油田开发方案设计-姜汉桥 一、§1方案设计绪论

第一章
第一节
油田勘探开发程序
油田开发前的准备工作
油田勘探开发程序
以大庆油田为例： 1955年秋—1959年9月松辽盆地东部边缘地质调查； 1959年9月发现油田，松基3井喷油，油层深度为 1461.7米； 1960年开辟生产试验区，排状切割注水； 1962年钻完基础井网； 基准井3口，深探井6口 设计松基3基准井3200m， 1963年编制了第一个正式方案； 打到1170m（葡萄花油层） 1963年建成年产500万吨生产规模； 见油。工业油流15.58t/d 1976年年产5000万吨。
绪
论
科学技术进步推动着石油工业的发展
20世纪20～30年代，重力、地震折射波、沉积学、 背斜理论，两个高峰： 1925～1930年，世界年平均发现原油约27亿吨； 1935～1940年，世界年平均发现原油41亿吨。 20世纪40～50年代，电测方法、蒸汽法开采稠油、 深水钻井、完井技术、、注水开发技术，年平均原油 发现率为33－55化吨。注水技术使油田采收率普遍提 高了15％－20％。
§1－1、开发前的准备工作 1．地震细测工作 seismic survey 目的：主要查明油藏构造情况，以便用较少的 目的 探井资料井完成详探任务。 测线密度：> 2公里/平方公里 测线密度： 结果：目的层构造形态清楚； 结果 断层情况清楚（走向、落差、倾角）； 含油圈闭面积清楚。
2．钻详探资料井（取心资料井）
估算 地质储量
开发方案 概念设计
数据采集 最佳顺序
数据采集 成本对比
绪 论
3、开发决策 进行油藏工程研究和经济评价， 编制油田开发方案。并制定适宜的实施方案。 4、前期作业 前期钻井作业、地面设施（海洋 平台、油轮、管道）规划和建设。 5、生产阶段 最大限度提高单井产量，减缓产 量的递减速度，延长稳产期。 6、废弃阶段 被报废。 一旦生产不再经济可行，油田便
绪
论
开始阶段
第一阶段（－20世纪30‘s）
特点：以单井作为独立(孤立)研究对象 手段：钻井
（天然能量开采）
理论：密井网 （美国学者B.柯脱列尔）
East Taxas 2公顷/井
后果：轮流生产
绪
论
发展初期
第二阶段（20世纪30－40‘s）
特点：以油藏作为整体研究对象 手段：用油层物理原理指导开采 理论：油藏驱动能量、地下流体力学
绪
论
第四阶段（60‘s－20世纪末） 现代化发展阶段 特点：现代化技术、系统工程科学管理 手段：大型水力压裂、定向井(水平井)、 计算机技术（信息技术）、模拟 实验技术 理论：油藏数值模拟、EOR原理、 渗流物理理论、油藏经营管理
绪
论
第五阶段（21世纪初——） 高新技术发展阶段 特点：集成化、信息化、智能化、实时化 手段与方法： 高新技术、油藏实时解决方案、 IOR集成技术、现代油藏管理、 四维地质模型、复杂结构井
绪
论
进入80‘s后期，世界油气资源的新发 现越来越少，油田开发的对象逐步向难开 发的地下资源，油气资源开采的技术难度、 投资额度和分险程度日益增高。因此，油 藏工程已发展为整个油区制定及实施某种 优化的油藏管理经营策略。
绪
论
年 代 80 300 113 170 66 45 90 314 90 154 52 20
Muskat：流体在多孔介质中流动 薛尔绍斯：物质平衡方法 USA成立岩心分析公司
绪
论
发展阶段
第三阶段（20世纪40－50‘s）
特点：能动地进行油田开发和油田改造 手段：人工作用－注水、注气 理论：比较完整的油田开发理论
克雷洛夫：油田开发科学原理 Muskat：采油物理原理 Buckly－Leveret方程：油水二相渗流理论
油田开发设计文件
3、油田投产设计 ——开发方案
对准备开发的油藏编制设计方案——重要的技术文件
4、油田开发调整 ——调整方案
评价开发效果，认识和修正地质模型，剩余油分布，预 测调整方案开发指标
5、 工业性试验设计 ——工程方案、先导试验方案
一是进行油藏工程设计时，需要取得现场试验数据参数 二是油田投入开发后，推广新技术时的先导性试验
近40年全球发现的油气田规模变化趋势
油气田当量
（108 桶油当量）
60 235 105 179 90 116
70 261 162 208 95 116
0.5~1 1~2 2~5 5~10 >10
绪
论
60年代所发现的油藏规模平均为1.15亿吨； 80年代已降至0.12亿吨； 90年代 进一步降至0.05亿吨。 单井日产量：1981年为19.5吨， 到1995年降至6.7吨。
2．钻详探资料井（取心资料井） 成果：（对录井资料、测井资料、岩心资料综合研究） ♣地层对比，隔层对比； ♣稳定油层的性质及其分布（主力层）； ♣对断层、隔层性质及其分布作出评价； ♣进行岩心资料研究。
注意：对含油层段全部取心，收获率>90% ，岩心 保存20年
3．油井试油和试采
testing for oil , production test
绪
论
科学技术进步推动着石油工业的发展 20世纪60～70年代，板块理论、地震勘探 的叠加技术、定向钻井技术、大型水力压裂技 术，年平均增长量为37亿～56亿吨。 20世纪80年代以来，石油科技的发展进人
了高新技术发展阶段。特别是当前的信息技术， 正对世界石油工业进行着一场革命。80～90年 代，每发现和开发 l 桶原油的成本已下降了40％。
绪
论
油藏工程(Reservoir Engineering)——油田开发
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商业价值 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 建设和投产，使油田按预定的生产能力和 经济效果长期生产，直至开发结束。
绪
油藏工程——油田开发
绪 论
内涵：多学科一体化 一体化就是将一些分散而多种多样的要素或单元 合并组合成一个更加完整或协调的整体。由于一体 化创造了一个更加完整或协凋的整体，所以被认为 是一种产生极大价值的变化过程。
在油气的勘探与生产（E＆P）领域中，一体化通常被认 为是将不同的学科结合起来的一种方式，而这一方式有助 于建立或创造一种全新的评价与研究过程。 然而，事实上，一体化是一个难以被确切定义的概念。 E＆P是极为复杂的，它包含许多学科，而其中每一学科都 有自身的一体化问题。因此，这一措施实际上意味着将这 些学科中所有要素的一体化。 在实践中，不仅存在着由各种不同专业不同工作分支的 一体化问题，而且亦存在不同专业文化背景的不同专业科 学家进行一体化的问题。而且，还需要将来自不同地域、 不同语言的不同的人的行为进行一体化的问题。最后，还 有一个将软件与硬件平台、一体化研究的所需条件进行一 体化的问题。
绪 论
油藏工程
油藏描述＋油藏工程
地球物理
油藏工程
钻井工程
油藏描述
油藏管理
采油工艺
经济分析
环 境
地面建设
绪 论
油气田开发具有整体性、连续性、长期性的特点。 一个油田从发现、投入开发到采出全部可采储量，需 要几十年甚至上百年的时间。油藏管理始于油田的发 现，终于油田报废。
发现 油藏描述 勘探 报废 油藏经 营管理 投入开发 一次采油 三次采油 二次采油
绪
论
科学技术进步推动着石油工业的发展 为石油工业在动荡的油价环境中生存和发展起到 了保驾护航作用
世界大石油公司勘探开发成本变化趋势
年份 发现成本 生产成本 直接成本 1986 7.01 5.04 12.1 1987 7.00 5.00 12.0 1988 4.89 4.89 9.78 1989 6.70 5.10 11.8 1990 4.50 5.29 9.79 1991 4.60 5.01 9.61 1992 4.10 4.89 8.99 1993 4.30 4.50 8.88
绪 论
油田开发各个阶段油藏管理的任务
1、远景分析 获取勘探许可证，勘探组负责远景分析。根据地震资料 和探井资料，推测前景或有前景的其它井位，估计勘探储量 大小，寻求重大发现。 2、评估阶段 范围和性质。
从发现井资料估算出 投入商业性开采所需最小储层范围和性质
在此阶段，要进行评价井设计，确定储层的
是否具有 工业价值
打详探井的成果——静态资料成果 问题：能否出油？含油面积？生产能力？ —— 动态情况？ 试油：在油井完成后（固井、射孔），把某一层的油 试油： 气水从地层中诱到地面上来，并经过专门测试 取得各种资料的工作。
油田开发方案设计
姜汉桥
绪 论
油田开发设计文件
有关油田开发中的重大工程措施，都要编制设计方案， 并在批准后才能实施。
1、开发可行性研究 ——概念方案
建立初步地质模型，评价探明储量，预测可采储量，产 能评价，工程评价，经济评价
2、开发总体规划 ——规划方案
对多个开发层系和多个独立开发面积的油田编制。评价 产能接替、地面工程
论
从总体上来认识和改造油气藏的一门技术学科 。 静态过程
静态过程
“总体”－包括两个方面的意思、一个完整的过程：
一是认识和分析组成油藏的各个部分的物
动态过程 理化学性质，及其在油气开采中的作用。
二是在油气开采过程中，认识油藏内部发 生的物理化学变化、机制，及其对油气开采的 影响。
绪
论
特点 －●是一门高度综合的技术学科
appraisal well , coring well, information well
目的：直接认识油层，为布置生产井网提供 地质依据。 布井：在初步掌握的构造上布井。 一般井距：2～3公里 复杂断快：<1～2公里 任务：认识油层本身性质和特征及变化规律； 探边、探断层。