油藏工程技术

油田开发中油藏工程技术方法的应用及其发展 油田开发中油藏工程技术方法的应用及其发展

摘要：油藏工程技术是实现油气田开发方案的重要手段,是决定油田产量高低、采油速度快慢、最终采收率大小、经济效益的优劣等重要问题的关键技术。分析了我国采油工程技术发展的5个阶段和各自的工艺技术状况,介绍了与我国油藏相适应的5套油藏工程技术方法,指出了采油工程技术今后发展的必然趋势。

关键词：油藏工程 技术 应用 发展

油藏工程技术发展阶段

一、探索、试验阶段(50年代到60年代初)

1949年9月25日玉门油田获得解放,当时共有生产井48口,年产原油6. 9×104t,再加上延长15口井和独山子11口油井,全国年产原油总计7. 7×104t。1950年进入第一个五年计划时期,玉门油田被列为全国156项重点建设工程项目。一开始油井都靠天然能量开采,压力下降,油井停喷, 1953年在前苏联专家帮助下编制了老君庙第一个顶部注气、边部注水的开发方案。为砂岩油藏配套开采上述技术打下了一定的基础,成为全国采油工程技术发展的良好开端。

二、分层开采工艺配套技术发展阶段(60年代到70年代)

陆相砂岩油藏含油层系多、彼此差异大、互相干扰严重,针对这些特点,玉门局和克拉玛依油田对分层注水、分层多管开采进行了探索。60年代大庆油田根据砂岩油藏多层同时开采的特点,研究开发了一整套以分层注水为中心的采油工艺技术。

1、分层注水 大庆采用早期内部切割注水保持地层压力开采,采用笼统注水时因注入水沿高渗透层带突进,含水上升快,开采效果差,为此开展了同井分层注水技术。

2、分层采油

发挥低渗透层的潜力进行自喷井分采,可分单管封隔器、双管分采和油套管分采三种形式。

3、分层测试

研究发展了对自喷采油井产出剖面和注水井注入剖面进行分层测试、对有杆泵抽油井进行环空测试、油水界面测试及有杆泵井下诊断、无杆泵流压测试等技术。

4、分层改造

压裂酸化工艺是油田增产的重要措施。

油藏工程基础知识

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1 单储系数：单位面积单位厚度油藏中的储量。

2 面积注水：是指将注水井和油井按一定的几何形状和密度均匀的布置在整个开发区上进行注水和采油的系统

3 井网密度:单位面积油藏上的井数或单井控制的油藏面积。

4 注水方式(开采方式)：注水井在油藏中所处的部位及注水井与生产井的排列关系。

5 油藏的压力系统：对于每口探井和评价井，准确确定该井的原始地层压力，绘制压力与埋深的关系图.

6 油藏的温度系统：指由不同探井所测静温与相应埋深的关系图，也可称静温梯度图。

7 重力驱：靠原油自身的重力驱油至井的驱动。

8 储量丰度:单位面积控制的地质储量。

9 储采比（储量寿命)：某年度的剩余可采储量与当年产量的比值.

10 原油最终采收率：指油田废弃时采出的累积总采油量与地质储量的比值。

11 采出程度：到计算时间为止所采出的总采油量和地质储量的比值.

12 采油速度：指油田或气田年产量和地质储量的比值。

13划分开发层系：把储层和流体特征相近的含油小层组合在一起，与其它层分开,用单独一套井网进行开发。

14 边缘注水:指注水井按一定的规则分布在油水边界附近进行注水的一种布井形式。

15 点状注水:是指注水井零星地分布在开发区内，常作为其它注水方式的一种补充形式。

16 驱动指数：油藏中某一种驱油能量占总驱油能量的百分数。

17 流动系数：为地层渗透率乘以有效厚度，除以流体粘度。

18 采收率：油田报废时的累积采油量占地质储量的百分比。

19 含水上升率：单位时间内含水率上升的值或采出单位地质油藏含水率上升的值。

20 基础井网：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井网。

21 详探阶段的任务：1、以含油层系为基础的地质研究2、储层特征及储层流体物性3、储

量估算－油田建设规模4、天然能量评价－天然能量的利用、转注时机5、生产能力（含吸水能力）－井数、井网

油藏工程技术

一、油藏勘探技术

地球物理勘探：利用物理原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行测量和研究，以解决矿产、油气资源分布等地质问题。钻井与测井技术：钻井用于钻取地下岩石样品，而测井则利用电、声、放射性等物理方法对钻取的岩石样品进行测量。岩石物理分析：针对钻取的岩石样品，分析其物理性质，如孔隙度、渗透率等，为后续的油藏模拟提供基础数据。特殊实验与检测技术：如荧光显微镜、显微CT等高精度仪器，用于研究岩石的微观结构，以确定储层性质。数据分析与解释技术：将大量勘探数据转化为地质模型，从而准确评估油藏规模与产能。

二、油藏模拟技术

油藏模型建立：基于实际地质数据，建立三维地质模型，用以模拟地下岩石、流体及各种复杂的油藏工程条件。流动模型构建：考虑地层中的复杂流体行为，如油、水、气的相互渗透和影响，构建油藏内的流体流动模型。历史拟合与预测：根据实际油田生产数据，对模拟模型进行调整和优化，实现对未来油田产能的预测。多学科协同模拟：集成地质、地球物理、油藏工程等多个学科，共同模拟油藏开发过程，为制定开发策略提供决策依据。软件与工具开发：针对油藏模拟需求，开发高效、精确的模拟软件和工具。

三、油藏开发策略

开发方式选择：根据油藏类型和特点，选择合适的开发方式，如注水、注气或自喷等。井网设计：确定井位、井深及井间距，确保油藏的有效开发与产能的最大化。生产参数优化：结合油藏模拟结果，调整采油速度、采油温度等参数，以提高采收率。开发阶段划分：根据油藏的实际情况，将整个开发过程划分为若干个阶段，为各阶段制定不同的开发目标与措施。投资与经济评估：进行项目的投资分析，确保油田的经济效益与社会效益。

四、油田生产技术

采油技术：根据油田特点和采油设备条件，选择合适的采油方式，如自喷采油、机械采油等。增产技术：利用酸化、压裂等手段提高单井产量或油田整体产能。储层改造：通过调整储层孔隙结构或增强渗透率，改善油藏的流动性。储层保护技术：为避免在开采过程中对储层造成损害，采取相应的保护措施和技术。数字化生产管理：利用信息技术实现油田生产的自动化和智能化管理。

1. 引言

1.1 油藏工程的；历史

油藏工程是从公认的实践中成长起来的，如果油藏能分析和控制的话，油藏工程方法确实可以提高预测油/气藏的开采可预测性和准确性。第一次尝试将流体在多孔介质中流动学归纳组织起来成为一般学科，即一个分支学科，是Mukkat在1937年提出的。他吸取了Fancher等人的研究成果，Fancher 测量分析了油藏岩石基本岩石性质（包括孔隙度和渗透率）；他还吸取了Schilthuis 的研究成果，Schilthuis采集地下油气样品来测量其流体性质，并撰写了标志性的论文，描述解释油气在油藏中流动的驱动能量。这篇论文推导出了第一个物质平衡方程，该物质平衡方程是油藏工程师用来计算原石油气地质储量的基础方法。物质平衡方程是非常有用的方程，它可以独立地用容积方法估算储量。但是，使用公式还是有一定限制，只有在投产后才能应用。

在20世纪40年代早期，Buckley 和Leverett 通过证实毛细管压力和相对渗透率在多相流动中的作用而做出了突出贡献，而Tarner 提出了确定溶解气驱下油藏原油采收率的方程，为理解油气驱替做出了巨大贡献。Tarner的方法是物质平衡方程的另一个重要的应用。Tarner的方程以及Buckley 和Beverett 的方程后来被广泛的应用于预测油藏采收率。另外重要的进展是Van Everdingen 与Hurst 所做的贡献，Hurst 提出和解决了预测油藏水侵问题的方程。

在1955年，Moore 回顾了过去25年油藏工程的发展历史，并且展望了未来25年的趋势。但那时，他没有前瞻到就在20世纪50年代初期兴起油藏数值模拟的发展，而且数值模拟的应用及发展是持续性的。今天，数值模拟已成为在油藏工程中最广泛应用的工具；尽管如此，本书对油藏数值模拟方程分析方法不做探讨。油藏数值模拟有很多优点，它采用数值化方法求解多相、多组分流动方程式而给出精确的产量预测。在数值模拟技术应用以前，使用本书研究的基本技术方法对油藏进行分析显得非常重要，这些方法包括：容积法、物质平衡法和递减曲线法。而油藏数值模拟遇到一些很大的限制。首先需要很好的计算机设备和软件来解决方程运算问题。其次，地质储量通过物质平衡法计算比油藏数值模拟模型反推出来计算更容易，因为数值模拟仍然没有很好地解决反算问题。再者，一个油藏数值模拟模型需要很多数据，但有时有些数据可能没有。