什么是油藏工程?

什么是油藏工程?

[拼音]：youcang gongcheng

[外文]：petroleum reservoir engineering

应用石油开发地质、油藏物理、渗流力学、采油工程、工业经济等科学原理研究合理开发油、气田的一门综合性技术科学。它的任务是：研究油藏(包括气藏)开发过程中油、气、水的运动规律和驱替机理，拟定相应的工程措施，以求合理地提高开采速度和采收率。20世纪30年代以前，油田开发工作处于自发阶段，缺乏理论指导，发现油田后密集钻井，浪费很大，采收率不高。后来随着大型高产油的发现，出现了深井压力计、高压取样器等研究油、气、水在地下状态的仪器和设备，通过对油藏岩心的研究，了解油藏和油、气、水的物理性质及其随压力、温度的变化状况和流动机理，40年代形成了油、气、水在油层中的渗流理论，出现科学开发油田的概念，逐渐应用人工补给油藏能量合理驱替油气等开发方法。油藏工程开始成为一门独立的学科。现代大型高速电子计算机的出现，研究油田开发的数值模拟方法的应用，以及石油开发地质和海上油、气田的勘探、开发工作的发展，进一步丰富了油藏工程的内容。

油气藏开发设计

油藏工程的主要工作内容。对于油田开发方案要分析是否采用了适合油藏特点的最有效的开采机理，最合理的井网，最有效的控制开采过程中水油比、气油比的方法；比较逐年原油采出最及所能达到的采收率和投资、油田建设工作量和所需材料，原油成本和利润。从众多的方案中选出符合油田开发方针、能获得最高的原油采收率和最大经济效益的方案。

油藏开发动态分析

油田投入生产后，地下油、气、水的分布便不断发生变化。通过生产记录和测试资料，综合分析油井压力、产量和油藏中剩余油的分布状况等预测未来动态，提供日常生产和调整开发设计的主要依据。具体内容有：

（1）通过油田生产实况，不断地加深对油藏的认识，核对、补充同开发地质和油藏工程有关的各项基础资料，进一步核算地质储量；

（2）查明分区分层油、气、水饱和度和地层压力变化，研究油、气、水在储层内部的运动状况；

（3）分析影响采收率的各项因素，预测油藏的可采储量；

（4）根据已有的开采历史，预测未来生产状况和开发效果。

油藏开发动态分析要依据全部生产井和注入井的生产历史和测试资料。油田上专门为监测开采动态而布置的各种观察井，检查油、气、水饱和度状况的检查井，以及各种开发试验区（井组）所取得的资料，则是分析开发效果的重要补充和检验。取全、取准这些基础资料是油田开采管理中一项重要内容。

油田开发方案调整

油田开发进行到一定阶段，为了增加可采储量，提高开发效果，必须根据新出现的情况，调整油田开发方案，包括：

（1）制定新的配产配注方案，调整各层的注、采状况，对不同的油层分别采取控制和改造措施，提高开发效果；

（2）钻加密井，通过开发方案的调整，以提高油田的采油速度和采收率（油田采收率为注入剂体积波及系数与驱油效率的乘积）。

驱油效率

在所波及的那一部分储层中，注入剂能驱出的油量与该部分储层中原油地质储量的比值。注入剂确定后，驱油效率主要取决于储层及其原油的物理性质，通常可用相对渗透率曲线表示。要提高驱油效率，须从改善注入剂的物理化学性质着手，目前还处在研究试验阶段。

体积波及系数

注入剂所波及的储层体积与储层总体积之比，其值受油层的非均质性、油的流度（渗透率与原油地下粘度的比值）与注入剂的流度的比值、生产井和注入井的分布状况等的影响。在非均质多油层油藏中。体积波及系数由面积波及系数和厚度波及系数组成。注水开发过程中所采取的一切调整措施，都是为了提高体积波及系数来改善注水开发效果。

油藏工程的研究方法

油藏工程的研究工作就是应用油、气藏地质模型和以往的开采数据，模拟分析或拟合油藏地下动态和开采过程，预测未来的开采状况。据此确定各阶段的开发措施和部署方案。经常应用的方法有：

经验统计法

依据已开发油田大量的生产数据，研究油田开发过程的基本规律，预测未来的油藏动态。常用的有产量衰减曲线法、水驱特征曲线法等。

物质平衡法

把物质守恒概念应用于石油生产。根据油藏的原始状态，以及油、气、水在地下条件的物理性质、相态变化和热力学参数，结合生产数据，预测油藏未来的变化。

渗流力学法

依据简化的地质模型。用渗流力学方法对油藏的未来生产情况进行预测。

物理模拟法

将油藏或者它的局部按比例缩小，依据相似原理和相似准数，制成实体模型。除了模型形态，参数和油藏相似外，还要求做到流体力学上的相似。此法多用于进行渗流物理机理研究，并为油藏数值模拟提供必要的参数。

数值模拟法

通过数值方法求解描述油田开发动态的偏微分方程（组），来研究油田开发的物理过程和变化规律。业已应用电子计算机研究各种非均质油层三维三相多井系统的渗流，多相多组分三维渗流，碳酸盐岩双重介质渗流，以及研究三次采油机理以提高石油采收率等。数值模拟法已广泛应用于开发分析和动态预测。

在引入数值模拟方法以后，油藏工程作为一门技术科学，从定性研究走向定量研究阶段，标志这一学科的成熟。但是由于研究的对象是一个地质上的实体──油藏，因此，用油藏工程方法分析油藏动态的结果，不能不受对地质情况认识程度的影响，而常常出现多解性。数值模拟中的物理和数学问题，已取得进展，遗留的问题也有希望解决，要精确描述油藏的地质结构，以及有关参数在空间上的变化，还需要综合分析地质、物探、测井、试井和生产数据等，进行较深入的工作。

现场开发试验

油田开发中重大的技术措施在应用以前，一般应进行小型的现场开发试验，作为一种中间试验，检查室内试验和模拟研究的成果，了解所计划的开发措施的可行性。试验前要进行详细的试验设计，用作试验的油层必须要有代表性，还要明确规定要采录的资料和各种监测要求。现场开发试验的成果是指导合理开发油田的实践依据。

参考书目

童宪章：《油井产状和油藏动态分析》，石油工业出版社，北京，1981。H.C.斯利德著，徐怀大译：《实用油藏工程学方法》，石油工业出版社，北京，1982。(H.C.Slider，Practical Petroleum Reservoir Engineering Methods，Petrole-um Publ.Co.，Tulsa，1976.)