《油气田开发方案设计》答案

中国石油大学（北京）远程教育学院2015年春季期末考试《油气田开发方案设计》学习中心：_______姓名：________学号：_______关于课程考试违规作弊的说明一、题型本课程考核题型为论述题，10选5题。每题20分，试卷总分100分。二、题目1、论述开辟生产试验区的目的、任务、内容和原则。答：开辟生产试验区的目的：进一步认识油田动态和静态规律，除负担进行典型解剖的任务外还有一定的生产任务。开辟生产试验区的主要任务：1）研究主要地层。A.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。B.研究隔层的性质和分布规律。C.进行小层对比，研究小层连通情况。2）研究井网。A.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。B.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。C.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。D.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。E.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。A.研究合理的采油速度。B.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。C.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。5）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。开辟生产试验区的内容：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。开辟试验区的原则：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。具体有：1）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）试验区要有一定的生产规模；4）生产试验区的开辟应尽可能考虑地面建设。2、详细论述油气田开发的方针和原则，以及编写油气田开发方案涉及到的各个方面的内容。答：油气田开发的方针多学科一体化，一体化就是将一些分散而多种多样的要素或单元合并组合成一个更加完整或协调的整体，产生协同效应。油气田开发的原则有1、在油田客观条件允许的条件下，完成国家对原油的生产计划；2、最充分地利用天然资源，保证获得较高的原油采收率；3、油田生产稳定时间长，且在尽可能高的产量水平上稳产；4、具有最高的经济效果，即用最少的人力、物力和财力消耗采出所需的石油。油气田开发的主要内容有（1）制定开发原则；（2）层系划分与组合；（3）确定开发方式；（4）确定单井产能及经济极限产能论证；（5）确定井网部署、井距及开采速度；（6）推荐方案及开发指标预测。首先作出[1]远景分析：获取勘探许可证，勘探组负责远景分析。根据地震资料和探井资料，推测前景或有前景的其它井位，估计勘探储量大小，寻求重大发现。[2]评估阶段：在此阶段，要进行评价井设计，确定储层的范围和性质。包括判断是否具有工业价值，估算地质储量，开发方案概念设计，数据采集最佳顺序及数据采集成本对比等。[3]开发决策：进行油藏工程研究和经济评价，编制油田开发方案，并制定适宜的实施方案。[4]前期作业：前期钻井作业、地面设施（海洋平台、油轮、管道）规划和建设。[5]生产阶段：最大限度提高单井产量，减缓产量的递减速度，延长稳产期。[6]废弃阶段：一旦生产不再经济可行，油田便被报废。从区域出发，进行盆地或凹陷的整体调查，了解地质概况，查明生、储油条件，指出油气聚集的二级构造带和局部构造情况，并估算油气地质储量，为进一步开展油气田工业勘探指出有利的含油构造，寻找和查明油气田，计算探明储量，为油气田开发做好准备。（1）、油田概况；（2）、油藏地质及描述；（3）、油藏工程设计；（4）、钻井工程设计；（5）、采油工程设计；（6）、地面工程设计；（7）、经济评价；（8）、方案实施要求。重视油藏开发整体性、连续性和长期性的特点。所谓整体性是指一个油藏或一个单元，从油藏开发来说是一个整体，采油井与注水井之间有着相互紧密的联系，油井之间也有着协同的关系，共同组成油藏或开发单元的整体。考虑效果应该是看整体的效果，当单井短期的效果与整体效果相矛盾时，就不能只顾个别井的情况，所以强调决策应着眼整体是非常重要的。所谓连续性是反映开采历史是连续的，不能分割的。这个阶段的措施，既继承了上个阶段的结果，又将要影响下一个阶段。油藏开发走上步、看下步是非常重要的一个阶段，一年半年所采取的措施不当或造成失调，就需经过二个时期的调整，才能再纳入正常开发轨道，因此要求每年的、各阶段的决策都必须正确，否则就可能影响总目标的实现。所谓长期性是指整个开发过程需经过较长的时间才能将预计的可采储量采出来；为此要按油藏特点划分好开发阶段，分阶段动用储量，采出可采储量；阶段不同；可采储量的对象状况不同，所需的工艺技术甚至开采方法也不尽相同。因此只有分阶段决策才有利于高效地采出可采储量。3、论述如何建立油气田开发方案综合模型。答：常规地质模型的建立技术流程为三级两步建模：三级：单井地质模型；二维地质模型（平面、剖面）；三维地质模型。两步：储层骨架模型的建立；属性模型的建立。（一）单井地质模型单井模型：用来研究井剖面上砂体的厚度、韵律特征、物性变化及其剖面非均质性。模型目的：建立单井模型就是把井筒中得到的各种信息，转换为所需的开发地质的特征参数，尽可能地建立每口井表示各种开发地质特征的一维柱状剖面。九项属性和参数：划分：渗透层、有效层、隔层。判别：产油层、产水层、产气层。参数：渗透率、孔隙度、流体饱和度。流动单元定义：为横向上和垂向上连续的具有相似的渗透率、孔隙度和层理特征的储集层，在该单元的各部位岩性特点相似，影响流体流动的岩石物理性质也相似。这里的岩石物理性质，主要是指孔隙度和渗透率。建立把各种储层信息转换成开发地质特征参数的解释模型。在单井模型的建立中，测井资料是其主要的信息来源，同时结合岩芯分析与化验、试油、试采资料，难点为渗透率的解释。根据油藏的“四性”关系，选择合适的测井信息，建立简易的解释模型，提高测井解释精度。测井解释结果仍然要用岩芯、测试等直接资料来标定和检验单井地质模型分以下几个步骤来完成：1、标识砂层在剖面上的深度及砂层厚度－－测井。2、在砂体内部按物性特征进行细分段。①同一小段内部物性基本一致或差别很小；②相邻小段的物性有较明显的差别；③分段不能太薄或太厚。3、在各小段上标识厚度并计算其平均孔隙度、渗透率。4、夹层的划分。按照小段物性特征，用一个地区的物性下限截止为标尺，划分出层内夹层。5、计算并标识砂层的平均物性-----二次加权平均6、标定油、气、水层----测井解释成果，试油结果二维地质模型是表示两度空间的非均质模型，包括平面模型和剖面模型两种类型1、平面二维模型（层模型）所谓层模型，实际上是单层砂体的平面分布形态、面积，展布方向、厚度变化和物性特征的综合体。对于块状砂体油田，这一模型可以不建立或只进行粗略的表征；而对于层状油藏，这一模型的建立则显的尤为重要2、剖面模型剖面模型是反映层系非均质的内容，包括：各种环境的砂体在剖面上交互出现的规律性，砂体的侧向连续性，主力层与非主力层的配置关系，以及各种可能的变化趋势等内容（三）三维地质模型在三维空间内描述储层地质体及储层参数的分布，就是在储集体骨架模型内定量给出各种属性参数的空间分布。建立地质模型的核心问题是井间参数预测，如何依据已有井点（控制点、原始样本点）的参数值进行合理的内插和外推井间未钻井区（预测点）的同一参数值。（1）储层骨架模型的建立储层骨架模型是在描述储层构造、断层、地层和岩相的空间分布基础上建立起来的，主要表征储层离散变量的三维空间分布。储层骨架模型是由断层模型和层面模型组成。组模一般是通过插值法，应用分层数据，生成各个等时层的顶、底层面模型，然后将各个层面模型进行空间叠合，建立储层骨架模型。（2）属性模型的建立属性模型是在储层骨架模型基础上，建立储层属性的三维分布。对储层骨架模型（构造模型）进行三维网格化，然后利用井数据和地震数据，按照一定的插值（或模型）方法对每个三维网格进行赋值，建立储层属性的三维数据体。三维空间赋值的结果形成一个三维数据体，对此可进行图形变换，以图形的形式显示出来。储层属性：1、离散的储层性质----沉积相、储层结构、流动单元、裂缝各相2、连续的储层参数变化—孔隙度、渗透性、含油饱和度4、论述油藏不同驱动方式的开采特征。答：驱动方式包括1）弹性驱2）溶解气驱3）水压驱4）气压驱5）重力驱6）综合气驱1）弹性驱：依靠油层岩石和流体的弹性膨胀能驱油的油藏为弹性驱油藏。条件：油藏无原生气顶；油藏无边水或底水、注入水；开采过程中油藏压力始终高于饱和压力。开采特征：地层压力随时间增长而下降、产油量量随时间增长而减少、生产汽油比为一常数。2）溶解气驱：指油层压力低于饱和压力时，溶解状态的气体分离出的气泡膨胀而将石油推向井底的驱动方式。条件：气泡膨胀驱油向井底，气泡膨胀驱动能量为主要驱动能油藏应无边水，无气顶或有边底水而不活跃；地层压力低于饱和压力。开采特点：地层压力随时间增长而较快下降；油井产量也随时间增长一较快速度减少；气油比开始上升很快，达到峰值后有很快下降。3）水压驱：当有边水和底水或注入水时，则会形成水压驱，水压驱可分为刚性水驱和弹性水驱。当油藏的边部或底部与较广阔的天然水域相连通时，油藏投入开采之后，含油部分产生的地层压降，会连续的向外传递到天然水域，引起天然水域内的地层水和储层岩石的累加式弹性膨胀作用，同时造成对含油部分的水侵作用。天然水域越大，渗透率越高，水驱作用越强。刚性水驱：天然水域的储层与地面具有稳定供水的露头相连通，可形成达到供采平衡和地层压力略降的理想水驱条件，此时地层压力基本保持不变，此种情况称刚性水驱。刚性水驱：供液速度＝采液速度（供液充足）开采特征：（1）油藏压力不变；（2）产液量不变，油井见水后产油量急剧下降；（3）生产油气比始终不变弹性水驱：当边水、底水或注入水较小时，不能保持地层压力不变，则称弹性水驱。弹性水驱：供液速度采液速度（无露头，边水不活跃）开采特点：（1）地层压力不断降低；（2）