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[摘 要]目前油田进入了“滚动建设、深度开发、低成本发展”的中后期开发阶段,油田实施挖潜增效的难度逐渐加大。如何提高新老区油田采油工艺方案设计水平,充分发挥在油田开发中的重要作用,实现效益最大化,成为当前迫切需要解决的问题。重点论述了采油工程方案设计的内容、程序及研究方法,分析了采油工程方案综合研究在油田开发中的重要作用,提出了油田深度开发对采油工程方案设计研究的要求,对提高采油工程方案设计研究水平具有一定的推动作用。
[关键词]油田开发; 采油工程; 方案设计; 方法研究
中图分类号:TH692 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)34-0049-01
1 油田开发对采油工程方案设计研究的总体要求
1.1 采油工程方案在油田开发建设中的重要作用
油田开发建设总体方案主要包括油藏地质研究、油藏工程方案、钻井工程方案、采油工程方案、地面建设工程方案、总体方案经济评价等六大部分,其中采油工程方案是其中的重要组成部分之一,起着承上启下的作用。采油工程方案设计的依据是油藏地质研究成果和油藏工程方案。采油工程方案是完成油藏工程方案制定的油田开发总体指标的重要保证,是地面建设工程方案设计的依据。
1.2 油田开发对采油工程方案设计研究的总体要求
随着油田深度开发和滚动建设的不断深入,暴露的各种矛盾日益突出。因此,对采油工程方案设计与研究实施提出了更新、更高的要求。要深入开展技术方案优选、措施效果评价、经济效益预测等配套软件的开发应用研究,使方案研究手段逐步配套完善。要加大方案设计与现场实施效果的跟踪研究力度,使研究成果必须全面实施和转化,主要技术方案采纳率达95%,现场实施符合率达90%。
2 采油工程方案设计研究方法
2.1 方案设计研究方法
2.1.1 完井工程方案
2.1.1.1 完井方式选择原则
(1)符合油藏地质特点,能够满足油田开发总体要求。
(2)有利于保护油层,减少对油层的伤害。
(3)能够最大限度的满足采油工艺的需要(如注水、防砂、修井、增产措施等)。
(4)选择工艺简单,能满足油藏开发要求的低成本、高效益完井方式。
2.1.1.2 钻开油层及固井要求
根据选择的完井方式、油藏压力、储层特征,提出对钻开油层及完井液密度、失水量等要求,以及对固井水泥返高和固井质量的要求。
2.1.1.3 油层保护技术
制定油层保护措施,要以储层岩性特征分析、岩心分析和入井流体的敏感性实验为基础,通过室内实验优选入井液(如钻井液、完井液、射孔液、修井液、压裂液、酸液、注入水质及添加剂或处理剂)和施工工艺,确保油层保护措施的适用性、有效性和经济性。
2.1.1.4 生产套管设计
根据采油方式选择结果,在确定油管直径和考虑开发过程中可能采取的采油工艺的基础上,确定生产套管尺寸,并提出对套管材料、强度的要求。
2.1.1.5 射孔工艺方案设计
(1)射孔参数优化。利用射孔软件对影响射孔效果的参数(孔径、孔密、相位角、布孔方式)进行敏感性分析,优选出合理的射孔参数。
(2)射孔工艺。选择射孔方式及管柱;选择射孔负压值及射孔液;选择射孔枪及射孔弹。
2.1.1.6 投产措施
(1)投产方式。根据油藏压力、油井产能、自喷能力确定油井的投产措施。如果油井具备自喷条件,则采取自喷投产;否则,要根据采油方式确定的人工举升方式投入生产。
(2)井底处理方案。对于油层受伤害较严重的油井,要确定消除伤害恢复油井产能的措施;对于低渗透油藏,要编制油藏整体压裂改造方案,采取压裂投产措施。
2.1.2 采油方式优选
2.1.2.1 选择的基本内容
(1)确定举升方式选择的原则、依据及要求。
(2)油井产能预测及分析。一是预测不同含水阶段的油井产液、产油指数;二是预测油井的产能分布:按照油井产能进行油井分类,并确定不同含水阶段各类油井井数的变化;三是分析各类油井在油藏上的分布情况。
(3)油井生产动态模拟。应用油井生产动态模拟软件预测保持不同压力水平下,各类油井采用不同举升方式时,可能获得的最大产量,或完成配产要求时的生产操作参数及油井生产动态指标。
(4)举升方式综合评价。根據油井生产动态模拟结果,确定出不同的举升方式在不同含水阶段的生产技术指标的基础上,综合考虑技术、经济及管理等因素,对不同的举升方式作出评价,优选出最佳采油方式,并提出相应的配套工艺方案。
2.1.2.2 采油方式综合评价与决策的基本模式
采油方式综合评价与决策是油田开发总体方案中采油工程方案的一个子系统。
2.1.3 注水工艺方案设计
2.1.3.1 油田注水开发可行性分析
要依据储层孔隙结构、敏感性分析结果,并参照有关注入水的推荐标准,确定储集层的主要流动喉道半径;确定注入水的机杂含量及粒径界限;提出注入水的水质要求。主要考虑以下因素:
(1)油藏工程方案对注水的要求。
(2)储层润湿性分析。
(3)储层敏感性对注水的影响分析及采取的技术措施。
(4)水源条件分析。
2.1.3.2 注水工艺参数设计
(1)注水量预测。为了保持油藏压力,使油藏注采达到平衡,需要对油藏不同含水阶段的注水量进行预测。主要包括全油田年注水量、日注水量、单井日注水量等。
(2)注水压力设计。对于常规油藏注水时,为了防止油层被压开形成裂缝通道,要求注水压力低于油层破裂压力,一般不超过地层破裂压力的90%。对于特低渗透油藏采用注水开发时,如果注不进水,可采用微超破裂压力注水。当油层无控制(不装水嘴)注水或油层控制(装上水嘴)注水时,要根据相关公式计算注水压力。
2.1.3.3 注水管柱设计
(1)注水管柱结构设计(笼统注水管柱、分层注水管柱),强度校核及井下配套工具的选择。
(2)注水井井筒及管柱防腐措施。
3 结论与认识
3.1 对于大型工艺设计方案要走联合攻关研究的新路子。为了提高油田产能建设规模较大新区油藏的采油工艺技术水平,要按相关专业组成项目研究部,各分部负责研究解决本专业的关键技术问题,确保高质量、高水平地完成全部研究任务。
3.2 方案设计研究要重视针对性和时效性。要针对油藏的地质特征和开发需要,配套相应的工艺技术方案。方案设计要超前于现场生产操作,要根据油田生产需要,超前拿出部分单项技术方案,如先拿出完井方案,再拿出油井举升、注水等方案。
3.3 加强方案设计技术经济效益分析预测研究。要对采油工程方案设计与应用进行深入研究,在确保技术评价研究的基础上,要加大经济效益和社会效益的评价研究力度。要充分利用計算机进行多方案、多指标的对比与优化,提高方案设计研究水平。
参考文献
[1] 郭呈柱,刘翔鄂,等1采油工程方案编制方法[M]1北京:石油工业出版社,19951.
[2] 杨服民,耿玉广,等1华北油田采油工程技术[M]1北京:石油工业出版社,19981.
[关键词]油田开发; 采油工程; 方案设计; 方法研究
中图分类号:TH692 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)34-0049-01
1 油田开发对采油工程方案设计研究的总体要求
1.1 采油工程方案在油田开发建设中的重要作用
油田开发建设总体方案主要包括油藏地质研究、油藏工程方案、钻井工程方案、采油工程方案、地面建设工程方案、总体方案经济评价等六大部分,其中采油工程方案是其中的重要组成部分之一,起着承上启下的作用。采油工程方案设计的依据是油藏地质研究成果和油藏工程方案。采油工程方案是完成油藏工程方案制定的油田开发总体指标的重要保证,是地面建设工程方案设计的依据。
1.2 油田开发对采油工程方案设计研究的总体要求
随着油田深度开发和滚动建设的不断深入,暴露的各种矛盾日益突出。因此,对采油工程方案设计与研究实施提出了更新、更高的要求。要深入开展技术方案优选、措施效果评价、经济效益预测等配套软件的开发应用研究,使方案研究手段逐步配套完善。要加大方案设计与现场实施效果的跟踪研究力度,使研究成果必须全面实施和转化,主要技术方案采纳率达95%,现场实施符合率达90%。
2 采油工程方案设计研究方法
2.1 方案设计研究方法
2.1.1 完井工程方案
2.1.1.1 完井方式选择原则
(1)符合油藏地质特点,能够满足油田开发总体要求。
(2)有利于保护油层,减少对油层的伤害。
(3)能够最大限度的满足采油工艺的需要(如注水、防砂、修井、增产措施等)。
(4)选择工艺简单,能满足油藏开发要求的低成本、高效益完井方式。
2.1.1.2 钻开油层及固井要求
根据选择的完井方式、油藏压力、储层特征,提出对钻开油层及完井液密度、失水量等要求,以及对固井水泥返高和固井质量的要求。
2.1.1.3 油层保护技术
制定油层保护措施,要以储层岩性特征分析、岩心分析和入井流体的敏感性实验为基础,通过室内实验优选入井液(如钻井液、完井液、射孔液、修井液、压裂液、酸液、注入水质及添加剂或处理剂)和施工工艺,确保油层保护措施的适用性、有效性和经济性。
2.1.1.4 生产套管设计
根据采油方式选择结果,在确定油管直径和考虑开发过程中可能采取的采油工艺的基础上,确定生产套管尺寸,并提出对套管材料、强度的要求。
2.1.1.5 射孔工艺方案设计
(1)射孔参数优化。利用射孔软件对影响射孔效果的参数(孔径、孔密、相位角、布孔方式)进行敏感性分析,优选出合理的射孔参数。
(2)射孔工艺。选择射孔方式及管柱;选择射孔负压值及射孔液;选择射孔枪及射孔弹。
2.1.1.6 投产措施
(1)投产方式。根据油藏压力、油井产能、自喷能力确定油井的投产措施。如果油井具备自喷条件,则采取自喷投产;否则,要根据采油方式确定的人工举升方式投入生产。
(2)井底处理方案。对于油层受伤害较严重的油井,要确定消除伤害恢复油井产能的措施;对于低渗透油藏,要编制油藏整体压裂改造方案,采取压裂投产措施。
2.1.2 采油方式优选
2.1.2.1 选择的基本内容
(1)确定举升方式选择的原则、依据及要求。
(2)油井产能预测及分析。一是预测不同含水阶段的油井产液、产油指数;二是预测油井的产能分布:按照油井产能进行油井分类,并确定不同含水阶段各类油井井数的变化;三是分析各类油井在油藏上的分布情况。
(3)油井生产动态模拟。应用油井生产动态模拟软件预测保持不同压力水平下,各类油井采用不同举升方式时,可能获得的最大产量,或完成配产要求时的生产操作参数及油井生产动态指标。
(4)举升方式综合评价。根據油井生产动态模拟结果,确定出不同的举升方式在不同含水阶段的生产技术指标的基础上,综合考虑技术、经济及管理等因素,对不同的举升方式作出评价,优选出最佳采油方式,并提出相应的配套工艺方案。
2.1.2.2 采油方式综合评价与决策的基本模式
采油方式综合评价与决策是油田开发总体方案中采油工程方案的一个子系统。
2.1.3 注水工艺方案设计
2.1.3.1 油田注水开发可行性分析
要依据储层孔隙结构、敏感性分析结果,并参照有关注入水的推荐标准,确定储集层的主要流动喉道半径;确定注入水的机杂含量及粒径界限;提出注入水的水质要求。主要考虑以下因素:
(1)油藏工程方案对注水的要求。
(2)储层润湿性分析。
(3)储层敏感性对注水的影响分析及采取的技术措施。
(4)水源条件分析。
2.1.3.2 注水工艺参数设计
(1)注水量预测。为了保持油藏压力,使油藏注采达到平衡,需要对油藏不同含水阶段的注水量进行预测。主要包括全油田年注水量、日注水量、单井日注水量等。
(2)注水压力设计。对于常规油藏注水时,为了防止油层被压开形成裂缝通道,要求注水压力低于油层破裂压力,一般不超过地层破裂压力的90%。对于特低渗透油藏采用注水开发时,如果注不进水,可采用微超破裂压力注水。当油层无控制(不装水嘴)注水或油层控制(装上水嘴)注水时,要根据相关公式计算注水压力。
2.1.3.3 注水管柱设计
(1)注水管柱结构设计(笼统注水管柱、分层注水管柱),强度校核及井下配套工具的选择。
(2)注水井井筒及管柱防腐措施。
3 结论与认识
3.1 对于大型工艺设计方案要走联合攻关研究的新路子。为了提高油田产能建设规模较大新区油藏的采油工艺技术水平,要按相关专业组成项目研究部,各分部负责研究解决本专业的关键技术问题,确保高质量、高水平地完成全部研究任务。
3.2 方案设计研究要重视针对性和时效性。要针对油藏的地质特征和开发需要,配套相应的工艺技术方案。方案设计要超前于现场生产操作,要根据油田生产需要,超前拿出部分单项技术方案,如先拿出完井方案,再拿出油井举升、注水等方案。
3.3 加强方案设计技术经济效益分析预测研究。要对采油工程方案设计与应用进行深入研究,在确保技术评价研究的基础上,要加大经济效益和社会效益的评价研究力度。要充分利用計算机进行多方案、多指标的对比与优化,提高方案设计研究水平。
参考文献
[1] 郭呈柱,刘翔鄂,等1采油工程方案编制方法[M]1北京:石油工业出版社,19951.
[2] 杨服民,耿玉广,等1华北油田采油工程技术[M]1北京:石油工业出版社,19981.