油田动态分析讲课稿(2007.35)刘孔章

油田动态分析,江汉采油厂二七年三月,刘孔章,(单井和井组）,动态分析,什么是动态分析,为什么要进行动态分析,动态分析需要的基本资料,怎样进行单井、井组动态分析,动态分析,动态分析的具体内容是什么,什么是单井、井组动态分析,什么是动态分析,动态分析是指通过大量的油、水井第一性资料，认识油层中油、气、水运动规律的工作。,为什么要进行动态分析,油藏投入开发后，油藏内部诸因素都在发生变化：油气储量的变化、地层压力的变化、驱油能力的变化、油水分布状况的变化等。,动态分析就是研究这些变化，找出各种变化之间的相互关系以及对生产的影响。通过分析解释现象，认识本质、发现规律、解决生产问题。提出调整措施、挖掘生产潜力、预测今后的发展趋势。,动态分析的具体内容是什么,重点分析的内容：1、对含水与产液量变化情况的分析；2、对主要增产增注措施的效果分析；3、对注水效果评价分析；4、对注采平衡和能量保持利用状况的分析；5、对储量利用程度和油水分布状况的分析。,通过以上分析，对油藏注采系统的适应性进行评价，找出影响提高储量动用程度和注入水波及系数的主要因素，从而采取有针对性的调整措施，提高油藏的开发效果和采收率。,石油地质储量：是指在地层原始条件下具有产油（气）能力的储层中原油的总量。在原始地层条件下，已知油气储集层中的油气总体积，换算到地面标准条件下的油气总量。,储量的相关概念,石油地质储量,探明储量,控制储量,预测储量,在现代技术和经济条件下，可提供开采，并获得社会效益的可靠储量。,是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钻井和开发设施建设，并已投入开发的储量。,是指完成评价钻探，并取得可靠的储量参数所计算的储量。,多含油层系的复杂断块油田，复杂岩性油田和复杂裂缝性油田，在完成地震详查，精查或三维地震，并钻了评价井后，在储量计算参数基本取全，含油面积基本控制的情况下所计算的储量。,是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，在评价钻探过程中钻了少数评价井后所计算的储量。,是在地震详查以及其他方法提供的圈闭内，经过预探井钻探获得油（气）流，油气层或油气显示后，根据区域地质条件分析和类比，对有利地区按容积法估算的储量。,动用地质储量：指已上报生产能力或已投入开发生产的探明储量。可采储量：是指在现代工艺技术和经济条件下，能从储油层中采出来的那一部份油量。技术可采储量：是指依靠在现有井网工艺技术条件下，获得的总产油量。水驱油藏一般测算到含水率98%，其他驱动油藏开采到技术废弃产量时的累积油量。经济可采储量：是指在现有井网，现有工艺技术条件下，能从油藏获得的最大经济产油量。,剩余可采储量：是指油田投入开发后，可采储量与累积采出量之差。水驱储量：直接或间接受注入水或边水驱动影响的储量。损失储量：在目前已定的注采系统下，无法采出的储量。采收率:在某一经济极限内,在现代工程技术条件下,从油藏原始地质储量中可以采出石油量的百分数。,注采平衡：注入油藏水量与采出液量的地下体积相等（注采比为1）叫注采平衡。注采比：注入剂所占地下体积与采出物（油、气、水）所占地下体积之比值。它分月注采比与累积注采比。累积亏空体积：累积注入量所占地下体积与采出物（油、气、水）所占地下体积之差。,注采平衡的相关概念,水驱指数：是指每采出1吨油在地下的存水率。它表示每采出1吨油与地下存水量的比例关系。指数越大，需要的注水量越大。水驱指数=（累积注水量-累积产水量）/累积产油量。存水率：保存在地下所有注入水体积与累积注水量的比值。存水率=（累积注水量-累积产水量）/累积注水量,注采平衡的概念,动态分析应准备的资料,动态分析资料收集,油田地质资料,油水井生产动态资料,工程资料,动态分析需要的基本资料,（一）油田地质资料【1】油田地质图件，即构造图、小层平面图、油砂体图、油藏剖面图、连通图等等；【2】油层物理性质，即孔隙度、渗透率、含油饱和度、原始地层压力、油层温度、地层倾角、胶结物含量与成分等；【3】油水流体性质，即密度、粘度、含蜡、含硫、凝固点；天然气组分；地层水矿化度、氯离子含量等；【4】其它资料：油层厚度、含油面积、地质储量、标定最终采收率、可采储量、油层连通数据、非均质性、油藏类型、油、气、水界面数据以及钻井、试油、试采、试注成果数据。,井位构造图,主要图件,小层平面图,油藏剖面图,油层连通图,油层柱状图,油砂体平面图,剩余油分布图等等,5.8,1.8（2）,7.6（3）,4.4（2）,7.6（4）,9.8（3）,0,11.6（4）,6.6（3）,4.0（2）,7.2（2）,9.0（3）,8.8（2）,5.0,8.0（3）,3.6（2）,7.6（2）,11.0（2）,8.0（3）,0,100,200,300,400m,.0,.0,19712,19712,.5,.5,.0,.0,19713,19713,.5,.5,.5,.5,3367,3367,.0,.0,3368,3368,.5,.5,.0,.0,3369,3369,井位构造图,井位构造图,1700,1720,1740,1760,1780,1800,51,51,196,196,52,52,53,53,65,65,33,33,66,66,0,200,400m,浩82井区341砂组含油面积图,5.6,9.4,5.0,5.4,7.2,7.2,3.2,3.8,3.6,8.8,7.6,13.6,2.2,2.6,水,5.4,小层平面图,油藏剖面图,1450,1500,1500,1450,1450,油层对比图,油层连通图,油层柱状图,17.4(2),21.4(2),10.6(2),11.6(2),53,61,7-10,7-9,78,8-10,8-12,8-12B,8-13,8-7,8-8,8-9,更8-9,斜7-8,斜8-11,斜8-14,斜8-15,新53,新78,53B,潜43油组油砂体平面图,0,200,400m,油砂体图,油砂体：平面上和纵向上相互连通的含油、气的砂岩层。,剩余油分布图,油层有效厚度：1、是指油层中具有产油能力部分的厚度，即工业油流井内具有可动油的储集层厚度。2、油气层的有效厚度指在现今工艺技术条件下，在工业油气井内具有产油气能力的储集层厚度。,油田地质资料相关概念,岩石总孔隙度：油层岩石的孔隙总体积与岩石总体积之比值。岩石有效孔隙度：油层岩石中相互连通的孔隙体积与岩石总体积的比值。,油层渗透性：在一定压差下，岩石让流体通过的能力。绝对渗透率：用空气测定的油层渗透率，也叫空气渗透率。有效渗透率：多相流体在多孔介质中渗流时，某一相流体的渗透率叫该相流体的有效渗透率，也叫相渗透率。相对渗透率：多相流体在多孔介质（油层）中渗流时，其中某一相流体的相渗透率与该介质（油层）的绝对渗透率的比值。,地层压力：是指地层中某一点的流体（油、气、水）所承受的压力。原始地层压力：油气田投入开发前所具有的压力，也叫原始油气层压力或叫原始静压。原油饱和压力：当油层压力降到一定程度时，溶解在原油中的天然气就从原油中分离出来。天然气开始从原油中分离出来时的压力叫饱和压力，也叫泡点压力。,动态分析需要的基本资料,（二）油水井生产动态资料油水产量、含水、动液面、压力、出油剖面、剩余油测试、井口及井下温度、注水量、注水压力、吸水剖面、分层测试资料等；生产动态资料要进行分类整理、加工，编绘成图、表、曲线。,油水井生产动态资料相关概念,配产配注：对于注水开发的油田，为了保持地下流动处于合理状态，根据注采平衡、减缓含水率上升等，对油田、油层、油井、水井，确定其合理产量和合理注水量时叫配产配注。,油管压力（油压）：表示油气从井底流到井口后的剩余压力；油压=流动压力-油气混合液柱重力-摩擦力。套管压力（套压）：表示油、套管环形空间内，油和气在井口的剩余压力。生产压差（采油压差）：油井生产时，油层压力与井底流动压力之差。,目前地层压力：油气藏投入开发后，某一时期，所测得的油、气层中部压力。流动压力：是指油井在正常生产时，所测得的油层中部压力。地饱压差：油井的地层压力与饱和压力之差。流饱压差：油井生产时，井底流压与饱和压力之差。总压差：目前地层压力与原始地层压力之差（负值）。总压降：原始地层压力与目前地层压力之差（正值）。,正注：从油管往井内注水叫正注。反注：从套管往井内注水叫反注。合注：从油管和套管同时往井内注水叫合注。笼统注水：在注水井上不分层段，在相同的压力下的注水方式叫笼统注水。分层注水：在注水井上对不同性质的油层区别对待，应用封隔器、配水器为主组成的分层配水管柱，用不同压力定量注水的方式叫分层注水。,启动压力：注水井开始吸水时的压力。注水压差：注水井注水时，井底压力与地层压力之差。注水压力=（井口压力+静水柱压力）-地层压力注水强度：注水井单位有效厚度油层的日注水量。注水强度=日注水量/有效厚度,吸水指数：注水井单位注水压差的日注水量。吸水指数=日注水量/（注水井流压注水井静压）吸水指数=两种工作制度下日注水量之差/两种工作制度下流压之差视吸水指数=日注水量/井口压力单位有效厚度吸水指数=日注水量/有效厚度（注水井流压-注水井静压）吸水指数的大小反映油层吸水能力的强弱，在注水井管理中应用比较广泛，可根据吸水指数的变化，分析判断注水井的井下工作状况及油层吸水情况。,油藏动态监测的主要内容：（1）、油井测压；（2）、注水井测压；（3）、油井测产液剖面；（4）、注水井测吸水剖面；（5）、流体性质分析（原油半分析、全分析、注入水分析、采出水分析、伴生气分析等）；（6）、井下技术状况测井。,油井采油曲线：是油井的生产记录曲线，反映油井开采指标的变化过程，是开采指标与时间的关系曲线。曲线的应用：进行油井动态分析，选择合理工作制度；了解油井生产能力，编制油井配产计划；判断油井存在问题，检查措施效果。分析注水效果，研究注采调整。,其它相关概念,井组注采反应曲线：是以注水井为中心，联系相邻油井，反映油井生产和注水随时间变化的曲线。曲线的用途：分析注水井分层注水强度、分层注采平衡状况，压力状况；分析井组内各油井见效情况，生产变化趋势；分析各井各小层产量、压力、含水、水线推进变化及原因；提出调整措施。,其它相关概念,动态分析需要的基本资料,（三）工程资料包括钻井、固井、井身结构、井筒状况、地面流程等。,油田动态分析,什么是单井动态分析,单井动态分析,分析工作制度的合理性,分析单井生产能力的变化,分析作业措施效果,分析井内技术状况,分析单井见水、见效情况,油（水）井工作制度是否合理，使油井产量、压力、含水都要保持稳定、各层生产能力是否都能得到发挥。注水井的注水量是否合理，分注井是否按测试资料实行定压注水，使各小层都能达到配注要求，周围油井都能见到注水效果。,分析单井生产能力有无变化，生产井的产量压力，含水变化及原因，分析注水井注水量，吸水压力，吸水指数的变化及原因。,分析见效情况（产量上升、流压（动液面）、静压上升，还是下降，见效方向），见水时间，及含水上升趋势，产量变化情况。,分析油井酸化、压裂、堵水、调层、补孔、调参、放差生产后的产量，含水变化情况，是否需要对注水井进行调水；注水井增注、调剖、调层后的吸水情况，分析油水井措施后增产、增注效果。影响措施效果的原因及今后措施意见。,分析油井出砂、结盐、结膏、结蜡规律，提出油井掺水、热洗、加药降粘、清蜡等工作管理制度，分析井下落物，管理串槽、套管变形，以及分注、分采（堵水）井封隔器密封情况，并提出处理意见。,井组动态分析是在单井动态分析的基础上，以注水井为中心，联系周围油井和注水井，研究分析：分析各油井、各小层产量、压力、含水变化的情况及变化的原因；分析本井组与周围油井、注水井的关系；分层注水是否见效，产量是上升、下降、稳定；分层注采平衡、分层压力、分层水线推进情况；通过分析，提出对井组合理的配产配注，将调整措施落实到井、落实到层上，力求收到好的效果。,什么是井组动态分析,井组动态分析,查明油井、注水井的分层生产、吸水状况，注水井的水流方向，油井见效、见水、水淹层位及时间，分层注水量是否合理。,掌握不同注水强度、注采比情况下油井产量、压力、含水变化及水线推进情况,找出井组内油井变化的根本原因，井组稳产减产的经验教训，井组油层的主力层段、潜力层段、油水层的分布状况。,明确井组的主攻方向、管理措施。研究确定合理的注水量及配产量，提出调整挖潜的层段措施意见以及油井管理意见。,井组动态分析,解决四个问题,井组动态分析,注水井分层吸水状况及油井相应层段的工作情况清楚,注水井水流方向清楚,油井见效、见水、水淹时间及层段清楚,油井调整挖潜的层段和采取的措施清楚,井组动态分析,做到“五个清楚”,井网合理的注采关系清楚,如何进行动态分析,动态分析的方法：基本方法有四种：统计法、作图法、物质平衡法、地下流体力学法。,动态分析的流程：从“上”至“下”（从仪器、仪表井口流程井筒地层）从“大”到“小”（从区域构造井区井组单井）从“过去”至“现在”（从历史现状）,注水井,流量计,压力表,检查仪器、仪表,分析要从上至下,以注水量、压力为中心,常见的注水井措施,层间矛盾：非均质多油层油田笼统注水后，由于高中低渗透层的差异，各层在吸水能力、水线推进速度、地层压力、采油速度、水淹状况等方面产生的差异。层内矛盾：在一个油层的内部，上下部位有差异，渗透率大小不均匀，高渗透层中有低渗透条带，低渗透层中有高渗透条带，注入水沿阻力小的高渗透带突进。由于地下水、油的粘度、表面张力、岩石表面性质的差异等形成了层内矛盾。平面矛盾：一个油层在平面上，由于渗透率高低不一，连通性不同，使井网对油层控制情况不同，注水后使水线在平面上推进快慢不一样，造成压力、含水和产量不同，构成了同一层各井之间的差异。,油田注水开发的三大矛盾,油井见到注水效果的主要特征：在分层注水条件下，如果注采基本平衡，水线推进较均匀，压力和产量多呈缓慢上升或稳定。在笼统注水条件下，高渗透层或厚度大的油层吸水量大，能量补充快，与水井连通性好的油井先见效。地层压力明显上升，流压或动液面上升，产量增加。,动态调水,对机械堵塞造成起注水井注水量急剧下降的状况,可采用水力挤压破坏“桥”形结构堵塞物,从而提高单井注水量.,注水井水力解堵,水力挤水解堵工艺流程示意图,高压挤水,注水井酸化增注,如注水井完不成配注,分析注水层段存在污染和堵塞,可对注水井层进行酸化处理,解除或减轻注水层段的污染和堵塞,改善吸水剖面,提高注水井层渗透率,降低注水压力,提高注水量,满足配注要求。,酸化增注,注水井分层增注或换封,了解油层或层段的吸水能力;鉴定分层配水方案的准确性;检查封隔器是否密封;配水器工作是否正常;检查井下作业施工质量等。,注水井加装增注泵,对15-25MPa系统压力注不进的注水井可加装增压泵。,注水井超高压增注,对渗透率小于0.05m2、启动压力大于30MPa，注入压力35-50MPa的注水井可实行超高压注水。,超高压管柱图,黄10斜-15井注水曲线,H10斜-15井注水曲线,2002年10月投注,酸增,超高压注水,黄34-1,黄12-15,H10斜-15于2003年2月实施超高压注水,注水井分注或调剖,吸水剖面：注水井在一定的注入压力和注入量的条件下各吸水层的吸水量，一般用相对吸水量表示。,吸水剖面主要解决的五方面问题:(1)确定配注层段内小层的吸水能力;(2)确定油层内的吸水剖面;(3)确定串槽井段;(4)发现封堵器不密封;(5)检查封隔器的位置是否正确.,M14-5-12井,吸水剖面,利用同位素找窜,根据吸剖资料可进行分注。,GX2斜-8同位素找串成果图,注水井调剖：就是调整注水井的吸水剖面。由于注水层段差异大，高渗透层吸水能力强，形成严重的水串现象（即所谓有大孔道），而低渗透层却注水进水。为了提高注水波及体积，提高注水驱油效率，利用某些化学调剖剂封堵高渗透层，达到调整吸水剖面的目的。,调剖实例（W4XX8-3）,遏止了井组产量递减，对应油井产量稳中有升。调剖后W4-8-2井产量稳中有升，目前日产油仍维持在14t的水平；W4-9-3井液量大幅度下降：由堵前的70t左右下降到目前的40t左右。截止2003年10月底调剖后井组累计增油303t，累计降水22164t，有效期1年。,对应油井：,注水井：,调剖后注水压力提高、地层吸水能力明显下降。吸水剖面明显改善：由单层吸水100%(422上吸水)转为421和422下吸水。,注水井投注,注水井投注后井组受效明显,注水井转注,油井转注后周围油井见效明显,油井动态分析,以单井或井组产量为中心,下降,上升,稳定,分六种类型：正常水淹边水舌进底水锥进层中指进单层突进窜通,常见的油井调整措施,加药、热洗,调冲程、调冲次,调掺水等,碰泵、洗井,维护作业,检泵、换泵、换管、管柱上提、加深等,下封、换封、解封等,油井压裂,油井酸化,油井调层补孔,油井堵水,油井大修,其它（长停井复产等）,日常工程调整,进攻措施,日常工程调整、维护作业,油井液量,油井油量,含水,动液面,示功图,Cl-,掺水量,加药量,含蜡量%,泵径,泵深,冲程,冲次,沉没度,对比变化，分析是否有异常,去井口落实情况，检查流程，检查掺水加药，分析是否掺水过大或过小，加药不合理造成油井含水上升或结盐、结蜡。,对比变化，分析油井工况是否异常,静液面,根据油井供液情况分析工作制度是否合理，能否调整,分析封隔器是否正常或油井地层能量状况,含水上升（掺水？）,分析Cl-含量变化,检查掺水池,检查水咀,检查水表,如落实是掺水过大，调整掺水量,掺水过大，造成油井含水上升，油量下降，调整掺水量，由5方1方。,液量下降（结蜡？）,B井生产数据表,油井结蜡，造成油井液量下降，油量下降，恢复加药制度。,蜡卡：a.上下行负载线均出现不规则圆弧波；b.上下行负载线均超过理论值；c.严重时上行负荷巨增巨减，下行负荷巨减巨增；,液量下降（泵漏？管漏？）,光杆开始上行但活塞还未运动的瞬间-光杆加载,光杆和活塞都在上行,光杆开始下行但活塞还未运动的瞬间-光杆卸载,光杆和活塞都在下行,理论示功图,1.正常：a.基本呈平行四边形；b.左上角和右下角负载线常有振动波纹；c.深井中力传递滞后及动载荷增大使示功图顺时偏转。,正常示功图,2.固定凡尔漏失：a.延长光杆减载过程，减载线夹角越大，下行线收缩越厉害，漏失越严重；b.右上角尖、左下角呈圆弧，曲率中心在示功图内或左上方。,3.出油凡尔漏失：a.延长光杆加载过程，加载线夹角越大，上行线收缩越厉害，漏失越严重；b.左下角尖、右上角呈圆弧，曲率中心在示功图右下方。,4.吸入和排出都漏失：a.上下行均不能有效加载卸载，示功图一般呈椭圆条带状位于理论值之间；b.漏失越严重示功图越窄。,液量下降（供液不足？）,对应注水井下调水量,注采井网不完善,供液不足,动液面下降,示功图供液不足,进行注采调整，如上调注水井注水量或分注增加目的层注水量，增加注水井点，完善注采井网等。,+,+,油井未见到注水效果,供液不足：a.减载线不能卸载只有活塞碰到液面才立即卸载；b.加载线和减载线平行；c.泵体内液面越低下行负载线越短，当上下负载线接近重合时将因冲满系数为而不出油。,没有充满,充满更差,充满极差,充满最差,液量下降（地层堵塞？）,井组注采井网较完善,注采关系较好,液量快速下降,地层堵塞,进行酸化等地层解堵。,作业污染或油井结垢,酸化,酸化,通过改变抽油参数，进行系统试井，取得不同采油压差下的产油量、含水、油气比、出砂等资料；根据取得的系统试井资料，进行综合分析，确定出合理的生产压差；如果没有系统试井资料，可根据经验或邻近同油层井的资料，选取合理的压差，以后在生产中再进一步验证和调整。,在油层供液充足的情况下，泵径、冲程、冲次三个参数决定了抽油井效率的高低。一般情况下，应坚持“长冲程、中等冲次、小泵径”的原则。,3564+45,Z16井原压裂规模不大，井区有能量基础，重复压裂。,1994年8月投产，初期日产油10.4t。累产油3564t。,压裂,该井2005.11投产344，目前日产液5.7t，日产油1.4t，含水75.4%，建议补孔32，1701.4-1703.6，1715.2-1718.4，5.4m/2层。,补孔32,补孔,332,333,对332以下打塞封堵，封隔器卡312，复射、单采332,卡堵水,主要是运用化学堵剂调整层间矛盾或大厚层的层内矛盾。,化学堵水,大修,W4-13-4井2005年12月因突然高含水，5天内日产油由正常时的6t0t，分析为套管漏失。查套后发现有三段漏点：78.19-87.85m；424.68-435.13m；635.61-742.05m；该井水泥返高724.5m。,W4-13-4井分析认为：该井套漏井段在水泥返高以上，有换套潜力。,2006.04大修换套恢复,2006.1.8-3.31大修换套，共换套725m。实施后效果良好，目前日产油9t，已累计产油2317t。,实例分析,该开发单元目前生产油井3口：28斜-2、28斜-3、28斜-4；正注水井1口：28斜-5。4口油水井生产、注水层位均为432.5，其中注水井28斜-5井原笼统注水，日配注50m3/d，2004年12月1日测吸剖432不吸水，435吸水100%，12月4日增注432，12月6日一级两层分注432、435，分别日配注40m3/d、40m3/d。,注水井措施效果分析,实例一,28斜-5井组注采对应曲线,28斜-4井采油曲线,28斜-2井采油曲线,28斜-3井采油曲线,井组注水井1口:B井,采油井3口:B1、B2、B3井，储量80万吨，体积系数1.12，密度0.86，地下原油粘度20毫帕秒。,实例二,要求：1、计算井组采出程度、采油速度、含水上升速度及上升率、流动系数、注水强度、月注采比、综合递减、自然递减。2、绘制出B井井组的注采对应曲线；3、根据所绘曲线，结合有关资料分析井组的生产动态；4、提出井组、单井下步的管理与调整措施意见及依据。,B井组单井生产数据表,采出程度：累积采油量与动用地质储量比值的百分数。它反应油田储量的采出情况。2000年底采出程度=（17260+18310+2580）/10000）/80*100=4.77%2001年9月采出程度=（17260+18310+2580+8541）/10000）/80*100=5.84%,采油速度：是指年产油量与其相应动用的地质储量比值的百分数,它是衡量油田开采速度快慢的指标。折算年采油速度=（0.4+8.5+7.6）365/10000）/80*100=0.75%,管柱不正常,水淹,注水见效,B井组生产资料汇总,对井组生产数据进行汇总,含水上升速度：指只与时间有关而与采油速度无关的含水上升数值。含水上升速度=（67.8-0）/9=7.53%含水上升率：每采出1%地质储量的含水上升百分数。含水上升率=阶段含水差/阶段采出程度差=（67.8-0）/（5.84-4.77）=63.4,注水