要開發好壹個油田,就必須制定壹個正確的油田開發方案,簡單地說,首先要對多油層油田以含油層為基礎,把油層分類排隊,選定開發方式;其次要充分利用自然資源,確定保持能量方法;再者要選定合理的布井方案。
壹個油田往往含有多套油層,有的多達幾十層甚至上百層,而且每壹個油層的性質又不完全相同,有的滲透性好、壓力高、出油多,有的則出油少,有的油田采用了“壹井多管開采多油層”和用封隔器把各個油層分隔開來“壹井單管開采多油層”的工藝技術,盡量多采出地下的石油。
大量的生產實踐表明,對不同性質的多油層,采用分別開發的方式,對提高油田采油速度和采收率有很大效果。這是因為分層(組)的油層性質比較相似,不僅減少了好油層與差油層之間的互相幹擾,同時,還可以根據不同層(組)的油層性質,采用不同的註水方式和布井方式區別對待,使每個層(組)的油氣開發更加合理。
布井方案就是要確定油井打在油田的什麽位置上,讓每口鉆井都能穿透油層,盡可能多地了解、控制住地下石油與天然氣的儲量,而且,要使每口油井長期保持旺盛的生產能力,滿足壹定的采出速度,還要利於不斷認識、不斷調整,達到比較經濟的效果,以保證更多的石油從油井中開采出來。
為了實現這壹要求,就要從油田的地質情況出發,計算油田全部鉆井、開采等鋼材、水泥、油料等消耗費用、基建投資、勞動生產率和原油成本等,從經濟效益方面來評價布井方案和開發方案是否合理。同時要綜合地質條件,如油層壓力、油層物理性質、油層深度去全面考慮、綜合評價。
在油田的開發工程中,布井方式是最重要的內容之壹,布井的方式有很多,總的講起來可以分成兩大類:第壹,排狀布井,也稱行列布井,就是把鉆井按直線壹排壹排地分布,或者按環狀壹圈壹圈地布井;第二,網狀布井,也稱面積布井,就是把井按壹定的幾何圖形均勻地布置在整個油田的區域內。不同的開發方式應采用不同的布井方式。
當油田的石油開采到壹定程度時,為了保證油層的壓力,就應有計劃地向地下油層內註入水,把油從深部“托”到油井中,利於開采。對於人工註水開發方式的油氣區而言,生產采油井的布井方式和註水井的布井方式相適應。通常,對於油層大面積連通、分布穩定的優質油層,采用行列註水布井方式;對於分布不穩定,形態不規則的差油層,采用面積註水布井方式,以便充分發揮人工註水作用。對於靠地下自然能量開采的油田,在選擇布井方式時,要考慮油田的形狀、大小和能量來源以及油層物理性質等,以便在開采過程中充分利用油層的能量(圖39)。
圖39 油井集中控制示意圖我國最大的油田——大慶油田的科技工作者與工程人員,比較正確地解決了認識油田特點與開發油田的關系,從油田的實際情況出發,制定了內部橫切割的布井方式,選擇了合理的井網,油田高產、穩產幾十年,達到了國際先進水平。
油田壹旦投入開發,地下沈睡了千萬年的油藏平衡狀態就會被立即打破。和石油同時封閉在巖石孔隙中的還有天然氣和水,這些“孿生兄弟”在地下的運移較為復雜,而且它們的存在狀態和運移特征與巖石的物理性質也存在著極為密切的關系。比如某些巖石的孔隙、裂縫較多,內部所儲存的油、氣、水也多,但孔隙與裂縫之間的連通若不好,大量的石油與天然氣就被死死地封到了孔隙、裂縫之中,開采不出來。有的石油太粘,即使孔隙、裂縫的連通性很好,流動起來也很不容易,同樣不容易開采出來。
為了及時地抓住主要矛盾,解決主要問題,就需要工程技術人員與地質人員密切配合,通過生產實踐,經常進行油田的地下動態分析,用計算機進行油藏乃至全盆地的靜態與動態模擬,弄清開發中哪些油砂層被地下水淹了,哪些含油的砂體還可能留有尚未采出的“死油”,進而為采出更多的石油與天然氣調整方案。
天然氣的開發與石油開發的原理基本相同,但天然氣的流動性更強,壓力突然釋放往往會引起井噴和爆炸,在開采中的工作難度也會相應的增加。