《石油工业新技术与标准规范手册———石油开采新技术及标准规范》.pdf

石油工业新技术与标准规范手册 ———石油开采新技术及标准规范 胡盛忠　主编 哈尔滨地图出版社 ·哈尔滨· 第一篇 采油工程基础 第一章　采油工程概论 第一章　采油工程概论 第一节　概　　述 石油开采包括两个截然不同而又紧密相连的主要系统：一个是具有一定储存和 流动特性的孔隙介质系统，即油藏；一个是人工建造系统，包括井筒、井底、井口 装置及地面集输、分离和储存装置。 做为石油工程的一部分，采油工程力图以经济有效的方法使产量 （或注入量） 达到最大。适当的采油工艺和方法的应用，直接或间接地涉及到其他石油工程领 域，如地层评价、钻井和油藏工程。其中最为重要的一些关系简述如下。 现代地层评价，通过三维地震、井间测井对比以及试井手段提供综合油藏描 述，从而对各具特色的地层流动单元进行划分并将连通的流动单元组成一个油藏。 钻井对井身结构起着至关重要的作用，随着定向钻井技术的出现，使许多可控 井的布置包括长水平段或多层水平段完井成为可能。钻井引引导的井眼附近的地层 伤害是严重的，特点是长水平井。 广义上讲油藏工程与采油工程在很大程度上相互交叉，它们在研究内容 （单井 与多井底井）及研究时间 （长期与短期）上的区别往往不易弄清。做为采油工程研 究对象的单井动态，无疑是油田油藏工程长期研究的边界条件。另一方面，利用物 质平衡计算及油藏模拟方法所得到的结果，可进一步确定和修正井的动态预测，并 从而提供更为恰当的采油工艺决策。 在采油工程理论发展过程中，首先必须对重要的控制动态参数及系统特性参数 有所了解。 第二节　采油系统组成 一、油藏烃类的体积与相态 （一）油藏 一个油藏由一个或几个相互连通的地质流动单元组成。虽然过去我们已根据井 — 3 — 第一篇　采油工程基础 的形状及泄流建立了径向流概念，然而诸如三维地震、新的测井和试井方法等现代 技术，可使我们对井和油藏的形状以及它们的相应生产特性给出更准确的描述。这 在确定横向和垂直边界及固有非均质性方面更是如此。 适当的油藏描述包括非均质程度、连续性及各向异性。这些描述虽然很重要， 但随着长达数千英尺水平井的出现，其重要性更加显著。 图1－1－1，为一个具有潜在横向非均质性或不连续性 （封闭断层）、垂向边 界 （页岩、透镜体）及各向异性 （应力或渗透率）的油藏中有一口垂直井和一口水 平井的示意图。 尽管适当的油藏描述及边界、非均质性和各向异性的认别至关重要，但在仅有 一口垂直井的情况下，这一点似乎可以略放宽些。可是，当钻长水平井时这一切又 都变得非常重要了。 图1－1－1　油藏的非均质性、各向异性、不连续性及其边界对垂直井和水平井动态的影响 横向的不连续性 （包括垂直井引起的不均匀的压力降），对水平井的产量预测 将有很大影响。井眼轨迹和方位对井的产量同样有很大影响。通常，只存在一个最 优方向。 对现有烃类聚集的地质过程有所了解是很必要的。毫无疑问，最好的石油工程 师应该是那些了解地质沉积，流体运移和聚集过程的人。无论是背斜、断块还是河 — 4 — 第一章　采油工程概论 道砂油藏，它不仅决定了烃的现有数量，而且在很大程度上控制着井的未来动态。 （二）孔隙度 石油工程的各个环节，旨在解决孔隙介质中的流体的开采问题。孔隙度可简单 定义为孔隙体积V，与岩石总体积V 之比值，即 p b V Φ＝ p