采油工程方案設(shè)計(jì)

一、采油工程方案設(shè)計(jì)依據(jù)二、油藏概況及工程方案要點(diǎn)三、鉆采工藝適應(yīng)性分析四、采油工藝對(duì)鉆完井的要求五、油層保護(hù)要求及措施六、采油工藝方案七、其它設(shè)計(jì)內(nèi)容采油工程方案設(shè)計(jì)內(nèi)容1.采油工程方案設(shè)計(jì)依據(jù)首先將編制采油工程方案所依據(jù)的相關(guān)資料提出，通常情況下包括區(qū)塊油藏工程方案、前期研究成果、采油工藝適應(yīng)性評(píng)價(jià)結(jié)果、采油工藝相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)內(nèi)外同類型油藏的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)等。2.油藏概況及工程方案要點(diǎn)將油藏根本特征〔儲(chǔ)層特征、流體物性、溫度與壓力系統(tǒng)、油藏類型〕和油藏工程方案要點(diǎn)〔開(kāi)發(fā)原那么、方案部署要點(diǎn)〕等相關(guān)內(nèi)容描寫清楚。3.鉆采工藝適應(yīng)性分析1〕對(duì)于新開(kāi)發(fā)區(qū)塊，要對(duì)其試油試采情況進(jìn)行分析論述，找出區(qū)塊開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，對(duì)下步的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。通過(guò)對(duì)試油試采資料的分析，對(duì)油井產(chǎn)能、區(qū)塊能量遞減等方面形成初步認(rèn)識(shí)。2〕對(duì)于老區(qū)，重點(diǎn)通過(guò)開(kāi)發(fā)歷程及特征分析，明確影響采收率的主要因素，落實(shí)開(kāi)采矛盾及工藝難點(diǎn)，為老區(qū)綜合調(diào)整方案的制定提供直接依據(jù)。3.鉆采工藝適應(yīng)性分析3.適應(yīng)性分析--老區(qū)現(xiàn)有采油工藝的適應(yīng)性評(píng)價(jià)對(duì)完井過(guò)程、生產(chǎn)和作業(yè)過(guò)程、注水及增產(chǎn)措施過(guò)程中采取的油層保護(hù)措施進(jìn)行分析，找出其不利于油層保護(hù)的影響因素，并對(duì)后期的油層保護(hù)措施提出合理的建議。從注水水質(zhì)、注水方式、管柱、增注措施等方面對(duì)注水工藝進(jìn)行適應(yīng)性分析及評(píng)價(jià)，尤其是對(duì)于層間物性差異較大的層系，對(duì)分注工藝進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。3.適應(yīng)性分析3.適應(yīng)性分析3.適應(yīng)性分析3.適應(yīng)性分析-----稠油熱采井

稠油熱采分為蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)，加熱降粘是主要采油機(jī)理，注汽工藝、采油工藝及相應(yīng)的輔助工藝根本相同。注汽工藝參數(shù)分析

對(duì)區(qū)塊以往注汽工藝參數(shù)進(jìn)行分析，包括注汽干度〔井口、井底〕、注汽量、注汽速度、注汽壓力等，日期周期注氣量(m3)注汽速度(m3/h)注汽壓力(MPa)注汽溫度(℃)注汽干度(%)添加劑類型用量(m3)備注累計(jì)

注汽工藝應(yīng)用效果

3.適應(yīng)性分析-----稠油熱采井

注汽采油工藝適應(yīng)性分析

比照分析評(píng)價(jià)已采用的采油工藝的適應(yīng)性，分析區(qū)塊在開(kāi)采過(guò)程的主要難點(diǎn)、特點(diǎn)，優(yōu)選適合區(qū)塊開(kāi)發(fā)的主導(dǎo)工藝經(jīng)過(guò)分析，現(xiàn)有主導(dǎo)工藝不能滿足區(qū)塊開(kāi)發(fā)調(diào)整需求的，提出改進(jìn)方向。3.適應(yīng)性分析-----稠油熱采井

開(kāi)采難點(diǎn)4采油工藝對(duì)鉆、完井的要求直井井身軌跡要求

針對(duì)不同的油層埋藏深度，對(duì)直井的全角變化率提出相應(yīng)的要求。定向井、水平井井身軌跡要求

1〕對(duì)定向井和水平井井身軌跡類型提出要求；2〕根據(jù)油層埋藏深度，對(duì)直井段的全角變化率提出相應(yīng)的要求；3〕對(duì)造斜段造斜率提出要求；4〕對(duì)造斜點(diǎn)、穩(wěn)斜段的井斜角、穩(wěn)斜段長(zhǎng)度提出相應(yīng)要求。對(duì)鉆井完井液的要求4采油工藝對(duì)鉆、完井的要求要選用有利于保護(hù)油氣的鉆井完井液體系，濾液對(duì)地層、流體、巖石配伍性良好。對(duì)于極強(qiáng)水敏或強(qiáng)水敏性儲(chǔ)層、中水敏或弱水敏性儲(chǔ)層分別優(yōu)選出適應(yīng)性較強(qiáng)的鉆完井液。對(duì)固井的要求根據(jù)不同的油藏條件、開(kāi)發(fā)方式和井身結(jié)構(gòu)，提出相應(yīng)的固井要求。5油層保護(hù)要求及措施1〕油層損害因素分析潛在傷害因素分析根據(jù)目的區(qū)塊儲(chǔ)層特征〔巖石組分、礦物含量及粘土礦物組成等〕、地層水及油氣等特征分析儲(chǔ)層可能存在的潛在傷害因素〔包括潛在敏感性、析蠟、冷傷害等〕。敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：速敏、水敏、堿敏、酸敏、應(yīng)力敏感性評(píng)價(jià)。列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表。速敏評(píng)價(jià)

堿敏評(píng)價(jià)水敏評(píng)價(jià)酸敏評(píng)價(jià)

5油層保護(hù)要求及措施5油層保護(hù)要求及措施入井液與儲(chǔ)層配伍性試驗(yàn)及分析入井液由入井基液及添加劑構(gòu)成，配伍性評(píng)價(jià)分以下兩方面進(jìn)行。一是基液和與儲(chǔ)層〔地層流體與儲(chǔ)層巖石〕的配伍性；二是添加劑與儲(chǔ)層的配伍性及添加劑之間的配伍性。

應(yīng)力敏感性評(píng)價(jià)

6采油工藝方案工藝方案編制圍繞油藏要求，對(duì)需解決的工藝難點(diǎn)要通過(guò)多套方案的設(shè)計(jì)和比對(duì)，篩選最具可操作性的方案根據(jù)對(duì)新、老區(qū)完井方式評(píng)價(jià)結(jié)果，參照國(guó)內(nèi)外同類型油藏完井工藝的應(yīng)用情況及開(kāi)展現(xiàn)狀，結(jié)合區(qū)塊產(chǎn)層的特性〔巖石的彈性常數(shù)、泊松比、膠結(jié)強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度〕及不同完井方式下油井產(chǎn)能情況，選擇適合設(shè)計(jì)區(qū)塊的完井方式。---完井方式選擇方法

1)完井工藝方案6采油工藝方案1)完井工藝方案---完井方式選擇方法

1)完井工藝方案6采油工藝方案1)完井工藝方案---完井方式選擇方法

1)完井工藝方案水平井完井方法裸眼水平井完井優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，本錢低。缺點(diǎn)：容易引起氣、水竄流；修井、測(cè)井困難。主要用于碳酸鹽巖等巖性致密地層，應(yīng)用較少。水平井裸眼完井6采油工藝方案1)完井工藝方案割縫襯管水平井完井優(yōu)點(diǎn)：有助于裸眼完井防坍塌，完井方法簡(jiǎn)單。下入管外封隔器可將水平段分成假設(shè)干段進(jìn)行小型措施。水平井割縫襯管完井管外封隔器及割縫襯管完井6采油工藝方案1)完井工藝方案水平井固井射孔完井6采油工藝方案1)完井工藝方案水平井套管固井完井水平井尾管固井完井6采油工藝方案水平井充填完井工藝1)完井工藝方案6采油工藝方案---完井參數(shù)設(shè)計(jì)針對(duì)所確定的完井方式，設(shè)計(jì)出相關(guān)的完井參數(shù)。---生產(chǎn)套管選擇套管選擇必須滿足油田開(kāi)發(fā)全過(guò)程采油工藝的需要。必須考慮油、水井采出和注入時(shí)各種工藝要求的油管尺寸，綜合各方面因素，考慮完井工藝、開(kāi)發(fā)方式、舉升方式、地質(zhì)配產(chǎn)、增產(chǎn)措施、油井防腐、作業(yè)等因素的影響。通過(guò)油管敏感性分析，確定出生產(chǎn)油管的尺寸，再根據(jù)油套管的匹配關(guān)系選擇套管尺寸〔常規(guī)井、注汽井、有腐蝕介質(zhì)的井〕。套管尺寸選擇管材選擇1)完井工藝方案6采油工藝方案------射孔工藝選擇------射孔方式選擇

應(yīng)根據(jù)油藏和流體特性、壓力系數(shù)、地層傷害狀況、套管程序和油田生產(chǎn)條件選擇射孔方式，分為正壓射孔、負(fù)壓射孔、近平衡射孔。1)完井工藝方案6采油工藝方案------射孔參數(shù)選擇在不同彈型〔常用89彈、102彈、127彈、140彈〕條件下，優(yōu)化不同孔密、不同相位等參數(shù)對(duì)產(chǎn)能比的影響〔設(shè)計(jì)所用根底參數(shù)包括：供油半徑、油層厚度、油藏滲透率、流體粘度、流體密度、射孔長(zhǎng)度、井筒直徑、井筒污染厚度、井底壓力、孔密、孔徑、有效射孔厚度〕，根據(jù)優(yōu)選結(jié)果〔選產(chǎn)能較高者〕并結(jié)合射孔費(fèi)用，確定出射孔參數(shù)：射孔槍、彈射孔孔密〔通過(guò)計(jì)算分析孔密對(duì)產(chǎn)能的影響結(jié)果優(yōu)選射孔密度〕射孔相位角〔通過(guò)計(jì)算分析相位角對(duì)產(chǎn)能的影響結(jié)果優(yōu)選射孔相位角〕布孔方式〔根據(jù)油藏類型和井身?xiàng)l件來(lái)確定布孔方式〔出砂和非出砂井不同〕1)完井工藝方案6采油工藝方案2)注水工藝方案--------油田注水開(kāi)發(fā)可行性分析對(duì)于未注水區(qū)塊，結(jié)合儲(chǔ)層外表潤(rùn)濕性及敏感性實(shí)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)行注水可行性評(píng)價(jià)。根據(jù)區(qū)塊敏感性〔速敏、堿敏、酸敏、鹽敏等〕試驗(yàn)分析的特點(diǎn)，考慮該區(qū)塊是否適合注水，是否需要防膨、需要注意控制注入速度等問(wèn)題以及后期增注需要注意的問(wèn)題和選用哪種增注措施。6采油工藝方案2)注水工藝方案-------壓力參數(shù)預(yù)測(cè)對(duì)于已注水區(qū)塊的壓力參數(shù)設(shè)計(jì)右參照現(xiàn)有工藝適應(yīng)性評(píng)價(jià)結(jié)果，經(jīng)評(píng)價(jià)較適宜的參數(shù)可繼續(xù)延用，對(duì)于不適合的參數(shù)需重新設(shè)計(jì)；對(duì)于未注水區(qū)塊的壓力參數(shù)，要依據(jù)相關(guān)計(jì)算權(quán)式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)參數(shù)包括：地層破裂壓力井底許用注水壓力井口許用注水壓力注水壓力2)注水工藝方案-------壓力參數(shù)預(yù)測(cè)6采油工藝方案2)注水工藝方案6采油工藝方案---------分層注水工藝設(shè)計(jì)已實(shí)施過(guò)分層注水的區(qū)塊，可先對(duì)已實(shí)施的分注工藝進(jìn)行適應(yīng)性分析，如果原工藝管柱可行，那么可仍采用原分注管柱。否那么同等未進(jìn)行分層注水的區(qū)塊，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要解決了高溫高壓深井油藏管柱蠕動(dòng)問(wèn)題，延長(zhǎng)了分層注水有效密封壽命。有效防止地層出砂，提高測(cè)試成功率，提高注水井有效工作壽命。

注水管柱的油管優(yōu)選與強(qiáng)度設(shè)計(jì)

油管選擇充分考慮注水壓力、注水量、油管貨源、工藝的配套性、經(jīng)濟(jì)性及平安性。強(qiáng)度計(jì)算以上提管柱作業(yè)時(shí)管柱受力最大時(shí)的受力狀態(tài)設(shè)計(jì)，計(jì)算內(nèi)容包括：管柱承受的載荷、油管的最小抗拉極限載荷、上提管柱作業(yè)時(shí)的最小平安系數(shù)2)注水工藝方案6采油工藝方案油管下入深度〔5年平安系數(shù)1.1〕及不同使用年限平安系數(shù)表2)注水工藝方案6采油工藝方案-------注水工藝選擇2)注水工藝方案6采油工藝方案-------井口裝置根據(jù)井口許用注水壓力及預(yù)測(cè)的井口、井底平均注水壓力選擇井口裝置。綜合考慮注水工藝及調(diào)剖、酸化解堵、壓裂等措施，來(lái)確定井口裝置的壓力等級(jí)。-------注水井試注要求2)注水工藝方案6采油工藝方案注水井在注水前，一般需要進(jìn)行排液、洗井和試注，以取得油層的吸水啟動(dòng)壓力和吸水指數(shù)等資料，為正常注水打下根底。排液：排液的強(qiáng)度要以不破壞地層結(jié)構(gòu)為原那么，要對(duì)排出液含砂量提出要求。在排液的過(guò)程中，要及時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，注意液量的變化，總排液量要按照油藏方案的要求進(jìn)行確定。2)注水工藝方案6采油工藝方案

洗井：對(duì)洗井方式提出要求，一般為：正洗反洗再正洗的洗井方式，并且需對(duì)洗井排量提出一個(gè)合理的控制速度。試注：采用降壓法進(jìn)行測(cè)試，求得注水壓力和地層的吸水能力〔吸水指數(shù)〕以及地層的啟動(dòng)壓力，作為配注的依據(jù)對(duì)油層進(jìn)行合理的注水。2)注水工藝方案6采油工藝方案-----投〔轉(zhuǎn)〕注前的油層預(yù)處理措施對(duì)于鉆井過(guò)程中有可能泥漿漏失，地層受到污染堵塞地層，為改善地層吸水能力，保證注水工作的順利進(jìn)行，在投注前要根據(jù)具體情況采取壓裂、酸化等措施以清洗污染、改善油層。-----注水井筒的保護(hù)措施高壓區(qū)塊注水時(shí)要有套管保護(hù)措施，在注水管柱中參加一級(jí)套管保護(hù)封隔器，使油層以上的套管不受注水壓力的作用；同時(shí)，為防止油層以上套管的腐蝕損壞，注水時(shí)可在油套環(huán)空中參加一定量的緩蝕劑和殺菌劑。3)舉升方式優(yōu)選及生產(chǎn)管柱設(shè)計(jì)6采油工藝方案-------生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)依據(jù)試油試采資料，計(jì)算不同開(kāi)發(fā)階段和不同工作制度下的產(chǎn)能，模擬計(jì)算并繪制出油井在不同條件下的IPR曲線。-------油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)擬合3)舉升方式優(yōu)選及生產(chǎn)管柱設(shè)計(jì)6采油工藝方案以生產(chǎn)井實(shí)際資料與模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比照，以確定壓力變化與產(chǎn)量的變化規(guī)律。誤差大要進(jìn)行計(jì)算模型的修改，符合率高，可直接用于下面的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)3)舉升方式優(yōu)選及生產(chǎn)管柱設(shè)計(jì)6采油工藝方案------自噴生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)根據(jù)儲(chǔ)層壓力和油藏配產(chǎn)情況，對(duì)儲(chǔ)層的自噴能力進(jìn)行預(yù)測(cè)。------人工舉升適應(yīng)性評(píng)價(jià)3)舉升方式優(yōu)選及生產(chǎn)管柱設(shè)計(jì)6采油工藝方案依據(jù)油藏工程方案對(duì)該油田的整體開(kāi)發(fā)部署、鉆井工程方案中各井井身結(jié)構(gòu)，結(jié)合地理環(huán)境、氣候條件、油藏地質(zhì)及流體特性，對(duì)不同人工舉升方式進(jìn)行適應(yīng)性評(píng)價(jià)分析，確定出舉升工藝。人工舉升工藝包括：1〕有桿泵；2〕螺桿泵；3〕電動(dòng)潛油泵、4〕水力活塞泵；5〕氣舉。3)舉升方式優(yōu)選及生產(chǎn)管柱設(shè)計(jì)6采油工藝方案------有桿抽油井生產(chǎn)參數(shù)最大載荷抽油桿柱拉應(yīng)力活塞沖程、沖次漂浮度設(shè)計(jì)下泵深度桿柱組合3)舉升方式優(yōu)選及生產(chǎn)管柱設(shè)計(jì)6采油工藝方案------電潛泵井參數(shù)電泵井總壓頭計(jì)算泵的總級(jí)數(shù)電機(jī)功率計(jì)算電纜壓降損失和功率損失------水力活塞泵井參數(shù)井下泵動(dòng)力液理論排量井下泵容積效率井下泵液馬達(dá)容積效率系統(tǒng)總效率3)舉升方式優(yōu)選及生產(chǎn)管柱設(shè)計(jì)6采油工藝方案------螺桿泵井參數(shù)橡膠需用溫度螺桿泵級(jí)數(shù)抽油桿受力計(jì)算

①抽油桿軸向力

②抽油桿扭矩最小轉(zhuǎn)數(shù)確定地面驅(qū)動(dòng)裝置功率計(jì)算3)舉升方式優(yōu)選及生產(chǎn)管柱設(shè)計(jì)6采油工藝方案------生產(chǎn)管柱設(shè)計(jì)油管直徑選擇：在進(jìn)行不同管徑敏感性分析計(jì)算根底上選擇出適宜的油管直徑及組合。油管強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算：計(jì)算不同材質(zhì)和壁厚下，該塊生產(chǎn)、作業(yè)時(shí)油管的強(qiáng)度，進(jìn)而選擇出油管具體類型自噴井生產(chǎn)管柱：根據(jù)油藏方案或者IPR曲線預(yù)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程的最高日產(chǎn)量和最低流動(dòng)壓力，采用壓力節(jié)點(diǎn)分析法確定組合方式。有桿泵采油生產(chǎn)管柱：首先預(yù)測(cè)油井高含水期日期產(chǎn)液量，按預(yù)測(cè)的日產(chǎn)液量和泵效推算需要的理論排量，按要求的理論排量選擇泵型和泵徑，根據(jù)油井情況選擇井下工具。6采油工藝方案對(duì)于低滲、稠油等特殊類型的油藏，根據(jù)油藏地質(zhì)特點(diǎn)、開(kāi)發(fā)方式、不同開(kāi)發(fā)階段優(yōu)化配套以下采油工藝。壓裂可行性分析：落實(shí)儲(chǔ)層是否具備壓裂增產(chǎn)的根本條件(根據(jù)油藏資料分析)，確定壓裂工藝可行性。油層保護(hù)措施：根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定在該方案溫度范圍內(nèi)的壓裂液指標(biāo)。根據(jù)油層特點(diǎn)優(yōu)選壓裂液類型；根據(jù)油層特點(diǎn)優(yōu)選添加劑類型。壓裂壓裂裂縫參數(shù)優(yōu)化：依據(jù)油藏工程的部署，針對(duì)目標(biāo)層系和開(kāi)發(fā)井網(wǎng)優(yōu)化壓裂規(guī)模及裂縫參數(shù)，最大限度地提高產(chǎn)量，并通過(guò)優(yōu)化施工規(guī)模和裂縫導(dǎo)流能力等參數(shù)，控制含水過(guò)早上升，以獲得較高的最終采收率和凈現(xiàn)值。導(dǎo)流能力優(yōu)化支撐縫長(zhǎng)的優(yōu)化6采油工藝方案壓裂液體系優(yōu)選：必須具備如下的性能要求：濾失少、懸砂能力強(qiáng)、摩阻低、穩(wěn)定性強(qiáng)、配伍性好、低殘?jiān)?、易反排、貨源廣、便于配制，價(jià)錢廉價(jià)。6采油工藝方案支撐劑優(yōu)選：對(duì)各種支撐劑進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，需提供圓球度、分選性、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)流能力等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。并據(jù)此綜合優(yōu)選出適宜的支撐劑。壓裂工藝選擇：結(jié)合油藏地質(zhì)特點(diǎn)，分別提出針對(duì)直井、定向井、水平井的不同的壓裂工藝措施及有針對(duì)性的配套措施。直井、定向井常用壓裂工藝限流壓裂投球壓裂常規(guī)壓裂6采油工藝方案6采油工藝方案------出砂情況或出砂預(yù)測(cè)定性分析分析類比法：同類油藏比照。預(yù)測(cè)方法定量預(yù)測(cè)聲波時(shí)差法：通過(guò)聲波測(cè)井與出砂井比照。地層孔隙度法：通過(guò)要析孔隙度大小進(jìn)行判斷。組合模量法：組合模量值越小越容易出砂。臨界生產(chǎn)壓差：根據(jù)臨界生產(chǎn)壓差與巖石單軸強(qiáng)度關(guān)系公式進(jìn)行預(yù)測(cè)。6采油工藝方案------防砂方法選擇擇根據(jù)原油物性〔粘度、密度〕、油藏特性〔地層滲透率、地層砂粒度中值、均質(zhì)性、泥質(zhì)含量、孔隙度、含油飽和度、產(chǎn)層溫度〕、完井?dāng)?shù)據(jù)〔完井類型、完井井段長(zhǎng)度、井身結(jié)構(gòu)、射孔參數(shù)〕等參數(shù)，利用物模實(shí)驗(yàn)或軟件優(yōu)化，確定出符合本區(qū)塊的防砂工藝。------防砂工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)防膨抑砂劑優(yōu)選：利用設(shè)計(jì)區(qū)塊地層巖心開(kāi)展各類防膨抑砂劑優(yōu)選實(shí)驗(yàn)優(yōu)選防膨效果最正確的抑砂劑。------防砂材料優(yōu)化設(shè)計(jì)6采油工藝方案礫石尺寸設(shè)計(jì)：對(duì)采用壓裂防砂、礫石充填防砂和化學(xué)防砂的礫石尺寸進(jìn)行選擇防砂篩管參數(shù)設(shè)計(jì)

：根據(jù)先擇砂方法，對(duì)采用的防砂篩管參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。------防砂材料優(yōu)化設(shè)計(jì)施工參數(shù)設(shè)計(jì)

：結(jié)合區(qū)塊優(yōu)選防砂工藝

，對(duì)采用的防砂施工參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。6采油工藝方案------注汽管柱優(yōu)化依據(jù)油層套管尺寸選擇隔熱油管的型號(hào)，根據(jù)油層埋深、原油粘度、儲(chǔ)層物性