油藏工程习题答案破解版

思考题与习题要点 思考题与习题要点 第一章 第一章 1 油田正式投入开发前的准备工作有哪些 答 整体上油藏的开发分为三个部分 即区域勘探 工业勘探和投入开发 但是投入开发过程中首先要进 行基础井网的钻井 以便于更加详细的了解油藏情况 主要论述前两部分的内容和工作 2 试从处理好认识油田和开发油田的关系 说明整装油田和断块油田的开发程序的差别 答 从认识油田的角度出发 应该在初期取得更多的资料 尤其是第一手的探井详探井资料 从开发油田 的角度看 前期的资料井比较多会影响到后期开发井网的完善性 对于整装油藏和断块油藏来说 其含油 的范围和特征不同 整装油田需要较少的井数即可大致了解油藏特征 但是对于断块油田来说 由于油藏 范围比较小 井数少很难了解全面其油藏的分布特征 3 在裂缝或断层较发育的地区 井排方向如何布置 答 主要从裂缝和断层的性质出发考虑 天然裂缝或人工压裂的裂缝导流能力比较高 注入水很容易在其 中窜流 因此含油裂缝的油田最好裂缝的方向与水驱油的方向垂直 断层可以分为开启性 半开启性 以 及密封性断层 对于开启性质的断层来说 其对油水流动阻挡能力没有影响 但是封闭性断层可以阻挡流 体的流动 因此如果在水驱油的方向上存在封闭断层 则断层一侧的生产井很难受效 注意水驱油的方 向与井排方向的关系 4 弹性 塑性 弹塑性储层特性对产能的影响有何差别 答 主要从岩石的性质变化 渗透率变化 考虑 压力的变化导致渗透率改变的程度 压力回升可否恢复 角度考虑 5 五点法与反九点法面积井网各自有何特点 答 从井网的构成 油水井数比 井网密度 适用的油藏等方面入手分析 6 已知某油田的储量计算参数为 A 20km 2 h 25m 0 25 Soi 0 80 Boi 1 25 地面 0 95 试求该油 田的原始地质储量 储量丰度和单储系数的大小 答 采用储量的计算公式计算 主要注意各个参数的单位 含油面积采用的是平方公里 计算完成的单位 为 10 4t 丰度和单储系数也是要注意的单位的形式为 104t Km2和 104t Km2 m 此时单储系数的单位不 要合并处理 7 已知某气田的h 9 14m 0 015 Sgi 0 70 pi 20 684MPa T 358 6K Tsc 293K psc 0 10MPa g 0 60 原始气体偏离系数Zi 0 90 试求该气田的丰度和单储系数 答 同样是主要单位的问题 同时还要注意对比温度和对比压力的求法 8 已知某凝析气藏的 0 25 Sgi 0 70 探井早期测试取得的数据为 pi 18 892MPa T 374 67 K 经分离器 和油罐的二级分离 测得凝析油的产量qo 38 47m3 d 天然气产量qg 9117 39 m 3 d 凝析油的相对密度 o 0 7883 天然气的相对密度 g 0 6705 原始气体偏离系数Zi为 0 82 试用容积法确定凝析气藏的单储 系数 以及凝析气藏中天然气和凝析油的单储系数 答 注意单位和凝析油藏的特征 9 设有一油田 既有边水 又有气顶 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 答 关键是分清楚 A B C 三口井的驱动形式 从图中可以看出 A 井经过开发以后处于原始油气界面以下 油藏工程学习参考 尊敬的贺梦准先生倾情奉献 目前的含油驱油以上 因此其主要的驱动能量来源于气顶和溶解气的分离 但是由于存在气顶 主要的驱 油能量为气顶的能量 所以体现为气顶驱动 B 井目前还处于含油区 其主要的能量来源于地层岩石和流 体的弹性 C 井目前已经处于原始油水界面以上 目前油水界面以下 所以主要的能量来自于边水 因此 可以判断为水驱类型 10 设有一油田 含有三组地层 表列出了油田范围内 1 2 3 三组地层的基本性质 试说明如何划分开 发层系 为什么 地层 地层 物理性质 1 2 3 原油可采储量 10 4t 200 50 70 厚度 m 10 5 15 渗透率 10 3 m2 100 150 500 原油粘度 mPa s 50 60 3 答 从三组地层的特征看 在渗透率和粘度上存在比较大的差别 1 2 两个层组的渗透率和粘度比较接近 可以组合成一套开发层系 3 砂层组的渗透率比较高 粘度比较小 可以单独划分成一套开发层系 但是 3 层组的储量比较小 在经济效益允许的情况下 可以单独成井网 如果经济上比合理 则可以将三个层 组组合成一套开发层系 11 如何分析各种面积注水井网在注采平衡条件下所需要的采油井数和注水井数 答 这是一个油田开发井网选择的问题 首先在明确油藏地质储量和预定的年采油速度指标下确定初期每 年要采出的油量 然后根据试油试采资料确定油藏内平均每口井每天的产油量 天采油量乘以每年的有效 生产天数即可以得到一口井年采油量 可以以每年 300 天计算 根据要求的油藏年采油量和单井年采油 量即可以确定出需要的生产井数目 根据测试的注水井吸水指数和采液指数大小确定需要的油水井数比 例如如果吸水指数和采液指数相同 则可以确定采用油水井数比为 1 1 的注采井网 可以是行列注采井网 或者是五点法井网 如果吸水指数小 采油指数大 相应要求的注采井数比要大 可以选择反七点 反九 点定井网 在油水井数比确定之后就可以确定出需要的水井数目 即可以部署需要的井网 12 试画出反七点法 五点法 反九点法 交错排状面积注水的井网示意图以及井网单元示意图 并指出 注采井数比 答 注意不要只画出基本的单元 应该画出井网的趋势特征 再则注意注采井数比和油水井数比的区别 13 在油田开发设计中 曾划分出两套开发层系 地层的特征是非均质结构 并含有很多小层和透镜体 通过对储集层的实验室水驱油过程研究 确定第一和第二套层系的驱油效率系数分别为Ed1 0 7 Ed2 0 6 在作小层平面图的基础上对油田的含油区布了不同井网 求出了第一 第二套层系的波及系数Ev1和Ev2与相 应的井网密度fwe1和fwe2之间的关系曲线 该曲线是线性的 关系式为 112 1 0 005 1 0 0083 vwev EfE 2we f 其中 fwe1 fwe2的单位为每井 10 4m2 并知 第一套层系的原油地质储量N 1 80 106t 而第二套层系N2 30 106t 第一套层系的含油面积A1 5 000 10 4m2 而第二套层系A 2 1 200 104m 2 对这两套层系决定钻 150 口井 求各套层系各钻多少口井 才能使全油田的可采储量为最大 答 这里首先应明确概念最大的可采储量应如何计算 波及系数与驱油效率的乘积即采收率 采收率与地 油藏工程学习参考 尊敬的贺梦准先生倾情奉献 质储量的乘积即最大的可采储量Npmax max111222 1122 150 pvdv wewe NNEENEE AfAf d 将具体的数值代入上式 即可以得到一个关于fwe1或fwe2的表达式 求该表达式的最大值即相当于求解该函 数的极值 即求解出函数的导数 令导数等于 0 求出fwe1或fwe2的具体数值 最终结果为 110 和 40 第二章 第二章 1 平均视粘度的物理意义是什么 答 将油水两相流体视为一种流体得到的粘度称为视粘度 该数值是油水分布比例的函数 即含水饱和度 的函数 地层中任意位置上含水饱和度不同 该数值也不同 如果将整个地层中各点的视粘度采用距离加 权平均 即得到地层平均的视粘度 也就是说整个地层中油水看成一中流体 整个地层流体粘度的平均值 2 剩余油饱和度与残余油饱和度有何差别 答 剩余油饱和度是在驱替流体驱过之后 剩余的油饱和度 驱替的程度不同 剩余油饱和度的大小不同 残余油饱和度是再采用水驱替 其饱和度也不会减小 是取决于油水性质和岩石微观孔喉特征的参数 即 剩余油饱和度是变量 而残余油饱和度是常数 一般剩余油饱和度大于等于残余油饱和度 如果采用化学 驱 相应的可以降低残余油饱和度的数值 3 在油田开发中 常用的水动力学方法有哪些 答 见教材第二章第六节 4 在油田开发中 水动力学方法与三次采油方法在挖潜中各自起什么作用 答 水动力学调整方法主要着眼于提高油藏纵向和平面上的波及系数 而三次采油方法不仅提高波及系数 例如聚合物驱替 还可以大大降低残余油饱和度 例如表面活性剂驱替 从而提高油藏的采收率 5 如图井网 已知 d 100m k 1 0 m 2 注水井井底压力为 23 0MPa 生产 井 井 底 压 力 为 15 0MPa 地 层 厚 度 为 6 0m o 6 0mPa s w 0 5mPa s rw 0 1 m kro Swc 0 70 krw Swm 1 0 Swc 0 25 Swm 0 8 地层均质 试计算当油水前沿为rf 50 m时的油井产量以及油井的见水时 间 答 该井网为一五点法注采井网 可以采用教材上面积注水井网的计算方 法进行计算 即将该井网简化为一个圆形 按从注水井到油水前缘 油水 前缘到排油坑道 排油坑道到生产井底三个部分计算 6 推导一维两相非活塞式水驱的无水采收率 确定出口端含水饱和度为Swe Swe Swf 时的油藏累积注水量 及油藏采出程度 答 2 2 1 iin sw sw AL WQtAL QAL f f 1 1 wewcwewc p wcwc AL ssss N R NALss 1 we wewe we f ss f 7 某油藏 油水相对渗透率数据如表所示 已知 该油层厚度为 8 0m 孔隙度为 0 20 原油体积系数 1 2 油层长 1 000 m 宽 200 m 原油粘度 4 0 mPa s 地下水粘度为 0 68 mPa s 生产压差为 1 MPa 绝对 渗透率为 1 m 2 油藏工程学习参考 尊敬的贺梦准先生倾情奉献 试确定 1 绘制油水相对渗透率曲线 并确定束缚水和残余油饱和度 2 确定前缘含水饱和度的含水率fw Swf 及含水上升率f w Swf 3 确定水驱油前缘含水饱和度及两相区中平均含水饱和度 4 确定该油层的无水采油量 无水采收率 5 确定当出口端含水饱和度为 0 5 时 油层的平均剩余油饱和度及油层采出程度 含水饱和度油相渗透率 水相渗透率 0 110 0 150 840 01 0 20 680 02 0 250 520 04 0 30 3730 07 0 350 2930 12 0 40 210 169 0 450 1480 226 0 50 10 3 0 550 0610 376 0 60 0230 476 0 650 0120 6 0 700 74 含水饱和度 含水率含水上升率 0 10 00000 0 150 06541 308901 0 20 14751 640952 0 250 31153 280677 0 30 52474 263436 0 350 70673 639477 0 40 82562 378525 0 450 89981 484528 0 50 94640 930949 0 550 97320 535764 0 60 99190 373844 0 650 99660 095178 0 71 00000 答 1 对应水相渗透率为 0 的含水饱和度即束缚水饱和度 对应油相渗透率为 0 的含水饱和度为最大含 水饱和度 1 减最大含水饱和度即残余油饱和度 相对渗透率曲线 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 00 20 40 60 8 水饱和度 相对渗透率 0 00 0 20 0 40 0 60 0 80 1 00 00 20 40 60 8 含水饱和度 含水率 0 1 2 3 4 5 含水上升率 含水率 含水上升率 2 利用分流量方程求出含水率 采用数值方法求出含水上升率 3 采用从束缚水饱和度做切线的方法确定前沿饱和度和油水两相共同流动区域的平均含水饱和度 对应 确定出相应的前沿含水率和含水上升率 4 11 fwwcwwc wcwc AxSSSS p ALSS N R N 无水 1 swf wwf swf f Ss f