油气田开发地质学开发方案和开发原则

从以上几种驱动方式看到，油藏的天然能量首先 决定于油藏的地质条件，如有无边底水，气顶及其 大小，油层埋深深度，连通性等。其次，油藏的驱 动方式并不是一成不变的，它可随着油田开发过程 和开发措施的调整而发生改变的。因而，在油田开 发的各个阶段，驱油能量（或驱动方式）可以从一 种过渡到另一种。
如 pi>pb未饱和油藏： 开发初期的 有含 水区 弹性能（岩 石和液体） 水压 驱动
边水压头 P等于：r×h/10 R—水的重率（吨/米） H—油层深度（米） P—边水压力（MPa) 从式中可以看出，水头压能的大小和油层埋藏深 度即水柱的高度有关，和水源供给量是否充足也有 关。
三、含油区溶解气的弹性能及气顶区的弹性能 对有气顶的油藏其地层压力等于原始饱和压力， 也就是地层中的油已被气体所饱和。当打开油层后， 井底压力降在井底附近的岩石和流体中形成驱油的 弹性能，由于油层压力的下降，原来溶解在油中的 溶解气也要分离出来，这种从气泡状分离出来的气 体要发生弹性膨胀，产生一种弹性能。因为气体在 膨胀过程中会将原油带出来并挤向井中，这就是溶 解气的弹性能驱油。油层这时的含油饱和度会不断 降低，这类油田的产量则很快上升，最后，油气产 量和压力都在极低的水平上稳定下来，也就是到了 开采的末期，需要采取其他的开采方式。
对于气顶驱动的油田，要 注意千万不能在气顶上打井采 气，否则会造成无谓的能力消 耗。无论是溶解气还是气顶气， 它们的流动性都比原油好，在 流动过程中它们常常超越原油， 因此这种能量损失很快，利用 气体驱动采出的原油只是很小 的一部分，另一方面气顶气又 是把原油从井底举升到地面的 一种重要的能量。
四、重力驱动 一切物体都受重力的作用， 油层内高于井底处的原油，由 于高差而产生原油本身的重力 压头也是一种驱油的动力，但 在油藏内部，重力是一种很弱 的力量，只有当地层条件较为 有利时（倾角大，渗透性好， 油层厚度大），其他能量已经 大量消耗时，重力能才显示出 自己的作用。也即在油田开采 末期才显出重力的作用，用这 种方受水推动前进的。 所以油层中的含油、水饱 和度将不断发生变化。随 着水的侵入，含油饱和度 会愈来愈低，含水饱和度 会愈来愈升高。
水压驱动能量包括两种形 式： 一种是当油层压力降低 到含水区时，边水也将在含 水区的弹性能作用下向低压 处含油区传递，从而把油推 向井低。另一种形式是当含 水区有露头时，边水仅依靠 本身的静水压头推动含油区 流入井内，这时弹性能就不 再起主要作用。
3、 方案实施过程中的调整和不断完善 由于油气埋藏在地下，客观上造成了在油田开发 前不可能把油田的地质情况都认识得很清楚，这就 不可避免地在油田投产后，会在某些方面出现一些 原来估计不到的问题，使其生产动态与方案设计不 符合，加上会出现对原来状况估计不到的问题，使 其生产动态与开发方案设计不符合，因而我们在油 田开发过程中就必须不断地对开发方案进行调整。
水压驱油的特点是: 1、油层压力变化小 2、油井产量大而稳定 这种驱动存在的条件是： 要有含水区，与地面 水（江、河、湖泊）最好连通，能经常得到地面 外来水以补充能量的消耗，若水域不与地面水连 通，就必须人为地专门注水井位油层注水来补充 能量消耗，无论人工注水或天然水源给油层补充 能量，都必须要求含水区和油层有良好的连通性 和渗透性。
通常油藏本身及其周围含水区这个统一的水动力系统而言。 油层骨架不仅承受上覆岩柱的正压力，而且也受到含水区的侧 压力（如有露头时），流体则主要受着水柱的恒定压力。
另外，岩石和流体本身具有压缩性，在开采前处 于平衡受压状态。他们都潜存着某种使其恢复到受 压前状态的能量。这种能量表现形式就为油层压力， 而压力的形成大小又是由各种因素决定的。
另外随着开发水平及采油技术的不断发展和提高， 我国在三次采油方面也有了长足的进展。如新疆克拉 玛依油田，辽河的高升油田在热采方面已具备较高的 水平；大庆、大港油田在化学聚合物驱方面也取得了 较大的成绩，也就是说，在提高油田开发采收率方面 的研究正在发生着日新月异的变化，油田开发的综合 研究由宏观到微观，由定性到定量，由单一学科向多 学科综合方向发展。因此对我们每一位从事石油地质 的工作者来讲，学习油田开发知识掌握油田开发的基 础工作方法将是十分重要的。
我国的大庆油田是世界上特大油田之一，在 大庆油田的开发过程中，石油开发工作者从油田开 发一开始，就认真地作好每一项开发技术的基础工 作，同时有认真吸取世界先进产油国家在油田开发 方面的经验教训，采取早期开发注水等一系列先进 的开采技术使大庆油田年产5000万吨的原油产量 稳产长达40多年的高水平。为我国陆相储层油田开 发事业提供了宝贵的经验，使我国的油田开发研究 和技术跨进世界的先进行列作出了重大的贡献。
油气田开发地质学
第一章、油田开发原则及 开发方案的编制
绪论
《油田开发地质学》所研究的主要内 容是科学地、合理地开发油田的问题。 即如何更多（采收率）更快（采油速度） 地将储集体中的油气开采出来。
本课程重点学习和掌握的是进行油田开发方案 设计和开发过程中对油田静态（油藏评价、储层评 价）、动态（压力、吸水／产出剖面、油水运动等） 分析的基本原理和基本方法，以及对各种提高采收 率的方法的介绍，最终建立精确的地质模型。
一个油田的正规开发经历三个阶段
1、开发前的准备阶段：包括详探、开发实验等 选取代表性的面积，选取某种开发方案，提前投入开 发，取得经验，指导全油田的开发工作。 主要任务是研究主力油层的分布，厚度和储量，孔隙 度的大小和非均质的情况 井网研究、生产动态规律研究确定合理的开采工艺
2、 开发设计 和投产，其中 包括对油层的 研究和评价， 全面布置开发 井，注采方案 和实施。
相对溶解气来说，岩 石和液体的弹性能量很 小的。在弹性能驱油中 其不是主要动力，而以 溶解气驱为主，这种以 溶解气推动油流方式称 为溶解气驱动。
生产中完全依靠溶解气驱开采油田是极少的， 因为这种驱动的采收率极低，一般不到30％，所 以采油中应避免出现这种驱动方式。
溶解气的弹性能大小和油中溶解气量多少，溶 解系数以及气体的压缩性，还有油层的压力降大 小都有关系。
小结
油藏内岩石和液体的弹性能 含水区的弹性能与水柱压力能 含油区的溶解气的弹性能与气顶区的弹性能 重力驱动
第二节 油田开发原则及开发方式
一个含油构造经过初探发现具有工业油流以后， 接着就要进行详探，并逐步深入开发，油田开发就 是依据详探成果和必要的生产性开发实验，在综合 研究的基础上，对具有工业价值的油田从油田的实 际情况和生产规律出发制定出合理的开发方案，并 对油田进行建设和投资，使油田按预定的生产能力 和经济效果长期生产，直至生产结束。
有科学合理地开发油田 首先：要对开发的对象—油层及其中流体的特 性有深刻的认识 其次：是要制定出适合本油田情况的开发设计 方案 同时：在开发过程中经常对油层的动态进行预 测和分析，不断加深对油田的认识，进行油田 开发方案的调整，做到自始至终地科学与合理 地开发油田。
自从美国和俄国等主要产油国先后于1859年及 1860年开始采油以来，油田开采和开发产业已经历了 140多年的发展过程，目前油田开发事业已发展成为应 用现代先进的科学技术和装备建设起来综合工业部门， 成为整个石油工业上游生产中极为重要的环节。 各主要产油国的采油速度不断提高，加上新的大 油田发现不多，所以储采比下降较快，因此在油田开 发中对提高老油田采收率的问题就显得日趋重要。近 一些年来，特别是美国大力地进行了提高油层采收率 的室内和现场的实验研究工作。其主要途径是通过热 驱油和化学驱油的开采方式进而提高油层的采收率。
静态：对地质体、储油层的认识、追踪。对储层 孔隙结构非均质特性的了解及对油水（运动）分 布的控制影响。 动态：流体（油、气、水）在地下储集层中渗流 运动特征，分布特征。通过产量、压力的变化来 判断分析。
第一章
油田开发原则及开发方案编制
第一节 油气藏的驱动方式及其原理
油田开发的核心是采油和采气
所谓采油，首先是 使地层中的油气流到 井底，然后再将井底 的油、气举升到地面。
因此油田在开发初期就采用向油层注水的 边注边采的开发方式，就是使弹性能量驱动变 为水压驱动，以保持地层压力尽量不减，来提 高原油采收率。
二、含水区的弹性能及水注压能
由于油藏的范围有广大的含水区域，有时含水 区和含油区是连通的，因此在油田开发前，整个区域 都处在压力平衡状态，所以油藏在开采前含水区和含 油区之间不会发生液体的流动，当钻井打开油层后井 底周围形成了一个低压区，油就开始流向井底。同时 由于不断采油，使油层中压力低于周围含水区的压力， 水就开始推油，并侵入含油区，这样原来含油区就逐 渐被水占据，形成一种水推油的能力，这种能量称之 为水压驱动，这是驱油最有效的一种能量，若能严格 控制边水均匀推进速度，油水边界均匀收缩，那么水 则不会发生舌进现象，这时油田的采收率可达50— 80％。
当油层压力降传到气顶时， 气顶气也会发生膨胀从而把油 推向井底，这与边水推油情况 相似，只是前者由上而作用与 油藏，而后者是由下向上作用 于油藏，另外气顶驱油能力减 弱很快，再者气顶区与含水区 相比是很小的，因此它的排油 能力是很有限的，同时气驱油 不如水驱油干净，所以气驱效 率较之水驱油效率要低一些。 气顶驱动和溶解气驱动常常一 起出现，鉴别他们是困难的。
水压 不足
含水区弹 性驱动
油藏是 封闭的
开发 末期
重力驱动
溶解气驱
大港枣园安油藏主要是靠底水弹性水压驱动 长庆安塞油田属于构造加岩性圈闭油藏，表现为 弹性驱，有不太活跃的边水则表现为边水及弹性 混合驱动油藏。
油藏的驱动方式不同，其油井产量，压力和油气比 的变化不同，最终采收率也不同。
我们在充分掌握了油田地质条件及技术经济条件的基础上， 可以人为的去改善油层的驱动方式，使其保持高效的驱动方式， 如对油田注水回注气来保持有效的水压驱动或气顶驱动，或变 低效驱动为高效驱动方式来提高原油采收率。
抽油装置示意图 1—吸入凡尔；2—泵筒；3—活 塞；4—排出凡尔；5—抽油杆； 6—油管；7—套管；8—三通； 9—盘根盒；10—驴头；11—游 梁；12—连杆；13—曲柄； 14—减速箱；15—动力机