【正文】 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 參考文獻(xiàn)[1] 敖科低滲透油藏合理井網(wǎng)密度研究[D].成都:西南石油大學(xué)，2006 [2] 楊敏,姜祥成,邵洪艷,[J]，大慶石油地質(zhì)與開發(fā)2005,24(3):4344 [3] [M].北京:石油工業(yè)出版社,2003:121157 [4] 史 成 恩，潘 增 輝，特 低 滲 透 油 田 開 發(fā) 的 主 要 做 法 [J]，低 滲 透 油氣 田 ，2000,5(3):5769 [5] 張英芝，楊鐵軍，王文昌，特低滲透油藏開發(fā)技術(shù)研究[M].北京:石油工業(yè)出版社，2005:1015 [6] 何賢科，陳程。油田開發(fā)的中后期期間，含水的上升，并可以根據(jù)油田的實(shí)際情況來(lái)，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行井網(wǎng)的調(diào)整，采用五點(diǎn)法井網(wǎng)，可以減緩油藏含水率的提升速度。對(duì)特低滲透油藏注二氧化碳驅(qū)參數(shù)。圖 62 不同含水率下轉(zhuǎn)周期注水采收率的變化 從以上的分析可知，在注水開發(fā)特低滲透油藏的情況下超前注水提高地層壓力，開發(fā)初期就可以油井見水后，產(chǎn)量急劇的降低，油井含水迅速上升，以防萬(wàn)一防止油井水竄嚴(yán)重，并采取增大油井的初期產(chǎn)量，在含水比較低的時(shí)候，采取了周期注水，便可以相對(duì)的提高原油的采出程度。也給出了超前注水與常規(guī)注水的日產(chǎn)油量對(duì)比圖。其中， 各注水工作制度就是在穩(wěn)定的注水含水中 40%時(shí)開始的；采出程度增加是和穩(wěn)定注水相比較情況下；不對(duì)稱注水的注水時(shí)間要一定。 周期注水?dāng)?shù)值模擬研究 （1）模型的建立 要建立一個(gè)五點(diǎn)法注采井組，包括生產(chǎn)井（四口），一口注水井。在超前注水期間,當(dāng)?shù)貙訅毫ι揭欢ㄋ降臅r(shí)候，注意注采井間的任一點(diǎn)驅(qū)替壓力梯度都不會(huì)小于此儲(chǔ)層的啟動(dòng)壓力梯度，當(dāng)然對(duì)應(yīng)地層壓力也會(huì)認(rèn)定是合理的壓力目標(biāo)值。超前注水時(shí)間 (天)圖 49 超前注水時(shí)間和日產(chǎn)油量的變化關(guān)系時(shí)間(年)圖 410 不相同超前注水時(shí)間下含水率的變化 由圖 4圖 411 可以看出，伴隨著超前注水時(shí)間的加長(zhǎng)，油井的見水時(shí)間就會(huì)越早，采出量的程度也更高。速度越高越好的并不是注水速度，吸水能力較小的是特低滲透油層，能增加注水的速度，以定會(huì)大幅度的升高注水壓力(見圖 47)。 超前注水?dāng)?shù)值模擬研究 （1）模型的建立 要建立一個(gè)五點(diǎn)法注采井組時(shí)，需包括生產(chǎn)井（四口），一口是注水井。所以，特低滲透油田是為了提高開發(fā)的效果，就必須采取保持壓力的開發(fā)方式，并且實(shí)施早期注水。特低滲透油田的頂端特點(diǎn)就是孔隙叫小、吼道較細(xì)。 （3）因?yàn)樘氐蜐B透砂巖儲(chǔ)層的連續(xù)性比較差，或者注采井距稍偏大，壓力傳導(dǎo)出現(xiàn)困難，引起的注水井附近井區(qū)油層壓力上升較快，相同的使注水量下降或者注水壓力提高，注水井指示的曲線表示為沿壓力軸平行向上移。由圖 44 可以看出來(lái)，在特低滲透油藏的開發(fā)過(guò)程當(dāng)中，采油速度一般會(huì)在 1%~2%之間，要想提高采油的速度，必須要進(jìn)行井網(wǎng)調(diào)整。所以，在特低滲透油層的注水開發(fā)中，要增加生產(chǎn)壓差，可生產(chǎn)壓差過(guò)大時(shí)，也會(huì)使地層壓裂，進(jìn)而損壞套管。 從以上毛管力公式可以看出，毛細(xì)管半徑越小，毛細(xì)管力就會(huì)越大，它們之間不是正比的關(guān)系。 （5）賈敏效應(yīng)顯著 當(dāng)液珠在任意一驅(qū)動(dòng)壓力梯度下開始克服以上阻力產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，液珠就會(huì)發(fā)生形變，進(jìn)而又產(chǎn)生第二種毛細(xì)管力。與多孔介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和原油的性質(zhì)有關(guān)是邊界層的厚度。 （2）比表面積大 宏量巖石顆粒分散程度的物理量事巖石的比表面積，一般的巖石顆粒越細(xì)，它的比表面積就越大。 我國(guó)天然能量較小的是特低滲透油田，彈性采收率和溶解氣驅(qū)采收率也是非常低的，所以就需要采用早期注水，開發(fā)方式需要保持地層壓力，才可能獲得比較高的開采速度和最終的采收率。 注采系統(tǒng)調(diào)整是，通過(guò)增加注水井點(diǎn)，來(lái)改變井網(wǎng)中流體的滲流方向，因而增加了油層的注水波及面積。表 32 面積注水井網(wǎng)波及系數(shù)表 從表 32 看出，單方面從掃油的面積系數(shù)來(lái)講，反七點(diǎn)較高較好，反九點(diǎn)較低較差。在經(jīng)濟(jì)極限井距大于技術(shù)極限井距時(shí)，按照經(jīng)濟(jì)極限井距的部署井網(wǎng)，而且又沒(méi)有采取合適的增注等一切工藝設(shè)施，那么就會(huì)出現(xiàn)注水井注入壓力不斷增加，直到儲(chǔ)層不在吸水，出現(xiàn)無(wú)法正常注采的現(xiàn)象。 表 25 經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度計(jì)算參數(shù)項(xiàng)目參考數(shù)據(jù)含油面積（hm2）100原油地質(zhì)儲(chǔ)量（104t）油層平均深度（m）2010空氣滲透率（103μm 2）5地層原油粘度（mPa 北京石油勘探開發(fā)研究院開發(fā)所俞啟泰在此基礎(chǔ)上，引用經(jīng)濟(jì)學(xué)投放與生產(chǎn)的因素，推導(dǎo)出計(jì)算經(jīng)濟(jì)最有效的井網(wǎng)密度與經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度的方法。圖24 滲透率與最小啟動(dòng)壓力梯度的關(guān)系根據(jù)以上計(jì)算方法，選取某油田資料，油藏深度 2000m，原油相對(duì)密度 ，平均粘度 ，注水壓力 40MPa，地層壓力 20MPa。 特低滲透油藏井距研究 采油速度法 考慮到油井及油田設(shè)施的利用壽命，一個(gè)油田應(yīng)在設(shè)施完好期間采出可采儲(chǔ)量的主要部分，為了更好的運(yùn)行各種狀態(tài)方程，在想太計(jì)算中已得到廣泛的應(yīng)用，各中心的算法，也會(huì)在探索中發(fā)現(xiàn)發(fā)展了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)，項(xiàng)鏈算法的出現(xiàn)和應(yīng)用是軟件設(shè)計(jì)上一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)展。 （4）井網(wǎng)密度要達(dá)到較高的階段和最終采收率，甚至?xí)?dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論、不可再生的油氣資源。 井距與井網(wǎng)密度的關(guān)系 兩種凈網(wǎng)密度的描述方法如下，一種是平均單位含油面積內(nèi)的井?dāng)?shù)，單位：井/ha或井/km2；二是油田含油面積內(nèi)平均每口單井的控制（包括沒(méi)有效果的控制）面積，用總面積來(lái)除以油田總體井?dāng)?shù)。CO改善開發(fā)效果方案是從1980年實(shí)施。 ⑧動(dòng)態(tài)分析法,根據(jù)已經(jīng)投放開發(fā)的油藏的動(dòng)態(tài)來(lái)分析，重點(diǎn)是油井有效狀況、有效的方向、注采能力等和井網(wǎng)密度(井距)之間聯(lián)系的正確分析，尋找出油井有效時(shí)間和注采井距的聯(lián)系，為井網(wǎng)密度的準(zhǔn)確性提供依據(jù)。 （1）技術(shù)井距研究現(xiàn)狀 （2）技術(shù)井距研究的主要一定確定技術(shù)合格井網(wǎng)的密度。特低滲透油藏的注水開發(fā)，由于較差的儲(chǔ)層物性，注入水向四周擴(kuò)散緩慢，一般在注水半年后才開始見效的是生產(chǎn)井，并且注水效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)比中高滲透油藏差，同時(shí)注水井四周局部憋壓較高，隨著注水時(shí)間的延長(zhǎng)，注水井四周的壓力持續(xù)增加，使水井開啟動(dòng)壓力持續(xù)加大。哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要中國(guó)陸上已開發(fā)油田的地質(zhì)儲(chǔ)量中特低滲透油藏儲(chǔ)量約占 10%，已探明未動(dòng)用儲(chǔ)量中有一半以上是特低滲透儲(chǔ)量，這就迫切需要對(duì)特低滲透油藏進(jìn)行有效的開采，滿足國(guó)內(nèi)對(duì)石油的需求。這樣便會(huì)出現(xiàn)“注不進(jìn)，采不出”的景象。以下幾種的參照方法； ①水驅(qū)控制的程度與井網(wǎng)密度的相關(guān)法，根據(jù)我國(guó) 37 個(gè)開發(fā)模塊兒或區(qū)塊的參考資料，油藏的連續(xù)性由較好到及差可按順序分為五類，分析出不時(shí)相同類型油藏的井網(wǎng)密度與水驅(qū)程度的關(guān)系，都要達(dá)到 %以上的水驅(qū)控制程度，大多數(shù)的油藏都要求井網(wǎng)的密度要大于 10well/km2。 （3）經(jīng)濟(jì)井距的研究現(xiàn)狀 經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)的密度都有經(jīng)濟(jì)優(yōu)的井網(wǎng)密度和經(jīng)濟(jì)最大限井網(wǎng)密度，經(jīng)濟(jì)優(yōu)井網(wǎng)密度和經(jīng)濟(jì)效益較大時(shí)的井網(wǎng)密度，經(jīng)濟(jì)最大限制井網(wǎng)密度與經(jīng)濟(jì)效益不相同的井網(wǎng)密度，當(dāng)時(shí)，用交會(huì)法或試湊法，即可求出經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)密度S . 這個(gè)方法的重要特點(diǎn)既考慮了投資、每年管理費(fèi)用和原油銷售收入的利息，又考慮了井網(wǎng)密度對(duì)最后采收率的影響，對(duì)于投放開發(fā)后的低孔低滲油藏井網(wǎng)是不是具有持續(xù)加密的可能性進(jìn)行討論，該適用效果比較好。注CO2 2后原油產(chǎn)量大幅度上升，開發(fā)效果得以改善，預(yù)計(jì)13年內(nèi)CO可繼續(xù)油田開發(fā)，多采 11%的地質(zhì)儲(chǔ)量。單位km2/井，國(guó)外的油田一般選用后一種表述方法，國(guó)內(nèi)的油田比較習(xí)慣用井/ km2來(lái)表述。 （5）一定有靈活性的實(shí)景網(wǎng)密度，汗水等動(dòng)態(tài)參數(shù)的相關(guān)消息、調(diào)整是要有余留。據(jù)我國(guó)低滲透砂巖油藏開發(fā)條例的要求在 20~30 年間采出可采存儲(chǔ)量的 70%~80%，所以初期采油速度都必須力爭(zhēng)在 %以上，滿足一定采油的速度，井網(wǎng)密度可以由以下方程式確定： 技術(shù)井距的確定 例如在均質(zhì)無(wú)限大地層中有不同產(chǎn)量的A，B兩口井 ，其中A為注水井，注水量為q ，B為生產(chǎn)井，產(chǎn)油量為+qw o,兩口井之間的距離為R，則A，B兩口井主流線上任意一點(diǎn)M（距離注水井為r）另外假設(shè)地層面積比較大，各井到供給邊界距離近似相等，均為re，則地層中任意一點(diǎn)的勢(shì)為：根據(jù)勢(shì)的定義，有： 只要準(zhǔn)確了注水井底的壓力，生產(chǎn)井底的壓力，地層壓力與注采井距就可以確定注采井之間任意一點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)壓力梯度。取油井井底流壓為 4MPa。經(jīng)濟(jì)最有效井網(wǎng)密度是總產(chǎn)量減去總投放達(dá)到頂端時(shí)，也是經(jīng)濟(jì)效益最大時(shí)候的井網(wǎng)密度；經(jīng)濟(jì)極限井網(wǎng)的密度是總產(chǎn)出等于總投放，即總的利潤(rùn)為零時(shí)的井網(wǎng)密度。s）驅(qū)油效率（小數(shù)）平價(jià)期平均可采儲(chǔ)量年采油速度（小數(shù)）投資回收期（a）10貸款年利率（小數(shù)）原油商品率（小數(shù)）原油售價(jià)（元/t）2000原油成本價(jià)600每米鉆井投資（元/m）1250單井鉆井投資（萬(wàn)元）單井地面建設(shè)投資（萬(wàn)元）55取滲透率為 5103 2μm ，利用曲線交匯法做圖如下：圖27 經(jīng)濟(jì)井網(wǎng)密度與滲透率的關(guān)系 由圖 可知，滲透率為 5103μm2時(shí)，經(jīng)濟(jì)最優(yōu)井網(wǎng)密度為 ，經(jīng)濟(jì)無(wú)限接近井網(wǎng)密度為 ，即經(jīng)濟(jì)最優(yōu)井距為 243m，經(jīng)濟(jì)無(wú)限接近井距為 123m。 取當(dāng)原油銷售價(jià)位為 3000 元/t時(shí)，通過(guò)對(duì)經(jīng)濟(jì)井距與技術(shù)井距的計(jì)算，總結(jié)得出的表 27。在油田的開發(fā)實(shí)際過(guò)程中，不僅要考慮不相同的面積注水井網(wǎng)的掃油面積的系數(shù)，更加要考慮到油水井最后的利用效率，還有原油開采的速度，注采平衡情況與開發(fā)過(guò)程中的注采系統(tǒng)調(diào)整的機(jī)動(dòng)可等性。 以反九點(diǎn)注水方式為例，注采系統(tǒng)的調(diào)整主要有以下幾種方式： （1）轉(zhuǎn)注原井網(wǎng)中的角井，將反九點(diǎn)轉(zhuǎn)化為直線排狀注水方式，此時(shí)注采井?dāng)?shù)比由 1:3 提高到 1:1； （2）沿同一方向轉(zhuǎn)注水井排上的邊井，將反九點(diǎn)轉(zhuǎn)化為五點(diǎn)注水方式，將注采井?dāng)?shù)比由 1:3提高到 1:1； （3）間隔轉(zhuǎn)注角井，構(gòu)成兩排注水井 3 排生產(chǎn)井，中間井網(wǎng)水驅(qū)控制程度低的井排間注間采的行列注水方式，注水井?dāng)?shù)比由 1:3 提高到 1:； （4）以反九點(diǎn)為基礎(chǔ)，對(duì)注采系統(tǒng)不完善、井區(qū)進(jìn)行局部調(diào)整，將注采井?dāng)?shù)比逐漸調(diào)整到 1:2 以上。對(duì)于彈性能量較大與異常高壓的油田，可以適當(dāng)?shù)耐七t注水的時(shí)間，盡量來(lái)提高無(wú)水采油量，來(lái)改變油田最終的開發(fā)效果。根據(jù)理論來(lái)計(jì)算，比表面積與滲透率的關(guān)系如圖41。小孔道的多孔介質(zhì)，原油膠質(zhì)瀝青含量就會(huì)越高，密度粘度也會(huì)較大，并且原油邊界層就越厚。式中：c2p—第二種毛細(xì)管力； R39。特低滲透油層的孔道半徑較小，等同于中高滲透率油層孔道半徑的幾十分之一，這種特點(diǎn)就會(huì)顯著地反映出在兩相滲流的規(guī)律當(dāng)，低滲透油層中的兩相流動(dòng)的規(guī)律，將會(huì)明顯地區(qū)分于中高滲透率油層中的流動(dòng)規(guī)律。當(dāng)注采壓差和注采井距穩(wěn)定時(shí)，儲(chǔ)層動(dòng)用程度會(huì)隨著滲透率的增大而增大，所以，應(yīng)該對(duì)特低滲透油層來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)層的改造。圖 44 采油速度與滲透率的關(guān)系 注水開發(fā)存在問(wèn)題及其影響因素 注水開發(fā)存在的問(wèn)題 我國(guó)特低滲透油藏一般天然能量較小，大多數(shù)都會(huì)采用注水方式來(lái)進(jìn)行開發(fā)。 （4）生產(chǎn)井注水效果較差，地層壓力與產(chǎn)量下降就快。特低滲透油層由于孔隙較小、喉道較細(xì)，造成一寫不利因素，例如比表面積較大、排驅(qū)壓力過(guò)高等。 超前注水開發(fā)原理 超提前注水針對(duì)的事低滲透和特低滲透油層，擁有啟動(dòng)壓力梯度和油層擁有彈—塑性形變等等的特點(diǎn)，據(jù)非達(dá)西滲流提出的一項(xiàng)技術(shù)，改善這類儲(chǔ)層開發(fā)效果。網(wǎng)格具體的大小如下。注水速度 m3/d圖 47 注水壓力隨注水速度的變化關(guān)系 從圖 47 可以看出，隨著注入的速度加大，注水的壓力有明顯的提高，這便對(duì)注水設(shè)備提出了更加的要求，與此同時(shí)更要考慮地層破裂的壓力，防止壓力更高，并壓裂地層，注入水就會(huì)沿裂縫向前，是波及系數(shù)的弊端。在一樣采收率的情況下，超前的注水時(shí)間越長(zhǎng)久，油井里的含水率也就會(huì)越高。壓力保持水平 圖 413 壓力保持水平與