103开发层系划分与组合姜汉桥油藏工程

UniversityofPetroleumChina石油工程学院油藏工程原理与方法ReservoirEngineeringPrinciplesandMethods石油工程学院油藏工程原理与方法ReservoirEngineeringPrinciplesandMethods第一章油藏工程设计基础第一章油藏工程设计基础第一节油田勘探开发程序第二节油藏评价第三节开发层系划分与组合第四节井网与注水方式第五节油田开发方案报告编写第六节复杂油田开发第七节油田开发调整一、多油层非均质性特点二、划分开发层系所需要考虑的因素三、划分开发层系的意义四、划分开发层系的原则五.划分开发层系的一般方法内容提要第三节开发层系划分与组合4•油层的非均质性是影响多油层开发部署和开发效果的最重要的因素。•合理地划分与组合开发层系是从开发部署上解决多油层油田垂向层间非均质性的基本措施。5•开发层系：将性质相同或相似的油层组合在一起，采用单独一套井网进行开发，并在此基础之上进行生产规划、动态研究和调整，以便于更好的开发各种储层。砂层组砂层段1砂层段3砂层段2小层1小层3小层2132时间单元•油田开发储油层分层级别:6一、多油层非均质性特点1．储集层性质之间的差别孔隙度、渗透率、岩性之间的差别；高、低渗透层组合则低渗层原油流动能力小，生产能力受限，高渗层水窜；高、低压层合采，可能产生倒灌现象。2．各层油水关系的差别如：底水油藏与边水油藏边底水活跃与边底水不活跃的油藏水夹层等73．各层天然能量驱动方式的差别水驱、弹性驱、溶解气驱、气顶驱、重力驱及各种能量共同作用的混合驱动。4．各油层油气水的性质、压力的差别粘度的差别压力系统的差别相态的差别等8二、划分开发层系所需要考虑的因素1、矿场地质因素主要包括：油田剖面的分层性，产层的划分，产层的岩性特征，产层储集性质和渗流特征，流体性质，生产层间隔层的性质、分布、厚度，原始地层压力分布，地层含油井段总厚度、含油厚度、有效厚度，油水界面特征，储量在剖面上的分布特征，驱动类型和水文地质特征等。9（2）生产动态因素每一油层的年采油量，每一油层的采油动态，组合成开发层系后几个生产层的产能和开采动态，组合后开发层系的含水变化，开发各阶段持续的时间，每一油层或组合为层系的合理采油量等指标。（3）技术工艺因素生产方法和技术可能性，根据油井产量对油管和套管的选择问题，同井分采的可能性，分层测试的可能性，为每一生产层系部置生产井网的问题，各生产层系在开发过程中的监控和调整问题等。（4）经济因素10三、划分开发层系的意义1．有利于充分发挥各类油层的作用高、低渗透率层合采，高渗层含水上升快，形成水窜，而低渗层生产能量难以发挥；高、低压层合采，低压层往往出油少，甚至形成层间倒灌。K2，h2K1，h1合理划分112．有利于发挥采油工艺的作用目前分层注水、分层采油和分层控制技术还未达到很细的水平。划分层系可避免层数过多、井段过长给采油带来的不利影响。3.有利于油田高速高效开发可有效提高整体采油速度，加速油田生产，缩短开发时间，提高经济效益。4.有利于开发部署和生产规划开发层系→井网套数→部署井网注采方式地面规划125.有利于提高注水波及体积，提高储量动用程度例如：胜坨油田坨七断块沙二段1～7砂层组，共7个砂层组35个含油小层，可以分成大面积或局部大面积分布的高渗透主力层（一类）、以条带状为主的中渗透层（二类）和以小土豆状为主的中低渗透层（三类）。细分前，压力较高的一类主力层严重干扰其它层，采收率只有30.7%。1981年至1983年细分为两套层系，采收率提高到39.5％。1988年又细分为三套层系，采收率提高到42.7％。13四、划分开发层系的原则（1）特性相近的原则沉积条件相近、渗透率相近、非均质程度相近、油层分布面积相近、油砂体几何形态及分布状态相近；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。以保证各油层对注水方式和井网具有共同的适应性，减少开采过程中的层间矛盾。（2）具有一定的储量以保证油田满足一定的采油速度，并具有较长的稳产时间和达到较好的经济指标。14（3）层系间具有良好的隔层以便在注水开发条件下，层系间能严格地分开，确保层系间不发生串通和干扰。（4）适度原则在分层开采工艺所能解决的范围内，开发层系不宜划分得过细，充分发挥工艺措施的作用，少钻井，既便于管理，又减少建设工作，提高经济效果。15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16不同的油田应该有不同的标准，不能遵循统一的规则，可以有不同的标准。此外海上油田划分的标准与陆上油田不同。一套开发层系；扶余油田，杏树岗油田二套开发层系；克拉玛依油田、喇嘛甸油田三套开发层系；老君庙油田、萨尔图北一区四套开发层系；胜坨二区17孤东油田划分开发层系的标准1）同一套开发层系的主力油层不超过3-4个，小层数目不超过10个，有效油层的厚度不超过15m，井段不超过30m，具备良好的隔层。2）同一套开发层系的渗透率差异不超过2倍，层间非均质系数不超过1.9。3）层间的采油指数相差不大于2倍。4）高渗、低渗、高粘、低粘油藏应该分开。5）同一套开发层系的油层压力应该接近，具备相同的驱动类型。18前苏联的六条标准：1)纯油层不能与油气层或底水油层合并为一套开发层系2)每套层系应有足够储量来保证经济有利的产油量。3)划分开发层系应当考虑油层的产率。高产率层作为单独一套层系开发的单位原油储量，可以比低产率油层小一些。但是，必须保证获得的产油量有利可图。194)不应把几个可采储量较大的油层合并为一套层系应以产率和最终技术经济指标作为划分开发层系的厚度标准。在西西伯利亚，划分开发层系的最小厚度定为4m。对油气层或底水油层，厚度标准则大一些。5)渗透率相差一倍以上，以及压力相差很多的油层，不能合并为一套开发层系。6)原油粘度相差三倍以上，或者产率相差一倍以上的油层，不能合并为一套开发层系。20划分开发层系的原则（其它版本）①一套层系内油层沉积条件相同，分布形态和分布面积大体相近，同时层间渗透率的级差小，原油性质相近，同属一个压力系统。如大庆杏南、萨南油田渗透率级差不大于5层间原油粘度级差小于2②一套开发层系控制的储量和单井产量，应具有开发的经济效益。国内陆相油藏主要采取几个小层组合，油层厚度10m左右，单井控制储量20×104t左右为一套开发层系，层系内采用分层开采技术，尽可能降低层间干扰。21③一套层系内层数不宜过多，井段应比较集中，并具有良好的上下隔层。22例:中原油田文13断块各层原始压力与深度关系式及压力系数如下表：层位原始压力压力系数5+6Pi＝0.1882H-53.281.728+9Pi＝0.3722H－671.21.797砂组的原始压力梯度，介于5+6和8+9之间。从压力系统看，文13断块至少要划分为两套层系开发。23从构造形态看，5砂组与6砂组基本相似，其油水界面也相近。8砂组和9砂组构造形态相似，油水界面相近。7砂组在东部其油水界面介于上下层系之间，可以组合在任一层系之中。部位层位储量104t油水界面（m）油层厚度（m）渗透率10－3μm2东西5+65+67115833390～3445油满17.7821.5859.29131.44东西7718628235153363～343017.7414.2东西8+98+99613993580～36503390～348515.9518.456.5811.6524从各砂组储量分布看，各开发层系都具备充足的储量和厚度。当时实际设计：7砂组被组合在上层系。请思考恰当与否？251.从研究油砂体入手，对油层性质进行全面的分析与评价(1)要研究油砂体的形态、延伸方向、厚度变化、面积大小、连通状况等，还要研究油砂体的渗透率、孔隙度、含油饱和度，以及其中所含流体的分布和物性。五.划分开发层系的一般方法26(2)对各油层组(或砂岩组)中的油砂体进行分类排队并作出评价，研究每一个油层组(或砂岩组)内不同渗透率的油砂体所占的储量百分数；不同分布面积的油砂体所占储量百分数；不同延伸长度的油砂体所占百分数。通过此分类研究，掌握不同的油层组、砂岩组或单油层的特点和差异程度，为层系划分提供静态地质依据。272.进行单层开发动态分析，为合理划分层系提供生产实践依据通过在油井中进行分层试油、测试，具体了解各小层的产液性质、产量大小、地层压力状况、各小层的采油指数等，也可模拟不同的组合，分采、合采，为划分和组合开发层系提供动态依据。283.确定划分开发层系的基本单元并对隔层进行研究划分开发层系的基本单元是指大体上符合一个开发层系基本条件的油层组、砂岩组或单油层。先确定基本单元，再根据每个单元的油层性质组合开发层系。划分开发层系时，必须同时考虑隔层条件，在碎屑岩含油层系内，除去泥岩外，具有一定厚度的砂泥质过渡岩类亦可作为隔层。294.综合对比选择层系划分与组合的最优方案对同一油田，可提出数个不尽相同的层系划分方案。通过计算各种组合下的开发指标，综合对比，选择最优方案。主要衡量技术指标是：(1)不同层系组合所能控制的储量；(2)不同层系组合所能达到的采油速度，井的生产能力和低产井所占的百分数；(3)不同层系组合的无水采收率；(4)不同层系组合的投资消耗、投资效果等经济指标。30