第六届中国石油工程设计大赛全国总决赛团队编号：16061002前前 言言 方案以大赛组委会提供的A油气藏的相关基础资料为依据，按照油田开发调整方案编制技术要求（SY/T5851-2005）、气田开发方案编制技术要求（SY/T61062008）和海上油田开发项目可行性研究报告编制要求（Q/HS0004-2014）等标准，在综合研究该油气田地质状况及海洋工程环境的基础上，运用现代油气田开发理论与方法，设计而成。油藏工程方案设计采油采气方案设计油气集输方案设计油藏工程研究地质与地理研究钻井方案设计完井方案设计最优化方案经济评价HSE及方案实施要求目目 录录一、油气藏概况 二、油气藏工程方案 三、钻完井工程方案 四、采油采气工程方案 五、油气田开发工程方案 六、HSE及经济评价 七、总结油气藏概况油气藏概况沉积特征：主力含油层系为沉积特征：主力含油层系为C2C2组组CPEDC3CPEDC3段段；构造特征：背斜型构造油气藏构造特征：背斜型构造油气藏； 被被一一条条北北东东南南西西走走向向的的断断层层分分割割成成两两块块，有有边边水水; ;储储层层特征：储层岩性以细砂岩、含砾中粗砂岩为主；特征：储层岩性以细砂岩、含砾中粗砂岩为主； 属于属于中孔中渗、中孔中渗、中等水敏及酸敏地层；中等水敏及酸敏地层；储储层流体：层流体：C3C3段为低粘、低硫原油段为低粘、低硫原油； C2 C2段为凝析气。段为凝析气。试采状况：试采状况：3 3口试采井，试采时间很短，资料有限口试采井，试采时间很短，资料有限。二、油气藏工程方案2.12.1 油气藏类型油气藏类型原始地层压力35.93MPa，地层温度79.8，压力系数1.04，其中C2段饱和压力20.41MPa，C3段饱和压力11.85MPa。 温压系统：正常温压系统 油藏类型：未饱和油藏 气藏类型：带油环的凝析气藏（SY/T6101-94）2.2 2.2 储量与采收率计算储量与采收率计算层段原始地质储量采收率可采储量储量丰度规模油（%）气（%）油气C22135.3640.2 66.52883.623087.45小型油田小型气田C34752.4 2.4 开发方式开发方式开发开发模式选择模式选择 “浮式钻井平台FPSO水下井口/水下生产系统”开发方式选择开发方式选择 注水必要性分析天然能量评价依靠天然水驱能量开发经济效益储量地位一套井网分阶段开采（先采油，后采气）2.52.5 开发层系划分开发层系划分油气藏类型 压力系统两套层系，分层开采流体性质稳定隔层160m160m/d/d数模优化2.7 2.7 合理生产压差合理生产压差地饱压差法临界出砂压力法合理生产压差14.5MPa油井井底不出砂不发生严重反凝析现象足够的携液能力井口不产生气体水合物合理生产压差14MPa气井2.82.8 井型、井网论证井型、井网论证 井型优选井型优选井网部署原则井网部署原则充分利用边底水能量最佳经济效益 海洋环境经济效益 丛式井不规则井网2.82.8 井型、井网论证井型、井网论证 井网密度确定井网密度确定井距(m)4.754500.22769.16井网密度（well/km）采收率012345670.250.30.350.40.450.5井网密度盈利额（亿元）01234567024681012142.9 2.9 方案设计方案设计油藏开发方案油藏开发方案方案一：6口井，新钻3口井井名井名横坐横坐标纵坐坐标N1321518.62483274.0N2322148.62483420.0N3321895.62482635.02.9 2.9 方案设计方案设计油藏开发方案油藏开发方案方案二：8口井，新钻5口井井名井名横坐横坐标纵坐坐标N1321518.62483274.0N2322192.62483420.0N3321962.62482658.0N4322019.62483256.0N5321637.62482615.02.10 2.10 三维地质建模三维地质建模构造层面示意图2.10 2.10 三维地质建模三维地质建模断层示意图孔隙度分布示意图2.10 2.10 三维地质建模三维地质建模2.10 2.10 三维地质建模三维地质建模渗透率分布示意图2.10 2.10 数值模拟研究数值模拟研究网格类型：网格类型： 正交网格； 网格步长：DX=DY=5m DZ=2m。储量拟合储量拟合相对误差（%）8.38.12.25567.7536.40.05油气藏储量拟合2.11 2.11 方案方案优化优化 方案财务净现值（万元）动态投资回收期（年）财务内部收益率（%） 最优化方案方案一146786.7527.14方案二82328.77717.37经济评价2.12 2.12 开发指标预测开发指标预测 全油藏日产油量 全油藏累积采油量地层压力 产水率2.13 2.13 开发开发调整调整2.14 2.14 动态监测动态监测 当依靠天然水驱能量不能满足开发指标要求时，需要注水开发。即转注低部位油水边界附近的高含水油井。 通过试井、生产测井、井况监测等手段监测油气藏开发过程中的各种动态指标（地层压力、产量、产水率、气油比等）及油、气井的工作状况，为油、气动态分析提供依据。三、钻井工程方案三、钻井工程方案3 3.1 .1 井眼轨迹井眼轨迹 根据油藏工程设计，需要选定5井为中心井，由其井口坐标和相应靶点坐标，使用Landmark软件完成N1N1、N2N2和和N3N3三三口定向口定向井井设计（N2为例）。井名井名靶点靶点垂深垂深（m）靶点靶点位移位移（m）靶点靶点方位方位（）造斜点造斜点（m）造斜率造斜率（/30m）最大最大井斜井斜（）井底井底斜深斜深（m）井底井底垂深垂深（m）N2372958775.6126003.53110218793 3.1 .1 井眼井眼轨迹轨迹丛式井丛式井组井眼组井眼轨道轨道 三维三维立体图立体图各井均采用 “直直增增稳稳”三段式井眼轨道3 3.2 .2 丛式井防碰丛式井防碰 由平面扫描、法面扫描平面扫描、法面扫描方法得到相应定向井设计轨道之间的距离，在理论上预防井眼碰撞；同时结合现场总结了丛式井组施工防碰技术要求及措施。平面扫面示意图法面扫面示意图3 3.3 .3 井身结构井身结构 综合考虑该复杂区块地层压力剖面、井壁稳定性和经济性等因素，根据已钻井的资料信息，采用“导管导管+ +三个开次三个开次”的井身结构。l导管：井眼直径(762mm)，所下深度:1580m套管外径(762mm)，喷射钻进，不固井喷射钻进，不固井l一开：井眼直径(444.5mm)，所钻深度:1900m套管外径(339.7mm)，水泥返高:泥线l二开：井眼直径(311.5mm)，所钻深度:3270m套管外径(244.5mm)，水泥返高:泥线l三开：井眼直径(215.9mm)，所钻深度:3883m套管外径(177.8mm)，水泥返高: 泥线3 3.4 .4 钻井平台及钻机选择钻井平台及钻机选择第六代半潜式钻井平台 海洋石油海洋石油981981动力定位动力定位电驱双井架钻机电驱双井架钻机l电力系统lROV监测系统l立放隔水管处理系统l2套大型海底工具处理系统l双井架钻机模块（DDES）（含双起升系统和双联井架）l定位系统l双井架钻机支持模块（SDSM）平台选择平台选择定位定位方式方式钻机选择钻机选择设备配置设备配置3 3.5 .5 钻头选型钻头选型 综合考虑地层条件、钻井方式及参数，查阅钻井手册得钻头选型结果。一开一开三三三三牙轮钻头牙轮钻头牙轮钻头牙轮钻头型号型号HB517 HB517 钻压钻压30-110kN 30-110kN 转速转速45-100r/min 45-100r/min 二开二开PDCPDCPDCPDC钻头钻头钻头钻头型号型号B33M B33M 钻压钻压80-160kN 80-160kN 转速转速80-600r/min80-600r/min 三开三开PDCPDCPDCPDC钻头钻头钻头钻头型号型号B22M B22M 钻压钻压40-90kN 40-90kN 转速转速80-600r/min 80-600r/min 3 3.6 .6 钻具组合钻具组合一开（一开（ 444.5444.5、15801580 1900m1900m） 喷射喷射钻钻具具 在一开时采用喷射钻井方式，其钻具组合与陆地上的有所不同，通常要包括马达、喷射导管送入工具马达、喷射导管送入工具等。三三开（开（ 215.9215.9、32703270 3883m3883m） 满眼钻具满眼钻具3 3.7 .7 导管入泥设计导管入泥设计下入方法下入方法喷射法喷射法喷射法喷射法下入深度确定下入深度确定迭代法迭代法迭代法迭代法入泥深度（结果入泥深度（结果）76m76m76m76m3 3.8 .8 钻井液设计钻井液设计配方：海水+膨润土 2%+LV-PAC 1% +SMP-2 3%+硅酸钠 3%+NaCl 10%15%+PVP（K90）0.15%1%配方：海水+膨润土 2%+ XC 0.2%+ PAC 1.2% +SMP 3%+XY-27 0.5%+KCl 7.5%10% +PVP（K90）0.15%1%+硅酸钠 4.5% 一开钻井液体系一开钻井液体系硅酸盐钻井液硅酸盐钻井液硅酸盐钻井液硅酸盐钻井液二二开开钻井液体系钻井液体系硅酸盐钻井液硅酸盐钻井液硅酸盐钻井液硅酸盐钻井液三开三开钻井液体系钻井液体系低毒油基钻井液低毒油基钻井液低毒油基钻井液低毒油基钻井液3 3.9 .9 水力参数设计水力参数设计 为了达到最优的井底净化效果，提高机械钻速，应用“最大钻头水功率工作方式最大钻头水功率工作方式”，经过计算，得到水力参数结果（二开为例）。开开钻次次序序钻头序号序号喷嘴当量嘴当量直径直径mm水力参数水力参数123泵压MPa钻头压降MPa环空压耗MPa冲击力KN喷射喷射速度速度m/sm/s钻头水功率KW比水功率W/mm2上返速度m/s功率功率利用利用率率% %二开21212 1313 1313 16.78 9.826.966.40116116378.4 7.900.750.750.73.10 3.10 井控设计井控设计 导管段采用喷射钻井方式未建立井口。二、三开井口装置二、三开井口装置示意图示意图3 3.11 .11 固井设计固井设计 采用“等安全系数法等安全系数法”进行套管柱设计套管柱设计结果（一、二、三开次依次如下）序号序号井井段段m段段长m壁厚壁厚mm钢级 扣型扣型重力重力kN安全系数安全系数段重段重累重累重抗拉抗拉抗抗挤11504190039613.06T-95短短圆415.8415.812.991.1921504203252810.03T-95长圆308.01156.54.49120323270123811.99T-95长圆848.5848.51.143150419584548.05N-80长圆152.3944.62.082195827658079.19N-80长圆270.6792.32.481.10127653883111811.51N-80长圆521.7521.71.18套套管柱设计管柱设计3 3.11 .11 固井设计固井设计l一开固井方式内管法内管法 采用G级水泥 返至泥面l二开固井方式双级固井法双级固井法 采用G级水泥 返至泥面l三开固井方式双级固井法双级固井法 采用HG级水泥 返至泥面注注水泥水泥设计设计四、完井工程方案4 4.1 .1 出砂预测出砂预测CPEDC3段极易出砂，需采取防砂完井。4 4.2 .2 完井方式完井方式的确定的确定选择套管内下筛管砾石充填射孔完井。4 4.3 .3 防砂参数设计防砂参数设计筛管管外径外径（mm）筛管管长度度（m）筛管管裂裂缝（mm）筛管管强度度（钢级）砾石充填石充填体体积（m3）砾石石颗粒粒直径直径（mm）砾石粒度石粒度中中值（mm）87.120.5N801.6941.604 4.4 .4 射孔参数设计射孔参数设计射孔参数射孔参数 利用射孔斜井产能预测模型,优化设计射孔深度、射孔直径、射孔密度与相位角。 射孔射孔弹型号型号射孔深度射孔深度（m）射孔密度射孔密度（孔（