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第一章油田开发设计基础
一个油田在确定了其工业开采价值,初步探明了其分布面积后,就要着手进行油藏工程设计,确定油田开发方案,从而有计划地将其投入开发。对于油田开发过程中的每个开发阶段或者过程,都需要采用多种方法对油藏进行研究和分析,其目的是准确掌握地下油藏特征,优选最佳的开发策略,达到最优的开发效果。因此,油田开发设计贯穿于整个油田开发过程中,是非常重要的工作。尤其是在目前的开发情况下,新发现的油藏一般都是地质情况复杂、流体性质特殊的油藏;已开发油藏大部分进入高含水开发期;受商业价值的影响,油田开发形式越来越严峻,开发难度越来越大。基于以上原因,需要石油科技工作者采用多种先进的方法和技术,深入掌握地下情况,并且需要多学科和多技术的协同研究,因此油田开发设计成为整个油田开发过程中最重要的一个环节。本章将详细讲述和分析油田从勘探到投入开发的过程以及整个开发过程中设计的基本研究内容,主要阐述油藏工程设计所必须掌握的一些基本原理和方法。
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●1.1油田勘探开发程序
本节主要介绍油田的勘探开发程序的定义及内容,详细讲解区域勘探、工业勘探和全面开采三个阶段的内容。
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●1.2油(气)藏评价
本节介绍油气藏评价的定义,油气藏评价包括的十个方面的内容。
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●1.3油气藏储量计算
本节介绍油气藏储量的定义,计算储量的方法,针对油田、气田、凝析气田给出了具体的储量的公式。
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●1.4油藏的驱动方式与开采特征
本节介绍驱动方式的定义,五种驱动方式的机理、适用油藏、开采特征。
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●1.5开发层系划分与组合
本节介绍开发层系的定义,开发层系划分与组合的意义和原则。
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●1.6油田注水时间与时机
本节介绍油田注水的原因,油田注水的时间与时机。针对早期注水、晚期注水、中期注水适用性、优缺点做了详细讲解。
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●1.7油田注水方式
本节介绍边缘注水、切割注水、面积注水三种注水方式的定义、适用条件、优缺点。
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●1.8面积注水-井网方式
本节介绍面积注水的分类,正方形井网和三角形井网下各种系统的参数及井网适用性说明。
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●1.9面积波及系数及井网密度
本节介绍面积波及系数的定义,面积波及系数与流度比的关系。井网密度及如何确定合理的井网密度。
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●1.10油田方案报告编写
本节介绍了油田方案报告包括的油田概况、油藏描述、油藏工程设计、钻井、采油、地面建设工程设计要求、方案实施要求五个方面的内容。
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第二章开发指标概算原理与方法
人们对油藏的认识是逐步加深的,而油藏参数的准确程度又直接受制于对油藏的认识程度。在编制油藏的初步开发方案时,关于油藏面积、厚度、孔隙度、渗透率及流体性质的资料来自于有限的详探井,很难准确全面地认识油层的内部结构、构造、地层性质等。此时进行非常准确细致的计算是不可能的,因此通常在油藏模型尽量简化的条件下进行综合指标的概算。本章主要介绍单相流情况下行列注水和面积注水的开发指标概算方法、底水锥进的预测及控制方法。
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●2.1分流量方程
本节介绍分流量方程的推导,分析水和油的流度、毛管力、油水密度差和地层倾角、产液量四个因素对含水率的影响。
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●2.2分流量方程的应用
本节介绍分流量方程的三个应用:确定水驱油前缘含水饱和度、确定任意出口端饱和度下的含水率,采出程、确定任意饱和度面移动速度。
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●2.3行列注水见水前开发指标
本节介绍见水前,产量,含水,油藏累积产油量,累积注水量、累积产水量的计算方法,推导前缘位置随时间的变化规律。
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●2.4行列注水见水后开发指标
本节介绍见水后产液量、含水率、产油量、产水量、平均含水饱和度,累积产油量,累积产水量的计算方法,推导采出程度随时间(出口端含水饱和度)的变化。
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●2.5见水前面积注水开发指标
本节介绍见水前面积注水的产量计算公式,推导时间与距离的公式。
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●2.6见水后面积注水开发指标
本节介绍见水后面积注水的产量计算公式,推导时间与距离的公式。
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●2.7底水锥进
本节介绍底水锥进的定义,临界产量的计算,水锥突破及油藏动态,控制水锥的方法。
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第三章油藏动态监测原理与方法
油藏动态检测是油气田开发过程中的重要任务之一。本章主要介绍油气田开发过程中的动态检测方法--试井分析方法。重点介绍了常规试井分析方法在不稳定流动阶段和拟稳定流动阶段对应的压力和时间的关系式,并对这一关系式进行理论分析、作图、反求地层的参数。
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●3.1试井分析概述
本节主要介绍了试井的概念,试井技术的发展历史,试井的五个目的,以及试井的分类。
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●3.2试井分析中的重要概念
本节主要介绍了井筒存储效应中的井筒存储和续流;表皮系数;地层流体的三个流动阶段。
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●3.3试井分析理论基础
本节主要是介绍了井底流压与时间的关系,并推导其关系式。
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●3.4压力降落试井
本节主要是推导了压力降落试井压力与时间的关系式,并详细讲解了如何应。
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●3.5压力恢复试井-horner曲线
本节主要是推导了horner曲线的关系式,并详细讲解了horner曲线的应用
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●3.6压力恢复试井-MDH曲线
本节主要是推到了MDH曲线的压力与时间的关系式,并详细讲解了如何应用。
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●3.7不稳定流阶段试井分析总结
本节重要时总结了压力降落试井和压力恢复试井的关系式和应用,并详细讲解了对应的练习题。
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●3.8边界条件下油藏拟稳态压力
本节内容主要是介绍了拟稳态阶段压力与时间的关系式。
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●3.9确定地层平均圧力-MBH方法
本节主要是介绍了利用MBH的方法求地层平均圧力的步骤及做法。
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●3.10封闭油藏地质储量
本节主要是介绍了如何利用试井的方法求油藏的地质储量,以及与容积法求地质储量的区别。
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●3.11确定井到封闭边界距离
本节主要是介绍了如何利用试井的方法求井到封闭边界的距离,并推导出了计算距离的公式。
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●3.12垂直压裂井试井分析
本节主要是介绍了垂直裂缝井的两种模型的流动形态和对应的试井分析,这两种模型分别是无限导流能力模型和有限导流能力模型。
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●3.13双重介质油藏
本节主要讲了双重介质的概念,以及在地下的三个流动阶段。
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第四章油藏动态分析方法
油藏投入开发以后,地下流体的分布及状态均会发生显著的变化。这些变化既受到其自身内在规律的控制,也受到诸多外在因素的影响和制约。油藏动态分析的主要任务是研究油藏投入开发以后动态变化的特点、趋势及规律,寻找影响这些变化的因素,并且运用这些规律来调整和完善油藏的开发方案,使之达到最佳开发效果。
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●4.1油藏饱和类型和驱动类型
本节主要是介绍了油藏的两种饱和类型以及油藏的六种驱动方式类型
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●4.2物质平衡原理
本节主要是讲了三个物质平衡原理,并详细讲了开发过程中的任意时刻,油藏中的流体体积等于原始条件下油藏流体体积。
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●4.3物质平衡方程的建立
本节主要是根据原始条件下油的体积加气的体积就等于任意时刻下油的体积加气的体积加水的体积加体积的变化量这一平衡原理,建立的物质平衡公式。并对物质平衡方程式做出相应的解释说明。
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●4.4不同驱动方式下的物质平衡方程
本节主要介绍不同油藏类型下对应的物质平衡方程。根据油藏的类型,总结对应的条件化简物质平衡方程通式。主要化简了五种不同类型油藏的物质平衡方程式。
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●4.5驱动指数
本节主要是介绍了驱动指数的概念以及所表示的意义。
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●4.6水驱特征曲线
本节主要是介绍了水驱曲线的概念以及特征。
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●4.7水驱曲线
本节主要是介绍了甲型水驱曲线和乙型水驱曲线,以及应用。
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●4.8产量递减分析
本节主要是介绍了油田发展的三个阶段,重点介绍的递减阶段中出现的递减率,递减指数等概念。
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●4.9递减类型
本节主要是详细讲解了油田产量的三种递减类型:指数递减;调和递减;双曲递减。
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第五章油田开发调整
油田在按照初期制订的开发方案投入开发以后,按照开发方案制订的开发政策实施开发。由于陆上油藏的非均质性较强,以前开发初期对地下油藏认识程度有限,因此油田开发过程中的表现不一定完全符合开发初期制订的开发方案。为了获得较好的开发效果和经济效益,需要对油田进行不断的、多种多样的调整。
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●5.1油田开发调整
本节主要是介绍了油田开发调整的五种措施:井网调整;层系调整;开采工艺调整;驱动方式调整;工作制度调整。
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●5.2改善开发效果的水动力学方法
本节主要是介绍了改善开发效果的六种水动力学方法:周期注水;调剖堵水;改变液流方向注水;强化注采的变形井网;补充点状和完善排状注水井网;提高排液量。
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第六章复杂油藏开发方法
随着对地下勘探的不断加深,目前世界上发现并投入开发的油藏类型越来越多,不同油藏的地质特征和流体性质不同,因此在开发过程中采用的开发方法也有差异。本章主要对一些特殊类型的油藏开发方法进行简要介绍。例如稠油油藏,断块油藏以及低渗油藏。
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●6.1稠油油藏
本节主要是介绍了稠油的概念和分类,以及稠油油藏的开发技术,如:蒸汽吞吐,蒸汽驱,火烧油藏。
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●6.2断块油藏
本节主要是介绍了断块油藏的特点和大小分级,以及几种常见的开发技术。
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●6.3低渗油藏
本节主要是介绍了低渗油藏的特点和开发对策。
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第七章聚合物驱油藏工程研究
我国油田大部分是陆相砂岩油藏,受陆相河流湖泊碎屑岩近物源、多物源、流程短、流域面积较小的沉积背景的影响,形成的砂砾岩储层非均质性严重。此外,陆相油藏的原油黏度相对较高,在目前我国已探明石油储量中,地下原油黏度为5mPa.s以上的占65.8%,由于原油物性差、黏度高,大大降低了注人水的波及体积和驱油效率。
我国90%的油田采用注水开发,由于以上因素的影响,水驱采收率普遍较低,平均最终采收率仅为33.3%。聚合物驱可以显著改善注入工作剂性质,提高波及系数,因此可以大幅度提高目前水驱油藏的采收率。 -
●7.1聚合物驱
本节主要是介绍了聚合物驱提高采收率的机理以及影响因素,同时简单介绍了活性剂驱,碱驱和化学复合驱。