油层物理课程设计.pdf

油层物理课程设计 班级 姓名 学号 1 孔隙度测量最新理论 技术 应用 发展概况 孔隙度的测量关系到对油藏的评价以及开采 和整个油气田开发的经济效益有着莫大的联系 因 此孔隙度的测量方法也备受人们的关注 其测量技 术在不断地发展 不断地科技化 自动化 除了实 验测量之外 工程上实际要求测量要更加的便于操 作 以便能够及时地测量所需要的数据 进行相关 的工程操作 近年来用于测量孔隙度的电阻抗层析 X射线成像技术备受关注 这种技术是一种新兴的 测量技术 代表着测量孔隙度的先进手段 能够给 工程带来更大的经济效益 在紧靠钻头的内岩心筒中 探测器阵列提供随 钻高分辨率井下孔隙度和流体饱和度测量 当岩心 穿过传感器阵列进入岩心筒时 传感器阵列提供实 时井下测量数据 由于岩心具有准确的圆柱形几何 形状 因此能够得到高分辨率岩心横截面图像 厘 米级 测量结束后就可以将岩心取出地面 或在 井下将岩心碎解成岩屑循环出井口 这种方法可以 直接在钻头上面测量井下地层孔隙度和流体饱和 度 便于在油田前线就可以对相关数据进行测量 对油田的动态有个实时的掌握 随着其他各个行业及科技的发展 油藏开发也 把先进的科技成果带进里油田 为了能使孔隙度的 测量更加人性化 更加自动化 伴随着电磁技术的 发展 出现了电缆测井方法 该方法能够提供有用 的井下测量数据 但是由于该技术本身就存在一定 的限制 受外界干扰因素较大 所以得到的图像分 辨率会下降 为了克服这种限制 科学家提出了对 准确的 岩石体积进行穿过式测量 信号源和探测器 安装在取心钻头后面的圆筒上 提供岩心的圆柱形 剖面测量 随着技术的不断发展 又最新提出X射线成像技 术 EIT 该技术采用非介入式电法测量 提供 基于物质电导率变化的图像 典型条件下 通过平 镶在圆周上的一对电极向被成像物质施加电流 施 加的电流在两个电极之间形成一个电位场 这个电 位场是未知电导率分布的函数 其他的平镶式电极 偶对边界电场进行采样 然后转换电流驱动电极偶 一获得更多的测量数据 这个过程是一直持续到形 成一个完整的独立电位测量数据集为止 实验证明 把 EIT作为推算井下含油饱和度的工 具是可行的 这种方法为实现高分辨率随钻测量又 前进了一步 类似于计算机处理层析X射线成像法 CT 巴伯和布朗的反向投射算法通过铅等电位线 反向 投射 对比参考电导率 给出电导率变化的近似 值 对CT扫描值求平均 可以确定EIT横截面的每 个小象元的孔隙度 再用EIT象元平均孔隙度和电 阻率计算象元的含油饱和度 对横截面的所有象元 和含油饱和度求平均得到整个横截面的含油饱和 度 总之 测量孔隙度的方法已经有了很大程度上 的改进 大量运用了先进的科技手段 使得测量更 加精准 通过传感器对有关数据的监测 能够得到 更加接近事实的实验结果 对油井的勘探和开发做 出一定的指导和影响 对有关数据的精准测量更使 得油井的开发有了科学的依据 减少了不必要的损 失 孔隙度测量的发展前景也是围绕着增加油田效 益 减少损失的目的进行的 测量会向着更加科 学 更加准备发展 过程会更加简洁化 易操作化 以及自动化 机械化 测量的结果会更加的精准 会作为油田勘探和开发的重要依据 2 毛管力曲线的主要应用参数 计算 方法及应用 1 毛管压力曲线的概念 非湿相首先进入最大孔道时所相应的最低驱替压 力即毛管压力称为阀压或门槛压力 超过此压力非 湿相就进入空隙介质之中 岩心中湿相饱和度与毛管压力之间存在着某种 函数关系 这种函数关系无法用代数表达式表示 只有通过室内实验用曲线的形式来描述 这种曲线 就是毛管压力曲线 2 毛管力曲线的主要应用参数 毛管压力是在多孔介质的微细毛管中 跨越两种 非湿相流体弯曲界面的压力差 其数学表达式为 分析 与r成反比 r越小 越大 与成正比 越大 越大 与成正比 或 越大 毛管力曲线上的几个主要的特征值 a 起始排驱压力 一般是指孔隙系统中最大连通吼道所对应的毛管 压力 起始排驱压力主要反映的是岩石的空隙结构特 征 即岩石的孔隙吼道大小和这种吼道大小的集中 程度 一般地说 孔隙度和渗透率较高的岩样 其 排驱压力值较低 渗透率较低的岩样其排驱压力一 般较高 这是由于连通孔尺寸较小的缘故 b 饱和中值压力 该值是指非湿相汞的饱和度为50 时相应的毛管 压力值 它反映岩石空隙中同时存在油水两相时 对油的产能大小 一般地 其实排驱压力越高 其饱和中值压力也 越高 二饱和度为50 乃是岩石孔隙中油水两相 各占一半时的特定流动条件 饱和中值压力越大 说明岩石孔隙越致密 生产石油的能力就下降 而 饱和中值压力越小 则表明岩石对石油的渗透率越 好 具有较高的产油能力 c 最小未饱和孔隙体积百分数 这一数值是指在某一额定的汞注入压力时 未被汞侵入的岩样孔隙体积占岩样总孔隙体积的百 分数 显然 这个值越大 说明岩石中小孔喉控制 的孔隙体积占的比例越多 这实际上是反映岩石颗 粒大小 均匀程度 胶结类型 孔隙度 渗透率等 一系列岩石性质的综合指标 d 退汞效率 如右图所示的压汞毛管压力曲线上 最高压力点 的岩心中的含汞饱和度称为最大含汞饱和度 相当 于强亲水油藏的原始含油饱和度 在退汞曲线上 压力接近零时岩心中的含汞饱和度称为最小含汞饱 和度 相当于亲水油藏驱水后的残余油饱和度 试验证明 退汞效率We相当于强亲水油藏的 水驱采油率 3 毛管压力曲线的计算方法 毛管压力曲线的测定实际上就是测出毛管压力和 饱和度的关系曲线 通常所用的方法有 半渗隔板 法 压汞法和离心机法 1 半渗隔板法 半渗隔板法测毛管压力曲线是在驱替过程中 只有当外加压力等于或超过一定吼道的毛管力时 非湿相才能通过吼道进入孔隙 把湿相从其中排 出 这时的所加外力就相当于一定吼道的毛管力 2 压汞法 压汞法测定毛管压力曲线的基本原理是汞与大 多数流体相比较都是非润湿相 如果要把水银注进 到洗净烘干了的岩心孔隙中 就必须克服孔隙系统 的毛管阻力 也就是说要对汞施加一定的压力 显 然 注入水银的加压过程就是测量毛管压力的过 程 3 离心机法 离心机法测毛管压力曲线的基本原理就是利用 离心作用产生的强大驱替压力达到非湿相从多孔介 质中把湿相驱替出来的目的 3 毛管力曲线的应用 毛管压力曲线的主要应用在于利用其评价储层 的孔隙结构和计算平均毛管半径 最大毛管半径以 及储层的含水饱和度通过对毛管压力曲线形态特征 的深入分析 综合考虑砂岩储集层段的孔隙度 渗 透率 毛管压力曲线形态特征以及平均毛管半径 最大毛管半径 排驱压力等孔隙结构参数来评价储 层孔隙结构类型 这也是目前油田普遍采用的孔隙 结构评价标准 但是受制于岩芯取芯样品数量的限 制 不能对整个目的层段储层孔隙结构类型进行连 续评价 同时 由于受岩芯取芯资料的限制 为了利 用有限的岩芯毛管压力资料实现对整个储集层含水 饱和度进行评价的目的 测井分析家往往采用J 函 数法或者基于流动单元分析法将毛管压力曲线进行 分类 将相同类型的毛管压力曲线求平均 得到每 一类型的平均毛管压力曲线 利用平均毛管压力曲 线来求取油藏含水饱和度 3 翻译 文章旨在研究储集层流体的性质 以便能够成 功地开发石油和天然气 研究了特别重要的最小溶 压力字H2S是有利于MMP对于混合气位移 本文进行的主要工作有 空调冷凝液取样 作 曲的变化 在储石油指纹 抽样的动态油藏条件 酸原油系统抽样等等 本文进行了对MMP溶压力计 算以及对沥青混合烃过程的预测 本文提供有意义的概念 提出了信 息 practicing生产和水库工程为储层评估和液取 样在成熟和新的田地 这个技巧是整体的成功三次 采油工程规划 技术的贡献包括 综合弗雷德里克 程序和病例 设计详细的计划案史重演的综合弗雷 德里克这样的项目实施中存在的问题 并提出与真 实解决方案 翻译原文 SPE 26115 Overview of Key Remaining Issues in Reservoir Fluid Properties and Phase Behavior for Successful Reservoir Development Applications P K Pande B J Meyer and B S Banthia Fina Oil Chemical Co and A S Lawai BP Exploration Alaska Inc SPE Members The properties of reservoir fluids are critical for thesuccessful exploitation of petroleum oil and gas reservoirs Integrated PVT sampling and testing programs are key tosuccessful reservoir development applications Recentlydeveloped laboratory measurements and advancedcomputational tools have enhanced knowledge of phasebehavior and physical properties of reservoir fluids However many aspects of phase behavior remain unresolved This poster session highlights the integrative aspects ofPVT programs and provides insights and solutions forunresolved problems Issues covered include thefollowing RESERVOIR FLUIDS SAMPLING COMPLEXITIES 1 Sampling Under Dynamic Reservoir Conditions Petroleum reservoirs are continually in a dynamic state Thus obtaining representative samples during any stage ofdepletion or development presents its own uniquechallenges Case histories are provided of the pros and cons of bottomhole vs surface sampling 2 Sour Crude Oil System Sampling Sampling andlaboratory testing of systems which contain hydrogensulfide H2S deserve special consideration as absorption ofH2S on the surface of sampling vessels can occur This isof particular importance in studies of minimum miscibilitypressure MMP since H2S is beneficial in lowering MMPfor miscible hydrocarbon gas displacements 3 Condensate Fluids Sampling Well conditioning forsampling of condensate fluids are critical in ensuring thatrepresentative fluids are obtained The difficulty inobtaining representative samples results from liquiddropout of the condensate in the near wellbore region 4 Compositional Variation Within a Reservoir OilFingerprinting Utilization of oil fingerprinting achromatographic technique represents a significant stridefor reservoir surveillance and reservoir management offields which contain multiple crude oils The techniquecan be used as a production allocation tool for reservoirsurveillance and is much more accurate and cost effectiveover conventional production logging techniques FLUID PROPERTIES ANDPROBLEM DEFINITION RESOLUTIONSPHASE BEHAVIORAND POTENTIAL 1 Near Critical Fluids When oil and gas equilibriumcompositions vary considerably with spatial position andtime the assumption of solubility of gas in oil beingdependent on pressure alone is not valid Therefore reservoir problems requiring compositional treatment canbe grouped into depletion cycling of volatile oil and gascondensate reservoirs and miscible flooding with MultipleContact Miscibility MCM generated in situ Thedistinction is that depletion cycling usually involves phasecompositions removed from the critical point while MCMgenerally requires calculation of phase compositions andproperties converging at the critical point hence the word near critical fluids 2 Presence of Two Liquid Phases for HydrocarbonMiscible EQR Systems The presence of two liquidphases is a common phenomenon in low temperature reservoirs which are candidates for hydrocarbon gasmiscible processes like CO2 flooding Recent experimentalinvestigations have focused on defining the fluid propertiesof each of the liquid phases 3 Prediction of Asphaltenes The prediction ofasphaltenes is critical for hydrocarbon miscible processes Currently investigators rely primarily on experimentalinvestigations to determine its presence in a particularcrude oil COMPUTATION ISSUES EQUATION OF STATEDEVEWPMENT 1 Construction of Molecular EQS s A difficulty inmodelling the MCM process is achievement of consistent stable convergence of gas and oil phase compositions densities and viscosities as the critical point isapproached The use of an equation of state offers theadvantage of a single consistent source of calculated Kvalues phase densities and their convergence near thecritical point Therefore an equation of state constructedfor the individual molecules molecular EOS is the mostdesirable 2 Miscibility Pressure Calculations MMP calculationsare important for developing reservoir developmentstrategies with EOR like miscible hydrocarbon gasprocesses Recent experience on utilizing correlations andthe differences observed with laboratory investigations areexplained 3 Validation of Original and Current Fluid Properties In reservoirs with a long production or developmenthistory it is critical to match original and current fluidproperties when available just as reservoir engineers matchoil or water production and pressures in a history match Obtaining a match on all available PVT data ensures thatfluid properties are properly accounted for in integratedreservoir studies especially ones utilizing reservoirsimulation APPLICATIONS The concepts presented provide meaningful information to practicing production and reservoir engineers for reservoirappraisal and fluid sampling in both mature and new fields The techniques are integral for th