第二章 油气藏评价.ppt

第二章油藏评价 第三讲油藏非均质性油气藏的压力系统 温度系统驱动类型油气藏的储量分类分级采收率的计算方法 什么是油藏评价 勘探开发一体化 油藏评价有三个关键点 一是进一步落实储量 就是把石油控制储量上升到探明储量 达到现有经济技术条件下可动用的程度 其目标动用程度要达到90 以上 其核心是井控程度 二是开发要先期介入 只有勘探开发一体化才能真正做到 三是编制开发方案 是油藏评价的根本目的 基质孔隙度三维分布模型 评价一 油藏非均质性 渗透率三维分布模型 油田 多油层 非均质 纵向上平面上 油藏非均质对开发效果的影响 注入水的利用率各层储量的动用水淹体积最终采收率 非均质性由小到大分成四级 1 微观孔隙非均质性2 层内非均质性3 平面非均质性4 层间非均质性 油田开发中的三大矛盾 1 层内矛盾2 平面矛盾3 层间矛盾 层内非均质性和层内矛盾 一个油层在平面上由于渗透率高低不一样 连通性不同 使井网对油层控制情况不同 因而注水后 使水线在不同方向上推进快慢不一样 使之压力 含水 产量不同 构成同一层各井之间的矛盾 叫平面矛盾 平面矛盾使高渗透区形成舌进 油井过早见水 无水采收率和最终采收率降低 而中低渗透区 长期见不到注水效果 造成压力下降 产量递减 平面非均质性和平面矛盾 层间非均质性和层间矛盾 辛68 45井吸水剖面 评价二 油藏的压力 温度系统 油藏剖面与压力梯度图 Pi a GDD GD dPi dD 0 01 式中 Pi 原始地层压力 MPa a 关闭后的井口静压 MPa GD 井筒内静止液体压力梯度 MPa m D 埋深 m 井筒内的静止液体密度 g cm3 原始油层压力 Pi 指油层未被钻开时 处于原始状态下的油层压力 压力系数 ap 指原始地层压力与同深度静水柱压力之比值 ap 0 9 1 3 常压油藏 ap 1 3 异常高压油藏 压力梯度 Gp 地层海拔高程每相差一个单位相应的压力变化值 目前油层压力 P 在开发后某一时间测量的油层压力 井底流动压力 Pwf 油层静止压力 Pws 油井生产一段时间后关闭 待压力恢复到稳定状态后 测得的井底压力值 油井正常生产时测得的井底压力 通过压力梯度曲线 可解决的问题 涠洲10 3油田压力梯度图 1 地层压力可以通过回归得到 2 可以通过压力梯度的大小判断地层液体类型 3 可以确定油水 油气界面 油藏的温度系统 油藏的静温梯度图 油气藏的静温主要受地壳温度的控制 而不受储层的岩性及其所含流体性质的影响 因此 任何地区油气藏的静温梯度图 均为一条静温随埋深变化的直线关系 由下式表示 T A BD式中 T 油气藏不同埋深的静温 A 取决于地面的年平均常温 B 静温梯度 100m D 埋深 m 地 静 温梯度 指地层深度每增加100m时 地层温度增高的度数 单位为 100m 地温级度 指地温每增加1 所需增加的深度值 单位为m 评价三 油气藏驱动类型及其开采特征 驱动方式 油层在开采过程中主要依靠哪一种能量来驱油 有六种基本驱动能量 驱动方式 1 岩石及流体弹性驱 2 溶解气驱 3 气压驱动 4 水驱动 5 重力驱动 6 复合驱动 驱替效率最低 采收率5 30 采收率20 40 采收率35 75 采收率80 比溶解气高 比水驱低 判断驱动类型的特征参数 Qo产油量Pe P 地层压力Rp生产汽油比 1 10 平均3 1 封闭弹性驱动 形成条件 油藏无边底水或边水不活跃 Pi Pb 无气顶 驱油机理 油层岩石和流体的弹性膨胀 地层压实 生产特征 1 压力下降 2 产量下降 3 气油比稳定 采收率 弹性驱油藏开采特征曲线 Pb 泡点压力 指的是在地层条件下 原油中的溶解气开始分离出来的压力 溶解度 溶解汽油比 生产汽油比 饱和压力 泡点压力 饱和油藏 未饱和油藏 2 溶解气驱动 形成条件 1 无气顶 2 无边底水或边底水不活跃 3 Pi Pb 驱油机理 溶解气分离 膨胀 驱油 溶解气驱油藏开采特征曲线 I II III IV 实例 一般不采用用溶解气驱采油 除非地饱压差很大 油田面积小 3 气压驱动 形成条件 1 有气顶 2 无水驱或弱水驱 3 Pe Pb 驱油机理 气顶气膨胀 前缘驱替 刚性气驱 弹性气驱 Pe Pb 气顶很大或人工注气 气顶体积较小 没注气 刚性气驱 弹性气驱 刚性气驱油藏开采特征曲线 弹性气驱油藏开采特征曲线 1 2 一个气顶驱油藏生产数据 1 油藏压力 油藏压力不断缓慢衰减 压力保持水平高于一般衰竭式开采油藏 压力保持程度取决于气顶体积与油区体积的比值 弹性气驱生产特征 2 产水量 不产水或产水量可忽略不计 3 气油比 气油比在构造高部位的井中不断升高 当膨胀的气顶到达构造高部位井时 该井气油比将变得很高 4 最终采收率 气顶驱机理实际上是前缘驱替 采收率会比溶解气驱大得多 预测采收率为20 40 5 井的动态 气顶膨胀保持了油藏压力 同时使井筒中液柱重量降低 因此气顶驱比溶解气驱自喷时间更长 影响气顶驱动采收率的因素 1 原始气顶的大小 2 垂向渗透率 3 原油粘度 4 气体的保持程度 5 采油速度 6 地层倾角 4 水压驱动 形成条件 1 有边底水 2 或人工注水3 无气顶 刚性水驱 供液速度 采液速度 供液充足 弹性水驱 供液速度 采液速度 无露头 边水不活跃 弹性水驱油藏 刚性水驱油藏 一个水驱油藏的生产数据 边水驱动和底水驱动 驱油机理 刚性水驱 水的压能 弹性水驱 水的压能 含水区的弹性膨胀能 生产特征 刚性水驱油藏开采特征曲线 刚性水驱油藏开采特征曲线 水驱油藏一般生产特征 问题 一个开始靠天然能量开发的油田 有边底水 注水如果不及时会怎么样 5 重力驱动 形成条件 1 油层比较厚 倾角大 2 渗透性好 3 开采后期 重力驱动油藏开采特征曲线 6 复合驱动 最常见的驱动机理是油藏中的水和自由气同时产生驱动作用 在复合驱动中有两种驱动力 1 溶解气驱和弱水驱 2 小气顶驱和弱水驱 驱动方式的转换 思考题 1 设有一油田 既有边水 又有气顶 如图1所示 其中A B C分别为三口生产井 试分别画出A B C三井的开采特征曲线 包括压力 产量 生产气油比随时间变化的曲线 并说明原因 1 2 3 4 1 原始油气界面2 含油区3 水侵后油水界面4 原始油水界面 A B C 评价四 油气藏储量评价 讨论四个问题 1 明确有关储量的一些概念2 了解储量的分级3 地质储量计算4 油气储量的综合评价 有关油 气储量的概念 油气总资源量 是指在自然环境中 油气资源所蕴藏的地质总量 原始可采储量 又称为总可采储量或最终可采储量 它是在现代工业技术条件下 能从已探明的油气田或油气藏中 可以采出的具有经济效益的商业性油气总量 剩余可采储量 是指已经投入开发的油气田 在某一指定年份还剩余的可采储量 剩余可采储量随时间而变化 因此 需要年年计算 原始地质储量 是指已发现资源量的部分 是根据地震 钻井 测井和测试 以及取心和液体取样等取得的各项静动态资料 利用确定参数的容积法计算的油气地质储量 储采比 又称为储量寿命 它是某年度的剩余可采储量与当年产量之比值 储量的分类分级 石油资源 储量分类主要是根据各个阶段对油气藏的认识程度进行分类的 1977年储量分级标准 三级 三级储量 预测储量 三口井以上发现工业油流 精度 50 进一步勘探的依据 二级储量 控制储量 探井 资料井 取心井参数落实 精度 70 制定开发方案依据 一级储量 探明储量 第一批生产井 基础井网 参数落实 有生产资料 精度 90 生产计划 调整方案依据 远景资源量 1984 1988年我国油气储量分类分级情况 总资源量 地质储量 远景资源量 是根据地质 地球物理 地球化学资料统计或类比估算的尚未发现的资源量 它可推测今后油 气 田被发现的可能性或规模的大小 要求概率曲线上反映出的估算值具有一定合理范围 远景资源量 总资源量 地质储量 已开发探明储量 指在现代经济技术条件下 通过开发方案的实施 已完成开发井钻井和开发设施建设 并已投入开采的储量 该储量是提供开发分析和管理的依据 也是各级储量误差对比的标准 1984 1988年我国油气储量分类分级情况 总资源量 地质储量 远景资源量 未开发探明储量 指已完成评价钻探 并取得可靠的储量参数后所计算的储量 它是编制开发方案和进行开发建设投资决策的依据 其相对误差不得超过正负20 总资源量 地质储量 远景资源量 1984 1988年我国油气储量分类分级情况 基本探明储量 多层系的复杂断块 复杂岩性和复杂裂缝型油气田 在完成地震详查或三维地震并钻了评价井后 在储量参数基本取全 面积基本控制的情况下所计算的储量 该储量是进行 滚动勘探开发 的依据 其相对误差应小于正负30 总资源量 地质储量 远景资源量 1984 1988年我国油气储量分类分级情况 控制储量 在某一圈闭内预探井发现工业油气流后 以建立探明储量为目的 在评价钻探阶段的过程中钻了少数评价井后所计算的储量 其相对误差不超过正负50 总资源量 地质储量 远景资源量 1984 1988年我国油气储量分类分级情况 预测储量 是在地震详查提供的圈闭内 经过预探井钻探获得油气流 或油气显示后 根据区域地质条件分析和类比的有利地区按容积法估算的储量 是制定评价勘探方案的依据 储量的计算 0 石油与天然气储量计算方法有三种 1 类比法 经验法 2 容积法 3 动态法 物质平衡方法 产量递减法 水驱特征曲线法 统计方法 类比法 类比法 利用已知相类似油气田的储量参数 去类推尚不确定的油气田储量 储量丰度 单位面积控制的地质储量 o N A 100h 1 Swi o Boi 单储系数 单位面积单位厚度控制的地质储量 SNF N Ah 100 1 Swi o Boi 在利用类比法取得储量丰度或单储系数的数值之后 分别乘上估计的含油面积或含油面积与有效厚度的乘积 即可得到估算的原始地质储量 容积法 N 100Ah 1 Swi o Boi式中 N 104t A km2 h m m3 t 油田地质储量 Gs 10 4NRsi式中 Gs 108m3 N 104t Rsi m3 t 溶解气储量 思考题 已知某油田的储量计算参数为 A 20km2 h 25m 0 25 Soi 0 80 Boi 1 25 试求该油田的原始地质储量 储量丰度和单储系数的大小 气田容积法 气田地质储量 G 0 01Ah Sgi Bgi 式中 G 108m3 A km2 h m 下标 i 原始条件 sc 地面标准条件 式中 Pi Zi 原始视地层压力 MPa 当气层地层压力pi下降到废弃压力pa时 气藏中剩余储量为 气藏的可采储量 式中 Pa Za 放弃视地层压力 MPa 油气储量的综合评价 流度 k 高 80 10 3 m2 mPa s中30 80低10 30特低500 30高丰度 300 500 10 30中丰度100 3004 10低丰度50 100 2 4特低丰度 50 2 地质储量 油气产能大小a 千米井深的稳定日产油量 t d km 高产 15中产5 15低产1 5特低产10中产3 10低产1 5中1 1 5低0 5 1特低 0 5 储层埋藏深度 米 油田气田浅层4000 4000例子 河南双河油田地质储量为9009万吨 含油面积为31 5km2 储量丰度为286万吨 km2 平均井深1600米 试对其进行评价 特殊类型的储量稠油储量新颁发的储量规范中将地下原油粘度大于50mPa s的原油称为稠油 并按其开发上的特点 分为三类 第一类 应用目前常规方法可以开采 如原油地下粘度小于100mPa s的油藏 注水抽油就可开采第二类 利用现代热采技术可以开采 并具有经济效益 粘度小于15000mPa s 深度一般小于1400米 第三类 表外储量 目前无开采价值 高凝油储量凝固点大于40 的原油称为高凝油 这类原油需要特殊的开采和集输工艺技术 非烃类天然气储量包括H2S CO2 He 计算 已知某油田的含油面积为31 5km2 平均有效厚度为10m 平均有效孔隙度为20 束缚水饱和度为25 原始原油体积系数为1 1 原油相对密度是0 85 平均井深1600m 计算该油田的地质储量 储量丰度和单储系数 并对其进行评价 评价五 油藏采收率测算方法 原油采收率 是指可采储量与地质储量的比值 原油采收率不仅与其天然条件有密切关系 而且也和油田开发及油田开采的技术水平有关 油田采收率是逐渐增长的 一般通过生产实验 经验的积累与应用 大量的科学研究工作 再加上对储油条件 驱油机理等客观因素的逐步认识 先进采油工艺技术的应用等 油田的实际采收率远远超过依靠天然能量开采所能达到的15 20 的数值 平均每10年 采收率提高6 10 左右 最终采收率 是油田废弃时采出的累积总采油量与地质储量之比值 无水采收率 是油田在无水期 综合含水小于2 采出的总油量与地质储量的比值 阶段采收率 在油田某一开采阶段采出的油量与地质储量的比值 采出程度 截至计算时间为止所采出的总采油量和地质储量的比值 影响采收率的因素分析 1 地质因素对采收率的影响 3 天然驱动能量的大小及类型 2 油藏岩石及流体性质 1 油气藏的地质构造形态 2 油田开发和采油技术对采收