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油气田开发规划和设计

[拼音]:youqitian kaifa guihua he sheji

[外文]:planning and designing of oil and gas field development

研究油、气田开发的各种可行途径和方法,经过分析、对比,确定出符合油、气田实际情况、技术上先进、经济上优越的方案,作为油、气田建设的依据。

工作对象和范畴

油、气田的开发工作是一项系统工程,大致以下列四个系统为工作对象:

(1)油、气藏。埋藏在地下几十米到几千米深处的油、气层,储存在油层孔隙空间中的油、气、地层水,以及形成油、气圈闭的地质构造和围岩条件。

(2)生产井、注入井和观察井。联接油藏和地面作为油、气产出通道的生产井;为提高采收率而钻的注水、注气井(通称注入井);对油层动态进行监测的观察井。

(3)集中处理站。把采出地面的油、气、水和注入油层的注入剂,进行计量和矿场处理的一系列设施。

(4)矿场油库(外输站)。为外运做好准备的终端集输设施(管汇及储罐)。油田开发流程见图。四个系统紧密联系,必须由石油开发地质、油藏工程、采油工程、渗流力学、油、气田建设、工业经济等工程技术人员,共同进行系统工程设计。

油、气田开发工作的重要特点是,作为开发对象的油、气藏深埋地下,不可能直接观察和研究;油层物性在纵向及平面上的分布是非均质的,具有随机性;油、气层厚度及油、气层中流体的分布在油、气藏的不同部位是不相同的。必须通过具有代表性的若干“井”来获取资料,以准确地认识油、气藏。井越多,对油、气藏的控制越好,通过研究后对油、气藏的认识也越清楚。但钻井费用高昂,油、气田在正式投入开发前,钻井不多,限制了对油、气藏的认识,只能依据实际认识程度来部署相应的开发工作,在开发实践中,再加深对油藏的认识。通常,大、中型油、气田在证实有工业开采价值后,先制订开发规划,通过钻井获得更详细的资料,再分阶段、有步骤地编制开发设计。

开发规划

部署加深认识油藏的工作,估算油、气储量,了解生产特征,研究可能采用的初步开发方式和方法,预计油藏的产量和采收率、油田建设工作量及投资,为制订油田开发设计,正式开发油、气田准备条件。具体内容有:

(1)进一步部署探边井、资料井,以加深对油藏地质结构、储层和流体的物理性质及分布的认识,扩大和证实油、气储量;

(2)初步分析油田天然驱动能力,提出开发方式,论证人工注水、注气提高开发效果的可能性和必要性;

(3)安排开辟生产试验区(井组)所必需进行的工作;

(4)初步预测油、气藏合理生产的可能范围,提出第一批开发井的分布位置;

(5)提出开发工程项目、进度、投资、成本和经济效益的概算。

开发设计

矿场建设的依据。主要内容有以下11项:

(1)论证油、气田地质特征。这是油、气田开发设计的基础。

(2)储量估算。对油、气地质储量和可采储量进行估算(见石油和天然气储量计算)。

(3)根据开发方针确定开发原则:针对油、气田具体情况和所掌握的工艺技术手段与建设能力,制订体现开发方针要求的开发原则与技术措施,如要求达到的开采速度和稳产年限、开发方式、开发程序等。

(4)选定油藏能量的利用与保持方式。根据油藏地质特征、试验室研究和试井分析结果,应用渗流力学的计算模拟方法预测利用天然能量以及人工注水、注气方法的开采效果,确定人工补充能量的方式和时间(见注水开采)。

(5)开发层系划分。很多油田具有多油层的特点,总厚度有时可达到数百米,油层间的性质也往往有较大的差异,为使不同性质的油层有效地投入开发,便于进行人工注水、注气和增产作业,有时需划分为几套层系,分别用独立的井网开发。通常,组成一个开发层系的是一些上下有良好隔层、油层和流体性质相近,油气、油水界面相近、压力系统和驱动能力相近、具备一定储量和生产能力的独立油层。

(6)布置井网和注采系统。近代开发大、中型油田时,常用人工注水、注气的开采方法,要求合理地布置生产井和注入井,要着重研究合理的井网密度与生产井和注入井的相对位置和数量比值,以使油藏有足够的驱动能量和达到较高的采收率。

(7)确定钻井工程设计和完井方法。依据油田地质特征和开采方法,分别对钻井工程设计和完井方法提出要求,如疏松易出砂产层完井,要求防砂,受地面条件的限制或断层影响要求钻定向井等(见钻井方法,油井防砂和清砂)。

(8)确定采油工艺技术。依据开发设计的要求确定采用分层开采技术,自喷采油和人工举升采油技术、注水或注气技术等。

(9)确定开发指标。明确规定油、气藏应达到的日产量和注入量,压力保持的水平和含水量上升的速度,预计可能达到的阶段和最终采收率。

(10)开发经济分析。对各种方案所需材料消耗、投资、成本、利润、劳动组织和劳动生产率等进行全面对比分析,论证选用方案的合理性。�方案实施要求。明确提出开发设计在实施中应注意的事项。油、气藏按开发设计全面投入开发以后,要加强油田开发分析工作,根据新的情况,完善和调整原来的开发设计。

参考书目
  1. 陈钦雷等编:《油田开发设计与分析基础》,石油工业出版社,北京,1982。
  2. Thomas C.Friek, Petroleum Production Handbook,McGraw-Hill,New York,1962.

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