第一章油藏工程基礎(chǔ).09.8

一個(gè)油氣田從勘探直至開發(fā)，要遵循科學(xué)的勘探程序，采用綜合勘探方法，查明地下基本地質(zhì)情況，弄清油氣分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)油氣田，探明油氣儲(chǔ)量。

隨著對(duì)油田地質(zhì)再認(rèn)識(shí)的不斷加深，以及受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的左右，人們?cè)絹碓街匾曈吞锖侠黹_發(fā)程序的研究，最大限度地把油藏地質(zhì)描述、油藏工程、采油工程和其它有關(guān)各個(gè)學(xué)科協(xié)調(diào)起來，地質(zhì)與工程緊密配套結(jié)合，精細(xì)油藏管理，形成強(qiáng)有力的管理體系。應(yīng)用這一管理體系制定合理的開發(fā)程序，就顯的更加重要。1第1頁，共137頁。

第一節(jié)：油田勘探開發(fā)程序

第二節(jié)：油藏評(píng)價(jià)

第三節(jié)：開發(fā)層系劃分與組合

第四節(jié)：井網(wǎng)與開采方式

第五節(jié)：油田開發(fā)方案報(bào)告編寫

第六節(jié)：油田開發(fā)調(diào)整分為六個(gè)部分2第2頁，共137頁。油田勘探開發(fā)程序一、區(qū)域勘探二、工業(yè)勘探三、油田正式投入開發(fā)構(gòu)造預(yù)探油田詳探1.地震細(xì)測(cè)工作2.打詳探資料井3.油井試油和試采4.開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)部署基礎(chǔ)井網(wǎng)基礎(chǔ)井網(wǎng)主要任務(wù)目的層的選擇部署要求普查詳查油氣藏評(píng)價(jià)3第3頁，共137頁。

油氣田勘探工作是一項(xiàng)以尋找油氣藏為基本目的的系統(tǒng)工程。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，勘探方法與技術(shù)日趨成熟。要高水平、高效率地發(fā)現(xiàn)和尋找油氣田必須充分利用各種勘探手段，采用各種先進(jìn)技術(shù)和綜合配套的勘探辦法。

油田勘探過程可劃分為若干個(gè)階段，而各階段既有獨(dú)立性，又有連續(xù)性，通常將油田勘探階段之間相互關(guān)系和工作的先后順序稱之為勘探程序。

油田勘探開發(fā)是個(gè)連續(xù)的過程。就油田勘探開發(fā)整體而言，可以將油田勘探開發(fā)過程劃分為三個(gè)階段：即區(qū)域勘探（預(yù)探）階段、工業(yè)勘探（詳探）階段和全面開發(fā)階段。第4頁，共137頁。一、區(qū)域勘探

區(qū)域勘探是在一個(gè)地區(qū)開展的油氣田勘探工作，其主要地質(zhì)任務(wù)是對(duì)盆地、坳陷（凹陷）或其中每一部分進(jìn)行整體地質(zhì)調(diào)查，查明區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和石油地質(zhì)基本條件，進(jìn)行早期含油氣遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)和資源估算，評(píng)選出最有利的坳陷（凹陷）和構(gòu)造帶，提出預(yù)探方案。

在區(qū)域勘探階段內(nèi)的工作可分為普查和詳查。

普查：是區(qū)域勘探的主體，具有戰(zhàn)略性。是在勘探項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，在所選盆地中廣泛地開展地球物理勘探工作，研究盆地的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，劃分構(gòu)造單元，查明二級(jí)構(gòu)造帶。

詳查：是在普查評(píng)價(jià)所指出的有利區(qū)域內(nèi)進(jìn)一步開展的調(diào)查工作。是在查明區(qū)域地質(zhì)和生、儲(chǔ)油條件的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步查明控制油氣聚集的二級(jí)構(gòu)造帶和局部的地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)情況，優(yōu)選出有利的區(qū)域，為工業(yè)勘探指出有利的位置和方向。5第5頁，共137頁。二、工業(yè)勘探

工業(yè)勘探是在區(qū)域內(nèi)所選擇的有利的含油構(gòu)造上進(jìn)行的鉆探工作。其任務(wù)是尋找商業(yè)性油氣田和查明油氣田，計(jì)算探明儲(chǔ)量，為油氣田評(píng)價(jià)和開發(fā)做好準(zhǔn)備。工業(yè)勘探過程可分為構(gòu)造預(yù)探和油田詳探兩個(gè)階段。

構(gòu)造預(yù)探簡(jiǎn)稱預(yù)探：它是在詳查所指出的有利含油構(gòu)造上進(jìn)行地震詳查和鉆探井。其主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)油氣田及其工業(yè)價(jià)值，初步圈定出含油邊界，為油田詳探提供含油氣面積。

油田詳探簡(jiǎn)稱詳探：它是在預(yù)探所指出的有利區(qū)域上，加密鉆探，加密地震測(cè)網(wǎng)密度。其主要任務(wù)是查明油氣藏的特征及含油氣邊界，圈定含油面積，提高探明儲(chǔ)量，并為油藏工程設(shè)計(jì)提供全部地質(zhì)資料，對(duì)油氣藏進(jìn)行評(píng)價(jià)。6第6頁，共137頁。油氣藏評(píng)價(jià)包括構(gòu)造的圈閉類型；大小和形態(tài)；儲(chǔ)層物性；含油層厚度；流體物性參數(shù)及油層壓力系統(tǒng)；油井生產(chǎn)能力等油藏參數(shù)資料。

要完成詳探階段任務(wù)，必須運(yùn)用各種方法進(jìn)行多方面的綜合研究，把勘探和開發(fā)的工作有機(jī)地結(jié)合起來，分階段、有部署地使油田全面投入開發(fā)。為此，在詳探階段，要有次序、有步驟地開展各項(xiàng)工作。7第7頁，共137頁。1、地震細(xì)測(cè)工作

地震細(xì)測(cè)工作主要是在預(yù)探成果的基礎(chǔ)上，配合鉆探、加密地震測(cè)網(wǎng)密度。預(yù)探的地震測(cè)線網(wǎng)密度在1km×1km～2km×2km，地震精查是針對(duì)復(fù)雜的油藏，利用三維地震技術(shù)或0.5km×0.5km的精度，尤其是對(duì)復(fù)雜構(gòu)造的認(rèn)識(shí)，著重進(jìn)行構(gòu)造解釋（構(gòu)造形態(tài)、斷裂情況，包括斷層走向、落差、傾角等），從而為確定含油帶圈閉面積、閉合高度等提供依據(jù)。泌陽凹陷南部陡坡帶犁樹凹地震構(gòu)造解釋剖面

南陽凹陷南部斷裂帶變換構(gòu)造發(fā)育示意圖

8第8頁，共137頁。2、打詳探資料井

在詳探階段，最大重要和最關(guān)鍵的工作之一是打詳探資料井，直接認(rèn)識(shí)油層。詳探工作進(jìn)展快慢程度、質(zhì)量的高低直接影響油田投入開發(fā)進(jìn)度和開發(fā)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確與否。因此，對(duì)于詳探資料井的數(shù)目、井位的選擇、鉆井的順序以及鉆井過程中必須獲取的資料等都應(yīng)做出嚴(yán)格的規(guī)定，并作為詳探設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。9第9頁，共137頁。

對(duì)于詳探井的密度，應(yīng)在初步掌握構(gòu)造情況的基礎(chǔ)上，從經(jīng)濟(jì)上考慮，以盡量少的井而又能準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)和控制全部油層為原則來確定。

在一般的簡(jiǎn)單構(gòu)造上，井距通常在2km以上；在復(fù)雜斷塊油田上，一口探井控制的面積可達(dá)到1～2km甚至更小。詳勘資料井既要承擔(dān)認(rèn)識(shí)油層本身分布及變化的重要任務(wù)，又要承擔(dān)兼顧探邊、探斷層的工作。在一些情況下，這些詳探資料井可能是今后的生產(chǎn)井，因此要考慮與今后開發(fā)生產(chǎn)井網(wǎng)的銜接問題。10第10頁，共137頁。2、打詳探資料井

通過詳探資料井的錄取、取芯、測(cè)試、測(cè)井解釋等取得的資料，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的地層對(duì)比，對(duì)于儲(chǔ)層性質(zhì)及分布，尤其是穩(wěn)定油層的性質(zhì)及分布必須搞清楚，以便為下一步布置生產(chǎn)井網(wǎng)提供地質(zhì)依據(jù)。此外，還要對(duì)主要隔層進(jìn)行對(duì)比和評(píng)價(jià)，為劃分開發(fā)層系提供依據(jù)。通過進(jìn)行系統(tǒng)的取芯、巖芯分析及分層試油工作，為了解分層產(chǎn)能和預(yù)測(cè)開采儲(chǔ)量提供地質(zhì)及工程參數(shù)。

對(duì)于復(fù)雜油藏進(jìn)行滾動(dòng)勘探開發(fā)，在已基本探明的同時(shí)，繼續(xù)鉆探新的斷塊和擴(kuò)邊，并加深鉆探新的層系。11第11頁，共137頁。

如河南油田初期勘探重點(diǎn)是在南陽凹陷。1970年6月在南陽凹陷第一口探井－－南1井開鉆，探明南陽凹陷有下第三系地層。1970年10月第二口探井－－南2井開鉆，證實(shí)南陽凹陷具有良好的生油條件。

1971年2月在南陽凹陷東莊構(gòu)造打南3井、7月份南4井開鉆，在井深2900米處發(fā)現(xiàn)下第三系核挑園組有11層、15米的油跡顯示。

1971年6月南陽凹陷東莊構(gòu)造的南5井開鉆，是年8月完鉆，井深2900米，經(jīng)試油日產(chǎn)原油2.94噸，從而發(fā)現(xiàn)了東莊油田。南5井作為河南省境內(nèi)第一口工業(yè)油流井和河南油田發(fā)現(xiàn)井而載入史冊(cè)（成為全國第十六個(gè)含油氣省份）。第12頁，共137頁。3、油井的試油和試采

試油：是油田詳探階段和開發(fā)前期工作中不可缺少的重要一環(huán)。儲(chǔ)層的含油面積及生產(chǎn)能力的大小，油氣田是否有工業(yè)開采經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這些問題要依靠打詳探井并進(jìn)行試油來得出結(jié)論。試油工作的主要任務(wù)是：了解油層極其流體性質(zhì)，確定該油田的工業(yè)價(jià)值；為確定各個(gè)不同含油層面積、計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量和穩(wěn)定油井合理工作制度提供必要的資料。試油資料包括：產(chǎn)量數(shù)據(jù)（油、氣、水產(chǎn)量）；壓力數(shù)據(jù)（油層靜壓、流動(dòng)壓力、壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)、井口油壓及套壓）；油、氣、水的物性資料；溫度數(shù)據(jù)（井下溫度、地溫梯度）。在油井完井射孔后，下生產(chǎn)裝置，把油、氣、水從地層中誘到地面上來并經(jīng)過專門測(cè)試取得各種資料的工作為試油。13第13頁，共137頁。3、油井的試油和試采

試采：是油田開發(fā)前必不可少的一個(gè)步驟。分單元按不同含油層系進(jìn)行的。需選擇能夠代表這一地區(qū)、這一層系特征的油井，按生產(chǎn)井要求試油后，以較高的產(chǎn)量較長時(shí)期地穩(wěn)定試采。試采井的工作制度，以接近合理工作制度為宜，不應(yīng)過大或過小。試采期限的確定，視油田大小而有所不同。通過試采揭示油田在生產(chǎn)過程中的矛盾，以便在開發(fā)方案中加以考慮和解決。14第14頁，共137頁。

（1）認(rèn)識(shí)油井的生產(chǎn)能力，特別是分布穩(wěn)定的主力油層的產(chǎn)能和產(chǎn)量遞減情況。（2）認(rèn)識(shí)油層天然能量的大小及驅(qū)動(dòng)類型和驅(qū)動(dòng)能量的轉(zhuǎn)化。（3）認(rèn)識(shí)油層的連通情況和層間干擾情況。（4）認(rèn)識(shí)生產(chǎn)井的合理工藝技術(shù)和油層改造措施。此外，還應(yīng)通過注采落實(shí)某些影響生產(chǎn)的地質(zhì)因素，如邊界影響、斷層封閉情況等，為今后合理布井和研究注采系統(tǒng)提供依據(jù)。為此，有時(shí)除了生產(chǎn)性觀察外，還必須進(jìn)行一些專門的試井、測(cè)試，如探邊測(cè)試、井間干擾試驗(yàn)等。試采的主要任務(wù)是：15第15頁，共137頁。4、開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)

從地震細(xì)測(cè)、打詳探資料井到油井試油試采，獲得了對(duì)油藏地質(zhì)情況和初步生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的認(rèn)識(shí)、及進(jìn)行油藏工程設(shè)計(jì)、編制開發(fā)方案必備的基礎(chǔ)資料。但僅此還不夠，為了制定開發(fā)方案還必須預(yù)先掌握和了解在正規(guī)井網(wǎng)下進(jìn)行正式開發(fā)過程中所采取的重大措施和決策是否準(zhǔn)確和完善，并掌握油層的詳細(xì)變化規(guī)律和開采特點(diǎn)，而這些問題單依靠這些工作是不能完全解決的。

因此，對(duì)于一個(gè)油田來講，開展多方面的生產(chǎn)試驗(yàn)，而且往往是大規(guī)模的開發(fā)試驗(yàn)，是必不可少的。16第16頁，共137頁。4、開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)

對(duì)于準(zhǔn)備開發(fā)的大油田，在詳探程度較高和地面建設(shè)條件比較有利的地區(qū)，首先劃出一塊面積，用正規(guī)井網(wǎng)正式開發(fā)作為生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)，開展各種開發(fā)生產(chǎn)試驗(yàn)。對(duì)大油田開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)，中、小油田開辟試驗(yàn)井組，裂縫性碳酸巖油田或斷塊油田可進(jìn)行單井生產(chǎn)試驗(yàn)。

生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)是油田第一個(gè)投入生產(chǎn)的開發(fā)區(qū)。它除了擔(dān)負(fù)進(jìn)行典型解剖的任務(wù)外，還有一定的生產(chǎn)任務(wù)。因此，在選擇時(shí)應(yīng)考慮油井生產(chǎn)能力、地面建設(shè)等條件，以保證生產(chǎn)試驗(yàn)研究和生產(chǎn)任務(wù)都能同時(shí)完成。17第17頁，共137頁。4、開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)

生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)開辟的位置和范圍對(duì)全油田應(yīng)具有代表性。通過試驗(yàn)區(qū)認(rèn)識(shí)的油層分布規(guī)律、流體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)對(duì)全油田具有為普遍的意義。試驗(yàn)區(qū)應(yīng)具有相對(duì)的獨(dú)立性，把試驗(yàn)區(qū)對(duì)全油田合理開發(fā)的影響減少到最小程度。試驗(yàn)區(qū)要有一定的生產(chǎn)規(guī)模。試驗(yàn)區(qū)的開辟還應(yīng)盡可能考慮地面建設(shè)。（1）開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)的原則18第18頁，共137頁。4、開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)

研究油層的地質(zhì)情況，搞清各小層面積及分布形態(tài)、厚度、儲(chǔ)量及非均質(zhì)情況，隔層的性質(zhì)和分布規(guī)律；研究注采井網(wǎng)系統(tǒng)和布井方式極其對(duì)儲(chǔ)量的控制程度，以及開發(fā)層系劃分的標(biāo)準(zhǔn)；研究生產(chǎn)動(dòng)態(tài)規(guī)律和合理的采油速度，以及適用的采油工藝技術(shù)。

生產(chǎn)試驗(yàn)任務(wù)還必須根據(jù)各油田的不同地質(zhì)條件和生產(chǎn)特點(diǎn)確定針對(duì)該油田的一些特殊任務(wù)：如對(duì)于有天然能量的油田來說，確定轉(zhuǎn)注時(shí)間及合理注采比就必須加以研究；而其它如斷層對(duì)油水運(yùn)動(dòng)的影響，高滲透層、裂縫、特低滲透層、稠油層等的開采特點(diǎn)，都應(yīng)結(jié)合不同油田的實(shí)際情況加以研究。（2）開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)的主要任務(wù)19第19頁，共137頁。4、開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)

開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)的試驗(yàn)項(xiàng)目的研究，應(yīng)以研究開發(fā)部署中的基本問題，或揭示油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)中的基本問題、揭示油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)中基本規(guī)律，針對(duì)不同油田的地質(zhì)特點(diǎn)以及可采用的開采方式為目標(biāo)來確定。各油田所需要進(jìn)行開發(fā)試驗(yàn)項(xiàng)目可能差別很大，要區(qū)別對(duì)待。（3）開辟生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)試驗(yàn)項(xiàng)目的研究?jī)?yōu)選重要的和基本的內(nèi)容是：

油田各種天然能量試驗(yàn)：這些能量包括彈性能量、溶解氣能量、邊水和底水能量；應(yīng)認(rèn)識(shí)其對(duì)油田產(chǎn)能大小的影響，對(duì)穩(wěn)產(chǎn)的影響，以及各種能量及驅(qū)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)化關(guān)系等。

井網(wǎng)試驗(yàn)：包括各種注采井網(wǎng)形式及井網(wǎng)密度所能取得的最大產(chǎn)量和合理生產(chǎn)能力，對(duì)油層的控制程度以及對(duì)采收率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的影響。20第20頁，共137頁。優(yōu)選重要的和基本的內(nèi)容是：

提高采收率研究：分析研究不同開發(fā)方式下各類油層的層間、層內(nèi)和平面干擾情況，注水波及體積和驅(qū)油效率，以及各種提高采收率方法的適應(yīng)性。

各種增產(chǎn)措施及方法試驗(yàn)：作為提高產(chǎn)能的開發(fā)措施應(yīng)包括壓裂、酸化、卡堵水、放大壓差、強(qiáng)采強(qiáng)注等，分析其對(duì)增加產(chǎn)量，提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度，改善開發(fā)效果的作用。

總之，各種開發(fā)試驗(yàn)都應(yīng)針對(duì)油田實(shí)際情況提出，在詳探、開發(fā)方案制定和實(shí)施階段應(yīng)集中力量進(jìn)行，而在油田開發(fā)整個(gè)過程中同樣必須始終堅(jiān)持進(jìn)行開發(fā)試驗(yàn)，且堅(jiān)持試驗(yàn)走在前面，以取得經(jīng)驗(yàn)，提供決策意見，指導(dǎo)全油田開發(fā)。21第21頁，共137頁。三、油田正式投入開發(fā)

油田詳探階段是油田勘探開發(fā)整個(gè)程序中一個(gè)獨(dú)立的重要階段。它是既保證油田能夠科學(xué)合理地開發(fā)必經(jīng)的階段，又必須考慮各階段之間的銜接和交替。對(duì)于整裝的大油田，根據(jù)詳探資料井的鉆探和生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)的評(píng)價(jià)、解剖，雖然基本掌握了油層性質(zhì)的變化特征和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，但還存在較大的局限性。因?yàn)橐话愕脑斕劫Y料井的密度為每口井1-2km2，在這樣大的井網(wǎng)條件下，一般很難掌握到它們的非均質(zhì)特點(diǎn)。為了解決整個(gè)問題，可以采用部署基礎(chǔ)井網(wǎng)的辦法。22第22頁，共137頁。

一是合理開發(fā)主力油層，建成一定的生產(chǎn)規(guī)模；二是兼探開發(fā)區(qū)的其它油層，解決探井、資料井所沒有完成的任務(wù)，搞清這些油層的分布狀況、物理性質(zhì)和非均質(zhì)特點(diǎn)，為下一步開發(fā)動(dòng)用這些油層提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。

基礎(chǔ)井網(wǎng)是以某一含油層為目標(biāo)而首先設(shè)計(jì)的基本生產(chǎn)井和注水井，是開發(fā)區(qū)的第一套正式開發(fā)井網(wǎng)。

基礎(chǔ)井網(wǎng)的主要任務(wù)有兩個(gè)：23第23頁，共137頁。油層分布比較均勻穩(wěn)定，形態(tài)易于掌握；基礎(chǔ)井網(wǎng)能控制該層系80%以上儲(chǔ)量；上下有良好隔層，其間不發(fā)生竄流；有足夠的儲(chǔ)量，具有單獨(dú)布井和開發(fā)的條件；油層滲透性好，油井有一定生產(chǎn)能力?；A(chǔ)井網(wǎng)開發(fā)目的層的選擇：

應(yīng)在開發(fā)區(qū)總體開發(fā)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，要考慮到將來不同層系井網(wǎng)的相互配合和綜合利用，不能孤立地進(jìn)行比賽；在實(shí)施上要分步進(jìn)行，基礎(chǔ)井網(wǎng)鉆完后，暫不射孔，及時(shí)進(jìn)行油層對(duì)比，進(jìn)一步搞清地質(zhì)情況，掌握其它油層特點(diǎn)。必要時(shí)，修改和調(diào)整原定方案，然后再對(duì)基礎(chǔ)井網(wǎng)射孔投產(chǎn)。基礎(chǔ)井網(wǎng)的部署要求是：

綜上所述，合理的勘探開發(fā)步驟，就是如何認(rèn)識(shí)油田和如何開發(fā)油田的工作程序?？茖W(xué)而合理的油田勘探開發(fā)步驟可使我們對(duì)油田的認(rèn)識(shí)程度逐步提高，而同時(shí)又使開發(fā)措施不斷落實(shí)。但對(duì)于復(fù)雜斷塊油田而言，以上所敘的油田勘探開發(fā)程序則不適用，必須進(jìn)行滾動(dòng)勘探開發(fā)。井網(wǎng)密度（口/km2）井網(wǎng)控制程度%80%砂體延伸長度km儲(chǔ)量控制程度%S上S中S下0123450255075100砂體延伸長度與儲(chǔ)量控制程度統(tǒng)計(jì)關(guān)系曲線24第24頁，共137頁。

第一節(jié)：油田勘探開發(fā)程序

第二節(jié)：油藏評(píng)價(jià)

第三節(jié)：開發(fā)層系劃分與組合

第四節(jié)：井網(wǎng)與開采方式

第五節(jié)：油田開發(fā)方案報(bào)告編寫

第六節(jié)：油田開發(fā)調(diào)整分為六個(gè)部分25第25頁，共137頁。

油藏評(píng)價(jià)

一、油（氣）藏類型及其模型

二、油田開發(fā)模型三、油藏的驅(qū)動(dòng)方式及其開采特征圈閉結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）模型儲(chǔ)層地質(zhì)模型1、邊底水的水柱壓能2、彈性驅(qū)動(dòng)3、溶解氣驅(qū)4、氣頂壓縮氣體膨脹能驅(qū)動(dòng)1、圈閉與油氣藏的基本概念2、圈閉的度量3、油氣藏內(nèi)油、氣、水的分布4、油（氣）藏的分類流體分布模型5、重力驅(qū)動(dòng)6、驅(qū)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換26第26頁，共137頁。一、油（氣）藏類型及其模型1、圈閉與油氣藏的基本概念

所謂油氣藏，應(yīng)理解為：油氣在單一圈閉中的聚集。就是一定數(shù)量的運(yùn)移著的油氣，由于遮擋物的作用，阻止了它們繼續(xù)運(yùn)移，而在儲(chǔ)集層的這部分富集起來，就形成了油氣藏。

油氣藏形成的基本條件是：充足的油氣來源；有利的生、儲(chǔ)、蓋組合；有效的圈閉。油氣藏的重要特點(diǎn)是在“單一的圈閉中”，所謂單一的含意，主要是受單一要素所控制，在單一的儲(chǔ)集層中，在同一的面積內(nèi)，具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)、統(tǒng)一的油、氣、水邊界。

如圖1-2-1所示。同一背斜中有三個(gè)儲(chǔ)集層，分別組成三個(gè)圈閉、三個(gè)不同的壓力系統(tǒng)，不同的油、氣、水邊界，就應(yīng)該認(rèn)為是三個(gè)油氣藏。天然氣石油水27第27頁，共137頁。1、圈閉與油氣藏的基本概念

如是一個(gè)儲(chǔ)集層，但由于斷層的破壞，會(huì)形成兩個(gè)不同要素所控制的圈閉。如圖1-2-2所示，其上盤為受背斜要素所控制的圈閉，其下盤為主要受斷層要素所控制的圈閉，且具有不同的壓力系統(tǒng)和油水邊界。

如果在一個(gè)圈閉中只聚集了石油，則稱為油藏；只聚集了天然氣，則稱為氣藏；二者同時(shí)聚集，則稱為油、氣藏。天然氣石油水28第28頁，共137頁。2、圈閉的度量

圈閉的大小，主要是由圈閉的最大有效容積來度量；圈閉的最大有效容積表示該圈閉能容納油氣的最大體積。因此，它是評(píng)價(jià)油藏圈閉的重要參數(shù)之一。（1）圈閉的閉合高度和閉合面積溢出點(diǎn)：流體充滿圈閉后，開始溢出的點(diǎn)，稱該圈閉的溢出點(diǎn)。閉合面積：通過溢出點(diǎn)的構(gòu)造等高線所圈出的面積，稱該圈閉的閉合面積。而閉合面積越大，圈閉的有效容積也越大。閉合高度：從圈閉的最高點(diǎn)到溢出的點(diǎn)之間的海拔高差，稱該圈閉的閉合高度。閉合高度越大，圈閉的最大有效容積也越大。（2）圈閉最大有效容積的確定圈閉的最大有效容積，決定于圈閉的閉合面積、儲(chǔ)集層的有效厚度及有效孔隙度等有關(guān)參數(shù)。其具體確定方法，可用下列公式表示：

V＝F·H·P式中

V――圈閉最大有效容積，m3；

F――圈閉的閉合面積，m2；

H――儲(chǔ)集層的有效厚度，m；

P――儲(chǔ)集層的有效孔隙度，%。29第29頁，共137頁。3、油氣藏內(nèi)油、氣、水的分布

油氣藏是由巖石和流體兩部分組成，由于重力分異的結(jié)果，油、氣、水的分布，它是按密度大小呈有規(guī)律的分布：氣在上、油在中、水在下；形成油－氣分界面，油－水分界面。在一般情況下，這些分界面是近于水平的，有時(shí)也有傾斜的。在未被破壞的背斜油氣藏中，油－氣分界面及油－水分界面常是近似于水平的，且油、氣、水分界線的水平投影線，往往與構(gòu)造等高線大致平行，其分布如圖1-2-3所示。30第30頁，共137頁。3、油氣藏內(nèi)油、氣、水的分布

（1）含油邊緣：指油水接觸面與含油層頂面的交線。這是油和水的外部分界線，在此界線之外沒有油，只有水。對(duì)氣頂來說則為氣頂邊緣。

（2）含水邊緣：指油水接觸面與含油層底面的交線。它是油和水的內(nèi)部分界線，一般情況下，在此界線內(nèi)，只有油，而沒有可流動(dòng)的水。

（3）油水過渡帶：指含油邊緣與含水邊緣之間的地帶。。

（4）含油面積：指含油邊緣所圈定的面積。

（5）含油（氣）高度：指油、氣接觸面與油藏最高點(diǎn)的海拔高差。

（6）邊水和底水：指水圍繞在油氣藏的四周，在含油氣內(nèi)邊緣以外，襯托著油藏的水，稱為邊水；如油氣藏厚度大，傾角小，在含油邊緣內(nèi)的下部襯托著油藏的水，稱為底水。31第31頁，共137頁。4、油（氣）藏的分類

油藏的分類辦法很多，根據(jù)油藏成因的不同，可把油藏分為三大類：

（1）構(gòu)造油藏：油（氣）聚集在由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而使地層變形（褶曲）或變位（斷層）所形成的圈閉中，稱為構(gòu)造油（氣）藏。這油藏常見的有背斜油藏、斷塊油藏。

（2）地層油藏：油（氣）聚集在由于地層超覆或不整合覆蓋而形成的圈閉中，稱為地層油（氣）藏。其中古潛山油藏是常見的一種。

（3）巖性油藏：油（氣）聚集在由于沉積條件的改變導(dǎo)致儲(chǔ)集層巖性發(fā)生橫向變化而形成的巖性尖滅和砂巖透鏡體圈閉中，稱為巖性油（氣）藏。其中常見的有砂巖透鏡體、巖性尖滅和生物礁塊油（氣）藏。

除了上述三大基本類型的油（氣）藏之外，還有一些隱蔽的或不明顯的油氣藏，稱為特殊油氣藏。32第32頁，共137頁。二、油田開發(fā)模型

油藏在儲(chǔ)層沉積條件的影響下，巖石是不均勻的，孔隙結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。但所有這些儲(chǔ)油介質(zhì)結(jié)構(gòu)可分為粒間孔隙結(jié)構(gòu)、裂縫結(jié)構(gòu)、溶洞結(jié)構(gòu)和它們的復(fù)合結(jié)構(gòu)。油（氣）不僅能被孔隙砂巖所飽含，而且也被飽含于石灰?guī)r、白云巖甚至火成巖的裂縫、微裂縫、洞穴中。因此，建立地質(zhì)模型就是將儲(chǔ)層介質(zhì)結(jié)構(gòu)特征和油藏流體在三維空間的變化和分布規(guī)律加以定量描述。油藏地質(zhì)模型的建立是進(jìn)行油藏經(jīng)營管理的基礎(chǔ)。

圈閉的大小，主要是由圈閉的最大有效容積來度量；圈閉的最大有效容積表示該圈閉能容納油氣的最大體積。因此，它是評(píng)價(jià)油藏圈閉的重要參數(shù)之一。地質(zhì)模型由三個(gè)部分組成：

圈閉結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）模型――圈閉類型、幾何形態(tài)、封蓋層及斷層與空間配置、儲(chǔ)層層面的變化狀態(tài)等。

儲(chǔ)層地質(zhì)模型――儲(chǔ)集體的幾何形態(tài)、連續(xù)性、連通性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、孔隙結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)層參數(shù)的變化和分布、隔層的分布以及裂縫特征分布。

流體分布模型――地層流體（油、氣、水）的性質(zhì)及分布。雙河區(qū)江河區(qū)

巖性圈閉油藏聚集區(qū)（砂巖上傾尖滅）構(gòu)造--巖性油藏聚集區(qū)構(gòu)造（斷鼻）油藏聚集區(qū)33第33頁，共137頁。建立上述模型，首先需要建立五個(gè)子模型：

（1）地層格架模型：它是建立構(gòu)造模型和儲(chǔ)層模型的基礎(chǔ)。主要應(yīng)用高分辨率層序地層學(xué)、利用地震、測(cè)井和巖芯資料建立地層程序格架。

（2）構(gòu)造模型：主要表征構(gòu)造圈閉特征，同時(shí)描述斷層和裂縫的分布、幾何形態(tài)、產(chǎn)狀、發(fā)育程度等特征，這對(duì)于陸相斷塊油藏尤為重要。

（3）沉積模型：為儲(chǔ)層地質(zhì)模型的基礎(chǔ)。主要描述砂體的結(jié)構(gòu)特征，包括沉積環(huán)境、沉積相、沉積模式、砂體形狀、大小、分布極其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、層內(nèi)非滲透或低滲透夾層的幾何形態(tài)、出現(xiàn)的頻率、密度及其與各種微相的關(guān)系。

（4）成巖模型：描述沉巖事件、沉巖序列、演化史、沉巖非均質(zhì)性、孔隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其非均質(zhì)特征等。

（5）流體模型：描述地層流體（油、氣、水）的性質(zhì)和分布狀態(tài)，油氣飽和度及含油產(chǎn)狀的變化，地下水的類型及礦化度等在三維空間上的分布，以及地層流體在流動(dòng)過程中發(fā)生的反應(yīng)和變化。對(duì)油田開發(fā)中后期來說，剩余油的分布則是流體模型的重要內(nèi)容。34第34頁，共137頁。砂體骨架模型砂體屬性模型35第35頁，共137頁。

雙河油田北塊Ⅳ1-3層系滲透率三維模型

雙河油田北塊Ⅳ1-3層系孔隙度三維模型36第36頁，共137頁。

模型的建立對(duì)正確進(jìn)行油藏工程分析和決策起到作用，并有效地指導(dǎo)如下工作：確定不同開發(fā)條件下的油藏動(dòng)態(tài)；進(jìn)行不同注采井網(wǎng)和注采井距下的開發(fā)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)；確定各種可能的開發(fā)策略和調(diào)整方案（如鉆加密井、鉆補(bǔ)充完善井、擴(kuò)邊井、改變開采方式、調(diào)整注采系統(tǒng)等）的開發(fā)效果。

此外，是應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)型的開發(fā)模型，它是建立在對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行整理的基礎(chǔ)上的。經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型可用來估算油田穩(wěn)產(chǎn)年限、產(chǎn)量遞減規(guī)律、含水變化規(guī)律、采收率等。是一種實(shí)用而又簡(jiǎn)便的分析油田動(dòng)態(tài)的方法。37第37頁，共137頁。三、油藏的驅(qū)動(dòng)方式及其開采特征

油藏的驅(qū)動(dòng)方式是全部油層工作條件的綜合。各種驅(qū)動(dòng)方式，也是油藏中排油的主要?jiǎng)恿碓?。這種動(dòng)力既可來自自然界，它與油藏的地質(zhì)條件有關(guān)；又可來自人工補(bǔ)充能量，向油層注入工作劑。要建立哪一種驅(qū)動(dòng)方式，應(yīng)根據(jù)油田開發(fā)需要和油藏的地質(zhì)條件來確定。在自然地質(zhì)條件和開采條件下，油藏中驅(qū)油的動(dòng)力一般有以下幾種：1、邊底水的水柱壓能

如果邊底水與地面水源相連通，供應(yīng)充足，源源不斷，它的液柱壓力就是很強(qiáng)的能量。如果油田面積小，水壓驅(qū)動(dòng)體積好，水的補(bǔ)給量與采出的體積平衡，則在油田開采過程中，產(chǎn)油量和地層壓力也都可以在較長時(shí)間保持穩(wěn)定。而實(shí)際上，大多數(shù)天然水壓驅(qū)油的油田，由于外界水源的補(bǔ)充跟不上能量的消耗，開采達(dá)不到預(yù)期效果。邊水驅(qū)動(dòng)底水驅(qū)動(dòng)38第38頁，共137頁。2、彈性驅(qū)動(dòng)

油層埋藏在地下幾百米到幾千米，其中巖石和它所含流體均勻地承受著幾十到幾百個(gè)大氣壓的壓力，在油層中積蓄了一定的彈性能量。在無邊水、底水或氣頂，且原始?jí)毫Ω哂陲柡蛪毫η闆r下，當(dāng)油層被鉆開采油時(shí)，地層壓力會(huì)逐漸降低，依靠油層巖石和流體的彈性膨脹會(huì)釋放出彈性能量，驅(qū)使原油流動(dòng)，依靠這種能量驅(qū)油的方式叫彈性驅(qū)動(dòng)。這類油藏一般為封閉油藏和斷塊油藏。這類油藏在開采時(shí)，隨著油層壓力的降低，地層將不斷釋放出彈性能將油驅(qū)向井底。如圖1-2-5保持井底流壓不變，油井產(chǎn)量將不斷下降。39第39頁，共137頁。3、溶解氣驅(qū)

在彈性階段，隨著油層地層壓力持續(xù)降低，當(dāng)油層壓力降至低于飽和壓力時(shí)，原處于溶解狀態(tài)的氣體從油中分離出來，氣泡的膨脹能將原油流到井底。就其機(jī)理來說，溶解氣驅(qū)屬于彈性驅(qū)動(dòng)的一種，但其彈性能主要來自氣泡的膨脹，而不是來自液體和巖石的膨脹。形成溶解氣驅(qū)的油藏應(yīng)無邊水、底水或無注入水，無氣頂，或有邊水但很不活躍，油層壓力低于飽和壓力。這類油藏是封閉性的（如巖性油藏）或與外部水體連通性極差。

溶解氣能量在開采過程中，由于氣體比石油容易流動(dòng)，因此往往是氣先溢出來，隨著壓力進(jìn)一步降低，溢出的氣量增加。由于氣體的流度遠(yuǎn)大于原油的流度，氣體搶先流入井底，使驅(qū)油的動(dòng)力很快喪失。隨著溶解在石油中的天然氣大幅度減少，使石油變稠、粘度增加，流動(dòng)性越來越差。當(dāng)油層溶解的天然氣能量消耗完以后，油層內(nèi)還會(huì)留下大量的石油。因此，只依靠溶解氣能量開采的油藏，其采收率很低。40第40頁，共137頁。

溶解氣驅(qū)在生產(chǎn)中表現(xiàn)為:隨著流壓的下降，井底附近嚴(yán)重脫氣，氣油比急劇上升，油井產(chǎn)量下降。當(dāng)油層中能量極大地消耗后，生產(chǎn)油氣比將以很快的速度下降。其開采特征曲線如圖1-2-6所示。

純?nèi)芙鈿怛?qū)油田是較少的，但溶解氣驅(qū)常伴隨著其它驅(qū)動(dòng)類型而同時(shí)出現(xiàn)。從機(jī)理上說，只要油藏中某一點(diǎn)的壓力降至飽和壓力以下，該處就會(huì)出現(xiàn)溶解氣驅(qū)，但這時(shí)油藏從總體上可能仍為另一種驅(qū)動(dòng)方式所控制。41第41頁，共137頁。4、氣頂壓縮氣體膨脹能驅(qū)動(dòng)

氣壓驅(qū)動(dòng)的油藏以存在一個(gè)較大的氣頂為前提，在油層頂部有氣體存在（圖1-2-7）。當(dāng)油田投入開發(fā)后，油區(qū)壓力低于氣頂壓力，引起氣頂膨脹，從油藏中采出的油量由氣頂中氣體的膨脹而得到補(bǔ)給。氣體侵入原來石油貯藏的孔隙，推動(dòng)石油向井底流動(dòng)。由于氣頂?shù)拇嬖?，油藏往往是飽和油藏，所以氣壓?qū)動(dòng)時(shí)，往往或多或少伴隨著一定的溶解氣驅(qū)，但此時(shí)主要驅(qū)動(dòng)力還是氣頂?shù)呐蛎浤?。單純依靠氣頂?shù)呐蛎浤芰块_采時(shí)，地層壓力和產(chǎn)量會(huì)不斷地下降。由于氣體的粘度比石油低的多，氣體很容易沿著油層滲透率比較高的部分向油井突進(jìn)，發(fā)生氣竄。這時(shí)油井產(chǎn)量明顯下降，產(chǎn)氣量急劇增高，甚至只出氣不出油。因此，這種能量開采效果是不好的。42第42頁，共137頁。5、重力驅(qū)動(dòng)

油層傾角較大或油層很厚時(shí)，油層高于井底位置的原油，將由于自身的高差產(chǎn)生位能，靠自身的重力，使油流向低處的井底（圖1-2-8），利用這種能量驅(qū)動(dòng)方式叫重力驅(qū)動(dòng)。

一般情況下，重力作用在油藏開采過程中到處存在。在多數(shù)情況下，與其它能量相比時(shí)，它起的作用不大。重力是一種比較弱的力，只有當(dāng)油藏開采到末期，其它驅(qū)動(dòng)力都變微弱時(shí)，重力才顯示出它的主導(dǎo)作用。重力能否起作用作用，還與地質(zhì)條件有關(guān)。它要求油層具備傾角大、厚度大及滲透性好等條件。

43第43頁，共137頁。彈性產(chǎn)量比計(jì)算公式為：式中：QE――彈性產(chǎn)量比；

Np――試油階段累計(jì)產(chǎn)油量，t；

N――油藏原始地質(zhì)儲(chǔ)量，t；

Ct――油藏總壓縮系數(shù)；

Pi――油藏原始地層壓力，MPa；

P――試采階段末油藏地層壓力，MPa。6、驅(qū)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換

每一個(gè)油藏，都存在一定的天然驅(qū)動(dòng)能量，判斷一個(gè)油藏天然能量的強(qiáng)弱一般根據(jù)以下兩個(gè)指標(biāo)：一是每采出1％的地質(zhì)儲(chǔ)量的壓降值；二是彈性產(chǎn)量比。

每采出1％地質(zhì)儲(chǔ)量的壓降值越小，說明天然能量越充足，或反之；彈性產(chǎn)量比越大，說明天然能量越充足，或反之。

綜合上述兩個(gè)指標(biāo)，可判定油藏能量的充足與否。天然能量驅(qū)動(dòng)能力分級(jí)44第44頁，共137頁。

一個(gè)油藏的驅(qū)動(dòng)方式，是油藏地質(zhì)條件和開發(fā)人工作用的綜合結(jié)果，而不是單一地質(zhì)條件來決定的，在整個(gè)開采過程中更不是固定不變的，它可以隨著開發(fā)的進(jìn)行和開發(fā)措施的改變而發(fā)生變化。

如一個(gè)邊水油藏，邊水比較活躍，在開發(fā)初期，當(dāng)開發(fā)區(qū)產(chǎn)生壓降時(shí)，油藏的彈性能將發(fā)生作用；當(dāng)油藏壓力趨于穩(wěn)定時(shí)，彈性能的作用又被水壓能的作用所淹沒；如果邊水不很活躍，而油藏局部地區(qū)要強(qiáng)化采液，使局部油層壓力降到低于飽和壓力，此時(shí)，該處將轉(zhuǎn)換為溶解氣驅(qū)。45第45頁，共137頁。

在油田開發(fā)過程中，要密切注意生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，分析和判斷油田開采所處的驅(qū)動(dòng)方式，采取必要的措施，使油田開采方式和油藏驅(qū)動(dòng)方式保持在好的方式下，或朝著有利于提高采收率的驅(qū)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換。驅(qū)動(dòng)方式的選擇和確定是油藏工程設(shè)計(jì)必須要進(jìn)行論證的項(xiàng)目之一。選擇驅(qū)動(dòng)方式，必須合理利用天然能量，同時(shí)又能有效地保持油藏能量，達(dá)到合理開采速度和穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間的設(shè)計(jì)要求。利用天然能量開發(fā)的油藏，預(yù)測(cè)開采末期的總壓降必須在油藏允許的范圍內(nèi)。需要人工補(bǔ)充能量的油藏，要依據(jù)油藏地質(zhì)和開采狀況，確定補(bǔ)充能量的時(shí)機(jī)。一般油層壓力不得低于飽和壓力，并要依據(jù)油藏開采的最終采收率、經(jīng)濟(jì)效益論證和確定注入工作劑。注入的工作劑要做室內(nèi)試驗(yàn)，并要結(jié)合地下流體性質(zhì)、儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)和粘土礦物成分，確定注入劑和添加劑。46第46頁，共137頁。河南趙凹油田趙凹區(qū)：如河南油田的趙凹油田趙凹區(qū)，為構(gòu)造巖性油藏，含油面積8.2km2，地質(zhì)儲(chǔ)量484萬噸，儲(chǔ)層物性較好（孔隙度16.7％、滲透率0.248μm2、飽和度65％），原始地層壓力20.5MPa，地飽壓差17MPa，地下原油粘度4.29mPa.s。根據(jù)地層情況，其南部有較大的邊水水域，因此，開發(fā)初期利用天然能量方式開采。1983年4月投入開發(fā)，動(dòng)用儲(chǔ)量122萬噸，年產(chǎn)油保持在3.57—4.68萬噸，開采了四年，總壓降5.15兆帕，邊水能量已不能滿足穩(wěn)產(chǎn)需求，于1987年10月轉(zhuǎn)換開采方式進(jìn)行注水開發(fā)。利用邊水能量采出了地質(zhì)儲(chǔ)量15.94%，取得了較好的開發(fā)效果和經(jīng)濟(jì)效益。47第47頁，共137頁。河南下二門油田中下層系：下二門油田中下層系為背斜油藏，含油面積1.84km2，地質(zhì)儲(chǔ)量209萬噸，油層孔隙度15.8％、滲透率0.806μm2、飽和度70％，原始地層壓力16.5MPa，脫氣原油粘度15.4mPa.s。1978年投入注水開發(fā)，因邊水能量足，從1981年起停止注水，轉(zhuǎn)為天然水驅(qū)開發(fā)。到2008年底，累計(jì)產(chǎn)油77.67萬噸，采出程度達(dá)37.16%，年采液速度17.95%，采油速度0.95%，綜合含水95.01％。48第48頁，共137頁。

第一節(jié)：油田勘探開發(fā)程序

第二節(jié)：油藏評(píng)價(jià)

第三節(jié)：開發(fā)層系劃分與組合

第四節(jié)：井網(wǎng)與開采方式

第五節(jié)：油田開發(fā)方案報(bào)告編寫

第六節(jié)：油田開發(fā)調(diào)整分為六個(gè)部分49第49頁，共137頁。開發(fā)層系劃分與組合

一、多油層油田的非均質(zhì)特點(diǎn)

二、劃分開發(fā)層系的意義三、劃分開發(fā)層系的原則1、合理地劃分開發(fā)層系有利于充分發(fā)揮各類油層的作用1、特性相近的油層組合2、儲(chǔ)量條件1、儲(chǔ)油層性質(zhì)之間的差異2、各層油水關(guān)系的差別3、各層間天然能量驅(qū)動(dòng)方式的差別4、油氣水性質(zhì)、壓力的差別2、劃分開發(fā)層系是部署井網(wǎng)和規(guī)劃生產(chǎn)設(shè)施的基礎(chǔ)3、采油工藝技術(shù)的發(fā)展水平要求進(jìn)行層系劃分4、油田高效開發(fā)要求進(jìn)行層系劃分3、隔層條件4、構(gòu)造、油水分布、壓力、原油物性5、工藝技術(shù)適應(yīng)性50第50頁，共137頁。一、多油層油田的非均質(zhì)特點(diǎn)

油層的非均質(zhì)性是影響多油層開發(fā)部署和制約開發(fā)效果的最重要因素。合理地劃分與組合開發(fā)層系是從開發(fā)部署上解決多油層油田層狀非均質(zhì)性的基本措施。

一個(gè)油田一般有多個(gè)油層組，每個(gè)油層組又有多個(gè)單油層。由于油層性質(zhì)的不同，層間非均質(zhì)性的地質(zhì)特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、儲(chǔ)油層性質(zhì)之間的差異

同一個(gè)油田在縱向上可以有多個(gè)儲(chǔ)油層，在這些儲(chǔ)油層之間，油層性質(zhì)可能差別很大。儲(chǔ)油層巖性是多種多樣的，幾乎各類巖性的地層都可以成為儲(chǔ)集層（如礫巖、砂巖、泥頁巖、碳酸鹽巖、變質(zhì)巖、火成巖）。其次，儲(chǔ)油空間和滲流通道存在很大差異。不論什么巖性的儲(chǔ)集層，儲(chǔ)油空間和流動(dòng)通道無非是孔隙、裂縫和孔洞以及這三種情況的組合。即使在同類儲(chǔ)集空間的油層內(nèi)，如砂巖油層，它們的孔隙大小、形態(tài)及連通關(guān)系仍可能差別很大，有的油層孔隙半徑可相差幾十倍。而油層間滲透率的差異是儲(chǔ)油層物性非均質(zhì)性中最重要的一種。層間滲透率差異大，將對(duì)油田注水開發(fā)效果產(chǎn)生極大影響。51第51頁，共137頁。

如雙河油田含油主體部位屬扇三角前緣相沉積，湖盆小、物源近、坡度陡，形成一套厚油層發(fā)育、非均質(zhì)十分嚴(yán)重的砂體。主要含油層為下第三系核三段，油藏埋深1330-2400m。湖盆陡坡扇三角洲沉積：52第52頁，共137頁。油砂體多，油層含油面積較?。?/p>

各儲(chǔ)層單元含油程度差別較大，最大含油面積9.15Km2，最小僅有0.04Km2，多數(shù)大于1Km2。油層受構(gòu)造及巖性控制，構(gòu)造高部位油層多，厚度大，向兩翼油層減少變薄，構(gòu)造底部位為水層，油水邊界與構(gòu)造基本平行。各油藏由于含油豐度的差異，沒有統(tǒng)一的油水界面，從-1247～-2265m均有分布，油水界面參差不齊。雙河油田油砂體雖多，但主力油層相對(duì)集中，全油田270個(gè)油砂體中原油地質(zhì)儲(chǔ)量最大為614×104t，最小為1×104t，一二類油砂體94個(gè)，占油砂體數(shù)的34.8%，而儲(chǔ)量占83.4%，開發(fā)對(duì)象明確。但油砂體分布系數(shù)低，大于0.5分布系數(shù)的僅占油砂體數(shù)的21.2%，小油砂體多，給開發(fā)調(diào)整帶來困難。53第53頁，共137頁。厚油層發(fā)育，儲(chǔ)層連通性好：

雙河油田以塊狀厚層為主。砂層厚度大于6m的占總厚度的73.2%，有效厚度大于6m的占總厚度的63.2%。近物源的雙河地區(qū)更為突出，分別占總厚度的94.9%和86.2%。單層最大厚度達(dá)42.2米，單層最大有效厚度達(dá)34.6米。夾層頻數(shù)達(dá)0.3個(gè)/m。厚油層由多個(gè)沉積時(shí)間單元的砂體互為疊加構(gòu)成，內(nèi)部發(fā)育許多不滲透的夾層。雙河油田2345井Ⅱ5小層54第54頁，共137頁。各單元非均質(zhì)特征表

由于儲(chǔ)層沉積組合復(fù)雜，巖石粒度粗細(xì)混雜，物性變化大，非均質(zhì)性嚴(yán)重。從滲透率變化看，層間滲透率級(jí)差1.66～7.37，層內(nèi)滲透率級(jí)差達(dá)到5.3～33.2；滲透率變異系數(shù)層間為0.71～0.773，層內(nèi)差異較大為0.489～0.921。非均質(zhì)嚴(yán)重，層內(nèi)非均質(zhì)大于層間非均質(zhì):55第55頁，共137頁。2、各層油水關(guān)系的差別

在各類油藏中，油氣水的關(guān)系以及油氣水層的關(guān)系是很不相同的，有的簡(jiǎn)單、有的就很復(fù)雜。如底水油藏和邊水油藏、帶氣頂油藏和純油藏、邊水的活躍和邊水的不活躍的油藏等。3、各層間天然能量驅(qū)動(dòng)方式的差別

油藏中的天然能量一般有水驅(qū)、彈性驅(qū)、溶解氣驅(qū)、氣頂驅(qū)和重力驅(qū)。若一個(gè)油田在不同油層或在不同區(qū)域，可能有不同的天然能量，或起主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)作用的天然能量不同，且能量的大小亦可能差別很大，在這種情況下，開發(fā)這類油田就要采用不同的開采方式，充分利用天然能量。56第56頁，共137頁。4、油氣水性質(zhì)、壓力的差別

各油層的原油粘度、壓力系統(tǒng)可以存在較大差別，對(duì)待這類油田要采取不同的措施開采。另外，凝析油氣層與一般氣層的開發(fā)亦很大不同，它們的形態(tài)也差別很大。在通常情況下，多油層油田的層間非均質(zhì)比較嚴(yán)重，有的油層在不同的層系中可以由出油變?yōu)椴怀鲇?，也可以由不出油變?yōu)槌鲇?。所以開發(fā)多油層油田，必須十分重視對(duì)開發(fā)層系的劃分與組合。在注水開發(fā)條件下，多油層油田的儲(chǔ)量動(dòng)用程度和水驅(qū)采收率與開發(fā)層系的劃分有著極大的關(guān)系。57第57頁，共137頁。二、劃分開發(fā)層系的意義

合理地劃分與組合開發(fā)層系，是開發(fā)好多油層油田的一項(xiàng)根本性措施。所謂劃分開發(fā)層系，就是把特征相近的油層組合在一起，有單獨(dú)一套開發(fā)生產(chǎn)井網(wǎng)進(jìn)行開發(fā)，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)研究和調(diào)整。1、合理地劃分開發(fā)層系有利于充分發(fā)揮各類油層的作用ESWN下第三系核桃園組核二段核三段ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ如雙河油田含油層系58第58頁，共137頁。

在同一油田內(nèi)，由于儲(chǔ)層在縱向上的沉積環(huán)境及其條件的不同，因而油層特性自然會(huì)有差異，所以開發(fā)過程中層間矛盾不可避免。如對(duì)油田進(jìn)行注水開發(fā)，多油層放在一起，縱向上交互存在，不加區(qū)別籠統(tǒng)注水，在同一注水壓力下，則高滲透油層注入量多、推進(jìn)速度快、壓力明顯上升、形成高壓油層。在采油井中高滲透層產(chǎn)量高、壓力高、見水就早；而低滲透油層注入量少、水推進(jìn)速度慢、形成低壓油層。反映在采油井中，表現(xiàn)為低滲透層的產(chǎn)量低、壓力低、見水晚。在同一口油井中，由于層間干擾，嚴(yán)重影響了低滲透油層的動(dòng)用，影響油田開發(fā)效果。雙河泌11井試油數(shù)據(jù)59第59頁，共137頁。

在注水油田，主要油層出水后，流動(dòng)壓力不斷上升，全井生產(chǎn)壓差越來越小。這樣，注水不好的差油層的壓力可能與全井的流壓相近，因而出油不多或降至不出油。在某些情況下，還會(huì)出現(xiàn)高壓高含水層的液體向低壓層中倒流現(xiàn)象，即見水層與含油層間的倒灌。

由此看來，將多油層合并為一套開發(fā)層系是不合理的，而應(yīng)視不同情況分為若干套開發(fā)層系，用不同的井網(wǎng)和開發(fā)方式生產(chǎn)。因此，合理地組合與劃分開發(fā)層系是實(shí)現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和提高采收率的一項(xiàng)重要措施。60第60頁，共137頁。2、劃分開發(fā)層系是部署井網(wǎng)和規(guī)劃生產(chǎn)設(shè)施的基礎(chǔ)

井網(wǎng)是根據(jù)所組合的層系地質(zhì)條件部署的，離開這一具體的層系，部署的井網(wǎng)就會(huì)變得不合理。雖然層系組合與井網(wǎng)部署是相互依存的，但兩者有不同的側(cè)重面。層系劃分主要解決層間矛盾，通過層系的合理組合，使同一開發(fā)層系內(nèi)各個(gè)層之間的矛盾較小，干擾較?。痪W(wǎng)部署則主要是調(diào)整平面矛盾，通過井網(wǎng)的合理部署，減少平面矛盾和井間干擾。

確定了開發(fā)層系，一般就確定了井網(wǎng)套數(shù)，因而使得研究和部署井網(wǎng)、注采方式以及地面生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)成為可能。61第61頁，共137頁。3、采油工藝技術(shù)的發(fā)展水平要求進(jìn)行層系劃分

一個(gè)多油層油田，油層數(shù)目可能很多，開采井段可達(dá)數(shù)百米。采油工藝的任務(wù)在于充分發(fā)揮各油層的作用，使它們吸水均勻，生產(chǎn)均衡，所以往往采取分層注水、分層采油和分層措施。而分層工藝技術(shù)受條件的限制，不可能達(dá)到很細(xì)的水平，因此必須劃分開發(fā)層系，使一個(gè)生產(chǎn)層系內(nèi)部的油層不致過多，井段不致過長，這樣將能更好地發(fā)揮采油工藝的作用，使油田開發(fā)效果較好。

用一套井網(wǎng)開發(fā)一多油層油田不可能做到充分發(fā)揮各類油層的作用，尤其是當(dāng)主要產(chǎn)油層較多時(shí)，為了充分發(fā)揮各油層的作用，就必須劃分開發(fā)層系，這樣才能提高采油速度，加快油田生產(chǎn)，縮短開發(fā)時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)效益。4、油田高效開發(fā)要求進(jìn)行層系劃分62第62頁，共137頁。三、劃分開發(fā)層系的原則1、特性相近的油層組合

把特性相近的的油層組合在同一開發(fā)層系內(nèi)，以保證各油層對(duì)注水方式和井網(wǎng)具有共同的適應(yīng)性，減少開采過程中的矛盾。油層性質(zhì)相近主要體現(xiàn)在：沉積條件相近，屬于相近的沉積環(huán)境；滲透率相近，即組成層系的基本單元的平均滲透率及滲透率在平面上海拔差異不大；組成層系的基本單元內(nèi)油層的分布面積接近；層內(nèi)非均質(zhì)程度接近；各主要油砂體的幾何形態(tài)及分布狀態(tài)相差不大。

通常情況下，人們以油層作為組合開發(fā)層系的基本單元。有的油田根據(jù)大量的研究和生產(chǎn)實(shí)踐，提出以砂巖組來劃分和組合開發(fā)層系，因?yàn)樯皫r組是一個(gè)獨(dú)立的沉積單元，油層性質(zhì)相近。63第63頁，共137頁。3、隔層條件

各開發(fā)層系間必須有良好的隔層，以便在注水開發(fā)條件下，層系間能嚴(yán)格地分開，以防止不同層系的竄通和干擾，隔層厚度一般要求在5m以上。4、構(gòu)造、油水分布、壓力系統(tǒng)和原油物性

在同一開發(fā)層系內(nèi)，構(gòu)造形態(tài)、油水邊界、壓力系統(tǒng)和原油性質(zhì)應(yīng)比較接近，開采層段不宜過長，以免造成開發(fā)過程的復(fù)雜化。5、工藝技術(shù)適應(yīng)性

劃分開發(fā)層系，要充分考慮采油工藝水平，要在分層開采工藝技術(shù)解決的范圍內(nèi)，開發(fā)層系不宜劃分的過細(xì)，以利于減少建設(shè)工作量，提高經(jīng)濟(jì)效益。2、儲(chǔ)量條件

一個(gè)獨(dú)立的開發(fā)層系應(yīng)具有一定的儲(chǔ)量，以保證油田滿足一定的產(chǎn)油速度，并具有較長的穩(wěn)產(chǎn)期，達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。64第64頁，共137頁。當(dāng)多油層油田具有下列地質(zhì)特征時(shí)，不能用一套開發(fā)層系開發(fā)：

儲(chǔ)層巖性和特性差別較大：因滲透率的差異程度是影響多油層油田開發(fā)效果的根本原因。如圖1-3-1表明兩層系合采時(shí)滲透率比值對(duì)采收率的影響。油氣的物理化學(xué)性質(zhì)不同：如原油粘度的差別，造成注水開發(fā)時(shí)油水流度比差別大，使得油井過早見水，無水采油期短。油層的壓力系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)方式不同。油層的層數(shù)太多，含油層段過大。

綜上所述，正確與合理地劃分開發(fā)層系是油田開發(fā)工作中的一個(gè)基本部署，必須努力做好。多油層油田層系劃分是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的問題，在編制開發(fā)方案時(shí)，應(yīng)對(duì)不同的劃分結(jié)果進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬研究，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的綜合對(duì)比，然后根據(jù)油田開發(fā)的總要求，選擇比較合理的層系劃分。高滲透率層采收率平均采收率低滲透率層采收率65第65頁，共137頁。

第一節(jié)：油田勘探開發(fā)程序

第二節(jié)：油藏評(píng)價(jià)

第三節(jié)：開發(fā)層系劃分與組合

第四節(jié)：井網(wǎng)與開采方式

第五節(jié)：油田開發(fā)方案報(bào)告編寫

第六節(jié)：油田開發(fā)調(diào)整分為六個(gè)部分66第66頁，共137頁。

井網(wǎng)與開采方式

一、合適的井網(wǎng)部署

二、注水開發(fā)三、其它開采方式1、人工注氣開發(fā)2、熱力開采方式1、井網(wǎng)密度2、油水井?dāng)?shù)的確定（一）油田注水時(shí)間（二）注水時(shí)機(jī)（三）油田注水方式1、早期注水2、晚期注水3、中期注水1、油田天然能量的大小2、油田的大小和對(duì)產(chǎn)量的要求3、油田的開采特點(diǎn)和開采方式1、邊緣注水2、切割注水3、面積注水4、點(diǎn)狀注水67第67頁，共137頁。一、合適的井網(wǎng)部署1、井網(wǎng)密度

油田開發(fā)的核心就是要分層系布署開發(fā)井網(wǎng)并使井網(wǎng)井距合理，對(duì)油砂體的控制合理，并能達(dá)到要求的生產(chǎn)能力。因此，井網(wǎng)部署是油田開發(fā)中的一項(xiàng)重要技術(shù)問題。它不僅關(guān)系到油田的開發(fā)效果，而且關(guān)系到油田的投資、建設(shè)速度和經(jīng)濟(jì)效益問題。

所謂井網(wǎng)部署：就是在一個(gè)含油面積上，以多大的井距鉆井采油，也就是說一口采油井能控制多大的面積，通常以“km2/井”表示。假若一口油井控制面積大，就表明井網(wǎng)稀，反之則表示井網(wǎng)密。不同的油田有不同的井網(wǎng)，有時(shí)同一個(gè)油田也常有不同的井網(wǎng)，這是因?yàn)橛筒卦诖笮〉姆植际清e(cuò)綜復(fù)雜的。

合理布井：就是要保證油井都能鉆在油層上，盡可能地多控制住油田，使每口油井力爭(zhēng)做到長期保持旺盛的生產(chǎn)能力，滿足一定的開采速度要求，還要有利于不斷認(rèn)識(shí)、不斷調(diào)整，達(dá)到比較經(jīng)濟(jì)的效果，以保證采出更多的石油。68第68頁，共137頁。

布井的合理性不單純表現(xiàn)在在井網(wǎng)稀或密，而是要有一個(gè)合理的界限。這個(gè)合理的界限就是在滿足采油速度的前提下，以適應(yīng)油層的實(shí)際情況。井網(wǎng)布的稀了，一些分布范圍小的油砂體就漏掉，井網(wǎng)布的太密，又會(huì)造成人力、財(cái)力、物力的浪費(fèi)，還會(huì)影響油田開發(fā)建設(shè)的速度。所以，在部署油田開發(fā)井網(wǎng)時(shí)，首先要考慮滿足開發(fā)數(shù)據(jù)對(duì)采油速度的要求，同時(shí)還要考慮開發(fā)區(qū)的油層分布狀況，對(duì)于大面積分布的油層，開發(fā)初期井網(wǎng)可稀一些，為開發(fā)中、后期開采其它油層和調(diào)整留有充分的余地。還要充分發(fā)揮工藝措施的效果，力爭(zhēng)盡可能少的投資，采出更多的石油，降低采油成本。

井網(wǎng)的部署：一般是先稀后密，以便在油田開發(fā)中，根據(jù)開采情況的變化，對(duì)原設(shè)計(jì)的井網(wǎng)進(jìn)行適時(shí)的、靈活的加密調(diào)整，以提高油田的最終采收率。69第69頁，共137頁。2、油水井?dāng)?shù)的確定

井網(wǎng)密度必須滿足采油速度的要求，即必須有足夠的井?dāng)?shù)，保證產(chǎn)量達(dá)到規(guī)定的采油速度。確定油水井的數(shù)目，根據(jù)開發(fā)區(qū)的采油速度，地質(zhì)儲(chǔ)量為N，面積A，試采資料確定的平均單井日產(chǎn)油量為q，采油時(shí)率為k，計(jì)算出生產(chǎn)井?dāng)?shù)n和生產(chǎn)井的井網(wǎng)密度D：n=N*Vo/365*k*q

D=n/A

根據(jù)設(shè)計(jì)的注采井網(wǎng)（注采系統(tǒng)）確定的注采井?dāng)?shù)比可計(jì)算出注水井?dāng)?shù)。

N*注采井?dāng)?shù)比。

井打的越多、越密，則井網(wǎng)對(duì)油層控制程度越高，為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和提高最終采收率創(chuàng)造了條件。但是井網(wǎng)密度增加到一定程度后，再加密井網(wǎng)，對(duì)油層的控制就不會(huì)有顯著的增加，且井間干擾程度越來越大，單井產(chǎn)量降低（圖1-4-1）,經(jīng)濟(jì)效果變差（圖1-4-2）。圖1-4-1

油田產(chǎn)量與開發(fā)井?dāng)?shù)關(guān)系示意圖

合理井?dāng)?shù)經(jīng)濟(jì)界限井?dāng)?shù)

圖1-4-2

經(jīng)濟(jì)效益與開發(fā)井?dāng)?shù)關(guān)系示意圖70第70頁，共137頁。71第71頁，共137頁。二、注水開發(fā)

要把石油從地下采出來，靠的是油層內(nèi)的壓力。油層壓力就是驅(qū)油的動(dòng)力，在驅(qū)油過程中要克服各種阻力，首先要克服油層中細(xì)小孔道的阻力，還要克服井筒內(nèi)液柱的重量和管壁摩擦等阻力，往往天然能量是不夠的，達(dá)不到油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和提高油田采收率的目的。在長期的油田開采生產(chǎn)實(shí)踐中，人們找到了一種辦法，就是用人工向油層內(nèi)注水、注氣或注其它溶劑向油層輸入外來能量，保持注采平衡。尤其是注水已成為主要油田的開采方式，得到廣泛應(yīng)用。

主要有四個(gè)方面的因素：（1）一般都有可利用的水資源。（2）注水是相對(duì)容易的，因?yàn)樵谧⑺械乃旧砭途哂幸欢ǖ乃畨?。?）水在油層中的波及能力較高。（4）水在驅(qū)油方面是有效的。72第72頁，共137頁。

在我國，已投入開發(fā)的油田基本上發(fā)現(xiàn)于陸相含油氣盆地內(nèi)，沉積模式以河流－三角州砂體為主。如大慶、勝利油田的主要產(chǎn)層為下K~E湖成三角洲復(fù)合砂巖體。在這樣的沉積環(huán)境中，砂體沉積小，側(cè)向延續(xù)性差。在特定的石油地質(zhì)條件下，不易形成大形天然水驅(qū)驅(qū)動(dòng)油藏，大部分油田天然能量不足，需要注水補(bǔ)充能量，以保持高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和較高的采收率，所以注水開發(fā)仍然是今后我國大多數(shù)油田的主要開采方式。

用注水方式開發(fā)的油田也存在不足，這主要是注水開發(fā)油田的采收率較低，人工注水時(shí)的無水采收率一般為地質(zhì)儲(chǔ)量的5%～8%，甚至更低。原油粘度愈大，油層的非均質(zhì)愈嚴(yán)重，井網(wǎng)愈稀，則無水采收率愈低，達(dá)到相同采出程度所需注水量愈大。

大部分可采儲(chǔ)量將在中、高含水期采出。這給油田的中、后期開發(fā)帶來很多困難。73第73頁，共137頁。

另外，對(duì)于注水開發(fā)油田，由于油井與油井之間、注水井與油井之間、注水井與注水井之間存在強(qiáng)烈的相互影響。

因此，在注水開發(fā)的油田，布井必須把相互連通的全部油水井作為相互聯(lián)系又相互制約的一個(gè)開采系統(tǒng)整體考慮。這樣注水開發(fā)的油田就必須有一套合理的注采系統(tǒng)，使油田在此系統(tǒng)的控制下長期生產(chǎn)。而井網(wǎng)及注水方式的確定是油田開發(fā)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。74第74頁，共137頁。（一）油田注水時(shí)間

油田合理的注水時(shí)間和壓力保持水平是油田開發(fā)的基本問題之一。對(duì)不同類型的油田，在油田開發(fā)的不同階段進(jìn)行注水，對(duì)油田開發(fā)過程的影響是不同的，其開發(fā)效果也有較大的差別。一般從注水時(shí)間上大致可分為三種類型：早期注水、晚期注水、中期注水。1、早期注水

早期注水就是在油田投產(chǎn)的同時(shí)、投產(chǎn)初期進(jìn)行注水；或在油層壓力下降到飽和壓力之前就及時(shí)進(jìn)行注水，使油層壓力始終保持在飽和壓力以上或保持在原始?jí)毫Ω浇Ｓ捎谟蛯訅毫Ω哂陲柡蛪毫?，使油層?nèi)不脫氣，原油性質(zhì)較好。注水以后，隨著含水飽和度增加，從注水端到采油端之間，前緣隨時(shí)間推移，由來水方向向產(chǎn)油方向移動(dòng)，兩相流動(dòng)區(qū)不斷擴(kuò)大，純油區(qū)不斷縮小，到產(chǎn)油端見水時(shí)，油層內(nèi)就只剩下兩相流動(dòng)區(qū)。75第75頁，共137頁。

早期注水可使油層壓力始終保持在飽和壓力以上，使油田有較高的產(chǎn)能，并有利于生產(chǎn)壓差的調(diào)整，有利于保持較高的采油速度和實(shí)現(xiàn)較長的穩(wěn)產(chǎn)期。但這種方式使油田投產(chǎn)初期注水工程投資較大，投資回收期較長，所以早期注水方式不是對(duì)所以油田都是經(jīng)濟(jì)合理的，對(duì)地飽壓差較大的油田更是如此。76第76頁，共137頁。2、晚期注水

晚期注水是指油田利用天然能量開發(fā)時(shí)，當(dāng)天然能量枯竭以后進(jìn)行的注水。這時(shí)的天然能量將由彈性驅(qū)轉(zhuǎn)化為溶解氣驅(qū)。所以在溶解氣驅(qū)之后注水，稱為晚期注水，也稱二次采油。溶解氣驅(qū)以后，原油嚴(yán)重脫氣、粘度增加，采油指數(shù)下降、產(chǎn)量下降。注水以后，油層壓力回升，但一般只是在低水平上保持穩(wěn)定。由于大量溶解氣已被采出，壓力恢復(fù)后，只有少量游離氣重新溶解到原油中去，溶解氣和原油性質(zhì)不能恢復(fù)到原始值。因此注水后采油指數(shù)不會(huì)有大的提高，而此時(shí)注水將形成油水兩相或油氣水三相流動(dòng)，滲流過程變得更加復(fù)雜。77第77頁，共137頁。

對(duì)原油粘度和含蠟量較高的油田，還將由于脫氣使原油具有結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì)，滲流條件更加惡化。但晚期注水方式使初期生產(chǎn)投入少，開采成本低。對(duì)原油性質(zhì)好，面積不大且天然能量比較充足的油田可以考慮采用。78第78頁，共137頁。3、中期注水

中期注水介于早期注水和晚期注水兩種方式之間，即投產(chǎn)初期依靠天然能量開采，當(dāng)油層壓力下降到飽和以后，在生產(chǎn)氣油比上升到最大值之前進(jìn)行注水。在中期注水時(shí)，油層壓力保持的水平可能有兩種情形：

使油層壓力保持在飽和壓力或略低于飽和壓力，在油層壓力穩(wěn)定條件下，形成水驅(qū)混氣油驅(qū)動(dòng)方式。如果保持在飽和壓力，此時(shí)原油粘度低，對(duì)開發(fā)有利；如果油層壓力略低于飽和壓力（一般認(rèn)為在15％以內(nèi)），此時(shí)從原油中析出的氣體高尚未形成連續(xù)相，這部分氣體有較好是驅(qū)油作用。通過注水逐步將油層壓力恢復(fù)到飽和壓力以上，此時(shí)脫出的游離氣可以重新溶解到原油中，但原油性質(zhì)卻不可能恢復(fù)到原始狀態(tài)，產(chǎn)能也將低于初始值，然而由于生產(chǎn)壓差可以大幅度提高，仍然可使油井獲得較高的產(chǎn)量，從而獲得較長的穩(wěn)產(chǎn)期。79第79頁，共137頁。

對(duì)于中期注水，初期利用天然能量開采，在一定時(shí)機(jī)及時(shí)進(jìn)行注水，將油層壓力恢復(fù)到一定程度。這種注水開采使開發(fā)初期投入少，經(jīng)濟(jì)效益好，也可以保持較長穩(wěn)產(chǎn)期，并且不影響最終采收率。對(duì)于地飽壓差較大的油田，是比較適用的。80第80頁，共137頁。（二）注水時(shí)機(jī)

一個(gè)具體油藏要確定最佳注水時(shí)機(jī)時(shí)，要考慮以下幾個(gè)因素：1、油田天然能量的大小

不同油田，由于各自的地質(zhì)條件不同，天然能量的類型是不一樣的，能量大小也不一樣。要確定一個(gè)油田的最佳注水時(shí)機(jī)，首先要研究油田天然能量的大小，研究能量在開發(fā)過程中可能起到的作用。如有的邊水充足且很活躍，水壓驅(qū)動(dòng)能量能夠滿足油田開發(fā)要求時(shí)，就不必采用人工注水方式開采；有的油田地飽壓差較大，有較大的特性能量，此時(shí)就不必采用早期注水?？傊M量利用天然能量，提高經(jīng)濟(jì)效益。2、油田的大小和對(duì)油田產(chǎn)量的要求

不同油田由于地質(zhì)和地理?xiàng)l件以及儲(chǔ)量規(guī)模的不同，對(duì)產(chǎn)量的需求是不同的。從經(jīng)濟(jì)技術(shù)角度看，宏觀經(jīng)濟(jì)的石油市場(chǎng)對(duì)其影響也是不同的。81第81頁，共137頁。3、油田的開采特點(diǎn)和開采方式

由于不同油田的地質(zhì)條件差別較大，因此其開采方式的選擇對(duì)注水時(shí)間的確定也有一定的關(guān)系。采用自噴開采時(shí)，就要求注水時(shí)間相對(duì)早一些，壓力保持水平相對(duì)要高一些。有的油田原油粘度高，油層非均質(zhì)性嚴(yán)重，只能適合機(jī)械采油方式時(shí)，油層壓力就沒有必要保持在原始油層壓力附近。就不一定采用早期注水開發(fā)。

另外，還要考慮油田經(jīng)營管理者所追求的目標(biāo)，這些目標(biāo)可能有：原油采收率最高；未來的純收益最高；投資回收期最短；油田的穩(wěn)產(chǎn)期最長。

總之確定開始注水最?yuàn)A時(shí)機(jī)最好辦法是先設(shè)計(jì)幾個(gè)可能的開始注水時(shí)間，計(jì)算可望達(dá)到的原油采收率、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，然后研究對(duì)達(dá)到期望目標(biāo)的影響因素。82第82頁，共137頁。（三）油田注水方式

油田注水方式指注水井在油藏中所處的部位和注水井與生產(chǎn)井之間的排列關(guān)系。目前現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的注水方式或注采系統(tǒng)，主要有邊緣注水、切割注水、面積注水、點(diǎn)狀注水四種。1、邊緣注水

邊緣注水就是把注水井按一定的形式，在油田邊部鉆一批注水井，進(jìn)行注水。邊緣注水方式適用的條件：一般在油藏面積不大；構(gòu)造比較完整；油層分布比較穩(wěn)定，含油邊界位置清楚；邊部與內(nèi)部連通性好，油層流動(dòng)系數(shù)較高，特別是注水井的邊緣地區(qū)要有好的吸水能力，保證壓力能夠有效地傳播，水線均勻地推進(jìn)。邊緣注水根據(jù)油水過渡帶的地質(zhì)情況，又分為以下三種：83第83頁，共137頁。（1）緣外注水（邊外注水）

注水井按一定方式分布在外油水邊界處，向含油區(qū)內(nèi)注水，如圖1-4-3所示。這種注水方式要求含水區(qū)內(nèi)滲透性與采油區(qū)之間的滲透性較好，不存在低滲透帶或斷層。緣外注水示意圖圖

84第84頁，共137頁。（2）緣上注水（邊上注水）

注水井按注水井按一定方式分布在油水過渡帶上，向油區(qū)內(nèi)注水。這種方法適用于油水過渡帶外緣的地層滲透率明顯變差的油區(qū)（圖1-4-4）。緣上注水示意圖

（3）邊內(nèi)注水

注水井按一定方式分布在內(nèi)含油邊界以內(nèi)，向油區(qū)注水（圖1-4-5）。這種方法適用于油水過渡帶地層滲透性很差或過渡帶不適宜注水的情況。

邊內(nèi)注水示意圖

采用邊緣注水方式時(shí)，注水井排布置一般與等高線平行，而且生產(chǎn)井排和注水井排基本上與含油邊緣平行，這樣有利于油水前緣的均勻向前推進(jìn)，以取得較高采收率。邊緣注水的優(yōu)點(diǎn)比較明顯，主要是：油水界面比較完整，水線移動(dòng)均勻，逐步由外油藏內(nèi)部推進(jìn)，因此控制較容易，無水采收率和低含水采收率較高。85第85頁，共137頁。

這種注水方式也存在一定的局限性，如注入水利用率不高，一部分注入水向邊外四周擴(kuò)散。由于能夠受到注水井排有效影響的生產(chǎn)井排一般不多于三排，因此對(duì)較大的油田，其構(gòu)造頂部井往往得不到注入水的能量補(bǔ)充，形成低壓帶，在頂部區(qū)域易出現(xiàn)彈性驅(qū)或溶解氣驅(qū)。在這種情況下，僅僅依靠邊緣注水就不夠了，應(yīng)該采用邊緣注水并輔以頂部點(diǎn)狀注水方式開采，或采用環(huán)狀注水方式。

環(huán)狀注水的特點(diǎn)是：注水井按環(huán)狀布置，把油藏劃分為兩個(gè)不等區(qū)域，其中較小的是中央?yún)^(qū)域，而比大的是環(huán)狀區(qū)域，如圖1-4-6所示。理論研究表明，當(dāng)注水井按環(huán)狀布置在相當(dāng)于油藏半徑的0.4倍的地方時(shí)，能達(dá)到最佳效果。環(huán)狀注水示意圖

86第86頁，共137頁。2、切割注水

切割注水方式：就是利用注水井排將油藏切割成為若干區(qū)塊，每一個(gè)切割區(qū)可看成一個(gè)獨(dú)立的開發(fā)單元，分區(qū)進(jìn)行開發(fā)和調(diào)整，這種布井形式稱為切割注水或行列切割注水，見圖1-4-7。兩排注水井之間可以布置三排、五排生產(chǎn)井。兩排列注水井排之間的區(qū)域叫切割區(qū)。切割區(qū)是獨(dú)立的開發(fā)單元，亦稱為開發(fā)區(qū)或動(dòng)態(tài)區(qū)。兩個(gè)注水井排之間的垂直距離稱為切割距。切割距的大小取決于油層連通狀況、滲透率高低以及對(duì)采油速度的要求。注水井排的分布方向稱為切割方向，一般分為橫切割、縱切割和斜切割。切割注水示意圖

87第87頁，共137頁。

切割注水方式適用于：油層面積大、穩(wěn)定分布且具有一定的延伸長度、儲(chǔ)量豐富、油層性質(zhì)穩(wěn)定的油田；在切割區(qū)內(nèi)，注水井排與生產(chǎn)井排間要有好的連通性；油層滲透率較高，具有較高的流動(dòng)系數(shù)。這樣，注水效果能較好地傳遞到生產(chǎn)井排，以便確保所要求的采油速度。

采用切割注水方式的優(yōu)點(diǎn)是：（1）可根據(jù)油田的地質(zhì)特征來選擇切割井排的最佳切割方向和切割區(qū)的寬度；（2）可以優(yōu)先開采高產(chǎn)地帶，使產(chǎn)量很快達(dá)到設(shè)計(jì)要求；（3）根據(jù)對(duì)油藏地質(zhì)特征新的認(rèn)識(shí)，可便于修改和調(diào)整原來的注水方式。另外，切割區(qū)內(nèi)的儲(chǔ)量能一次全部動(dòng)用，提高采油速度，這種注水方式能減少注入水的外逸。2、切割注水88第88頁，共137頁。

這種注水方式也有其局限性，主要是：

（1）不能很好地適應(yīng)油藏的非均質(zhì)性，對(duì)于平面上油層性質(zhì)變化較大的油田，有相當(dāng)部分的水井處于低滲透地帶，影響注水效率；（2）注水井間干擾大，井距小的干擾更大；（3）行列注水方式是多排開采，中間井排由于受到第一排井的遮擋作用，注水受效程度明顯要差；（4）在注水井排兩側(cè)的開發(fā)區(qū)內(nèi)，油層壓力不總是一致，其它地質(zhì)條件也不相同，油層有可能出現(xiàn)區(qū)間不平衡，增加平面矛盾。2、切割注水89第89頁，共137頁。3、面積注水

面積注水方式：是將注水井與生產(chǎn)井按一定幾何形狀和一定的比例均勻地部署在整個(gè)開發(fā)區(qū)上進(jìn)行注水和采油的系統(tǒng)。這種注水方式實(shí)質(zhì)上是把油田分隔成許多更小的單元。一口注水井和幾口生產(chǎn)井構(gòu)成的單元稱為注采井組，又稱注采單元。

面積注水方式適用的油層條件為：油層分布不規(guī)則，延伸性差；油層滲透性差，流動(dòng)系數(shù)低；油田面積大，但構(gòu)造不完整，斷層分布復(fù)雜；面積注水方式亦適用于油田后期強(qiáng)化開采。對(duì)于油層具備切割注水和其它注水方式，但要求達(dá)到更高的采油速度時(shí)，也可考慮采用面積注水方式。

在面積注水方式下，所有油井都處于注水井第一線，有利于油井受效；注水面積大，注水受效快；每口油井有多向供水條件，采油速度高。由于面積注水的特點(diǎn)較顯著，目前面積注水方式幾乎被所有注水開發(fā)油田或進(jìn)行二次采油油田所采用。90第90頁，共137頁。

根據(jù)采油井和注水井相互位置的不同，面積注水可分為四點(diǎn)法、五點(diǎn)法、七點(diǎn)法、九點(diǎn)法、歪七點(diǎn)法等（圖1-4-8）。不同的注水系統(tǒng)都是以三角形或正方形為基礎(chǔ)的開發(fā)井網(wǎng)。在假定油田具有足夠大的線性尺寸前提下，可以用以下參數(shù)表示布井方案的主要特征：生產(chǎn)井?dāng)?shù)與注水井?dāng)?shù)比m，每口注水井的控制面積單元F；在正方形和三角形井網(wǎng)條件下井網(wǎng)的鉆井密度S（每口井的控制面積），井間距離為a。面積注水示意圖3、面積注水91第91頁，共137頁。

直線排狀系統(tǒng)：注水采油井的排列關(guān)系為一排生產(chǎn)井和一排注水井，相互間隔、相互對(duì)應(yīng)，井排中井距與排距可以不等。在此系統(tǒng)下：

m＝1：1；

F＝2a2；S＝a2。布井系統(tǒng)以正方形井網(wǎng)為基礎(chǔ)：

五點(diǎn)系統(tǒng)：油水井均勻分布，相鄰井點(diǎn)位置構(gòu)成正方形，油井在注水井正方形的中心，構(gòu)成一個(gè)注水單元。此時(shí)m＝1：1；F＝2a2；S＝a2.。這是一種常用的強(qiáng)注強(qiáng)采的注采方式。

反九點(diǎn)系統(tǒng)：每個(gè)注水單元為一個(gè)正方形，其中有一口注水井和八口生產(chǎn)井。注水井位于注水單元中央，四口生產(chǎn)井布在四個(gè)角上，另四口井布于正方形四個(gè)邊上。此時(shí)，m＝1：3；F＝4a2；S＝a2.。3、面積注水92第92頁，共137頁。3、面積注水布井系統(tǒng)以正方形井網(wǎng)為基礎(chǔ)：

正九點(diǎn)系統(tǒng)：每個(gè)注水單元為一個(gè)正方形，其中有一口生產(chǎn)井和八口注水井。生產(chǎn)井位于注水單元中央，八口注水井布于四角和四邊。在此方式下：m＝1：3；F＝1.333a2；S＝a2。

反方七點(diǎn)（歪四點(diǎn)）系統(tǒng)：注水井的井點(diǎn)構(gòu)成三角形，生產(chǎn)井布于三角形中心，即生產(chǎn)井構(gòu)成歪六邊形。在此系統(tǒng)下，：m＝2：1；F＝3a2；S＝a2。

方七點(diǎn)系統(tǒng)：注水井構(gòu)成六邊形，生產(chǎn)井在中心。此時(shí)，m＝1：2；

F＝1.5a2；S＝a2。93第93頁，共137頁。3、面積注水布井系統(tǒng)以三角形井網(wǎng)為基礎(chǔ)：

反七點(diǎn)（正四點(diǎn)）系統(tǒng)：注水井的井點(diǎn)位置構(gòu)成正三角形，中心為生產(chǎn)井，而生產(chǎn)井構(gòu)成六邊形，注水井在中心。在此情況下，m＝2：1；F＝2.598a2；S＝0.866a2。

七點(diǎn)系統(tǒng)：每一個(gè)注水單元為一個(gè)正六邊形，注水井布于正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，生產(chǎn)井位于中央。此時(shí)，m＝1：2；

F＝1.299a2；S＝0.866a2。

交錯(cuò)排狀系統(tǒng)：在此系統(tǒng)時(shí)，注水井排與生產(chǎn)井排相互間隔布置，注水井與生產(chǎn)井呈交錯(cuò)排列狀分布，此時(shí)，m＝1：1；

F＝1.732a2；S＝0.866a2。94第94頁，共137頁。

另外，有些注采井的井網(wǎng)，如兩點(diǎn)法和三點(diǎn)法，則是為了某種可能的試注目的而采用的孤立布井方式，其余大部分注采井網(wǎng)屬于重復(fù)周期布井。不同面積井網(wǎng)的參數(shù)4、點(diǎn)狀注水

是在切割注水的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)井投產(chǎn)一段時(shí)間后，選擇個(gè)別井點(diǎn)轉(zhuǎn)為注水稱為點(diǎn)狀注水。當(dāng)中間井排被斷層遮擋或受第一排生產(chǎn)井的節(jié)流作用，注水效果不好時(shí)，采用點(diǎn)狀注水可改善開發(fā)效果。點(diǎn)狀注水的特點(diǎn)是注水見效快，井網(wǎng)形狀不固定，水淹區(qū)分散。95第95頁，共137頁。三、其它開采方式

在油田的開發(fā)過程中，把氣體用人工方法注入到油層中去，以保持和提高油層壓力。

人工注氣分為頂部注氣和面積注氣兩種：頂部注氣就是把注氣井布置在油藏的氣頂上，向油層注氣，以保持油層壓力；面積注氣是把注氣井與采油井按某種幾何形狀，根據(jù)需要布置在油田的一定面積上，進(jìn)行注氣采油。1、人工注氣開發(fā)96第96頁，共137頁。

人工保持油層地層壓力的辦法，要根據(jù)油田的具體情況而定。人們最初向油層注水，是在油田開采了相當(dāng)長的時(shí)間，其自然能量接近枯竭的時(shí)候，為了進(jìn)一步采出油田中剩余油而進(jìn)行的，采取的是晚期注水。

在長期的油田開采實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)保持油層壓力越早，地下能量損耗就越少，能開采的石油也將越多，于是就有意識(shí)地在油田開發(fā)初期向油層注水保持壓力，采用早期注水的方式。目前很多專家針對(duì)特低滲透油田壓力一旦下降，即使再注水增大地層壓力，油井產(chǎn)油量也很難恢復(fù)的特性，提出在油田開發(fā)以前就開始注水，以保證特低滲透油田的穩(wěn)產(chǎn)。隨著油田開發(fā)技術(shù)水平的不斷提高，人們發(fā)現(xiàn)除了注水可補(bǔ)充地層能量外，向地層注氣或注入其它溶劑可以降低原油的粘度，改善其流動(dòng)性的特點(diǎn)，從而達(dá)到提高油田采收率的目的。97第97頁，共137頁。2、熱力開采方式