高等油藏工程讲义[稻谷书苑]

1、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？. 1教育教学 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？ 2教育教学 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

2、，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。 3教育教学 高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法 油气田开发的特点油气田开发的特点 (A) (A) 油藏的认识不是短时间一次完成的，需经历长期的由油藏的认识

3、不是短时间一次完成的，需经历长期的由 粗到细、由浅入深、由表及里的认粗到细、由浅入深、由表及里的认识过程。识过程。 (B) (B) 油气田是流体的矿藏，凡是有联系的油藏矿体，必须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。视作统一的整体来开发。 (C) (C) 必须充分重视和发挥每口井的双重作用必须充分重视和发挥每口井的双重作用生产与信生产与信 息的效能息的效能。 (D) (D) 油田开发工程是知识密集、技术密集、资金密集的工业。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)： 4教育教学 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

4、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。 5教育教学 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

5、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1620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。 6教育教学 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？ 7教育教学 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

6、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 。 8教育教学 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

7、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”。 9教育教学 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。 10教育教学 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

8、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。 11教育教学 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。 12教育教学 高等油藏工程：实

9、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) ciipc pyp ci ipc TyT i i g MyM 13教育教学 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)、

10、 (1-5) 凝析气 (1-6)、 (1-7) 2 ggpc 2 ggpc 9444.65556.1803333.93 2586.01034.06677.4 T p 2 gg 0765303565086774 PC p 2 ggpc 72222.393333.1838889.103T 14教育教学 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)

11、0 . 4 H 50 H 6 . 1 HC 9 . 0 Hc 33867.66yyyyyy HHpcpcpc * pc 1/yyTTpp pcpc TT NHHpcpcpcpc 1583. 11/yyyTTPp Npcpc 44149yTT 15教育教学 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 pc pr p p p pc Pr T T T 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

12、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。 16教育教学 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 T p V V C 1 g Rprpr R Rprpr prpr pcg TfTf Z TfTf TZp pCC 21 21 2 pr 21

13、2 27.01 经过一系列的推导，可以获得如下的表达式： 17教育教学 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： scsc sc sc R g TpZ ZTp V V B f P ZT B f4 g 104473 在实际计算时，通常取Zsc=1.0，而当Psc=0.101MPa， Tsc=293K时，由上式得： 18教育教学 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

14、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37.8171.2和压力为 0.10155.16MPa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： )exp(10 Y g 4 g XK 19教育教学 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： fg 5.1 fg 2 5556.101111.116 470106832.2 TM TM K g f 78.54777 35001.0M T X X

15、Y122 . 0 20教育教学 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。 21教育教学 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： 3946. 0lg3022. 0lg7447. 1lg 2

16、 bbb ppp 1 076. 1 6285.124 110625. 58213. 1 0876. 4 173. 0 2 816. 0 o g s b TR p 其中： 22教育教学 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： 23教育教学 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ppb时 1106585.

17、3/1 076. 1 exp 3 31 2 TCPCR o c gss 1019. 0lg110625. 51 076. 1 2488. 01 2 spsp o gpgs pT (2) 当ppb时 sbs RR 24教育教学 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： 5 10 815.2540 315.1784 118096.30075.28 p TR C o gsb o T o o o p

18、 V V C 1 25教育教学 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 929. 0 1 ln262. 0ln455. 0 78.17ln39. 0ln395. 0ln43. 14615. 2ln o sb bo R TppC 26教育教学 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

19、： s o V V B 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： 27教育教学 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 1 076. 1 1104286. 61 2 321 o sso TRCCRCB 当ppb时 boobo ppCBB1 28教育教学 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

20、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 。 os go t V VV B 经过一系列推导得原油的两相体积系数为： ssbgot RRBBB 29教育教学 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： 1089. 13 . 0 109 . 2 5 . 0 2 0015161. 0 105625. 01274. 0 lg1735. 0lg4726. 0080135. 0ln p

21、TR B BBB g os t ttt s R 30教育教学 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： 78.17lg5644.0 5497.3 02.51lglgT o od (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： 338. 0 515. 0 738.26037. 3 825.17408. 4 s s B odo RB RA A 31教育教学 高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法 储层流体高

22、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： ppm p p m b obo 013024. 0513.11exp429.956 187. 1 32教育教学 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： 285854.0 78.170710636.0 10 TS swp sw R R 2 17825. 0C

23、pBpARswp 33教育教学 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： 3 7 2 4 2 78.17101654. 278.171091663. 1 78.171012265. 60488. 8 TT TA 3 10 2 7 53 78.171094883.278.171005553.3 78.171044241.710969124.9 TT TB 4 9 3 67 2 47 78.171037049. 278.171034122. 210 78.171053425. 878.17130237. 079337.

24、 810 TT TTC 关于其它符号说明见第12页 34教育教学 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： sww RTCTbAC049974. 01328 . 1328 . 1104504. 1 2 4 关于其它符号说明见第12页 pA 2 109435. 18546. 3 pB 52 109183. 610052. 1 pC 75 102763. 1109267. 3 其中： 35教育教学 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

25、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： wpwtw VVB11 关于其它符号说明见第13页 2 6 43 78.171078412. 1 1040104. 2107325. 5 T TVwt 265 297 1074029. 41020574. 5 78.171054435. 678.17100987. 5 pp TpTpVwp 其中： 36教育教学 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： B wi TA328.1

26、332 1072213. 8313314. 040564. 8574.109SSSA 4635 242 1055586 . 1 1047119. 5 1079461 . 6 1063951 . 2 12166. 1 SS SSB 37教育教学 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： 253 105342.6108443.59994.0pp wi w 当地层压力小于68.95MPa时，其精度为96% 38教育教学 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

27、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： 265 1006254. 31061464. 4996732. 0TT wp 264 1006254. 31010546. 508388. 1TT w 39教育教学 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： 11 3 10 2 98 3 7 2 6543 713722 65431 21211 3 00002. 0/ 2 4 . 02 . 0exp10895. 6 AM

28、AMAMALALALATAHH CCACAHH CCCCHH HHHHCCNNNAp HCNd 关于其中的Ai等参数见14页。 40教育教学 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 WGRqq gw 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。 CTAWGR B 105625.032.0106019.1 4 p A 0278.418 4 . 3 242 107752. 4108537. 32147. 3ppB 2 757.1483.01SSC 41教育教学 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

29、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。 42教育教学 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： 0427. 1 8368. 0 sc n i ci n 1

30、1 n i i n i ici h h 1 1 算术平均: 厚度加权平均: 43教育教学 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： scsc scsc TZppA LTZpq K 2 2 2 1 2 44教育教学 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

31、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)： 2 2 2 1 200 ppA Lpq K air scsc 45教育教学 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。 K KK Vk 1.8450 46教育教学 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

32、分布, 算术平均： 厚度加权平均: nKK n i i a/ 1 n i ii n i i ahhKK 11 / 47教育教学 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： n n GKKKKK 321 n K K n i i G 1 lg lg n i i n i ii G h Kh K 1 1 lg lg 48教育教学 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： n i i H K n K 1 1 n i i i n i

33、 i H K h h K 1 1 （4）概率平均渗透率 K50 49教育教学 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 min max K K Kmm 50 max K K Kmm 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： 50教育教学 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 dpV dV C p p f 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

34、 改变单位压力单位孔隙体积的变化率，表示为： 51教育教学 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 42359. 1 )8721.551 ( 014104. 0 f C 2 胶结灰岩的有效压缩系数 9299. 06 )1047664. 21 ( 7 .123 f C 52教育教学 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 fr CC 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： Vdp dV C p r 二者的关系为（岩石有效压缩系数与

35、岩 石压缩系数的关系）： 53教育教学 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 )( 0 CSCSCC oiwwift 岩石的总压缩系数定义为，压力每下降1 MPa,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： 54教育教学 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。

36、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。 55教育教学 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 4 1 wi o ro S S K 22 1 1 1 1 wi o wi o ro S S S S K 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： 56教育教学 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

37、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： CS SSS E EE K K o wigc ro rg 0 1 4556.00435.0 而 其它方法参见第23页 57教育教学 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： i i Or ri r WWW OrWW WW WOW WiW WO W SSS SS SS SS SS K 6 . 3 9 . 2 56556. 0 1 010874. 0 1 035388. 0 (2-41) 58教育教学 高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法

38、储层岩石物性参数估算及实测数据处理 WiWWi i iWi WiW r SSS SS SS SS S SS K WW OrWW OrWW WO W 12484. 1 1 58617. 0 1 5814. 1 9 . 291. 1 OrWOOrW OrWWi OrWO OrW OrW Wi O WO rO SSS SS SS S S S S K 16318.2 11 1 76067.0 0.2 8.1 (2-42) (2-43) 59教育教学 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 4 11 98372. 0 rgi rg i g r OW OO W O

39、 O O SS SS S S K rgrgiggrg rgrg Wi RCR g rg OWCO O O SKSSSS SK S SS K 1/ 7794. 2 1 1072. 1 2 (2-44) (2-45) 60教育教学 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 43. 0 15. 2 1 51371. 00020525. 0 a WiW WiW r K SS SS K WO W (2-46) 4 2 1 413259. 0 1 32797. 0 1 29986. 0 OrW OrW OrW WO W SS SS SS SS SS S SS K Wi

40、WiW WiW Wi W Wi WiW r (2-47) 61教育教学 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 11 2624. 1 OrW OrWO OrW OrWO WO O SS SS S SS K Wi r 2 4 11 93752.0 rgWi rg Wi g ro O OO O O SS SS S S K (2-48) (2-49) 注意：公式2-49等号的左边！ 62教育教学 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 5.02 2 1 1 1 1 1 02589.0 1 0053.8 1 8655.1

41、a Wi grgi Wi grgWi gg Wi rggg rgrg Wi gggg rg K S SSS S SSS SS S SSS SK S SSS K COW CO C OC O C O (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。 63教育教学 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 64教育教学 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

42、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 。 65教育教学 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2829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 66教育教学 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

43、估算及实测数据处理 三、实例 第2830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 67教育教学 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。 68教育教学 高等油藏工程

44、：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 a wrw SK b wro SK 1 油水标准化相对渗透率的定义及表达式： orrw rw rw SK K K wiro ro ro SK K K orwi wiw w SS SS S 1 其中： 69教育教学 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 orrwrwrw SKKK wirororo SKKK wiorwiww SSSSS1 * 同时，可获得： wrw SaKlglg

45、wro SbK1lglg 两边取对数后可以得： 70教育教学 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： r P c cos2 r P c cos102 3 71教育教学 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

46、管压力曲线就是毛细管压力与湿相饱和度 的关系曲线。 72教育教学 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 KP SJ c WD cos 1000 wi wiw WD S SS S 1 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 73教育教学 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 K ASP B WDo 1000 cos 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

47、的表达式则可反 求储层的平均毛管压力曲线，即 74教育教学 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。 75教育教学 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

48、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。 76教育教学 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 %100 max max S SS W R E （4）退出效率Wg： 77教育教学 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

49、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 78教育教学 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。 10/ 958525155 DDDDDDm 3/ 845016 DDDDm

50、79教育教学 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 6 . 64 5951684 DDDD S P （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 80教育教学 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 2575 595 44. 2DD DD K P （6）峰态（Kp）， 是峰度程度的量度，也就 是孔隙分布

51、中尾部孔隙直径展幅与中央部分孔 隙直径展幅的比值： 81教育教学 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 100/ ii mSD 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 2/1 2 100/ imi SD （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。 82教育教学 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

52、 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）： 83教育教学 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 maxmax max Sr dSSr S o （2）孔隙几何因子Ge： n i wicc SP n G 1 lnln 1 84教育教学 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 %100 11 11 1 2 1 2 2 1

53、 2 i n i icic i icic n S Pp S PP K 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。 85教育教学 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： d LL RR c pp cos cos 1 cswi LL RR c pp cos cos 2 问题：如何转换？ 86教育教学 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

54、度的计算 ow c p h 1 1 100 12 hhhow 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 ow c p h 2 2 100 87教育教学 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。 88教育教学 高等油藏工程：实用油藏工程与动态

55、分析方法 储层岩石物性参数估算及实测数据处理 V max K min K KK / 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。 89教育教学 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 (1)作图:绘制 VKK/ qKK/ 或者关系曲线 (2)确定临界流速 %5 1 1 iK iKiK (3)判断速敏程度 若 7 . 0/3 . 0 7 . 0/ 3 . 0/ maxmin maxmin maxmin KK KK KK 速敏程度强 速敏程度弱 速敏程度中

56、90教育教学 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. 91教育教学 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 7 . 0/3 . 0 7 . 0/ 3 . 0/ fw fw fw KK KK KK水敏程度强 水敏程度弱 水敏程度中 9

57、2教育教学 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。 KK / ppmC c C 93教育教学 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 (1)作图:绘制pHKK/ 关系曲线 (3)判断酸敏程度 若 酸敏程度强 酸敏程度弱 酸敏程度中 (2)确定临界pH值 %5 1 1 iK iKiK 对应的pH值 (3)计算损害程度及渗透率比(2-107、108) 7 . 0/3 . 0 7 . 0/ 3

58、 . 0/ KK KK KK 94教育教学 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。 KK / C pHpH 95教育教学 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 (1)作图:绘制 VKK/ qKK/ 或者关系曲线 (3)判断碱敏程度 若 碱敏程度强 碱敏程度弱 碱敏程度中 7 . 0/3 . 0 7 . 0/ 3 . 0/ KK KK KK (2)确定临界pH值 %5 1 1 iK iKi

59、K 对应的pH值 96教育教学 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。 97教育教学 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

60、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。 98教育教学 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12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