103開發(fā)層系劃分與組合

1、石油University of Petroleum油藏工程原理與 Reservoir Engineering Principles and Methods石油油藏工程原理與Reservoir Engineering Principles and Methods第一章 油藏工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第一章 油藏工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第一節(jié) 油田勘探開發(fā)程序第二節(jié) 油藏評價(jià)第三節(jié) 開發(fā)層系劃分與組合第四節(jié) 與注水方式第五節(jié) 油田開發(fā)方案報(bào)告編寫第六節(jié) 復(fù)雜油田開發(fā)第七節(jié) 油田開發(fā)調(diào)整引言：注水開發(fā)過程中的三大在注水開發(fā)過程中，多油層非均質(zhì)的油田，由于 油層滲透率在縱向上和平面上的非均質(zhì)性，注入 沿著高滲透層或高滲透條帶竄

2、流，而中低滲透層和中 低滲透區(qū)吸水很少。這樣各類油層的生產(chǎn)能力不能得 到充分的發(fā)揮，從而引起一系列的 現(xiàn)象，歸納起來有三大 。它們是影響高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和提高采收率的基本因素。91、層間 是指高滲透油層與中低滲透油層在吸水能力、水線推 進(jìn)速度等方面 的差異性。高滲透層連通好，注水效果好，吸水能力強(qiáng)，產(chǎn)量高， 油層 高，但是見 ，容易形成單層突進(jìn)，成為 水層，并干擾中低滲透層產(chǎn)油能力的發(fā)揮。中低滲透層，滲透率低，注水見效慢，產(chǎn)量低，生產(chǎn) 能力不能充分發(fā)揮。當(dāng)與高滲透層合采時，這些油層受到 高壓層的干擾，出油少或不出油，甚至出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象。X斷塊各小層滲透率X斷塊各小層采出程度層位S251 S252 S26

3、1 S271 S272 S273 S281 S282 S283 S285 S291 S292 S293 S2101 S2102 S2103 S21110100020003000滲透率（mD）S251 S252 S261 S262 S271 S272 S273 S281 S282 S283 S291 S292 S293 S2101 S2102 S2103 S2110102030405060采出程度層間 使油井產(chǎn)量遞減較快，含水上升速度快。層間 能否得到較 調(diào)整，是油田能否長期穩(wěn)產(chǎn)， 能否獲得較高采收率的關(guān)鍵。2、平面 一個油層在平面上由于滲透率高低不一樣，連通性 不同，使 對油層 情況不同，因而

4、注水后，使水線在不同方向上推進(jìn)快慢不一樣。使之 、含水、產(chǎn)量不同， 同一層各井之間的 ，叫平面 。平面 使高滲透區(qū)形成舌進(jìn)，油井過早見水，無 水采收率和最終采收率降低。而中低滲透區(qū)，長期見不 到注水效果，造成 下降，產(chǎn)量遞減。3、層內(nèi) 在同一個油層內(nèi)，上下部位有差異，滲透率大小不 均勻，高滲透層中有低滲透條帶，低滲透層中也有高滲 透條帶。注入 阻力小的高滲透條帶突進(jìn)，還有地下油水粘度、表面張力、巖石表面性質(zhì)的差異，形成了層 內(nèi) 。在注水開發(fā)初期，層間隨著注入水侵入井內(nèi)，平面是主要的。就逐漸出來。而層內(nèi)則是長期的，到了油田開發(fā)后期，進(jìn)入全部水洗采油階段，層內(nèi)將上升為主要。第三節(jié) 開發(fā)層系劃分與組

5、合內(nèi)容提要一、多油層非均質(zhì)性特點(diǎn)二、劃 發(fā)層系所需要考慮的因素三、劃 發(fā)層系的意義四、劃 發(fā)層系的原則五.劃 發(fā)層系的 10 油藏的非均質(zhì)性是影響多油層開發(fā)部署和開發(fā)效果的最 重要的因素。11 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 油田層間非均質(zhì)性的基本措施。 開發(fā)層系：將性質(zhì)相同或相似的油層組合在一起，采用 單獨(dú)一套 進(jìn)行開發(fā)，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行生產(chǎn)規(guī) 劃、動態(tài)研究和調(diào)整，以便于更 開發(fā)各種儲層。 油田開發(fā)儲油層分層級別:時間單元1小層12砂層組砂層段1砂層段2 砂層段312小層23 小層3 20世紀(jì)40年代以前，油田開發(fā)采用天然驅(qū)動或衰 竭式開采方式，開發(fā)層系的劃分與組合未能引

6、起人們的重視。 20世紀(jì)40年 始重視對油層的劃分與組合的研究。一、多油層非均質(zhì)性特點(diǎn)1儲集層性質(zhì)之間的差別孔隙度、滲透率、巖性之間的差別；高、低滲透層組合則低滲層原油 能力小，生產(chǎn)能力受限，高滲層水竄；高、低壓層合采，可能產(chǎn)生倒灌現(xiàn)象。2各層油水 的差別如：底水油藏與邊水油藏邊底水活躍與邊底水不活躍的油藏水夾層等183各層天然能量驅(qū)動方式的差別水驅(qū)、彈性驅(qū)、溶解氣驅(qū)、氣頂驅(qū)、重力驅(qū)及各種能 量共同作用的混合驅(qū)動。 4各油層油氣水的性質(zhì)、 的差別粘度的差別 系統(tǒng)的差別相態(tài)的差別等二、劃 發(fā)層系所需要考慮的因素1、礦場地質(zhì)因素主要 ：油田剖面的分層性，產(chǎn)層的劃分，產(chǎn)層的 巖性特征，產(chǎn)層儲集性質(zhì)和

7、滲流特征，流體性質(zhì)，生產(chǎn)層 間隔層的性質(zhì)、分布、厚度，原始地層 分布，地層含油 總厚度、含油厚度、有效厚度，油水界面特征，儲 量在剖面上的分布特征，驅(qū)動類型和水文地質(zhì)特征等。（2） 生產(chǎn)動態(tài)因素每一油層的年采油量，每一油層的采油動態(tài)，組 開發(fā)層系后幾個生產(chǎn)層的產(chǎn)能和開采動態(tài)，組合后開發(fā)層系的含 水變化，開發(fā)各階段持續(xù)的時間，每一油層或組合為層系的 合理采油量等指標(biāo)。（3） 技術(shù)工藝因素生產(chǎn) 和技術(shù)可能性，根據(jù)油井產(chǎn)量對油管和套管的選 擇問題，同井分采的可能性，分層測試的可能性，為每一生 產(chǎn)層系部置生產(chǎn) 的問題，各生產(chǎn)層系在開發(fā)過程中的監(jiān)控和調(diào)整問題等。（4） 因素合理劃分三、劃 發(fā)層系的意義1

8、有利于充分發(fā)揮各類油層的作用高、低滲透率層合采，高滲層含水上升快，形成水 竄，而低滲層生產(chǎn)能量難以發(fā)揮；高、低壓層合采，低壓層往往出油少，甚至形成層間倒灌。K2，h218K1，h12有利于發(fā)揮采油工藝的作用目前分層注水、分層采油和分層 技術(shù)還未達(dá)到很細(xì)的水平。劃分層系可避免層數(shù)過多、 過長給采油帶來的不利影響。3. 有利于油田高速高效開發(fā)可有效提高整體采油速度， 油田生產(chǎn)，縮短開發(fā)時間，提高 效益。4. 有利于開發(fā)部署和生產(chǎn)規(guī)劃開發(fā)層系套數(shù)19部署 注采方式地面規(guī)劃5. 有利于提高注水波及體積，提高儲量動用程度例如：勝坨油田坨七斷塊沙二段17砂層組，共7 個砂層組35個含油小層，可以分成大面積

9、或局部大面積 分布的高滲透主力層（一類）、以條帶狀為主的中滲透 層（二類）和以小土豆?fàn)顬橹鞯闹械蜐B透層（三類）。細(xì)分前， 較高的一類主力層嚴(yán)重干擾其它層， 采收率只有30.7%。1981年至1983年細(xì)分為兩套層系， 采收率提高到39.5。1988年又細(xì)分為三套層系，采收 率提高到42.7。20四、劃 發(fā)層系的原則（1）特性相近的原則沉積條件相近、滲透率相近、非均質(zhì)程度相近、油層分 布面積相近、油砂體幾何形態(tài)及分布狀態(tài)相近；同一開發(fā)層系內(nèi)，油層的構(gòu)造形態(tài)、油水邊界、 系統(tǒng)和原油物性應(yīng)比較接近。以保證各油層對注水方式和 具有共同的適應(yīng)性，減少開采過程中的層間 。（2）具有一定的儲量以保證油田滿足

10、一定的采油速度，并具有較長的穩(wěn)產(chǎn)時 間和達(dá)到較指標(biāo)。27（3）層系間具有良 隔層以便在注水開發(fā)條件下，層系間能嚴(yán)格地 ，確保層系間不發(fā)生串通和干擾。（4）適度原則在分層開采工藝所能解決的范圍內(nèi)，開發(fā)層系不宜劃 分得過細(xì)，充分發(fā)揮工藝措施的作用，少鉆井，既便于管 理，又減少建設(shè)工作，提高 效果。多油層油田當(dāng)具有下列地質(zhì)特征時，不能夠用一套開發(fā) 層系開發(fā)：a儲層巖性和特性差別較大因?yàn)闈B透率的差異程度是影響多油層油田開發(fā)效果的根 本 。b油氣的物理化學(xué)性質(zhì)不同如原油粘度的差別，將造成注水開發(fā)時油水流度比差別 大、使得油井過早見水，無水采油期短；c油層的 系統(tǒng)和驅(qū)動方式不同d油層的層數(shù)太多，含油層段過

11、大不同的油田應(yīng)該有不同的標(biāo)準(zhǔn)，不能遵循統(tǒng)一的規(guī)則，可以有不同的標(biāo)準(zhǔn)。此外海上油田劃分的標(biāo)準(zhǔn)與陸上油田不同。當(dāng)前世界上許多新開發(fā)的油田除油層少且薄、面積小的 個別例外， 都劃分成幾套層系同時開發(fā)。具體的做法有兩種：（1） 層系一開始就細(xì)分，多套 分采不同油層，少搞分層作業(yè)，實(shí)現(xiàn)較高的波及系數(shù)。（2） 初期層系劃分得粗一些，少鉆井，多搞分層開采作 業(yè)，提高注水波及面積。后期根據(jù)需要，多 分采各層。 多采用第一種 前蘇聯(lián)多采用第二種 我國多采用粗分層，后期調(diào)整。我國砂巖油田層系的劃分層系套數(shù)油田個數(shù)代表性油田149扶余、杏樹崗、29克拉 、 甸、 二區(qū)37老君廟、埕東、 、 北一區(qū)44河南下二門、雙

12、河54勝坨二區(qū)、孤東油田劃 發(fā)層系的標(biāo)準(zhǔn)1）同一套開發(fā)層系的主力油層不超過3-4個，小層數(shù)目 不超過10個，有效油層的厚度不超過15m， 不超過30m，具備良 隔層。2）同一套開發(fā)層系的滲透率差異不超過2倍，層間非均 質(zhì)系數(shù)不超過1.9。3）層間的采油指數(shù)相差不大于2倍。4）高滲、低滲、高粘、低粘油藏應(yīng)該 。5）同一套開發(fā)層系的油層 應(yīng)該接近，具備相同的驅(qū)動類型。38前蘇聯(lián)的六條標(biāo)準(zhǔn)：1)純油層不能與油氣層或底水油層合并為一套開發(fā)層系2)每套層系應(yīng)有足夠儲量來保證 有利的產(chǎn)油量。3)劃 發(fā)層系應(yīng)當(dāng)考慮油層的產(chǎn)率。高產(chǎn)率層作為單獨(dú)一套層系開發(fā)的 原油儲量，可以比低產(chǎn)率油層小一些。但是，必須保證獲

13、得的產(chǎn)油量有利可 圖。4)不應(yīng)把幾個可采儲量較大的油層合并為一套層系應(yīng)以產(chǎn)率和最終技術(shù) 指標(biāo)作為劃 發(fā)層系的厚度標(biāo)準(zhǔn)。在西西伯利亞，劃 發(fā)層系的最小厚度定為 4m。對油氣層或底水油層，厚度標(biāo)準(zhǔn)則大一些。5)滲透率相差一倍以上，以及 相差很多的油層，不能合并為一套開發(fā)層系。 6)原油粘度相差三倍以上，或者產(chǎn)率相差一倍以上的油 層，不能合并為一套開發(fā)層系。劃 發(fā)層系的原則（其它版本） 一套層系內(nèi)油層沉積條件相同，分布形態(tài)和分布面積大體相近，同時層間滲透率的級差小，原油性質(zhì)相近，同屬一個 系統(tǒng)。如大慶杏南、薩南油田滲透率級差不大于5層間原油粘度級差小于2 一套開發(fā)層系的儲量和單井產(chǎn)量，應(yīng)具有開發(fā)的

14、效益。國內(nèi)陸相油藏主要采取幾個小層組合，油層厚度10m左右，單井 儲量20×104t左右為一套開發(fā)層系，層系內(nèi)采用分層開采技術(shù)，盡可能降低層間干 擾。 一套層系內(nèi)層數(shù)不宜過多，應(yīng)比較集中，并具有良 上下隔層。例，中原油田文13斷塊各層原始 與深度 式及壓力系數(shù)如下表：層位原始 系數(shù)5+6Pi 0.1882H- 53.281.728+9Pi 0.3722H 671.21.797砂組的原始 梯度，介于5+6和8+9之間。從 系統(tǒng)看，文13斷塊至少要劃分為兩套層系開發(fā)。部位層位儲量104t油水界面（m）油層厚度（m）滲透率103m2東西5+653445油滿17.7821.5859.2913

15、1.44東西7718628235153363343017.7414.2東西8+9836503390348515.9518.456.5811.65從構(gòu)造形態(tài)看，5砂組與6砂組基本相似，其油水界面也相近。8砂組和9砂組構(gòu)造形態(tài)相似，油水界面相近。7砂組在東部其油水界面介于 上下層系之間，可以組合在任一層系之中。從各砂組儲量分布看，各開發(fā)層系都具備充足的儲量和厚度。當(dāng)時實(shí)際設(shè)計(jì)：7砂組被組合在上層系。請思考恰當(dāng)與否？五.劃 發(fā)層系的 1. 從研究油砂體入手，對油層性質(zhì)進(jìn)行全面的分析 與評價(jià)(1) 要研究油砂體的形態(tài)、延伸方向、厚度變化、 面積大小、連通狀況等，還要研究油砂體的滲透率、 孔隙度、含油飽

16、和度，以及其中所含流體的分布和物性。(2) 對各油層組(或砂巖組)中的油砂體進(jìn)行 排隊(duì)并作出評價(jià)，研究每一個油層組(或砂巖組)內(nèi)不同滲透率 的油砂體所占的儲量百分?jǐn)?shù)；不同分布面積的油砂體所占 儲量百分?jǐn)?shù)；不同延伸長度的油砂體所占百分?jǐn)?shù)。通過此 研究，掌握不同的油層組、砂巖組或單油層的特點(diǎn)和差異程度，為層系劃分提供靜態(tài)地質(zhì)依據(jù)。2. 進(jìn)行單層開發(fā)動態(tài)分析，為合理劃分層系提供生 產(chǎn)實(shí)踐依據(jù)通過在油井中進(jìn)行分層試油、測試，具體了解各小 層的產(chǎn)液性質(zhì)、產(chǎn)量大小、地層 狀況、各小層的采油指數(shù)等，也可模擬不同的組合，分采、合采，為 劃分和組合開發(fā)層系提供動態(tài)依據(jù)。3.確定劃 發(fā)層系的基本單元并對隔層進(jìn)行研究劃 發(fā)層系的基本單元是指大體上符合一個開發(fā) 層系基本條件的油層組、砂巖組或單油層。先確定基