畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）淺談坪北、薛岔低滲油田井網(wǎng)部署

1、西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 成人高等教育成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題題 目：目： 淺談坪北、薛岔低滲油田井網(wǎng)部署淺談坪北、薛岔低滲油田井網(wǎng)部署 學(xué)學(xué) 生：生： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 評評 閱閱 人：人： 教教 學(xué)學(xué) 站：站： 專專 業(yè)：業(yè)： 石石 油油 工工 程程 完成日期：完成日期： 20102010 年年 0808 月月 1818 日日 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） i 淺談坪北、薛岔低滲油田井網(wǎng)部署淺談坪北、薛岔低滲油田井網(wǎng)部署 摘要：摘要：在油田開發(fā)所涉及的諸多問題中，人們最關(guān)心的問題之一就是井網(wǎng)部署問題， 因?yàn)橛吞镩_發(fā)采收率的高低和經(jīng)濟(jì)

2、效益的好壞在很大程度上取決于所部署的井網(wǎng)。 尤其對于非均質(zhì)低滲透油藏，在不同滲透率級差下，如何建立合理、經(jīng)濟(jì)的井網(wǎng)密 度，對提高低滲油藏水驅(qū)油效率及采收率，提高低滲透油藏的開發(fā)水平具有十分重 要的意義。 本文主要討論常規(guī)油藏井網(wǎng)部署形式和低滲油田中的井網(wǎng)部署基本方法，在此 基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)值模擬等方法對坪北油田 sp199 井區(qū)、薛岔油田的井網(wǎng)部署進(jìn)行 評價(jià)，提出了具體可行的實(shí)施方案。 研究表明： 就坪北油田 sp199 井區(qū)而言，采用棱形反九點(diǎn)井網(wǎng)、井距為 100m 160m 較合理；薛岔油田長 61油藏亦可采用棱形反九點(diǎn)注采井網(wǎng)、井網(wǎng)密度 控制在 15.35 口/km2、井距 500m、排距

3、 130m 為最合理的井網(wǎng)系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：井網(wǎng)部署；井網(wǎng)密度；坪北油田；薛岔油田 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ii simply discussions on the well network deployment of low- permeability reservoirs in pingbei oilfield and xuecha oilfield abstract：in the process of an oilfield development, well network deployment is one of the issues people are m

4、ost concerned about wherein the many issues involved, because the level of oil field development and economic recovery depends largely on the deployment of the well network. especially for non-homogeneous in xuecha oilfield, rhombic inverted nine-spot well pattern also can be used, the well density

5、is 15.35 / km2, the well spacing is 500m, the row spacing is 130m, it is the most reasonable well pattern. key words: well network deployment；pingbei oilfield；xuecha oilfield 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 目目 錄錄 1 前 言.1 1.1 選題的目的及意義.1 1.2 井網(wǎng)部署研究現(xiàn)狀及存在問題.1 1.2.1 井網(wǎng)部署研究現(xiàn)狀 .1 1.2.1 低滲透油田井網(wǎng)部署存在問題 .2 1.3 研究內(nèi)容.2

6、 2 常規(guī)油藏井網(wǎng)部署和低滲油田井網(wǎng)部署方法.4 2.1 常規(guī)油藏井網(wǎng)部署.4 2.2 低滲油田中的井網(wǎng)部署基本方法.7 2.2.1 地質(zhì)模型 .7 2.2.2 模擬計(jì)算 .7 3 坪北地區(qū) sp199 井區(qū)井網(wǎng)部署 .9 3.1 坪北油田 sp199 井區(qū)油藏概況.9 3.2 注采井距的確定.9 3.3 井網(wǎng)形式的探討.10 4 薛岔地區(qū)井網(wǎng)部署.11 4.1 薛岔地區(qū)簡介.11 4.2 井網(wǎng)形式的確定.11 4.2.1 井網(wǎng)形式分析 .11 4.2.2 數(shù)值模擬 .12 4.3 井網(wǎng)密度的確定.13 4.3.1 盡可能提高水驅(qū)采收率 .13 4.3.2 滿足單井控制可采儲量經(jīng)濟(jì)下限 .14

7、 4.3.3 經(jīng)濟(jì)合理井網(wǎng)密度 .14 4.3.4 井排距的確定 .16 4.34 結(jié)論.18 5 結(jié)論與認(rèn)識.19 參考文獻(xiàn).20 致 謝.21 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 前 言 1.1 選題的目的及意義選題的目的及意義 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、世界原油需求量的增加以及可開采低滲透油層比 例的不斷增加，國內(nèi)外對低滲透油田勘探開發(fā)的油田地質(zhì)綜合研究越來越重視。 目前，國外對低滲透油田的勘探開發(fā)已經(jīng)形成了從綜合地質(zhì)研究、油層保護(hù)、大 型酸化壓裂技術(shù)到合層開采、分層開采、分層注水以及鉆水平井等一系列勘探開 發(fā)配套技術(shù)。國內(nèi)對低孔低滲油田勘探和開發(fā)的研究從“七五”以來已取得了

8、 很大的進(jìn)展，特別是國內(nèi)在鄂爾多斯盆地中生界低滲油田勘探開發(fā)已進(jìn)行了三十 多年，積累了豐富的低滲油田勘探開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。盡管如此， 低滲透油藏的開發(fā) 仍是世界性的難題。 在油田開發(fā)所涉及的諸多問題中，人們最關(guān)心的問題之一就是井網(wǎng)部署問題， 因?yàn)橛吞镩_發(fā)的采收率的高低和經(jīng)濟(jì)效益的好壞在很大程度上取決于所部署的井網(wǎng)。 井網(wǎng)部署的基本要求是網(wǎng)井距合理、對油砂體的控制合理、力求投入最小化和產(chǎn)出 最大化。 低滲透油藏受特殊的成藏條件、沉積環(huán)境影響，具有孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、孔喉半徑 細(xì)小；油藏滲透率低，一般小于 5010-3m2；儲層非均質(zhì)嚴(yán)重，平面滲透率級差最 高達(dá)幾百個(gè)數(shù)量級；驅(qū)替壓力大，存在一定的啟動(dòng)壓力；天然

9、裂縫發(fā)育且存在人工 裂縫等特點(diǎn)。因此，在不同滲透率級差下，如何建立起有效的驅(qū)替半徑，建立合理、 經(jīng)濟(jì)的井網(wǎng)密度，對提高低滲油藏水驅(qū)油效率及采收率，提高低滲透油藏的開發(fā)水 平具有十分重要的意義。 1.2 井網(wǎng)部署研究現(xiàn)狀及存在問題井網(wǎng)部署研究現(xiàn)狀及存在問題 1.2.1 井網(wǎng)部署研究現(xiàn)狀井網(wǎng)部署研究現(xiàn)狀 目前，我國已經(jīng)有了一套比較成熟和完善的井網(wǎng)部署工作方法。 對于多油層的分層系開采的油田，采用基礎(chǔ)井網(wǎng)的方法，也就是先確定出一組 分布穩(wěn)定、物性好的油層為主要開發(fā)目的層，部署正規(guī)生產(chǎn)井網(wǎng)。基礎(chǔ)井網(wǎng)是開發(fā) 區(qū)的第一套正規(guī)生產(chǎn)井網(wǎng)，它的開發(fā)對象必須符合以下條件：油層分布比較均勻 西安石油大學(xué)成人高等教育

10、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 穩(wěn)定，形態(tài)易于掌握；基礎(chǔ)井網(wǎng)能控制該層系的 80%以上的儲量；上下有良好 的隔層，以確保各開發(fā)層系能獨(dú)立開采，其間不發(fā)生竄流；有足夠的儲量，具備 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。根據(jù)基礎(chǔ)井網(wǎng)鉆 完后所取得的資料，一般就可以對本開發(fā)區(qū)的各類油砂體進(jìn)行研究，得出比較可靠 的結(jié)果。然后，再根據(jù)這些研究結(jié)果，就可以對其他層系部署開發(fā)井網(wǎng)。這樣就能 保證在充分認(rèn)識油層的基礎(chǔ)上布井，使井網(wǎng)的布置能很好適應(yīng)地層的實(shí)際情況。 對于低滲透油田，一般砂體分布范圍小，油層連續(xù)性差，井距過大時(shí)，水驅(qū)控 制程度低，低滲油田的采收率與井網(wǎng)密度的關(guān)系密切。對于開發(fā)該類油田井網(wǎng)密

11、度 的選擇，一般情況是首先選用低密度大井距的方式布井，然后再進(jìn)行逐步的加密完 善。 目前，國際上一些先進(jìn)的石油公司或企業(yè)，勘探開發(fā)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、管理、應(yīng)用 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化，形成了能夠統(tǒng)一存取各種類型數(shù)據(jù)如文字、數(shù)字、圖像、 圖形空間模型等的一體化開放處理環(huán)境。比如 cgg 公司的勘探、開發(fā)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)， landmark 公司的勘探、開發(fā)一體化管理系統(tǒng)等。國內(nèi)現(xiàn)在的井位部署軟件主要 有seiwave 地震儲層預(yù)測與井位部署系統(tǒng)和利用 gps 導(dǎo)航定位能力與布井系 統(tǒng)結(jié)合等軟件，但是或多或少的都存在一些缺陷。 1.2.1 低滲透油田井網(wǎng)部署存在問題低滲透油田井網(wǎng)部署存在問題 低滲透油藏啟動(dòng)

12、壓力梯度、滲流阻力大的特點(diǎn)，決定單井的有效控制范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn) 小于中高滲透性油藏，如果井網(wǎng)密度部署不合理，在油井和水井之間、油井和油井 之間的區(qū)域內(nèi)會形成大量注入水波及不到，油井又采不出的死油區(qū)，造成油井產(chǎn)能 持續(xù)大幅度降低、相應(yīng)的水井地層吸水能力也急劇下降的現(xiàn)象。 傳統(tǒng)只依靠宏觀的經(jīng)驗(yàn)公式來確立井網(wǎng)密度是不一定合理的，因?yàn)橐罁?jù)謝爾卡 喬夫公式結(jié)合經(jīng)濟(jì)分析計(jì)算得出的井網(wǎng)密度不一定符合低滲透油藏的實(shí)際情況，也 不一定是滿足注采單元的合理開發(fā)所需要的井網(wǎng)密度；同時(shí)謝爾卡喬夫的關(guān)系表達(dá) 式只考慮了井網(wǎng)密度對水驅(qū)采收率的影響，而沒有考慮注水方式和注采井?dāng)?shù)比對注 水波及體積、水驅(qū)采收率的影響，在實(shí)際應(yīng)用中有著

13、一定的局限性。 1.3 研究內(nèi)容研究內(nèi)容 鄂爾多斯盆地 中生界油藏是我國低孔、低滲 油藏的代表，坪北油田 和薛岔 油田又分別是 鄂爾多斯盆地 主要產(chǎn)油構(gòu)造帶 陜北斜坡中部 和西部的典型代表。 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 本文主要討論常規(guī)油藏井網(wǎng)部署的幾種形式和低滲油田中的井網(wǎng)部署基本方法， 在此基礎(chǔ)上探討了井網(wǎng)部署在坪北地區(qū) sp199 井區(qū)、薛岔地區(qū)的實(shí)施條件，并用數(shù) 值模擬等方法對坪北油田 sp199 井區(qū)、薛岔油田的井網(wǎng)部署進(jìn)行評價(jià)， 提出了 具體可行的實(shí)施方案。 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 2 常規(guī)油藏井網(wǎng)部署和低滲油田井網(wǎng)部署方法 2.1 常規(guī)油藏

14、井網(wǎng)部署常規(guī)油藏井網(wǎng)部署 在井網(wǎng)研究中通常討論的是三個(gè)問題：井網(wǎng)密度（是指單位面積內(nèi)的井?dāng)?shù)， 單位為口/km2）。合理井網(wǎng)密度問題是油田開發(fā)界長期討論的一個(gè)熱點(diǎn)問題，無論 是投入開發(fā)之前還是正式投入開發(fā)之后，都必須對井網(wǎng)密度進(jìn)行論證，井網(wǎng)密度直 接關(guān)系到開發(fā)井網(wǎng)對油藏的水驅(qū)控制程度和油藏的水驅(qū)采收率，因而直接影響油藏 的開發(fā)效果，同時(shí)它對油田的經(jīng)濟(jì)效益也至關(guān)重要；一次井網(wǎng)與多次井網(wǎng)。在布 井次數(shù)上，傾向于多次布井方式，先期采用稀井網(wǎng)，后期加密；布井方式。布井 方式有好多種，具體實(shí)施中，要根據(jù)油田開發(fā)方式及注水方式，選擇最合適的布井 系統(tǒng)。 開發(fā)層系決定之后，面臨的問題就是如何對每一套層系部署井

15、位鉆開油層，井 位部署就像一張捕魚的大網(wǎng)，每個(gè)井位就是一個(gè)網(wǎng)結(jié)，井與井之間的距離叫井距， 井距越小，這套井網(wǎng)就越密，打的井也越多，鉆開的油層也就越多。但正像張網(wǎng)捕 魚一樣，要想把所有的油層都“一網(wǎng)打盡”是不可能的，而且井網(wǎng)越密，打的井多， 投資也越多。所以，編織井網(wǎng)時(shí)一定要權(quán)衡投資與收益的經(jīng)濟(jì)界限，把主力油層控 制住，抓大放小，千萬不可西瓜芝麻一把抓，落個(gè)得不償失。 井網(wǎng)密度和采收率有很大關(guān)系：要得到同樣的采收率，儲層好（孔隙度大、滲 透率高），油的黏度低，井網(wǎng)密度可以稀一些；相反儲層差，油的黏度大，要得到 同樣的采收率，井網(wǎng)密度就必須密一些。 根據(jù)中國注水開發(fā)的 144 個(gè)油藏的統(tǒng)計(jì)，結(jié)果有

16、力地說明了這一關(guān)系：相同井 網(wǎng)條件下，原油流度較高，采收率較高，反之亦然（圖 2-1）。因此，如果要達(dá)到相 同的采收率，那么原油流度低的油藏的開發(fā)井網(wǎng)密度就要比原油流度高的油藏大得 多，也就是井要打得較多。在設(shè)計(jì)井網(wǎng)時(shí)可以借鑒這個(gè)經(jīng)驗(yàn)，但每套層系追求多大 的采收率、如何合理地確認(rèn)井網(wǎng)密度，還必須在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合評價(jià)之后才能決定。 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 2-1 不同流度下采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系 井網(wǎng)的方式很多（圖 2-2），均勻井網(wǎng)基本有兩種形式，一種是三角形井網(wǎng)，即 相鄰的三口井互相連線總是構(gòu)成一個(gè)等邊三角形；另一種是正方形井網(wǎng)，即相鄰四 口井的周邊連線總是構(gòu)成一個(gè)等

17、邊正方形。如果注水開發(fā)，在這兩種井網(wǎng)基礎(chǔ)上均 勻地把相鄰的一口井作為注水井，其他井作為生產(chǎn)井，這樣，就構(gòu)成面積注水井網(wǎng)。 以注水井為中心，周圍是生產(chǎn)井，構(gòu)成一個(gè)注水開發(fā)單元，這個(gè)開發(fā)單元稱為注水 井組。比如正方形的面積注水井網(wǎng)，一口注水井周圍有八口生產(chǎn)井，合起來一共有 九口井，稱作九點(diǎn)法井網(wǎng)。以注水井為中心的井組稱為反九點(diǎn)法面積注水。若以生 產(chǎn)井為中心，周圍有八口注水井，則稱為正九點(diǎn)法面積注水。 正四點(diǎn)法亦稱反七點(diǎn)法，這種井網(wǎng)類型的注采井?dāng)?shù)比為 12，即一口注水井的 注水量可以轉(zhuǎn)化為兩口生產(chǎn)井的產(chǎn)液量，通常稱為四點(diǎn)法面積注水井網(wǎng)，一般不稱 反七點(diǎn)法。正九點(diǎn)法面積注水及正七點(diǎn)法面積注水一般都不使

18、用，因?yàn)樯a(chǎn)井太少， 注水井安排太多了。 通常反九點(diǎn)法面積注水的井網(wǎng)方式用得比較普遍，一口注水井的注水量可以轉(zhuǎn) 化為三口生產(chǎn)井的產(chǎn)液量，所以，這種井網(wǎng)類型的注采井?dāng)?shù)比為 13，比例比較適 中，調(diào)整比較靈活，可以調(diào)整為 11 的五點(diǎn)法面積注水（五點(diǎn)法無正反之分），也 可以調(diào)整為 11 的線狀（或稱為排狀）注水。 同一面積內(nèi)若井距相同，比較一下三角形井網(wǎng)和正方形井網(wǎng)的特點(diǎn)可以看出， 三角形井網(wǎng)需要打的井多于正方形井網(wǎng)，三角形井網(wǎng)網(wǎng)眼面積小于正方形井網(wǎng)，它 對儲藏控制程度比正方形井網(wǎng)嚴(yán)密，但不如正方形井網(wǎng)靈活。 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 上面說的都是均勻井網(wǎng)，如果將這些井網(wǎng)拉伸變

19、形，正四點(diǎn)井網(wǎng)可以變成歪四 點(diǎn)井網(wǎng)，正方形井網(wǎng)可以變成菱形井網(wǎng)。還有些根據(jù)油藏不規(guī)則形態(tài)變化及剩余油 分布特點(diǎn)布置一些點(diǎn)狀注水，形成不規(guī)則的井網(wǎng)。究竟什么樣的井網(wǎng)才算合理，應(yīng) 該綜合考慮以下幾點(diǎn)： （1）對油藏控制能力強(qiáng)，主力油層不放過，同一層注水井和采油井對應(yīng)率高， 驅(qū)油效率高，儲量損失少。 （2）在油田開發(fā)初期，由于對地下油層分布認(rèn)識還有許多不確定性，因此井網(wǎng) 部署一定要為以后的井網(wǎng)調(diào)整留有余地，有比較大的靈活性。 （3）油田開發(fā)初期的井網(wǎng)應(yīng)最大限度利用已鉆的探井及可以利用的其他井，使 它們基本都能落到井網(wǎng)的網(wǎng)結(jié)上。 （4）在滿足油田產(chǎn)油能力的條件下，權(quán)衡井網(wǎng)密度、采收率、經(jīng)濟(jì)效益三者之

20、間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。 圖 2-2 注采井網(wǎng)基本形式 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 2.2 低滲油田中的井網(wǎng)部署基本方法低滲油田中的井網(wǎng)部署基本方法 低滲透油田一般砂體分布范圍小，油層連續(xù)性差，井距過大時(shí)，水驅(qū)控制程度 低，低滲油田的采收率與井網(wǎng)密度的關(guān)系密切。對于開發(fā)該類油田井網(wǎng)密度的選擇， 一般情況是首先選用低密度大井距的方式布井，然后再進(jìn)行逐步的加密完善。為了 確定低滲油田合理井網(wǎng)密度，以下是運(yùn)用油藏?cái)?shù)值模擬軟件，進(jìn)行了提高非均質(zhì)低 滲油田開發(fā)效果的機(jī)理研究。 2.2.1 地質(zhì)模型地質(zhì)模型 選取中原油田某低滲油藏為原型油藏，其油層深度為 2620m，含油面積 2.

21、07km2，含油飽和度 72%，單層平均厚度 13m，儲量 412 萬噸；儲層平均孔隙度 18.95%，平均滲透率 9.3610-3m2；原油為正常原油，密度 0.83g/cm3，粘度 （500）7.43pa.s；地層水的密度為 1.028g/cm3，粘度為 0.8mpa.s；原始油層壓力 21mpa，壓力系數(shù) 1.1，屬于正常壓力系統(tǒng)，原油溫度 78，體積系數(shù) 1.633，氣油 比為 3。該模型采用直角坐標(biāo)正方形網(wǎng)格系統(tǒng)，等間距 50 米，x 方向劃分 46 個(gè)節(jié) 點(diǎn)，y 方向劃分 18 個(gè)節(jié)點(diǎn)，z 方向劃分 15 個(gè)模擬層，在平面上每個(gè)網(wǎng)格層的厚度 為變化的，即采用 461815 的三維網(wǎng)

22、格體系。在平面上各層內(nèi)的非均質(zhì)性較嚴(yán)重， 并且考慮到層內(nèi)含有孤立小片油砂體，縱向上各小層間沒有連通性。在模型中考慮 到了兩條斷層的情況，同時(shí)也考慮到邊底水的影響。 2.2.2 模擬計(jì)算模擬計(jì)算 在對國內(nèi)外不同類型的低滲油藏（包括美國的勃來德福油藏、威明頓油藏、英 格伍德油藏等，國內(nèi)的薩爾圖油藏、馬西深層油藏、文明寨油藏等）的開發(fā)歷程、 井網(wǎng)部署等進(jìn)行調(diào)研后，可以看出該類油藏的井網(wǎng)都是分 23 次部署，初始井距一 般為 200500m 左右，開采一定時(shí)間后逐步調(diào)整，到后期井網(wǎng)密度一般為 30 口/km2 左右。 在這里，可以根據(jù)大量的調(diào)研情況得出一個(gè)大致的該類油藏開采井距的范圍 （200m400

23、m）間，選取五種井距（200m、250m、300m、350m、400m）進(jìn)行研究， 同時(shí)，對于單井的日產(chǎn)量，根據(jù)所建立的模型運(yùn)用徑向流公式確定了每個(gè)井點(diǎn)的日 產(chǎn)量，并在布井的時(shí)候考慮到模型中非均質(zhì)嚴(yán)重的特點(diǎn)對應(yīng)于不同的井開采不同的 層位。根據(jù)相關(guān)的資料和國內(nèi)外常采用的對于低滲油藏的開采的經(jīng)驗(yàn)，采取注采井 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 數(shù)比為 1：1.5 的比例，注采比為 0.97，同時(shí)選定了模擬開發(fā) 10 年的開發(fā)指標(biāo)的計(jì) 算。 我們利用數(shù)值模擬方法研究了在相同注入時(shí)間（1 年后部分井轉(zhuǎn)注），非均質(zhì)、 多層、低滲油層在不同井距下的開發(fā)指標(biāo)的關(guān)系。井網(wǎng)密度與采出程度的關(guān)系，累 積

24、產(chǎn)量對比曲線。 井網(wǎng)密度與采出程度的關(guān)系以及累積產(chǎn)量對比曲線中我們不難發(fā)現(xiàn)：井距越小 采收率越高，但隨著井網(wǎng)密度的增加采收率的變化并不十分明顯。當(dāng)井距從 400m 縮小到 350m 再到 250m 過程中，采收率隨井網(wǎng)密度的變化十分明顯，井距從 250m 縮小到 200m 時(shí)，采收率的提高不如大井距時(shí)提高時(shí)明顯，說明模擬的油藏采用 250m 左右的井距開發(fā)是比較合適的，即 1518 口/km2。 對于相同的采出程度下，井距為 200m 和 250m 的方案的產(chǎn)水率明顯小于另外三 種情況。 在未注水時(shí)，高井網(wǎng)密度的地層壓力下降幅度大于低井網(wǎng)密度的地層壓力下降 幅度，而在開始注水后，高井網(wǎng)密度下基

25、本保持在一定的壓力（此處為低壓）下開 采，而低井網(wǎng)密度情況下的平均地層壓力仍然有緩慢的下降。 雖然對于密的井網(wǎng)方式開采來說累積產(chǎn)量和采出程度較高，但由于井網(wǎng)過于密 集，使得其單井的產(chǎn)能并不比較稀的井網(wǎng)的高，在這里也可以看出僅從簡單單井的 分析來看 250m 井距是個(gè)分界線，從 200m 到 250m 再到 300m 平均的單井累積產(chǎn)量 變化率明顯高于從 300m 到 400m 井距的變化率，這樣進(jìn)一步說明 250m 井距適合于 該油藏模型。 綜合以上研究，非均質(zhì)低滲油藏在前面所述的類似地質(zhì)模型條件下，采用 250m 左右的井距開發(fā)是比較合適的，即合理井網(wǎng)密度 1518 口/km2。 西安石油大

26、學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 3 坪北地區(qū) sp199 井區(qū)井網(wǎng)部署 3.1 坪北油田坪北油田 sp199 井區(qū)油藏概況井區(qū)油藏概況 坪北油田位于陜西省安塞縣和子長縣交界處，地屬黃土塬區(qū)，溝谷縱橫，地 面海拔 1000m1500m 左右，區(qū)域構(gòu)造屬陜北斜坡中部坪橋鼻褶帶，中生界地 層為西傾的單斜構(gòu)造，坡度不足1o。sp199 井區(qū)位于坪北油田東部， 主要含 油層系為長 61油層組，儲層主要為細(xì)砂巖 ，砂層厚度一般 15m 左右，屬三角 洲前緣亞相河口壩沉積微相。儲層 物性較差， 屬低孔、特低滲儲層，平均孔隙 度為 12%，平均滲透率為 2.7510-3m2。原油性質(zhì)較好，具有低密度、低粘

27、 度、低凝固點(diǎn)的特點(diǎn)。地層水分析平均礦化度為 94910mg/l，屬 cacl2水型。 3.2 注采井距的確定注采井距的確定 低滲透砂巖儲層非達(dá)西滲流現(xiàn)象和啟動(dòng)壓力梯度的概念早已得到人們的普遍認(rèn) 同，主要因?yàn)楣桃合嘟缑嫔系谋砻娣肿幼饔昧_(dá)到了不可忽略的程度，形成了附加 滲流阻力。正是由于低滲流油藏存在啟動(dòng)壓力，與中高滲透油藏有著本質(zhì)的不同， 地層原油粘度較低的情況下，中高滲流油藏中壓降波及到的范圍內(nèi)，全為達(dá)西滲流 易流狀態(tài)。而低滲油藏，隨著離井筒距離的不斷增加，驅(qū)替壓力梯度逐漸減小，會 依次出現(xiàn)易流區(qū)，不易滲流區(qū)，非流動(dòng)區(qū)三種流態(tài)。 根據(jù)滲流理論，等產(chǎn)量一原一匯穩(wěn)定徑向流的水動(dòng)力場中，所有各流

28、線主流線 上的滲流速度最大；而在同一流線上與匯、源等距離處的滲流速度最小。實(shí)際油藏 的注采井連線為其主流線，在主流線中點(diǎn)處滲流速度最小，壓力梯度也相應(yīng)最小。 由產(chǎn)量公式推導(dǎo)出主流線中點(diǎn)處的壓力梯度為： （3-1） ir n r 2 = l r p p r r 若要中點(diǎn)處的油流動(dòng)，驅(qū)動(dòng)壓力梯度必須大于該點(diǎn)處的啟動(dòng)壓力梯度。安塞油 田室內(nèi)試驗(yàn)、礦場測試資料均證實(shí)長 6 儲層具有一定的啟動(dòng)壓力梯度。 研究表明特低滲油藏的啟動(dòng)壓力梯度與滲透率的相關(guān)關(guān)系式為： (3-2) 0.9238 =0.0758k 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 令（3-1）與（3-2）相等，則可求出給定注采壓差和

29、油層滲透率條件下的極限 注采井距，即： (3-3) ir 0.9238 n r 2 =0.0758k l r p p r r 當(dāng)給定注采壓差分別為（10、15、20、25、30）mpa 時(shí)，不同油層滲透率對應(yīng) 的極限注采井距也是不同的。 將數(shù)據(jù)代入公式可以看出，極限注采井距可隨油層滲透率的增大而提高。當(dāng)油 藏性質(zhì)即油層滲透率確定后，極限注采井距可隨注采壓差的增大而提高，就坪北油 田而言，平均滲透率為 2.7510-3um2，地面注水壓力一般為 3mpa7 mpa，折算地 下注采壓差為 13.17 mpa，較合理的井距為 100m160m。 3.3 井網(wǎng)形式的探討井網(wǎng)形式的探討 特低滲透油田的另

30、一重要特征是存在裂縫，井網(wǎng)部署必須做到井網(wǎng)系統(tǒng)、注采 系統(tǒng)與裂縫系統(tǒng)的最佳匹配。長慶特低滲透油田的開發(fā)實(shí)踐表明，對于特低滲透油 田，菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)和矩形井網(wǎng)的采油速率及最終采收率都高于正方形反九點(diǎn)井網(wǎng)， 其合理排距為 100m160m、井距為 400m550m，棱形長對角線與最大主應(yīng)力方向 平行，可以延緩角井水淹時(shí)間，增加邊井受效程度，同時(shí)由于放大了裂縫方向的井 距，可提高壓裂改造規(guī)模，增加人工裂縫長度，有利于提高單井產(chǎn)量和初期采油速 率。安塞油田數(shù)值模擬結(jié)果表明，在井網(wǎng)密度相同條件下，棱形反九點(diǎn)井網(wǎng)和矩形 井網(wǎng)的才有速率和最終采收率高于正方形反九點(diǎn)井網(wǎng)。 坪北油田與安塞油田地質(zhì)條件相似，裂縫

31、較發(fā)育，應(yīng)采用棱形反九點(diǎn)井網(wǎng)形式 開發(fā)中后期可轉(zhuǎn)為排狀注采井網(wǎng)開發(fā)。 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 4 薛岔地區(qū)井網(wǎng)部署 4.1 薛岔地區(qū)簡介薛岔地區(qū)簡介 薛岔地區(qū)位于吳起縣境內(nèi)，構(gòu)造位置處于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西部，面 積約 125km2，目前開采的主力層位長 61油層，單井產(chǎn)量 2.0t/d，油藏類型為 巖性油藏。 薛岔地區(qū) 長 61油層一般進(jìn)行了壓裂改造，并且采用自然能量開采，單井產(chǎn) 量下降快，一般井年產(chǎn)量下降4060%左右，地層虧空增大，表現(xiàn)為產(chǎn)液量、 產(chǎn)油量同時(shí)下降，含水較為穩(wěn)定，穩(wěn)產(chǎn)難度越來越大。為了保持油田的長期穩(wěn)產(chǎn)、 提高單井產(chǎn)量以及提高最終采收率，根據(jù)低滲透

32、油田的開發(fā)模式，必須由目前的 自然能量開發(fā)轉(zhuǎn)入注水補(bǔ)充能量開發(fā)，需要編制整體注水開發(fā)方案，同時(shí)還 要進(jìn)一步的合理的進(jìn)行井網(wǎng)部署 。 4.2 井網(wǎng)形式井網(wǎng)形式的確定的確定 4.2.1 井網(wǎng)形式分析井網(wǎng)形式分析 一套井網(wǎng)是否合理，主要從以下3 個(gè)方面衡量：一是能否延長無水采油期， 提高開發(fā)初期的采油速度；二是能否獲得較高的最終采收率；三是井網(wǎng)調(diào)整是否 具有較大的靈活性。對于低滲透油藏，既要考慮單井控制儲量及整個(gè)油田開發(fā)的 經(jīng)濟(jì)合理性，井網(wǎng)不能太密；又要充分考慮注水井和采油井之間的壓力傳遞關(guān)系， 注采井距不能過大；另外還要最大程度地延緩方向性的水竄以及水淹時(shí)間。 而低滲透油藏普遍存在天然裂縫，加之儲

33、層物性較差、滲流阻力較大、自然 產(chǎn)能極低 ，據(jù)安塞油田采用油基泥漿、泡沫負(fù)壓鉆井試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行中途測試，油 井初產(chǎn)僅 0.30.5t/d，故一般油井須經(jīng)壓裂改造方可獲得工業(yè)油流。裂縫在油田 開發(fā)過程中，表現(xiàn)出雙重性。一方面，裂縫的存在提高了流體滲流能力；另 一方面，裂縫給注水帶來不利影響 。因此，對裂縫做到揚(yáng)長避短，既有利于提 高單井產(chǎn)量，又有利于提高驅(qū)替波及系數(shù)及采收率，是低滲透油田開發(fā)井網(wǎng)部署 的關(guān)鍵。 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 棱形反九點(diǎn)注采井網(wǎng)注采井?dāng)?shù)比小，初期保持了較多的采油井，便于提高采 油速度。同時(shí)拉大了裂縫方向井距，縮小了側(cè)向排距，有利于注入水均質(zhì)推進(jìn)。 另外

34、該井網(wǎng)調(diào)整具有較大的靈活性，開發(fā)中后期，可根據(jù)需要將角井轉(zhuǎn)注，形成 沿裂縫線注水，即矩形五點(diǎn)井網(wǎng) 。因此，棱形反九點(diǎn)注采井網(wǎng)具有較為廣泛的 適應(yīng)性。近幾年在盤古梁、安塞長6 采用棱形反九點(diǎn)注采井網(wǎng)開采都取得了較 好的開發(fā)效果。 4.2.2 數(shù)值模擬數(shù)值模擬 為選出適合的布井方式，對 薛岔油區(qū)長 61油藏相同井網(wǎng)密度下的五點(diǎn)井網(wǎng)、 反七點(diǎn)井網(wǎng)、正方形反九點(diǎn)井網(wǎng)和 棱形反九點(diǎn)井網(wǎng)四種不同井網(wǎng)開展數(shù)值模擬。 四種不同井網(wǎng)下的采出程度與綜合含水率、采油速度與生產(chǎn)時(shí)間的關(guān)系曲線如下 圖 4-1、圖 4-2、表 4-1 所示： 從四種不同井網(wǎng)下的采出程度與綜合含水率、綜合含水率與生產(chǎn)時(shí)間的關(guān)系 曲線來看，

35、棱形反九點(diǎn)井網(wǎng)的20 年采出程度最高（ 21.388），比其他三種 井網(wǎng)高出 24；同時(shí)棱形反九點(diǎn)井網(wǎng)的20 年綜合含水率也是相對最低的； 另外棱形反九點(diǎn)井網(wǎng)的采油速度明顯高于其他三種井網(wǎng)的采油速度（前兩年僅比 正方形反九點(diǎn)井網(wǎng)低 0.1）。由此可見，棱形反九點(diǎn)井網(wǎng)優(yōu)于其他三種井網(wǎng)， 薛岔油區(qū)長 61油藏應(yīng)采用棱形反九點(diǎn)井網(wǎng)。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0510152025 采出程度， 綜合含水率率， 五點(diǎn) 反七點(diǎn) 正方形反九點(diǎn) 菱形反九點(diǎn) 圖 4-1 四種井網(wǎng)的采出程度與綜合含水率關(guān)系曲線 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 0 0.2 0.4 0.6

36、0.8 1 1.2 1.4 1.6 16111621 時(shí)間，年 采油速度， 五點(diǎn) 反七點(diǎn) 正方形反九點(diǎn) 菱形反九點(diǎn) 圖 4-2 四種井網(wǎng)的綜合含水率與生產(chǎn)時(shí)間的關(guān)系曲線 表 4-1 四種井網(wǎng)下的開發(fā)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表 井網(wǎng)五點(diǎn)反七點(diǎn)正方形反九點(diǎn) 菱形反九點(diǎn) 10年采出程度，9.38910.54312.03712.94 10年含水率，36.59160.18656.36445.28 20年采出程度，17.0216.91719.46721.388 20年含水率，55.39472.88375.37667.751 4.3 井網(wǎng)密度井網(wǎng)密度的確定的確定 科學(xué)合理的井網(wǎng)密度既要使井網(wǎng)對儲層的控制程度盡可能的大、要能

37、建立有 效的驅(qū)替壓力系統(tǒng)、要使單井控制可采儲量高于經(jīng)濟(jì)極限值，又要滿足油田的合 理采油速度、采收率及經(jīng)濟(jì)效益等指標(biāo)。 4.3.1 盡可能提高水驅(qū)采收率盡可能提高水驅(qū)采收率 北京石油勘探開發(fā)研究院根據(jù)我國144 個(gè)油田或開發(fā)單元的實(shí)際資料，按 流度統(tǒng)計(jì)出最終采收率與井網(wǎng)密度的經(jīng)驗(yàn)公式。 當(dāng)流度小于 5 時(shí)，最終采收率與井網(wǎng)密度的經(jīng)驗(yàn)公式如下： s r ee 10148 . 0 4015 . 0 式中： ed驅(qū)油效率，小數(shù)； 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 s井網(wǎng)密度， ha/well； 薛岔油區(qū) 長 61油層滲透 率平均 0.56md，地層原油粘度 2.05mpa.s，流度 為

38、0.2732md/mpa.s。據(jù)此，按注水開發(fā)最終采收率 19.0%計(jì)算，相應(yīng)的井網(wǎng)密 度為 13.56 口/km2。 4.3.2 滿足單井控制可采儲量經(jīng)濟(jì)下限滿足單井控制可采儲量經(jīng)濟(jì)下限 以單位含油面積計(jì)算，井網(wǎng)密度與單井控制可采儲量有如下關(guān)系： knimr nsea 式中： nkmin單井控制可采儲量， 104t/口； er采收率， %； a儲量豐度， 104t /km2； s井網(wǎng)密度，口 /km2。 在油價(jià) 40$/桶，鉆井成本 1200 元/m，萬噸產(chǎn)建地面投資（含采油配套設(shè)備、 油水井投產(chǎn)作業(yè)費(fèi)） 1274 萬元，原油操作成本 358 元/噸時(shí)，單井極限產(chǎn)量為 0.98t/d，評價(jià)期

39、按 10 年計(jì)算，長 6 油層單井控制可采儲量經(jīng)濟(jì)極限為 0.45104t。 篩選動(dòng)用油層厚度大于 10m 的區(qū)域優(yōu)先建產(chǎn)，最終采收率取19.0，計(jì) 算結(jié)果見下表。因此，只要井網(wǎng)密度小于19.0 口/km2，就能滿足單井控制可采 儲量經(jīng)濟(jì)極限的要求（表 4-2）。 表 4-2 井網(wǎng)密度與單井控制可采儲量關(guān)系 單井控制可采儲 量（104t/口） 0.450.50.60.70.80.91 井網(wǎng)密度 （口/km2） 19.0 17.1 14.3 12.2 10.7 9.5 8.6 4.3.3 經(jīng)濟(jì)合理井網(wǎng)密度經(jīng)濟(jì)合理井網(wǎng)密度 北京石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院開發(fā)所俞啟泰，在謝爾卡喬夫公式的基礎(chǔ)上， 引入經(jīng)

40、濟(jì)學(xué)投入與產(chǎn)出的因素，推導(dǎo)出計(jì)算經(jīng)濟(jì)最佳井網(wǎng)密度和經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密 度的方法，經(jīng)濟(jì)最佳井網(wǎng)密度是指總產(chǎn)出減去總投入達(dá)到最大時(shí)，亦即經(jīng)濟(jì)效益 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 最大時(shí)的井網(wǎng)密度，經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度是總產(chǎn)出等于總投入，即總利潤為0 時(shí)的井網(wǎng)密度。其簡要計(jì)算方法如下： b bd oo b ln2 ) 2 1 1 ()( )( lns r t iia plactvn as 式中： m bd oo m ln ) 2 1 1 ()( )( lns r t iia plctvn as 井網(wǎng)指數(shù)（根據(jù)實(shí)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)公式求得）， ha/井； sb經(jīng)濟(jì)最佳井網(wǎng)密度， ha/井； n原油地質(zhì)儲

41、量， t； vo評價(jià)期間平均可采儲量采油速度，小數(shù)； t投資回收期， a； o驅(qū)油效率，小數(shù)； c原油商品率，小數(shù)； l原油售價(jià)，元 /t； p原油成本價(jià)，元 /t； a含油面積， ha； id單井鉆井（包括射孔、壓裂等）投資，元； ib單井地面建設(shè)（包括系統(tǒng)工程和礦建等）投資，元； r貸款年利率，小數(shù)； sm經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度， ha/井。 綜合鉆井成本 950.15 元/米，地面建設(shè)投資（含采油配套設(shè)備、油水井投產(chǎn) 作業(yè)費(fèi)） 1557.6 萬元/萬噸，投資貸款利率 5.265%，原油商品率 0.957。代入 上式，用交匯法計(jì)算出：油價(jià)為40$/桶時(shí)，薛岔 油區(qū)長 6 油藏經(jīng)濟(jì)最佳井網(wǎng) 密度為

42、 15.35 口/km2，經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度為 33.05 口/km2（圖 4-3）。 當(dāng)井網(wǎng)密度為 15.35 口/km2時(shí)，排距最大值為 145m（表 4-3）。根據(jù)鄂爾 多斯盆地三疊系開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合薛岔 油區(qū)長 61油藏的物性，認(rèn)為排距為 130m 時(shí)，地層能建立起有效驅(qū)替壓力系統(tǒng)，油井能見到注水開發(fā)效果。 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 0246810121416 井網(wǎng)密度，ha/井 函數(shù)計(jì)算值 經(jīng)濟(jì)最佳 經(jīng)濟(jì)極限 as 圖 4-3 長 6 油藏井網(wǎng)密度計(jì)算交匯圖 表 4-3 經(jīng)濟(jì)最佳井網(wǎng)下的不同井排距數(shù)據(jù)表 據(jù)此薛岔

43、 油區(qū)長 61油藏采用井網(wǎng)密度為 15.35 口/km2左右的井網(wǎng)開發(fā)是可 行的。 綜合以上幾種方法，并結(jié)合同類油田三疊系已開發(fā)油田實(shí)際井網(wǎng)密度 9.216.0 口/km2，綜合確定：油價(jià)在 40$/桶時(shí)，薛岔 油區(qū)長 6 油藏井網(wǎng)密度 應(yīng) 為 15.35 口/km2附近。 4.3.4 井排距的確定井排距的確定 低滲透油藏排距的確定主要與油藏基質(zhì)滲透率和裂縫密度有關(guān)，基質(zhì)巖塊滲 透率越低，裂縫密度越小，排距應(yīng)該越小，反之可以增大，因此，其開發(fā)井網(wǎng)的 排距主要根據(jù)油藏基質(zhì)巖塊滲透率大小決定，合理的井網(wǎng)排距要求能夠建立合理 的注采壓力系統(tǒng)，取得比較好的注水效果。 井網(wǎng)密度 (口/km2) 井距 （

44、m ） 排距 （m ） 井距 （m ） 排距 （m ） 井距 （m ） 排距 （m ） 井距 （m ） 排距 （m ） 井距 （m ） 排距 （m ） 15.35600109 550118 520125 500130 450145 西安石油大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 長 6 儲層滲透率較低，平 均為 0.56md。根據(jù)同類低滲透油田儲層滲透率與 啟動(dòng)壓力梯度關(guān)系，計(jì)算本區(qū)長6 儲層啟動(dòng)壓力梯度為 0.12mpa/m（圖 4-4）。 從排距與注水井和采油井間的地層壓力梯度分布曲線看，由于儲層物性差， 滲流阻力大。當(dāng)注采井距為250m 時(shí)，地層能量主要消耗在注采井近井地帶， 即注水井附

45、近約 80m、采油井附近約 65m 的范圍內(nèi)，在距生產(chǎn)井 65m170m 范圍內(nèi)，存在一平緩的壓力直線段；而當(dāng)注采井距從250m 減小到 80m 時(shí)， 驅(qū)動(dòng)壓力分布曲線中的平緩段消失，逐漸趨近于陡峭直線。根據(jù)前述計(jì)算的啟動(dòng) 壓力梯度，可以看出，排距在不超過150m 時(shí)，吳起油田薛岔區(qū)長 6 儲層中任 一點(diǎn)的壓力梯度均大于啟動(dòng)壓力梯度，可建立有效的驅(qū)替壓力系統(tǒng)（圖4-5）。 y = 0.0591x-1.463 r2 = 0.9365 0 0.5 1 1.5 2 00.511.522.53 滲透率(md) 啟動(dòng)壓力梯度(mpa/m）) 圖 4-4 啟動(dòng)壓力梯度與滲透率關(guān)系圖 西安石油大學(xué)成人高等教

46、育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 050100150200250300 距油井距離（m) 地層壓力梯度（mpa/m) r=250mr=200mr=150mr=120mr=100mr=80m 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 050100150200250300 距油井距離（m) 地層壓力梯度（mpa/m) r=250mr=200mr=150mr=120mr=100mr=80m 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 050100150200250300 距油井距離（m) 地層壓力梯度（mpa/m) r=2