油气田开发技术进展.docx

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油气田开发技术进展

油气田开发技术进展

一、油气田开发的过程描述油气田开发是一个不断重复、完善、探索的过程，是极其复杂的科学探讨系统，其过程可以简单的归纳为以下几个方面：

一是地震勘探阶段：

这个阶段人们通过投入巨大的资金发现油气藏。

主要是通过打第一口探井，进行试井分析，初步落实油气藏；

二是评价阶段，通过获得评价井的资料，经过现代试井测试与分析，落实油藏储量、面积的大小和产能等。

三是投入开发阶段：

主要是进行开发方案设计，部署开发井，大规模的投入石油开采。

四是调整阶段；主要是通过各种开发技术，不断的调整开发方案，获得最大产量。

二、油气田开发的特点油气田开发具有如下的特点：

油气田开发是一个认识不断深化，不断改变油藏生产使之更符合生产的过程。

油气藏是流体矿场、必须将其作为整体来进行研究。

必须充分重视和发挥每一口井的双重作用即生产与信息的作用。

油气田开发是技术密集、知识密集、资金密集的工程。

三、我国油气田的基本特点（六类）

1、中、高渗透性多油层砂岩油藏---大庆

储层特点：

渗透性好，层多、层薄开发特点：

合层开采、分层开采

2、稠油疏松砂岩油藏---辽河储层特点：

埋深浅、渗透性好流体特点：

流体粘度高、难于流动

3、裂缝--孔隙性碳酸岩底水油藏--华北储层特点：

存在裂缝、产量高开发特点：

水往裂缝中窜、采收率低

4、复杂断块油藏---华北储层特点：

储层小、储量低开发特点：

很难形成井网

5、低渗砂岩油气藏---长庆、四川德阳新场气体储层特点：

渗透率很低、自然产量很少开发特点：

开发前先进行压裂

6、裂缝--孔隙砂岩油藏---吉林油田储层特点：

既存在孔隙、又存在裂缝开发特点：

既要利用裂缝又要避免裂缝带来的危害。

四、油气田开发工程目前面临的难题

1、新发现的油田多为低渗透、难动用。

目前在东部和西部发现的油田中，一般都是低渗透、难动用的储量，目前新发现的油田，有80%以上都是这类储量。

2、老油田开发处于高含水期，含水率达到80%以上，有的达到90%以上。

如大庆油田是我国特大油田（是世界级的大油田）已经稳产了25年。

3、新发现的油田还有很多是深埋藏、高粘度的油田。

目前在东部和西部发现的油田中，有部分是深埋藏（5000米以上）高粘度（10000厘泊）。

4、三次采油面临投入产出低的问题和环境污染问题三次采油是提高原油采收率的一种有效方法和途径，但是，面临成本高低效率的问题和环境污染的问题。

五、油气田开发工程急需研究的问题

1、提高原油采收率的问题。

目前的我国注水开发的油田，一般的采收率在25%-35%的范围内，

还有大量的原油滞留在储层中，无法开采出来，造成资源浪费。

2、提高单井产量的问题。

目前的我国注水开发的油田，一般的采收率在25%-35%的范围内。

3、提高开发的经济效应。

目前我过开发石油面临经济效应的问题---经济效应比较差。

4、提高勘探的成功率。

5、寻找老油田的剩余油分布。

6、寻找新的后备资源的问题。

六、油气田开发技术应用进展。

油气田开发技术发展历程

建国以来，我国油气田开发技术发展可以分为五个阶段

第一阶段，20世纪50年代，学习探索，初步掌握油田开发方法和技术。

主要是在20世纪50年代，在前苏联专家的帮助下，先后开展了玉门老君庙L油藏和新疆克拉玛依油田一二三四区的油田开发方案设计研究与编制，逐步开展注水开发的现场试验，研究相应的采油技术。

在这个阶段，初步掌握了油田开发地质、油藏工程设计、注水工艺、人工举升、水力压裂及井下维修作业等基本的油田开发与采油工艺技术。

第二阶段，20世纪60年代，自主创新，建立了陆相沉积油藏注水开发和分层开采的工艺技术系列

主要是随着大庆油田、大港油田、胜利油田、辽河油田等陆相湖盆沉积油藏的相继投入开发，在没有任何成熟经验可以借鉴的前提下，通过对陆相湖盆沉积油藏的研究，相继创立了早期注水，分层注水、分层采油、分层测试、分层改造、分层研究、分层管理等一整套分层开采工艺技术，同时创立了断块复式油藏滚动勘探开发程序和相应的配套工艺技术系列。

第三阶段，20世纪70年代，开发多种类油藏，形成不同油藏开发模式和配套工艺技术。

这一阶段，形成了以任丘为代表的碳酸盐岩古潜山油藏，采用了边、底部注水、稀井高产开发方式；以孤岛为代表的常规稠油油藏采用了高压强化注水、大泵提高采液量等开发方式及先期防砂、堵水调剖、掺水降粘的工艺技术；以大庆喇嘛甸和中原濮西油田为代表的气顶油藏采用了先采纯油区、后采油气缓冲区及气区，在油气边界气区注水建立隔离带的开发程序和开发方案；对低渗—特低渗透性油田采用了早期注水、压裂投产和保护油层等系列化开发方式及工艺技术，丰富和发展了我国以注水开发为主体的油田开发方式及采油工艺技术。

第四个阶段，20世纪80年代，调整提高，组织老油田调整，开发稠油、高凝析油等特殊油藏，研究提高采收率技术。

首先是发展了提高水区采收率技术，主要是针对已经全面进入高含水才有阶段，含水上升和原油产量递减速度加快的老油田，组织了油藏精细描述、油藏数值模拟和先进采油技术的科技攻关，对高含水油田进行了全面开发调整。

其次是研究稠油技术，攻克深井蒸汽吞吐工艺，打开了稠油开发新局面。

攻克了深井（1000—1600米）稠油油藏蒸汽吞吐的工艺技术，包括油藏工程开发设计方法和以隔热技术为中心的高压、高温注蒸气的采油技术。

三是开展了三次采油技术攻关，为工业化应用奠定了基础。

这期间掌握了聚合物驱油室内评价、现场试验方案设计以及油田现场实施的地面—地下工艺流程技术。

第五个阶段，20世纪90年代，执行“稳定东部、发展西部”战略方针，油气开发科技高速发展。

一是东部注水开发油田进入特高含水阶段，全面开展“稳油控水”技术攻关，提高水驱采收率、延长稳产期。

主要形成了以细分沉积相为主的油藏精细描述、水淹层测井和油藏开发精细数值模拟技术。

二是发展了三次采油技术，主要是通过七五、八五攻关，形成了系统的聚合物驱油技术，成为了注水开发油田

特高含水阶段提高采收率、增产原油的主要接替技术。

同时发展了化

学驱、注气混相驱、非混相驱及微生物采油技术。

三是全面发展了特殊类型油气田开发技术。

主要是针对特低渗透油藏，发展了地应力研究与裂缝预测技术、注水开发油藏整体压裂井网优化设计、水平井开采技术和保护油层技术；针对挥发性轻质油藏，发展了注水保持压力及注气混相驱开采方式的研究及现场试验，取得了一定的效果。

同时开展了海相底水油藏水平井开采技术和循环注气开采凝析油气田技术，均取得了较好的经济效益。

（一）高新技术在油田开发中的应用进展情况

1、高新技术的概述

高新技术主要涉及八大领域即信息科学技术;生命科学技术;新能源与可再生能源科学技术;新材料科学技术;空间科学技术;海洋科学技术;有利于环境的新技术及管理科学技术等。

2、信息技术在石油工程中的应用

（1）信息技术在石油工程中的应用发展趋势

一是网络化趋势：

由于石油作业存在地理位置遥远、作业区域宽广等困难，而网络的发展正好解决这个问题

二是有形化、可视化趋势，将油藏或者开发过程从文字的描述到图形和三维表达方向发展。

三是集成化趋势：

从单一的软件向集成化的趋势发展，女口：

workben

将测井、油藏描述、试井、数值模拟、动态分析、节点系统分析等作为一个整体的软件包

四是智能化趋势，主要包括开发中各个环节的智能化趋势；设备的智能化趋势；决策的智能化趋势。

（2）信息技术应用推动传统技术的发展（十大技术的发展）

一是盆地模拟技术：

模拟盆地的地质演化过程，有助于确定一个盆地是否生烃、烃的运移以及是否被保存、形成油藏。

由过去简单的、不超过10万个方程组成的一维模型发展成1000万个方程组成的三维模型，可以模型构造运动、有机质的转化以及流体的流动，达到模拟的精细化和可视化。

二是地震成像，主要是利用智能化软件把从传统的地震资料二维的剖面和构造图处理成现代的地震资料的三维真实的图形。

三是四维地震即时间推移地震，实现了提高油藏描述的质量、追踪流体界面变化、确定剩余油分布的目标。

四是油藏数值模拟技术，通过计算机软件进行模拟计算，展现开发的整个过程，达到了极大增加网格节点，可以达到100万、甚至千万的网格节点的效果。

五是虚拟现实技术，利用计算机生成的人工世界、用户沉侵其中，可以用直觉、自然的方式操纵对象，并与对象互动。

六是过程模拟和实时优化，主要是模拟油井生产过程，将地下、井筒、地面作为一个整体来进行模拟，根据模拟的结果与实际生产的结果、调整开发和开采的策略，达到整个开发过程的最优化。

（3）信息技术在油田的发展

近年来，随着计算机技术的不断发展，信息技术在油气田勘探开发

过程中，得到了长足发展，主要表现在以下几个方面。

一是利用网络进行数据传递和业务管理；二是发展三维可视化与虚拟现实技术；三是发展海量信息的组织与集成技术；四是发展地理信息系统；五是发展了石油电子商务技术。

3、生物工程技术在石油工业中的应用随着生物技术的发展，该技术已经渗透到石油工业的各个领域，生物技术的发展正在为石油工业创造新的技术和机遇。

（1）微生物勘探技术得到了发展。

目前其应用主要有几个方面，是在勘探初期或者野猫井阶段，首先使用微生物技术确定前景区域，然后再使用高成本的勘探技术，可以极大的降低勘探成本；二是在永冻区，可以成为二维或者三维勘探的辅助技术。

三是利用微生物技术，可以提供远景级别评价，可以发现多种类型的油气藏，特别是岩性油气藏和分布狭窄的冲积扇油气藏。

四是能够指示出地下断层构造，在成熟的勘探区，采用小距离的采样间距，可以查明未发现的含油气圈闭及漏失的油气藏等等。

（2）微生物采油技术得到有效发展。

微生物采油技术主要应用于提高采收率范畴，近年来其应用范围越来越广，主要从单井激励、强化水驱提高采收率到选择性封堵地层、油水井调清防蜡、重油降粘、压裂后的地层伤害生物修复、破乳、防垢、

防腐除锈、油污处理等多方面拓展。

4、新材料在石油工业中的应用近年来材料科学技术发展迅速，在传统结构材料发展的同时，出现了诸如记忆合金、压电陶瓷等新功能材料。

同时，新兴表面技术与工艺使得材料或装备表面的耐磨、耐蚀等性能得到很大提高。

这些新材料的出现，为油田勘探开发提供了可行的工具，对油气田开发技术的发展起到了不可估量的作用，主要表现在几个方面。

一是高性能的金属材料，主要用于制造套管、油管、抽油设备等。

二是先进的陶瓷材料，随着能源技术、空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术等新技术的发展，现有的传统材料已难以满足要求，陶瓷材料以其独有的耐热、耐磨、防腐、轻质、绝缘、隔热等优点，成为新材料的发展重点之一。

在油田勘探开发过程中，陶瓷正在成为一些先进的钻井设备零部件、采油机器部件以及各种抽油泵、球阀、管接头、各种管道等许多需要耐腐蚀、耐磨的零部件的替代品，时期使用寿命得到延长。

同时，陶瓷材料还是油田增产措施主要工艺技术之一--压裂技术使用得重要支撑剂之一。

三是先进的复合材料，基于其具有质轻、抗腐蚀、耐燃、并集结构性能、热性能、声学性能于一体等特性，在石油工业和其他工业中获得广泛应用，诸如制冷设备、气缸、海上平台、原油输送等。

四是表面工程材料，主要是防腐涂料及其施工技术、热喷洒技术、激光表面改性技术以及其他表面工程技术在油气田勘探开发中得到广泛应用。

五是高分子材料，主要用于油田开采的三次采油中，目前主要有部

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