研究油、氣田開發的各種可行途徑和方法,經過分析、對比,確定出符合油、氣田實際情況、技術上先進、經濟上優越的方案,作為油、氣田建設的依據。

  工作物件和範疇 油、氣田的開發工作是一項系統工程,大致以下列四個系統為工作物件:①油、氣藏。埋藏在地下幾十米到幾千米深處的油、氣層,儲存在油層孔隙空間中的油、氣、地層水,以及形成油、氣圈閉的地質構造和圍巖條件。②生產井、註入井和觀察井井。聯接油藏和地面作為油、氣產出通道的生產井;為提高采收率而鉆的註水、註氣井(通稱註入井);對油層動態進行監測的觀察井。③集中處理站。把采出地面的油、氣、水和註入油層的註入劑,進行計量和礦場處理的一系列設施。④礦場油庫(外輸站)。為外運做好準備的終端集輸設施(管匯及儲罐)。油田開發流程見圖。四個系統緊密聯系,必須由石油開發地質、油藏工程、采油工程、滲流力學、油、氣田建設、工業經濟等工程技術人員,共同進行系統工程設計。

  油、氣田開發工作的重要特點是,作為開發對象的油、氣藏深埋地下,不可能直接觀察和研究;油層物性在縱向及平面上的分佈是非均質的,具有隨機性;油、氣層厚度及油、氣層中流體的分佈在油、氣藏的不同部位是不相同的。必須通過具有代表性的若幹“井”來獲取資料,以準確地認識油、氣藏。井越多,對油、氣藏的控制越好,通過研究後對油、氣藏的認識也越清楚。但鉆井費用高昂,油、氣田在正式投入開發前,鉆井不多,限制瞭對油、氣藏的認識,隻能依據實際認識程度來部署相應的開發工作,在開發實踐中,再加深對油藏的認識。通常,大、中型油、氣田在證實有工業開采價值後,先制訂開發規劃,通過鉆井獲得更詳細的資料,再分階段、有步驟地編制開發設計。

  開發規劃 部署加深認識油藏的工作,估算油、氣儲量,瞭解生產特征,研究可能采用的初步開發方式和方法,預計油藏的產量和采收率、油田建設工作量及投資,為制訂油田開發設計,正式開發油、氣田準備條件。具體內容有:①進一步部署探邊井、資料井,以加深對油藏地質結構、儲層和流體的物理性質及分佈的認識,擴大和證實油、氣儲量;②初步分析油田天然驅動能力,提出開發方式,論證人工註水、註氣提高開發效果的可能性和必要性;③安排開辟生產試驗區(井組)所必需進行的工作;④初步預測油、氣藏合理生產的可能范圍,提出第一批開發井的分佈位置;⑤提出開發工程項目、進度、投資、成本和經濟效益的概算。

  開發設計 礦場建設的依據。主要內容有以下11項:①論證油、氣田地質特征。這是油、氣田開發設計的基礎。②儲量估算。對油、氣地質儲量和可采儲量進行估算(見石油和天然氣儲量計算)。③根據開發方針確定開發原則:針對油、氣田具體情況和所掌握的工藝技術手段與建設能力,制訂體現開發方針要求的開發原則與技術措施,如要求達到的開采速度和穩產年限、開發方式、開發程序等。④選定油藏能量的利用與保持方式。根據油藏地質特征、試驗室研究和試井分析結果,應用滲流力學的計算模擬方法預測利用天然能量以及人工註水、註氣方法的開采效果,確定人工補充能量的方式和時間(見註水開采)。⑤開發層系劃分。很多油田具有多油層的特點,總厚度有時可達到數百米,油層間的性質也往往有較大的差異,為使不同性質的油層有效地投入開發,便於進行人工註水、註氣和增產作業,有時需劃分為幾套層系,分別用獨立的井網開發。通常,組成一個開發層系的是一些上下有良好隔層、油層和流體性質相近,油氣、油水界面相近、壓力系統和驅動能力相近、具備一定儲量和生產能力的獨立油層。⑥佈置井網和註采系統。近代開發大、中型油田時,常用人工註水、註氣的開采方法,要求合理地佈置生產井和註入井,要著重研究合理的井網密度與生產井和註入井的相對位置和數量比值,以使油藏有足夠的驅動能量和達到較高的采收率。⑦確定鉆井工程設計和完井方法。依據油田地質特征和開采方法,分別對鉆井工程設計和完井方法提出要求,如疏松易出砂產層完井,要求防砂,受地面條件的限制或斷層影響要求鉆定向井等(見鉆井方法,油井防砂和清砂)。⑧確定采油工藝技術。依據開發設計的要求確定采用分層開采技術,自噴采油和人工舉升采油技術、註水或註氣技術等。⑨確定開發指標。明確規定油、氣藏應達到的日產量和註入量,壓力保持的水平和含水量上升的速度,預計可能達到的階段和最終采收率。⑩開發經濟分析。對各種方案所需材料消耗、投資、成本、利潤、勞動組織和勞動生產率等進行全面對比分析,論證選用方案的合理性。⑪方案實施要求。明確提出開發設計在實施中應註意的事項。油、氣藏按開發設計全面投入開發以後,要加強油田開發分析工作,根據新的情況,完善和調整原來的開發設計。

  

參考書目

 陳欽雷等編:《油田開發設計與分析基礎》,石油工業出版社,北京,1982。

 Thomas C.Friek,Petroleum Production Handbook,McGraw-Hill,New York,1962.