油田开发设计基础.ppt

1、第一章 油藏工程设计基础,一个含油构造经过初探（区域勘探、预探）发现其具有工业油流后，紧接着就要详探并逐步投入开发。要使油田正式投入开发，必须进行详探。详探就是运用各种可能的手段和方法，对含油构造或预定的开发区取得必要的资料，进行综合分析研究，力求搞清主要地质情况和生产规律，并计算出开发储量，为编制开发方案作准备。详探是油田开发极为重要和关键性的工作。,开发方案的编制和实施是油田开发的中心环节，必须切实、完整地对各种可行的开发方案进行详细制定、评价和全面对比，然后确定出符合油田实际、技术上先进、经济上优越的方案。油田开发方案的调整和完善实际上，虽然人们尽量努力使油田开发方案趋于完善，但由于油田

2、开发前不可能把油田地质情况认识得很清楚，这就不可避免地在油田投产后，会出现一些原来估计不足的问题，其生产动态与方案设计不符，因而在油田开发过程中必须不断地进行调整，所以整个油田开发是一个不断调整和完善的过程。,所谓油田开发，就是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工业价值的油田，按照国家或市场对原油的需求，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，并在生产过程中作必要的调整，保持合理开发，直到开发结束。,依据以上分析我们有下面两点认识：,油田的开发阶段,一个油田的正规开发一般要经历以下三个阶段

3、：1）开发前的准备阶段详探阶段：包括详探、开发试验等。2）开发设计（开发方案的编制）和投产：包括油层研究和评价，全面部署开发井、制定射孔方案、注采方案和实施。3）开发方案的调整和完善。,第一章 油藏工程设计基础,油田开发前的准备阶段 油藏评价油藏描述与储量评价油田开发原则与油田开发方案设计 油藏工程设计 复杂油田开发与开发调整油田开发方案技术经济评价,第一节 油田开发前的准备阶段,油田从勘探到开发是一个连续的过程。就油田勘探开发整体而言，可以将整个油田勘探开发过程划分为三个阶段，即区域勘探（预探）阶段、工业勘探（详探）阶段和全面开采阶段。其中区域勘探（预探）阶段和工业勘探（详探）阶段合称为油气

4、勘探阶段，它是油田勘探开发的最初阶段，也是基础阶段。,一、油田的勘探阶段,1、区域勘探（预探） 区域勘探是在一个地区（指盆地或坳陷）开展的油气田勘探工作的第一阶段，其主要任务是：从区域出发，进行盆地（或坳陷）的整体调查，了解区域地质和石油地质概况，查明生、储油条件，指出油气聚集的有利地带，评价含油气远景，并进行油气地质储量的估算，为进一步开展油气田工业勘探指出有利的含油构造。 区域勘探阶段内还可以划分为普查和详查两个阶段。,（1）普查,普查是区域勘探的主体，具有战略性。 其主要任务是从区域出发，了解区域地质概况，划分构造单元，查明生、储、盖组合情况，特别是生油和储集条件，评价区域含油气远景，指

5、出有利于油气聚集的二级构造带，指出进行详查的区域，并估算推测资源量。 主要工作方法：地质测量，重、磁、电、化探法，地震勘探法，参数井法，区域综合大剖面。,（2）详查,详查是在普查评价所指出的有利地区内进一步开展的调查工作。 其主要任务是在普查已基本查明区域地质和生、储条件的基础上，进一步查明控制油气聚集的二级构造带和局部构造的地质情况，为工业勘探指出可供钻探的、有利含油的局部构造，并估算潜在资源量。 主要工作方法有：构造地质测量、地震反射波法、地球化学法、预探井法等。,2、工业勘探（详探）,工业勘探也叫油田勘探。它是在区域勘探所选择的有利含油构造上进行的钻探工作。 其主要任务是寻找油气田和查明

6、油气田，最后计算出二级探明储量，为油气田开发做好准备。 工业勘探过程可以分为构造预探和油田详探两个阶段。,（1）构造预探,构造预探简称预探。它是在详查所指出的有利含油构造上进行的钻探工作。 其主要任务是发现油气田，确定含油气层位及其工业价值，初步圈定出含油边界，计算出三级概算储量，为油田详探提供含油气面积。 另外，经过预探后，证明确实无工业油气藏存在，也可以作出否定评价。,（2）油田详探/评价钻探,油田详探简称详探。它是在预探提供的含油面积上，加密钻探。 其主要任务是查明油气田，即查明油气藏的特征及含油气边界，圈定含油气面积，提交二级探明储量，并为制定合理的油气田开发方案提供全部地质基础资料（

7、包括油气田构造的圈闭类型、大小和形态，含油气层的有效厚度，含油高度和流体物性参数，及油层压力、产能和驱动类型等等齐全准确的油田参数资料）。,综上所述，各个勘探阶段的工作范围、主要任务和工作方法等都是不同的，详见下表1。,构造单元的划分,石油、天然气的勘探是以盆地为单元的。在盆地内可以进一步划分出三级构造单元，即一级构造单元、二级构造单元和三级构造单元。 在一般盆地内，基底起伏形成的隆起和拗陷及边缘斜坡等都属一级构造单元。 二级构造单元包括凹陷、凸起、长垣、背斜带和阶地等。凹陷是沉积盆地中地层最厚的地方，一般有利于石油和天然气的生成；凸起、长垣、背斜带：都是相对于凹陷的正向构造。长垣是由一系 列

8、背斜构造组成。由于都是正向构造，是油气聚集的有利构造带；,阶地：一般在坳馅与隆起或斜坡之间，由阶梯状正断层所形成的平缓地带。有时阶地也是油气聚集的有利地带。阶梯状断层由数条走向大致平行、倾向相同的正断层组成，各断层的上盘依次下降，形成阶梯状组合，故称为阶梯状断层。 三级构造单元又称局部构造，是盆地内最低一级构造单元。它是在二级构造范围内的背斜、向斜、鼻状构造等。有些三级构造（如背斜）是油气聚集的有利构造，是形成油气田的构造单元。,3、储量的分类与划分,3.1、有关储量的几个概念 资源量：对经过石油地质、物探、化探普查勘探的含油气盆地，没有打过预探井，但根据普查资料的分析研究认为有希望找到油田或

9、气田，对这个盆地或盆地内的有利圈闭所含油气资源的半定量估计，称为资源量。 储量：是石油和天然气勘探工作的最终成果。按勘探程序和勘探程度，根据地质参数所计算的各种等级的油气储量。,储 量,可采储量,地质储量,在地层原始条件下，储集层中原油和天然气的总量。,在现代工艺技术水平和经济条件下，能从储集层中采出的那一部分储量。原则上等于地质储量乘以经济采收率。 不确定量，随工艺技术水平、管理水平及油气价格的提高相应提高。,3.2、储量的分类,储 量,可采储量,地质储量,绝对地质储量,可流动的地质储量,可能开采的地质储量,凡是有油气显示的地方，包括不能流动的油气都计算在内的储量。,在地层原始条件下，具有产

10、油气能力的储层中，原油及天然气的总量。,在现有技术和经济条件下，有开采价值并能获得社会经济效益的地质储量，即表内储量。 在现有技术和经济条件下，开采不能获得社会经济效益的地质储量，称为表外储量。 当原油价格提高、工艺技术改进成本降低后，某些表外储量可以转变为表内储量。,可采储量与地质储量的比值称为采收率，常用百分数表示。可采储量是反映油气田开发水平的一个综合性指标。累积产油量与地质储量的比值称为采出程度。累积产量与可采储量的比值称为可采储量的采出程度。,3.3、储量的分级,油气田从发现起，大体经历预探、评价钻探和开发三个阶段。由于各个阶段对油气藏的认识程度，所计算出的储量精度也不同。需要对储量

11、进行分级。,（1）一、二、三级的储量分类系统五六十年代我国采用的A、B、C三级的油气储量分类系统，70年代末到80年代初，采用的是一、二、三级油气储量分类系统： 三级储量：也称概算储量，一个含油气构造有3口以上的探井发现工业油流后，在基本掌握油藏类型、含油范围，在钻井、地震、区域地质研究的基础上计算的地质储量。与远景资源量相比概算储量具有工业储量的性质，与二级和一级相比具有推测的性质。该储量是进一步详探的依据，不能作为开发使用，与一级储量相比具有50%的精确度。工业勘探的预探阶段,（1）一、二、三级的储量分类系统,二级储量：探明储量，在探井和资料井达到一定的密度，取得相当的试油试采资料以后计算

12、的储量，与一级储量相比具有80%的精度。详探/评价钻探阶段 一级地质储量：开发储量。开发井网钻完以后，依据岩心资料、测井资料和开采资料确定的储量，它要求油藏类型清楚、含油面积准确、有效厚度可靠，各项参数落实，是制定生产计划和编制开发调整方案的依据。油田开采阶段,（2）现在的储量分类系统1988年全国矿产储量委员会、全国储委会石油及天然气专业委员会根据国内外有关资料，在总结我国以往储量研究与计算工作经验的基础上，又提出了新的储量分类、分级法，见表2。,根据区域地质资料与邻区同类型沉积盆地进行类比，结合盆地或凹陷的初步物探普查资料或参数井的储集层物性和生油岩有机地球化学资料，可估算的总资源量。也可

13、以根据盆地模拟估算可能存在的油气总资源量。 推测资源量是提供编制区域勘探部署或长远勘探规划的依据。,是按圈闭法预测的远景资源量。它是根据地质、物探等普查资料，对具有含油气远景的各种圈闭逐个逐项类比统计所得出的远景资源量范围值，可作为编制预探部署的依据。,是在地震详查以及其它方法提供的圈闭内，经过预探井钻探获得工业油气流、油气层或油气显示后，根据区域地质条件分析和类比，对有利地区按容积法估算的储量。,是在某一圈闭内预探井发现工业油气流以后，以建立探明储量为目的，在评价钻探过程中钻了少数评价井后所计算的储量。计算该级储量的相对误差不超过50%。,是指在油田评价钻探阶段完成后计算的储量，它是在现代技

14、术和经济条件下，可提供开采并能获得社会经济效益的可靠储量。 探明储量是编制油气田开发方案、进行油田开发建设投资决策和油田开发分析的依据。 计算探明储量时，应分别计算石油、天然气的地质储量、可采储量，在油气田开发过程中还应计算剩余可采储量。 分类：按勘探开发程度和油藏复杂程度探明储量可分为以下三类：,指多含油气层系的复杂断块油气田、复杂岩性油气田和复杂裂缝油气田，在较短时间内难以完全搞清楚地质情况，但在完成地震详查、精查或三维地震勘探，并钻了评价井的地区，在储量计算参数基本取全、含油气面积基本控制的情况下所计算的储量。该储量是进行“滚动勘探开发”的依据。基本探明储量的相对误差不得超过30%。,指

15、地质情况比较简单的油气藏，在已完成评价钻探，并取得可靠的储量参数后所计算的储量。它是编制开发方案和进行开发建设投资决策的依据，其相对误差不得超过20%。,指在现代经济技术条件下，通过开发方案的实施，已完成开发井钻井和开发设施建设，并已投入开采的储量。 该储量是提供开发分析和管理的依据，也是各级储量误差对比的标准。 在开发过程中还应根据动、静态资料，定期进行储量复核。当提高采收率设施建成后，应计算增加的可采储量。,结论：,各级储量和资源量既反映了其所处勘探阶段的工作成果，又能作为指导下一部勘探、开发部署的依据； 油气勘探开发的全过程实际上是对地下油气藏逐步认识的过程，也是储量计算精度逐步提高和接

16、近于客观实际的过程。这个过程既有连续性，又有阶段性。 油气勘探的过程就是逐步将远景资源量升级为储量，将低级储量升级为高级储量的过程。,二、详探阶段的任务和方法,油田开发前的准备阶段的主要工作就是详探。 要完成详探阶段的任务，必须运用各种方法进行多方面的综合研究，把勘探工作和开发工作很好地结合起来，分阶段、有部署地使油田全面投入开发。为此，在详探阶段，要有次序、有步骤地开展各项工作。,1、地震细测工作,地震细测工作主要是指在预探成果的基础上，配合钻探，加密地震测网密度。 如江汉的王场油田，预探阶段地震测网密度1 km；在详探阶段，地震测网密度加密到500m。 通过对地震细测资料进行解释，落实构造

17、形态和其中断裂情况（包括主要断层的走向、落差、倾角等），为确定含油带圈闭面积、闭合高度等提供依据。,2、打详探资料井（取心资料井）,在详探阶段，最重要和最关键的工作之一是打详探资料井，直接认识地层。 （1）在详探阶段要进行详探设计，在详探设计中，对详探资料井的数目的确定、井位的选择、钻井的顺序以及钻井程中必须获取的资料等都应做出严格的规定，并作为详探设计的主要内容。,2、打详探资料井（取心资料井）,（2）详探井密度的确定原则在初步掌握构造情况的基础上，以尽量少的井而又能准确认识和控制全部油层为原则。在一般简单的构造上，井距通常在2km以上；在复杂断块油田上，一口探井控制的面积为12 km2甚至

18、更小。,（3）打详探资料井 通过详探资料井的录井、取心、钻杆测试、测井解释等取得的资料，应进行详细的地层对比(主要任务必须搞清油层的性质及分布，尤其是稳定油层的性质及分布，以便为下一步布置生产井网提供地质依据；与此同时，还要对主要隔层进行对比，为划分开发层系提供依据) 。 通过进行系统的取心、岩心分析以及分层试油工作，可以为了解分层产能和预测可采储量提供地质及工程参数。,（4）详探资料井的任务 认识油层本身分布及变化； 兼顾探边、探断层的工作； 在一些情况下，这些详探资料井可能是今后的生产井，因此还要考虑与今后生产井网的衔接问题。,3、油井的试油和试采试油,概念：在油井完成后，把油、气、水从地

19、层中诱到地面上来并经过专门测试取得各种资料的工作，叫做试油。 重要性：油气藏有没有工业开采价值？储层的面积及生产能力如何？这些问题是靠详探井（或探井）的试油来回答。所以试油是油田详探阶段中不可缺少的重要一环。,试油工作的主要任务是：了解油层及其流体性质，确定该油田的工业开采价值；为确定各个不同含油层面积、计算地质储量和确定油井合理工作制度提供必要的资料。 试油获取资料包括： 产量数据 油、气、水量；压力数据 油层静压、流动压力、压力恢复数据、井口的油管及套管压力；油、气、水的物性资料； 温度数据井下温度和地温梯度。,试采是油田开发前必不可少的一个环节。 通常情况下，试采是分单元按不同含油层系进

20、行的，需要选择能够代表这一地区或这一层系特征的油井，按生产井要求试油后，以较高的产量较长时期地稳定试采。 试采井的工作制度以接近合理工作制度为宜，不应过大或过小。 试采期限的确定，视油田大小而有所不同。 总的要求是：通过试采暴露出油田在生产过程中的矛盾，以便在开发方案中加以考虑和解决。,3、油井的试油和试采试采,试采可以为开发方案中某些具体技术界限和技术指标提出可行的确定办法，具体来说试采的主要任务是： （1）认识油井生产能力，特别是分布稳定的主力油层的生产能力及其产量递减情况。 （2）认识油层天然能量的大小以及驱动类型和驱动能量的转化，如边水和底水活跃程度等。 （3）认识油层的连通情况和层间

21、干扰情况。 （4）认识生产井的合理工艺技术和油层改造措施。 （5）此外，还应通过试采落实某些影响生产的地质因素：如边界影响、断层封闭情况等，为今后合理布井和研究注采系统提供依据。因此，有时除了生产性观察外，还必须进行一些专门的测试，如探边测试、井间干扰试验等。,4、开辟生产试验区和开发试验,从地震细测、打详探资料井到油井试油试采，对油藏的地质情况和初步生产动态有了认识，这些是进行油藏工程设计、编制开发方案必备的基础。 制订油田开发方案还必须预先掌握和了解在正规井网进行正式开发过程中所采取的重大措施和决策是否正确和完善，并掌握油层的详细变化规律和开采特点。而这些问题仅靠上述基础工作是不能完全解决

22、的，因此对于一个油田来讲，开展多方面的生产试验，而且往往是大规模的开发试验，是必不可少的工作。,（1）开辟生产试验区,对于准备开发的大油田，在详探程度较高和地面建设条件比较有利的地区，首先划出一块面积，用正规井网正式开发作为生产试验区，开展各种生产试验。大油田开辟生产试验区，中、小油田开辟生产试验井组，裂缝性碳酸盐岩油田或断块油田可进行单井生产试验。,（2）生产试验区任务,生产试验区是油田上第一个投入生产的开发区。它除了担负进行典型解剖的任务外，还有一定的生产任务，因此在选择试验区时应考虑油井生产能力、地面建设等条件，以保证生产试验研究和生产任务能够同时完成。,（3）开辟生产试验区的原则,应考

23、虑油井生产能力、地面建设等条件，以保证生产试验研究和生产任务能够同时完成。具体有： 1）生产试验区开辟的位置和范围对全油田应具有代表性。保证通过试验区认识的油层分布规律、流体运动特点对全油田具有较为普遍的意义。 2）试验区应具有相对的独立性，把试验区对全油田合理开发的影响减小到最低程度。 3）试验区要具有一定的生产规模。 4）试验区的开辟应尽可能考虑地面建设。,（4）开辟生产试验区的主要任务,1）研究主要地层 主要研究油层小层数目：各小层面积及分布形态、厚度、储量及渗透率大小和非均质情况，总结认识地层变化的规律，为层系划分提供依据； 研究隔层的性质和分布规律； 进行小层对比，研究小层连通情况。

24、,2）研究井网 研究布井方式，包括合理的切割距大小、井距和井排大小以及井网密度等； 研究开发层系划分的标准以及合理的注采层段划分的办法； 研究不同井网和井网密度对油层的认识程度以及各类油砂体对储量的控制程度； 研究不同井网的产量和采油速度以及完成此任务的地面建设及采油工艺方法； 不同井网的经济技术指标及评价方法。,3）研究生产动态规律研究合理的采油速度； 研究油层压力变化规律和天然能量大小，合理的地层压力下降界限和驱动方式以及保持地层能量的方法； 研究注水后油水井层间干扰及井间干扰，观察单层突进、平面水窜及油气界面与油水界面运动情况，掌握水线形成及移动规律，各类油层的见水规律。,4）研究合理的

25、采油工艺技术以及增产和增注措施（压裂、酸化、防砂、降粘）的效果。以上几点只是生产试验的主要任务，实际上还必须根据各油田的地质条件和生产特点确定针对油田的一些特殊任务，如对于有天然能量的油田来说，就必须研究转注时间及合理注采比；其它情况（如断层）对油水运动的影响；高渗透层、裂缝、特低渗透层、稠油层等的开采特点，都应结合本油田的实际情况加以研究。,（5）开辟生产试验区试验项目的研究,总体来说，试验区项目的研究内容有：研究开发部署中的基本问题，或揭示油田生产动态中的基本问题，或揭示油田生产动态中的基本规律。由于不同油田的地质、生产特点以及人们可能采用的开采方式不同，各油田所需要进行的开发试验项目可能

26、差别很大，不能同样对待。下面列出某些基本的和重要的项目：,1）油田各种天然能量试验 天然能量包括弹性能量、溶解气的能量、边水和底水的能量； 应认识天然能量对油田产能大小的影响，对稳产的影响，不同天然能量所取得的各种采收率，以及各种能量和驱动方式的转化关系等。 2）井网试验研究各种井网形式（面积、行列.）及不同井网密度所能取得的最大产量和合理生产能力、对油层的控制程度以及对采收率和技术经济效果的影响。,3）提高采收率研究研究不同开发方式下各类油层的层间、平面和层内的干扰情况，注水波及体积和驱油效率，以及各种提高采收率方法的适用性及效果。 4）各种增产措施及方法试验提高产能的开发措施应包括压裂、酸

27、化、卡堵水、放大压差、强注强采等，分析它们对增加产量、提高储量动用程度、改善开发效果的作用。,5）与油田人工注水有关的各种试验 如合理的切割距、注采井排的排距试验；合理的注水方式及井网；合理的注水排液强度及排液量；合理转注时间及注采比；无水采收率及见水时间与见水后出水规律的研究等。 其它还有一些特殊油层注水，如气顶油田注水、裂缝油田注水、断块油田注水及稠油注水、特低渗透油层注水等等。总之，各种开发试验都应针对油田实际情况提出，在详探、开发方案制订和实施阶段应集中力量进行，在油田开发整个过程中同样必须始终坚持进行开发试验，且坚持使试验走在前面，以所取得的经验指导全油田开发。,对于整装的大油田，根

28、据详探资料井的钻探和生产试验区的解剖，基本掌握了油层性质的变化特征和生产动态，但还存在较大的局限性：因为一般详探资料井的密度为每口井12km2，在这样大的井网下，一般很难掌握到它们的非均质特点。为了解决这个问题，可以采用部署基础井网的办法。,三、油田正式投入开发基础井网部署,三、油田正式投入开发基础井网部署,基础井网是以某一主要含油层为目标而首先设计的基本生产井和注水井，是开发区的第一套正式开发井网。 基础井网的主要任务有两个：一是合理开发主力油层，建成一定的生产规模。二是兼探开发区的其它油层，解决探井、资料井所没有完成的任务，搞清这些油层的分布状况、物理性质和非均质特点，为下一步开发这些油层

29、提供可靠的地质依据。,三、油田正式投入开发基础井网部署,基础井网的部署要求是： （1）基础井网的部署应该在开发区总体开发设计的基础上进行，要考虑到将来不同层系井网的相互配合和综合利用，不能孤立地进行部署。 （2）基础井网在实施上要分步进行。基础井网钻完后，暂不射孔，及时进行油层对比，搞清地质情况，掌握其它油层特点，必要时可修改和调整原定方案，然后再对基础井网射孔投产。,第二节 油藏描述与储量评价,1、油（气）藏分类 油气藏的分类方法很多，目前比较普遍使用的是根据圈闭成因对油气藏进行分类。根据油藏成因把油藏分为三类：构造油藏 地层油藏 岩性油藏,构造油藏：油（气）聚集在由于构造运动而使地层变形（

30、褶曲）或变位（断层）所形成的圈闭中。常见的有背斜油藏、断块油藏。,背斜油藏,背斜、断块油藏,冷湖构造某断块构造图及剖面图 断层与断层组成的油藏 断层与岩性尖灭组成的油藏,地层油藏：油（气）聚集在由于地层超覆或不整合覆盖而形成的圈闭中。最常见的为古潜山油藏。,古潜山油气藏是最常见的一种不整合覆盖油气藏。不整合覆盖油气藏与区域的沉积间断及剥蚀作用有关。 在地质历史的某一时期，地壳运动使某地区相对上升，经过长期风化、剥蚀之后，在古地形上可以形成凹凸不平的古地貌。侵蚀面由于长期风化、淋滤和剥蚀而形成一个非常发育的风化孔隙带。当该地区再度下降时，在这个风化剥蚀面之上覆盖了不渗透地层，这样在不整合与剥蚀面

31、之间形成了不整合覆盖圈闭。 古潜山的油气一般来自不整合面之上的较新地层（顶生式生、储、盖组合），例如我国任丘古潜山油田。,在我国江汉盆地钟市油田，在不整合之上，渐新统潜江组不整合面都超覆在荆沙组之上，形成地层超覆油气藏。,江汉盆地钟市油田剖面图,岩性油藏：油（气）聚集在由于沉积条件的改变导致储集层岩性发生横向变化而形成的岩性尖灭和砂岩透镜体圈闭中。常见的有砂岩透镜体、岩性尖灭和生物礁块油藏。,老君庙油田西部侧翼剖面图 岩性尖灭 独山子油田砂岩透镜体油气藏横剖面图,低粘油：o5mPa.s（吐哈、塔里木） 中粘油：o520 mPa.s 高粘油：o 2050 mPa.s稠油：o50 mPa.s（辽河

32、、新疆）普通稠油：o5010000 mPa.s特稠油：o 1000050000 mPa.s超稠油：o 50000 mPa.s 凝析油：一般原油相对密度0.8 挥发油：一般原油相对密度0.825，体积系数1.75 高凝油：凝固点40的轻质高含蜡原油,按原油性质分（按油层条件下的原油粘度分）,特高渗透：k100010-3m2 高渗透：1000k50010-3m2 中渗透： 500k5010-3m2 低渗透： 50k510-3m2 特低渗透： k510-3m2,按渗透性分类（空气渗透率）：,层状：上下均被不渗透地层所封隔，受固定层位控制单层状、多层状块状：储集层厚度大，内部没有不渗透岩层间隔而呈整体

33、块状，顶部为不渗透岩层覆盖，下部为底水衬托。孔隙型：储集和渗流石油的空间主要为孔隙（90%）双重介质型：储集和渗流石油的空间主要既有孔隙又有裂缝（孔隙10%，裂缝10%）裂缝型：储集和渗流石油的空间主要为裂缝（90%）,按储集层形态分类,中高渗透注水砂岩油藏：特高渗透：k1000高渗透：k5001000中渗透：k50500 低渗透砂岩油藏低渗透：k550特低渗透：k5 复杂断块油藏中高渗透：k50，低渗透：k50 裂缝性砂岩油藏 砾岩油藏 裂缝性碳酸岩油藏 特殊类型油藏,常用的油藏分类,油藏由含油岩石和油藏流体两部分组成。油藏流体包括油、气、水，它们在油藏中按密度的大小呈有规律的分布。油藏规模

34、和流体在平面上的分布如图1-1所示。 表征油气藏的参数：含油边缘、含水边缘、油水过渡带、含油面积、边底水、含油高度。,2、油（气）藏构造表征参数,含油边缘：油水接触面与含油层顶面的交线，为水和油的外部分界线。,含水边缘：油水接触面与含油层底面的交线，为水和油的内部分界线。,含油面积：含油边缘所圈定的面积。,在含油边缘内的下部支托着油藏的水，称为底水；,在含油边缘以外衬托着油藏的水，称为边水。,含油高度：油水接触面与油藏最高点的海拔高差。,3、油藏描述,油藏特征描述是指一个油气藏发现后，对其开发地质特征进行全面的综合描述，为合理开发油气藏制订开发战略和技术措施提供必要的和可靠的地质依据（或地质模

35、型）。油气藏开发地质特征描述是以储层为核心，可以归纳为三个主要部分：储层的构造；储层物性的空间分布；储层内流体的分布及其性质。,3.1、储层的构造,储层构造特征形态描述包括：(1) 构造类型、形态、倾角、闭合高度，闭合面积；(2) 断层性质、条数、分布状态、密封程度、断层要素；(3) 划分油层组，描述其岩性及分布状况；(4) 划分沉积相带，描述沉积类型，砂体形态、砂体分布状况等；(5) 分层组描述储集层埋藏深度、储层总厚度、砂岩净厚度及有效厚度、单层层数、分布状况、单层砂岩厚度及有效厚度。,储层物性的空间分布描述包括：(1)有效孔隙度、渗透率、原始含油饱和度、压缩系数、导热系数。(2)非均质性

36、描述，包括层间非均质性，平面非均质性、层内非均质性。(3)描述储集层的微观孔隙结构，包括孔隙类型，孔喉形态；粘土矿物的组分、含量及分布(4)描述隔层或夹层的岩性、厚度分布、渗透性、水敏性及隔层或夹层在开发中的作用。(5)对储集层进行水敏性、酸敏性，速敏性、盐敏性分析和评价。(6)依据储集层厚度、孔隙度、渗透率、砂体连续性、平均喉道半径等主要评价参数，以及分类指标和辅助参数，对储集层进行综合评价和分类。,3.2、储层物性的空间分布,非均质性的问题,非均质性：在空间的任一位置上，参数性质都具有各向异性。 分为:宏观非均质和微观非均质；垂向非均质和平面非均质。 宏观非均质性，即储层的非均质性，例如孔

37、隙度、砂层厚度、渗透率等参数，其中主要指渗透率的分布。 孔隙非均质性：表示储集层岩石内部孔喉大小、分布和连通状况的非均质性； 层内非均质性：表示单个油层层内垂向上岩石粒度和物性的非均质性； 平面非均质性：表示一个含油砂体平面上不同部位岩石物性的非均质性； 层间非均质性：一套含油层系内各个油层之间的非构质性。,对于注水开发油田来说，储集层非均质性的核心是渗透率非均质性，通常用以下几个参数来表征：,倒数:突进系数或非均质系数,(1)(2)(3),根据以上参数将储层分为3类:,对于厚度分布，可以做出有效砂层系数（有效厚度/砂层厚度）来表明平面的非均质性，做出等值线分布图。,在开发上所用的渗透率非均质

38、变异系数的统计计算方法不同与地质上的方法，在开发上一般有Dystra-Parsons方法和Lorenz系数L方法。,变异系数 均质系数 渗透率级差,Dystra-parsons方法,该方法是对一组数据非一致性的统计度量，符合对数正态分布的可以采用。,步骤： 1 按渗透率递减的顺序排序岩样数据。 2 对每个样品计算渗透率大于这一样品的厚度百分比。 3 以渗透率值为对数轴，厚度百分比为概率轴，将上述样品的参数点到坐标系。 4 通过这些点作一条最佳的直线。 5 读取直线上厚度比例为50%和84.1%对应的渗透率值。 6 计算渗透率变异系数。,储层内流体的分布及其性质描述包括（4部分）： 1)流体分布

39、(1) 分区块、分层系的油气水分布特点。(2) 油气界面、油水界面、油气水分布的控制因素。(3) 研究含油、气、水饱和度。2)流体性质(1) 分析原油的组分、密度、粘度、凝固点、含蜡量、含硫 量、析蜡温度、蜡熔点、胶质沥青含量和地层原油的高压物性(PVT性质)、流变性等特性。 (2) 天然气性质主要描述相对密度、组分、凝析油含量。(3) 地层水性质主要描述组分、水型、硬度、矿化度、电阻率。,3.3、储层内流体的分布及其性质,3)渗流物理特性 (1)测定油层岩石润湿性、界面张力、油水及油气相对渗透率曲线，毛管压力曲线。 (2)计算水驱油效率。4)油藏天然能量 (1)统计油层的原始地层压力、压力系

40、统、压力梯度、温度及温度梯度。 (2)确定边水、底水、气顶的活跃程度。 (3)对油藏天然能量进行评价和分类。 根据油藏描述结果，计算油田地质储量，综合分析各项地质资料，建立储层静态模型。,3.3、储层内流体的分布及其性质,4.1、储量估算方法通常分为三类：类比法、容积法 、动态法。分别应用于油（气）田勘探开发的不同阶段。 （1）类比法：通过与地质条件相类似的油田或区块进行类比而确定待研究油田（藏）或区块的储量。一般用在油（气）藏勘探开发的区域勘探阶段（没有钻井以前）。 （2）容积法：应用于通过钻探、测井取得一定地质、流体物性参数阶段。为储量计算的主要方法。（3）动态法：一般包括：物质平衡、产量

41、递减、数值模拟、水驱曲线、试井。用于具有一定开发动态资料的阶段。,4、储量评价,各种计算方法的优缺点： 类比法：经验确定 容积法：比较准确，但是参数难取 动态方法：比较准确，方法多，需要资料多。,资源量,（推测 潜在） 远景储量,探明储量,开发储量,类比法,容积法,动态方法,1）容积法计算油田地质储量油田的地质储量表示为：,Gs溶解气的地质储量，108t；（地面的） Rsi原始溶解油气比， m3 / t 。,地层原油中原始溶解气的地质储量,1）容积法计算油田地质储量,油田的储量丰度（o）,定义：单位面积控制的地质储量。,1）容积法计算油田地质储量,定义：单位面积和单位厚度控制的地质储量。,油田

42、的单储系数（SNF）,1）容积法计算油田地质储量,G气田的地质储量，108m3；（地面的） Sgi油层平均原始含气饱和度，小数； Bgi原始的原油体积系数。,2）容积法计算气田地质储量 气田的原始地质储量,Pi原始油层压力，MPa； PSC地面标准压力，取0.101MPa； Tsc地面标准温度，取293K； T地层温度，K； Zi原始气体压缩因子。,GR定容封闭气藏可采储量，108m3； Pa-废弃压力，MPa； Pa/Za废弃视油层压力，MPa；,定容封闭气藏可采储量计算,气田的地质储量丰度（ s）,气田的单储系数（ SGF）,3）容积法计算凝析气田储量,思路：由于凝析气田在原始油层条件下呈

43、单相气相状态，所以计算原始地质储量时，首先应计算原始烃类气体的地质储量，然后计算原始凝析油的地质储量。 方法：凝析气田原始地质储量的计算方法国内外文献资料介绍的比较多，归纳起来大致有四类：容积法、探边测试法、物质平衡法、生产数据统计法。考虑到初期阶段资料的完善程度，容积法是一种常用且有效的方法。,凝析气藏中原始烃类气体的地质储量,由气体状态方程，在原始油层条件下，凝析气藏中天然气和凝析油的总物质的量为：,nt凝析气藏中总物质的量，kmol； VP凝析气藏中原始饱和气的孔隙体积，m3； R通用气体常数，0.0083159MPam3/(kmolK)。,在标准条件下（0.101MPa和20）下，1k

44、mol气体所占的体积为24.056m3，因此凝析气藏中nt摩尔流体所占的体积为：,凝析气藏中天然气的原始地质储量,若生产气油比为GOR，则地面产生1m3凝析油时，所产生的天然气的体积为GOR m3 ，其相应的物质的量为ng：,在凝析气藏中，采出1m3凝析油所对应的物质的量为no：,o凝析油的相对密度；Mo凝析油的相对分子量。,其中Mo可由如下的相关经验公式确定：,地面产出天然气的摩尔分数为fg：,因此，在凝析气藏总的原始地质储量中，天然气的原始地质储量Gci为：,凝析油的原始地质储量Nci为：,4.3、储量评价,储量计算完成后，应对油气藏储量进行评价，这是衡量勘探经济效果、指导储量合理使用的一

45、项重要工作。 储量评价的对象是探明储量。在探明储量投入开发之前，应对储量的保证程度、可动用程度、采收率、采油速度等技术指标进行合理判断及预测。,4.3、储量评价,根据油藏的复杂程度对油藏类型及落实程度进行阐述。油藏类型的排序见下表。,1. 油藏类型,油藏类型排序,4.3、储量评价,根据储量计算结果及等级划分标准，对储量规模进行评价，见下表。,2. 油藏储量规模,油藏规模等级划分,4.3、储量评价,储量丰度即单位平方千米的石油地质储量。储量丰度等级标准见下表。,3. 储量丰度评价,储量丰度等级划分,4.3、储量评价,油藏生产能力的指标一般用流度、采油指数、千米井深日产油来表示。 流度是多孔介质中

46、的流动能力。流度的计算公式：,4. 油藏生产能力评价,4.3、储量评价,采油指数是单位生产压差下的日产油量，其计算公式是：,4. 油藏生产能力评价,每米采油指数的计算公式是：,原油稳定生产能力指标等级划分表,4.3、储量评价,储层埋藏深度与开发投资、采油成本及采油工艺技术难度均有直接关系，储层深度划分标准见下表。,5. 储层埋藏深度评价,储层埋藏深度区间划分表,4.3、储量评价,石油采收率是采出地下原油原始储量的百分数，即可从油藏中累计采出的油量与地下原始原油储量的比值。申报探明储量时，标定的石油采收率是在现有工艺技术下的采收率。它反映的是石油储量优劣及工艺水平高低。石油采收率的计算公式是：,

47、6. 石油采收率评价,石油采收率等级划分,4.3、储量评价,采油速度有三种表示方法：地质储量的采油速度、可采储量的采油速度和剩余可采储量的采油速度。以下评价的是地质储量的采油速度。 一个油藏采油速度的高低主要与石油储量的优劣、开采工艺技术水平有关，也与国民经济的需要有关系。,7. 采油速度评价,采油速度等级划分,第三节 油田开发原则与油田开发方案设计,一、油田开发的方针 开发油田必须依据一定的方针来进行，开发方针的正确与否，直接关系到油田今后生产的经济效果的好坏与技术上的成败。 正确的油田开发方针应根据国民经济对石油工业的要求和根据油田开发的长期经验总结制订出来。开发方案的编制，不能违背这些方

48、针，否则就会给油田带来危害，也会给国民经济带来危害，使国家资源蒙受损失。,油田开发方针的制订应考虑以下几个方面的因素： 采油速度，以什么样的速度进行开发； 油田地下能量的利用和补充； 油田最终采收率的大小； 油田稳产年限； 油田开发经济效果； 各类工艺技术水平； 对环境的影响。以上几个因素往往是相互依赖和相互矛盾的，在编制开发方针时应统筹兼顾，全面考虑。,二、油田开发的原则,在编制一个油田的开发方案时，必须依照国家对石油生产的方针和市场的需求，针对所开发油田的情况和现有的工艺技术水平与地面建设能力，制订具体的、体现总方针要求的开发原则与技术政策界限。 这些原则应该对以下几个方面的问题作出具体规

49、定：,1、规定采油速度和稳产年限,采油速度是指油田（藏）年产油量与其地质储量的比值。 稳产期：是指油田达到所要求的采油速度以后，以不低于此采油速度生产的期限。在稳产期内总共采出的油量与储量之比，叫稳产期采收率。 一个油田必须以较高的采油速度生产，满足国家的需要；同时必须对稳产期或稳产期采收率有明确的规定。 采油速度和稳产期的确定，必须立足于油田的地质开发条件和采油工艺水平以及开发的经济效果。因此，不同类型油田的合理采油速度及对稳产期的要求可以不同，但一般稳产期采收率应满足统一的标准，即应使可采储量的相当大部分在稳产期间采出来。,2、规定开采方式和注水方式,在开发方案中必须对开采方式作出明确规定，是利用什么驱动方式采油，开发方式如何转化（如弹性驱转溶解气驱再注水、注气等。假如决定注水）。 假若决定必须注水，则应确定是早期注水还是后期注水，以及注水方式。,3、确定开发层系,一个开发层系是由一些独立的、上下有良好隔层、油层性质相近、驱动方式相近、具备一定储量和生产能力的油层组合而成的。 一个开发层系用独立的一套井网开发，是一个最基本的开发单元。 当开发一个多油层油田时，必须正确划分和组合开发层系。一个油田用几套层系开发，是涉及油田基本建设的重大技术问题，也是决定油田开发效果好坏的重要因素，是开发方案中的重大决策性问题，因此必须慎重加以解决。,