第七届石油工程设计大赛综合组-一等奖作品.pdf

团队编号

第七届中国石油工程设计大赛

方案设计类作品

方案设计类综合组

完成日期2017年4月12日

中国石油工程设计大赛组织委员会制

作品简介

A区块为一个复杂的缝洞型碳酸盐岩油藏，油藏主要储集体以构

造变形产生的构造裂缝与岩溶作用形成的孔、洞、缝为主，油藏为典

型的不饱和油藏，属于正常温度、正常压力系统。针对A区块地质、

储层特征以及缝洞型碳酸盐岩的开发原则，为奥陶系C组储层的开发

提供了一套涵盖油气藏工程、钻井工程、完井工程、采油气工程、油

气储运工程、QHSE及经济评价等七个部分的完整油藏开发方案。

油气藏工程以地质特征为基础，完成了储层基本物性、原油性质、

钻井资料分析和储量计算与评价，建立了缝洞型碳酸盐岩油藏三维地

质模型，利用生产动态和产能分析数据确定了合理井网井距及采油气

速度等，进一步利用油气藏工程理论与数值模拟方法对此进行验证，

并按照“地质工程一体化”原则进行了油藏开发方案设计。开发方案

的设计秉承“滚动部署、跟踪调整，边评价、边认识、边开发”的基

本思想，提出了“单元一成藏、单元一方案、单元一措施、单元一优

化”的开发策略，采取了“占山头、沿长轴、找高点、顶密边稀”的

布井原则，设计了“单井注水替油”+“单元注水”相结合的开发方式，

并对不同方案下的开发效果进行了准确的预测，为后续钻完井、采油

气及油气储运的设计奠定了基础。

钻井工程以油气藏开发方案要求、储层地质特征、现有工艺技术

能力为依据，按照“地质工程一体化”原则进行钻井方案设计。根据

开发方案要求，目标区块有直井和水平井两类井型，其中水平井包括

直井侧钻水平井和新钻水平井。井眼轨迹设计主要考虑盐膏层蠕变和

后期酸压增产改造要求，并对侧钻井开窗点、水平井造斜点进行了相

应论证；井身结构设计主要考虑后期侧钻和复杂地层封固要求；钻头

和钻具组合重点针对上部防斜、下部提速的要求进行选择；钻井液体

系优选主要考虑了深井高温、盐膏层蠕变、储层易塌易漏等特殊难点；

固井部分则主要针对盐膏层蠕变、套管防腐、裸眼封固段较长等问题

进行了有针对性地设计。钻井工程设计全面合理，适合A区块油气藏

安全、环保、经济、高效的钻井作业。

完井工程作为钻完井生产一体化的重要环节，以储层特征、井身

结构设计及开发方案为根据，基于经济、高效、安全、环保及健康的

设计理念，坚持“地质—工程一体化”原则，进行井壁稳定性、出砂及

边底水判断，优选先期裸眼完井作为主要完井方式。结合油藏方案设

计要求，实施增产改造措施：以直井酸化解堵、水平井分段酸压作为

增产目标。在优选酸液体系的基础上，进行了裂缝参数及施工参数的

优化，建立了增产效果的评估方案。从经济和安全角度优选并设计适

合于该区块采油气的井口装置和完井生产管柱，对完井作业程序可能

存在的风险、事故处理措施及作业安全要求进行全面系统地分析，基

于上述工艺条件对完井过程中的施工工期与费用进行了准确地预测。

采油工程以A油田储层地质和油气藏开发方案为基础，结合钻完

井工程设计，坚持“完井—生产一体化”原则，对该区块生产井进行油

管尺寸优化，采油气方式、管柱结构进行设计。在对不同生产阶段分

析的基础上，进行油管尺寸优选，同时利用专业软件对所选油管进行

强度校核。基于钻完井工程方案、多相垂直管流理论，应用PipeSim

软件确定本区块采油方式为：前期自喷、后期电潜泵两个生产阶段。

最后根据已有生产数据确定最佳管流预测模型，在该管流模型基础上

对井口压力、温度进行预测，在预测结果的基础上对于井筒防凝、防

蜡、防水合物进行工艺设计。并对本区块生产井进行动态监测设计。

地面工程根据碳酸盐岩油气藏开发方案、油气田当地环境、井位

部署方案、结合该区块产油、产气、产水特征，坚持“地下—地面一

体化”原则，对6口试采井、11口新建井进行碳酸盐岩油气藏地面方

案选择及工艺系统设计。本设计主要包括集输管网布局方案比选、高

含硫油气藏集输管道管材优选、管道强度防腐保温设计、油气水处理

工艺设计、高含蜡管道清防蜡设计、联合站储油区设计以及电气、仪

控、通信、自动化等辅助工程设计，设计时秉承安全、高