实用油藏工程与动态分析方法.ppt

高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法 第一讲 一些基本概念 1什么是实用油藏工程 4第一章储层流体高压物性参数计算 2实用油藏工程的内容是什么 3任何学习实用油藏工程 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法 讲在前面 1学习什么 什么是油藏工程 什么是高等油藏工程 其主要任务是什么 其特点是什么 2学习内容 学习目的 为什么要学习高等油藏工程 3什么时间学习 即学习时间安排 4如何学习 学习方法研究 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法 油藏工程是一门认识油藏 运用现代综合性科学技术开发油气藏的学科 它不仅是方法学 而且是带有战略性的指导油田开发决策的学科 高等油藏工程是我们学院由成绥民教授 林平一教授提出来的 学习什么 什么是油藏工程 什么是高等油藏工程 其主要任务是什么 其特点是什么 油藏工程的主要任务 从整体上认识和控制油气藏 综合分析来自油藏地质 油藏物理 测井和试井等方面的成果 结合油气藏的实际生产资料 对油气藏中发生的各种变化从开发的角度进行评价 作出预测 并根据这种预测提出相应的技术措施 以提高油气藏的采收率 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法 油气田开发的特点 A 油藏的认识不是短时间一次完成的 需经历长期的由粗到细 由浅入深 由表及里的认识过程 B 油气田是流体的矿藏 凡是有联系的油藏矿体 必须视作统一的整体来开发 C 必须充分重视和发挥每口井的双重作用 生产与信息的效能 D 油田开发工程是知识密集 技术密集 资金密集的工业 学习什么 续 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法 学习内容 学习目的 为什么要学习高等油藏工程 1 实用油藏工程与动态分析方法上的全部内容 包括流体物性 岩石物性 储量计算 井网密度计算 压力系统分析 物质平衡方法 油田开发动态分析 油田产量递减规律分析以及临界产量的确定分析等等 2 介绍一些新的研究成果 注水井单井优化配注以及油气井单井最优化配产等等 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法 什么时间学习 即学习时间安排 2 30学时学习书本 流体物性2 岩石物性3 热力学条件分析2 储量计算3 井网密度计算4 压力系统分析2 物质平衡方法4 油田开发动态分析4 油田产量递减规律分析4以及临界产量的确定分析2 3 4学时学习新的研究成果 水驱效果评价技术2 气井单井最优化配产等等2 1 总学时 40学时 分布于16 20周 8学时 周 前言2学时 考试2学时 机动2学时 30学时学习实用油藏工程与动态分析方法 4学时学习新的研究成果 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法 第一章储层流体高压物性参数计算 首先得弄清一些概念 3哪些是储层流体高压物性参数 1什么是储层流体 2什么是储层流体高压物性 4为什么是储层流体高压物性参数计算 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 1什么是储层流体 储层是指具有孔隙性和渗透性 油气能在其中流动的岩层叫储集层 简称储层 储层流体是指油气藏中存在的主要流体 它们就是通常所指的油 气 水 储藏有石油的储集层叫储油层 简称油层 储藏有天然气的储集层叫储气层 简称气层 同时储藏有石油和天然气的储集层叫储油气层 简称油气层 同时储藏有石油 天然气和水的储集层叫储油气水层 简称油气层 等等 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 什么是储层流体高压物性 储层流体物性是指储层内流体的物理化学性质及其在地层条件下的相态和体积特征 储层流体高压物性是指储层内流体在地层条件下 高温 高压条件下 的物理化学性质 由于原油 天然气以及地层水都不是单一物质 而是混合物 因此 它们都不可以采用固定的模式去评价 所以 只有 具体问题具体解决 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 哪些是储层流体高压物性参数 它们主要是指流体的粘度 相对密度 体积系数 压缩系数 分子量 天然气的偏差因子 原油的溶解油气比和两相体积系数等等 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 为什么要进行储层流体高压物性参数计算 对储层流体物性的评价是油气藏工程研究中的首要环节 也是最重要的环节 由于储层流体物性参数是油气藏的重要参数 因此 在可能的情况下 应当在实验室中进行测定 然而 在实际油田开发和生产过程中不易获得更多的实际测定数值 尤其是新近开发的油气藏 因此采用以 最少的 最容易收集的资料来较为准确地估算储层流体物性参数 就显得十分必要了 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 为什么要进行储层流体高压物性参数计算 依据储层流体物性的参数是压力 温度 油气相对密度以及其组成组分的函数 在对比分析研究的基础上 从国内外的许多相关经验公式中 筛选出了一套最佳的经验公式 用来计算储层流体的高压物性参数 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节地层天然气的物性参数计算 地层天然气主要是指干气气藏气体 凝析气藏气体和煤层气气体 其高压物性参数包括天然气的偏差因子 压缩系数 体积系数和粘度 一 天然气的偏差因子 1拟临界压力ppc和拟临界温度Tpc的计算 计算方法一 组分分析方法公式 1 1 1 2 1 3 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节地层天然气的物性参数计算 一 天然气的偏差因子 计算方法二 相关经验公式方法干气 1 4 1 5 凝析气 1 6 1 7 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节地层天然气的物性参数计算 一 天然气的偏差因子 1拟临界压力ppc和拟临界温度Tpc的计算 注意 上式是对于纯天然气适用 而对于含非烃CO2 H2S等可以用Wichert和Aziz修正 公式 1 8 1 12 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节地层天然气的物性参数计算一 天然气的偏差因子 2拟对比压力PPr和拟对比温度TPr的计算 对比参数就是指某一参数与其应对应的临界参数之比 即 3天然气偏差因子Z的计算 定义 天然气偏差因子Z的计算是指在某一压力和温度条件下 同一质量气体的真实体积与理想体积之比值 Dranchuk和Purvis等人通过拟合Standing Katz图版获得了如下的相关公式 即公式 1 15 所示的6参数公式 需迭代 还提出了计算偏差因子Z的如下牛顿迭代法 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节地层天然气的物性参数计算 二 天然气的压缩系数 天然气的压缩系数就是指在恒温条件下 随压力变化的单位体积变化量 即 经过一系列的推导 可以获得如下的表达式 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节地层天然气的物性参数计算 三 天然气的体积系数 天然气的体积系数就是指在地层条件下 某一摩尔气体占有的实际体积 除以在地面标准条件下同样摩尔量气体占有的体积 由下式表示 在实际计算时 通常取Zsc 1 0 而当Psc 0 101MPa Tsc 293K时 由上式得 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节地层天然气的物性参数计算 四 天然气的粘度 Lee和Gonzalez等人根据四个石油公司提供的8个天然气样品 在温度为37 8 171 2 和压力为0 101 55 16MPa的条件下 进行粘度和密度的实验测定 利用测定的结果得到了如下的相关经验公式 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节地层天然气的物性参数计算 四 天然气的粘度 其中 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 地层原油的高压物性参数包括原油饱和压力 溶解气油比 压缩系数 体积系数和粘度 一 原油饱和压力 原油饱和压力系指在地层条件下 原油中的溶解气开始分离出来时的压力 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 Glaso于1980年根据北海6个油藏的26个和其他的19个流体的pVT分析样品 按照Standing的研究方法 获得 其中 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 二溶解气油比 在地层条件下的原油溶解有天然气 单位体积原油中天然气溶解量称为天然气溶解度 也称为溶解气油比 Beggs给出了一种经验公式 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 二溶解气油比 1 当p pb时 2 当p pb时 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 三原油压缩系数 在地层条件下每变化1MPa压力单位体积原油的体积变化率 Vaquez和Beggs给出了一种用于估算泡点压力以上的经验公式 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 三原油压缩系数 Vilena Lanzi给出了一种用于估算泡点压力以下的经验公式 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 四原油地层体积系数 1 原油地层体积系数为采出地面条件下1m3的脱气原油体积所占有的地层原油体积量 即 Standing给出了一种根据溶解油气比 溶解气的相对密度 脱气原油的相对密度以及油藏温度等估算 Beggs以方程的形式给出了Standing的估算地层原油体积量的经验公式 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 四原油地层体积系数 当p pb时 当p pb时 当p pb时 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 2 原油的两相体积系数 总体积系数 原油的总体积系数是指当油层压力低于饱和压力时 地层中原油和析出气体的总体积与它在标准状态下的体积之比 经过一系列推导得原油的两相体积系数为 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 Glaso利用北海油田和其他地区的pVT分析资料 由回归分析法获得的相关经验公式 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 五原油粘度的计算 1 Egbogah给出了计算压力小于或等于饱和压力的脱气原油的粘度 2 Beggs和Robinson给出了含溶解气的原油与脱气原油粘度之间的关系 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节地层原油的物性参数计算 五原油粘度的计算 3 当压力高于饱和压力时 Vazques和Beggs给出了下式 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第三节地层水的物性参数计算 地层水的高压物性参数包括溶解气水比 压缩系数 体积系数和粘度 一 溶解气水比 McCain提出了一个用来估算溶解气水比 Rsw 的关系式 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第三节地层水的物性参数计算 关于系数A B C值 关于其它符号说明见第12页 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 二地层水的等温压缩系数 地层水的等温压缩系数取决于压力 温度 溶解气水比以及地层水的矿化度 即 关于其它符号说明见第12页 其中 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 三地层水的体积系数 McCain提出了一个用来估算地层水的体积系数的关系式 关于其它符号说明见第13页 其中 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 四地层水的粘度 关于其它符号说明见第13页 1 McCain提出了计算大气压和油藏温度下水的粘度的关系式 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 四地层水的粘度 2 在油藏条件下的地层水的粘度为 当地层压力小于68 95MPa时 其精度为96 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 四地层水的密度 1 在油藏条件下 确定纯水密度的相关经验公式为 2 若考虑矿化度的地层水的密度 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第四节凝析气藏露点压力和气井凝析水产量的计算 一 凝析气藏露点压力 Nemeth和Kennedy提供了如下的经验公式 关于其中的Ai等参数见14页 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 二气井的水气比 气井凝析水的产量可由如下的经验公式计算 其它符号请见第15页 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第二章储层岩石物性参数估算及实测数据处理 油藏是由储层岩石和流体所组成 因此 储层岩石应该与流体同等重要 即储层岩石物性资料是进行油气藏评价和编制油气田开发方案必不可少的重要参数 第一节油藏孔隙度统计分析 众所周知 岩石孔隙度是衡量岩石孔隙空间储集油 气 水等流体能力的一个重要参数 其定义为岩石本身的孔隙体积与岩石体积之比 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 陈元千根据我国大庆等地四个油田37块岩心的孔隙度的测定数据 建立起了如下的校正相关经验公式 算术平均 厚度加权平均 第二节实测油藏岩石渗透率数据处理 众所周知 岩石渗透率是储层岩石允许流体通过能力的一个重要量度 它是储层评价 产能计算 动态预测和采收率估算的一个重要参数 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 一气测渗透率的数据处理及校正 根据达西定律和气体质量流量的连续性方程 可得气测渗透率的表达式为 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 当在地面常温低压下 利用空气测试岩样的渗透率时 考虑到Z Zsc 1 0 T Tsc和 air 上式可化为 若采用SI制基本单位 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二 计算渗透率的变异系数及平均值 1渗透率变异系数 在图的直线上引出了累积频率等于50 所对应的渗透率数值 并由下式可以计算出渗透率变异系数 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2计算平均渗透率 1 对于正态分布 算术平均 厚度加权平均 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2计算平均渗透率 2 对于对数正态分布 用几何平均计算法 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 3 对于其它分布 采用调和平均法 4 概率平均渗透率K50 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 3渗透率级差与突进系数 渗透率级差 最大的渗透率与最小的渗透率之比 即 突进系数 最大的渗透率与平均的渗透率之比 即 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第三节岩石压缩系数估算 一 岩石有效压缩系数 岩石的有效压缩系数 又称为岩石的有效孔隙体积压缩系数 它的定义为 在恒温条件下每改变单位压力单位孔隙体积的变化率 表示为 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 1胶结砂岩的有效压缩系数 2胶结灰岩的有效压缩系数 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二 岩石压缩系数 岩石压缩系数的定义为 单位岩石外表体积下 其孔隙体积随地层压力的变化率 表示为 二者的关系为 岩石有效压缩系数与岩石压缩系数的关系 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 三 计算总压缩系数 岩石的总压缩系数定义为 压力每下降1MPa 从单位孔隙体积的岩石中 依靠弹性能量所能排除的流体体积 即 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第四节相对渗透率曲线的计算 相对渗透率曲线是油气田开发中最重要的基础数据之一 它被应用于油气藏数值模拟 水驱油动态分析与预测等许多方面 在一般可能的情况下 油气田都采用实验测定方法等直接方法获得相对渗透率曲线 但是 要获得比较成功的相对渗透率曲线并非易事 在缺乏一定的设备和技术的情况下 采用一些比较好的计算方法也是可以的 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 一 两相相对渗透率的经验公式 存在许多计算两相相对渗透率或者相对渗透率曲线的公式 例如Corey对于水湿砂岩的油气两相系统 提出的相关经验公式为 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 又例如Wahl等人 基于砂岩油田的矿场测量数据 提出了计算气油相对渗透率比的相关经验公式为 其它方法参见第23页 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 最值得一提是第25页中介绍的两相相对渗透率的经验公式 2 41 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 42 2 43 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 44 2 45 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 46 2 47 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 48 2 49 注意 公式2 49等号的左边 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 50 根据研究和实际应用表明 利用公式 2 41 2 50 式计算出的两相相对渗透率具有较好的效果 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 表2 1经验公式的适用条件 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二 三相相对渗透率的相关经验公式 Wyllie和Ganlner对于水湿的分选性好的非胶砂岩层 提出了如书上 2 51 2 52 2 53 的三相相对渗透率的相关经验公式 对于胶砂岩层 鲕壮灰岩或孔穴灰岩 Wyllie和Ganlner提出了如书上 2 54 2 55 2 56 的三相相对渗透率的相关经验公式 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 三 实例 第28 29页表2 2图2 3 是一个关于油水两相相对渗透率的实例 即第28页的例1 某一油层属水湿砂岩油层 其 计算油水两相相对渗透率曲线 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 三 实例 第28 30页表2 4图2 5 也是一个关于油气两相相对渗透率的实例 即第28页的例2 某一油层属水湿砂岩油层 其 计算油气两相相对渗透率曲线 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第五节油水两相相对渗透率曲线的归一化处理 我们知道 对于一个具体的油藏 可以获得许多条相对渗透率曲线 而且它们彼此各不相同 因此 如果随意选择某一岩样的相对渗透率曲线作为整个油藏的代表而用于油藏工程和油藏数值模拟等方面的计算是不合理的 陈元千提出了油水两相相对渗透率曲线的归一化处理方法 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第五节油水两相相对渗透率曲线的归一化处理 一 方程的建立 油水标准化相对渗透率的定义及表达式 其中 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 其符号参见第31页 方法的应用参见第32 34页 同时 可获得 两边取对数后可以得 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第六节毛管压力曲线特征参数计算 毛管压力是在多孔介质的微细毛管中 跨越两种非混相流体弯曲界面的压力差 其数学表达式为 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二 压汞法的基本原理 必须对非湿相流体施压 才能将它注入到岩芯的孔隙中去 所加的压力就是附加的毛管压力 随着注入压力的不断增加 水银就不断进入较小的孔隙 一 什么是毛管压力曲线 毛管压力曲线就是毛细管压力与湿相饱和度的关系曲线 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二 毛管压力曲线的归一化处理 1储层J函数的生成 根据同一储层所测定的多块岩样的毛管压力曲线资料 以及各岩样的渗透率和孔隙度值 用J函数 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2平均毛管压力曲线的确定 根据储层的平均孔隙度 渗透率以及束缚水饱和度 利用上面回归出的J函数的表达式则可反求储层的平均毛管压力曲线 即 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 三 压汞资料的数字特征 1常用特征值 1 入门压力Pd 入门压力又称排驱压力或阈压 它是指孔隙系统中最大连通孔喉的毛管压力 在数值上等于沿毛管压力曲线的平坦部分作切线与纵轴相交的值 入门压力越小 表明连通孔喉半径越大 储集层连通性越好 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 饱和度中值压力Pc50 饱和度中值压力是指饱和度为50 时对应的注入曲线的毛管压力 这个数值反映了两相流体各占一半时的特定条件 当孔隙中充满油 水两相时 可以用Pc50的值来衡量油的产能大小 3 最小非饱和孔隙体积Smin 最小非饱和的孔隙体积Smin表示当注入水银的压力达到压汞仪最高压力时 没有被水银侵入的孔隙体积百分数 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 将注入最大压力降低到压汞仪的最小压力时 从样品退水银的总体积与同一压力范围内注入岩样的水银总体积的比值称为水银退出效率 即 4 退出效率Wg 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2正态分布特征值 在压汞资料的正态频率曲线上 可以对孔喉大小分布的资料进行统计处理 引用其特征值供对比 分析及数学处理之用 这些量度包括 1 中值 D50 即孔隙分布处于最中间的孔隙直径 它可以反映岩石的渗透性 显然其值越大 渗透性能越好 主要倾向量度 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 均值 Dm 是孔隙大小总平均的量度 可以用下面两式之一进行计算 3 峰值 dm 是最常出现的孔隙直径 即频率曲线的峰 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 4 孔隙的分选系数 Sp 是样品中孔隙大小标准偏差量度 Sp值越小 则大直径的孔隙越均匀 其计算公式为 分散度的量度 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 5 相对分选系数 Sm 相对分选系数的定义为分选系数Sp与均值Dm的比值 其值可以用来表征孔隙大小分布的均匀程度 峰度的量度 6 峰态 Kp 是峰度程度的量度 也就是孔隙分布中尾部孔隙直径展幅与中央部分孔隙直径展幅的比值 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 3地质混合经验分布的数字特征主要倾向量度 1 均值 Dm 是孔隙大小总平均的量度 分散度的量度 2 均方差 分选系数或标准 主要倾向量度 它是孔隙大小分散程度的量度 不对称性的量度 其值越大 孔隙大小就越不均匀 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 它是指孔隙大小分布不对称性的量度 Sk值越大 孔隙大小分布曲线图上的主峰位值就越大 大孔道所占的比例越高和越集中 4 变异系数C 它在一定范围内和一定程度上可反映孔隙结构的优劣 3 偏度 Sk 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 1 孔隙结构微观均质系数 它是作为定量描述孔隙结构均质程度的参数 4其他数值特征 2 孔隙几何因子Ge 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2渗透率贡献值图 四 孔隙大小分布图与渗透率贡献值图 1孔隙喉道的频率直方分布图 第40页图2 5 第40页图2 6 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 五 油水过渡带高度的计算 把室内获得的入门压力和平均束缚水对应的毛管压力转换成油藏条件下对应的数值 问题 如何转换 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 五 油水过渡带高度的计算 然后求出对应的自由水面以上的高度 由此得油水过渡带高度 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第七节储层岩石的敏感性评价 首先 我们应该必须知道在钻井 完井 投产 注水 酸化 压裂等等油井的施工作业中 都可能对地层产生不同程度的损害 使地层岩石流动通道发生改变 影响油井生产 其中储层岩石的敏感性 速敏 水敏 盐敏 酸敏 碱敏 就是原因之一 储层岩石的敏感性评价就是当今的主要研究内容 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 一 流速敏感性评价 1实验原理 首先必须在不同的注入速度V下 获得其渗透率K 绘制K KL与速度V的关系曲线 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 一 流速敏感性评价 2数据处理 2 确定临界流速 3 判断速敏程度 若 速敏程度强速敏程度弱速敏程度中 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二 水敏性评价 1实验原理 在不同的盐度下 地层水 半地层水 蒸馏水 绘制水敏指数Kw Kf与盐度的关系曲线 如果得到某一储层较多岩心的Kf和Kw 则可将其值绘在双对数图上 如图2 8 P42 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二 水敏性评价 2数据处理 1 计算水敏指数Kw Kf 2 判断水敏程度 若 水敏程度强水敏程度弱水敏程度中 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 三 盐敏性评价 1实验原理 在不同的矿化度下 获得其渗透率K 绘制K KL与矿化度CC的关系曲线 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 四 酸敏性评价 2数据处理 3 判断酸敏程度 若 酸敏程度强酸敏程度弱酸敏程度中 3 计算损害程度及渗透率比 2 107 108 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 五 碱敏性评价 1实验原理 在不同的碱度pH下 获得其渗透率K 绘制K KL与速度V的关系曲线 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 五 碱敏性评价 2数据处理 3 判断碱敏程度 若 碱敏程度强碱敏程度弱碱敏程度中 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 第三章地层热力学条件分析 研究的对象是油气藏 通常它是深埋在地下的 因此 油气藏是既承受着压力 而同时又处在地球的温度场中 即油气藏处于一定的热力学条件之下 与此同时 油气藏中的岩石和流体的一些物理和物理化学性质又与这种热力学条件有密切的关系 由此可借助于油气藏的热力学条件来分析和计算油气藏中岩石 流体的性质以及有关的工程分析 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 第一节地层温度 油气藏的温度来自地球的温度场 即由温度很高的热能极大的地心热源向周围散发热而形成的一个温度场 油气藏就处于这样的一个温度场中 在油气藏开发过程中 其温度的变化可以从巨大的地心热源中得到补偿 对于注水井 由于长期大量注水 井底温度可能较低 但其范围一般很小 从整个油藏来看仍可认为温度不变 因此 在开发过程中油气藏中所发生的一切物理化学变化都可以看作是一个等温过程 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 一 温度 深度关系分析 地壳的恒温带 大多数地区在地表1 2米深处 在地壳的恒温带以下是地热增温带 地层温度随着埋藏深度的增加而生高 在不同地区 地层温度的生高程度是不同的 为表明地层温度的变化 常使用地温梯度和地温级度的概念 地温梯度是指地下埋藏深度每增加100m 地层温度增高的度数 可表示为 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 地温级度是指地温每增加1 所需埋藏深度的增加值 它是地温梯度的倒数 若以DT m 表示地温级度 则有 公式中的符号详见第47页 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 1温度 井深关系曲线 温度 井深关系曲线 从恒温带温度到井底温度之间的温度曲线 温度 井深关系曲线可用来分析在不同的井筒位置处的情况及其变化规律 帮助确定油井生产或注入层段及流体的类型 2温度 层深关系曲线 温度 层深关系曲线 各储集层的温度由层顶到层底之间的温度曲线 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 二 井温曲线的应用 1确定气层出气口的位置 天然气从地层进到井筒内时 生产膨胀吸热作用 致使对应井段的温度下降 在井温曲线上会出现低温异常 异常幅度与产气有关 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 2判断注水井的吸水层位 井中注入水以后 由于吸水层吸入冷 或热 的注入水 则对应层段的井温降低 或升高 在井温曲线上表现出异常 当井内达到热平衡以后 这种异常就会消失 因此 应该在井内未达到热平衡的不同时刻进行井温测井 选择的不同测试时间 测试出曲线的异常幅度也不同 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 3确定水力压裂的裂缝高度 无论是使用冷的或热的液体 压裂后对着压开层位的温度都会出现异常 因此 可以利用这种异常 解释压开裂缝的位置及垂直缝的高度 即上下分界限 第48页 井温曲线异常的幅度取决于流入裂缝的时间 流体与地层的温度差及停泵后测量的时间 停泵测试前如井中没有反吐现象 裂缝高度 上 下界限 由温度曲线发生急剧变化的地方标出 如有反吐现象 井温分布受到干扰 有时则在变化比较缓的地点标出 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 4其它用途 除了上述用途外 井温曲线还可用于判断管外窜槽 确定水泥上返高度 检查注水泥的质量 确定套管破裂漏泄的位置等方面 其基本原理大同小异 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 第二节地层压力 地层内流体所承受的压力称为地层压力 有时又称为油 气 藏压力或孔隙压力 在许多情况下 油 气 藏不但与周围的广大水体相连通 而且通常还有水源补给 因此 地层压力常常等于或相当于其埋深的静水柱压力 二者的比值在0 9 1 1之间 在矿场上 常将油 气 藏实测的地层压力与同一深度的静水柱压力之比称为压力系数 对于油藏 当压力系数大于1 2 称异常高压油藏 当压力系数小于0 8者 称异常低压油藏 但在自然界中 异常低压油藏极少 异常高压油藏则可经常发现 对于气藏而言 异常高压气藏的压力系数大于1 5 异常高压气藏具有地层压力高 温度高和储层封闭的特点 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 一 压力 深度关系分析 根据牛顿第二定律可以导出压力 深度关系曲线的数学表达式 SI制实用单位 对上式进行求导数后得到压力梯度为 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 二 压深关系曲线的应用 1确定地层流体原始界面位置 1 当探井未打穿地层流体界面时 如图3 2 a 所示 井打在底水油藏的顶部 而 b 图则为井打在边水油藏的顶部 3 7 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 采用同样的方法 可以得到确定底水 边水气藏的气水界面位置的关系式 采用一系列数学推导 可以得到确定底水 边水油藏的油水界面位置的关系式 3 13 3 14 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 确定油水界面位置的公式为 确定气藏气水界面位置的公式 3 18 3 19 2 当一口探井打在含油 气 区 另一口探井打在含水区 由于油藏的含油区和含水区是一个统一的水动力学系统 因此这两个相连同的区必然在压力梯度图上应该是两个斜率不同的直线段 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 2判断储集层的压力系统 将油气层分为不同压力系统的主要原因是油气层岩性和构造作用 因此 在利用测压资料判断压力系统时 要充分利用油气藏的地质资料 将油气层的岩性物性变化 断层密封情况以及圈闭类型等资料与测压资料结合起来 通过综合分析 才能作出正确的判断 见第52 53页 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 第四章油气藏储量及采收率计算 第一节容积法计算油气田储量 一 油藏地质储量计算 储量 储量丰度 单位含油面积内的储量 单储系数 单位油层有效厚度上的储量丰度 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 二 气藏地质储量计算 储量 储量丰度 单位含油面积内的储量 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 二 气藏地质储量计算 单储系数 单位油层有效厚度上的储量丰度 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 三 凝析气藏地质储量计算 凝析气藏天然气的原始地质储量 凝析油原始地质储量 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 四 裂缝性油藏地质储量计算 储量 储量丰度 单位含油面积内的储量 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 四 裂缝性油藏地质储量计算 单储系数 单位油层有效厚度上的储量丰度 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 第二节单元体积法计算油气田储量 一 油藏地质储量计算 单元储量 油藏储量 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 二 气藏地质储量计算 单元储量 气藏储量 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 三 凝析气藏地质储量计算 单元凝析气储量 单元凝析油储量 凝析气储量 凝析油储量 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 四 裂缝性油藏地质储量计算 单元储量 油藏储量 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 第三节不稳定试井法计算油气田储量 一 压差法计算有界油藏单井储量 单井储量 D1 D2为与油藏边界类型有关的系数圆形封闭 D1 0 84D2 72 10正方形封闭 D1 0 67D2 64 31恒压边界 D1 1 34D2 31 81 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 二 压降法计算封闭油藏单井储量 单井储量 其中 m 井底流压与时间曲线上直线段斜率 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 三 压降法计算封闭气藏单井储量 纵坐标为拟压力时 A1 1 纵坐标为压力平方时 A1 1 gZ 纵坐标为压力时 A1 2Pi gZ 单井储量 而拟压力为 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 四 压复法计算封闭气藏单井储量 单井储量 式中 m 改进Muskat法直线段斜率 D 改进Muskat法直线段截距 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 第四节产量递减法计算油气田可采储量 产量递减法是一种利用油气田开发资料预测可采储量的有效方法 适合于处于递减阶段的各种类型油气藏 1 指数递减 采收率为 ER 应该为采收率在递减期的增量 E 单位换算系数 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 2 调和递减 3 直线递减 采收率为 采收率为 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 4 双曲递减 5 衰竭递减 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 油藏的采收率为 油藏的采收率 最终采收率 为 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 第五节经验公式法计算油藏可采储量 经验公式计算油藏可采储量是一种利用油藏地质参数和开发资料来评价钻探阶段或开发初期可采储量的简易估算方法 应用该法必须了解各经验公式所依据的油藏地质和开发特征以及参数的确定方法和适用范围 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 可采储量 适用于原油性质好 油层物性好的水驱砂岩油藏 一 经验公式一 采收率 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 二 经验公式二 采收率 可采储量 适合于原油性质很好的水驱砂岩油藏 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 三 经验公式三 采收率 可采储量 适合于水驱砂岩油藏 KS h hs 砂岩系数 有效厚度 砂岩厚度 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 四 经验公式四 采收率 可采储量 适合于水驱砂岩油藏 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 五 经验公式五 采收率 可采储量 该公式所需参数少 但精度不高 适合于水驱砂岩油藏 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 六 经验公式六 采收率 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 六 经验公式六 采收率 可采储量 适合于水驱控制储量大于65 的水驱砂岩油藏 水驱控制储量 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 七 经验公式七 采收率 可采储量 适合于油层物性好 原油物性好的水驱砂岩油藏 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 八 经验公式八 采收率 可采储量 适合于水驱砂岩油藏 f 井网密度 ha well Vk 渗透率变异系数 T 地层温度 C 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 九 经验公式九 采收率 可采储量 适用于水驱控制储量大于25 的水驱砂岩油藏 Nw 水驱动用储量 N 油藏静态地质储量 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 十 经验公式十 采收率 Kp 平均单井小层数 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 十 经验公式十 采收率 可采储量 适合于碳酸盐岩油藏 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算 十一 经验公式十一 采收率 可采储量 适用于水驱控制储量大于25 的水驱砂岩油藏 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第五章藏井网密度计算与评价 开发一个油藏 一般常希望制定出一个稀井高产的开采方案 但稀井和高产也是一个辨证统一的问题 要判断井网密度的合理性 首先要知道井数和主要开发指标的相对关系 本章推导和汇集了几种计算井网密度的方法 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第一节采液吸水指数法 在保持注水平衡的条件下 根据稳产期的最高采液速度 单井平均采液指数 准吸水指数以及注采井井底流压 按照合理油水井数比的原则 可确定出所需的油井数及总井数 进而可计算出相应的井网密度 1注水平衡 2采液速度 3采液指数 平均采液指数 单井平均采液指数 4吸水指数 准吸水指数 5油水井数比 合理油水井数比 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 一 公式推导 1油田每年采出液体的地下体积 2油田每年注入水的地下体积 5 1 5 2 注意 360 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 一 公式推导 根据注采体积平衡 5 3 5 7 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 油田合理的油水井数比 将上式代入 5 7 式并整理得 5 8 5 9 一 公式推导 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 5 10 注水井井数 一 公式推导 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 油水井总数 5 11 井网密度 5 12 二 实例计算 设某一油田的 第68 69页 作业1 作业2 一 公式推导 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第二节合理采油速度法 根据地质和流体物性 计算在一定的生产压差下 满足合理采油速度要求所需的油井数和总井数 从而计算出所需的井网密度 该方法不受地区和开发阶段的限制 适于各类新老油田 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 一 公式推导 1单井年产油量 5 13 2由合理采油速度计算出的全区块的年产油量 5 14 所需的油井数 5 15 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 设油井数与总井数之比为 5 16 得 5 17 由井网密度的定义得 5 18 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 式中 计算系数 它与注采井网和油井密度有关 二 实例计算 设某一油田的 第70页 的取值原则入下 1 对于面积注水井网当井深 2000米时 取 0 025 当井深 2000米时 取 0 05 2 对于行列注水井网 取 0 025 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第三节规定单井产能法 根据采油速度和油井的单井产能 计算出所需的油井数 由油井数与总井数的关系 可确定出总井数 进而求出井网密度 这种方法适用于新区 一 公式推导 1单井年产油量 2由采油速度计算出的该含油面积上的年产油量 5 19 5 20 注意 365 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 得 5 21 5 23 根据井网密度得定义得 5 24 二 实例计算 设某一油田的 第71页 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第四节注采平衡法 在一定的注采比条件下 根据采油速度和含水率 确定出所需的注水井数 再由注水井与油水总井数比计算出油井总井数 进而求出井网密度 一 公式推导 根据采油速度和含水率知 年产液量的地下体积 5 25 根据注采比的定义 得年注水量 5 26 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 得 5 29 根据井网密度得定义得 5 30 二 实例计算 设某一油田的 第72页 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第五节实际井网评价方法 该方法主要呀就不同井网密度和各种开发调整等措施对水驱控制程度的影响 在油田开发的过程中 其井网密度通常要改变几次 随着油田一次 二次等井网的加密 井网对水驱控制程度将不断提高 该方法即可对其评价 高等油藏工程 实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 一 计算公式 5 31 二 实例计算 已知某一油田的 第73页