地质与开发.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,地质与开发,第三部分,4-1,地层和地质时代,一地质时代,1,、地质时代就是各种地质事件发生的年代。,2,、它包含两种意义,：,1,）是各种地质事件发生的先后顺序。,2,）是地质事件发生距今的实际年龄。,3,、地质时代单位,：用以划分地球历史的单位,4,、地质时代单位划分,：宙、代、纪、世、期、时,1),、地层单位,年代地层单位,：代表地史期间的一定的时间范围内形成的全部岩石。国际上通用四级：,宇、界、系、统,。全国或大区域性的：,阶,。,2,）、岩石地层单位,：依据由老到新的地层的岩性，岩相特性划分，并以所含化石的明显变化作为生物地层单位的界限。岩石地层单位是地方性的地层单位包括：,群、组、段、层,。,二、地层,地质时代单位与地层单位对照表,使用范围,地质时代单位,地层单位,国际性的,宙代纪世,宇界系统,全国性的或大区域性的：,期,阶,地方性的时（时代，时期）群组段层,（一）、松辽盆地白垩系的油层及油层组合,1.,油层,：松辽盆地在中新生代经历了发生、发展和衰退的过程。早白垩世泉头组至嫩江组沉积时期是湖盆的主要发展期，在这时期发育了丰富的生油层。,松辽盆地己命名的六组油层是黑帝庙、萨尔图、葡萄花、高台子、扶余、杨大城子油层。各组油层相当的地层层位见松辽盆地地层简表。,2.,油层组合,：按照生油层、储集层和盖层的分布状况，划分了三个含油组合：,中部含油组合：以青山口组为生油层，高台子油层，葡萄花油层，萨尔图油层为储油层，构成了上部含油组合。,上部含油组合：以嫩江组一、二段为生油层，黑帝庙油层为储油层，嫩四、五段为盖层构成了中部含油组合。,下部含油组合：以扶余和杨大城子油层为储油层，青山口组为盖层，青一段为生油层，构成了下部含油组合。,5-1,油田开发方案、开发层系,一、油田开发方案,（一）定义,是对一个要进行开发的油田，制定出使油田投入长期和正式生产的一个总体部署和设计。,（二）制定和选择油田开发方案的原则,1,、在油田客观条件允许的前提下，要千方百计地完成国家对原油的生产计划。,2,、要最充分地利用天然资源，保证获得尽可能高的原油采收率。,4-1,油田开发方案、开发层系,3,、油田要长期高产、稳产,。,4,、具有最高的经济效果,，也就是说要最少的人力，物力和财力的消耗采出所需要的石油。,（三）油田开发方案的内容和设计步骤,1,、油田的地质情况,2,、储量计算,3,、油田开发的原则及具体技术政策界限,4,、油田开发程序,5,、开采方式和注水方式,6,、开发层系,7,、编制注采方案,8,、采油工艺技术及油气集输系统要求,9,、开发指标计算,10,、经济分析和方案选样评价,（四）制定开发方案的步骤,1,、研究油田的地质情况，确定油层物性和地质参数，并掌握它们变化规律。,2,、着手考虑油田开发的初步规划和计算方案。,3,、分析计算各方案的经济指标。,4,、综合对比各方面的地质,-,技术,-,经济指标，从中选择出一个合理方案，作为油田的正式开发方案。,油田开发一般包括三个阶段,1.,准备阶段：开发前的详探，开发试验,2.,开发设计和投产阶段：油藏工程研究和评价，布井指定注采方案和实施,3,方案调整和完善阶段,二、开发层系,（一）定义,把性质相似，距离相近的油层，合理组合在一起，用一套生产井网单独进行开采的一组油层，这一工作叫划分开发层系。,（二）划分开发层系的意义,1,、合理地划分开发层系，有利于充分发挥各类油层的作用，缓解层间矛盾。,2,、合理地划分开发层系，可以针对不同层系的特殊要求计算井网和进行地面生产设施的规划和建设工作。,二、开发层系,3,、合理地划分开发层系，提高采油速度，能更好地发挥采油工艺手段，分层注水、采油和分层控制措施。,（三）划分开发层系的原则,1,、一个独立的开发层系应该具有一定的储量和厚度，保证每口井都具有一定的生产能力，并达到较好经济指标。,二、开发层系,2,、在一个开发层系的上、下必须具有良好的隔层，在注水开发过程中，层系间能严格分开，上、下层系不会发生串通和干扰。,3,、组合在同一层系内的油层性质应该接近，主要是各油层之间的渗透率和延伸分布状况，不能相差过大，保证油层对注水方式和井网具有共同的适应性。,三、开发阶段的划分,1,按产量划分开发阶段油藏投产阶段：一般为,3,10,年，主要受油田规模、储量和面积大小的影响，随着科学技术日新月异的变化，投产阶段的年限也会变化。,高产稳产阶段：一般为,10,15,年，主要受稳产期采油速度和最高采液速度高低的控制，一般采油速度为,1.5%,2.5%,，阶段采出地质储量的,20%,25%,。,产量下降阶段一般为,15,30,年。油田总的开发年限一般为,40,50,年，但是，随着科学技术的不断进步，对油藏达到的认识越来越深入、精细，采油新方法正越来越迅速地被应用到油藏开发中，相应油藏的开发年限正逐渐被延长，原油采收率将不断提高。,收尾阶段。,2,按开采方法划分开发阶段,(1),一次采油阶段,：利用天然能量开采，井数、产油量迅速上升，并达到最高水平。随天然能量的消耗，地层压力、产量迅速下降，大多数油井停止自喷，改用抽油或电泵生产。这一阶段可采出地质储量的,10%15%,。,(2),二次采油阶段,：是利用人工注水、注气补充油藏能量，使地层压力回升，产量上升并稳定在一定的水平上。随着油井含水的增加，产量也会降到很低水平。这一阶段可采出地质储量的,20%25%,。,(3),三次采油阶段,：是利用各种驱替剂，即用注水以外的技术提高驱油效率，扩大水淹体积，提高最终采收率的方法。其特点是高技术、高投入、高采收率和较高的经济效益。,3,按开采的油层划分开发阶段,(1),第一阶段,：主力油层和中、低渗透层中发育较好的油层充分发挥作用，油田产量稳定在较高水平上，此时多数较差油层基本未动用。这一阶段可采出地质储量的,20%25%,，综合含水达到,50%60%,。,(2),第二阶段,：是中、低渗透率油层接替稳产阶段。这一阶段中，主力油层含水较高，产量递减，必须充分发挥中、低渗透率油层的作用，才能使产量继续保持在较高的水平上。这一阶段大体可以采出地质储量的,10%15%,，综合含水达到,70%80%,。,(3),第三阶段,：是高含水开采阶段。这个阶段主力油层和中、低渗透率油层多数含水较高，产量递减迅速。这个阶段持续时间长，可采出地质储量的,20%,左右，最终综合含水可达,98%,。,4,按综合含水率划分开发阶段,这一方法是我国油藏工程师童宪章在,1981,年提出来的，它是以含水上升率（每采出,1%,地质储量，综合含水上升百分数）的变化趋势作为划分水驱油藏开发阶段的标准，分为四个开发阶段。,(1),低含水阶段,：含水率为,025%,。无水采油期包括在这个阶段中，其特点是含水率较低，一般不会因产水而影响油井的产油能力，油田的稳产也不致受到威胁。,(2),中含水阶段,：含水率为,25%75%,，阶段采出程度一般在,12.8%,左右。,(3),高含水阶段,：含水率为,75%90%,。这一阶段水油比值较大，注水量也需要大量增加，而使原油成本上升。,(4),特高含水阶段,：含水率为,90%98%,。这一阶段为水驱油藏开发晚期，进入了水洗油阶段。对原油粘度很高的油藏，很大一部分储量必须在此阶段采出。,三、有关开发中名词,（一）、基本概念,1,、主力油层,：指相对厚度大，渗透率高，分布稳定的油层,所占的储量和产量的比重都很大,是油田开发的主要对象。,2,、非主力油层,：指油层厚度较小，渗透率较低，分布不稳定的油层。,3,、高产稳产,：指油田产量较长时间维持在较高的水平上，稳产时间长短取决于油田的地质条件。,4,、接替稳产,：主力油层含水高，产量开始递减时，采取各种有效措施，以弥补主力油层产量递减，使油田继续保持高产稳产，这种作法叫接替稳产。,三、有关开发中名词,（二）各种井别,1,、探井,：为探明地下情况，寻找油气田而钻的井。,2,、扩边井,：油田开发后，发现油田边界有扩大的可能，为了落实扩大的油田边界而钻的井。,3,、试采井,：为取得油田地下开采动态资料而设计的采油试验井。,4,、资料井,：为探明油田地下情况，取得编制油田开发方案所需的资料而钻的井。,5,、水平井,：在钻到目的层部位时，井段斜度超过,85,度，其水平距离超过目的层厚度,10,倍的井。,三、有关开发中名词,6,、定向井,：由于地面建筑物或地形的影响采用定向钻井技术所钻的井。,7,、丛式井,：在同一个井场或平台上钻出一组地下井位不同的井。,8,、报废井,：指因未钻遇油层或钻井质量不合格而无法用于油气田开发的井，前者叫地质报废井，后者叫工程报废井，由于各种原因造成无法用于油气田开发的井。,9,、自喷井,：采用自喷采油方式进行生产的井。,三、有关开发中名词,10.,抽油井,：采用机械采油方式进行生产的井。,11.,合采井,：同时开采出两个或两个以上的开发层系油层的采油井。,12.,转注井,：由采油井改为注水井。,13.,观察井,：专门用来观察油田开发过程中的油层压力、含水、油层水淹状况等变化规律的井。,14.,检查井,：为了检查各类油层的水淹程度，驱油效率及含油饱和度等而钻的密闭取心井。,三、有关开发中名词,15,监测井,：定时录取产量、压力、含水、吸水剖面，产液剖面，井下技术状况等油田开发动态资料的井。,16,更新井,：因井下技术状况变坏，油水井不能继续使用，在其旁新钻的替代井。,17,调整井,：为调整和完善原开发井网与注采系统，改善油田开发效果，提高油田采收率而补钻的新井。,5-2,油田开发方式,一、概念,1,、开发方式,：依靠什么能量来驱油开发的油田。,2,、类型,：,1,）天然能量,：溶解气驱能量，边水能量,2,）人工补充能量,：注水、注气、注化学剂,3,、注采井网,：注水井和生产井井位的布（井数多少，井距多大，油水井布置形式）,二、注水方式的选择,5-2,油田开发方式,（一）注水方式和时间,1,、注水时间,：确定油田什么时候注水最有利。,2,、注水方式,：是指注水井在油藏上所处的部位和注水井与生产井之间的相互排列关系。,（二）油田注水方式,类型：边外注水、边内注水,1,、边外注水,：是将注水井分布在含水区内或油水过渡带上及纯油区内不远的地方，其中生产井排和注水井排基本上与含油边界平行。,2,、边内注水,：行列式内部切割注水，面积注水,1,）切割注水,切割注水,：是利用注水井排人为地将含油面积切割成许多块，每一块面积叫一个切割区，这种注水方式。,分类,:,内部横切割注水：注水井排垂直于构造长轴方向,纵切割注水：注水井排平行于构造长轴方向,环状切割注水：呈环状布置注水井,适用条件,：油层大面积稳定分布，并且有一定的延伸长度，连通好，具有一定的流动系数的条件。,特点,：,a,可根据油田地质特征选择最佳切割方向和切割距,b,便于调整注水方式，有利于地面生产工艺简化及管理方便。,C,可优先开采高产地带。,d,不能很好地适应油层的非均质性，井间干扰大。,e,只适用于大面积、储量丰富、油层物性好、分布相对稳定的油田。,2),面积注水,面积注水,：是将注水井和生产井按一定的几何形状和一定的密度均匀布置在整个含油面积上，进行注水和采油的系统。,分类,：四点法、五点法、七点法、九点法、反九点法、和不规则点状注水。,a,四点法面积注水,：在横线或纵线上，每隔两排生产井布一排注水井，在井排上每隔两口井的交叉点布一口井，相邻井排的井相间排列。,四点法注水,b,五点法注水,：生产井排与注水井等距离相间交错排列，注水井正对两口生产井的中间点。,c,九点法注水,：一排完全是注水井，另一排是油水井相间排列，井排正交，井距等于排距。,d,反九点法注水,：把九点法注水井网中的生产井与注水井互换。,九点法注水,反九点法注水,不规则点状注水：含油面积小，油层分布又不规则，难于布置规则的面积注水井网，可用不规则点状注水。,5-3,油田开发指标,开发指标,：在油田开发过程中，根据油田实际生产资料，可以统计出一系列能说明油田开发情况的数据，这些数据叫开发指标。,一产量方面的指标,1,、日产水平,：油田实际日产量的大小。,日产水平月产油量,/,当月日历天数,2,、折算年产量,12,月份的月产油量,/12,月份的日历天数,365,3,、,平均单井日产油量,日产水平,/,油井开井井数,5-3,油田开发指标,4,、,综合生产气油比,月产气量,/,月产油量,5,、,采油速度,年产油量,/,地质储量,100%,6,、,采出程度,累积产油量,/,地质储量,100%,7,、,采油强度,油井日产油量,/,油井油层有效厚度,100%,8,、,注水强度,水井日注水量,/,水井油层有效厚度,100%,9,、,采液指数,日产液量,/,静压,-,流压,5-3,油田开发指标,10,、自然递减率,（去年老井平均日产油量,-,今年老井平均日产油量,-,新井日产油量,-,措施日增油量）,/,去年老井平均日产油量,100%,11,、,综合递减率,（去年老井平均日产油量,-,今年老井平均日产油量,-,新井日产油量）,/,去年老井平均日产油量,100%,。,一、产量方面的指标,1,、例某采油队,1987,年,12,月日产油水平,291,吨,标定日产油水平,300,吨。,1988,年,8,月未年累积产油,74906,吨,其中新井累积产油,2406,吨,老井措施累积增产油,500,吨。,1988,年年产油,核实,11350,吨,其中新井年产油量,(,核实,4406,吨,老井措施年增产油,1100,吨。求,1988,年,8,月未和年未的综合递减率和自然递减率各是多少,?,一、产量方面的指标,解,:11988,年,8,月未产量综合递减率,D8=300243-(74906-2406)/300243100%=055%,21988,年,8,月未自然递减率,D8,自,=300243-(74906,一,2406-500)/3002433100%,=12%,31988,年综合递减率,D,年,=300243-(113506-4406)/300365100%,=031%,41988,年自然递减率,D,年自,=300365-(113506-4406-1100)/300365100%,=1.37%,二水量有关指标,1.,综合含水率,月产水量,/,月产液量,100%,2.,水驱指数,（累积注水量,-,累积产水量）,/,累积产油量,3.,水淹厚度系数,见水层水淹厚度,/,见水层有效厚度,100%,4.,扫油面积系数,单层井组水淹面积,/,单层井组控制面积,二、水量有关指标,5.,水驱油效率,（单层水淹区总注入体积,-,采出水体积）,/,单层水淹区原始含油体积,100%,6.,含水上升,（阶段未含水率,-,阶段初含水率）,/,（阶段未采出程度,-,阶段初采出程度）,100%,7.,含水上升速度,：指一定时间内油井含水率或油田综合含水上升值。,8.,注入速度,年注入量,/,油层总孔隙体积,9.,注入程度,累积注入量,/,油层总孔隙体积,二、水量有关指标,10.,注采比,注入水的体积,/,（采油量,原油体积系数,/,原油相对密度,+,产出产水体积）,11.,吸水指数,日注水量,/,（流压,-,静压）两种注水压力下日注水量之差,/,两种注水压力差,例,1,目前为止，所采出的总采油量,2.5,亿吨，地质储量,7.6,亿吨,求目前采出程度,?,解,:,采出程度,=,目前为止的总采油量,/,地质储量,100%=2.5/7.6100%=33.33%,例,2.,某油田地质储量,5700,万吨,开发到,1985,年,累积采油,268,万吨,1986,年年产量为,60,万吨,到,1987,年采油,85.5,万吨。试计算,1,到,1987,年底采出程度。,21987,底采油速度,31988,年按,2.2%,采油速度生产到年底该油田累计采油量是多少,?,4),采出程度是多少,?,解,:1),到,1987,年底采出程度,=268+60+85.5/5700100%=7.25%,21987,年底采油速度,=85.5/5700100%=1.5%,31988,年采油量,57002.2%=125.4,万吨,该油田累积采油量,=268+60+855+1254=538.9,万吨,4,采出程度,538.9/5700100%=9.45,例,3.,已知,1987,年,12,月综合含水,60.6%,1988,年,12,月综合含水,66.6%,1988,年采油速度,2.0%,求,1988,年含水上升率,?,解,:1988,年含水上升率,=66.6%-60.6%/2.0=3%,例,4.,某油井,1988,年未累积产油,120000,吨,12,月综合含水,50.0%,采油速度,1.2%,12,月未采出程度,20.0%,1988,年平均月含水上升速度,0.3%,求,1988,年含水上升率,1987,年,12,月综合含水及该井控制的地质储量,?,解,1.1988,年含水上升率,=0.3%12/1.2=3%,2.1987,年,12,月综合含水,=50.0%-03%12=464%,或,1987,年,12,月综合含水,=50.0%-3.0%1.2=46.4%,3.,该井地质储量,=120000/0.210000=60,万吨,例,5.,某区块油田阶段注水量为,450,万方,累积采水量,270,万方,求存水率,?,解,:,阶段存水率,=450-270/450=40%,例,6,某矿年初综合含水,84%,年终综合含水,86%,求含水上升速度,?,解,:,含水上升速度,=,年未综合含水,-,年初综合含水,/1,年,=86%-84%/1,年,.,例,:7,某井地质储量,15,万吨,到,1985,年未累积产油,2,万吨,1985,年,12,月份含水,18.1%,1986,年,12,月份含水上升到,25.3%,1986,年平均综合含水,24%,1986,年的采油速度为,2.1%,地层压力为,10.5Mpa,流动压力为,2.1Mpa,求,1986,年平均日产油水平和采油指数,含水上升率和采出程度,水油比,?,解,:l.1986,年年产油量,=151042.1%=3150,吨。,2.1986,年平均日产油水平,=,年产油量,/365,=3150/365=8.6,吨,3)1986,年年产水量,=3150/1-0.24-3150=995,吨,4.1986,年平均采油指数,=8.6/(10.5-2.1)=1.02,5.1986,年含水上升率,=25.3%-18.1%=3.4%2.1,6).1986,年未采出程度,=20000+3150/150000100%,=15.43%,7).1986,年水油比,=995/3150=0.36,三压力有关指标,1.,总压差,=,目前地层压力,-,原始地层压力,2.,地饱压差,=,地层压力一饱和压力,3.,流饱压差,=,流动压力一饱和压力,4.,生产压差,=,目前地层压力,-,流压,三、压力有关指标,(,一,),当流压高于饱和压力时其生产特点是,：,油井在生产过程中，原油从油层流向井底，再由井底向上流动，在油层中部以下是不会脱气的，而是呈单相流动的。,由于流压高于饱和压力，气体大部分是在油层中部以上原油流入油管后逐渐分离的，所以在油套环形空间的液面高，而套压低。,原油在井底不易脱气，从油层中带出的气体少，油气比低，同时油井产量较高，量油测气稳定，油压波动不大。,井底温度高，流压梯度大，油井结腊少，结腊位置浅，生产管理容易。,综合上述特点，我们认为保持流压高于饱和压力的条件下生产，原油在油层中呈单相流动，油流阻力小，油井产量较高，结腊少，生产管理主动。,当流压低于饱和压力时，原油不仅在井底，而且在井底周围一定范围的油层中己脱气，形成一个脱气带，这样使原油从油层流入井底时带出的气体多。,油井生产特点是,：,原油在油层内呈两相流动，油流阻力大，原油粘度大。,由于原油在井底或井底附近地带已经脱气，原油中分离出的气体除进入油管外，还有相当多的气体进入油套环形空间，形成较大的气柱，使动液面下降，套压上升，并高于油管压力以后随流饱压差值不断增大，套压不断升高。,油气比高，在流压低于饱和压力一定值的范围内，由于原油气化程度高，减少井底回压，同时气体举油作用发挥的比较充分，可以使油井产量增加，一般比流压高于饱和压力时的产量要高。但采油指数比流压高于饱和压力时要低。,油井油压波动大，量油测气不稳定，同时油井结腊深度增加。,(,二,),井底流动压力变化分析,井底流动压力是油层压力克服油层中流动阻力后剩余的压力，形成垂直管流的始端压力。因此流动压力的变化同时受这两个方面因素（供液和排液）的影响。,（三）生产压差变化,生产压差静压,-,流动压力,（,四）,.,油压,它表示油气从井底流到井口后的剩余能量，可以通过井口压力表测出。单位为兆帕。,油压的大小，与井底流压的高低有关，而流压又与油层压力大小有关，因此可根据油压的变化来分析地下动态。,（五）,.,套压,它表示油套环形空间内，油和气在井口的剩余压力，又叫压缩气体压力。单位为兆帕。,在油井脱气不严重的情况下，一般套压的高低也表示油井能量的大小。,5-4,资料录取与整理,一,.,资料录取,（一）采油井应录取的资料,1,、产能资料,包括油井及其分层的日产液、日产油、日产水、日产气。,2,、压力资料,包括油井及其分层地层压力、井底流压、井口的油管压力、套管压力和集油管线的回压。,5-4,资料录取与整理,3,、水淹状况资料,包括油井所产原油的含水率，分层的含水率，以及通过在开发过程中钻检查井和调整井录取分层含水率和分层驱油效率等。,4,、产出物的物理、化学性质,包括油井所产油、气、水的物理、化学性质，它可以反映开发过程中的油、气、水性质的变化。,5,、机械采油井工况资料,包括机采井的示功图、动液面、洗井、电流、冲程、冲数、泵径、泵深等资料。,6,、井下作业资料,5-4,资料录取与整理,（,二）、注水井应录取的资料,1,、吸水能力资料,包括注水井的日注水量、分层日注水量,2,、压力资料,地层压力、流压、油管压力、套管压力、供水管线压力,3,、水质资料,注入和洗井时的供水水质、井口水质、井底水质,井下作业资料,（三）其它录取的资料,5-4,资料录取与整理,二油井和注水井资料的整理,1,、油、水井综合记录的整理,是以一口井为单位把每天的生产数据逐日记录在一个表格上。,2,、采油、注水曲线的整理,是将综合记录上的数据以曲线方式绘制在方格纸上，每口井每年绘制一张。,采油曲线、注水曲线、综合开采曲线,3,、油、水井井史数据的整理,是从油、水井月综合记录中每个月选一个值，代表本井本月的生产情况。,5-5,油藏驱动类型,驱动类型,：是指石油在油层中流动的主要驱油能量。,（一）弹性驱动,主要依靠油层岩石和流体的弹性膨胀能量将原油驱向井底，这种驱动方式称为弹性驱动。,（二）溶解气驱动,1,驱动力,：从石油中分逸出来的溶解气。,2,适应条件,：渗透率低，没有气顶，没有边水、底水的油藏。,3,开采牲征,：地层压力下降，产量下降，油气比上升，原油粘度上升，流动性差，这种开采方式采收率最低。,5-5,油藏驱动类型,（三）水压驱动,1,、刚性水压驱动,1,）、定义,：边水或底水的静水压头或人工注水的水 压头造成的压力。,2,）、类型,：边水驱动和底水驱动,边水驱动：油层较薄，倾角较陡,底水驱动：油层较厚，倾角平缓,3,）、油层条件,：油层有良好的露头,供水充足，高差大,油层渗透性好，且均匀,4,）开采特点,：油层压力、产量、油气比不变，采收率高。,5,）驱油效率,：水压头是否保持恒压及油层渗透性好坏。,2,弹性水压驱动,定义,：油藏外围广大含水区的水和岩石水的弹性膨胀力。,油层条件,：有广大的含水区,分类,：边水驱动和底水驱动,开采特点,：油层压力不断下降,油气比稳定不变,产量稳定下降,（四）气压驱动,1,定义,：气顶中压缩气的膨胀力,2,地质条件,：油藏有较大的气顶,构造完整，含油区与含水区无断层、岩 性遮挡,油层渗透性好，且分布均匀,原油粘度低,3,类型,：弹性气压驱动和刚性气压驱动,4,开采特征,：地层压力低，原油产量低，油气比高。,（,五）重力驱动,1.,定义,：油层中的石油本身的重量,2.,适用条件,：其它驱油能量消耗尽,3.,分类,：承压式重力驱动,自由面式重力驱动,