一個油氣田從勘探直至開發(fā)，要遵循科學的勘探程序，采用綜合勘探方法，查明地下基本地質情況，弄清油氣分布規(guī)律，發(fā)現油氣田，探明油氣儲量。

隨著對油田地質再認識的不斷加深，以及受市場經濟價值的左右，人們越來越重視油田合理開發(fā)程序的研究，最大限度地把油藏地質描述、油藏工程、采油工程和其它有關各個學科協調起來，地質與工程緊密配套結合，精細油藏管理，形成強有力的管理體系。應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)：油藏評價

第三節(jié)：開發(fā)層系劃分與組合

第四節(jié)：井網與開采方式

第五節(jié)：油田開發(fā)方案報告編寫

第六節(jié)：油田開發(fā)調整分為六個部分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)構造預探油田詳探1.地震細測工作2.打詳探資料井3.油井試油和試采4.開辟生產試驗區(qū)部署基礎井網基礎井網主要任務目的層的選擇部署要求普查詳查油氣藏評價3第3頁，共137頁。

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

油田勘探過程可劃分為若干個階段，而各階段既有獨立性，又有連續(xù)性，通常將油田勘探階段之間相互關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)過程劃分為三個階段：即區(qū)域勘探（預探）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)域勘探是在一個地區(qū)開展的油氣田勘探工作，其主要地質任務是對盆地、坳陷（凹陷）或其中每一部分進行整體地質調查，查明區(qū)域地質構造和石油地質基本條件，進行早期含油氣遠景評價和資源估算，評選出最有利的坳陷（凹陷）和構造帶，提出預探方案。

在區(qū)域勘探階段內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。是在勘探項目的基礎上，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)域地質構造，劃分構造單元，查明二級構造帶。

詳查：是在普查評價所指出的有利區(qū)域內進一步開展的調查工作。是在查明區(qū)域地質和生、儲油條件的基礎上，進一步查明控制油氣聚集的二級構造帶和局部的地質構造和地質情況，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)域內所選擇的有利的含油構造上進行的鉆探工作。其任務是尋找商業(yè)性油氣田和查明油氣田，計算探明儲量，為油氣田評價和開發(fā)做好準備。工業(yè)勘探過程可分為構造預探和油田詳探兩個階段。

構造預探簡稱預探：它是在詳查所指出的有利含油構造上進行地震詳查和鉆探井。其主要任務是發(fā)現油氣田及其工業(yè)價值，初步圈定出含油邊界，為油田詳探提供含油氣面積。

油田詳探簡稱詳探：它是在預探所指出的有利區(qū)域上，加密鉆探，加密地震測網密度。其主要任務是查明油氣藏的特征及含油氣邊界，圈定含油面積，提高探明儲量，并為油藏工程設計提供全部地質資料，對油氣藏進行評價。6第6頁，共137頁。油氣藏評價包括構造的圈閉類型；大小和形態(tài)；儲層物性；含油層厚度；流體物性參數及油層壓力系統；油井生產能力等油藏參數資料。

要完成詳探階段任務，必須運用各種方法進行多方面的綜合研究，把勘探和開發(fā)的工作有機地結合起來，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、有步驟地開展各項工作。7第7頁，共137頁。1、地震細測工作

地震細測工作主要是在預探成果的基礎上，配合鉆探、加密地震測網密度。預探的地震測線網密度在1km×1km～2km×2km，地震精查是針對復雜的油藏，利用三維地震技術或0.5km×0.5km的精度，尤其是對復雜構造的認識，著重進行構造解釋（構造形態(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。泌陽凹陷南部陡坡帶犁樹凹地震構造解釋剖面

南陽凹陷南部斷裂帶變換構造發(fā)育示意圖

8第8頁，共137頁。2、打詳探資料井

在詳探階段，最大重要和最關鍵的工作之一是打詳探資料井，直接認識油層。詳探工作進展快慢程度、質量的高低直接影響油田投入開發(fā)進度和開發(fā)設計的準確與否。因此，對于詳探資料井的數目、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做出嚴格的規(guī)定，并作為詳探設計的主要內容。9第9頁，共137頁。

對于詳探井的密度，應在初步掌握構造情況的基礎上，從經濟上考慮，以盡量少的井而又能準確地認識和控制全部油層為原則來確定。

在一般的簡單構造上，井距通常在2km以上；在復雜斷塊油田上，一口探井控制的面積可達到1～2km甚至更小。詳勘資料井既要承擔認識油層本身分布及變化的重要任務，又要承擔兼顧探邊、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井，因此要考慮與今后開發(fā)生產井網的銜接問題。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、測試、測井解釋等取得的資料，應進行詳細的地層對比，對于儲層性質及分布，尤其是穩(wěn)定油層的性質及分布必須搞清楚，以便為下一步布置生產井網提供地質依據。此外，還要對主要隔層進行對比和評價，為劃分開發(fā)層系提供依據。通過進行系統的取芯、巖芯分析及分層試油工作，為了解分層產能和預測開采儲量提供地質及工程參數。

對于復雜油藏進行滾動勘探開發(fā)，在已基本探明的同時，繼續(xù)鉆探新的斷塊和擴邊，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造打南3井、7月份南4井開鉆，在井深2900米處發(fā)現下第三系核挑園組有11層、15米的油跡顯示。

1971年6月南陽凹陷東莊構造的南5井開鉆，是年8月完鉆，井深2900米，經試油日產原油2.94噸，從而發(fā)現了東莊油田。南5井作為河南省境內第一口工業(yè)油流井和河南油田發(fā)現井而載入史冊（成為全國第十六個含油氣省份）。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)。儲層的含油面積及生產能力的大小，油氣田是否有工業(yè)開采經濟價值，這些問題要依靠打詳探井并進行試油來得出結論。試油工作的主要任務是：了解油層極其流體性質，確定該油田的工業(yè)價值；為確定各個不同含油層面積、計算地質儲量和穩(wěn)定油井合理工作制度提供必要的資料。試油資料包括：產量數據（油、氣、水產量）；壓力數據（油層靜壓、流動壓力、壓力恢復數據、井口油壓及套壓）；油、氣、水的物性資料；溫度數據（井下溫度、地溫梯度）。在油井完井射孔后，下生產裝置，把油、氣、水從地層中誘到地面上來并經過專門測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)前必不可少的一個步驟。分單元按不同含油層系進行的。需選擇能夠代表這一地區(qū)、這一層系特征的油井，按生產井要求試油后，以較高的產量較長時期地穩(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）認識油井的生產能力，特別是分布穩(wěn)定的主力油層的產能和產量遞減情況。（2）認識油層天然能量的大小及驅動類型和驅動能量的轉化。（3）認識油層的連通情況和層間干擾情況。（4）認識生產井的合理工藝技術和油層改造措施。此外，還應通過注采落實某些影響生產的地質因素，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提供依據。為此，有時除了生產性觀察外，還必須進行一些專門的試井、測試，如探邊測試、井間干擾試驗等。試采的主要任務是：15第15頁，共137頁。4、開辟生產試驗區(qū)

從地震細測、打詳探資料井到油井試油試采，獲得了對油藏地質情況和初步生產動態(tài)的認識、及進行油藏工程設計、編制開發(fā)方案必備的基礎資料。但僅此還不夠，為了制定開發(fā)方案還必須預先掌握和了解在正規(guī)井網下進行正式開發(fā)過程中所采取的重大措施和決策是否準確和完善，并掌握油層的詳細變化規(guī)律和開采特點，而這些問題單依靠這些工作是不能完全解決的。

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

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

生產試驗區(qū)是油田第一個投入生產的開發(fā)區(qū)。它除了擔負進行典型解剖的任務外，還有一定的生產任務。因此，在選擇時應考慮油井生產能力、地面建設等條件，以保證生產試驗研究和生產任務都能同時完成。17第17頁，共137頁。4、開辟生產試驗區(qū)

生產試驗區(qū)開辟的位置和范圍對全油田應具有代表性。通過試驗區(qū)認識的油層分布規(guī)律、流體運動特點對全油田具有為普遍的意義。試驗區(qū)應具有相對的獨立性，把試驗區(qū)對全油田合理開發(fā)的影響減少到最小程度。試驗區(qū)要有一定的生產規(guī)模。試驗區(qū)的開辟還應盡可能考慮地面建設。（1）開辟生產試驗區(qū)的原則18第18頁，共137頁。4、開辟生產試驗區(qū)

研究油層的地質情況，搞清各小層面積及分布形態(tài)、厚度、儲量及非均質情況，隔層的性質和分布規(guī)律；研究注采井網系統和布井方式極其對儲量的控制程度，以及開發(fā)層系劃分的標準；研究生產動態(tài)規(guī)律和合理的采油速度，以及適用的采油工藝技術。

生產試驗任務還必須根據各油田的不同地質條件和生產特點確定針對該油田的一些特殊任務：如對于有天然能量的油田來說，確定轉注時間及合理注采比就必須加以研究；而其它如斷層對油水運動的影響，高滲透層、裂縫、特低滲透層、稠油層等的開采特點，都應結合不同油田的實際情況加以研究。（2）開辟生產試驗區(qū)的主要任務19第19頁，共137頁。4、開辟生產試驗區(qū)

開辟生產試驗區(qū)的試驗項目的研究，應以研究開發(fā)部署中的基本問題，或揭示油田生產動態(tài)中的基本問題、揭示油田生產動態(tài)中基本規(guī)律，針對不同油田的地質特點以及可采用的開采方式為目標來確定。各油田所需要進行開發(fā)試驗項目可能差別很大，要區(qū)別對待。（3）開辟生產試驗區(qū)試驗項目的研究優(yōu)選重要的和基本的內容是：

油田各種天然能量試驗：這些能量包括彈性能量、溶解氣能量、邊水和底水能量；應認識其對油田產能大小的影響，對穩(wěn)產的影響，以及各種能量及驅動方式的轉化關系等。

井網試驗：包括各種注采井網形式及井網密度所能取得的最大產量和合理生產能力，對油層的控制程度以及對采收率和技術經濟效果的影響。20第20頁，共137頁。優(yōu)選重要的和基本的內容是：

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、層內和平面干擾情況，注水波及體積和驅油效率，以及各種提高采收率方法的適應性。

各種增產措施及方法試驗：作為提高產能的開發(fā)措施應包括壓裂、酸化、卡堵水、放大壓差、強采強注等，分析其對增加產量，提高儲量動用程度，改善開發(fā)效果的作用。

總之，各種開發(fā)試驗都應針對油田實際情況提出，在詳探、開發(fā)方案制定和實施階段應集中力量進行，而在油田開發(fā)整個過程中同樣必須始終堅持進行開發(fā)試驗，且堅持試驗走在前面，以取得經驗，提供決策意見，指導全油田開發(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)整個程序中一個獨立的重要階段。它是既保證油田能夠科學合理地開發(fā)必經的階段，又必須考慮各階段之間的銜接和交替。對于整裝的大油田，根據詳探資料井的鉆探和生產試驗區(qū)的評價、解剖，雖然基本掌握了油層性質的變化特征和生產動態(tài)，但還存在較大的局限性。因為一般的詳探資料井的密度為每口井1-2km2，在這樣大的井網條件下，一般很難掌握到它們的非均質特點。為了解決整個問題，可以采用部署基礎井網的辦法。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，搞清這些油層的分布狀況、物理性質和非均質特點，為下一步開發(fā)動用這些油層提供可靠的地質依據。

基礎井網是以某一含油層為目標而首先設計的基本生產井和注水井，是開發(fā)區(qū)的第一套正式開發(fā)井網。

基礎井網的主要任務有兩個：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；基礎井網能控制該層系80%以上儲量；上下有良好隔層，其間不發(fā)生竄流；有足夠的儲量，具有單獨布井和開發(fā)的條件；油層滲透性好，油井有一定生產能力?；A井網開發(fā)目的層的選擇：

應在開發(fā)區(qū)總體開發(fā)設計的基礎上進行，要考慮到將來不同層系井網的相互配合和綜合利用，不能孤立地進行比賽；在實施上要分步進行，基礎井網鉆完后，暫不射孔，及時進行油層對比，進一步搞清地質情況，掌握其它油層特點。必要時，修改和調整原定方案，然后再對基礎井網射孔投產?；A井網的部署要求是：

綜上所述，合理的勘探開發(fā)步驟，就是如何認識油田和如何開發(fā)油田的工作程序。科學而合理的油田勘探開發(fā)步驟可使我們對油田的認識程度逐步提高，而同時又使開發(fā)措施不斷落實。但對于復雜斷塊油田而言，以上所敘的油田勘探開發(fā)程序則不適用，必須進行滾動勘探開發(fā)。井網密度（口/km2）井網控制程度%80%砂體延伸長度km儲量控制程度%S上S中S下0123450255075100砂體延伸長度與儲量控制程度統計關系曲線24第24頁，共137頁。

第一節(jié)：油田勘探開發(fā)程序

第二節(jié)：油藏評價

第三節(jié)：開發(fā)層系劃分與組合

第四節(jié)：井網與開采方式

第五節(jié)：油田開發(fā)方案報告編寫

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

油藏評價

一、油（氣）藏類型及其模型

二、油田開發(fā)模型三、油藏的驅動方式及其開采特征圈閉結構（構造）模型儲層地質模型1、邊底水的水柱壓能2、彈性驅動3、溶解氣驅4、氣頂壓縮氣體膨脹能驅動1、圈閉與油氣藏的基本概念2、圈閉的度量3、油氣藏內油、氣、水的分布4、油（氣）藏的分類流體分布模型5、重力驅動6、驅動方式的轉換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，應理解為：油氣在單一圈閉中的聚集。就是一定數量的運移著的油氣，由于遮擋物的作用，阻止了它們繼續(xù)運移，而在儲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、蓋組合；有效的圈閉。油氣藏的重要特點是在“單一的圈閉中”，所謂單一的含意，主要是受單一要素所控制，在單一的儲集層中，在同一的面積內，具有統一的壓力系統、統一的油、氣、水邊界。

如圖1-2-1所示。同一背斜中有三個儲集層，分別組成三個圈閉、三個不同的壓力系統，不同的油、氣、水邊界，就應該認為是三個油氣藏。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

如是一個儲集層，但由于斷層的破壞，會形成兩個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和油水邊界。

如果在一個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，它是評價油藏圈閉的重要參數之一。（1）圈閉的閉合高度和閉合面積溢出點：流體充滿圈閉后，開始溢出的點，稱該圈閉的溢出點。閉合面積：通過溢出點的構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：從圈閉的最高點到溢出的點之間的海拔高差，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、儲集層的有效厚度及有效孔隙度等有關參數。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――儲集層的有效厚度，m；

P――儲集層的有效孔隙度，%。29第29頁，共137頁。3、油氣藏內油、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。它是油和水的內部分界線，一般情況下，在此界線內，只有油，而沒有可流動的水。

（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，根據油藏成因的不同，可把油藏分為三大類：

（1）構造油藏：油（氣）聚集在由于構造運動而使地層變形（褶曲）或變位（斷層）所形成的圈閉中，稱為構造油（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致儲集層巖性發(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

油藏在儲層沉積條件的影響下，巖石是不均勻的，孔隙結構十分復雜。但所有這些儲油介質結構可分為粒間孔隙結構、裂縫結構、溶洞結構和它們的復合結構。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，建立地質模型就是將儲層介質結構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。油藏地質模型的建立是進行油藏經營管理的基礎。

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，它是評價油藏圈閉的重要參數之一。地質模型由三個部分組成：

圈閉結構（構造）模型――圈閉類型、幾何形態(tài)、封蓋層及斷層與空間配置、儲層層面的變化狀態(tài)等。

儲層地質模型――儲集體的幾何形態(tài)、連續(xù)性、連通性、內部結構、孔隙結構、儲層參數的變化和分布、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）構造--巖性油藏聚集區(qū)構造（斷鼻）油藏聚集區(qū)33第33頁，共137頁。建立上述模型，首先需要建立五個子模型：

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

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

（3）沉積模型：為儲層地質模型的基礎。主要描述砂體的結構特征，包括沉積環(huán)境、沉積相、沉積模式、砂體形狀、大小、分布極其內部結構、層內非滲透或低滲透夾層的幾何形態(tài)、出現的頻率、密度及其與各種微相的關系。

（4）成巖模型：描述沉巖事件、沉巖序列、演化史、沉巖非均質性、孔隙網絡結構及其非均質特征等。

（5）流體模型：描述地層流體（油、氣、水）的性質和分布狀態(tài)，油氣飽和度及含油產狀的變化，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過程中發(fā)生的反應和變化。對油田開發(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。

模型的建立對正確進行油藏工程分析和決策起到作用，并有效地指導如下工作：確定不同開發(fā)條件下的油藏動態(tài)；進行不同注采井網和注采井距下的開發(fā)方案優(yōu)化設計；確定各種可能的開發(fā)策略和調整方案（如鉆加密井、鉆補充完善井、擴邊井、改變開采方式、調整注采系統等）的開發(fā)效果。

此外，是應用經驗統計型的開發(fā)模型，它是建立在對生產數據和實驗資料進行整理的基礎上的。經驗統計模型可用來估算油田穩(wěn)產年限、產量遞減規(guī)律、含水變化規(guī)律、采收率等。是一種實用而又簡便的分析油田動態(tài)的方法。37第37頁，共137頁。三、油藏的驅動方式及其開采特征

油藏的驅動方式是全部油層工作條件的綜合。各種驅動方式，也是油藏中排油的主要動力來源。這種動力既可來自自然界，它與油藏的地質條件有關；又可來自人工補充能量，向油層注入工作劑。要建立哪一種驅動方式，應根據油田開發(fā)需要和油藏的地質條件來確定。在自然地質條件和開采條件下，油藏中驅油的動力一般有以下幾種：1、邊底水的水柱壓能

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

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，且原始壓力高于飽和壓力情況下，當油層被鉆開采油時，地層壓力會逐漸降低，依靠油層巖石和流體的彈性膨脹會釋放出彈性能量，驅使原油流動，依靠這種能量驅油的方式叫彈性驅動。這類油藏一般為封閉油藏和斷塊油藏。這類油藏在開采時，隨著油層壓力的降低，地層將不斷釋放出彈性能將油驅向井底。如圖1-2-5保持井底流壓不變，油井產量將不斷下降。39第39頁，共137頁。3、溶解氣驅

在彈性階段，隨著油層地層壓力持續(xù)降低，當油層壓力降至低于飽和壓力時，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。就其機理來說，溶解氣驅屬于彈性驅動的一種，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。形成溶解氣驅的油藏應無邊水、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，因此往往是氣先溢出來，隨著壓力進一步降低，溢出的氣量增加。由于氣體的流度遠大于原油的流度，氣體搶先流入井底，使驅油的動力很快喪失。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，流動性越來越差。當油層溶解的天然氣能量消耗完以后，油層內還會留下大量的石油。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。

溶解氣驅在生產中表現為:隨著流壓的下降，井底附近嚴重脫氣，氣油比急劇上升，油井產量下降。當油層中能量極大地消耗后，生產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。

純溶解氣驅油田是較少的，但溶解氣驅常伴隨著其它驅動類型而同時出現。從機理上說，只要油藏中某一點的壓力降至飽和壓力以下，該處就會出現溶解氣驅，但這時油藏從總體上可能仍為另一種驅動方式所控制。41第41頁，共137頁。4、氣頂壓縮氣體膨脹能驅動

氣壓驅動的油藏以存在一個較大的氣頂為前提，在油層頂部有氣體存在（圖1-2-7）。當油田投入開發(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給。氣體侵入原來石油貯藏的孔隙，推動石油向井底流動。由于氣頂的存在，油藏往往是飽和油藏，所以氣壓驅動時，往往或多或少伴隨著一定的溶解氣驅，但此時主要驅動力還是氣頂的膨脹能。單純依靠氣頂的膨脹能量開采時，地層壓力和產量會不斷地下降。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，發(fā)生氣竄。這時油井產量明顯下降，產氣量急劇增高，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、重力驅動

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

一般情況下，重力作用在油藏開采過程中到處存在。在多數情況下，與其它能量相比時，它起的作用不大。重力是一種比較弱的力，只有當油藏開采到末期，其它驅動力都變微弱時，重力才顯示出它的主導作用。重力能否起作用作用，還與地質條件有關。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。彈性產量比計算公式為：式中：QE――彈性產量比；

Np――試油階段累計產油量，t；

N――油藏原始地質儲量，t；

Ct――油藏總壓縮系數；

Pi――油藏原始地層壓力，MPa；

P――試采階段末油藏地層壓力，MPa。6、驅動方式的轉換

每一個油藏，都存在一定的天然驅動能量，判斷一個油藏天然能量的強弱一般根據以下兩個指標：一是每采出1％的地質儲量的壓降值；二是彈性產量比。

每采出1％地質儲量的壓降值越小，說明天然能量越充足，或反之；彈性產量比越大，說明天然能量越充足，或反之。

綜合上述兩個指標，可判定油藏能量的充足與否。天然能量驅動能力分級44第44頁，共137頁。

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

如一個邊水油藏，邊水比較活躍，在開發(fā)初期，當開發(fā)區(qū)產生壓降時，油藏的彈性能將發(fā)生作用；當油藏壓力趨于穩(wěn)定時，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)要強化采液，使局部油層壓力降到低于飽和壓力，此時，該處將轉換為溶解氣驅。45第45頁，共137頁。

在油田開發(fā)過程中，要密切注意生產動態(tài)，分析和判斷油田開采所處的驅動方式，采取必要的措施，使油田開采方式和油藏驅動方式保持在好的方式下，或朝著有利于提高采收率的驅動方式轉換。驅動方式的選擇和確定是油藏工程設計必須要進行論證的項目之一。選擇驅動方式，必須合理利用天然能量，同時又能有效地保持油藏能量，達到合理開采速度和穩(wěn)產時間的設計要求。利用天然能量開發(fā)的油藏，預測開采末期的總壓降必須在油藏允許的范圍內。需要人工補充能量的油藏，要依據油藏地質和開采狀況，確定補充能量的時機。一般油層壓力不得低于飽和壓力，并要依據油藏開采的最終采收率、經濟效益論證和確定注入工作劑。注入的工作劑要做室內試驗，并要結合地下流體性質、儲層孔隙結構和粘土礦物成分，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)，為構造巖性油藏，含油面積8.2km2，地質儲量484萬噸，儲層物性較好（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)，動用儲量122萬噸，年產油保持在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)產需求，于1987年10月轉換開采方式進行注水開發(fā)。利用邊水能量采出了地質儲量15.94%，取得了較好的開發(fā)效果和經濟效益。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，地質儲量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，轉為天然水驅開發(fā)。到2008年底，累計產油77.67萬噸，采出程度達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)：油藏評價

第三節(jié)：開發(fā)層系劃分與組合

第四節(jié)：井網與開采方式

第五節(jié)：油田開發(fā)方案報告編寫

第六節(jié)：油田開發(fā)調整分為六個部分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特點

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、儲量條件1、儲油層性質之間的差異2、各層油水關系的差別3、各層間天然能量驅動方式的差別4、油氣水性質、壓力的差別2、劃分開發(fā)層系是部署井網和規(guī)劃生產設施的基礎3、采油工藝技術的發(fā)展水平要求進行層系劃分4、油田高效開發(fā)要求進行層系劃分3、隔層條件4、構造、油水分布、壓力、原油物性5、工藝技術適應性50第50頁，共137頁。一、多油層油田的非均質特點

油層的非均質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性的基本措施。

一個油田一般有多個油層組，每個油層組又有多個單油層。由于油層性質的不同，層間非均質性的地質特點表現在以下幾個方面：1、儲油層性質之間的差異

同一個油田在縱向上可以有多個儲油層，在這些儲油層之間，油層性質可能差別很大。儲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集層（如礫巖、砂巖、泥頁巖、碳酸鹽巖、變質巖、火成巖）。其次，儲油空間和滲流通道存在很大差異。不論什么巖性的儲集層，儲油空間和流動通道無非是孔隙、裂縫和孔洞以及這三種情況的組合。即使在同類儲集空間的油層內，如砂巖油層，它們的孔隙大小、形態(tài)及連通關系仍可能差別很大，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油層物性非均質性中最重要的一種。層間滲透率差異大，將對油田注水開發(fā)效果產生極大影響。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、非均質十分嚴重的砂體。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，多數大于1Km2。油層受構造及巖性控制，構造高部位油層多，厚度大，向兩翼油層減少變薄，構造底部位為水層，油水邊界與構造基本平行。各油藏由于含油豐度的差異，沒有統一的油水界面，從-1247～-2265m均有分布，油水界面參差不齊。雙河油田油砂體雖多，但主力油層相對集中，全油田270個油砂體中原油地質儲量最大為614×104t，最小為1×104t，一二類油砂體94個，占油砂體數的34.8%，而儲量占83.4%，開發(fā)對象明確。但油砂體分布系數低，大于0.5分布系數的僅占油砂體數的21.2%，小油砂體多，給開發(fā)調整帶來困難。53第53頁，共137頁。厚油層發(fā)育，儲層連通性好：

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42.2米，單層最大有效厚度達34.6米。夾層頻數達0.3個/m。厚油層由多個沉積時間單元的砂體互為疊加構成，內部發(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。各單元非均質特征表

由于儲層沉積組合復雜，巖石粒度粗細混雜，物性變化大，非均質性嚴重。從滲透率變化看，層間滲透率級差1.66～7.37，層內滲透率級差達到5.3～33.2；滲透率變異系數層間為0.71～0.773，層內差異較大為0.489～0.921。非均質嚴重，層內非均質大于層間非均質:55第55頁，共137頁。2、各層油水關系的差別

在各類油藏中，油氣水的關系以及油氣水層的關系是很不相同的，有的簡單、有的就很復雜。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、各層間天然能量驅動方式的差別

油藏中的天然能量一般有水驅、彈性驅、溶解氣驅、氣頂驅和重力驅。若一個油田在不同油層或在不同區(qū)域，可能有不同的天然能量，或起主導驅動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、壓力的差別

各油層的原油粘度、壓力系統可以存在較大差別，對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比較嚴重，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)槌鲇汀Ｋ蚤_發(fā)多油層油田，必須十分重視對開發(fā)層系的劃分與組合。在注水開發(fā)條件下，多油層油田的儲量動用程度和水驅采收率與開發(fā)層系的劃分有著極大的關系。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，有單獨一套開發(fā)生產井網進行開發(fā)，并以此為基礎進行生產規(guī)劃、動態(tài)研究和調整。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，由于儲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有差異，所以開發(fā)過程中層間矛盾不可避免。如對油田進行注水開發(fā)，多油層放在一起，縱向上交互存在，不加區(qū)別籠統注水，在同一注水壓力下，則高滲透油層注入量多、推進速度快、壓力明顯上升、形成高壓油層。在采油井中高滲透層產量高、壓力高、見水就早；而低滲透油層注入量少、水推進速度慢、形成低壓油層。反映在采油井中，表現為低滲透層的產量低、壓力低、見水晚。在同一口油井中，由于層間干擾，嚴重影響了低滲透油層的動用，影響油田開發(fā)效果。雙河泌11井試油數據59第59頁，共137頁。

在注水油田，主要油層出水后，流動壓力不斷上升，全井生產壓差越來越小。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，還會出現高壓高含水層的液體向低壓層中倒流現象，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，而應視不同情況分為若干套開發(fā)層系，用不同的井網和開發(fā)方式生產。因此，合理地組合與劃分開發(fā)層系是實現油田高產穩(wěn)產和提高采收率的一項重要措施。60第60頁，共137頁。2、劃分開發(fā)層系是部署井網和規(guī)劃生產設施的基礎

井網是根據所組合的層系地質條件部署的，離開這一具體的層系，部署的井網就會變得不合理。雖然層系組合與井網部署是相互依存的，但兩者有不同的側重面。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)層系內各個層之間的矛盾較小，干擾較?。痪W部署則主要是調整平面矛盾，通過井網的合理部署，減少平面矛盾和井間干擾。

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

一個多油層油田，油層數目可能很多，開采井段可達數百米。采油工藝的任務在于充分發(fā)揮各油層的作用，使它們吸水均勻，生產均衡，所以往往采取分層注水、分層采油和分層措施。而分層工藝技術受條件的限制，不可能達到很細的水平，因此必須劃分開發(fā)層系，使一個生產層系內部的油層不致過多，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，尤其是當主要產油層較多時，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，縮短開發(fā)時間，提高經濟效益。4、油田高效開發(fā)要求進行層系劃分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，以保證各油層對注水方式和井網具有共同的適應性，減少開采過程中的矛盾。油層性質相近主要體現在：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油層的分布面積接近；層內非均質程度接近；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。有的油田根據大量的研究和生產實踐，提出以砂巖組來劃分和組合開發(fā)層系，因為砂巖組是一個獨立的沉積單元，油層性質相近。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、構造、油水分布、壓力系統和原油物性

在同一開發(fā)層系內，構造形態(tài)、油水邊界、壓力系統和原油性質應比較接近，開采層段不宜過長，以免造成開發(fā)過程的復雜化。5、工藝技術適應性

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解決的范圍內，開發(fā)層系不宜劃分的過細，以利于減少建設工作量，提高經濟效益。2、儲量條件

一個獨立的開發(fā)層系應具有一定的儲量，以保證油田滿足一定的產油速度，并具有較長的穩(wěn)產期，達到較好的技術經濟指標。64第64頁，共137頁。當多油層油田具有下列地質特征時，不能用一套開發(fā)層系開發(fā)：

儲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表明兩層系合采時滲透率比值對采收率的影響。油氣的物理化學性質不同：如原油粘度的差別，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。油層的壓力系統和驅動方式不同。油層的層數太多，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)工作中的一個基本部署，必須努力做好。多油層油田層系劃分是一個綜合性很強的問題，在編制開發(fā)方案時，應對不同的劃分結果進行油藏數值模擬研究，并進行技術經濟指標的綜合對比，然后根據油田開發(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)：油藏評價

第三節(jié)：開發(fā)層系劃分與組合

第四節(jié)：井網與開采方式

第五節(jié)：油田開發(fā)方案報告編寫

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

井網與開采方式

一、合適的井網部署

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、井網密度2、油水井數的確定（一）油田注水時間（二）注水時機（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、油田的大小和對產量的要求3、油田的開采特點和開采方式1、邊緣注水2、切割注水3、面積注水4、點狀注水67第67頁，共137頁。一、合適的井網部署1、井網密度

油田開發(fā)的核心就是要分層系布署開發(fā)井網并使井網井距合理，對油砂體的控制合理，并能達到要求的生產能力。因此，井網部署是油田開發(fā)中的一項重要技術問題。它不僅關系到油田的開發(fā)效果，而且關系到油田的投資、建設速度和經濟效益問題。

所謂井網部署：就是在一個含油面積上，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，就表明井網稀，反之則表示井網密。不同的油田有不同的井網，有時同一個油田也常有不同的井網，這是因為油藏在大小的分布是錯綜復雜的。

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，使每口油井力爭做到長期保持旺盛的生產能力，滿足一定的開采速度要求，還要有利于不斷認識、不斷調整，達到比較經濟的效果，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在在井網稀或密，而是要有一個合理的界限。這個合理的界限就是在滿足采油速度的前提下，以適應油層的實際情況。井網布的稀了，一些分布范圍小的油砂體就漏掉，井網布的太密，又會造成人力、財力、物力的浪費，還會影響油田開發(fā)建設的速度。所以，在部署油田開發(fā)井網時，首先要考慮滿足開發(fā)數據對采油速度的要求，同時還要考慮開發(fā)區(qū)的油層分布狀況，對于大面積分布的油層，開發(fā)初期井網可稀一些，為開發(fā)中、后期開采其它油層和調整留有充分的余地。還要充分發(fā)揮工藝措施的效果，力爭盡可能少的投資，采出更多的石油，降低采油成本。

井網的部署：一般是先稀后密，以便在油田開發(fā)中，根據開采情況的變化，對原設計的井網進行適時的、靈活的加密調整，以提高油田的最終采收率。69第69頁，共137頁。2、油水井數的確定

井網密度必須滿足采油速度的要求，即必須有足夠的井數，保證產量達到規(guī)定的采油速度。確定油水井的數目，根據開發(fā)區(qū)的采油速度，地質儲量為N，面積A，試采資料確定的平均單井日產油量為q，采油時率為k，計算出生產井數n和生產井的井網密度D：n=N*Vo/365*k*q

D=n/A

根據設計的注采井網（注采系統）確定的注采井數比可計算出注水井數。

N*注采井數比。

井打的越多、越密，則井網對油層控制程度越高，為實現高產、穩(wěn)產和提高最終采收率創(chuàng)造了條件。但是井網密度增加到一定程度后，再加密井網，對油層的控制就不會有顯著的增加，且井間干擾程度越來越大，單井產量降低（圖1-4-1）,經濟效果變差（圖1-4-2）。圖1-4-1

油田產量與開發(fā)井數關系示意圖

合理井數經濟界限井數

圖1-4-2

經濟效益與開發(fā)井數關系示意圖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，靠的是油層內的壓力。油層壓力就是驅油的動力，在驅油過程中要克服各種阻力，首先要克服油層中細小孔道的阻力，還要克服井筒內液柱的重量和管壁摩擦等阻力，往往天然能量是不夠的，達不到油田高產穩(wěn)產和提高油田采收率的目的。在長期的油田開采生產實踐中，人們找到了一種辦法，就是用人工向油層內注水、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，得到廣泛應用。

主要有四個方面的因素：（1）一般都有可利用的水資源。（2）注水是相對容易的，因為在注水井中的水柱本身就具有一定的水壓。（3）水在油層中的波及能力較高。（4）水在驅油方面是有效的。72第72頁，共137頁。

在我國，已投入開發(fā)的油田基本上發(fā)現于陸相含油氣盆地內，沉積模式以河流－三角州砂體為主。如大慶、勝利油田的主要產層為下K~E湖成三角洲復合砂巖體。在這樣的沉積環(huán)境中，砂體沉積小，側向延續(xù)性差。在特定的石油地質條件下，不易形成大形天然水驅驅動油藏，大部分油田天然能量不足，需要注水補充能量，以保持高產穩(wěn)產和較高的采收率，所以注水開發(fā)仍然是今后我國大多數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，人工注水時的無水采收率一般為地質儲量的5%～8%，甚至更低。原油粘度愈大，油層的非均質愈嚴重，井網愈稀，則無水采收率愈低，達到相同采出程度所需注水量愈大。

大部分可采儲量將在中、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系又相互制約的一個開采系統整體考慮。這樣注水開發(fā)的油田就必須有一套合理的注采系統，使油田在此系統的控制下長期生產。而井網及注水方式的確定是油田開發(fā)設計的關鍵問題。74第74頁，共137頁。（一）油田注水時間

油田合理的注水時間和壓力保持水平是油田開發(fā)的基本問題之一。對不同類型的油田，在油田開發(fā)的不同階段進行注水，對油田開發(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的同時、投產初期進行注水；或在油層壓力下降到飽和壓力之前就及時進行注水，使油層壓力始終保持在飽和壓力以上或保持在原始壓力附近。由于油層壓力高于飽和壓力，使油層內不脫氣，原油性質較好。注水以后，隨著含水飽和度增加，從注水端到采油端之間，前緣隨時間推移，由來水方向向產油方向移動，兩相流動區(qū)不斷擴大，純油區(qū)不斷縮小，到產油端見水時，油層內就只剩下兩相流動區(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，使油田有較高的產能，并有利于生產壓差的調整，有利于保持較高的采油速度和實現較長的穩(wěn)產期。但這種方式使油田投產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所以油田都是經濟合理的，對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，當天然能量枯竭以后進行的注水。這時的天然能量將由彈性驅轉化為溶解氣驅。所以在溶解氣驅之后注水，稱為晚期注水，也稱二次采油。溶解氣驅以后，原油嚴重脫氣、粘度增加，采油指數下降、產量下降。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，溶解氣和原油性質不能恢復到原始值。因此注水后采油指數不會有大的提高，而此時注水將形成油水兩相或油氣水三相流動，滲流過程變得更加復雜。77第77頁，共137頁。

對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構力學性質，滲流條件更加惡化。但晚期注水方式使初期生產投入少，開采成本低。對原油性質好，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，即投產初期依靠天然能量開采，當油層壓力下降到飽和以后，在生產氣油比上升到最大值之前進行注水。在中期注水時，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，形成水驅混氣油驅動方式。如果保持在飽和壓力，此時原油粘度低，對開發(fā)有利；如果油層壓力略低于飽和壓力（一般認為在15％以內），此時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油作用。通過注水逐步將油層壓力恢復到飽和壓力以上，此時脫出的游離氣可以重新溶解到原油中，但原油性質卻不可能恢復到原始狀態(tài)，產能也將低于初始值，然而由于生產壓差可以大幅度提高，仍然可使油井獲得較高的產量，從而獲得較長的穩(wěn)產期。79第79頁，共137頁。

對于中期注水，初期利用天然能量開采，在一定時機及時進行注水，將油層壓力恢復到一定程度。這種注水開采使開發(fā)初期投入少，經濟效益好，也可以保持較長穩(wěn)產期，并且不影響最終采收率。對于地飽壓差較大的油田，是比較適用的。80第80頁，共137頁。（二）注水時機

一個具體油藏要確定最佳注水時機時，要考慮以下幾個因素：1、油田天然能量的大小

不同油田，由于各自的地質條件不同，天然能量的類型是不一樣的，能量大小也不一樣。要確定一個油田的最佳注水時機，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，水壓驅動能量能夠滿足油田開發(fā)要求時，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，此時就不必采用早期注水?？傊M量利用天然能量，提高經濟效益。2、油田的大小和對油田產量的要求

不同油田由于地質和地理條件以及儲量規(guī)模的不同，對產量的需求是不同的。從經濟技術角度看，宏觀經濟的石油市場對其影響也是不同的。81第81頁，共137頁。3、油田的開采特點和開采方式

由于不同油田的地質條件差別較大，因此其開采方式的選擇對注水時間的確定也有一定的關系。采用自噴開采時，就要求注水時間相對早一些，壓力保持水平相對要高一些。有的油田原油粘度高，油層非均質性嚴重，只能適合機械采油方式時，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，還要考慮油田經營管理者所追求的目標，這些目標可能有：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)產期最長。

總之確定開始注水最夾時機最好辦法是先設計幾個可能的開始注水時間，計算可望達到的原油采收率、產量和經濟效益，然后研究對達到期望目標的影響因素。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井之間的排列關系。目前現場應用的注水方式或注采系統，主要有邊緣注水、切割注水、面積注水、點狀注水四種。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，進行注水。邊緣注水方式適用的條件：一般在油藏面積不大；構造比較完整；油層分布比較穩(wěn)定，含油邊界位置清楚；邊部與內部連通性好，油層流動系數較高，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。邊緣注水根據油水過渡帶的地質情況，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)內注水，如圖1-4-3所示。這種注水方式要求含水區(qū)內滲透性與采油區(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）邊內注水

注水井按一定方式分布在內含油邊界以內，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。

邊內注水示意圖

采用邊緣注水方式時，注水井排布置一般與等高線平行，而且生產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，以取得較高采收率。邊緣注水的優(yōu)點比較明顯，主要是：油水界面比較完整，水線移動均勻，逐步由外油藏內部推進，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散。由于能夠受到注水井排有效影響的生產井排一般不多于三排，因此對較大的油田，其構造頂部井往往得不到注入水的能量補充，形成低壓帶，在頂部區(qū)域易出現彈性驅或溶解氣驅。在這種情況下，僅僅依靠邊緣注水就不夠了，應該采用邊緣注水并輔以頂部點狀注水方式開采，或采用環(huán)狀注水方式。

環(huán)狀注水的特點是：注水井按環(huán)狀布置，把油藏劃分為兩個不等區(qū)域，其中較小的是中央區(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，當注水井按環(huán)狀布置在相當于油藏半徑的0.4倍的地方時，能達到最佳效果。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，每一個切割區(qū)可看成一個獨立的開發(fā)單元，分區(qū)進行開發(fā)和調整，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)是獨立的開發(fā)單元，亦稱為開發(fā)區(qū)或動態(tài)區(qū)。兩個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、儲量豐富、油層性質穩(wěn)定的油田；在切割區(qū)內，注水井排與生產井排間要有好的連通性；油層滲透率較高，具有較高的流動系數。這樣，注水效果能較好地傳遞到生產井排，以便確保所要求的采油速度。

采用切割注水方式的優(yōu)點是：（1）可根據油田的地質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)先開采高產地帶，使產量很快達到設計要求；（3）根據對油藏地質特征新的認識，可便于修改和調整原來的注水方式。另外，切割區(qū)內的儲量能一次全部動用，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）不能很好地適應油藏的非均質性，對于平面上油層性質變化較大的油田，有相當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）在注水井排兩側的開發(fā)區(qū)內，油層壓力不總是一致，其它地質條件也不相同，油層有可能出現區(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：是將注水井與生產井按一定幾何形狀和一定的比例均勻地部署在整個開發(fā)區(qū)上進行注水和采油的系統。這種注水方式實質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井構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，流動系數低；油田面積大，但構造不完整，斷層分布復雜；面積注水方式亦適用于油田后期強化開采。對于油層具備切割注水和其它注水方式，但要求達到更高的采油速度時，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)油田或進行二次采油油田所采用。90第90頁，共137頁。

根據采油井和注水井相互位置的不同，面積注水可分為四點法、五點法、七點法、九點法、歪七點法等（圖1-4-8）。不同的注水系統都是以三角形或正方形為基礎的開發(fā)井網。在假定油田具有足夠大的線性尺寸前提下，可以用以下參數表示布井方案的主要特征：生產井數與注水井數比m，每口注水井的控制面積單元F；在正方形和三角形井網條件下井網的鉆井密度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：注水采油井的排列關系為一排生產井和一排注水井，相互間隔、相互對應，井排中井距與排距可以不等。在此系統下：

m＝1：1；

F＝2a2；S＝a2。布井系統以正方形井網為基礎：

五點系統：油水井均勻分布，相鄰井點位置構成正方形，油井在注水井正方形的中心，構成一個注水單元。此時m＝1：1；F＝2a2；S＝a2.。這是一種常用的強注強采的注采方式。

反九點系統：每個注水單元為一個正方形，其中有一口注水井和八口生產井。注水井位于注水單元中央，四口生產井布在四個角上，另四口井布于正方形四個邊上。此時，m＝1：3；F＝4a2；S＝a2.。3、面積注水92第92頁，共137頁。3、面積注水布井系統以正方形井網為基礎：

正九點系統：每個注水單元為一個正方形，其中有一口生產井和八口注水井。生產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（歪四點）系統：注水井的井點構成三角形，生產井布于三角形中心，即生產井構成歪六邊形。在此系統下，：m＝2：1；F＝3a2；S＝a2。

方七點系統：注水井構成六邊形，生產井在中心。此時，m＝1：2；

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

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

七點系統：每一個注水單元為一個正六邊形，注水井布于正六邊形的六個頂點，生產井位于中央。此時，m＝1：2；

F＝1.299a2；S＝0.866a2。

交錯排狀系統：在此系統時，注水井排與生產井排相互間隔布置，注水井與生產井呈交錯排列狀分布，此時，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，如兩點法和三點法，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屬于重復周期布井。不同面積井網的參數4、點狀注水

是在切割注水的基礎上，生產井投產一段時間后，選擇個別井點轉為注水稱為點狀注水。當中間井排被斷層遮擋或受第一排生產井的節(jié)流作用，注水效果不好時，采用點狀注水可改善開發(fā)效果。點狀注水的特點是注水見效快，井網形狀不固定，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，根據需要布置在油田的一定面積上，進行注氣采油。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長的時間，其自然能量接近枯竭的時候，為了進一步采出油田中剩余油而進行的，采取的是晚期注水。

在長期的油田開采實踐中，人們發(fā)現保持油層壓力越早，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，油井產油量也很難恢復的特性，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。隨著油田開發(fā)技術水平的不斷提高，人們發(fā)現除了注水可補充地層能量外，向地層注氣或注入其它溶劑可以降低原油的粘度，改善其流動性的特點，從而達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