油藏评价阶梯油价_油藏储量计算公式
1.油价暴跌对我们意味着什么?
2.稠油油藏的成因
3.边/底水断块油藏水平井开发及效果分析
4.内部收益率—油价线性拟合曲线斜率变化规律
5.中国石化石油勘探开发研究院的研究领域
6.采收率与油价关系分析
油价暴跌对我们意味着什么?
如此便可能意味着一场经济危机。
当代石油资源储量靠前的国家里,大部分都曾在最近2亿年中被大范围海洋覆盖,油气则主要产自古代海洋形成的地层。
以沙特阿拉伯为例,在1.9亿年前的侏罗纪,它的国土还是位于热带附近的温暖浅海,并一直持续到后来的白垩纪。浮游动植物生生不息,海洋里的搏杀也日夜不停,无数有机质堆积到海底,孕育出一系列生油岩,最终形成丰富的石油。
石油与原油区别:
石油是工业名词,是相对矿产资源而言,通常所说的石油工业,是一种矿产资源工业。在石油勘探过程中,根据勘探程度和探明情况,计算并确定石油储量。石油储量是地质勘探成果,是一种待开发的原始矿产资源量。
原油是埋藏在岩石地层里被开采出来的石油,保持着其原有的物理化学形态,是石油工业的初级产品,实现了其使用价值,是油田开发的成果,原油产量是一种已经开发的矿产资源产量。
石油一词多用于说明油层渗透率、孔隙度及油藏品位。而原油一词多用于国家统计的原油产量统计数字、评价原油理化性质及用于说明采收率、采出程度及采油速度。
石油作为矿产资源是指含水、含气的油,而原油作为一种工业产品,其中的水、气已从油中分离出来,是一种合格的工业产品。
稠油油藏的成因
随着常规原油的不断开采和消耗,稠油油藏的重要性已经不言而喻。但稠油油藏开采难度大、成本高,是石油界一直在探究的问题。随着油价的不断下降,高开采成本已然成为了稠油利用道路上的最大障碍,新型开采技术的创新应用对于稠油生产来说已势在必行。稠油开采是一个复杂的过程,任何一道工艺的技术革新都将具有重大意义。
在过去的一百多年间,人类已经消耗了45%以上的轻质油可采储量,常规原油的可采储量仅剩1500 亿t。随着常规油气可动用储量日益减少,超稠油作为一种非常规油气资源,其地位日益重要。
稠油粘度很高,一般大于50000mPa?s,在地下流动困难,不易于开采。如何降低成本、有效开采稠油,最大限度地把稠油、超稠油开采出来,使其成为可动用储量是石油工业面临的共同课题。
国内外稠油开采研究重点
稠油钻完井技术: 由于稠油流动性很差,在开发稠油油藏时,为了提高产量,生产井井身结构设计要考虑降低流动阻力以及增大泄流面积。水平井可以实现大井段钻开油层,大幅度增加重力泄油面积,能在较低的油藏渗流速度下达到较高的油井产量,利于高速开发;水平段生产压差较小,可以有效防止底水锥进,并减缓地层出砂。
水平井热采是稠油油藏开发的主要方式,但是由于稠油油藏大多含砂量较高,出砂成为稠油开采的一大难题,因此需要考虑采用合适的防砂完井技术,以防出砂影响水平井的开发效果。
稠油开采技术: 目前世界范围内的稠油开采技术主要可以分为两大类:热采和冷采。
冷采是指无供热条件下, 利用某种施工技术和特殊的抽油设备积极开采稠油的方法,实现降粘、提高油层流动和井筒举升能力。
稠油热采是目前世界上规模最大的提高原油、稠油采收率工程项目,已经取得了突飞猛进的发展,热采主要以蒸汽吞吐、蒸汽驱 、蒸汽辅助重力泄油(SAGD) 、热水驱 、火烧油层热等技术为代表。
稠油举升方式:由于稠油油藏通常含砂量和含气量较高,同时粘度极高,不易流动,常规的人工举升方式在稠油的开采中受到很多限制。在众多的人工举升方式当中,顶驱螺杆泵脱颖而出,显示出了良好的应用前景。
螺杆泵的一个重要特点是可以高效开采含砂的高粘稠油,能够适应各种复杂的油井环境。相对于电潜螺杆泵,顶驱螺杆泵价格低廉,质量可靠,且不存在电潜泵受井下流体温度限制的问题,设备的维护及修理方面具有很大的优势。
进入腊月,年味也越来越浓,基于当前稠油开采面临的主要问题和其未来的开采价值,小编必须不能放过这一课题,本期收集了稠油钻完井、开采以及生产等方面的信息,主要包括哈里伯顿公司对于稠油的解决方案、稠油热采方式介绍和顶驱螺杆泵在稠油开采中的应用等为读者们做了整理,并在以后几期为大家陆续推送,奉上小编们的春节礼物。
哈里伯顿稠油开采方案
哈里伯顿在稠油开采方面具有丰富的经验和先进的技术,针对具体的稠油开采难题,在考虑经济、环境和安全等方面的同时提出最有解决方案。
面对稠油开采方面如此多的难题,哈里伯顿在其钻探、开采、评价和生产等方面具体具备什么样的优势及技术,现场实施效果如何?老牌能源服务公司居然解决了业界最头疼的问题,这下可有的看了!
贝克休斯顶驱螺杆泵
当螺杆泵基于其高效的采收效果,受到各开发商的青睐,但对于岀砂井来说,螺杆泵的使用往往受到了很大的限制。贝克休斯螺杆泵系统完全解决了这一难题,它的一个重要特点就是可以高效开采含砂的高粘稠油,能够适应各种复杂的油井环境。
该技术主要采用地面驱动的方式,因此不需要昂贵的井下马达、变速器、保护器和柔性轴等部件。使得总体开采价格更加低廉,且精简后的设备更易于维护和修理。
这么牛气的东西,小编也要来长长见识!
稠油开采主要方式
原油的开采可以分为三个层次,稠油与常规原油开采的主要区别体现在稠油开采需要大量提高采收率技术的使用。
热采是提高采收率方式的一种,其应用广泛,主要包括蒸汽驱(Steam Flooding)、循环蒸汽驱(CSS)和蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD),其中SAGD效果最为显著,其重油回收率可达75%以上。
想必热采的概念大家并不陌生,但具体的实施情况却又知之甚少。本期对于热采的主要方式、技术特点进行了详细介绍,这么神奇的技术,一般人我不告诉他。
边/底水断块油藏水平井开发及效果分析
王建勇 刘显太 孙民生
摘要 介绍了胜利油区边/底水断块油藏中水平井在不同方面的应用效果;总结了水平井地质设计的关键技术;分析了水平井产能的影响因素。认为边/底水断块油藏应用水平井挖潜,井间剩余油具有泄油面积大、生产压差小、有利于抑制底水脊进或边水推进等优势。胜利油区在该类油藏中水平井的应用取得了成功经验,经济效益显著,为同类型油藏中水平井的推广应用提供了重要依据。
关键词 边/底水断块油藏 剩余油挖潜 水平井 产能 影响因素 胜利油区
一、引言
水平井作为剩余油挖潜、提高油藏采收率的有效手段,在国内外已得到广泛重视和应用。胜利油区是我国水平井技术发展最快、应用规模最大的油区,已形成了一套比较成熟的从水平井区块筛选、地质设计,到钻井、采油及跟踪评价等的配套技术。其地质设计已从单一的稠油油藏转向常规油藏中的边/底水断块油藏、裂缝性油藏、整装高含水油藏、地层不整合油藏和低渗透油藏等。应用领域已从老油田挖潜转向新区产能建设和老区调整共同发展;设计类型也由单分支向多分支、大位移水平井扩展。到2000年12月,胜利油区已累计设计水平井(侧钻水平井)181口,完钻172口,投产165口,累计产油206×104t,取得了良好的挖潜增油效果。其中边/底水断块油藏是胜利油区水平井应用最广、效果最好的一类油藏,到2000年12月,在边/底水断块油藏中共投产63口,累计产油97.7364×104t。
二、边/底水断块油藏中水平井的应用及效果分析
胜利油区边/底水断块油藏具有断层复杂、含油层系多、地层倾角小、含油面积小的特点,油气富集多受断层构造控制,活跃的边水或底水使得油藏具有天然能量充足的特点。经过多年开发,老区块一般含水较高(大于90%),采出程度在25%以上,个别区块达到40%以上,但压降较小,地层能量充足。
该类油藏的直井开采具有产液量高、含水上升快的特点,但井点高含水多是由底水锥进或边水、注入水舌进造成的,因而不论构造高部位或低部位,其井间均有可能为剩余油富集区。在该类油藏中设计水平井,具有泄油面积大、生产压差小、有利于抑制底水脊进或边水推进等特点,挖潜剩余油具有直井无法比拟的优势。
在该类油藏中水平井主要应用于老油田区块整体调整改造挖潜、老油田水平井单井挖潜以及在新区产能建设过程中部署水平井。
胜利油区到目前为止共有4个老油区利用水平井进行了整体改造。这4个区块水平井初期增产倍数(与周围直井相比)可以达到8~12倍,平均在10倍左右,含水平均为30%左右,目前增产仍可达2.6~12倍,平均5倍。各区块平均单井增加可采储量均在3×104t以上,区块采收率明显提高。
在老油田单井挖潜方面,水平井开采效果远好于调整直井的开采效果。Y6块已投入开发已近30年,采出程度达到30%,目前平均单井(直井)产油只有5t/d左右,综合含水高达95%左右,已进入油田开发后期。新部署的水平井Y6-P1井于1999年4月投产,初期产量为61.9t/d左右,不含水,为周围调整直井的10倍以上,至2000年12月累积产油3.5×104t。
在新区产能建设过程中,利用水平井则充分显示出少井高效、高速开发的优势。目前,胜利油区已经在Y93等3个区块新区产能建设过程中应用了水平井。Y93块初期设计方案部署11口直井开发,方案实施前进行了水平井开采可行性研究,认为在该块构造较高部位利用2~3口水平井作为采油井,在构造较低部位或边部部署2口直井作为注水井,可以更为有效地开发该区块,达到少投入、多产出的目的。为此,重新设计了水平井与直井结合的整体部署方案。新方案实施后,取得了明显的经济效益。3口水平井初期平均单井日产油可达100t,为周围直井的3.5~4倍,且不含水。从目前状况来看,水平井产量仍然维持较高水平,3口水平井平均产量为68.6t/d,为周围直井的3倍左右;综合含水6.1%,比周围直井低26%。到2000年12月,3口水平井生产两年,累计产油 19.3×104t,使本块采油速度达到5%以上,为水平井在新区产能建设中的应用提供了宝贵的经验。
三、水平井产能影响因素分析
1.油藏含油高度
水平井初期含水的高低、含水上升速度的快慢与水平段所钻遇油层的含油高度关系密切。统计了胜利油区边/底水断块油藏中16口水平井,其初期含水与水平段距油水界面距离的关系表明,10m距离是一个重要的分界点。水平段距油水界面小于10m的井初期含水一般较高。因此,在水平井设计时应尽量保持水平段距油水界面的距离大于10m。
表1 L2块水平井不同采液强度方案对比表
2.采液强度
在边/底水断块油藏中,水平井的目的是为了减缓边水舌进和底水锥进,如果采液强度过大,必然导致含水上升加快、最终开发效果变差。L2块不同采液强度方案数模结果表明,随采液强度增大,产油量呈下降趋势,而累积水油比则呈上升趋势(表1)。这说明随水平井采液强度的增大,底水锥进将越来越严重,产油量越来越少,效果越来越差。
图1 L2块水平井不同含水阶段采液强度直方图
用矿场资料研究了L2块馆二段水平井的含水上升规律、生产方式及提液时机,提液时机选择在含水量90%~92%比较合适。该阶段无论高采液强度或低采液强度井含水量上升速度都降得很低(图1、2),由于水平井提液幅度大,该阶段提液不会造成含水量快速上升,因此,增油效果比较理想。如L2-P1、L2-P6井提液时含水量较高(88%左右),提液后含水量上升较慢,增油效果明显,初增能力均在20t/d以上;而L2-P3井提液时含水量较低(83%),提液后含水量上升较快、增油效果较差,初增能力只有7.4t/d。
3.水锥半径
在未定量研究水锥半径时,水平井靶点设计通常以到老井距离而不是以动态水锥半径大小为依据,因而可能导致水平段设计在水锥半径以内,引起水平井初期高含水或含水上升很快。例如,L2-P5井的B靶点距离老井L2-24井60m左右,而L2-24井累积产油量达到1.8×104t,其含油高度在15m左右,水锥半径大约为90~100m;当L2-P5井投产尾部50m时,初期含水量就达到77.4%,并很快上升至90%以上;随后封堵尾部射开中部200m,初期含水量40%,效果明显变好(图3)。因此,水平井设计过程必须计算出水锥半径的大小;设计水平段的A、B靶点要避开水锥半径影响的区域;此外,还应避开边水或注入水舌进影响的区域范围。
图2 L2块水平井不同含水阶段含水量上升率直方图
4.射孔方式和射孔长度
根据水平段轨迹延伸方向的不同,水平井投产时射孔方式和射孔长度也将有所不同。L2块数值模拟结果表明,水平井段平行于构造线方向时,一次投产效果好于分段投产;当水平井段垂直构造线方向时,分段投产效果好于一次投产。
当井所处部位剩余油高度相近时,射孔井段越短(分段射孔),相同含水阶段每米采油量越多。L2-P3与L2-P1井相似,目前含水量分别为94.6%和94.7%,每米采油量分别为415t和199t,L2-P3是L2-P1井的2.1倍,而L2-P1井的射孔井段是L2-P3的2.9倍;L2-P5和L2-P6井相似,射孔井段分别为170和90m,含水90%时每米采油量分别为34t和48t。
图3 L2-P5井生产曲线图
四、边/底水断块油藏水平井经济效益分析
对边/底水油藏类型中生产时间在1年以上的水平井按静态法核算成本并计算投资回收期。投资成本包括钻井投资、测井、完井费用、射孔以及生产经营成本等,油价按932元/t,计算需要平均单井产油达到0.85×104t时,才能收支平衡。而实际目前经过成本核算的27口井累计产油已达到43.47×104t,平均单井累积产油达到了1.61×104t,已赢利1.38×104万元,投资回收期仅8个月左右,经济效益及社会效益非常明显。
五、结论
水平井挖潜边/底水断块油藏的井间剩余油具有初期产能高、含水量上升慢、投资回收快、经济效益好的优点。
油藏含油高度、水锥半径大小、射孔方式及射孔长度、产液强度等是影响边/底水断块油藏水平井产能及开采效果的主要因素,在地质设计及生产过程中必须合理安排。
无论是在老区挖潜还是新区产能建设方面,水平井开采都取得了可观的经济效益,水平井在新老油田开采中都具有良好的应用前景。
内部收益率—油价线性拟合曲线斜率变化规律
大庆长垣喇萨杏油田是我国发现的大型背斜油藏,资源丰度高,储量大,储层为大型河流三角洲沉积,储层物性好,非均质性强,目前水驱采收率在34%左右,剩余油丰富,聚合物驱、化学复合驱成效显著。可以认为是我国进行聚合物驱、化学复合驱成效和前景最好的油田。
扶余油田是一个裂缝孔隙型层状砂岩油藏,主要开发层为白垩系泉头组扶余油层,油层平均孔隙度25%,平均空气渗透率0.21m D。扶余油田目前的采出程度只有20.06%,剩余储量丰度在106×104t/km2以上。红岗油田是一套冲积扇—三角洲沉积,为扇三角洲前缘相沉积,砂体类型为叠置水下河道+河口坝+席状砂,砂体横向连通性和稳定性都比较好,连片分布,砂岩厚度一般为2~8m,平均孔隙度20.1%,平均渗透率91.4mD。这两个油田为比较难采的中小油田。
由于其他油田的聚合物驱和化学复合驱采油的经济评价没有进行价格敏感性分析,无法直接确定内部收益率为12%时的价格条件,因此通过以下方式对其他油田在内部收益率为12%时的内部收益率:
将大庆喇萨杏油田作为聚合物驱和化学复合驱效益最好的油田,随着油价的增加,聚合物驱和化学复合驱效益增加的最快,油价和内部收益率间进行线性拟合方程的斜率最大;将吉林的扶余油田和红岗油田作为聚合物驱和化学复合驱效益较差的油田,油价和内部收益率间进行线性拟合方程的斜率较小;其他大多数油田油价和内部收益率间进行线性拟合,方程的斜率多数介于两者之间。
将大庆油田聚合物驱、复合驱开发中油价和内部收益率间进行线性拟合,得到聚合物驱拟合曲线斜率为0.0152~0.0332,平均0.0242;复合驱拟合曲线斜率为:0.03~0.0422,平均0.0371(图4-6)。
图4-6 大庆聚合物驱、复合驱税后内部收益率与油价关系
吉林油田聚合物驱、复合驱开发中油价与内部收益率之间线性关系明显,经线性拟合,聚合物驱斜率为0.0079~0.0113~0.0177,平均0.0123;复合驱斜率为0.0104~0.0152~0.0182~0.0221,平均0.0164(图4-7)。
两油田聚合物驱拟合方程斜率最大变化范围为0.0332~0.0079,平均变化范围:0.0242~0.0123。
图4-7 吉林油田聚合物驱、复合驱内部收益率与油价关系
两油田化学复合驱拟合方程斜率最大变化范围为0.0422~0.0104,平均变化范围:0.0371~0.01640
中国石化石油勘探开发研究院的研究领域
石油勘探开发研究院的主要研究方向是开展国内外油气资源战略及规划研究、油气勘探开发基础理论和应用技术研究、非常规资源评价、国内外油气生产技术支撑、石油工程技术产品研发及相关技术服务等方面。
石油勘探开发研究院的研究领域主要包括四个方面,一是针对中国石化国内业务发展需要,承担编制中国石化油气中长期发展规划、三年滚动计划和年度部署,开展油气战略选区评价、矿权/区块评价、圈闭评价,承担重大工程方案评估、勘探/开发/工程基础数据管理、重大先导项目研究和各种专项研究;二是针对中国石化海外油气业务发展需要,承担包括战略规划研究、新项目评价研究和重点项目技术支持,其中的重点工作是做好油气勘探开发规划经济评价、在执行项目动态经济评估、重点项目的勘探开发技术经济政策研究、新项目油气资产评价研究、投资目标评价与优选、国际油价研究和油气市场分析;三是针对“三北(西北油田分公司、华北油气分公司和东北油气分公司)”油气勘探开发生产需要,承担诸如选区评价、探井论证、地震资料处理与解释、油气藏地质及工程方案、储层改造、地面规划设计等基础研究及关键技术攻关;四是开展基础性、前瞻性攻关项目研究,承担国家重大专项、973、863、国家自然基金项目、中国石化科技开发部攻关项目、中国石化重大先导项目等研究工作,为完善我院核心技术-特色技术体系,实现技术集成创新提供支撑。随着石油勘探开发研究院全面转型支撑海外,在学科发展方面专业结构正逐渐由地质勘探为主体转向油气田开发为主体,对数值模拟、油藏工程、采油工程、地面工程、经济法规等专业人才需求旺盛。
采收率与油价关系分析
利用油公司提高采收率模拟研究成果,建立了在税后内部收益率为12%、油田开发到含水95%时聚合物驱和化学复合驱采油时的油价与油田采收率之间的关系。
(一)大型背斜油藏(大庆)采收率与价格关系
以大庆油田为代表的大型背斜油田采收率与油价关系见图4-8,经过模拟预测,在含水95%,内部收益率为12%时,其中聚合物驱采油,在油价达到823元/t时,可以将采收率由目前的34%提高到52%;化学复合驱采油,在油价达到1179元/t时,可以将采收率由目前的34%提高到66%。
图4-8 大型背斜油藏(大庆长垣)采收率与价格关系
(二)复杂背斜油藏(胜利)采收率与价格关系
以胜利油田为代表的复杂背斜油田采收率与油价关系见图4-9,经过模拟预测,在含水95%,内部收益率为12%时,其中聚合物驱采油,在油价达到960元/t时,可以将采收率提高到41%;化学复合驱采油,在油价达到1 360元/t时,可以将采收率提高到52.346%。
图4-9 复杂背斜油藏(胜利)采收率与价格关系
(三)断块油藏(大港油田)采收率与价格关系
以大港油田为代表的断块油田采收率与油价关系见图4-10,经过模拟预测,在含水95%,内部收益率为12%时,其中聚合物驱采油,油价为在油价达到972元/t时,可以将采收提高到34.61%;化学复合驱采油,在油价达到1550元/t时,可以将采收率提高到43.61%。
图4-10 断块油藏(大港)采收率与价格关系
(四)岩性油藏(长庆)采收率与价格关系
以长庆油田为代表的岩性油田采收率与油价关系见图4-11,经过模拟预测,在含水95%,内部收益率为12%时,其中聚合物驱采油,油价达到1007元/t时,可以将采收率提高到36.72%;化学复合驱采油,在油价达到1400元/t时,可以将采收率提高到42.36%。
图4-11 岩性油藏(长庆)采收率与价格关系
(五)复杂储层油藏(吉林)采收率与价格关系
以吉林油田为代表的复杂储层油田采收率与油价关系见图4-12,经过模拟,在含水95%,内部收益率为12%时:聚合物驱采油,油价达到994元/t时,可将采收率提高到24%;化学复合驱采油,油价达到1 521元/t时,可将采收率提高到27.38%。
图4-12 复杂储层油藏(吉林)采收率与价格关系
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