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1、摘 要随着我国经济的快速发展，目前我们国家对石油需求量的不断增大，从而加大对一批含油区块进行开发力度。所谓的油田开发，就是依据详探成果和必要的生产试验资料，在综合研究的基础上对具有工业价值的油田，按石油市场的需求，从油田的实际情况和生产规律上出发，以提高采收率为最终目的，从而制定出合理的开发方案，并对油田进行建设和投产，使油田按方案规划的生产能力和经济效益进行生产，直至油田开发结束的全过程。根据胜利油田草8区块已经探得的一些基本情况，如油层的几何参数和各个小层的物性，流体的基本物性以及相关生产工具的价格和当前实际的经济指标等等，来对胜利油田草8区块进行进一步的开发方案设计，例如储量的计算，开发
2、井网的设计，注水井采油井的井数等。根据这些数据，对胜利油田草8区块做进一步的经济评价。相关研究已经表明，胜利油田草8区块下埋藏有大量油气，本文在后面的计算中通过油藏的储量计算，也算出该区块有较高的储量丰度，是高丰度油气藏，同时，该地区地理位置良好，环境气候也很适宜，政治经济条件稳定，这些条件都可为后来的区块油藏开发打下基础。关键词：石油；储量；见水时间；经济指标AbstractWith the rapid development of economy in our country, at present our countrys growing demand for oil.And stepp
3、ing up efforts to develop a batch of oil bearing block.The so-called oilfield development, is based on exploration results and necessary production test data, on the basis of comprehensive study in fields of commercial value, according to the oil market demand,from the actual situation of oilfield a
4、nd the production rule, in order to improve the oil recovery as the ultimate goal, to make a reasonable development scheme, and the oilfield construction and put into production, make sure the oil field according to the program planning production capacity and economic benefit in production, until t
5、he end the whole process of oilfield development. According to Sheng Li oilfield Cao. 8 blocks already get some of the basic situation, such as geometric parameters of the reservoir and the physical nature of each layer, the basic physical properties of fluid and related tools of production price an
6、d current actual economic indicators, etc. To do more development in the Cao 8 block of ShengLi oilfield, such as the calculation of reserves, development well pattern design,Injection production well number and so on, according to the data at the same time, the economy of the blocks to do further e
7、valuation.Related studies have shown that, buried under the block has a large number of oil and gas, in this paper the calculation through the reservoir behind the calculation of reserves. Also calculate the blocks with high reserves abundance, is a high abundance ratios reservoirs. At the same time
8、, the geographical position is good, environmental climate is also very appropriate, stable political and economic conditions, these conditions can block reservoir development lays the foundation for later.Key words:oil; reserves; water breakthrough time; economic indicators目 录第1章 前言11.1 研究意义11.2 研究
9、内容1第2章 区域地质概况32.1胜利油田概况32.2胜利油田草8区块地理位置及地质概况3第3章 设计基本参数53.1油藏几何参数及各小层物性53.2流体物性53.3油水相渗关系63.4井眼半径63.5 油水井操作条件63.6 常用经济指标7第4章 设计内容84.1分析油藏纵向非均质性并计算储量84.1.1储层非均质性84.1.2储层储量计算94.2储量评价104.3论证划分开发层系的可行性104.4注水方式的选择114.5利用排状注水开发指标计算114.5.1油田开发井网部署的原则114.5.2计算井距与排距134.5.3前缘含水饱和度的计算134.5.4见水前及见水后的开发指标144.5.
10、5将计算结果汇总,制成开发指标汇总表194.6经济评价194.7计算含水率70%95%间的数据214.7.1计算可采储量和采收率224.7.2确定递减类型和递减规律234.7.3可采储量的计算24第5章 结论26谢 辞27参考文献28第1章 前言1.1 研究意义油气田的开发，是依据详探成果和必要的生产性开发试验综合研究的基础上对具有工业价值的油气田，结合油气田的实际和生产规律出发，制定出合理的开发方案，并对油气田进行投产和建设，使油气田按照预定的生产能力和经济效果长期生产，直到开发结束。它的基本任务是在基本探明油、气储量和掌握了油气藏地质持征以后，着手制订合理的开发方案，采用科学的开采技术和方
11、法，经济、合理地把地下油气资源最大限度地开采出来的全部工作。油气田开发特点是：开发过程是长时间的由粗到细、由浅入深、由表及里的认识过程中完成的。油气田是流体矿藏，具有统一的水动力系统，开发过程中必须视为一个整体来开发，不能象固体矿藏（如：煤矿、铁矿、铜矿等）那样简单地分隔、独立开发。同时必须重视每口井的双重作用生产和信息。所以说油田外发工程是知识密集、技术密集、资金密集的工业1。由于对地下情况的认识往往不是一次能完成的，井钻得越多，资料信息越丰富，则对地层的认识越清楚。对油气藏的地质构造、形态、断层、含油层系的认识总是在不断修正和完善。在油气田的整个开发期内，技术在进步，油气田的增产措施也随着
12、科技进步而发展。从而经济效益也随着时间、市场变化而有所差异。油气田开发是石油工业中的重要环节，它在石油工业中起着举足轻重的作用。能否合理地开发油气出，合理到什么程度，这不仅于科学技术水平有关，还与油气田开发方针和技术政策有关2 。我国油气田开发的基本方针：坚持少投入、多产出，努力提高经济效益，大力采用各项先进而又实用的工艺技术，确保全国油气田产量持续稳定增长。 1.2 研究内容针对目前国内对油气田开发的研究状况，考察相应文献，本文重点对胜利油田草8区块进行开发方案的设计，从简单的储量计算，安排井网井距，开发井网见水时间的计算，到简单的经济评价。在油藏描述建立地质模型和油藏工程模型的基础上、研究
13、有效的驱油机制和驱动方式，预测未来动态，提出改善开发效果的方法和技术，以达到提高采收率的目的，同时，针对油田的一些基本情况进行计算，从而找出最合理的开采开发方式。第2章 区域地质概况2.1胜利油田概况胜利油田是胜利石油管理局、胜利油田分公司的统称。工作区域主要分布在山东省东营、滨州、德州、济南、潍坊、淄博、聊城、烟台等8个市的28个县（区）内，主体位于黄河下游的东营市。在山东省境内可供找油找气的勘探区域渤海湾盆地（主要有济阳、昌潍、胶莱、临清、鲁西南等5个坳陷，总面积约6.53万平方千米），油田已取得探矿权面积4.89万平方千米，其中济阳坳陷和浅海地区是胜利油田勘探开发的主战场。截至2012年
14、1月1日，胜利油田取得探矿权勘探面积达19.4 万平方千米，油、气资源总量分别为145亿吨、24738.6亿立方米。胜利油田地处山东北部渤海之滨的黄河三角洲地带，地质构造极为复杂，断层密布，落差悬殊，象“一个盘子摔在地上，摔的粉碎，又被踢了一脚”。在开发过程中会遇到很多的问题。2.2胜利油田草8区块地理位置及地质概况地理位置位于山东省东港市市A区B村东北约20公里。该区块周围属广大平原地区，输油管道经过的地区除村落地段地下水埋藏较浅（0.4m2.0m）以外，水量较丰外，其余地段额地下水埋藏较深。工程地区属中温带海洋气候，具有春季多风，夏季多温热，秋季多阴雨，冬季多干旱且伴有少量雨雪的特点。降水
15、多集中在7-9月份，以短历时大强度的雷阵雨为多。夏、秋季多阴雨，是影响工程安全的主要气象因素之一。夏、秋季施工应注意井场和住地防洪抗灾，避免人身、财产的损失。该块为新增储量区，没有形成开发井网，周围无井站和集输管网及配套设施。 该地区交通便利，通过该地区有一条国道，若干省级公路及高速公路，路况好，可通大型车辆或重型机械设备等。但附近无配套集输设施覆盖区，故需要根据自然地理概况及有关设计规范自行设计配套集输方案3。工程所在地区地震基本烈度为6度。管道途径地区波状沙丘绵延广布，地势平坦，地表起伏较小，较为开阔，不良地质现象不发育、属管道工程地质条件简单地段。 第3章 设计基本参数3.1油藏几何参数
16、及各小层物性表1油藏基本参数表序号油层顶深（m）油层有效厚度（m）含油面积（k）孔隙度渗透率（10-3 ）122162.55120.3300221.2222212.750.3412277.5322262.880.3275348.8422313.560.3243479.6522363.740.3365559.7622433.660.3328588.1722514.020.3298546.5822584.150.3374453.5922644.240.3435338.61022714.320.3436302.6地层压力梯度：0.1MPa/10m，地温梯度度：3.7/100m；由上表计算可得（厚度加
17、权法）4，底层有效厚度之和：平均孔隙度：平均渗透率：3.2流体物性地面条件下：地层条件下：地层泡点压力：原油体积系数：水的体积系数：3.3油水相渗关系表2 油水相渗数据表SwkroKrw0.3200.61700.00000.3520.56440.00530.3840.55210.00720.4160.45030.01180.4480.42320.02030.4800.34880.02750.5120.31050.04110.5440.25400.05350.5600.23210.06270.5760.20650.06420.5920.19580.07580.6080.16350.08380.6
18、240.15020.09010.6400.13050.09780.6560.10570.11100.6720.08950.12640.6880.07020.12430.7040.05590.13770.7360.04110.15390.7680.02650.17830.800.00000.20003.4井眼半径井眼半径0.1m；3.5 油水井操作条件注采压差：3MPa；排状注水的排距与井距之比为2：1；要求油田的初期采油速度达到3；油水井正常生产时间为300天年；3.6 常用经济指标钻井成本：3500元米；注水单价：10元/米3；输油单价：60元/吨；生产维护费：150元/吨；作业费用：150
19、元/吨；地面工程建设费用为钻井费用的30%；原油的商品率：95%；原油价格：3000元/吨；贷款利率：6.15% ；存款利率：3%；第4章 设计内容4.1分析油藏纵向非均质性并计算储量4.1.1储层非均质性储层的各种性质随其空间位置而变化的属性，主要表现在岩石物质组成的非均质和孔隙空间的非均质。碎屑岩储层由于沉积和成岩后生作用的差异，其岩石矿物组成、基质含量、胶结物含量均不相同，影响到孔隙形状和大小及储层物性的变化，形成储层层内、平面和层间的非均质性。在注水开发油田中，储层的渗透率是影响油田开发的重要因素。常用渗透性表示储层的非均质性。通用的表示方法有渗透率级差、变异系数、非均质系数5 。储层
20、的非均质性就是陆相储层因为沉积环境、物质供应、水动力条件、成岩作用等因素的影响，使得储层在岩性、物性、产状、内部结构等方面存在的极不均匀的变化和差异。由于因陆相沉积气田具有砂泥岩多旋回性、多韵律性、平面相变化等特征造成天然气储层存在严重的非均质性，是严重影响气田高产稳产的时间长短和最终采收率高低的主要因素之一，那么储层的非均质性描述就是气藏开发中后期储层研究的核心内容。包括由储层沉积过程、成岩作用和后期构造运动(包括各种断裂运动)所形成的各种成因储层非均质性研究。对一个气藏而言，储层非均质性大体上可以分为五个层次:第一层次是气藏规模的沉积相造成的层间非均质性；第二层次是油层规模的沉积微相及砂体
21、切叠和相变关系造成的平面非均质性；第三层次是由砂体的内部韵律性、沉积结构和沉积构造等造成的层内非均质性；第四是由地应力、裂隙、裂缝及各种断裂构造造成的储层空间非均质性；第五层次是成岩作用造成的孔喉规模微观非均质性。由于构造为一平缓鼻状构造，无大的断裂带出现，整体构造简单，韵律性强，上下邻层构造形态一致，无大的隆起和断裂带，即使小裂缝也只是偶见，且规律性不强，故构造因素对储层的非均质性影响较小；而平面上受沉积微相变化以及成岩后生作用的影响较大。常用的处理纵向非均质的方法是，按渗透率分布将油区分成除渗透率不同处，其余各项参数都相同的等厚度，每一个层都被认为是均质的，各层之间相互隔绝。本油区10个小
22、层，孔隙度的变化不大，都在0.3351左右，近似认为其厚度都是相同的，此方法进行计算求得反映渗透率非均质程度的参数变异数6。表3各小层平均渗透率符号12345678910渗透率10-3um2221.2277.5348.8479.6559.7588.1546.5453.5338.6302.6 （4-1）渗透率的变异系数为 （4-2） （4-3） 则，由此可知，渗透率分布为弱非均质性。4.1.2储层储量计算目前，国内外油气藏储量的计算方法主要有：类比法（即经验法）容积法物质平衡法产量递减法，矿场不稳定试井法，水驱特征曲线法，统计模拟法等，而这些方法又分为静态法和动态法。静态法是利用油气藏的静态地质
23、参数，按照油气所占的孔隙空间来计算；动态法则是利用油气藏的压力产量累计产量等随开发时间变化的生产动态数据，来计算对于一个油气藏究竟选用那种方法比较合适，主要取决于该油气藏的勘探开发阶段地质条件驱动类型及矿场资料等的拥有情况7。储量计算： （4-5）式中： N：地质储量（）； S：含油面积() ；：束缚水饱和度；H：油层有效厚度（）；：孔隙度 ；：原油体积系数；石油的储量丰度： （4-6）：石油的储量丰度 ；4.2储量评价（1）储量规模： 为中型油田；（2）储量丰度： 为高丰度；（3）储层埋深： 为中等深度8。4.3论证划分开发层系的可行性划分开发层系，是将特征相近的油层合在一起，用一套生产井网
24、单独开采，根据开发层系划分的原则，油层特性相近的油层合在同一开发层系，以保证各油层对注水方式和井网具有共同的适应性，减少开发过程中的层间矛盾，单层突进油层性质相近包括：沉积条件，渗透率，油层分布面积，层内非均质程度等。根据油区各小层基本资料，该油藏各小层渗透率多在200-600（）间分布，属于高渗油藏,且各小层孔隙度都比较接近，变化不大，均质程度较好，因此将以10小层作为一个开发层系进行开发9。4.4注水方式的选择经过查找相关资料，结合胜利油田草8区块的实景情况，决定选择排状注水方式进行开发。因为采油速度要达到3，而排状注水适用于高速开采油田。 4.5利用排状注水开发指标计算4.5.1油田开发
25、井网部署的原则部署井网时，应采取科学、合理、经济、有效的井网部署应以提高藏油动用储量、采收率、采气速度、稳产年限和经济效益为目标，其总原则是10：（1）井网能有效地动用油藏的储量；（2）能获得可高的采收率； (3)能以最少的井数达到预定的开发规模； (4)在多层组的油藏中，应根据储层和流体性质、压力的纵向分布、油水关系和隔层条件，合理划分和组合层系，尽可能做到用最少的井网数开发最多的层系。在总的井网部署原则下，具体进行井网设计时，应以地质为基础，主要采用油藏数值模拟技术，进行多套方案计算、对比和优化，论证不同地质特点和要求的井网和最大井距，论证单井最优控制面积和储量，论证获得最佳经济效益的井网
26、系统、密度和井距。在设立对比方案进行数值模拟计算前，根据油田开发特点、油藏的类型、驱动方式、相似油田的经验，进行井网井距对比方案的论证和计算。布井方式的确定布井方式的选择主要取决于：a、构造形态；b、储层分布及其非均质性；c、边底水分布状况。从油藏开发的全过程分析，不均匀布井有它的许多优点，如高产井多、地面采输比较集中、初期开发经济效果好，但不均匀布井的缺点是地层压力分布不均匀，在开发后期将影响气藏的最终采收率，在根据本题的实际情况，可采用均匀布井方式。由于该地层的储集性质相对较为均匀，使用正方形或三角形均匀布井系统在开发过程中不形成共同的压降漏斗，即在开发过程中，每口井的地层压力基本上接近的
27、，并且等于当时的平均地层压力。因此，均匀布井在油藏中具有以下优点：(1)油井产量大于其他布井系统时的产量；(2)油田开发所需的井数也是最少的；(3)各井井口压力基本上是相近的；(4)在更长的时间里都不需要增压开采。 计算初始产量，并根据油田产量要求确定油井数及水井数。初始产量： （4-7）设井距为X（m)，则排距为 ，截面积;由相渗关系数据表知，束缚饱和度对应的=0.617 （4-8）化为地面产量：初期采油速度为3%，故初始年采油量为： （4-9）取井数n=86口，因为油水井比数为1：1，故水井数量口。4.5.2计算井距与排距 井距11井距确定的原则有效地控制和动用绝大多数的油层和储量；在水驱
28、开发条件下，保证有较高的注水波及系数；能够满足一定的采油速度和稳产年限的要求；要有较好的经济效益。设井距为X,则排距为2X,如右图：则 图4.1 布井位置4.5.3前缘含水饱和度的计算根据相渗关系表中数据，计算含水率及随的变化。 所用公式： （4-10）其中所有计算结果见图4.2：图4.2相对渗透率曲线根据表中数据、，在坐标纸中以为横坐标，以为纵坐标，分别绘出关系曲线和关系曲线。在含水率与含水和度曲线图中，通过束缚水饱和度点对先作切线。得到的切点所对应的含水饱和度即为水驱油前缘含水饱和度，因此求得的前缘含水饱和度（见图）。4.5.4见水前及见水后的开发指标求非活塞因子B （4-11）由数据知
29、，；束缚水饱和度为 ，；残余油饱和度为 ，；积分 （4-12）以一年为一个点计算见水前开发指标（以下q均为单井日产量）公式： （4-13）其中，为初始产量，为油水前缘位置12。 (4-14)第一年：未见水。 (4-15)第二年：将第一年中求得的有因次化，作为第二年的初始产量。同理求得： 第三年：将第二年中求得的有因次化，作为第三年的初始产量。 小于第四年：将第三年中求得的有因次化，作为第四年的初始产量。 小于第五年：将第四年中求得的有因次化，作为第五年的初始产量。 大于由以上计算可知，油藏在开采的第五年见水。无因次见水时间根据的定义，将有因次化得见水时间。设见水时刻为第五年的第X天，则：解得X
30、=226.3故见水时间，即在第1427天见水。见水时刻无因次量为将其又因次化为第五年（之后）将作为此73天的产量对应曲线，找到3.583对应的为0.48由数据表中数据可计算将其有因此化：无因次开发时间第三年：将第二年中计算所得的年末产液量作为第三年的产量，用同样的步骤计算，及对应的有因次产量，直到，若在曲线图中查到的不是数据表中的含水饱和度，则利用插值法求得的对应，计算结果如下13：见水时刻：第五年末：第十一年末：4.5.5将计算结果汇总,制成开发指标汇总表其中：日产液=单井日产量井数 采出程度=累计产油量地质储量 每年的含水率取上一年的年末来计算求得的含水率。因为是在在第四年见水，故将第四年
31、分成两部分：见水前和见水后，对应表中第的两个第四年。表4 见水前，后开发指标汇总表时间（年）日产液累产液日产油（t）累产油（t）日注水累注水含水率（%）09161274821681722451600916127482160110235.358188037926.84482965210235.358188030211826.793668137689713636211826.793668130314264.8136462537458937387114264.8136462530419146.2179924407234.61154425119146.2179924400429259201283475
32、925.71197682729258201283470519961.2261167073715.21309138719961.22611670757.562094132399007333614092187209413239900781.372450439750207348415137387245043975020784.182035145855507250915890087203514585550785.891806451274707211716525187180645127470787.7103263061063707264217317787326306106370788.311262096
33、8926407188717883887262096892640791.9122356175994707148418329087235617599470792.8132604283807307159418807287260428380730793.7143988995774007179519345787398899577400795.54.6经济评价4.6.1经济评价概要油田的经济评价就是对各种可能的开发方案从经济上进行分析和评价，从而优选出经济效益最好的方案；或者对给定，根据评价中是否考虑资金的时间价值，油田开发方案的经济评价方法分为静态经济评价方法和动态经济评价方法；从经济评价的角度，又可分
34、为财务评价和国民经济评价。项目经济评价采用费用效益法。在油田地质、油藏工程、钻井工程、采油工程和地面工程等课题研究成果的基础上，按照国家计委颁布的经济评价方法与参数的要求，根据国家现行财税制度和价格体系，结合某公司的实际情况，对方案的投资、采油成本费用和油价进行了详细估算、预测。对油藏工程设计的多个技术上可行的开发方案进行评价；考察方案的盈利能力、清偿能力等财务状况，据以判别方案的财务可行性14。由于能力有限，本文只进行简单的开采，建设，生产等方面的经济评价。4.6.2计算每年的现金流量 第i年的累计现金流量=（第i-1年的累积现金流量） （1+利率）计息周期+（第i年的纯收入） （4-16）
35、 将计算结果列表5其中：钻井费用=钻井成本 (油井数+水井数) 井深表5 经济评价表时间（年）生产数据收入纯收入年产油量年注水量原油销售额生产维护注水费输油费作业量钻井及地面维护费024516002748216698706000036774000164892961470960003677400001349503400506945730412378052307058767774482003567078018423522142683120356707800059029259582230670035480106574095000346005002128806013840200034600500005
36、72239494032237400427944063765900003356100025676640134244000335610000055454493604260295664820947418424600390443403889256415617736039044340006442467876续表5时间（年）生产数据收入纯收入年产油量年注水量原油销售额生产维护注水费输油费作业量钻井及地面维护费5111456059883603176496000167184003593016066873600167184000027393242406100080062823002852280000150120
37、003769380060048000150120000024542982007104520073512002978820000156780004410720062712000156780000025584408008752700610530021451950001129050003663180045162000112905000018375912009635100541920018100350009526500032515200381060009526500001548883800107926009789000225891000011889000058734000475560001188900
38、00019148100001156610078627001613385000849150004717620033966000849150000136241280012445200706830012688200006678000042409800267120006678000001066138200134782007812600136287000071730000468756002869200071730000011262402001453850011966700153472500080775000718002003231000080775000012690648004.7计算含水率70%95%
39、间的数据4.7.1计算可采储量和采收率第五型水驱规律曲线方程为 （4-17） 根据见水后开发指标中累积产油量，含水率资料，可求出水油比R及 表6累积产油表时间（年）累积产油Np（100000t）含水率fw，%水油比RRmax/Rlog(Rmax/R)6140.981.34.34711.271.0527151.384.15.2899.2640.96678158.985.86.0428.1090.90899165.287.77.1306.8720.837010173.188.37.5476.4920.812311178.891.911.344.3200.635412183.292.812.883.
40、8040.580213188.093.714.873.2950.5178根据表6绘制如下图表：图4.3 累积产油量图如图4.3所示：将曲线向左延伸，在横坐标Rmax/R=1获得：这是该油田的可采储量，由此得其最终水驱采收率为： 4.7.2确定递减类型和递减规律指数递减的半对数直线关系为：调和递减的半对数直线关系为：因此，将时间t，产量Q，累积产量Np及logQ计算的数据填入下表得：表7产量递减表tQ(10000t/a)logQNp(100000t)6100.12.0140.97104.522.019151.3875.271.876158.9963.511.802165.21079.261.89
41、9173.11156.611.752178.81244.521.648183.21347.821.679188.0依据上面的数据表，分别绘出logQt，NplogQ的曲线图。 图4.4 调和递减图 图4.5 指数递减图比较上述两图可知，递减类型更符合调和递减，基本为一条直线，利用表中t=6和t=9时两点可求得调和递减类型的斜率为：令Q=1， 设则初始递减率为：方程为：4.7.3可采储量的计算可采储量是指原始地质储量与采收率的乘积15。即在现有经济技术条件下能从储油层中采出的油量。它首先取决于地质储量。此外，不仅与油藏类型、驱动方式、储层物性、流体性质等自然条件有关，而且与布井方式、开采方式、采油工艺,油田管理水平及经济条件等人为因素有关。随着油田开发技术的改善，采收率的提高，可采储量也随之变化16 。由开发指标
