油田开发的基础知识和可行方案

第一章油田开发基础及开发方案

本章规定掌握内容（8课时）

•掌握油气田开发的基础知识及开发方案设计的基本原理、措施，会进行油田开发技术及经济指标计算；

・油田开发方案研究内容及所需动态资料，油田开发的方针、原则及合理开发程序。

•油田地质模型的建立，储层精细地质研究的内容和措施。

•多种驱动方式及影响产能原因。

­层系划分与组合的意义、原则和措施。

•多种注水方式的合用性及影响注水开发效果口勺重要原因。

•布井方式选择、井网密度计算。

•多种计算开发指标措施的基本原理，经济指标及经济评价。

•开发方案优化及选择措施。

一种含油构造通过初探，发现工业油气流后来，紧接着就要进行详探并逐渐投入开发“，听谓油田开发,

就是根据详探成果和必要的生产试验资料，在综合研究的基础上对具有工业价值的油田，按TT油市场口勺需

求，从油田的实际状况和生产规律出发，以提高最终采收率为目口勺，制定合理的开发方案，并对油田进行

建设和投产，使油田按方案规划口勺生产能力和经济效益进行生产，直至油田开发结束时全过程。油田开发

必须根据一定的技术方针来进行，在制定油田开发技术方针时要考虑采油速度（即年产油量占油藏可采储

量口勺比例）、油田地下能量的运用和补充、采收率的大小、稳产年限、经济效益及工艺技术等原因。

一种油田在明确的开发技术方针指导下，要想进入正规的开发，必须编制好油田开发方案，即根据油

田开发的J基础知识，对油田日勺开发程序、开发方式、层系划分、注水方式、井网密度、布井方式及经济指

标等各原因进行充足的论证、细致日勺分析对比，最终制定出符合实际、技术上先进、经济上优越日勺方案。

第一节油田开发方案的重要内容及资料准备

一、油田开发方案的重要内容

在编制油田开发方案之前，必须对物探（重要弄清地下构造）、钻井、录井、取心、测井、分析化验各

项工作获得的成果，进行综合地质研究，编制多种地质图件，并根据所钻详探井、评价井、资料井及必要

的试验区口勺井所录取的静态资料和试油试采的动态资料•，研究开发区的静态地质特性及动态反应状况，从

而编制出正式开发方案，以指导开发区全面进行开发。在正式开发方案中必须对如下的油藏工程问题加以

研究。

1）分层系开采的油藏要合理划分与组合开发层系；

2）不一样开发层系经济合理的井网密度；

3）油藏的驱动方式及油井口勺采油方式；

4）生产井的合理工作制度；

5）需注水开发口勺油藏，还要确定不一样层系的合理注水方式，注水井口勺合理工作制度及最佳注水时机;

6）保持压力水平；

7）合理采油速度，预测稳产年限及最终采收率；

8）对断块油田，分开发单元研究其静、动态特性及各单元油藏工程技术对策；

9）对低渗透油田，要研究裂缝方位与井网优化配置和采用水平井整体注水开发裂缝性低渗透油藏；

10）对于稠油油田需研究热采问题；

11）开发区经济技术指标，预测油田开发趋势；

12）多种开发方案的分析对比，提出最优方案。

以上问题的J研究完毕之后，就要提出开发方案实行的规定和环节、开发设计井位图和完整的开发方案

汇报。

二、油田开发方案所需资料

编制油田开发方案需大量的静、动态资料，对开发区掌握状况越多，编制的开发方案越符合该区的实际

状况，在编制i种区的油田开发方案时需要如下资料：

1.地质特性资料

通过地震资料分析，用钻井、取心、地球物理测井及试油等手段，要掌握开发区地层、构造、油层、

储集层、隔层与夹层、油藏类型、地质储量等静态特性方面的资料。

2.室内物理模拟试验资料

通过室内物理模拟研究，掌握岩石润湿性，油、水相对渗透率，水敏、速敏、酸敏，水强油微观特性,

常温、常压及高温、高压下流体口勺物性参数等方面的资料。

3.压力、温度系统及初始油分布资料

用测试资料回归可以得出不一样油藏，不一样区块或不一样砂岩组口勺压力和深度、温度和深度关系曲

线，从而判断油藏的压力系统和温度系统，并由油层中部深度求得原始地层压力及原始油藏温度的数值。

运用相对渗透率曲线及测井曲线解释资料，对要开发区域口勺初始油饱和度进行分析得出其变化规律。

4.动态资料

运用试油试采井，获得单井日产油量的数值，并掌握其产油量、压力、含水随时间的变化规律，分析

采出（油、液）指数与生产压差随含水口勺变化和产出油的含硫、含蜡、密度及凝固点。而对于要进行注水

开发的油藏通过试注要掌握注入量随注入压力变化规律及分层吸水量方面的资料。

5.某些特殊资料

进行开发方案设计时，对于某些油藏需要掌握夹层分布对开发动态影响，底水油藏射开程度对生产口勺

影响，油层厚度和渗透率比值对底水油藏开发效果及采收率影响口勺各原因等方面的资料。对于灰岩和碳酸

盐岩油藏，需要掌握油藏裂缝特性方面的资料；对于低渗油藏，需要掌握低渗油藏驱替特性方面口勺资料。

总之，在开发方案设计之前，对油藏各方面的J资料掌握得越全面越细致，做出的开发方案就会越符合

实际，对某些一时弄不清晰开发方案设计时又必需的资料，则应开展室内试验和开辟生产试验区。

第二节油田地质模型的建立

油层对比和划分：根据沉积的旋回性、原则层、油层物性、油水系统、流体性质、隔层条件及电性特

性，可以对油层进行详细的对比和划分。

通过油层对比在油层组基础上分为砂岩组，然后在砂岩组基础上分为小层。

在对油层进行研究时，要阐明油层的沉积相、油层物性、分布面积、厚度、有效厚度以及构成油层岩

石H勺岩性。有关储集层精细地质研究H勺特点、内容、技术、理论和措施详见本章第三节。

四、隔层及夹层

隔层及夹层对油气田开发具有很重要的作用，尤其是层系划分，分采分注。对隔层及夹层的研究重要

论述其岩性、物性、厚度分布及性质。

五、油藏

对油藏要进行压力系统、流体性质、油水界面、油藏类型的研究，尤其对油藏类型的研究更为重要。

六、储量

在建地质模型时，必须对储量加以阐明，确定计算储量的措施和储量参数，还要计算溶解气储量和可

采储量。

第三节储集层精细地质研究

一、储集层精细研究的分类及储集层非均质性的五个层次

储集层研究有三个大的I方面，即沉积体系口勺研究（包括沉积相，沉积与剥蚀的过程，沉积事件序列、

沉积过程等）、储集层非均质性（包括多种断裂构造）和成岩作用的研究，其关键是储集层欧I非均质性。

对一种油藏而言储集层非均质性大体可分为五个层次：第一层次是油藏规模的沉积相及导致口勺层间非

均质性；第二层次是油层规模欧J沉积微相及砂体切叠和相变关系；第三层次是砂体内韵律性、沉积构造构

造等丰均质性；第四、第五层次则是岩心及孔隙规模的非均质性。

二、储集层精细研究的特点和内容

1.储集层精细研究的重要特点和技术规定

储集层精细研究或精细油藏描述是指油田进入高含水期、特高含水期后，为了使油田经济有效地开发,

提高油田采收率，以弄清油田的剩余油分布特性、规律及其控制原由于目的所进行的储集层定量化精细研

究。考虑到所能获得的J资料状况和确定剩余油分布的规定及未来H勺发展趋势，储集层精细研究或精细油藏

描述应当具有下述特点。

（1）精细程度较高

体现出幅度不大于或等于5m的构造，微构造图的等高线不大于或等于5m；应体现出断距不大于或等

于5m,长度不大于100m的断层。

建立H勺三维数据地质模型，三维网格日勺精度至少在50mx50mx（0.2〜1.0）m以内。

（2）基本单元较小

储集层精细研究的基本单位既不是小层也不是单砂体，而应是流动单元。

流动单元是指一种油砂体及其内部因受边界线制、不持续薄隔挡层、多种沉积微界面、小断层及渗透

率差异等导致的渗流特性相似、水淹特性一致的储集层单元。在•种小层或单砂体内部也许细分出多种流

动单元，也也许就是一种即油砂体自身。不一样流动单元水淹状况可以不相似，有的也许只有残存油，有

时已被水洗净，有的仍有可动油等等“流动单元划分的粗细与当时口勺技术水平和要处理的生产问题有关.

因此流动单元的提出既反应了储集层研究的精细化，又能紧密地与储集层中的油水运动规律相结合，

它的识别和划分不能单靠静态资料，而必须有水淹剖面、水淹测井、检查井、分层测试等油田动态资料。

它的井间对比及空间构造问题更需要露头口勺精细研究给以处理。因此此后精细油藏描述的最小最基本单位

应当是流动单元。同步，描述应当包括了从大到小，即从油田规模一层系一分层一小层一单砂体规模直到

流动单元规模的多种层次的平面和剖面上口勺储集层非均质性。

（3）与动态结合较紧密

储集层精细研究不是一种单一的地质静态描述，而必须与油田生产动态资料紧密结合。用动态口勺历史

拟合修正静态口勺地质模型。

（4）预测性更强

能比较精确的预测井间砂体和物性的空间分布以及多种夹层和断层。

（5）计算机化程度高

小层对比和沉积微相划分人机联作或较强H勺自动化；有完整H勺储集层研究综合数据库；地质、地震、

测井、动态数据一体化处理及建模系统化、计算机化；大多数图件由计算机制作完毕。

2.储集层精细研究的内容

储集层精细研究规定定量化和精细化程度很高，一般重要包括下述内容：

1）沉积微相细分、组合特性和空间配置关系；

2）各微相砂体内部建筑构造特性及物性参数分布：

3）不一样沉积类型储集层地质知识库和原型模型的建立；

4）流动单元划分与对比及流动单元H勺空间构造；

5）以微构造研究为主的微地质界面研究；

6）露头储集层研究的应用措施和应用效果及类比条件等；

7）多种地质记录学尤其随机建模措施的适应条件、检查原则及软件研究；

8）注水开发过程中储集层物性动态变化空间分布规律研究；

9）水淹层测井解释及有关理解剩余油分布状况的生产测井及解释；

10）层理、孔隙构造、粘土矿物等研究；

11）精细储集层预测模型建立；

12）地质、油藏、数模一体化研究剩余油分布特性及规律。

通过上述研究所要处理的I关键问题是：建立储集层预测模型，确定剩余油分布特性及规律。因此需要

建立比要预测的储集层愈加精细的参照物或模板，即要有各类储集层口勺原型模型和地质知识库，并要有一

套确实可行口勺数学预测措施和软件，即地质记录学及其随机建模措施。

三、储集层预测内容及措旅

1.储集层预测内容及措施

储集层预测的目的就是为油藏数值模拟提供可靠H勺地质模型，从而为油田开发提供技术根据，其内容

包括：泥页岩等隔、夹层的分布；岩相、沉积相的分布；储集层物性分布；断层、裂缝的分布。储集层预

测的措施如下所述：

（1）地质记录随机模拟措施

运用记录学措施，模拟随机地质参数变量在井间的分布，建立模型，进行横向预测。重要的地质记录

随机建模措施有布利恩（Boolean）模拟措施、示性点过程措施、模拟退火措施、序贯模拟措施、截断高

斯模拟措施及概率场模拟措施。

（2）分形几何学措施

分形几何学措施用于描述自然界中不规则形态和参数变化剧烈并且具有某种记录规律的场。因此非均

质性严重的储集层进行条件模拟时，可应用分形几何模拟技术。

（3）神经网络措施

神经网络是20世纪80年代以来迅速发展起来的一项新技术，它提供了两种基本的措施来进行条件

模拟。第一种措施是运用合适的网络来对能量函数或损失函数进行优化；第二种措施是运用神经网络口勺模

式识别能力，进行自动识别，无需对条件数据的变差函数模型进行详细的拟合就可恢复其内在日勺空间构造.

因此可以运用到储集层非均质性的描述中。

2.储集层预测措施评述

目前，储集层预测的新理论、新措施不停出现，如分形理论、遗传算法及神经网络技术等。但地质记

录的随机建模措施在实际应用还存在着许多局限性：如随机模拟所产生的油藏地质模型口勺好坏强裂依赖于

所假设口勺随机函数的模型及所具有的数据；随机模拟所产生的多种数值怎样用于油藏工程计算中；对于随

机模拟所产生口勺多种等概率的油藏数值模型，怎样挑选最能代表真实地质状况的模型进行流动模拟等。

随机模拟措施可应用于各个阶段口勺油藏描述，如在油田初期评价阶段，可将其应用于岩相、沉积相口勺

划分和空间展布、储集层砂体连通性研究、储集层参数（如孔隙度、渗透率等）的空间分布等；在油田开

发阶段，可研究储集层可采油气的空间分布、储集层产量预测、含水率预测以及流动单元的定量研究等。

对于分形几何学来说，纵横向的分维数H勺假设问题，不一样的地区不一样样，应用时一定要进行验证。

目前的分形几何应用仅可用于地层和构造较简朴的状况，对于有复杂地质状况的地区（如断层多、地层严

重变形H勺地区）还需要做大量的研究，措施中只考虑了一种来源H勺资料，当有更多的其他类型的资料时，

怎样考虑进去，这一点在随机建模中非常重要。分形有无方向性，不一样沉积环境和相的储集层中，储集

层参数H勺分形维数是不是同样也是较重要H勺。在神经网络措施中，怎样选择有代表性的训练样本，同步保

证计算H勺成果收敛是难点。在储集层预测过程中，预测措施的选择以及多种不一样类型的数据的综合，是

决定储集层预测效果的关键。

第四节整装储量油田合理开发程序

储量集中、丰度较高的整装储量油田的合理开发程序把油田从勘探到投入开发的过程划提成几种阶段,

合理地安排钻井、开发次序和对油藏的研究工作，尽量用较少口勺井，较快口勺速度，获得对油田口勺基本认识,

编制油田开发方案，指导油田逐渐地投入开发。

不过，由于不一样油田的沉积环境和油层特性千差万别，因此，一种油田从初探到投入开发详细应当

划分几种环节，各个步聚之间怎样衔接配合，每个环节又怎样详细执行等，应根据每个油田的详细状况而

定，下面以大庆油田为例简介整装储量油田口勺合理开发程序。

一、开辟生产试验区

1.开辟生产试验区的）目的

深刻认识油田代I地质特点。通过生产试验区较密井网区I解剖，重要弄清油层的）构成及其砂体口勺分布状

况，掌握油层物性变化规律和非均质特点，为新区开发提供充足口勺地质根据。

贯彻油田储量计算。油田口勺储量及分布是油田开发的物质基础，但运用探井、资料井计算储量，由于

井网密度较小，储量计算总有一定日勺偏差。因此对一种新油田来讲，贯彻油田储量是投入开发前日勺一项十

分重要日勺任务。

研究油层对比措施和多种油层参数日勺解释图版。通过实际资料和理论分析，找出符合油田状况的多种

研究措施。

研究不一样类型油层对开发布署的规定，可为编制开发方案提供本油田的实际数据。探井、资料井H勺

试油、试采资料，只能提供有关油井生产能力、油出天然能量和压力系统等大体资料，一般不能提供注水

井的吸水能力、注水开发过程中油水运动特点以及不一样开发布署对油层适应性的资料。但通过生产试验

区，可以弄清油田天然能量H勺可运用程度、合理的注水方式、层系H勺划分与组合、井网的部置、油井H勺开

采方式、油水井H勺工作制度以及对地面油气集输的规定等。

2.开辟生产试验区的原则

生产试验区开辟的位置和范围对全油田应具有代表性。试验区•般不要过于靠近油田边缘，所开辟H勺

范围也应有一定的比例。

试验区应具有相对的独立性，把试验区对全油田合理开发H勺影响减小到最小程度。

试验项目要抓住油田开发H勺关键问题，针对性要强，问题要揭发得清晰，开采速度要较高，使试验区

的开发过程一直走在其他开发区H勺前面，为油田开发不停提供实践根据。

生产试验区要具有一定的生产规模，要使所获得的多种资料具有一定的代表性。

生产试险区的开辟应尽量考虑地面建设、运送条件等方面口勺规定，以保证试险区开辟的速度快、效果

好。

二、分区钻开发资料井

1.钻开发资料井的目的

研究解释单油层物性参数口勺措施，全面核算油层参数，为充足运用生产试验区的解剖成果，掌握新区

地质特性打好基础，以逐渐探明扩大开发的地区；

理解不一样部位、不一样油层口勺生产能力和开采特点。在钻完开发资料井后来，要进行单层和多种多

层组合下H勺试油试采、测压力恢复曲线等，并理解新区的生产能力和开采特点。

2.开发资料井的布署原则

开发资料井时布署重要针对那些构成比较单一、分布比较稳定口勺主力油层组;

开发资料井的布署应考虑到油田构造的不一样部位，使其所获得的资料能反应出不一样部位的变化趋

开发资料井应首先在生产试验区H勺邻近地区集中钻探，然后再根据逐渐开发的需要，向外扩大钻探。

三、布署基础井网

1.基础并网的布署对象

对于油层较多，各类油层差异大，分布相对比较稳定，油层物性好，储量比较丰富，上、下有良好口勺

隔层，生产能力比较高，具有独立开采条件的I区块可以作为基础并网布置的对象。

2.基础井网的J任务

基础井网是开发区的第一套正式开发井网，它应合理开发主力油层，建成一定口勺生产规模；

兼探开发区的其他油层，处理探井、资料井所没有完毕的任务，弄清这些油层的分布状况、物理性质

和非均质特点。

3.基础并网的布署

基础井网口勺布署应当在开发区总体开发设想的基础上进行，要考虑到未来不一样层系井网的互相配合

和综合运用，不能孤立地进行布署。

掌握井网在实行上要分步进行，基础井网钻完后，暂不射孔，及时进行油层对比，弄清地质状况，掌

握其他油层特点，核算基础并网布署，贯彻开发区的全面设想，编制开发区的正式开发方案，并进行必要

的调整。如为了提高注水开发效果，在断层附近的低渗透率区局部地进行注采系统和开发层系的调整，为

了保证每套层系的独立开发条件，对隔层进行必要的调整，然后对基础井网再射孔投产。

四、编制正式开发方案

1.编制正式开发方案遵照的原则

（1）研究采油速度和稳产期限

采油速度和稳产期的I研究，必须立足于油田的地质开发条件、工艺技术水平以及开发的经济效果，用

经济指标来优化最佳的采油速度和稳产期限。

（2）确定开采方式和注水方式

在开发方案中必须对开采方式做出明确规定。对必须注水开发H勺油田，则应确定初期注水还是晚期注

水。

（3）确定开发层系

一种开发层系，是指某些独立H勺、上下有良好隔层、油层物性相近、驱动方式相近、具有一定储量和

生产能力的油层组合而成的，它用一套独立的井网开发，是一种最基本的开发单元。

（4）确定开发环节

开发环节是指从布署基础井网开始，•直到完毕注采系统，全面注水和采油的I整个过程中所必经的阶

段和每步的详细做法。它包括布署基础并网、确定生产井网和射孔方案及编制注采方案。

（5）确定合理布井原则

合理布井规定在保证采油速度H勺前提下，采用井数至少的井网，井最大程度地控制地下储量，以减少

储量损失，对注水开发的油田还必须使绝大部分储量处在水驱范围内，保证水驱储量最大。由于井网波及

到油田的基本建设及生产效果等问题，因此必须做出方案的综合评价，并选最佳方案。

（6）确定合理的采油工艺技术和储量集中、中度较高的增产增注措施

在方案中必须针对油田的详细开发特点，提出应采用的采油工艺手段，尽量采用先进的工艺手段，使

地面建设符合地下实际，使增产增注措施可以充足发挥作用。

2.正式开发方案的实行

在正式开发方案的实行中，一种关键的问题就是怎样提高渗透率较低、分布不够稳定油层的开发效果

问题。

一种合理的J开发程序，只是指导了油田上各开发层系初期时合理开发布署，指导了油田合理口勺投入开

发，为开发油田打下了基础。但在油田投入开发后来，地下油水就处在不停欧I运动状态之中，地下油水分

布时刻发生着变化，多种不一样类型油层地质特性对开发过程的影响将愈加充足地体现出来。因此，在开

采过程中，还需要分阶段有计划地进行调整工作，以不停提高油田口勺开发效果。

第五节断块油田合理开发程序

断块油田的地下状况比整装储量油田复杂得多，因此需根据其特点，研究其合理口勺开发程序，以提

高油田H勺开发效果。

一、断块油田的地质特点

一种油气资源丰富的断陷中，有多种类型的复式油气汇集区（带），有凸起型的、斜坡型的、凹中背

斜型的，也有凹内地层岩性复式油气汇集区带。在各类油藏中，那些含油面积比较小，圈闭受断层控制的

油藏，一般称作断块油田。断块油田与一般隆起圈闭为主的构造油田有明显的不一样。一般构造油田，油

气受构造控制，虽然构造也受某些断层分割，但断层对全油田的油、气、水分布及原油物性影响不大，油

层含油连片分布，在油田范围内一般具有统一口勺含油层系和油气界面。而断块油田的重要特点是：

1）油气藏重要受断层控制；

2）断层多、断块多、断块平均面积在5km2以内；

3）断块之间含油特性差异大：断块之间油层物性、厚度差异大；断块之间流体性质一般有差异，断

块之间主力油层往往不相似，断块之间油、气藏类型往往不相似，驱动能量也有差异.一种断块内，往往

有的断块有气顶，有的没有，有的断块边水能量充足，有的边水能量差，或者没有边水；

4）油层受断层分割，含油连片性差，有口勺断块不一样层位油层叠合也不能连片含油；

E）断块之间，以及同一断块不一样层位口勺油层往往没有统一口勺油水界面。

断层油田日勺地质特点阐明，要弄清晰断块油田的地下状况，尤其是弄清晰复杂小断块油田的地下状况,

要比弄清晰一般构造油田的地下状况口勺难度大得多。通过对断块油田复杂性的详细分析，发目前众多口勺断

块中，大口勺断块地下状况相对简朴某些。被断层切割零碎的小断块，油水关系、储油特性都远比较大断块

复杂。因此对复杂小断块油田地下状况日勺认识，仅仅依托少数探井是难以弄清晰的I,因此，对于断块油田

来说，勘探和开发不能截然分开，整个勘探和开发的J过程，都是不停对地下状况加深认识的过程。

二、断块油田的重要类型

根据断块油田原油和油层物性及天然能量的大小，一般将断块油田提成如下三大类：

1）天然能量低，油层和原油性质很好的油田。此类断块油田的特性是：断块面积小、天然能量低，

一般是弹性驱动或溶解气驱动，也有小气顶与溶解气混合驱动。油层物性中等，油层i般能在全断块内（或

断块内大部分地区）分布。原油性质比很好,地面相对密度一般在0.85左右,地下原油粘度一般为2-4mPa

*So

2）天然能量高，油层和原油性质很好日勺油田。此类油日天然能量高，边水活跃。

3）稠油油田。此类断块油田的特性是：原油密度和粘度大，地面相对密度绝大多数在0.9以上，个

别高达0.98以上；原油地下粘度〜般为20〜50mPa・s,个别高达1000mPa・s以上；油层物性很好，孔隙

度一般为30%左右，个别高达38%,渗透率一般为0.5〜1Hm2,个别达lOum?以上；原始气油比低，大

多数不超过30,低口勺达16；油藏天然能量小，油藏在一次开采中，以溶解气驱和重力驱为主，边水能量和

弹性能量不大。

三、断块油田的合理开发程序

在总结我国渤海湾油层二十数年勘探开发经验的基础上，根据复式油气汇集区（带）的共性，提出

了一种最优化口勺勘探开发程序和措施.由于复式油气汇集区（芍）的地质特性十分复杂，只能采用逐渐认

识、分布实行、勘探开发交叉并举、滚动前进的措施。预探井获工业油气流后，勘探开发分四个环节进行。

1.精细地震详查

以较大附则网密度（一般测网为1kmx1km或（）.5kmx0.5km）进行地震详查。在条件具有的构造带,

要及早开展三维地震工作，最大程度地查明构造、断块，提供一张精确口勺构造图（1:10000〜1:2500比例

尺的构造图），以满足整体解剖时需要。尤其强调的I是，经钻探发现工业油气流后，在地下构造、断块不

清的状况下，不能大批上钻机。

2.评价性详探

评价性详探的重要任务是探明主力油气藏（富块），或主力油气层系，计算基本探明储量，估计全带

的控制储量。其措施是:

1）立足于二级构造整体布署，深浅兼顾；

2）详探井钻断块的高点，沿断层找高产，一种断块打1〜2口井，发现高产富集区，控制含油面积；

3）重点取心，中途测试，分组试油，查明主力油层产能。取心进尺要占探井总进尺的2%以上，千方

百计地取到主力油气层岩心。

3.详探与开发相结合，开发主力油气藏（或含油层系）

开发主力油气藏的重要任务是编制出主力油藏（或含油层系）H勺一次开发方案，详探其他区块，实现

储量升级。其措施是：

1）对已基本探明储量的断块（主力油藏）布署开发基础井网，钻开发准备井；

2）在开发并网中选择部分井，对主力油层不避夹层持续取心，收获率达90%以上；

3）密闭取心，单层试油，求取储量与开发参数；

4）进行油层层组划分、小层对比、断块油藏核算；

5）充足采用新技术、新工艺，如钻定向井、丛式井，数字测井，中途测试和迅速化验分析；

6）根据整带探明储量和控制储量，进行总体口勺地面工程设计。在建设程序上，可先上骨架工程，建设

集输站、注水站“至于连接每口油、水井的管线，要到完井后再上，以便合理地设计管径大小。地面工程

设计要留有余地，以便改建、扩建。

4.持续滚动勘探开发

持续滚动勘探开发的重要任务是：

1）探明一块开发一块，各区块相继投入开发；

2）老开发区调整挖潜，不停发现新油气藏，弥补递减，略有增产。

复杂口勺断块油田与整装的大油田不一样样，不也许一次编出一种完整的J开发方案，要伴随认识口勺不停

深化，分步编制，分期实行。其措施是：

第一步，先编制布井方案，对已基本探明储量的区块确定并网密度，编制一次开发方案，继续详探其

他层系。

第二步，编制注水方案，开发井网钻完后，根据小层对比、断块划分和油田地质研究成果，确定注采

井别，提出射孔方案和注水方案。

第三步，调整完善方案，根据生产动态分析♦，布署调整井，完善注采系统。

第六节油藏驱动方式及开采特性

油藏的驱动方式是全部油层工作条件的综合，它是指油层在开采过程中，主要依靠

哪一种能曩来9掰.~

驱动方式时油田开发来说具有重要的意义。油藏的驱动方式不同，开发方式也不同,

从而在开发过程中产量、地层压力、生产气迪比等重要开发指标有不同的变化特征。因

此，驱动方式会影响到合理选择注慰卜我先方案及合理的开发制度和单井工作制度.

这些因素又会彩响最终采收率0一

一、弹性驱动“

依靠油层岩石和流体的弹性膨胀能量驱

油的油藏为弹性驱成。在该种驱动方式下油

藏无边水（底水或注入水），或有边水而不活

跃，油藏压力始终高于饱和压力。油藏开始

时，随着压力的降低，地层将不断释放出弹

性能量，蝉哭朋底。其开采特征曲线如

图1T所示.一

二、溶解气驱动。

当油层压力下降到低于饱和压力时，随

着压力的降低，溶解状态的气体从原油中分

离出来，形成气泡，气泡膨胀而将石油推向井

图1T弹性驱动油藏开采特征曲线♦

底。〃

尸-地层压力；q-产油量；d

R-生产?迪比〃形成所胆敢迪癖或无殂水（底水或注

入水）、无气顶，或有边水而不活跃，地层压

力低于饱和压力。，

由于地层压力急剧下降，井底附近六重脱与，油层孔隙中便很快形成两相流动，随

着压力的降偏逸出的气量噌加，相应的3涌饱和度和相对渗透率则不断减少，使油的

流动更加困难；同时，原油中的避解气逸出后，使庾油的粘度噌加，因而油井产量和累

由于地层压力急剧下降井底附区在重脱气，油层孔隙中便很快形成两相流动，随

着压力的降低，逸出的气量噌加，相应的含■油饱和度和相对渗透率则不断减少，便油的

流动更加困难；同时，原油中的次解氢鳏后，使原油的粘度噌加，因而油井产量和累

积采油量开始以较快的速度下降。开发初期

压降较小时，礴比急剧噌加，地层能量大

大消耗，最后枯竭，所以w迪比开始上升很

快，然后又以很快的速度卡降。其开采特征

如图1-2所示.3

三、水压驱动〃

当油藏存在边水或底水时，则会形成水

压驱动・水压驱动分为刚性龙娜感性去驱

两种•"

1.刚性水驱”

驱动能量主要是边水（或底水、注入水）的重力作用,形成刚触哪般条件是：油

层与边水或底水相连通；水层有露头，且存在着良好的供水水源，与油层的高差也较大;

油水层都具有良好的渗透性；在油水区间又没有断层遮挡。因此，该驱动方式下能翼供

给充足，其水侵量完全补偿了液体采出量，总压降越大，则采海量越大，反之当总压降

保持不变时，液体流量基本不变。，

油藏进入稳定生产阶段以后，由于有充

足的边水、底水或注入水，能量消耗能得到

及时的补充，所以在整个开发过程中，地层

压力保持不变。随着原油的猱圾当边水、

底水或盛獭炼油井后，油井开始见水，

含水将不断噌加，产油量也开始下降，而支

谈曩逐渐熠加。开采过程中气全部呈溶解或

态，因M气迪比等于原始溶解氮迪比.其开

采特征如图1-3所示.一

2.弹性水驱”

弹性梯现是依靠采出液体便含水

图1-3刚愣得麟藏开采特征曲线，

区和含油区压力降低而释放出的弹性能量来p-地层压力；q-后谓堡；q-产油量；

进行开采的。具开采特征为，当压力降到封P-源通医；R-生产醐比

闭边缘后，要保持井底压力为常薮，地层压

力将不断下降，因而产量也将不断下降，由于地层压力高于饱和压力，因此不会出现脱

气，W迪比不变。其开采特征如图1-4所示。〃

应最理性水骈的条件是：边水活跃程度不能弥补惠遭量，一般边水无露头，或有露

头但水源供给不充足；或存在断层或雌变化等方面的原因。若采用人工注水时，注水

速度赶不上采液速度，也会出现弹性水驱的特征。〃

一般来说，弹性水压驱动的躯动能量是

不足的，尤其当开采速度较大时，它很可能

向着弹性-溶解式驱混食驱动方式转化。“

四、气压驱动〃

当油藏存在气顶时，气嬲©压缩气为

驱油的主要能量，该驱动方式称气压驱动。

气压驱动可分为刚性式麴弹性气驱。〃

1.刚性气压驱动〃

只有在人工向螃逵久，并且注入量足

以使开采过程中地层压力保持稳定时，才能

呈现刚性气压驱动。在自然条件下，如果气

-产油量；R-生产气搜比，顶颇妣食油区的体积大得多，能够使得在

开采过程中气顶或地层压力基本保持不变或

下降很小，也可看作是刚性气压驱动,但这种情况是较少见的.“

该驱动方式的开采特征与刚触要

的开采特征相似，开始地层压力、产量和

气油比基本保持不变，只是当油气边界线

不断推移至油井之后，油井乃娟w侵，则

瓦迪比噌加，其开采特征如图1-5所示一

2.弹性气压驱动一

弹性气压驱动和刚性气压驱动的区别

在于，当冤顶的体积较小，而又没有进行

迂颓情况下，随着采油量的不断噌加，

气体不断膨胀，其膨胀的体积相当于采出

原油的体积。虽然在原油走出过程中，由

于压力下降，要从油中分离出一部分溶解

图1-5刚性气压驱动油藏开采特征曲线•

气，这部分气体将补充到亮顶中去,但总

夕-地层压力；q-产油量；R-生产气迪比“

的来说影响较小，所以地层能量还是要不

断消耗，即使减少走谖重,甚至停立，也不会使地层压力恢复到京始状态。由于地层压

力的不断下降，使得产油量不断下降，同时，气体的饱和度和相对渗透率却不断提高，

因此气迪比也就不断上升，其开采畤征如图L6所示

五、重力驱动“

靠原油自身的重力接迪颗1井底称为重力驱油.一般油藏，在其开发过程中，重力

驱油往往是与其它能量同时存在的，但多数所起的作用不大。以重力为主要驱动能量的

多发生在油田开发后期或其它能量三枯竭的情况下，同时还要求油层具备倾角大、厚度

大、渗透性好等条件.开采时，含油边缘逐渐向下移动，地层压力（油柱的静水压头）

随时间而减小，油井产量在上!除油边缘到达油井之前是不变的，具开采特征如图1-7

所不。一

图1-6弹性气驱油藏开采特征曲线图1-7重力驱动油藏开采特征曲线。

小地层压力；q-产油量；R-生产豆油比p-地层压力；q-产油量；R-生产气油比“

第七节多油层油田开发层系的划分与组合

一、划分开发层系的意义

目前世界投入开发的多油层大油田，在大量进行同井分采口勺同步，基本上采用划分多套开发层系进行

开发的措施。

L合理划分开发层系，可发挥各类油层的作用

合理地划分与组合开发层系，是开发好多油层油田的•项主线措施。所谓开发层系，就是把特性相近

H勺油层组合在一起，采用单独一套开发系统进行开发，并以此为基础进行生产规划、动态研究和调整。

在同一油田内，由于储油层在纵向上的沉积环境及其条件不也许完全一致，因而油层特性自然会有差

异，因此在开发过程中层间矛盾也就不可防止要出现。若高渗透层和低渗透层合采，则由于低渗透层口勺油

流动阻力大，生产能力往往受到限制；低压层和高压层合采，则低压层往往不出油，甚至高压层日勺油有也

许窜入低压层。在水驱油田，高渗透层往往很快水淹，在合采的状况下会使层间矛盾加剧，出现油水层互

相干扰，严重影响采收率。

2.划分开发层系是布署并网和规划生产设施的基础

确定了开发层系，就确定了井网套数，因而使得研究和布署井网、注采方式以及地面生产设施的I规划

和建设成为也许。开发区的每一套开发层系，都应独立进行开发设计和调整，对其井网、注采系统、工艺

手段等都要独立做出规定。

3.采油工艺技术的发展水平规定进行层系划分

一种多油层油田，其油层数目诸多，往往多达几十个，开采井段有时可达数百米。采油工艺口勺任务在

于充足发挥各类油层的作用，使它们吸水均匀、出油均匀，因此，往往采用分层注水、分层采油和分层控

制口勺措施。由于地质条件的复杂性，目前的分层技术还不也许到达很高日勺水平，因此，就必须划分开发层

系，使一种开发层系内部的油层不致过多、井段不致过长。

4.油田高速开发规定进行层系划分

用一套井网开发一种多油层油田必须充足发挥各类油层作月，尤其是当重要出油层较多时，为了充足

发挥各类油层作用，就必须划分开发层系，这样才能提高采油速度，加紧油田的生产，从而缩短开发时间,

并提高基本投资的周转率。

二、划分开发层系的原则

总结国内外在开发层系划分方面口勺经验教训，合理地划分与组合开发层系应考虑的原则是：

1)把特性相近的油层组合在同一开发层系以保证各油层对注水方式和井网具有共同的适应性，以减少

开采过程中的层间矛盾。

油层性质相近重要体目前：沉积条件相近；渗透率相近；组合层系的I基本单元内油层H勺分布面积靠近;

层内丰均质程度相近。

一般人们以油层组作为组合开发层系的基本单元。有的油田根据大量的研究工作和生产实践，提出以

砂岩组来划分和组合开发层系，由于它是一种独立的I沉积单元，油层性质相近。

2)一种独立的开发层系应具有一定H勺储量，以保证油田满足一定H勺采油速度，具有较长H勺稳产时间，

并到达很好的经济指标。

3）各开发层系间必须具有良好的隔层，以便在注水开发的条件下，层系间可以严格地分开，以保证层

系间不发生串通和干扰。

4）同一开发层系内油层日勺构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应比较靠近。

5）在分层工艺所能处理FI勺范围内，开发层系不适宜划分过细，以便减少建设工作量，提高经济效益。

第八节砂岩油田注水开发

一、油田注水方式

所谓注水方式，就是油水井在油藏中所处的部位和它们之间的排列关系。目前国内外应用的注水方式或

注采系统，重要有边缘注水、切割注水、面积注水和点状注水四种方式。

1.边缘注水

采用边缘注水方式时条件为：油田面积不大，构造比较完整、油层稳定、边部和内部连通性好，流动

系数较高，尤其是钻注水井的边缘地区要有很好的吸水能力，能保证压力有效地传播，使油田内部受到良

好口勺注水效果。

边缘注水根据油水过渡带H勺油层状况又分为如下三种：

（1）边外注水（缘外注水）

注水井按一定方式（一般与等高线平行）分布在外油水边缘处，向边水中注水。这种注水方式规定含

水区内渗透性很好，含水区与含油区之间不存在低渗透带或断层。

（2）缘上注水

由于某些油田在含水外缘以外口勺地层渗透率明显变差，为了提高注水井口勺吸水能力和保证注入水的驱

油作用，而将注水井布在含油外缘上，或在油藏以内距含油外缘不远口勺地方。

（3）边内注水

假如地层渗透率在油水过渡带很差，或者过渡带注水主线不合适，而应将注水井布置在内含汕边界以

内，以保证油井充足见效和减少注水外逸量。

2.边内切割注水方式

对于面积大，储量丰富、油层性质稳定的油田，一般采用内部切割行列注水方式。在这种注水方式下,

运用注水井排将油藏切割成为较小单元，每一块面积（一种切割区）可以当作是一种独立的开发单元，可

分区进行开发和调整。

边内切割注水方式合用H勺条件是，油层大面积分布（油层要有一定口勺延伸长度），注水井排上可以形

成比较完整日勺切割水线；保证一种切割区内布置的生产井和注水井均有很好的连通性；油层具有较高口勺流

动系数，保证在一定的切割区和一定H勺井排距内，注水效果能很好地传到生产井排，以便保证在开发过程

中到达所规定的采油速度。

采用内部切割行列注水日勺长处是：可以根据油田的地质特性来选择切割井排的I最佳方向及切割区日勺宽

度（即切割距）；可以根据开发期间认识到的油田详细地质构造资料，深入修改所采用於J注水方式；用这

种切割注水方式可优先开采高产地带，从而使产量很快到达设计水平；在油层渗透率具有方句性的条件下,

采用行列井网，由于水驱方向是恒定日勺，只要弄清油田渗透率变化日勺重要方向，合适地控制注入水流动方

向，就有也许获得很好的开发效果。不过这种注水方式也暴露出其局限性，重要是：这种注水方式不能很

好地适应油层的非均质性；注水井间干扰大，井距小时干扰就更大，吸水能力比面积注水低：注水井成行

排列，在注水井排两边的开发区内，压力不需要总是一致，其地质条件也不相似，这样便会出现区间不平

衡,内排生产能力不易发挥,而外排生产能力大、见水快.

在采用行列注水的同步，为了发挥其专长，减少其不利之处，重要采用的措施是：选择合理的切割宽

度；选择最佳的切割并排位置，辅以点状注水，以发挥和强化行列注水系统；提高注水线同生产井井底（或

采油区）之间的I压差等。

3.面积注水方式

面积注水方式是将注水井按一定几何形状和•定H勺密度均匀地布置在整个开发区上，多种井网的特性

如图1-8所示。根据采油井和注水井之间的互相位置及构成井网形状的不一样，面积注水可分为四点法面

积注水、五点法面积注水、七点法面积注水、九点法面积注水，歪七点面积注水和正对式与交错式排状注

水。

七点并网是由一口注水并加周围六口生产井构成的。每口注水井影响六口油井，而每口油井则受三口

注水井影响，这样井网的注水井与生产井数之比为1:2。

因为之＜1，所以双曲线型些减时的递减率亦随着产量的下降而减小。根据上面

的推证得知，在初始递减率相同的条件下，指数型递减产量下降的最快,一

由于包＜1且0＜月＜1，通过取对数比较可知。

由或（15-21）、式（15-23）

和式（15-24）可以推知，双曲线

型递遍时的递减率要比调和型的

递减率大，即在初始递减率相同的

条件下，调和型递减的产量下降要

比双曲线型的产量下降幅度小.〃

初期进行面积注水开发时，注水井通过合适排液，即可转入注水，并使油田全面投入开发。这种注水

方式实质上是把油层分割成许多更小H勺单元，一口注水井控制其中一种单元，并同步影响几口油井。而每

口油井又同步在几种方向上受注水井H勺影响。显然这种注水方式有较高H勺采油速度，生产井轻易受到注水

口勺充足影响。

采用面积注水方式的条件是:

1）油层分布不规则，延伸性差，多呈透镜状分布，用切割式注水不能控制多数油层;

2）油层的渗透性差，流动系数低；

3）油田面积大，构造不够完整，断层分布复杂;

4）合用于油田后期的强化开采，以提高采收率；

5）规定到达更高的采油速度时。

二、选择注水方式的原则

1）与油藏H勺地质特性相适应，能获得较高FI勺水驱控制程度，一般规定到达70%以上；

2）波及体积大和驱替效果好，不仅连通层数和厚度要大，并且多向连通的井层要多；

3）满足一定的采油速度规定，在所确定的注水方式下，注水量可以到达注采平衡；

4）建立合理的压力系统，油层压力要保持在原始压力附近且高于饱和压力；

5）便于后期调整。

三、影响注水方式选择的I原因

1.油层分布状况

合理的I注水方式应当适应油层分布状况，以到达较大的水驱控制程度。对于分布面枳大，形态比较规

则H勺油层，采用边内行列注水或面积注水，都能到达较高的控制程度。采用行列注水方式，由于注水线大

体垂直砂体方向有助于扩大水淹面积。对于分布不稳定、形态不规则、呈小面积分布成条带状油层，采用

面积注水方式比较合用。

2.油田构造大小与断层、裂缝的发育状况

大庆油田北部的萨尔图构造，面积大、倾角小、边水不活跃，对其主力油层从萨北直到杏北大都采用

了行列注水方式，在杏四至六区东部，由于断层切割影响，采月了七点法面积注水方式；位于三肇凹陷的

朝阳沟油田，由于断层裂缝发育，各断块确定为九点法面积注水。

3.油层及流体的物理性质

对于物性差的低渗透油层，一般都选用并网较密的面积注水方式。由于只有这样的布置.，才可以到达

一定的采油速度，获得很好的开发效果和经济效益。在选择注水方式时，还必须考虑流体的物理性质，由

于它是影响注水能力的重要原因。大庆油田的I喇、萨、杏纯油区，虽然注水方式和井网布置多种多样，但

原油性质较差的油水过渡带H勺注水方式却比较单一，重要是七点法面积注水。

4.油田的注水能力及强化开采状况

注水方式是在油田开发初期确定口勺，因此，对中低含水阶段是适应口勺。油田进入高含水期后，为了实

现原油稳产，由自喷开采转变为机械式采油，生产压差增大了2〜3倍，采液量大幅度增长，为了保证

油层的地层压力，必须增长注水强度，变化或调整本来的注水方式，如对于行列注水方式，可以通过切割

区口勺加密调整，转变成为面积注水方式。

在油田开发过程中，人们在深入研究油藏的地质特性的基础上，进行了多种措施的研究探讨，来选择

合理的注水方式。一是采用钻基础井网的作法，即通过基础井网深入对各类油层的I发育状况进行分析研究,

针对不一样类型的油层来选择合理H勺注水方式；二是开展模拟试验和数值模拟理论计算，来研究探讨不一

样注水方式日勺水驱油状况和驱替效果，找出可以增长可采水驱储量H勺合理注水方式；三是开展不一样H勺注

水先导试验。

第九节井网密度

合理嫡拄嬲度一直是油田开发中一个重要的问题，一般应以最少的腾能援猥

最大的最终采出油量及最佳的经济效益为目标进行选择。一

一、狂醒度、食甥殿密度和谡限法搜密度“

拄醵度是油田开发的重要数据，它涉及到油田开发指标的计算和经济效益的评价，

对于一个固定©拄瞬说，县法腹密度的大小期距大小和狂殿©形式有关.

注谡密度，有两种表示方法：一种是平均单井控制的开发面积，常以km?/井或

hn?/井表示。其计算方法是，对于一套固定的开发层系，当按照一定成狂腰膜种生

距拓拄投产时，开发总面积除溯糠；另一种是用开发总糠除以开发面积，而麻血

每平方千米（或公顷）开发面积所占有的井数，常以井/km,或井/hm：表示。一

随看；拄网瘟度的噌大，原油最终采收率增加，也就是总的产出噌加,但开发油田的

总投资也噌加，而开发油田的总利润等于总产出减去总投入，总利润是随看并股密度而

变化的。当息剂跟最大时，就是宣理注网密度；当总©产出等于总的投入时，也就是总

的利润等于零时，所对应取注感密度是线限先殿霞度.，

在确定一个油田的并网蜜度时，由于要考虑到市场对原油的需求情况，往往实际皈

注醵度介于食理期密度和嬲先醵度之间。,

二、硼定先醵度时要考虑的几个关系〃

1.拉醵度与共驱控制储量的关系。

水驱豆制储量是制约最终采收率至关重要的因素，研究表明，要使最终采收率达到

5。%，7用区控制储量至少要达到70%,而加树例遇度，可以提高或期控制储量。〃

蟠拉喉豳能加大在驱控制储量，是由于通过加密注砥宠提高小层的连通程度，

噌加波及厚度，提高层内低渗透区的波及程度，加强丕吸水层或吸水很少的层的开发。一

2.拄出雌朝回干扰的关系，

狂颤寰，题氏就加重，栅氐战时，将不能充分嚣拨备搬作用，从而解麟

榔I利用率，因此在确定势透醵及进近腹醵时，不应使加密并造成献强比武与

加密井提高的可采储量收益相抵消.一

3.并图蜜度与最终采收率的关系“

拄褫度与最终采收率经验式较多，例如指数关系为。

5Dexp(-aF)(IT)・

式中—单井控制面积，km.井；一

3D—驱油效率，对于一个油田应为常数，“

/蛭——最终采收率；一

仪一系数,用回归方法确定."

丛或(1-1)看出，陵狂殿密度

的减小，最终采收率呈减速递常趋

势,拉醵度越小,最终采收率越大。

4用该式亘以对开发过程中的拄悯蜜

度与最终采收率进行分析.一

兴

一4.并网密度与采油速度的关系―

邮160从龛猫由后资料统计得出采油

班

用速度与并场罡度的关系如图1-9所

米

2不.~

从图中可以看出，初期隙看茨殿

密度的噌加，采油速度明显提高，继