首先开发和开采是两个不同的概念(分为油气田开发和油气田开采方向),一般认为开发指的是从油气从地层渗流到井筒(油井)的过程,而开采指的是从井筒底部(井底)流到井口分离器的过程,分离器之前属于石油工程专业的范畴(我),再之后就是储运工程同学的专长了。开发方式是指把原油从地层深处驱动到井底(近似水平流动)的能量来源,因此,也叫做驱动方式。若驱动原油的能量来自于天然的弹性能量,则叫做弹性驱动或天然能量开发;若来自于注入水,则叫做水压驱动或注水开发;若来自于外注的化学物质,则叫做化学驱油,等等。开采方式或采油方式,是指把原油从井底举升到井口(近似垂向流动)的能量来源,因此,也叫举升方式。若举升原油的能量来自于原油自身的压力,则叫做自喷采油;若来自于抽油机,则叫做机械抽油(机抽);若来自于外注的气体,则叫做气举采油,等等。我想题主应该指的是开发方式。 油气田(field)有两种定义,地质学上的定义和管理学上的定义。地质学上将同一构造背景下的油藏组合称作一个油气田,如大庆的萨尔图、朝阳沟、宋芳屯等油田。每一个油田都由若干个油藏组合而成。而油藏(reservoir)是地下的一个地质体,有深度,有大小。因为一个油气田包含多种驱动方式的油气藏,每种的开发方式不同。 油气藏多种多样,按照油气藏的驱动方式可以分为五类:水压驱动、弹性驱动、气压驱动(气顶)、溶解气驱动和重力驱动见下图。而其中涉及到天然气的有气顶驱动和溶解气驱动。水压驱动顾名思义主要靠天然或注入水体能量,弹性驱动主要靠流体和岩石孔隙的膨胀能量,重力驱动则是流体的重力(比如说在很厚的油藏底部射孔,靠重力流动)。天然气由于具有很好的压缩性(气体的压缩性都高于液体,想想水枪和气枪的区别)因此如果油气藏中存在自由气,也就气顶一般就要充分利用气顶的弹性能开发,因此为了利用天然气的弹性能量,反而不会在气层射孔开采(避射)。
有些人可能会认为油井采出天然气就会认为油藏有气顶,这种误区对于非专业人士很正常,但是专业的同学其实知道油气的地面状态和地下是不同的,地下(in-situ)压力和温度都比地面高(一至几十兆帕不等)。这就涉及到了油气藏流体的高压物性参数,在高压高温下地面出现的天然气其实在地下是溶解在原油中的。随着压力降低会溢出或析出溶解气,这样会很大的增加原油的粘度,对开发不利,但同时也会依靠压缩性提供一定的驱动能量这对开发有利,因此人们往往寻求一个平衡,控制压力,防止天然气大量的放出但又可以利用其弹性能。 如果是纯气藏更是如此,根本不用补充能量,完全利用气体大弹性能,这也是为何仅仅在油藏开发中注水,而气藏开发一般完全利用天然能量(不注水补充能量)的原因(一种特殊的气藏,凝析气藏除外)。 在实际的矿场生产过程中,油井可能采用不同的工作制度,或以定产量生产(大多数油井采用这种方式),或以定定井底流压生产,井的工作制度不同,则地层压力的变化规律也就不同。在油田开采过程中,油藏的外边界条件有可能不同,或是封闭边界或是定压(有供给)边界,或是无穷大边界,还可能是混合边界,外边界条件不同,会导致地层压力的变化规律不相同。在油田开采初期(假设采用的是定产量生产,没有能量补充的封闭边界,无气顶和底水),地层压力高于饱和压力,开采方式主要就是依靠原油和岩石的弹性能量,称为“弹性驱动方式”。随着开采的进行,地层压力不断下降,流体体积膨胀,从而从地层中排出流体。 接着在井底附近压力下降到天然气溶解的饱和压力时,会有部分溶解气分离,在压力作用下发生膨胀,占据更多的岩石孔隙,将油驱出,从而在全油藏出现油气两相渗流,此时,油藏处于溶解气驱开采阶段。在溶解气驱开采方式下,油藏内油气分布不同于气驱油藏,即在油藏中同时存在油气两相渗流。溶解气驱的采收率很低,约为5%~15%,一般来说,油藏不宜全过程采用这种开采方式,但在开发过程的某一阶段,有时会采用这种方式(例如油藏原始地层压力低于或接近原油饱和压力,油藏无能量供给,渗透性较差且不宜注水,可以采用这种方式)。
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