油田开发方式的确定

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,*,第三章 油田开发方式的确定,主要内容：,驱动方式的选择,开发层系的划分与组合,油田注水方式的选择,开发井网的部署,第一节 驱动方式的选择,驱动方式：,天然能量驱动、人工补充能量（注水、注气等）,选择驱动方式的原则：,既要合理的利用天然能量，又要有效地保持油藏能量。,弹性驱：,弹性能量丰富，地层压力系数大，大于,1.5,；,水驱：,注水驱或天然水驱，需高速开采、边底水能量丰富,气驱：,气源丰富,三大矛盾,注水开发过程中的三大矛盾,在注水开发过程中，多油层非均质的油田，由于油层渗透率在纵向上和平面上的非均质性，注入水就沿着高渗透层或高渗透条带窜流，而中低渗透层和中低渗透区吸水很少。这样各类油层的生产能力不能得到充分的发挥，从而引起一系列的矛盾现象，归纳起来有三大矛盾。它们是影响高产稳产和提高采收率的基本因素。要搞好油水井的管理和分析，首先要分析油水运动的规律，正确认识三大矛盾。,一、层间矛盾,是指高渗透油层与中低渗透油层在吸水能力、水线推进速度等方面存在的差异性。高渗透层连通好，注水效果好，吸水能力强，产量高，油层压力高，但是见水快，容易形成单层突进，成为高含水层，并干扰中低渗透层产油能力的发挥。,注水开发过程中的三大矛盾,沙二,13,3,沙二,13,4,辛,68-45,井,吸水剖面,注水开发过程中的三大矛盾,中低渗透层，渗透率低，注水见效慢，产量低，生产能力不能充分发挥。当与高渗透层合采时，这些油层受到高压层的干扰，出油少或不出油，甚至出现倒灌现象。,层间矛盾使油井产量递减较快，含水上升速度快。层间矛盾能否得到较好的调整，是油田能否长期稳定生产，油田能否获得较高采收率的关键。,一、层间矛盾,一、层间矛盾,一个油层在平面上由于渗透率高低不一样，连通性不同，使井网对油层控制情况不同，因而注水后，使水线在不同方向上推进快慢不一样。使之压力、含水、产量不同，构成同一层各井之间的矛盾，叫平面矛盾。,平面矛盾使高渗透区形成舌进，油井过早见水，无水采收率和最终采收率降低。而中低渗透区，长期见不到注水效果，造成压力下降，产量递减。,二、平面矛盾,在同一个油层内，上下部位有差异，渗透率大小不均匀，高渗透层中有低渗透条带，低渗透层中也有高渗透条带。注入水沿阻力小的高渗透条带突进，还有地下油水粘度、表面张力、岩石表面性质的差异，形成了层内矛盾。,三、层内矛盾,在注水开发的各个过程中，如果有多种矛盾存在的话，其中必定有一种是主要的，起着主导决定作用的，其他则处于次要和服从的地位。一般在注水开发初期，层间矛盾是主要的。随着注入水侵入井内，平面矛盾就逐渐暴露出来。而层内矛盾则是长期存在的，到了油田开发后期，进入全部水洗采油阶段，层内矛盾将上升为主要矛盾。,三、层内矛盾,在不同的开发时期，哪个是主要矛盾必须视具体情况而定。除了地层性质这一内部原因外，井网布署、油水井工作制度如果与地质情况不相适应，将会加剧上述各种矛盾。,三、层内矛盾,（,1,）均匀厚油层,水驱过程中主要受重力影响，注入水将先沿地层底部推进，到油井见水时，在厚层的上部将有部分厚度未见水。,注水井,采油井,三、层内矛盾,注水井,采油井,（,2,）具有底水的厚油层,生产压差控制不当时，极易造成底水锥进，使油水井间油层顶部的剩余油难以动用。因此开发底水油田时一方面要控制好生产压差，另一方面要充分利用隔层，优化射孔方式。,注水井,采油井,（,3,）反韵律油层注水部位对驱油效果的影响,顶部注水时，注入水沿上部的高渗层推进，使油层能量得到及时补充，压制了底水上升，且下部低渗透油层也对底水的锥进起阻挡作用，所以油层注水的无水采出程度高，但注入水一旦沿高渗层突破生产井，便形成水道，下部低渗带注水波及程度低。,注水井,采油井,底部注水时，注入水分别沿水平推进和向上运动。水平运动的水助长了底水的上升，因而无水采出程度低。沿注入井轴线方向向上推进的水又沿各层水平驱油，波及体积增大，因此含水率上升比顶部注水时上升较慢。,1,、层间矛盾的调整,层间矛盾的实质是同一油井中，各层注水受益程度不同，造成各油层压力和含水率相差悬殊，在全井统一流动压力的条件下，生产压差不同，使中低渗透层的出油状况越来越差。,四、调整三大矛盾改善开发效果,调整层间矛盾的方法是在油水井中下入封隔器、配水器，把性质不同的油层封隔开。对不同性质的油层实行分层注水和分层采油，使高、中、低渗透油层同时都发挥作用，以提高油田开发水平。,1,、层间矛盾的调整,平面矛盾的实质是注入水受油层非均质性影响，形成不均匀推进，造成局部渗透率低的地区受效差或不受效。,其调整方法是根据油井的需要，一方面可通过增加注水井点，增加注水方向来解决；另一方面可通过油水井产液量、注水量的调整，改变平面压力分布，从而改变注水流向，扩大注水波及面积。必要时还可通过补打部分调整井，完善注采井网，来解决平面矛盾。,2,、平面矛盾的调整,层内矛盾的实质也是不同部位注水受效程度和水淹状况不同，高压高含水层段干扰其他层段不能充分发挥作用。层内矛盾突出的，一般是高渗透的厚油层。,调整方法是用选择性堵水，使高渗透条带的渗透率变低，改变吸水剖面和产液剖面；另外可通过不稳定注水等方法提高低渗段的动用程度。,3,、层内矛盾的调整,第二节 开发层系的划分与组合,油田,多油层,非均质,纵向上,平面上,影响,油田开发部署,开发效果,注入水的利用率,各层储量的动用,水淹体积,最终采收率,划分开发层系：,把特征相近的含油小层组合在一起，与其它,层分开，用单独一套井网开发，以减少层间干扰，提高注水纵向波及系数及采收率，并以此为基础，进行生产规划、动态分析和调整。,一、概 念,二、多油层油田的非均质特性,第二节 开发层系的划分与组合,1,、储油层性质之间的差别,2,、各层油水关系的差别,3,、各层间天然能量驱动方式的差别,4,、各油层油气水的性质、压力的差别,三、开发层系划分的应用情况,第二节 开发层系的划分与组合,20,世纪,40,年代以前，,油田开发,采用天然驱动或衰竭式,开采方式，,开发层系的划分与组合未能引起人们的重视。,20,世纪,40,年代开始重视对油层的划分与组合的研究。,当前,世界上许多新开发的油田除油层少且薄、面积小的个别例外，,一般都划分成几套层系同时开发,。,具体的做法有两种：,（,1,）层系一开始就细分，多套井网分采不同油层，少搞分层作业，实现较高的波及系数。,（,2,）初期层系划分得粗一些，少钻井，多搞分层开采作业，提高注水波及面积。后期根据需要，多井网分采各层。,三、开发层系划分的应用情况,第二节 开发层系的划分与组合,美国多采用第一种,前苏联多采用第二种,我国多采用粗分层，后期调整。,层系套数,油田个数,代表性油田,1,49,扶余、杏树岗、魏岗,2,9,克拉马依、喇嘛甸、江汉习二区,3,7,老君庙、埕东、钟市、萨尔图北一区,4,4,河南下二门、双河,5,4,胜索二区、王家岗,我国砂岩油田层系的划分,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,1,、,划分开发层系有利于充分发挥各类油层的作用,编制方案是以平均参数来设计井距、排距、生产压差，而实际生产时，,P,wf,反映,高,K/,层。,干扰：高渗透层的生产受到低渗透层的干扰,水驱油田，高渗层水淹后，会加剧层间矛盾,井号,层位,射孔厚度,(,m,),渗透率,(,10,-3,m,2,),合注,分注,压力,(,MPa,),水量,（,m,3,/d,）,压力,(,MPa,),水量,(m,3,/d),压力,(,MPa,),水量,(m,3,/d),3266,2.0,170,11.4,0,14.0,0,14.2,359,+A,11.0,600,114,1260,12.5,737,958,A,2.6,100,10.1,0,15.0,30,B,2.4,0,6.6,350,130,10.5,130,3206,A,2.4,130,11.3,0,12.0,0,12.3,187,B,3.2,130,0,0,3.2,130,0,0,+h,10.0,250400,142,386,前苏联某油田油层合注与分注吸水能力对比表,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,1,、,划分开发层系有利于充分发挥各类油层的作用,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,1,、,划分开发层系有利于充分发挥各类油层的作用,在合采井中，,见效层的油层压力增加，产液量上升。,在产量不变的情况下，会使该井流动压力上升。,因此当低压层压力低于合采井流动压力时，低压层就会停止生产。,有时，甚至高压层出来的液体还会从井中倒灌进低压层。,油井见水后，使得井筒内流体密度增加，引起流压上升，,同时又恶化了低压、低渗透率层的生产条件，形成倒灌现象。,井距,(,m,),井数,(,口,),时间,日产油,(,t,),含水,(,%,),流动压力,(,MPa,),地层压力,(,MPa,),总压差,(,MPa,),生产压差,(,MPa,),采油指数,t/(d,MPa,),500,6,堵前,20,77.0,10.65,11.46,-0.19,0.81,24.2,堵后,38,6.9,8.12,10.27,-1.36,2.15,18.0,300,7,堵前,15,75.0,11.60,12.86,+1.10,1.26,11.9,堵后,19,40.7,9.83,11.73,-0.04,1.89,11.0,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,1,、,划分开发层系有利于充分发挥各类油层的作用,杏北油田不同井距堵水后出产数据表,为了减少高压层对低压层的影响，在含水井中除了经常要求在开发过程中不断调整工作制度、逐渐放大生产压差、提高产液量外，在注采工艺上，应该考虑单井分注合采或分注分采、合注分采的技术，尽量减少层系的数量。,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,1,、,划分开发层系有利于充分发挥各类油层的作用,层系非均质性对开发效果影响的一般规律：,（,1,）随着开发层系内油层层数和厚度增加，油层动用厚度和出油好的厚度明显减少，油层采油强度下降，采收率下降。,110,，注入压力逐渐减小,大庆油田单位厚度采油指数与有效厚度关系,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,层系非均质性对开发效果影响的一般规律：,c.,油层受波及段的半经与油层渗透率关系曲线,b.,层系中不工作渗透率与最高层渗透率比值和注入水关系开层之比,（,1,）随着开发层系内油层层数和厚度增加，油层动用厚度和出油好的厚度明显减少，油层采油强度下降，采收率下降。,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,层系非均质性对开发效果影响的一般规律：,（,2,）开发层系内高、低渗透率油层不同的厚度比例，对开发效果影响大,1900md,占总厚度,80%,，其余,4,层,等厚共占,20,2900md,占总厚度,60%,，其余,4,层,等厚共占,40,3900md,占总厚度,40%,，其余,4,层等厚共占,60,4,五层等厚，各占,20,5100md,占总厚度,40%,，其余,4,层,等厚共占,60,;,6100md,占总厚度,50%,，其余,4,层等厚共占,50,;,7100md,占总厚度,60%,，其余,4,层等厚共占,40,;,8100md,占总厚度,80%,，其余,4,层等厚共占,20,;,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,层系非均质性对开发效果影响的一般规律：,（,3,）,开发层系内不同渗透率、不同粘度油层、不同组合对发效果影响很大。,研究表明：随着两层粘度比比值的增 加（第二层油水粘度比不变），采收率明显下降。,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,2,、划分开发层系是部署井网和规划生产设施的基础,确定了开发层系，一般就确定了井网套数，,因而使得研究和部署井网、注采方式以及地面生产设施的规划和建设成为可能。,井网是根据所组合的层系的地质条件部署的，离开这一具体的层系，部署的井网就会变得不合理。,虽然层系组合与井网部署是相互依存的，但两者有不同的侧重面。,层系划分主要解决层间矛盾，,通过层系的合理组合，使同一开发层系内各个层之间的矛盾较小，干扰较小；,井网部署则主要是调整平面矛盾，,通过井网的合理部署，减少平面矛盾和井间干扰。,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,3,、适应采油工艺技术发展的要求,一个多油层油田，油层数目可能很多，开采井段有时可达数百米。,采油工艺的任务在于充分发挥各油层的作用，使它们吸水均匀，生产均衡,，所以往往必须采取,分层注水、分层采油和分层控制,措施。,目前的分层技术还不可能达到很细的水平,，因此必须划分开发层系，而使一个生产层系内部的油层不致过多，井段不致过长，这样将能更好地发挥采油工艺的作用，使油田开发效果更好。,四、开发层系划分的目的与原因,第二节 开发层系的划分与组合,4,、油田高效开发要求进行层系划分,用一套井网开发一个多油层油田不可能做到充分发挥各类油层的作用，尤其是当主要产油层较多时，为了充分发挥各油层作用，就必须划分开发层系，这样才能提高采油速度，加速油田生产，缩短开发时间，提高经济效益。,五、开发层系划分的原则,第二节 开发层系的划分与组合,1,、同一层系内的油层物性应当接近，尤其是渗透率要接近,主要体现在：,沉积条件相近,；,渗透率相近,；,油层的分布面积接近,；,层内非均质程度相近,；各主要油砂体的,几何形态及分布状态,相差不大。,2,、一个独立的开发层系应具有一定的厚度和储量；,一般要求,h,（,有效厚度）,10m,，,单井控制储量,10,万吨,3,、各开发层系间必须具有良好的隔层；,（隔层厚度,3m,）,4,、同一开发层系内油层的构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应比较接近；,5,、要考虑到采油工艺技术水平，相邻油层尽可能组合在一起。,五、开发层系划分的原则,第二节 开发层系的划分与组合,6,、多油层油田当具有下列地质特征时，不能够用一套开发层系开发：,a,储层岩性和特性差别较大，因为渗透率的差异程度是影响多油层油田开发效果的根本原因。,b,油气的物理化学性质不同。如原油粘度的差别，将造成注水开发时油水流度比差别大，使得油井过早见水，无水采油期短；,c,油层的压力系统和驱动方式不同；,d,油层的层数太多，含油层段过大。,六、开发层系划分的步骤,第二节 开发层系的划分与组合,1,研究油砂体特性及对合理开发的要求，确定开发层系划分与组合的地质界限,我国陆相沉积油层含油最小的基本单元为,油砂体,。因此，通过分层对比，定量确定特性参数后，应查明油砂体的大小，以此为核心，进行储油层研究。,研究中应注意的问题：,分析油层沉积背景、沉积条件、类型和岩性组合（研究以油层为单元）。,研究油层内的韵律性，以便细分小层。,从油砂体研究入手，来认识油层分布形态和性质。,六、开发层系划分的步骤,第二节 开发层系的划分与组合,2,通过单井开采的动态分析，为合理划分层系提供生产实践依据。,从油井的分层试油、试采，尤其是分层测试等，了解各小层的生产能力、地层压力及其变化。,应用模拟法、水动力学法、经验统计法等，确定各小层的采油指数与地质参数之间的相互关系，合采时采油指数下降值与,Kh/,值。,根据油砂体的工作状况，其所占储量的百分比，采油速度的影响，采出的程度的状况等，可对层系的划分作出决断。,六、开发层系划分的步骤,第二节 开发层系的划分与组合,根据开发层系划分的原则，确定开发单元。该单元既可独立开发，也可几个组合在一起作为一个层系开发。因此，每个单元的上、下隔层必须可靠，具有一定的储量和生产能力。,3,确定划分开发层系的基本单元,4, 综合对比不同层系组合的开发效果，选择最优的层系划分与组合方案,在层系划分及组合后，要采用不同注采方式及井网，分油砂体计算其开发指标，综合对比不同组合方式下开发效果，从开发要求出发，确定最优方案。其主要衡量的技术指标是：,不同层系组合所能控制的储量；,所能达到的采油速度、分井生产能力和低产井所占百分数；,无水期采收率；,不同层系组合的钢材消耗及投资效果等指标。,六、开发层系划分的步骤,第二节 开发层系的划分与组合,由于,油藏地质条件,和,油层物理,及,油藏流体性质,的差异，,开发、采油工艺技术,及,地面环境,的情况等都会影响开发层系的划分。影响开发层系划分的因素为：,油气储集层的物理性质；,石油和天然气的物理化学性质；,烃类相态和油藏驱动类型；,油田开发过程的管理条件；,井的开发工艺和技术,;,地面环境条件。,七、影响开发层系划分的因素,第二节 开发层系的划分与组合,第三节 油田注水方式的选择,第一个,“,五点井网注水,”,方案，在,1924,年宾夕法尼亚的,Bradford,油田实施。,1931,年，注水应用俄克拉何马，,1936,年又发展到得克萨斯,Fry,油田。尽管如此，直到,20,世纪,50,年代初，注水才真正得到广泛应用,。,第三节 油田注水方式的选择,本节讨论：,1,、为什么选择注水？,2,、注水时间的确定。,3,、注采井网系统。,第三节 油田注水方式的选择,一、为什么选择注水？,注水开发之所以能得到广泛的应用，主要有以下几方面的原因：,（注水的优点）,（,1,）水易于获得；,（,2,）水对于低相对密度和中等相对密度的原油是一种有效的驱替介质；,（驱油效率高）,（,3,）注水的投资和操作费用低，而利润大；,（,4,）水注入地层相对容易；因为在注水井中水柱本身就具有一定的压力。,（,5,）水在油层中容易流动。,（波及能力较高）,第三节 油田注水方式的选择,一、为什么选择注水？,由于我国油田特定的沉积环境，多数油田的天然能量不充足。,天然能量局限性很大，不易控制，作用时间短；,能量发挥不均衡，一般初期大，油井高产，但很快,递减，不能实现稳产；,油田的调整和控制困难,（如气顶、边底水、气油比的控制等）,；,采收率较低。,即使有的油藏天然能量充足，当油田依靠天然能量开采时，存在一定的问题，主要表现为：,（天然能量的局限性）,第三节 油田注水方式的选择,二、注水时间的确定,油田合理的,注水时间,和,压力保持水平,是油田开发的基本问题之一,压力界限：,一般油田，,注水的最合理压力是低于饱和压力,20,，,此时水驱混气驱油的采收率可增加,5,10,。,对原油物性随压力变化大的油田，,油层压力可低于饱和压力,10,。,但对于一些较高粘度的油藏，,注水时的地层压力应等于或高于饱和压力。,1,、注水类型,第三节 油田注水方式的选择,二、注水时间的确定,般从注水时间上大致可以分为三种类型：,早期注水，晚期注水，中期注水。,1,、注水类型,（,1,）早期注水,在油田投产的同时进行注水，或是在油层压力下降到饱和压力之前就及时进行注水，使油层压力始终保持在饱和压力以上或原始油层压力附近。,第三节 油田注水方式的选择,二、注水时间的确定,（,1,）早期注水,优点：,油层内不脱气，原油性质保持较好；,油层内只是油、水二相流动，渗流特征清楚；,油井产能高,自喷采油期长；,采油速度高,较长的稳产期；,可采用较稀的生产井网；,可减少采出每吨原油所需的注水量；,使开发系统灵活并易于调整。,第三节 油田注水方式的选择,二、注水时间的确定,（,1,）早期注水,缺点：,油田投产初期注水工程投资较大，投资回收期较长,适用：,地饱压差相对较小的油田,。,早期注水方式不是对所有油田都是经济合理的，对,地饱压差较大的油田,更是如此,第三节 油田注水方式的选择,二、注水时间的确定,（,2,）晚期注水,开采初期依靠天然能量开发，在溶解气驱之后注水。,特点：,溶解气驱后，,导致,o,、,J,o,、,Q,o,、,R,p,注水后，可形成油气水三相流动,渗流过程变得复杂,产量不能保持稳定，开采自喷期也较短,对,脱气后,o,高、含蜡量高的油田渗流条件恶化,优点：,开发初期生产投资少，原油成本低,原油性质好、天然能量足、中小型的油田,适用：,第三节 油田注水方式的选择,二、注水时间的确定,（,3,）中期注水,初期依靠天然能量开采，当地层压力降到饱和压力以下，气油比上升到最大值之前开始注水。,随注水压力恢复，油层压力保持在饱和压力或略低于饱和压力，形成水驱混气油驱动方式,。,特点：,注水后，油层压力恢复到饱和压力以上，可获得较高的产量。,第三节 油田注水方式的选择,二、注水时间的确定,（,3,）中期注水,优点：,开发初期投资少，经济效益较好，也可以保持较长稳产期，并且不影响最终采收率。,适用：,对于地饱压差较大，天然能量相对较大的油田，是比较适用的,。,第三节 油田注水方式的选择,二、注水时间的确定,2,、注水时机的选择,一个具体油藏要确定最佳注水时机时，要考虑以下几个因素：,1,）根据油田天然能量的大小,原则：满足开发要求的前提下，尽量利用天然能量。,2,）油田大小和对油田产量的要求,小油田，储量小，不求稳产期长,不早期注水,大油田，保持较长时间稳产期,宜早期注水,边水充足且活跃，边水驱满足开发要求,不注水,地饱压差大，有较大的弹性能量,不采用早期注水,第三节 油田注水方式的选择,二、注水时间的确定,2,、注水时机的选择,3,）油田的开采特点和开采方式,自喷开采,要求注水时间早些，压力保持的水平相对要高一些。,另外，还要考虑油田经营管理者所追求的目标，这些目标可能有,：,(1),原油采收率最高。,(2),未来的纯收益最高。,(3),投资回收期最短。,(4),油田的稳产期最长。,机械采油,不一定早期注水，压力保持低一些。,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,注水方式（也称注采系统）：,注水方式分类：,注水井在油层中所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系。,目前国内外油田应用的注水方式归纳起来主要有四种：,边缘注水、切割注水、面积注水和点状注水,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,1,、边缘注水,是指注水井按一定的方式分布在油水边界处（油水过渡带附近）。,缘外注水：,将注水井布置在油,水边界外的纯水区,缘上注水：,将注水井布置在油,水过渡带上。,缘内注水：,将注水井布置在内,油水边界,。,要求含水区和含油区之间渗透性好，不存在低渗透带或断层,外,含油边界以外的地层渗透率显著变差，为了保证注水井的吸水能力和保证注入水的驱油作用,油水过渡带处有高粘度稠油带，或出现低渗透的遮挡层,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,1,、边缘注水,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,1,、边缘注水,（,1,）适用条件：,（,2,）优点：,适用于中小型油田，油层构造比较完整；,油层分布比较稳定，含油边界位置清楚；,外部与内部连通性好，流动系数高。,油水界面比较完整，水线移动均匀，, 控制较容易，无水采收率和低含水采收率较高。, 注水井少，注入设备投资少。,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,1,、边缘注水,（,3,）局限性：,井排产量递减,5,：,2,：,1,改善：边缘注水顶部点状注水,在较大油田的构造顶部效果差，易出现弹性驱或溶解,气驱。,注入水的利用率不高，,部分注入水向边外四周扩散；,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,2,、切割注水,（行列注水）,利用注水井排将油藏切割成为较小单元，每一块面积可以看成是一个独立的开发单元，分区进行开发和调整。,切割区：,两排注水井排之间的区域,切割距：,两个注水井排之间的垂直距离,切割方向：,注水井排的分布方向,一般分为横切割、纵切割和斜切割。,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,2,、切割注水,（行列注水）,（,1,）适用条件,（,2,）优点, 可以优先开采高产地带使产量很快达到设计要求；, 可以根据地质特征来选择最佳切割方向和切割区的宽度；,油层大面积稳定分布且具有一定的延伸长度；,在切割区内，注水井排与生产井排间要有好的连通性；,油层渗透率较高，具有较高的流动系数。,便于修改和调整原来的注水方式。,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,2,、切割注水,（行列注水）,切割区内的储量能一次全部动用，提高采油速度，这种注水,方式能减少注入水的外逸。,切割注水,面积注水,（,2,）优点,不适应非均质严重的油层,水线推进不均匀,注水井间干扰大,吸水能力降低；,有时出现区间不平衡,加剧平面矛盾；,内排井生产能力不易发挥，外排井生产能力大，但见水也快；,（,3,）局限性,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,内部注水的几种其他形式：,环状切割注水：,注水井按环状分布,中央注水：,沿,R,：,200m,300m,圆周上布,4,6,口水井，中央布,1,2,口油井。,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,3,、面积注水,把注水井和生产井按一定的几何形状和密度均匀地布置在整个开发区上。,切割注水的极限形式,特点：适应范围广、见效快、采油速度高,（,1,）优点, 所有油井都处于注水井第一线，有利于油井受效；, 注水面积大，注水受效快；, 每口油井有多向供水条件，采油速度高。,便于调整。,（,2,）适用条件,油层分布不规则，延伸性差；,油层渗透性差，流动系数低；,油田面积大，但构造不完整，断层分布复杂；,油田后期强化开采。,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,3,、面积注水,（,3,）几种常用的面积井网系统,面积注水可分为：,四点法面积注水、五点法面积注水、七点法面积注水、九点法面积注水、反七点面积注水和正对式与交错式排状注水,等,。,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,3,、面积注水,几点注水系统：,指以,油井为中心,，周围的几口注水井两两相连，构成一个注采单元，单元内的总井数为,n,，,便是,n,点系统；,反过来，若以,水井为中心,，周围的几口生产井两两相连，构成一个注采单元，其井数为,n,，,则为,反,n,点系统,。,四点法,五点法,七点法,九点法,反,九点,反,四点,反,七点,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,3,、面积注水,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,3,、面积注水,井网形状,特征参数：,m,注水井数生产井数与之比。,三角形井网,正方形井网,正方形井网,三角形井网,（,1,）五点法,正方形井网,m1:1,d,a,强注强采的注水方式,井距,a,，,排距,d,，,d/a,1/2,交错排状注水,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,3,、面积注水,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,3,、面积注水,（,2,）四点法,三角形井网,m1:2,井距,a,，,排距,d,，,d/a,d,a,（,3,）七点法,三角形井网,m2:1,井距,a,，,排距,d,，,d/a,d,a,（,4,）反九点法,三角形井网,m1:3,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,3,、面积注水,（,5,）正对式排状注水,长方形井网,m1:1,（,6,）交错式排状注水,长方形井网,m1:1,第三节 油田注水方式的选择,三、油田注水方式,4,、点状注水,点状注水是指注水井零星的分布在开发区内，常作为其它注水方式的一种补充形式。,四、井网的演变,第四节 开发井网部署,井网问题一直是油田开发中的一个重要问题。井网的部署中研究的是：,布井方式；,井网密度,(,每口井所控制的面积,km,2,/,口，,或每平方公里所钻的井数（井,/,平方公里,),；,一次井网与多次井网,行列注水主要是确定井网密度，合理的切割距与排距；,面积注水井网主要是选择合理井网密度（包括井距和排距）与确定合理的注采井数比。,第四节 开发井网部署,一、影响井网密度的因素分析,地层物性及非均质性,最主要的因素是储层渗透性的变化，尤其是各向异性的变化，它控制着注入流体移动方向。,对于油层物性好的油藏，由于其渗透率高，单井产油能力较高，其泄油范围大，这类油藏的井网密度可适当稀些。,具有一定厚度的裂缝性灰岩、生物灰岩、物性较好的孔隙灰岩、裂缝性砂岩和物性好的孔隙砂岩，生产层的产能都比较高，井距可取,1,3km,，,物性较好的砂岩，井距一般取,0.5,1.5km,，,物性较差的砂岩井距一般取小于,1km,。,原油物性（,主要是原油粘度,）,据前苏联对苏联,65,个油藏研究表明，生产井井数对原油含水影响很大，井网越密，采出相同的原油可采储量，其含水量就较低；原油粘度越大，井网密度同原油含水之间关系越明显，差异越大，而对低粘度原油则影响不大。,第四节 开发井网部署,一、影响井网密度的因素分析,开采方式与注水方式,凡采用强化注水方式开发的油田，井距可适当放大些，而靠天然能量开发的井距应小些。,第四节 开发井网部署,一、影响井网密度的因素分析,油层埋藏深度,浅层井网可适当密些，深层则要稀些，这主要是从经济的角度来考虑。,其它地质因素,如油层的裂缝和裂缝方向、油层的破裂压力、层理、所要求达到的油产量等都有影响，其中裂缝和渗透率方向性、层理主要影响采收率，而其它因素则影响到采油速度及当前的经济效益。,一、开发井网的部署原则,第四节 开发井网部署,合理井网的确定：,从本油田的油层分布状况出发，综合运用油田地质学与流体力学,/,经济学等方面的理论和方法，分析不同布井方案的开发效果，选择最好的布井方案。,透镜体被一口井打开时注水开采情况,透镜体被两口井打开时注水开采情况,1,未被水冲洗的砂岩；,2,被水冲洗的砂岩,油田,不同井网密度（,1km,2,/,口,井）的采收率,2,10,20,30,50,100,美国东得克萨期,(,乌德拜因,),0.80,0.78,0.76,0.73,0.70,0.59,前苏联巴夫雷（某层）,0.74,0.72,0.69,0.67,0.63,0.52,前苏联杜依玛兹（某层）,0.69,0.65,0.60,0.56,0.51,0.33,前苏联罗马什金油田,阿布都拉曼若沃区,(,某层,),0.68,0.62,0.55,0.48,0.43,0.21,一、开发井网的部署原则,第四节 开发井网部署,不同井网与采收率关系,井网增加到一定程度后，再加密井网，则对油层的控制不会有明显的增加，且会发生井间干扰，以致单井产量降低，经济效果变差，油井管理工作与修井工作大幅度增加。,一、开发井网的部署原则,第四节 开发井网部署,合理的布井方式和布井密度应以提高采收率为目标，在此基础上，力争较高的采油速度和较长的稳产时间，以达到较好的经济效果。,一、开发井网的部署原则,第四节 开发井网部署,开发井网衡量原则：,最大限度地适应油层分布状况，控制住较多的储量；,所布井网在既要使主要油层受到充分的注水效果，又能,达到规定的采油速度的基础上，实现较长时间的稳产；,所选择的布井方式具有较高的面积波及系数，实现油田,合理的注采平衡；,选择的井网要有利于今后的调整与开发。,在满足合理的 注水强度下，初期注水井不宜多，以利于后期补充钻注水井或调整，提高开发效果。此外，还应考虑各套层系井网很好的配合，以利后期油井的综合利用。,一、开发井网的部署原则,第四节 开发井网部署,开发井网衡量原则：,不同地区油砂体及物性不同，对合理布井也就要求不,同，应分区、分块确定合理密度；,在满足上述要求下，应达到良好的经济效果，包括：,投资效果好，原油成本低，劳动生产力高；,实施的布井方案要求采油工艺技术先进，切实可行。,一、开发井网的部署原则,第四节 开发井网部署,产层的非均质性往往在编制开发设计和工艺方案时，不可能全部搞清。为此，,对非均质油层合理开发方法是分阶段的布井和钻井。,第一阶段,按均匀井网部署生产井和注水井。,这套井网对相对均质油层条件是合理的，能保证完成最初几年必需的产油量，保证油层主体部分得到开发。这批井又称基础井网。,第二阶段的井称为储备井或补充井。,只在需要的地方进行钻井，使开发获得更大的波及体积。,主要使未开采或开采较差的油区或油层投入生产，从而达到提高采收率的目的，使开发过程得到更好的调整，油田稳产期更长。,一、开发井网的部署原则,第四节 开发井网部署,井网加密常用方法：,应用数值模拟拟合历史动态搞清目前含油、含水饱和度分布，预测其发展趋势，针对性地加密布井。,全油田加密井前，先做小型试验，以取得加密方案的可行性及其技术经济效果。,同一油田，在油层发育好的部位井网密，油层较差部位井网稀，这是国外加密井的一般准则，如杜依玛兹油，中部为,0.12-0.14km2/well,，,边部,0.3km2/well,。,钻加密井的时机，对最终采收率关系不大，但从发挥效用而言，早一点好。,发展水淹层和剩余饱和度的测井技术，此是加密井射孔的一顶关键技术，掌握此，可达到事半功倍的效果。,一、开发井网的部署原则,第四节 开发井网部署,井网加密常用方法：,三、井网密度的确定,油田注水开发效果与井网密度有关，在总投资中，钻井部分占很大比例,井网密度对注水开发的经济效果有重要影响,第四节 开发井网部署,20,世纪,30,年代前,，钻井越多越好，钻井是提高油田采收率的主要手段；,20,世纪,30,年代末,，油田开始实施以注水为主的二次采油方式，开始认识到钻井的数目和井网密度对最终采收率影响不大；,20,世纪,40,年代,，逐步发展各种注水和强化采油技术，能应用较稀的井网控制油田储量，获得较高的采油速度。,井网对采收率的影响并不是井网越密越好,1,、井网密度与采出程度关系,前苏联学者谢尔卡乔夫通过统计前苏联已开发油田井网密度与采出程度的关系，得出了以下表达式：,式中：,R,采出程度；,E,D,驱油效率；,B,井网指数，未目前得油水井数比油田面积；,S,井网密度，,Well/km2,。,（,1,）,三、井网密度的确定,第四节 开发井网部署,根据谢尔卡乔夫采出程度与井网密度的关系，根据投入产出原理，考虑,油藏埋藏深度、钻井成本、地面建设投资、投资贷款利率、驱油效率、采收率和原油价格,，可以建立计算合理井网密度的经验公式。,2,、合理井网密度的确定,三、井网密度的确定,第四节 开发井网部署,式中：,N,地质储量，,104t,；,R,T,主开发期可采储量采出程度，,f,；,P,原油销售价格，元,/t,；,E,D,驱油效率，,f,；,B,井网指数；,S,井网密度，,well/km,2,；,A,含油面积，,km2; i,投资贷款利息，,0.06,；,M,单井总投资（钻井投资,+,地面投资,+,其他投资），,104,元,/well,；,T,主开发期，,a,；,C,单井年操作费用，,104,元,/,（,well*a,）；,N,R,T,PE,D,e,-B/S,主开发期内产出的原油销售收入；,(M,(1+i),T/2,+TC) A S,主开发期内所发生的投资及生产费用之和；,2,、合理井网密度的确定,三、井网密度的确定,第四节 开发井网部署,NET,V,的极值点即为合理井网密度。对上式求关于,S,的导数，并令导数等于,0,，则得：,真实内涵是,:,主开发期内油田开发的纯收入最大。满足上式的井网密度即为合理井网密度。井网密度的计算可通过迭代方法求得，注意在计算中应去掉不合理的极值点。,2,、合理井网密度的确定,三、井网密度的确定,第四节 开发井网部署,3,、极限井网密度的确定,在（,1,）式中，令,NETv,=0,，,则：,公式的含义：,主开发期内的原油销售收入，正好抵消所发生的投资和生产费用之和（即不赔不赚）。,满足上式的井网密度即为极限井网密度。,极限井网密度的计算可通过迭代方法求得，注意在计算中应去掉不合理的极值点。,三、井网密度的确定,第四节 开发井网部署,思 考 题,1,、设有一油田，含有三组地层，表,1,列出了油田范围内,1,、,2,、,3,三组地层的基本性质。试说明如何划分开发层系？为什么？,地质物理性质,地层,1,2,3,原油可采储量,/(10,6,t),200,50.0,70.0,厚度,/m,10.0,5.0,15.0,渗透率,/(10,-3,um,2,),100.0,150.0,500.0,原油粘度,/(,mPa.s,),50,60,3,思 考 题,2,、将反九点井网改为五点井网（只能将生产井改为注水井），并说明各井网特征。,3,、某油田面积,S,4.8km,2,，,h,10m,，,0.2,，,S,oi,0.8,，,u,o,8mP.s,，,r,w,=0.1m,，,K=0.1um,2,，,K,ro,(S,wi,)=0.8,，,现以四点法面积注水，井距,a,400m,，,可布多少口生产井和注水井？若以年采油速度,2,开采，注采压差,P,应为多少？,