油田开发设计基础

一个油田的正规开发一般要经历三个阶段：
开发前的准备阶段
详探 开发试验
开发设计和投产 (开发方案的制订和实施)
油层研究和评价 全面布置开发井 制订和实施完井方案、注采方案
开发方案的调整和完善
工艺技术措施调整 井网层系调整 开发方式调整
第一节 油田开发准备
油田开发准备阶段的主要目的： ◆ 通过油田详探和开辟开发先导试验区认识油藏， ◆ 落实地质储量， ◆ 掌握一定的油田生产规律， ◆ 为编制正式开发方案提供切实可行的依据。
在制订开发方案时，需要将油田的各 层进行划分和组合，缓解层间差异
划分开发层系： 把特征相近的油层组合在一起，用单独 一套开发系统进行开发，并以此为基础 进行生产规划、动态分析和调整。
一、划分开发层系的意义 （1）合理划分开发层系，有利于充分发挥各类油层 的作用，从而缓和层间矛盾，改善油田开发效果。
同一时间内，同一油藏的不同部位可以表 现为不同的驱动方式；
同一油藏在不同时间可以表现为不同的驱 动方式。
第三节 油田开发层系的划分与组合
一个油田往往是由几个油藏组成，而组成油田的各个 油藏在油层性质、圈闭条件、驱动类型、油水分布、 压力系统、埋藏深度等方面都不同，有时差别很大。
不同油藏的驱油机理、开采特点有很大区别，它们对 油田开发的部署、开采条件的控制、采油工艺技术、 开采方式、甚至对地面油气集输流程都有不同的要求 。
①储油层岩石和物性差异较大； ②油气水的物理化学性质不同； ③油层压力系统和驱动类型不同； ④油层层数太多，含油井段的深度差别过大；
（2）每套层系应具有一定的厚度和储量，保证每口井具 有一定的生产能力，并达到较好的经济指标。
(1)刚性气驱 注入气量足以保持油藏 压力稳定，或气顶体积 比含油区体积大得多能 够保持油藏压力基本保 持不变。
刚性气压驱动可采特征曲线
(2)弹性气压驱动 气顶体积体积小， 不能够保持油藏压 力基本保持不变。
弹性气压驱动开采特征曲线
5、重力驱动 依靠原油在油层内存在位差而具有的 重力驱油能量驱油的方式。
油田开发初期就需要根据地质勘探成果和高压物性 资料，以及开发之后所表现出来的开采特点来确定 油藏属于何种驱动方式。
一个油田投入开发之后，其原来的驱动方式会因开 发条件的改变而改变。
研究油藏驱动类型的意义：
掌握不同类型的驱动方式及其动态变化规律，对于制订 合理的油田开发方案具有重要意义。
1、弹性驱动： 依靠油藏流体和岩石的弹性能量为主 要驱油能量的驱动方式。
（2）划分开发层系后，可以针对不同层系的特殊要求 设计井网和进行地面生产设施规划和建设。
（3）划分开发层系，可以提高采油速度，加速油田生 产，缩短开发时间，并提高投资回收期。 （4）划分开发层系，能更好地发挥采油工艺手段的作 用，进行分层注水、分层采油和分层控制的措施。
二、划分开发层系的原则
（1）多油层油田，如具有以下地质特征时，原则上不 能合并到同一开发层系中：
第四章 油田开发设计基础
油田开发
对于具有工业开采价值的油田， 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， 按照国民经济发展对原油生产的要求， 从油田的实际情况和生产规律出发， 制订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， 直至开发结束的全过程。
②验证正式开发过程中所采取措施和决策的正确 性与完善性。
天然能量
第二节 油藏驱动方式及其开采特征
一、油藏驱油能量 ①边水压头所具有的驱油能量 ②原油中的溶解气析出并发生膨胀所产生的驱油能量 ③气顶中压缩气体膨胀所产生的驱油能量 ④油层中的流体和岩石发生膨胀而产生的驱油能量 ⑤原油在油层内由于位差而具有的重力驱油能量
当一个油藏的油层倾 角比较大或油层厚度 大时，重力驱动才能 发挥作用。
重力驱动油藏开采特征曲线
各种驱动方式的驱油能量来源不同
最终采收率也不同 一般情况下 水压驱动方式的驱油效率最高，采收率最大。
溶解气驱采收率最低。 国内外许多油田都采用人工 注水保持压力的开发方式。
油藏的驱动 方式并不是 一成不变的
详探阶段的主要任务
一、油田详探
地质研究工作
以含油层系为基础的地质研究、储油 层的构造特征研究、油水分布关系分 析、分区分层组的储量计算等
开发工程技术研究 包括油井生产能力和动态研究、油层 边界的性质研究以及油层天然能量、
驱动类型和压力系统确定、合理工艺 技术和油层改造措施研究等。
室内试验研究 含油层系岩石和流体物性研究、 工艺技术实施的模拟试验等。
3、水压驱动 依靠边底水和（或）注入水为主要驱油 动力的驱动方式。
地层压力高于饱和压力
边底水和（或）注入水 将原油驱入油井
(1)刚性水压驱动
能量供给充分，水侵 量完全补偿采出量。
刚性水压驱动油藏开采特征曲线
(2)弹性水压驱动 能量供给不充分，水 侵量不能补偿采出量 。
弹性水驱油藏开采特征曲线
4、气压驱动 主要靠气顶气的膨胀能或注入气驱油的 驱动方式。
油藏投入开发
油层压力开始下降
液体、岩石体积发生膨胀
储油层的孔隙体积缩小
原油被排挤到生产井中
Fra Baidu bibliotek
弹性驱油藏开采特征曲线
2、溶解气驱动 主要依靠原油中分离出天然气的弹性 膨胀能量驱油的驱动方式。
油层压力低于饱和压力
溶解在原油中的天然气 将从原油中分离出来
天然气体积发生膨胀
原油被排挤流入井
溶解气驱油藏开采特征曲线
详探方法
地震细测 落实构造形态、断层状况等。 详探资料井 直接认识油层。 取芯资料井 取得岩心与流体的样品。 测井 各油层及其中流体的物性。 试油和试采 生产试验。 分析化验及室内试验研究
详探目的: 对油藏地质情况和生产动态的认识，是编
制开发方案的必备基础
二、油田生产试验区和开发试验
目的：
①选择应具有代表性的试验区，通过生产实践和 综合研究，充分认识油藏地质情况，掌握其生产 的动态规律。
人工能量 人工向油层注水、注气来增加油层驱油能量
驱动石油流动的能量可以是几种能量的综合作用
二、油藏的驱动类型 油田开发过程中主要依靠哪一种能量来驱油
油层的地质条件和油气性质上的差异
不同油田，甚至同一油田的不同油藏之间或不同的开发阶段， 驱动方式是不同的 开发过程中油田的产量、压力、气油比等有着不同的变化特征