2012石油工程设计大赛综合

作品说明全国石油工程设计大赛NationalPetroleumEngineeringDesignCompetition参赛作品作品说明本组根据所提供的气田区块基础数据，参照《气田开发方案编制技术要求》的相关要求，充分利用所学专业知识，查阅相关资料，使用相关专业软件（CorelDraw，Petrel，Carbon）完成了该区块的开发方案设计。开发方案主要从气藏地质、气藏工程、钻完工程、采气工程和地面工程，HSE管理和经济评价七个方面进行设计。重点设计气藏地质与气藏工程两个部分。通过开发方案的对比，以及经济评价分析，提出了有关低孔低渗气藏开发的方法。气藏地质部分主要利用CorelDraw完成了研究区域构造位置图、构造沉积演化图、地层综合柱状图、含气层段的柱状图、井间含气层组对比标志图、沉积模式图等特色地质图。用Carbon绘出了多口井的测井曲线，分析知道了气藏的沉积演化过程和储层特性。而开发方案的设计，我们采用了两种方法。首先我们采用了常规衰竭式开发方式：通过经验公式的计算，我们确定要用273口井进行开采，采用不规则井网进行开采。由于此为低渗气藏，且常规注水开采后期采收率降低，我们又提出采用压裂的方法进行开采，采收率可以有较大提升，作品说明团队齐心协力，在这半个月顺利完成了整个开发方案的设计，并把零碎的知识通过实践应用整合在了一起。整个竞赛是团队每个成员成长与学习的过程。同时也感谢鞠斌山老师，赖枫鹏老师，李胜利老师自始至终的指导与帮助。负责人签字：作品说明团队成员签字：指导老师签字：时间：目录目录第1章气田概况-----------------------------------------------1第2章气藏描述---------------------------------------32.1地层描述-----------------------------------32.2构造描述-------------------------------------------42.3储层描述-------------------------------------------42.4流体性质及分布---------------------------------------212.5压力温度系统-----------------------------------------222.6气藏类型-------------------------------------------242.7地址建模-------------------------------------25第3章储量计算-----------------------------------------313.1容积法储量------------------------------------------313.2动态法储量----------------------------------------323.3气井经济储量---------------------------------------333.4储量评价--------------------------------------------34第4章气藏工程设计---------------------------------------374.1气藏连通性分析---------------------------------------374.2开发方式-------------------------------------------374.3气井产能评价---------------------------------------384.4气井配产-----------------------------------------414.5采气速度------------------------------------------424.6层系划分与井网系统-------------------------------------43第5章钻井工程设计---------------------------------515.1钻井工程设计的理论要求及相应公式---------------------515.2依据所给的实际资料数据进行的相关计算-----------------545.3完井设计的基本理论-----------------------------------595.4结合实际资料设计的无油管完井方法---------------------65第6章采气工程设计---------------------------------------676.1油气管柱-------------------------------------------67目录6.2射孔--------------------------------------------------676.3气井生产制度优化设计-----------------------------------726.4增压开采------------------------------------------------756.5压裂开采------------------------------------------------776.6防砂处理------------------------------------------------78第7章地面建设工程设计--------------------------------807.1标准化设计和模块化建设模式------------------------807.2天然气集输管网系统优化设计----------------------------827.3天然气循环净化工艺方法-------------------------------847.4生产施工方面安全问题的对策-----------------------------86第8章HSE----------------------------------------------888.1“设计气田”HSE风险识别---------------------------------888.2风险评价------------------------------------------908.3风险削减措施---------------------------------------90第9章经济评价-----------------------------------------1009.1投资估算--------------------------------------------1009.2经济评价-------------------------------------------101气田概况1第1章气田概况“设计”气田位于M市B区C村东北约10公里。该地区属中温带大陆气候，温带半干旱草原、荒漠区，具有春季多风、多发沙尘暴，夏季多温热，秋季多阴雨，冬季多干旱且漫长的特点。降水多集中在7—9月份，以短历时大强度的雷阵雨为多。夏、秋季多阴雨，是影响工程安全的主要气象因素之一。井场周围便道较多，多为村级道路，路面松软，不能行驶大型车辆，交通较为不便，通讯也不便利。“设计”气田地理位置见图1.1。图1.1“设计”气田地理位置图区块构造位置处于XX盆地XX斜坡，区域内构造，断裂不发育，总体为北东高-南西低的平缓单斜，平均坡降错误!未找到引用源。，倾角小于错误!未找到引用源。，局部发育鼻隆构造，未形成较大的构造圈闭。该块为新增储量区，没有形成开发井网，周围无井站和集输管网及配套设施，A向东22公里可进入最近的配套集输设施覆盖区MN，该区的天然气处理能力已达到饱和，外输能力还有富余，且留有接入点。“设计”气田共获探明储量错误!未找到引用源。，其中NPEDC9组探明地质储量错误!未找到引用源。，NPEDC10组探明地质储量错误!未找到引用源。，具有较好的勘探开发前景。“设计”气田具有特殊的地质条件，普遍发育低渗低孔储层，具有孔隙度低、渗透率低、含水饱和度高、非均质性强、低压低产等特点，单井产量大，稳产难度大。“设计”气田范围内完成了地震、钻井、测井、取心及分析化验等工作。区内共钻探10口井，气藏埋深约-3624～-3694m，对10口井都进行了测井工作，气田概况2分析其气层有效厚度为20m，收集、整理并录入了研究区10口取心井100余块样品的物性资料进行了统计分析。结果表明，本区孔隙度分布在0.4～20%之间，平均7.2%；渗透率分布在错误!未找到引用源。之间，平均值错误!未找到引用源。；其中，孔隙度主要分布在5～10%之间(占56.5％)，渗透率主要分布在错误!未找到引用源。之间(占55.9％)，表明储层主体属超低渗储层。NPEDC9组含气面积错误!未找到引用源。，储量错误!未找到引用源。。以M1井为例，2011年9月试采初期日产气错误!未找到引用源。，至2011年10月，累计产气错误!未找到引用源。，累计产水错误!未找到引用源。，以M4井为例，2011年7月试采，初期日产气错误!未找到引用源。，至2011年9月，累计产气错误!未找到引用源。，水错误!未找到引用源。。气藏描述3第2章气藏描述2.1地层描述2.1.1地层层序“设计”气田钻井揭示的地层自上而下依次为：第四系，白垩系，侏罗系的NPEDC1组、NPEDC2组、NPEDC3组、NPEDC4组、NPEDC5组、NPEDC6组、NPEDC7组、NPEDC8组、NPEDC9组、NPEDC10组、NPEDC11组，石炭系的NPEDC12组，奥陶系的NPEDC13组。该地区地层除缺失中上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统以及古近系、新近系外，其他地层发育基本齐全。图2.1M6井地层综合柱状图气藏描述42.1.2地层发育特征二叠系NPEDC11组及下伏地层为海陆交互相的含煤层系，包括炭质泥岩、深灰色泥质灰岩和煤层。NPEDC10和NPEDC9在本区主要为三角洲平原辫状分流河道沉积。NPEDC10组岩性为灰色、灰黑色细—中粒岩屑灰岩、岩屑质石英砂岩和泥质岩，砂岩成分成熟度低。NPEDC9组岩性为浅灰色含砾粗砂岩、灰白色中—粗粒砂岩及灰绿色石英砂岩。砂体厚度大，多期叠置，平面展布规模大。NPEDC8组岩性为棕红色泥岩、砂质泥岩与浅红色砂岩形成的良好的盖层。三叠系NPEDC7、NPEDC6、NPEDC5为一套反韵律地层，由下到上为棕色泥岩、灰色砂岩、灰绿色砂岩。NPEDC4地层较厚，约为800米，上部为泥岩夹粉细砂岩，中部主要为厚层、块状砂岩夹砂质泥岩，下部为长石砂岩夹紫色泥岩。侏罗系NPEDC3、NPEDC2、NPEDC1以棕红色泥岩为主，含少层灰白色砂岩。2.2构造描述下伏陆相-海陆交互相煤系地层呈广覆式分布且成熟度高；总体近南北向的NPEDC9、NPEDC10砂体在平缓的西倾单斜背景下，与侧向的河流间湾泥质岩遮挡及北部上倾方向的致密岩性遮挡一起构成了大面积的岩性圈闭。该气藏分布主要受控于盆地大面积的岩性圈闭，主力含油气层系在该区发育两条大型的近南北方向展布的三角洲辫状河道复合砂体，在砂体东侧上倾方向，由于分流间湾形成的泥质岩作为侧向遮挡，砂体向男延伸而变薄尖灭；砂体向北因沉积混杂，成岩作用强烈而形成致密岩性遮挡。2.3储层描述2.3.1沉积微相与储集物性沉积微相控制了该区上古生界岩性圈闭的砂体储层规模以及空间展布。沉积相研究和区域构造—沉积演化背景的综合分析表明，该区的主力储集层系主要形成于辫状河、曲流河沉积作用占主导地位的河流—三角洲沉积环境，砂体类型有河道重填砂体、辫状河砂坝、边滩砂体以及废弃河道充填和决口扇、天然堤。不同微相砂体的物性差异大，决口扇、天然堤以及废弃河道充填砂体分布规模较小，连续性较差。由于颗粒较细、杂质含量较高以及分选较差等因素的影响，储层孔