第二章 油田开发基础知识(审后)
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油田开发知识点总结大全一、油田勘探1. 地质构造分析:通过对地质构造进行分析,可以确定潜在的油气聚集区域,为进一步的勘探工作提供指导。
2. 地震勘探:地震勘探是一种常用的勘探手段,通过地震波在不同介质中的传播速度不同来推断地下的岩层情况,从而判断潜在的油气储集层。
3. 重力和磁力勘探:重力和磁力勘探是利用地球引力和磁场的变化来推断地下岩层性质和构造特征,从而确定潜在的油气富集区域。
4. 电测勘探:电测勘探是通过测量地下电阻率、自然电场和人工电场等物理量来推断地层结构和油气聚集情况。
5. 地质钻探:地质钻探是直接获取地下岩石样本,通过对地下岩石进行分析,可以确定地层结构、岩性、孔隙度、渗透性等参数,为油田勘探提供重要数据支持。
二、油田开发1. 地质储量评估:通过对地层结构、岩石性质、孔隙度、渗透性等参数的分析,可以对油田的地质储量进行评估,为后续的开发工作提供指导。
2. 采收率预测:采收率是指油田中可采集到的地质储量的比例,通过对地质条件、岩性特征、流体性质等因素进行综合分析,可以预测油田的采收率,为开发方案的制定提供依据。
3. 油气藏开发方式选择:根据油田地质条件、储层性质、工程技术水平等因素,选择合适的开发方式,包括常规开采、次生采收、注水开采等。
4. 选址规划:根据油田地质条件、勘探数据和开发方案,对井位进行选址规划,确定井位位置和井网布局,以最大限度地提高油气采收率。
5. 地面设施建设:包括钻井平台、生产设备、管道、储罐等地面设施的建设,为油气开采提供必要的设施和条件。
6. 注水开采:对于一些老旧油田或高含水油气藏,可以通过注水开采的方式来提高采收率,延长油田的生产寿命。
7. 水驱采收:通过注入水驱的方法来推动油气的开采,提高采收率。
8. 天然气开发:针对含天然气的油田进行开发,包括天然气的采收和处理。
三、油田生产1. 裸眼检查:对于油田生产现场,进行裸眼检查,及时发现设备的异常情况,确保生产的正常运行。
第一部分油田开发基础知识一、名词解释* 隔层:是指厚度较大,渗透性较差的一种夹层,在注水开发中对流体具有隔绝能力。
*夹层:是指油层之间或有效厚度之间不渗透或低渗透性岩层,可分为层间夹层和层内夹层。
*岩性夹层:指有效厚度段内由于渗透性明显差异而形成的一种岩性界面,往往不能够形成遮挡作用。
* 物性夹层:是指层间或有效厚度段之间的不渗透或低渗透不够有效厚度标准的夹层,其中的Ⅰ、Ⅱ类型夹层往往能够起到纵向遮挡作用。
套补距:是指最末一根套管法兰短接上平面到钻盘方补心上平面的距离,数值上套补距等于油补距加上四通高。
当遇有不带套管四通的采油树时,套补距与油补距相等。
油补距:也叫补心高差,是指转盘方补心上平面至套管四通上平面的距离。
人工井底:指油井固井完成留在套管内最下部的一段水泥凝固后的顶面。
水泥返高:指固井时,油层套管和井壁之间的环形空间里,水泥上升的高度。
水泥帽:固井时,从井口往下40米这段的油层套管与井壁之间用水泥封固,这段水泥封固段叫水泥帽。
水泥塞:固井后,从完钻井底至人工井底这段水泥柱称为水泥塞。
钻遇率:指钻井过程中,实际钻遇某一地层的井数与总井数的百分比。
*单层平均厚度:由于某一单层在地下产状分布不一致,导致该层在不同井点的厚度不均,将各井点钻遇的该层厚度之和与总井数的比值称为单层平均厚度。
水驱控制程度:是指可以受到注水效果的那部分储量所占该套井网总储量的百分比,或指与水井连通厚度占该套井网总厚度的百分比。
油层动用程度:指受到注水波及的油层厚度占该层系油层总厚度的百分比,或指在当前分层测试手段下出油厚度的百分比。
注采强度:注水强度与采油强度的统称。
注水强度:单位有效厚度的日注水量。
采液强度:单位有效厚度的日产液量。
采油强度:单位有效厚度的日产油量。
注采比:油田注入剂的(水、气)地下体积与采出液(油、气、水)的地下体积之比。
月(年)注采比:月(年)度注入剂的地下体积与采出液的地下体积之比。
累积注采比:累积注入剂的地下体积与累积采出液的地下体积之比。
油田开发基础知识一、石油地质基础知识1、地球的内部结构:⑴地壳:平均厚度为35Km,在全球各处的厚度不均匀。
地壳是由岩石组成,所以又叫岩石圈。
⑵地幔:地壳与地幔之间有一个显著的不连续面称M界面,从M界面到2900Km 的深处为地幔。
地幔一般分为两层,从M界面到1000Km处叫上地幔,从1000Km 处到2900Km处称下地幔。
⑶地核:从2900Km处到地心成为地核,从5154Km处以下称为内核,地核内分布着3000℃以上的复杂的液体。
2、岩石:也称为石头,是在特定条件下由一种或多种矿物质规律组成的复杂集合体。
⑴岩浆岩:是由岩浆冷凝而形成的岩石。
⑵变质岩:是地壳早期形成的岩石。
⑶沉积岩:古老的岩石在地壳表面环境下遭受风化而破坏,其风化物再经过搬运、沉积及成岩作用便形成了沉积岩。
3、地层:地下成层的沉积物和其中共生的岩体总称为地层。
⑴油源层:具备生油条件、且能生成一定数量石油的地层称为油源层。
⑵油源层系:在一定地段时期、一定地质构造及古地理条件下,由一系列油源层和非油源层有规律地组合为油源层系。
⑶隔层:夹在两个相邻储油层之间,阻隔储油层相互串通的不渗透致密层称为隔层。
⑷储油层:能储集大量油气,渗透性较好,并有较好圈闭的岩层称为储油层。
⑸划分地层的方法:①根据岩性和沉积条件划分;②根据地壳运动划分;③根据古生物化石划分;④根据沉积旋回划分。
4、地质构造⑴褶皱构造:成层岩石在地壳运动所产生的构造力作用下,形成的波状弯曲而未丧失其连续完整性的构造叫做褶皱构造。
①背斜:是指岩层向上弯曲的皱曲,两翼岩层倾向相背,弯曲中间部分的岩层比两翼岩层时代相对较老。
②向斜:是指岩层向下弯曲,相翼岩层倾斜相向,弯曲中间部分的岩层比两翼岩层时代相对较新。
⑵断裂构造:岩层发生断裂所形成的地质构造叫做断裂构造。
①节理:是岩石中普遍存在的一种构造,在采油现场通常称为裂缝,节理可以是平直或弯曲的。
②断层:岩层破裂后,破裂面两侧岩块沿断裂面发生明显的相对位移,这种构造叫做断层。
油田开发基础知识嘿,朋友们!今天咱来聊聊油田开发这档子事儿。
你说油田开发像啥?就好比是一场刺激的寻宝游戏!想象一下,那深埋地下的石油就像是隐藏在黑暗中的宝藏,而咱们这些搞油田开发的人呢,就是勇敢的寻宝者。
咱先得找到油田在哪儿吧,这可不容易哦!得靠各种高科技手段,还有地质学家们的火眼金睛,一点点去摸索、去判断。
就好像在一个巨大的迷宫里找出口,稍不注意就会走错路。
找到了油田,接下来就得开采啦!这可不是随随便便挖个坑就行的。
得精心设计,就跟搭积木似的,得搭得稳稳当当。
开采设备就像是我们的得力武器,得好好挑选和使用,不然可没法把那宝贵的石油给弄出来。
开采出来的石油也不是直接就能用的哟!还得经过一系列的加工和处理,把杂质去掉,让它变得纯净又好用。
这就像是给石油洗了个舒服的澡,把它打扮得干干净净、漂漂亮亮的。
在油田开发的过程中,安全可是重中之重啊!这可不是开玩笑的,稍不注意就可能出大问题。
就像走钢丝一样,得小心翼翼,一步一个脚印,不能有丝毫马虎。
还有环保问题呢!咱可不能光顾着挖石油,把环境给破坏了呀。
得像爱护自己家一样爱护大自然,让油田开发和环境保护和谐共处。
油田开发可不是一朝一夕的事儿,那是需要长期努力和奋斗的。
这期间会遇到各种各样的困难和挑战,但咱可不能退缩呀!得像勇士一样勇往直前,去攻克一个又一个难关。
你说要是没有油田开发,我们的生活得变成啥样?汽车开不动了,飞机飞不起来了,好多东西都没法生产了。
所以呀,油田开发可真是太重要啦!它为我们的生活提供了源源不断的动力。
咱中国在油田开发方面可是取得了不少成就呢!这都是一代代石油人努力奋斗的结果。
他们不怕苦不怕累,一心扑在油田上,为国家的能源事业做出了巨大的贡献。
总之呢,油田开发是个既有趣又充满挑战的事儿。
它关系到我们每个人的生活,是国家发展的重要支撑。
让我们一起为油田开发加油助威吧!希望它能越来越好,为我们带来更多的惊喜和便利!。
油田开发基础知识1钻井知识钻头钻头主要分为:刮刀钻头;牙轮钻头;金刚石钻头;硬质合金钻头;特种钻头等。
衡量钻头的主要指标是:钻头进尺和机械钻速。
钻机八大件钻机八大件是指:井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。
钻柱组成及其作用钻柱通常的组成部分有:钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。
钻柱的基本作用是:(1)起下钻头;(2)施加钻压;(3)传递动力;(4)输送钻井液;(5)进行特殊作业:挤水泥、处理井下事故等。
钻井液的性能及作用钻井液的性能主要有:(1)密度;(2)粘度;(3)屈服值;(4)静切力;(5)失水量;(6)泥饼厚度;(7)含砂量;(8)酸碱度;(9)固相、油水含量。
钻井液是钻井的血液,其主作用是:1)携带、悬浮岩屑;2)冷却、润滑钻头和钻具;3)清洗、冲刷井底,利于钻井;4)利用钻井液液柱压力,防止井喷;5)保护井壁,防止井壁垮塌;6)为井下动力钻具传递动力。
常用的钻井液净化设备常用的钻井液净化设备:(1)振动筛,作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒;(2)旋流分离器,作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒;(3)螺杆式离心分离机,作用是回收重晶石,分离粘土颗粒;(4)筛筒式离心分离机,作用是回收重晶石。
钻井中钻井液的循环程序钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。
钻开油气层过程中,钻井液对油气层的损害主要有以下几种损害:(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道;(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙;(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道;(4)产生水锁效应,增加油气流动阻力。
预测和监测地层压力的方法(1)钻井前,采用地震法;(2)钻井中,采用机械钻速法,d、dc指数法,页岩密度法;(3)完井后,采用密度测井,声波时差测井,试油测试等方法。
钻井液静液压力和钻井中变化静液压力,是由钻井液本身重量引起的压力。
油田开采基础知识渗透率:有压力差时岩石允许液体及气体通过的性质称为岩石的渗透性,渗透率是岩石渗透性的数量表示。
它表征了油气通过地层岩石流向井底的能力,单位是平方米(或平方微米)。
绝对渗透率:绝对或物理渗透率是指当只有任何一相(气体或单一液体)在岩石孔隙中流动而与岩石没有物理�化学作用时所求得的渗透率。
通常则以气体渗透率为代表,又简称渗透率相(有效)渗透率与相对渗透率:多相流体共存和流动于地层中时,其中某一相流体在岩石中的通过能力的大小,就称为该相流体的相渗透率或有效渗透率。
某一相流的相对渗透率是指该相流体的有效渗透率与绝对渗透率的比值。
地层压力及原始地层压力:油、气层本身及其中的油、气、水都承受一定的压力,称为地层压力。
地层压力可分三种:原始地层压力,目前地层压力和油、气层静压力。
地层压力系数:地层的压力系数等于从地面算起,地层深度每增加10米时压力的增量。
低压异常及高压异常:一般来说,油层埋藏愈深压力越大,大多数油藏的压力系数在0.7-1.2之间,小于0.7者为低压异常,大于1.2者为高压异常。
油井酸化处理:酸化的目的是使酸液大体沿油井径向渗入地层,从而在酸液的作用下扩大孔隙空间,溶解空间内的颗粒堵塞物,消除井筒附近使地层渗透率降低的不良影响,达到增产效果。
压裂酸化:在足以压开地层形成裂缝或张开地层原有裂缝的压力下对地层挤酸的酸处理工艺称为压裂酸化。
压裂酸化主要用于堵塞范围较深或者低渗透区的油气井。
压裂:所谓压裂就是利用水力作用,使油层形成裂缝的一种方法,又称油层水力压裂。
油层压裂工艺过程是用压裂车,把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油层,当把油层压出许多裂缝后,加入支撑剂(如石英砂等)充填进裂缝,提高油层的渗透能力,以增加注水量(注水井)或产油量(油井)。
常用的压裂液有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液5种基本类型。
高能气体压裂:用固体火箭推进剂或液体的火药,在井下油层部位引火爆燃(而不是爆炸),产生大量的高压高温气体,在几个毫秒到几十毫秒之内将油层压开多条辐射状,长达2~5m的裂缝,爆燃冲击波消失后裂缝并不能完全闭合,从而解除油层部分堵塞,提高井底附近地层渗透能力,这种工艺技术就是高能气体压裂。
油田开发地质基础知识2、懂开发过程中的相关技术和一些基本常识(1)了解开发方案,熟悉开发方案中的一切资料、数据:面积,储量,层系,油水井井数,各中压力资料(原始压力,含气和压力),油藏类型,地面地下流体性质,构造图,小层平面图,分层细说,单井数据,方案,地层压力数据,油层物性,岩石性质,胶结物类型,含量,胶结形式,油层的润湿性和敏感性,注采比,注水量,含水上升率,小层连通图,栅状图。
开发方案中开发储量计算公式,储量计算参数的取值原则和数值。
方案中实施要求和产量要求,实施步骤,了解断层和断层走向,封闭性。
(2)、会编制单井方案,首先要会地层对比,小层对比,采用加权平均方法计算单井储量,单井生产后进行单井注采编制。
(3)、会编制各种试验方案,如注水试验方案,目的,要求,连通关系,注水强度,试验区面积和储量,注采比,试验步骤,分期试验要求。
(4)、掌握动态分析的各种方法,统计法,对比法,曲线法,表格法。
(5)会画采油曲线,注采反映曲线,多种等值图,Φ,K等值图,Φ,K直方图,含水等值图,有效厚度,构造图,水线推进速度的计算。
(6)会计算开发数据及了解每个数据的意义。
如,自然递减,综合递减等。
(7)会绘制水驱特征曲线,并能评价开发效果,能分析曲线,提出调整意见,能编制调整方案。
(8)、能综合评价开发效果,掌握方法,找出目的,提出措施。
(9)、掌握各种开发测井方法和原理并会运用。
(10)、会水文勘探(11)、会油水井压力测试和压力计算方法,及影响压力数值的主要因素。
知道注水井分层调剖的方法,分层水量的计算方法。
(12)了解有其水分析化验的过程,会分析注入水,计算氯根。
(13)、会判断油井出水性质,地层水?注入水?(14)、注水井加强层,会绘制注水井指示曲线(15)、温和注水,间歇注水,周期注水,多在什么情况下运用,如何换算。
(16)、注采比和含水上升,压力回升等的关系,有什么规律?(17)、各种增产措施的效果对比(18)注水后,油水在地层的流动规律(19)、流体在地层单相流动,双相流动,多相流动的特征,为什么不能低于饱和压力下采油(20)、什么叫做三大矛盾(平面,层间,层内),为什么说开发中的一切工作都是在解决三大矛盾?(21)、为什么要分层系开采?分层系开采的原则?一定的储层,厚度,流体性质,压力系数(22)、注水井调剖方法(23)、非均质程度的标志有哪些?(24)、油井堵水方法和效果对比(暂时堵水和永久性堵水)(25)、地下油水井粘度比十分重要,高粘度油藏和低粘度油层划分标准,采油特征曲线不一样,多阶段采油方式不一样——这是决定地面集输流程主要依据。
油田开发基础知识是采油工进行油水井管理和动态分析所必备的。
本窜主要包括油田开发和油田动态分析方面的基础知识,介绍了采油工在油水瞬管理中经常遇到的油田开发主要技术指标、动态分析的基础概念以及油田并发常用图幅的编制和应用。
第一节名词术语1.什么叫开发层系?把油田内性质相近的油层组合在一起,用同一套井网进行开发,叫开发层系。
2.什么叫开发方式?可分哪两大类?开发方式指依靠哪种能量驱油开发油田。
开发方式分依靠天然能量驱油和人工补充能量驱油两种。
3.什么叫井网?油、水、气井在油气田上的排列和分布称为井网。
4.什么叫井网布署?油气田的油、水、气井排列分布方式、井数的多少、井距排距的大小等称为井网布署。
5.井网的分布方式分哪两大类?井网的分布方式分为行列井网和面积井网两大类。
6.油田注水方式分为哪两大类?油田注水方式分为边外注水和边内注水两大类。
7.什么叫边内注水?在油田含油范围内,按一定的方式布置注水井进行注水开发叫边内注水。
8.边内注水可分为哪几种方式?边内注水按不同布井方式可分为:行列式内部切割注水、面积注水、腰部注水、顶部注水等。
9.什么叫配产配注?对于注水开发的油田,为了保持地下流动处于合理状态,根据注采平衡、减缓含水率上升等,对油田、油层、油井、水井,确定其合理产量和合理注水量叫配产配注。
lO.什么叫注采平衡?注入油藏水量与采出液量的地下体积相等(注采比为1)叫注采平衡。
11.什么叫油田开发方案?主要包括鄢些内容?油田开发方法的设计叫油田开发方案。
油田开发方案的内容包括:油藏地质研究,油藏工程设计、钻井工程设计、采油工程设计、地面建设工程设计、方案经济优化决策。
12.什么叫井别?油田上根据钻井目的和开发的要求,把井分为不同类别,称为井另别。
如探井、评价井、资料井、生产井、注水井、观察井、检查井等。
13.什么叫生产井?什么叫注水井?用来采油的井叫生产井。
用来向油层内注水的井叫注水井。
14.什么叫探井?在经过地球物理勘探证实有希望的地质构造上,为了探明地下情况,寻找油、气田而钻的井称为探井。
第二章 油田开发基础知识第一节 油藏驱动方式油藏驱动方式通常是指在开发的某一阶段,将油气从地层中推向井底所利用的主要能量。
油藏在开发过程中是具有综合驱动力的,其中所有可能的能源对于油藏流体的产出和一次采收率都起着重要作用。
油藏驱动类型是指油层开采时驱油的主要动力,或者说是具有支配作用的一种驱动能量。
而主要的驱油动力不同,驱动方式也就不同。
油藏的驱动方式可以分为五类:弹性驱动、水压驱动、气压驱动、溶解气驱动和重力驱动。
实际上,在油藏开采过程中同时存在着几种驱动方式,只是在不同的开发阶段其各自发挥的作用大小不同而已。
一、弹性驱动油藏在开发之前,处于均衡受压状态。
当钻开油层采油之后,井底压力降低,地层与井底之间建立起压差,于是平衡被打破了,岩石受挤压变形,岩石固体颗粒因液体压力降低而膨胀,从而使岩石孔隙体积缩小,另一方面,孔隙中的油和水也发生弹性膨胀,在岩石孔隙缩小及液体体积膨胀的共同影响下,把油从油层推向井底。
由于压力不断下降,压降漏斗不断向油层纵深发展,油层内部不断释放出弹性能。
当压力降落影响到含水区时,含水区的岩石及水的弹性能也不断的释放出来,将水推向油区,驱赶油流向井底,使含油区逐渐减小。
这种依靠含油区和含水区的弹性能驱油的方式叫做弹性驱动方式。
弹性能量的大小,与综合压缩系数、油层的超压程度(油层压力高于饱和压力的大小)、压降的大小及油层体积的大小有关。
在弹性驱动方式下,油层含流体饱和度一般不发生变化。
二、水压驱动如果油层的供水区存在露头,且供水区的水依靠露头与油层的水柱压差源源不断地从露头流向油层,驱使油气由地层流向井底。
这种依靠水柱压能驱油的方式称为水压驱动,如图2—1所示,此时弹性能退居次要地位。
露头水柱压能的大小不但与露头和油藏埋深之间的高度差有关,还与露头到油藏的距离及供水区的渗透率有关。
水压驱动可分为刚性水压驱动和弹性水压驱动。
刚性水压驱动,主要驱油动力是边水、底水或人工注水的水头造成的压力。
第二章油田的开发和开采储集在储油层中的石油依靠天然能量或人工能量流至矿场油库和输气管首站的过程由三部分组成:(1)石油由地层向井底的流动;(2)石油沿井筒由井底向井口的流动;(3)石油沿地面集输管网的流动。
油田开发、油气开采和油气集输等课程就是阐述石油在上述流动过程中的一些工艺问题。
为便于学习油气集输的各项作业,油气集输工作者必须对其服务对象—油气田的基本情况有一定的了解;为更好地掌握石油在地面上流动的规律,亦必须对石油流动过程的前两部分,即石油在地层与井筒中的流动作一了解,这就是学习本章的目的。
第一节石油由地层向井底的流动一、油田、油层、油藏(一)石油的生成、运移和聚集人们常常混淆石油和原油这两个名词的含意,其实两者是有区别的。
石油是由拉丁语“岩石”与“油”两字拼写而成,指具有天然产状的碳氢化合物的混合物,而同它是气体、液体、固体(除煤以外)或它们的混合物无关。
原油仅指由油井中开采出来的液态油料。
因而,石油除包括原油外,还包括天然气、天然汽油、蜡、沥青等。
石油的生成理论至今尚有争论。
一般有两种说法:(1)水中的微生物死后沉积于水域的底部,随后被沉积的泥砂所掩埋,这些尸体在地下高温、高压和缺氧的条件下分解成石油,这种说法称为有机说;(2)与有机生命体无关的碳和氢,在地壳内部的高温、高压下由化学反应生成石油,这称为无机说。
目前一般以有机说为主。
根据有机说,生油的地层一般是沉积岩,这些区在古代是湖或海,岩石孔隙被水所充满,储集了石油后,油的周围仍含有广大的含水区,石油和外围含水区构成一个范围很大的水动力学系统。
这种水动力学上的联系对整个油田的开发具有很大的意义。
世界上已经发现的石油中,有99%系储藏于沉积盆地中。
国外统计资料表明,仅全世界42个大型沉积盆地中,发现的石油就占目前世界石油总储量的82%以上。
波斯湾、墨西哥湾、黑海以及里海一带、西西伯利亚一带,都是世界著名的沉积盆地,都拥有世界著名的油田。
第二章 油田开发基础知识第一节 油藏驱动方式油藏驱动方式通常是指在开发的某一阶段,将油气从地层中推向井底所利用的主要能量。
油藏在开发过程中是具有综合驱动力的,其中所有可能的能源对于油藏流体的产出和一次采收率都起着重要作用。
油藏驱动类型是指油层开采时驱油的主要动力,或者说是具有支配作用的一种驱动能量。
而主要的驱油动力不同,驱动方式也就不同。
油藏的驱动方式可以分为五类:弹性驱动、水压驱动、气压驱动、溶解气驱动和重力驱动。
实际上,在油藏开采过程中同时存在着几种驱动方式,只是在不同的开发阶段其各自发挥的作用大小不同而已。
一、弹性驱动油藏在开发之前,处于均衡受压状态。
当钻开油层采油之后,井底压力降低,地层与井底之间建立起压差,于是平衡被打破了,岩石受挤压变形,岩石固体颗粒因液体压力降低而膨胀,从而使岩石孔隙体积缩小,另一方面,孔隙中的油和水也发生弹性膨胀,在岩石孔隙缩小及液体体积膨胀的共同影响下,把油从油层推向井底。
由于压力不断下降,压降漏斗不断向油层纵深发展,油层内部不断释放出弹性能。
当压力降落影响到含水区时,含水区的岩石及水的弹性能也不断的释放出来,将水推向油区,驱赶油流向井底,使含油区逐渐减小。
这种依靠含油区和含水区的弹性能驱油的方式叫做弹性驱动方式。
弹性能量的大小,与综合压缩系数、油层的超压程度(油层压力高于饱和压力的大小)、压降的大小及油层体积的大小有关。
在弹性驱动方式下,油层含流体饱和度一般不发生变化。
二、水压驱动如果油层的供水区存在露头,且供水区的水依靠露头与油层的水柱压差源源不断地从露头流向油层,驱使油气由地层流向井底。
这种依靠水柱压能驱油的方式称为水压驱动,如图2—1所示,此时弹性能退居次要地位。
露头水柱压能的大小不但与露头和油藏埋深之间的高度差有关,还与露头到油藏的距离及供水区的渗透率有关。
水压驱动可分为刚性水压驱动和弹性水压驱动。
刚性水压驱动,主要驱油动力是边水、底水或人工注水的水头造成的压力。
其储层渗透性好,油水层连通好,供水充足。
它又可分为天然水压驱动和人工水压驱动(人工注水开发)。
刚性水压驱动油藏是最理想的油藏,其采收率最高。
弹性水压驱动,是油藏一方面依靠水区和油区的弹性能,另一方面又依靠边、底水或露头水的压能,二者同时作用进行驱油。
这是因为,虽然有露头水,但水量供应不足,或是有断层遮挡,或者是供水区的渗透率太低。
总之,水源供给不能满足驱油的需要,要保证一定的采油速度必须有一定的压降释放弹性能才行。
具有边水或底水的油藏,由于水的流动性好,有好的驱油效率。
一般说来水驱是最有效图2-1 水压驱动示意图的一种驱动方式。
水驱油藏在开采过程中压力下降是较为缓慢的,这是由于采出的油、气体积被水的入侵所补充。
压力下降的速度主要取决于采油速度和水的入侵速度。
若采油速度过快,而水侵速度跟不上则造成地层压力降低;若水侵速度与采油速度相当则可使地层压力保持稳定,所以影响油藏压力的重要指标是采油速度的大小。
一般来说,水驱油藏压力较为稳定,因而溶解在油中的气体分离出来的数量相对来说比较少,所以油气比变化很小,此外油井含水生产期较长。
水驱油藏的最终采收率通常比其它任何驱动方式的采收率要高。
影响水驱采收率的主要因素之一是水驱活跃程度。
一个水驱非常活跃而且压力保持程度也很好的油藏,在开采过程中把水驱油作为主要动力,因而可得到最大的采收率。
另一因素是水驱油时的扫油效率,一般说来,油藏非均质性的增加,造成水的不均匀推进,则采收率就要降低。
三、气压驱动对于有原生气顶的油藏,其地层压力等于饱和压力。
打开油井生产时,井底地区压力下降,当低于饱和压力时,溶解在油中的气就会分离出来,从而在井底地区呈现溶解气驱动的特征,但不占主导地位。
当压力降落波及到气顶区,而且气顶的体积足够大时,则气顶气发生膨胀,成为主要的驱油能量。
这种依靠气顶气弹性膨胀能而驱油的方式,称为气压驱动或气顶驱动,如图2—2所示。
油藏存在原始气顶而水驱作用很小或没有水驱的油藏为气顶驱油藏,该驱动方式的驱动能量主要是在开采过程中,随着压力的降低,气顶气的弹性膨胀能以及地层原油中溶解气的逸出而释放的弹性膨胀能。
因此,气顶驱油藏是气顶—溶解气混合驱动的油藏。
这类油藏的开采特点是:与溶解气驱油藏相比较,压力下降较缓,产生的原油不含水,由于气顶膨胀进入含油区而引起构造较高部位井的油气比急剧增加。
气顶驱动油藏的最终采收率比溶解气驱油藏的一般要高20%到40%。
这是由于气顶驱依靠气体前缘的推进而驱油,气体饱和度在油藏各个部分不会同时形成。
其采收率的大小取决于原始气顶的大小,气顶体积越大,则最终采收率也越高。
此外还与垂直渗透率、地层原油粘度以及气体保存程度等因素有关,好的垂直渗透率使得原油向下移动时具有较小的气体窜流,随着原油粘度的增加会增加气体的指进,发生气体的早期突进。
气体通常是非润湿相,将先行通过较大的孔隙空间,而使原油滞留在较小的孔隙空间之中,一旦这一部分原油被气绕过,则其绝大部分就采不出来了,从而降低了驱油效率。
为提高气顶驱动油藏的采收率,应采取保持压力的措施。
因为随着油、气不断采出,油藏压力将连续下降,则一部分溶解气会从地层原油中分离出来,一旦含气饱和度大于其平衡饱和度,自由气就要流动,此时原油的有效渗透率将降低,而气体的有效渗透率将增加,从而导致油藏从气顶驱动开采为主变为以溶解气驱开采为主,降低最终采收率。
为了使气顶驱动开采机理发挥最大功效,应控制油气比,使油藏压力尽可能地保持在饱和压力附近,因此,可采用气顶注气等措施。
气顶驱油藏对采油速度比较敏感,因这类油藏的驱油效果在很大程度上取决于能否保持均匀的气体推进前缘。
放慢采油速度,由于推进的气体指进现象较小并可产生最大的重力分离,从而有利于这一前缘的均匀推进,因此可提高最终采收率。
四、溶解气驱动图2-2 气顶驱动示意图依靠含油区溶解气的弹性能驱动,称为溶解气驱动,如图2—3所示。
在油田开发过程中,如果不采取人工注水等方法保持地层压力,又没有充分的边水和底水供给,地层压力将很快下降。
开发初期,驱动油流的主要能量是岩石和流体的弹性能,随着开发的进行,地层压力降到饱和压力以下,原来呈溶解状态的气体便从原油中分离出来,并随着压力的降低,气体不断膨胀和分离,成为驱油的主要能量,而岩石及其中的束缚水的弹性能下降到次要地位,这时的油藏即为溶解气驱油藏,也叫消耗式驱动油藏或内部气驱油藏。
在开采过程中地下流体体积的膨胀量等于油产量。
当油藏压力降落到低于饱和压力时,溶解在油中的天然气会分离出来,分离出的气泡分散在油中,在压力下降的过程中,气泡不断发生膨胀,气体膨胀释放出的能量将油推向井底。
油层压力降低的越多,分离出来的气量也越多,气体的弹性膨胀能也就越大,此时油层中含油饱和度不断下降,含气饱和度不断增加。
由于气体的压缩系数比综合压缩系数高一个数量级,所以溶解气的弹性能成为驱油的主要能量。
溶解气的弹性能大小与地层油的原始油气比、溶解系数、气体及油的组成有关,也与油层的温度和压力有关。
溶解气驱油藏的开发有以下特点:(1)压力下降急剧。
由于没有边水、底水、注入水及自由气可用来占据采出原油所空出的空间,所以压力下降快。
(2)油气比上升快。
随着累积采油量的增加,油气比是不断上升的。
初期较慢,随着压力的降低,油气比上升较快。
(3)生产无水原油。
(4)原油采收率低。
气体的大量分离,气相的渗透率急剧增加,而油相渗透率将很快下降,油的产出率大大降低;又由于油中气体不断逸出造成油的粘度增加,原油流动困难,更多的消耗地层能量,造成最终采收率降低。
溶解气驱通常是效率最差的驱动方式,其最终采收率一般为5%到25%。
过去油田的开发,曾较普遍地采用溶解气驱这种方式。
由于这种驱动方式下的最终采收率太低,便逐渐为水压驱动方式所代替。
目前我国绝大多数油田不以这种驱动做为主要的方式来开发,只有极少数油田,由于受到某些地质条件和技术条件的限制,不可能及时地进行人工注水等方式生产,仍不得不在一段时间内采取溶解气驱开采。
另外,国内外的某些研究和实践也表明,在某些油田,在开发的初期有控制地让地层压力降至饱和压力以下,使油层中保持一定量的自由气,将有利于以后的注入水在地层中流动,以提高采收率。
五、重力驱动当油层很厚或油层的倾角较大时,在油层内部高于井底位置的原油,由于油本身的高差产生的位能,使油流向井底,这种类型的能量只有在油层厚或油层倾角大及油层其他能量消(a)高于泡点压力时(b)低于泡点压力时图2-3 溶解气驱动示意图耗完了时才能起主要作用。
依靠油流本身的位能驱油的驱动方式,称为重力驱动。
油藏的能量类型决定于油藏的地质条件,如油藏的埋藏深度,有无边水、气顶及其大小,以及油藏的连通性等,从而使油藏可能建立某种天然驱动条件。
认识和识别驱油能量及驱动方式,不单是为了了解油层,更重要的是为了改造油层,即改善油层的驱动方式,因为油层的驱动方式在开发过程中不是一成不变的,而是随着开发的进程及开发措施的实施与调整而变化的。
驱动方式的变更,就意味着驱动能量类型的变更。
也就是说,在开发过程中的某个阶段,驱动方式即驱动能量类型可以从一种形式过渡到另一种形式。
比如,对于地层压力高于饱和压力的油田,即未饱和油田,在开采的初期没有注水,一般为弹性驱动,如有含水区,开采一段时间后,压力降扩展到水区后,呈现天然水压驱动,若边水不充足,或油水接触区域的渗透率很低,即供水不足,而采油速度又较高,则可能出现弹性水压驱动,如果这个油藏是封闭的,则在弹性驱动后即压力降至饱和压力以下时,便出现了溶解气驱动,一个油藏在开发的每个阶段上,发挥作用的驱油能量可同时有几种,但其中必有一种起主导作用,其他的则处于次要地位,上面所讲的驱动方式是针对起主导作用的那一种能量而言的。
地质条件只能为人们提供建立某种驱动方式的客观条件,对于一个具体油藏,可根据需要创造条件,为油层提供新的能量,使油层驱动方式向着有利的方面转化。
如有的油田,由于缺少边水或没有气顶,通过人工注水或注气,就可以抑制和延缓溶解气驱动的过早出现,而使油藏长期处于人工水(气)压驱动方式下进行开发,以达到提高采收率,合理开发油田的目的。
第二节油田开发层系的划分一、油田开发的概念油田开发就是企业根据石油市场对原油生产的需求,从油田实际情况和生产规律出发,依据详探成果和必要的生产性开发试验,在综合研究的基础上,对具有工业价值油田,制定出合理的开发方案,并对油田进行建设和投产,使其按预定的生产能力和经济效率实现长期稳产直至开发结束。
油田开发程序一般分为三个阶段进行。
(1)编制油田开发方案的准备阶段在油田初探的基础上,开辟生产试验区,取得第一手资料,部署全油田的探井、资料井,进一步进行详探。
(2)编制油田开发设计方案利用准备阶段提供的资料,一般先编制主层系的基本方案,通过打基础井网,进一步认识其它油层,制订射孔方案,最后编制出油田正式开发方案,即进行油藏工程研究和评价、布井、指定注采方案和实施过程。