毕业设计（论文）-浅谈坪北、薛岔低渗油田井网部署.doc

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1、西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 成人高等教育成人高等教育 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题题 目：目： 浅谈坪北、薛岔低渗油田井网部署浅谈坪北、薛岔低渗油田井网部署 学学 生：生： 指导教师：指导教师： 评评 阅阅 人：人： 教教 学学 站：站： 专专 业：业： 石石 油油 工工 程程 完成日期：完成日期： 20102010 年年 0808 月月 1818 日日 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） i 浅谈坪北、薛岔低渗油田井网部署浅谈坪北、薛岔低渗油田井网部署 摘要：摘要：在油田开发所涉及的诸多问题中，人们最关心的问题之一就是井网部署问题， 因为油田开发采收率的高低和经济

2、效益的好坏在很大程度上取决于所部署的井网。 尤其对于非均质低渗透油藏，在不同渗透率级差下，如何建立合理、经济的井网密 度，对提高低渗油藏水驱油效率及采收率，提高低渗透油藏的开发水平具有十分重 要的意义。 本文主要讨论常规油藏井网部署形式和低渗油田中的井网部署基本方法，在此 基础上，运用数值模拟等方法对坪北油田 SP199 井区、薛岔油田的井网部署进行 评价，提出了具体可行的实施方案。 研究表明： 就坪北油田 SP199 井区而言，采用棱形反九点井网、井距为 100m 160m 较合理；薛岔油田长 61油藏亦可采用棱形反九点注采井网、井网密度 控制在 15.35 口/km2、井距 500m、排距

3、 130m 为最合理的井网系统。 关键词：关键词：井网部署；井网密度；坪北油田；薛岔油田 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） ii Simply Discussions on the Well Network Deployment of Low- Permeability Reservoirs in PingBei Oilfield and XueCha Oilfield Abstract：In the process of an oilfield development, Well network deployment is one of the issues people are m

4、ost concerned about wherein the many issues involved, because the level of oil field development and economic recovery depends largely on the deployment of the well network. Especially for non-homogeneous in XueCha oilfield, rhombic inverted nine-spot well pattern also can be used, the well density

5、is 15.35 / km2, the well spacing is 500m, the Row spacing is 130m, it is the most reasonable well pattern. Key words: Well network deployment；PingBei oilfield；XueCha oilfield 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） iii 目目 录录 1 前 言1 1.1 选题的目的及意义1 1.2 井网部署研究现状及存在问题1 1.2.1 井网部署研究现状 1 1.2.1 低渗透油田井网部署存在问题 2 1.3 研究内容2 2 常规油

6、藏井网部署和低渗油田井网部署方法4 2.1 常规油藏井网部署4 2.2 低渗油田中的井网部署基本方法7 2.2.1 地质模型 7 2.2.2 模拟计算 7 3 坪北地区 SP199 井区井网部署 .9 3.1 坪北油田 SP199 井区油藏概况9 3.2 注采井距的确定9 3.3 井网形式的探讨10 4 薛岔地区井网部署11 4.1 薛岔地区简介11 4.2 井网形式的确定11 4.2.1 井网形式分析 11 4.2.2 数值模拟 .12 4.3 井网密度的确定13 4.3.1 尽可能提高水驱采收率 .13 4.3.2 满足单井控制可采储量经济下限 .14 4.3.3 经济合理井网密度 .14

7、 4.3.4 井排距的确定 .16 4.34 结论18 5 结论与认识19 参考文献20 致 谢21 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 1 1 前 言 1.1 选题的目的及意义选题的目的及意义 随着科学技术的飞速发展、世界原油需求量的增加以及可开采低渗透油层比 例的不断增加，国内外对低渗透油田勘探开发的油田地质综合研究越来越重视。 目前，国外对低渗透油田的勘探开发已经形成了从综合地质研究、油层保护、大 型酸化压裂技术到合层开采、分层开采、分层注水以及钻水平井等一系列勘探开 发配套技术。国内对低孔低渗油田勘探和开发的研究从“七五”以来已取得了 很大的进展，特别是国内在鄂尔多斯盆地中生界低

8、渗油田勘探开发已进行了三十 多年，积累了丰富的低渗油田勘探开发经验。尽管如此， 低渗透油藏的开发 仍是世界性的难题。 在油田开发所涉及的诸多问题中，人们最关心的问题之一就是井网部署问题， 因为油田开发的采收率的高低和经济效益的好坏在很大程度上取决于所部署的井网。 井网部署的基本要求是网井距合理、对油砂体的控制合理、力求投入最小化和产出 最大化。 低渗透油藏受特殊的成藏条件、沉积环境影响，具有孔隙结构复杂、孔喉半径 细小；油藏渗透率低，一般小于 5010-3m2；储层非均质严重，平面渗透率级差最 高达几百个数量级；驱替压力大，存在一定的启动压力；天然裂缝发育且存在人工 裂缝等特点。因此，在不同渗

9、透率级差下，如何建立起有效的驱替半径，建立合理、 经济的井网密度，对提高低渗油藏水驱油效率及采收率，提高低渗透油藏的开发水 平具有十分重要的意义。 1.2 井网部署研究现状及存在问题井网部署研究现状及存在问题 1.2.1 井网部署研究现状井网部署研究现状 目前，我国已经有了一套比较成熟和完善的井网部署工作方法。 对于多油层的分层系开采的油田，采用基础井网的方法，也就是先确定出一组 分布稳定、物性好的油层为主要开发目的层，部署正规生产井网。基础井网是开发 区的第一套正规生产井网，它的开发对象必须符合以下条件：油层分布比较均匀 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 2 稳定，形态易于掌握；基础

10、井网能控制该层系的 80%以上的储量；上下有良好 的隔层，以确保各开发层系能独立开采，其间不发生窜流；有足够的储量，具备 单独布井和开发的条件；油层渗透性好，油井有一定生产能力。根据基础井网钻 完后所取得的资料，一般就可以对本开发区的各类油砂体进行研究，得出比较可靠 的结果。然后，再根据这些研究结果，就可以对其他层系部署开发井网。这样就能 保证在充分认识油层的基础上布井，使井网的布置能很好适应地层的实际情况。 对于低渗透油田，一般砂体分布范围小，油层连续性差，井距过大时，水驱控 制程度低，低渗油田的采收率与井网密度的关系密切。对于开发该类油田井网密度 的选择，一般情况是首先选用低密度大井距的方

11、式布井，然后再进行逐步的加密完 善。 目前，国际上一些先进的石油公司或企业，勘探开发数据的产生、管理、应用 已经实现了高度的自动化，形成了能够统一存取各种类型数据如文字、数字、图像、 图形空间模型等的一体化开放处理环境。比如 CGG 公司的勘探、开发数据管理系统， LANDMARK 公司的勘探、开发一体化管理系统等。国内现在的井位部署软件主要 有SEIWAVE 地震储层预测与井位部署系统和利用 GPS 导航定位能力与布井系 统结合等软件，但是或多或少的都存在一些缺陷。 1.2.1 低渗透油田井网部署存在问题低渗透油田井网部署存在问题 低渗透油藏启动压力梯度、渗流阻力大的特点，决定单井的有效控制

12、范围远远 小于中高渗透性油藏，如果井网密度部署不合理，在油井和水井之间、油井和油井 之间的区域内会形成大量注入水波及不到，油井又采不出的死油区，造成油井产能 持续大幅度降低、相应的水井地层吸水能力也急剧下降的现象。 传统只依靠宏观的经验公式来确立井网密度是不一定合理的，因为依据谢尔卡 乔夫公式结合经济分析计算得出的井网密度不一定符合低渗透油藏的实际情况，也 不一定是满足注采单元的合理开发所需要的井网密度；同时谢尔卡乔夫的关系表达 式只考虑了井网密度对水驱采收率的影响，而没有考虑注水方式和注采井数比对注 水波及体积、水驱采收率的影响，在实际应用中有着一定的局限性。 1.3 研究内容研究内容 鄂尔

13、多斯盆地 中生界油藏是我国低孔、低渗 油藏的代表，坪北油田 和薛岔 油田又分别是 鄂尔多斯盆地 主要产油构造带 陕北斜坡中部 和西部的典型代表。 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 3 本文主要讨论常规油藏井网部署的几种形式和低渗油田中的井网部署基本方法， 在此基础上探讨了井网部署在坪北地区 SP199 井区、薛岔地区的实施条件，并用数 值模拟等方法对坪北油田 SP199 井区、薛岔油田的井网部署进行评价， 提出了 具体可行的实施方案。 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 4 2 常规油藏井网部署和低渗油田井网部署方法 2.1 常规油藏井网部署常规油藏井网部署 在井网研究中通常讨论

14、的是三个问题：井网密度（是指单位面积内的井数， 单位为口/km2）。合理井网密度问题是油田开发界长期讨论的一个热点问题，无论 是投入开发之前还是正式投入开发之后，都必须对井网密度进行论证，井网密度直 接关系到开发井网对油藏的水驱控制程度和油藏的水驱采收率，因而直接影响油藏 的开发效果，同时它对油田的经济效益也至关重要；一次井网与多次井网。在布 井次数上，倾向于多次布井方式，先期采用稀井网，后期加密；布井方式。布井 方式有好多种，具体实施中，要根据油田开发方式及注水方式，选择最合适的布井 系统。 开发层系决定之后，面临的问题就是如何对每一套层系部署井位钻开油层，井 位部署就像一张捕鱼的大网，每个

15、井位就是一个网结，井与井之间的距离叫井距， 井距越小，这套井网就越密，打的井也越多，钻开的油层也就越多。但正像张网捕 鱼一样，要想把所有的油层都“一网打尽”是不可能的，而且井网越密，打的井多， 投资也越多。所以，编织井网时一定要权衡投资与收益的经济界限，把主力油层控 制住，抓大放小，千万不可西瓜芝麻一把抓，落个得不偿失。 井网密度和采收率有很大关系：要得到同样的采收率，储层好（孔隙度大、渗 透率高），油的黏度低，井网密度可以稀一些；相反储层差，油的黏度大，要得到 同样的采收率，井网密度就必须密一些。 根据中国注水开发的 144 个油藏的统计，结果有力地说明了这一关系：相同井 网条件下，原油流度

16、较高，采收率较高，反之亦然（图 2-1）。因此，如果要达到相 同的采收率，那么原油流度低的油藏的开发井网密度就要比原油流度高的油藏大得 多，也就是井要打得较多。在设计井网时可以借鉴这个经验，但每套层系追求多大 的采收率、如何合理地确认井网密度，还必须在技术和经济综合评价之后才能决定。 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 5 图 2-1 不同流度下采收率与井网密度关系 井网的方式很多（图 2-2），均匀井网基本有两种形式，一种是三角形井网，即 相邻的三口井互相连线总是构成一个等边三角形；另一种是正方形井网，即相邻四 口井的周边连线总是构成一个等边正方形。如果注水开发，在这两种井网基础上均

17、匀地把相邻的一口井作为注水井，其他井作为生产井，这样，就构成面积注水井网。 以注水井为中心，周围是生产井，构成一个注水开发单元，这个开发单元称为注水 井组。比如正方形的面积注水井网，一口注水井周围有八口生产井，合起来一共有 九口井，称作九点法井网。以注水井为中心的井组称为反九点法面积注水。若以生 产井为中心，周围有八口注水井，则称为正九点法面积注水。 正四点法亦称反七点法，这种井网类型的注采井数比为 12，即一口注水井的 注水量可以转化为两口生产井的产液量，通常称为四点法面积注水井网，一般不称 反七点法。正九点法面积注水及正七点法面积注水一般都不使用，因为生产井太少， 注水井安排太多了。 通常

18、反九点法面积注水的井网方式用得比较普遍，一口注水井的注水量可以转 化为三口生产井的产液量，所以，这种井网类型的注采井数比为 13，比例比较适 中，调整比较灵活，可以调整为 11 的五点法面积注水（五点法无正反之分），也 可以调整为 11 的线状（或称为排状）注水。 同一面积内若井距相同，比较一下三角形井网和正方形井网的特点可以看出， 三角形井网需要打的井多于正方形井网，三角形井网网眼面积小于正方形井网，它 对储藏控制程度比正方形井网严密，但不如正方形井网灵活。 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 6 上面说的都是均匀井网，如果将这些井网拉伸变形，正四点井网可以变成歪四 点井网，正方形井网

19、可以变成菱形井网。还有些根据油藏不规则形态变化及剩余油 分布特点布置一些点状注水，形成不规则的井网。究竟什么样的井网才算合理，应 该综合考虑以下几点： （1）对油藏控制能力强，主力油层不放过，同一层注水井和采油井对应率高， 驱油效率高，储量损失少。 （2）在油田开发初期，由于对地下油层分布认识还有许多不确定性，因此井网 部署一定要为以后的井网调整留有余地，有比较大的灵活性。 （3）油田开发初期的井网应最大限度利用已钻的探井及可以利用的其他井，使 它们基本都能落到井网的网结上。 （4）在满足油田产油能力的条件下，权衡井网密度、采收率、经济效益三者之 间的关系，实现经济效益最大化。 图 2-2 注

20、采井网基本形式 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 7 2.2 低渗油田中的井网部署基本方法低渗油田中的井网部署基本方法 低渗透油田一般砂体分布范围小，油层连续性差，井距过大时，水驱控制程度 低，低渗油田的采收率与井网密度的关系密切。对于开发该类油田井网密度的选择， 一般情况是首先选用低密度大井距的方式布井，然后再进行逐步的加密完善。为了 确定低渗油田合理井网密度，以下是运用油藏数值模拟软件，进行了提高非均质低 渗油田开发效果的机理研究。 2.2.1 地质模型地质模型 选取中原油田某低渗油藏为原型油藏，其油层深度为 2620m，含油面积 2.07km2，含油饱和度 72%，单层平均厚度

21、13m，储量 412 万吨；储层平均孔隙度 18.95%，平均渗透率 9.3610-3m2；原油为正常原油，密度 0.83g/cm3，粘度 （500）7.43Pa.s；地层水的密度为 1.028g/cm3，粘度为 0.8mPa.s；原始油层压力 21MPa，压力系数 1.1，属于正常压力系统，原油温度 78，体积系数 1.633，气油 比为 3。该模型采用直角坐标正方形网格系统，等间距 50 米，X 方向划分 46 个节 点，Y 方向划分 18 个节点，Z 方向划分 15 个模拟层，在平面上每个网格层的厚度 为变化的，即采用 461815 的三维网格体系。在平面上各层内的非均质性较严重， 并且

22、考虑到层内含有孤立小片油砂体，纵向上各小层间没有连通性。在模型中考虑 到了两条断层的情况，同时也考虑到边底水的影响。 2.2.2 模拟计算模拟计算 在对国内外不同类型的低渗油藏（包括美国的勃来德福油藏、威明顿油藏、英 格伍德油藏等，国内的萨尔图油藏、马西深层油藏、文明寨油藏等）的开发历程、 井网部署等进行调研后，可以看出该类油藏的井网都是分 23 次部署，初始井距一 般为 200500m 左右，开采一定时间后逐步调整，到后期井网密度一般为 30 口/km2 左右。 在这里，可以根据大量的调研情况得出一个大致的该类油藏开采井距的范围 （200m400m）间，选取五种井距（200m、250m、30

23、0m、350m、400m）进行研究， 同时，对于单井的日产量，根据所建立的模型运用径向流公式确定了每个井点的日 产量，并在布井的时候考虑到模型中非均质严重的特点对应于不同的井开采不同的 层位。根据相关的资料和国内外常采用的对于低渗油藏的开采的经验，采取注采井 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 8 数比为 1：1.5 的比例，注采比为 0.97，同时选定了模拟开发 10 年的开发指标的计 算。 我们利用数值模拟方法研究了在相同注入时间（1 年后部分井转注），非均质、 多层、低渗油层在不同井距下的开发指标的关系。井网密度与采出程度的关系，累 积产量对比曲线。 井网密度与采出程度的关系以及累

24、积产量对比曲线中我们不难发现：井距越小 采收率越高，但随着井网密度的增加采收率的变化并不十分明显。当井距从 400m 缩小到 350m 再到 250m 过程中，采收率随井网密度的变化十分明显，井距从 250m 缩小到 200m 时，采收率的提高不如大井距时提高时明显，说明模拟的油藏采用 250m 左右的井距开发是比较合适的，即 1518 口/km2。 对于相同的采出程度下，井距为 200m 和 250m 的方案的产水率明显小于另外三 种情况。 在未注水时，高井网密度的地层压力下降幅度大于低井网密度的地层压力下降 幅度，而在开始注水后，高井网密度下基本保持在一定的压力（此处为低压）下开 采，而低

25、井网密度情况下的平均地层压力仍然有缓慢的下降。 虽然对于密的井网方式开采来说累积产量和采出程度较高，但由于井网过于密 集，使得其单井的产能并不比较稀的井网的高，在这里也可以看出仅从简单单井的 分析来看 250m 井距是个分界线，从 200m 到 250m 再到 300m 平均的单井累积产量 变化率明显高于从 300m 到 400m 井距的变化率，这样进一步说明 250m 井距适合于 该油藏模型。 综合以上研究，非均质低渗油藏在前面所述的类似地质模型条件下，采用 250m 左右的井距开发是比较合适的，即合理井网密度 1518 口/km2。 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 9 3 坪北地

26、区 SP199 井区井网部署 3.1 坪北油田坪北油田 SP199 井区油藏概况井区油藏概况 坪北油田位于陕西省安塞县和子长县交界处，地属黄土塬区，沟谷纵横，地 面海拔 1000m1500m 左右，区域构造属陕北斜坡中部坪桥鼻褶带，中生界地 层为西倾的单斜构造，坡度不足1o。SP199 井区位于坪北油田东部， 主要含 油层系为长 61油层组，储层主要为细砂岩 ，砂层厚度一般 15m 左右，属三角 洲前缘亚相河口坝沉积微相。储层 物性较差， 属低孔、特低渗储层，平均孔隙 度为 12%，平均渗透率为 2.7510-3m2。原油性质较好，具有低密度、低粘 度、低凝固点的特点。地层水分析平均矿化度为

27、94910mg/l，属 CaCl2水型。 3.2 注采井距的确定注采井距的确定 低渗透砂岩储层非达西渗流现象和启动压力梯度的概念早已得到人们的普遍认 同，主要因为固液相界面上的表面分子作用力达到了不可忽略的程度，形成了附加 渗流阻力。正是由于低渗流油藏存在启动压力，与中高渗透油藏有着本质的不同， 地层原油粘度较低的情况下，中高渗流油藏中压降波及到的范围内，全为达西渗流 易流状态。而低渗油藏，随着离井筒距离的不断增加，驱替压力梯度逐渐减小，会 依次出现易流区，不易渗流区，非流动区三种流态。 根据渗流理论，等产量一原一汇稳定径向流的水动力场中，所有各流线主流线 上的渗流速度最大；而在同一流线上与汇

28、、源等距离处的渗流速度最小。实际油藏 的注采井连线为其主流线，在主流线中点处渗流速度最小，压力梯度也相应最小。 由产量公式推导出主流线中点处的压力梯度为： （3-1） ir n r 2 = l r P P R R 若要中点处的油流动，驱动压力梯度必须大于该点处的启动压力梯度。安塞油 田室内试验、矿场测试资料均证实长 6 储层具有一定的启动压力梯度。 研究表明特低渗油藏的启动压力梯度与渗透率的相关关系式为： (3-2) 0.9238 =0.0758k 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 10 令（3-1）与（3-2）相等，则可求出给定注采压差和油层渗透率条件下的极限 注采井距，即： (3-

29、3) ir 0.9238 n r 2 =0.0758k l r P P R R 当给定注采压差分别为（10、15、20、25、30）MPa 时，不同油层渗透率对应 的极限注采井距也是不同的。 将数据代入公式可以看出，极限注采井距可随油层渗透率的增大而提高。当油 藏性质即油层渗透率确定后，极限注采井距可随注采压差的增大而提高，就坪北油 田而言，平均渗透率为 2.7510-3um2，地面注水压力一般为 3MPa7 Mpa，折算地 下注采压差为 13.17 Mpa，较合理的井距为 100m160m。 3.3 井网形式的探讨井网形式的探讨 特低渗透油田的另一重要特征是存在裂缝，井网部署必须做到井网系统

30、、注采 系统与裂缝系统的最佳匹配。长庆特低渗透油田的开发实践表明，对于特低渗透油 田，菱形反九点井网和矩形井网的采油速率及最终采收率都高于正方形反九点井网， 其合理排距为 100m160m、井距为 400m550m，棱形长对角线与最大主应力方向 平行，可以延缓角井水淹时间，增加边井受效程度，同时由于放大了裂缝方向的井 距，可提高压裂改造规模，增加人工裂缝长度，有利于提高单井产量和初期采油速 率。安塞油田数值模拟结果表明，在井网密度相同条件下，棱形反九点井网和矩形 井网的才有速率和最终采收率高于正方形反九点井网。 坪北油田与安塞油田地质条件相似，裂缝较发育，应采用棱形反九点井网形式 开发中后期可

31、转为排状注采井网开发。 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 11 4 薛岔地区井网部署 4.1 薛岔地区简介薛岔地区简介 薛岔地区位于吴起县境内，构造位置处于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西部，面 积约 125km2，目前开采的主力层位长 61油层，单井产量 2.0t/d，油藏类型为 岩性油藏。 薛岔地区 长 61油层一般进行了压裂改造，并且采用自然能量开采，单井产 量下降快，一般井年产量下降4060%左右，地层亏空增大，表现为产液量、 产油量同时下降，含水较为稳定，稳产难度越来越大。为了保持油田的长期稳产、 提高单井产量以及提高最终采收率，根据低渗透油田的开发模式，必须由目前的 自然能量开发转入

32、注水补充能量开发，需要编制整体注水开发方案，同时还 要进一步的合理的进行井网部署 。 4.2 井网形式井网形式的确定的确定 4.2.1 井网形式分析井网形式分析 一套井网是否合理，主要从以下3 个方面衡量：一是能否延长无水采油期， 提高开发初期的采油速度；二是能否获得较高的最终采收率；三是井网调整是否 具有较大的灵活性。对于低渗透油藏，既要考虑单井控制储量及整个油田开发的 经济合理性，井网不能太密；又要充分考虑注水井和采油井之间的压力传递关系， 注采井距不能过大；另外还要最大程度地延缓方向性的水窜以及水淹时间。 而低渗透油藏普遍存在天然裂缝，加之储层物性较差、渗流阻力较大、自然 产能极低 ，据

33、安塞油田采用油基泥浆、泡沫负压钻井试验时进行中途测试，油 井初产仅 0.30.5t/d，故一般油井须经压裂改造方可获得工业油流。裂缝在油田 开发过程中，表现出双重性。一方面，裂缝的存在提高了流体渗流能力；另 一方面，裂缝给注水带来不利影响 。因此，对裂缝做到扬长避短，既有利于提 高单井产量，又有利于提高驱替波及系数及采收率，是低渗透油田开发井网部署 的关键。 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 12 棱形反九点注采井网注采井数比小，初期保持了较多的采油井，便于提高采 油速度。同时拉大了裂缝方向井距，缩小了侧向排距，有利于注入水均质推进。 另外该井网调整具有较大的灵活性，开发中后期，可根据

34、需要将角井转注，形成 沿裂缝线注水，即矩形五点井网 。因此，棱形反九点注采井网具有较为广泛的 适应性。近几年在盘古梁、安塞长6 采用棱形反九点注采井网开采都取得了较 好的开发效果。 4.2.2 数值模拟数值模拟 为选出适合的布井方式，对 薛岔油区长 61油藏相同井网密度下的五点井网、 反七点井网、正方形反九点井网和 棱形反九点井网四种不同井网开展数值模拟。 四种不同井网下的采出程度与综合含水率、采油速度与生产时间的关系曲线如下 图 4-1、图 4-2、表 4-1 所示： 从四种不同井网下的采出程度与综合含水率、综合含水率与生产时间的关系 曲线来看，棱形反九点井网的20 年采出程度最高（ 21.

35、388），比其他三种 井网高出 24；同时棱形反九点井网的20 年综合含水率也是相对最低的； 另外棱形反九点井网的采油速度明显高于其他三种井网的采油速度（前两年仅比 正方形反九点井网低 0.1）。由此可见，棱形反九点井网优于其他三种井网， 薛岔油区长 61油藏应采用棱形反九点井网。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0510152025 采出程度， 综合含水率率， 五点 反七点 正方形反九点 菱形反九点 图 4-1 四种井网的采出程度与综合含水率关系曲线 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 13 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 16111

36、621 时间，年 采油速度， 五点 反七点 正方形反九点 菱形反九点 图 4-2 四种井网的综合含水率与生产时间的关系曲线 表 4-1 四种井网下的开发指标统计表 井网五点反七点正方形反九点 菱形反九点 10年采出程度，9.38910.54312.03712.94 10年含水率，36.59160.18656.36445.28 20年采出程度，17.0216.91719.46721.388 20年含水率，55.39472.88375.37667.751 4.3 井网密度井网密度的确定的确定 科学合理的井网密度既要使井网对储层的控制程度尽可能的大、要能建立有 效的驱替压力系统、要使单井控制可采储量

37、高于经济极限值，又要满足油田的合 理采油速度、采收率及经济效益等指标。 4.3.1 尽可能提高水驱采收率尽可能提高水驱采收率 北京石油勘探开发研究院根据我国144 个油田或开发单元的实际资料，按 流度统计出最终采收率与井网密度的经验公式。 当流度小于 5 时，最终采收率与井网密度的经验公式如下： s R eE 10148 . 0 4015 . 0 式中： ED驱油效率，小数； 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 14 s井网密度， ha/well； 薛岔油区 长 61油层渗透 率平均 0.56mD，地层原油粘度 2.05mPa.s，流度 为 0.2732mD/mPa.s。据此，按注水开发

38、最终采收率 19.0%计算，相应的井网密 度为 13.56 口/km2。 4.3.2 满足单井控制可采储量经济下限满足单井控制可采储量经济下限 以单位含油面积计算，井网密度与单井控制可采储量有如下关系： knimR NsEa 式中： Nkmin单井控制可采储量， 104t/口； ER采收率， %； a储量丰度， 104t /km2； s井网密度，口 /km2。 在油价 40$/桶，钻井成本 1200 元/m，万吨产建地面投资（含采油配套设备、 油水井投产作业费） 1274 万元，原油操作成本 358 元/吨时，单井极限产量为 0.98t/d，评价期按 10 年计算，长 6 油层单井控制可采储量

39、经济极限为 0.45104t。 筛选动用油层厚度大于 10m 的区域优先建产，最终采收率取19.0，计 算结果见下表。因此，只要井网密度小于19.0 口/km2，就能满足单井控制可采 储量经济极限的要求（表 4-2）。 表 4-2 井网密度与单井控制可采储量关系 单井控制可采储 量（104t/口） 0.450.50.60.70.80.91 井网密度 （口/km2） 19.0 17.1 14.3 12.2 10.7 9.5 8.6 4.3.3 经济合理井网密度经济合理井网密度 北京石油勘探开发科学研究院开发所俞启泰，在谢尔卡乔夫公式的基础上， 引入经济学投入与产出的因素，推导出计算经济最佳井网密

40、度和经济极限井网密 度的方法，经济最佳井网密度是指总产出减去总投入达到最大时，亦即经济效益 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 15 最大时的井网密度，经济极限井网密度是总产出等于总投入，即总利润为0 时的井网密度。其简要计算方法如下： b BD oo b ln2 ) 2 1 1 ()( )( lns r T IIA PLacTVN as 式中： m BD oo m ln ) 2 1 1 ()( )( lns r T IIA PLcTVN as 井网指数（根据实验或经验公式求得）， ha/井； sb经济最佳井网密度， ha/井； N原油地质储量， t； Vo评价期间平均可采储量采油速度，

41、小数； T投资回收期， a； o驱油效率，小数； c原油商品率，小数； L原油售价，元 /t； P原油成本价，元 /t； A含油面积， ha； ID单井钻井（包括射孔、压裂等）投资，元； IB单井地面建设（包括系统工程和矿建等）投资，元； r贷款年利率，小数； sm经济极限井网密度， ha/井。 综合钻井成本 950.15 元/米，地面建设投资（含采油配套设备、油水井投产 作业费） 1557.6 万元/万吨，投资贷款利率 5.265%，原油商品率 0.957。代入 上式，用交汇法计算出：油价为40$/桶时，薛岔 油区长 6 油藏经济最佳井网 密度为 15.35 口/km2，经济极限井网密度为

42、33.05 口/km2（图 4-3）。 当井网密度为 15.35 口/km2时，排距最大值为 145m（表 4-3）。根据鄂尔 多斯盆地三叠系开发经验，结合薛岔 油区长 61油藏的物性，认为排距为 130m 时，地层能建立起有效驱替压力系统，油井能见到注水开发效果。 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 16 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 0246810121416 井网密度，ha/井 函数计算值 经济最佳 经济极限 as 图 4-3 长 6 油藏井网密度计算交汇图 表 4-3 经济最佳井网下的不同井排距数据表 据此薛岔 油区长 61油藏采用井网密度为 15.35

43、口/km2左右的井网开发是可 行的。 综合以上几种方法，并结合同类油田三叠系已开发油田实际井网密度 9.216.0 口/km2，综合确定：油价在 40$/桶时，薛岔 油区长 6 油藏井网密度 应 为 15.35 口/km2附近。 4.3.4 井排距的确定井排距的确定 低渗透油藏排距的确定主要与油藏基质渗透率和裂缝密度有关，基质岩块渗 透率越低，裂缝密度越小，排距应该越小，反之可以增大，因此，其开发井网的 排距主要根据油藏基质岩块渗透率大小决定，合理的井网排距要求能够建立合理 的注采压力系统，取得比较好的注水效果。 井网密度 (口/km2) 井距 （m ） 排距 （m ） 井距 （m ） 排距

44、（m ） 井距 （m ） 排距 （m ） 井距 （m ） 排距 （m ） 井距 （m ） 排距 （m ） 15.35600109 550118 520125 500130 450145 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 17 长 6 储层渗透率较低，平 均为 0.56mD。根据同类低渗透油田储层渗透率与 启动压力梯度关系，计算本区长6 储层启动压力梯度为 0.12MPa/m（图 4-4）。 从排距与注水井和采油井间的地层压力梯度分布曲线看，由于储层物性差， 渗流阻力大。当注采井距为250m 时，地层能量主要消耗在注采井近井地带， 即注水井附近约 80m、采油井附近约 65m 的范围内，

45、在距生产井 65m170m 范围内，存在一平缓的压力直线段；而当注采井距从250m 减小到 80m 时， 驱动压力分布曲线中的平缓段消失，逐渐趋近于陡峭直线。根据前述计算的启动 压力梯度，可以看出，排距在不超过150m 时，吴起油田薛岔区长 6 储层中任 一点的压力梯度均大于启动压力梯度，可建立有效的驱替压力系统（图4-5）。 y = 0.0591x-1.463 R2 = 0.9365 0 0.5 1 1.5 2 00.511.522.53 渗透率(mD) 启动压力梯度(MPa/m）) 图 4-4 启动压力梯度与渗透率关系图 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 18 0 0.05 0.1

46、 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 050100150200250300 距油井距离（m) 地层压力梯度（MPa/m) r=250mr=200mr=150mr=120mr=100mr=80m 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 050100150200250300 距油井距离（m) 地层压力梯度（MPa/m) r=250mr=200mr=150mr=120mr=100mr=80m 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 050100150200250300 距油井距离（m) 地层压力梯度（MPa/m

47、) r=250mr=200mr=150mr=120mr=100mr=80m 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 050100150200250300 距油井距离（m) 地层压力梯度（MPa/m) r=250mr=200mr=150mr=120mr=100mr=80m 图 4-5 排距与地层压力梯度关系 为此，该区合理的排距确定为130m。 4.34 结论结论 本文首先对常规油藏井网部署的几种形式和低渗油田中的井网部署的基本方法 进行了分析；然后对坪北地区 SP199 井区井网部署进行了探讨；然后对薛岔地区的 油藏进行了基本的了解，并在此基础上进行了一定的

48、井网形式分析和数值模拟；最 后，综合上述分析，我对薛岔油田长 61油藏井网系统设计如下。 井网形式： 棱形反九点注采井网； 井排方向： NE68； 井距：500m； 排距：130m； 井网密度： 15.35 口/km2。 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 19 5 结论与认识 1、研究表明， 坪北油田 SP199 井区较合理的井距为 100m160m；考虑到该去裂 缝较发育，应采用棱形反九点井网形式开发中后期可转为排状注采井网开发。 2、综合评价结果表明薛岔油田长 61油藏最为合理的井网系统为：井网形式为棱形 反九点注采井网；井排方向为 NE68；井距 500m；排距 130m；井网密度 15.35 口 /km2。 西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 20 参考文献 1 杨俊杰. 鄂尔多斯盆地构造演化与油气分布规律 M. 北京：石油工业出版社, 2002. 2 汪超, 刘德华, 张明霞. 低渗油田不同井网密度对比研究 J. 江汉石油学院 学报, 1997, 19(4):5962. 3 叶文波, 李长胜. 井网部署研究在坪北特底渗透油田中的应 用J. 江汉油田 分公司勘探开发研究院 . 4 韩