定進(jìn)行層系劃分用一套井網(wǎng)開發(fā)一種多油層油田必須充足發(fā)揮各類油層作用，特別是當(dāng)重要出油層較多時，為了充足發(fā)揮各類油層作用，就必須劃分開發(fā)層系，這樣才干提高采油速度，加緊油田的生產(chǎn)，從而縮短開發(fā)時間，并提高基本投資的周轉(zhuǎn)率。三、開發(fā)層系劃分與組合中應(yīng)研究的問題1.方案設(shè)計階段開發(fā)層系劃分局限性每個油田各套開發(fā)層系投入開發(fā)后來普通能達(dá)成開發(fā)方案所預(yù)想的目的，但是通過數(shù)年的開發(fā)，也進(jìn)一步加強了對多油層油田劃分與組合開發(fā)層系的認(rèn)識，提出了不少新的問題，普遍提出的問題是開發(fā)層系要劃分得細(xì)某些，因此在開發(fā)設(shè)計階段層系劃分能細(xì)到什么程度，這是一種需要進(jìn)行討論的問題。有人鑒于現(xiàn)在油田成批打加密調(diào)節(jié)井給油田建設(shè)、鉆井等帶來的復(fù)雜性和巨大的工作量，主張在開發(fā)設(shè)計階段就一次將開發(fā)層系劃分好，從而基本上一次把井打完，并進(jìn)行地面建設(shè)。但是層系劃分也象其它研究工作同樣，不可能超越當(dāng)時對油層認(rèn)識的程度而盲目進(jìn)行。多個方都是在對油層的地質(zhì)、開采和油水分布特點有了一定認(rèn)識的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。在開發(fā)設(shè)計階段，盡管采用了合理的開發(fā)程序，鉆了基礎(chǔ)井網(wǎng)，井控面積已達(dá)成30～50hm2／井，但對油層的認(rèn)識仍有很大的局限性。根據(jù)L油田南一區(qū)第二套層系鉆井前后的資料對比，在基礎(chǔ)井網(wǎng)完鉆后，還只能掌握油層的平均參數(shù)，對油層諸多具體的非均質(zhì)特點還認(rèn)識不清。預(yù)計鉆遇油砂體的井，而完鉆后實際鉆遇油砂體的符合程度對重要油砂體可達(dá)成77%，對其它油砂體只能達(dá)成57.8%；井點滲入率預(yù)測值的符合程度就更低，只能達(dá)成30%～35%。因此在這個認(rèn)識基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)層系的劃分與組合，不可避免會出現(xiàn)諸多不完善的地方。2.開發(fā)層系劃分與組合的基本單元開發(fā)設(shè)計階段的層系劃分在油田的縱向上和平面上要含有獨立性。因此要劃分與組合開發(fā)層系，首先要擬定層系劃分與組合的基本單元，然后，再根據(jù)每個單元的油層性質(zhì)，組合開發(fā)層系。L油田開始時是以油層組作為劃分層系的基本單元，但實踐證明這個單元太大了，內(nèi)部不僅涉及了沉積條件不同、油層性質(zhì)差別很大的油層，并且油層層數(shù)也諸多。如薩Ⅱ組油層就有10～20個小層，油層的沉積條件，現(xiàn)有屬泛濫平原和分流平源相的油層，又有三角洲前緣相的沉積，小層有效滲入率(200～500)×10-3μm2，以這樣的基本單元來組合開發(fā)層系，必然不可能較好地解決油層性質(zhì)的差別，因此盡管開始有的區(qū)塊劃分為葡Ⅰ組、薩Ⅱ組和薩Ⅰ+Ⅲ組+葡Ⅱ組3套層系，有的區(qū)塊劃分為葡Ⅰ組和薩+葡Ⅱ組2套層系，有的區(qū)塊則劃分為薩和葡2套層系，但各區(qū)塊的開發(fā)效果并不抱負(fù)。在1972年編制某油田開發(fā)方案時，提出了以砂巖組作為劃分與組合開發(fā)層系的基本單元。從沉積上講，砂巖組是一種獨立的沉積單元，反映了沉積環(huán)境演變的一種周期，因此從旋回性的構(gòu)成來看，砂巖組中的油層相對保持一種沉積環(huán)境，油層性質(zhì)比較靠近。特別在二級構(gòu)造上分布比較穩(wěn)定，能夠比較遠(yuǎn)的進(jìn)行追溯對比，砂巖組內(nèi)普通只有2～3個油層，滲入率比較靠近。因此就更有可能以油層性質(zhì)的相近程度來組合開發(fā)層系。固然，最佳以油砂體作為劃分與組合開發(fā)層系的基本單元，但是不少油砂體在開發(fā)設(shè)計階段還不能認(rèn)識清晰，從我國某些大油田的開發(fā)經(jīng)驗來看，一種基本單元不僅在內(nèi)部構(gòu)成上應(yīng)比較單一，并且在平面上也應(yīng)相對獨立，含有獨立開采的條件。3.一套開發(fā)層系內(nèi)層間滲入率的差別程度油層層間滲入率的差別程度是影響多油層油田開發(fā)效果的根本因素，不同油層由于滲入率的不同，在吸水能力、出油能力、水線推動速度、注采平衡狀況和壓力保持水平等方面的差別很大。不同滲入率油層組合在一起開發(fā)，將不可避免地產(chǎn)生層間的互相干攏，大大影響油田開發(fā)的效果。理論計算表明：在大慶油田原油性質(zhì)的條件下，當(dāng)注入水量等于2.5倍孔隙體積時，兩層等厚的油層，滲入率比值為2時，采收率為52%，當(dāng)滲入率比值增為8時，采收率降為46%，此時高滲入層的采收率可達(dá)59%，而低滲入層的采收率卻只有3%，儲量運用程度很低。另外從分層注水調(diào)節(jié)控制的能力和對低滲入率油層壓裂增產(chǎn)的效果出發(fā)，認(rèn)為在現(xiàn)在工藝技術(shù)條件下，一口井中通過工藝手段可調(diào)節(jié)的滲入率級差范疇大致上是3～4倍。綜合上述資料，同一口井中開采層的滲入率級差不超出5倍。4.一套層系中的油層層數(shù)不適宜太多一套層系中油層過多，特別是某些滲入率相對高的油層過多，就會過早地出現(xiàn)多層見水。將給對的地掌握分層動態(tài)，有效地進(jìn)行調(diào)節(jié)帶來一定的復(fù)雜性，以致于影響油井的開采效果。從現(xiàn)有的開采工藝條件來看，一套層系內(nèi)注水井的層數(shù)普通應(yīng)控制在4～5段，每段的層數(shù)普通控制在2～3層，特別應(yīng)考慮把全井產(chǎn)量和含水影響大的油層單獨卡出來。如果每口井需要劃分的層段數(shù)過多，從現(xiàn)在看來，則需要另行劃分層系。多油層油田開發(fā)層系的劃分是一種綜合性很強的問題。在編制開發(fā)方案時，應(yīng)對不同的劃分成果進(jìn)行技術(shù)-經(jīng)濟指標(biāo)的綜合對比，然后根據(jù)當(dāng)時對油田開發(fā)總的規(guī)定，選擇比較合理的層系劃分。四、油田開發(fā)層系劃分與組合實例以大慶油田為例，按照層系劃分與組合的原則，充足研究層系劃分與組合的某些技術(shù)問題，結(jié)合各地區(qū)投入開發(fā)時的具體規(guī)定，油田對各區(qū)塊薩、葡油層分別劃分與組合了不同的開發(fā)層系，并投入了開發(fā)。絕大部分區(qū)塊劃分為2套層系開發(fā)，僅在薩北一區(qū)塊劃分為3套層系，在薩爾圖油田南四區(qū)以南和杏樹崗油田劃分為1套層系(見表1-3)。第八節(jié)砂巖油田注水開發(fā)一、油田注水方式注水方式，就是油水井在油藏中所處的部位和它們之間的排列關(guān)系?，F(xiàn)在國內(nèi)外應(yīng)用的注水方式或注采系統(tǒng)，重要有邊沿注水、切割注水、面積注水和點狀注水四種方式。1.邊沿注水采用邊沿注水方式的條件為：油田面積不大，構(gòu)造比較完整、油層穩(wěn)定、邊部和內(nèi)部連通性好，流動系數(shù)較高，特別是鉆注水井的邊沿地區(qū)要有較好的吸水能力，能確保壓力有效地傳輸，使油田內(nèi)部受到良好的注水效果。邊沿注水根據(jù)油水過渡帶的油層狀況又分為下列三種：邊外注水(緣外注水)注水井按一定方式(普通與等高線平行)分布在外油水邊沿處，向邊水中注水。這種注水方式規(guī)定含水區(qū)內(nèi)滲入性較好，含水區(qū)與含油區(qū)之間不存在低滲入帶或斷層。緣上注水由于某些油田在含水外緣以外的地層滲入率明顯變差，為了提高注水井的吸水能力和確保注入水的驅(qū)油作用，而將注水井布在含油外緣上，或在油藏以內(nèi)距含油外緣不遠(yuǎn)的地方。邊內(nèi)注水如果地層滲入率在油水過渡帶很差，或者過渡帶注水根本不適宜，而應(yīng)將注水井布置在內(nèi)含油邊界以內(nèi)，以確保油井充足見效和減少注水外逸量。2.邊內(nèi)切割注水方式在這種注水方式下，運用注水井排將油藏切割成為較小單元，每一塊面積(一種切割區(qū))能夠當(dāng)作是一種獨立的開發(fā)單元，可分區(qū)進(jìn)行開發(fā)和調(diào)節(jié)，如圖1-11所示。采用邊內(nèi)切割注水方式的條件是，①油層分布面積大(油層要有一定的延伸長度)，注水井排上能夠形成比較完整的切割水線；②確保一種切割區(qū)內(nèi)布置的生產(chǎn)井和注水井都有較好的連通性；③油層含有較高的流動系數(shù)，確保在一定的切割區(qū)和一定的井排距內(nèi)，注水效果能較好地傳到生產(chǎn)井排，方便確保在開發(fā)過程中達(dá)成所規(guī)定的采油速度。國內(nèi)外的某些大油田，如美國的凱利-斯奈德油田、前蘇聯(lián)的羅馬什金油田和我國的大慶油田，都采用邊內(nèi)切割的注水方式。采用內(nèi)部切割行列注水的優(yōu)點是：能夠根據(jù)油田的地質(zhì)特性來選擇切割井排的最佳方向及切割區(qū)的寬度(即切割距)；能夠根據(jù)開發(fā)期間認(rèn)識到的油田具體地質(zhì)構(gòu)造資料，進(jìn)一步修改所采用的注水方式；用這種切割注水方式可優(yōu)先開采高產(chǎn)地帶，從而使產(chǎn)量很快達(dá)成設(shè)計水平；在油層滲入率含有方向性的條件下，采用行列井網(wǎng)，由于水驅(qū)方向是恒定的，只要搞清油田滲入率變化的重要方向，適宜地控制注入水流動方向，就有可能獲得較好的開發(fā)效果。但是這種注水方式也暴露出其局限性，重要是：這種注水方式不能較好地適應(yīng)油層的非均質(zhì)性；注水井間干擾大，井距小時干擾就更大，吸水能力比面積注水低；注水井成行排列，在注水井排兩邊的開發(fā)區(qū)內(nèi)，壓力不需要總是一致，其地質(zhì)條件也不相似，這樣便會出現(xiàn)區(qū)間不平衡，內(nèi)排生產(chǎn)能力不易發(fā)揮，而外排生產(chǎn)能力大、見水快。在采用行列注水的同時，為了發(fā)揮其特長，減少其不利之處，重要采用的方法是：選擇合理的切割寬度；選擇最佳的切割井排位置，輔以點狀注水，以發(fā)揮和強化行列注水系統(tǒng)；提高注水線同生產(chǎn)井井底(或采油區(qū))之間的壓差等。3.面積注水方式面積注水方式是將注水井按一定幾何形狀和一定的密度均勻地布置在整個開發(fā)區(qū)上，多個井網(wǎng)的特性如圖1-12所示。根據(jù)采油井和注水井之間的互相位置及構(gòu)成井網(wǎng)形狀的不同，面積注水可分為四點法面積注水、五點法面積注水、七點法面積注水、九點法面積注水，歪七點面積注水和正對式與交錯式排狀注水。七點井網(wǎng)是由一口注水井加周邊六口生產(chǎn)井構(gòu)成的。每口注水井影響六口油井，而每口油井則受三口注水井影響，這樣井網(wǎng)的注水井與生產(chǎn)井?dāng)?shù)之比為1∶2。不同面積井網(wǎng)的井網(wǎng)參數(shù)簡要列于表1-4中。表1-4不同面積井網(wǎng)的井網(wǎng)參數(shù)井網(wǎng)七點歪七點五點四點九點生產(chǎn)井與注水井比例2：12：11：11：23：1鉆成井網(wǎng)規(guī)定等邊三角形正方形正方形等邊三角形正方形早期進(jìn)行面積注水開發(fā)時，注水井通過適宜排液，即可轉(zhuǎn)入注水，并使油田全方面投入開發(fā)。這種注水方式實質(zhì)上是把油層分割成許多更小的單元，一口注水井控制其中一種單元，并同時影響幾口油井。而每口油井又同時在幾個方向上受注水井的影響。顯然這種注水方式有較高的采油速度，生產(chǎn)井容易受到注水的充足影響。采用面積注水方式的條件是：油層分布不規(guī)則，延伸性差，多呈透鏡狀分布，用切割式注水不能控制多數(shù)油層；油層的滲入性差，流動系數(shù)低；油田面積大，構(gòu)造不夠完整，斷層分布復(fù)雜；合用于油田后期的強化開采，以提高采收率；規(guī)定達(dá)成更高的采油速度時。二、選擇注水方式的原則與油藏的地質(zhì)特性相適應(yīng)，能獲得較高的水驅(qū)控制程度，普通規(guī)定達(dá)成70%以上；涉及體積大和驅(qū)替效果好，不僅連通層數(shù)和厚度要大，并且多向連通的井層要多；滿足一定的采油速度規(guī)定，在所擬定的注水方式下，注水量能夠達(dá)成注采平衡；建立合理的壓力系統(tǒng)，油層壓力要保持在原始壓力附近且高于飽和壓力；便于后期調(diào)節(jié)。三、影響注水方式選擇的因素1.油層分布狀況合理的注水方式應(yīng)當(dāng)適應(yīng)油層分布狀況，以達(dá)成較大的水驅(qū)控制程度。對于分布面積大，形態(tài)比較規(guī)則的油層，采用邊內(nèi)行列注水或面積注水，都能達(dá)成較高的控制程度。采用行列注水方式，由于注水線大致垂直砂體方向有助于擴大水淹面積。對于分布不穩(wěn)定、形態(tài)不規(guī)則、呈小面積分布成條帶狀油層，采用面積注水方式比較合用。2.油田構(gòu)造大小與斷層、裂縫的發(fā)育狀況大慶油田北部的薩爾圖構(gòu)造，面積大、傾角小、邊水不活躍，對其主力油層從薩北直到杏北大都采用了行列注水方式，在杏四至六區(qū)東部，由于斷層切割影響，采用了七點法面積注水方式；位于三肇凹陷的朝陽溝油田，由于斷層裂縫發(fā)育，各斷塊擬定為九點法面積注水。3.油層及流體的物理性質(zhì)對于物性差的低滲入油層，普通都選用井網(wǎng)較密的面積注水方式。由于只有這樣的布置，才能夠達(dá)成一定的采油速度，獲得較好的開發(fā)效果和經(jīng)濟效益。在選擇注水方式時，還必須考慮流體的物理性質(zhì)，由于它是影響注水能力的重要因素。大慶油田的喇、薩、杏純油區(qū)，即使注水方式和井網(wǎng)布置多個多樣，但原油性質(zhì)較差的油水過渡帶的注水方式卻比較單一，重要是七點法面積注水。4.油田的注水能力及強化開采狀況注水方式是在油田開發(fā)早期擬定的，因此，對中低含水階段是適應(yīng)的。油田進(jìn)入高含水期后，為了實現(xiàn)原油穩(wěn)產(chǎn)，由自噴開采轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械式采油，生產(chǎn)壓差增大了2～3倍，采液量大幅度增加，為了確保油層的地層壓力，必須增加注水強度，變化或調(diào)節(jié)原來的注水方式，如對于行列注水方式，能夠通過切割區(qū)的加密調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)變成為面積注水方式。在油田開發(fā)過程中，人們在進(jìn)一步研究油藏的地質(zhì)特性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了多個辦法的研究探討，來選擇合理的注水方式。一是采用鉆基礎(chǔ)井網(wǎng)的作法，即通過基礎(chǔ)井網(wǎng)進(jìn)一步對各類油層的發(fā)育狀況進(jìn)行分析研究，針對不同類型的油層來選擇合理的注水方式；二是開展模擬實驗和數(shù)值模擬理論計算，來研究探討不同注水方式的水驅(qū)油狀況和驅(qū)替效果，找出能夠增加可采水驅(qū)儲量的合理注水方式；三是開展不同的注水先導(dǎo)實驗。第九節(jié)井網(wǎng)密度合理選擇井網(wǎng)密度始終是油田開發(fā)中一種重要的問題，普通應(yīng)以最少的井?dāng)?shù)能獲得最大的最后采出油量及最佳的經(jīng)濟效益為目的進(jìn)行選擇。一、井網(wǎng)密度、合理井網(wǎng)密度和極限井網(wǎng)密度井網(wǎng)密度是油田開發(fā)的重要數(shù)據(jù)，它涉及到油田開發(fā)指標(biāo)的計算和經(jīng)濟效益的評價，對于一種固定的井網(wǎng)來說，其井網(wǎng)密度的大小與井距大小和井網(wǎng)的形式(三角形或正方形)有關(guān)。井網(wǎng)密度有兩種表達(dá)辦法：一種是平均單井控制的開發(fā)面積，常以km2／井或hm2／井表達(dá)。其計算辦法是，對于一套固定的開發(fā)層系，當(dāng)按照一定的井網(wǎng)形式和井距鉆井投產(chǎn)時，開發(fā)總面積除以總井?dāng)?shù)；另一種是用開發(fā)總井?dāng)?shù)除以開發(fā)面積，即平均每平方千米(或公頃)開發(fā)面積所占有的井?dāng)?shù)，常以口／km2或口／hm2表達(dá)。隨著井網(wǎng)密度的增大，原油最后采收率增加，也就是總的產(chǎn)出增加，但開發(fā)油田的總投資也增加，而開發(fā)油田的總利潤等于總產(chǎn)出減去總投入，總利潤是隨著井網(wǎng)密度而變化的。當(dāng)總利潤最大時，就是合理井網(wǎng)密度；當(dāng)總的產(chǎn)出等于總的投入時，也就是總的利潤等于零時，所對應(yīng)的井網(wǎng)密度是極限井網(wǎng)密度。在擬定一種油田的井網(wǎng)密度時，由于要考慮到市場對原油的需求狀況，往往實際的井網(wǎng)密度介于合理井網(wǎng)密度和極限井網(wǎng)密度之間。二、擬定井網(wǎng)密度時要考慮的幾個關(guān)系1.井網(wǎng)密度與水驅(qū)控制儲量的關(guān)系水驅(qū)控制儲量是制約最后采收率至關(guān)重要的因素，研究表明，要使最后采收率達(dá)成50%，水控制儲量最少要達(dá)成70%，而加大井網(wǎng)密度，能夠提高水驅(qū)控制儲量。加密井網(wǎng)之因此能加大水驅(qū)控制儲量，是由于通過加密井網(wǎng)來提高小層的連通程度，增加涉及厚度，提高層內(nèi)低滲入?yún)^(qū)的涉及程度，加強不吸水層或吸水極少的層的開發(fā)。2.井網(wǎng)密度與井間干擾的關(guān)系井網(wǎng)加密，井間干擾加重，井間干擾時，將不能充足發(fā)揮各井的作用，從而減少各井的運用率，因此在擬定井網(wǎng)密度及進(jìn)行井網(wǎng)調(diào)節(jié)時，不應(yīng)使加密井造成的井間干擾與加密井提高的可采儲量收益相抵消。3.井網(wǎng)密度與最后采收率的關(guān)系井網(wǎng)密度與最后采收率經(jīng)驗式較多，例如指數(shù)關(guān)系為E(1-1)式中F——單井控制面積，km2/井；ED——驅(qū)油效率，對于一種油田應(yīng)為常數(shù)；ERU——最后采收率；α——系數(shù)，用回歸辦法擬定。從式(1-1)看出，隨井網(wǎng)密度的減小，最后采收率呈減速遞增趨勢，井網(wǎng)密度越小，最后采收率越大。用該式能夠?qū)﹂_發(fā)過程中的井網(wǎng)密度與最后采收率進(jìn)行分析。4.井網(wǎng)密度與采油速度的關(guān)系從某油田的資料統(tǒng)計得出采油速度與井網(wǎng)密度的關(guān)系如圖1-13所示。從圖中能夠看出，早期隨著井網(wǎng)密度的增加，采油速度明顯提高，繼續(xù)加密井網(wǎng)，采油速度的增加減緩，因此，通過加密井網(wǎng)提高采油速度是有限的。5.經(jīng)濟效益與井網(wǎng)密度的關(guān)系在現(xiàn)在的價格體系下，考慮加密井網(wǎng)所投入的資金與增加可采儲量收回的資金之間關(guān)系，要達(dá)成一定的利潤，也就是要有一定的經(jīng)濟效益。三、擬定合理井網(wǎng)密度的幾個簡樸辦法1.加密調(diào)節(jié)合理井網(wǎng)密度計算辦法用同類油田的數(shù)據(jù)，用最小二乘法回歸出采收率與井網(wǎng)密度的指數(shù)關(guān)系。設(shè)油田現(xiàn)在的井控面積F1(km2／井)，按上述采收率為ER1，如果鉆新井的累計采油量達(dá)成Np時，鉆新的采油井就是適宜的，即Np是能獲得經(jīng)濟效益的采油量，加密后的采收率是ER2，則加密井井控面積為(1-2)又由于(1-3)因此有(1-4)式中——加密后的井控面積，km2/井；——累積采油量，t；、——加密前后的采收率；——單位面積的地質(zhì)儲量，t/km2。這里，、、是已知的，故能夠擬定出加密后的井控面積。2.最佳經(jīng)濟效益時合理井網(wǎng)密度計算辦法本辦法用實際的統(tǒng)計資料，以最大經(jīng)濟效益為前提，得出井網(wǎng)密度與最后累計采油量的定量關(guān)系?？紤]到采油費用、鉆井費用、產(chǎn)油量的增值收入等因素得出最佳經(jīng)濟效益下的采油井?dāng)?shù)為(1-5)式中——最佳經(jīng)濟效益下的采油井?dāng)?shù)，口；——每噸原油銷售價，元／t；——每口井的鉆井費，元／井；——每噸石油的采油費，元／t；——每井遞減前的月產(chǎn)油量，t；——產(chǎn)量綜合遞減率，mon-1。在合理采油井?dāng)?shù)條件下，最佳經(jīng)濟效益時的最后采油量為(1-6)擬定井網(wǎng)密度的環(huán)節(jié)：1)算出合理采油井?dāng)?shù)；2)由面積注水井網(wǎng)的生產(chǎn)井與注水井?dāng)?shù)比算出水井?dāng)?shù)；(1-7)3)計算井網(wǎng)密度；4)計算出最后采油量，則可求出最后采收率為(1-8)3.穩(wěn)產(chǎn)期加密井?dāng)?shù)簡樸計算辦法為了保持油田穩(wěn)產(chǎn)，如果提高單井產(chǎn)液量受到泵的限制，則每年需要增加一定數(shù)量的加密井以彌補油田產(chǎn)量遞減。由油田產(chǎn)量的遞減規(guī)律，可求出下一年的加密井?dāng)?shù)與上年基礎(chǔ)井?dāng)?shù)之比為(1-9)例如GD油田從1978年4月平均單井日產(chǎn)油由20.3t降至1985年12月單井日產(chǎn)油14.7t，歷時93個月，GD油田的遞減率=0.996535mon-1，將其代入式(1-9)得即每年應(yīng)增加4.2%的油井。根據(jù)多個辦法，計算出穩(wěn)產(chǎn)期為5年，1985年12月開井?dāng)?shù)為865口(油井?dāng)?shù)1069口)，基礎(chǔ)井?dāng)?shù)為，則從井?dāng)?shù)開始計算到年(即1990年)穩(wěn)產(chǎn)期末時油田總井?dāng)?shù)為(1-10)式中——穩(wěn)產(chǎn)期末的總井?dāng)?shù)，口；——現(xiàn)在基礎(chǔ)井?dāng)?shù)，口；——穩(wěn)產(chǎn)時間，因此有即GD油田穩(wěn)產(chǎn)期結(jié)束(1990年)的總井?dāng)?shù)應(yīng)為1295口井(井?dāng)?shù)每年增加4.2%)。擬定合理的井網(wǎng)密度是油田開發(fā)方案的核心問題，本節(jié)所介