对油田开发规律的认识答辩课件

1、（一）科学划分油田开发阶段油田开发是一个漫长的过程，特别是大油田一般都要经历上百年的历史。石油的开采方法大体上经历三代：20世纪40年代以前是靠天然能量采油的一次采油阶段；20世纪40年代以后是靠注水、注气恢复或保持油藏能量采油的二次采油阶段；20世纪50年代以后，针对形形色色的具体油藏情况，提出了各种提高采收率新方法、新工艺、新理论，开始了三次采油阶段。漫长的水驱油田开发过程也需要科学的划分开发阶段，以便制定不同阶段的技术政策和经营管理政策。学者们认识了油田开发过程的客观规律，提出了两种科学划分水驱油田开发阶段方法，实践证明，两种方法相辅相成，互通互补，把油田开发过程描述的非常客观真实，既有

2、理论意义，又有实用价值。1、按产量的变化划分也就是按平均采油速度的变化把油田开发过程划分为四个开发阶段：一是采油投产阶段；二是高产稳产阶段；三是产量下降阶段；四是收尾阶段。2、按含水级别划分开发阶段含水（）低含水期020中含水期2060高含水期高含水前期6080高含水后期8090特高含水期90以后不同开采阶段的开发特征不同，相应采取的开发控制和调整措施也不一样。大体上各开发阶段的调控指标有十项。储量控制程度水驱储量动用程度可采储量采出程度含水上升率自然递减率地层压力保持水平动压力保持水平注水压力保持水平剩余可采储量采油速度注采比保持水平（二）油田开发基本规律1、油水两相渗流规律相对渗透率曲线它

3、反映了水驱油过程中把达西定律引用、推广到多相流中的基础参数的变化。它是从试验过程中得到的，它是研究水驱油机理的一项基本规律，也是评价油田开发效果的关键参数。到目前为止相对渗透率曲线大体有九项用途。油藏分析，特别是油藏模拟的重要参数；计算含水百分数，分流量；估算油藏含水上升率；估算采油指数、采液指数；判断润湿性；计算流度和流度比，包括端点流度比和过程流度比；判断束缚水饱和度；判断残余油饱和度；水驱特征曲线的理论基础。当然相对渗透率曲线还有很多问题需要研究，进一步发展研究的空间还很大，如长期水冲刷后相对渗透率曲线的变化；压力梯度对相对渗透率曲线的影响等等。2、采油过程中反映流体流量之间变化规律的水

4、驱特征曲线水驱特征曲线反映了水驱油田开发过程中累积产油量、累积产水量之间的统计规律，由于累积产油量、累积产水量、累积产液量、累积水油比、累积液油比、含水百分数之间的相互密切关系，研究工作者就在原始水驱特征曲线的基础上利用上述这些参数之间的关系来引申和发展出一组这些参数之间的规律性关系。用它们之间的不同组合绘制出关系曲线，在不同坐标上表示，就可出现易于定量描述的直线段，利用这些直线段的特征就可以预测出很多油田参数。到目前为止水驱特征曲线有70种，归纳起来我认为主要的有以下九种。对同样一组数据，用上述不同的方法处理所得到的油层参数差别很大，所以应用时要甚之又甚。水驱特征曲线具有可叠加性规律；在油藏

5、进行调整措施后有中途转折性的规律；水驱特征曲线直线段出现时间的规律性；特高含水期水驱特征曲线上翘规律；水驱特征曲线和油水相对渗透率曲线有联系，故一般认为“相渗曲线”是水驱特征曲线的理论基础。实践证明水驱特征曲线有以下几个特点：3、反映油田产量变化规律的递减曲线研究产量递减规律的方法一般是从总结油田生产经验入手，绘制产量与时间关系曲线，或绘制产量与累积产量的关系曲线，然后选择恰当的标准曲线或标准公式来描述这一段关系曲线。在此基础上，根据标准曲线和公式外推以预测今后的产量变化趋势。通过前人对大量油田实际生产资料的总结，提供给油田开发应用的递减曲线基本分类是阿尔普斯1945年归纳出来的指数递减、双曲

6、递减和调和递减3种类型曲线。由常规递减率的定义出发 这里为递减指数，为比例常数。三种递减曲线的形式决定3个参数，即（产量）、（递减率 ）、（递减指数 ）。当时为指数递减，此时当除和以外所有值时为双曲递减当时为调和递减在实际应用画出生产曲线时，有以下四种情况 ：如果是指数递减，与的关系曲线为一直线，如果是双曲递减或调和递减曲线为上凹的；如果是指数递减，与曲线为直线，如果是双曲递减或调和递减曲线为上凹的。如果是调和递减，与曲线为直线，如果是双曲递减或指数递减曲线为下凹的，如果是双曲递减曲线是下凹的。如果是调和递减，与的关系曲线为直线，如果是双曲递减或指数递减，曲线为上凹的，如果是双曲递减曲线是下凹

7、的。曲线（1）和（3）是计算产量趋势常用的方法，曲线（2）和（4）经常用来验证产量趋势。递减曲线法评估储量主要开发时间较长，有一定油水运动规律的油气藏，评估的储量具有时效性，一般最多为一年。一般采用结果偏保守的指数递减曲线法计算储量。4、反映开发过程中油层工作方式规律的流入动态曲线所谓油层工作方式，也就是油层中各种流体在油层多孔介质中在稳定流条件下从油层流入井底的规律。它是根据多种流体包括单相、两相，可压缩、不可压缩牛顿、非牛顿流体等在各种地下多孔介质中的稳定渗流微分方程式求解出的单井平面径向流动条件下油井稳定产量和压力值（或压差值）的关系式或关系曲线，也叫指示曲线或叫IPR曲线。根据该关系式

8、可求出油、水井的采油指数、吸水指数及井附近的平均地层参数等。这种根据油井产量、油层压力、井底流压建立产量和生产压差之间的关系就是过去所说的稳定试井，它是通过人为地改变油井工作方式，在各种工作方式下测量其相应的稳定产量和压力值，根据这些数据绘制出指示曲线或叫IPR曲线，并列出流动方程。5、反映油藏开发过程中单井瞬时压力变化规律的压力恢复（降落）曲线油井压力恢复（降落）曲线就是通常所说的不稳定试井曲线，它反映了流体在地下多孔介质中渗流的一个基本规律。就其范畴来讲属于地下渗流力学的反问题。压力恢复曲线试井是运用已知的渗流规律来分析、判断、推测多孔介质的情况如渗透率、流动系数、导压系数、油层边界等。如

9、给这种不稳定试井方法下个定义，可以这样认为，以渗流力学理论为基础，以多种压力测试包括流量测仪表为研究手段，通过对生产井和注入井测油层压力恢复及降落曲线或井间层间干扰曲线，来研究油层各种物理参数及生产能力的方法。（1）试井工作的用途计算地层参数，包括流动系数、导压系数、储油系数、表皮因子、完善系数等等；计算地层压力，包括原始地层压力、目前地层压力、平均地层压力、边界地层压力、分层地层压力等；探测油藏边界，计算油井泄油半径，确定断层位置等；计算油藏储量参数；检查油、水井地层处理或增产措施效果。（2）常规试井方法的不足之处常规试井方法以20世纪五、六十年代发展起来的霍诺法和MDH法比较有名，但存在的

10、不足之处是：常规试井法以分析中、晚期试井资料为主，要求关井测压时间较长，对低渗透油藏来说要取得中、晚期资料很困难。分析压力恢复曲线时，发现半对数坐标上的直线段的起始点很难准确地确定，而直线段判断错误必将影响分析结果。曲线中期资料只能获得反映总的油藏状态的参数，而不能取得井筒附近的详细信息。当井筒存储（续流）影响很大，井筒附近地层严重污染时，增加了使用常规试井法的困难。（3）现代试井分析方法的主要特点对井筒存储（续流）和井壁污染对压力动态的影响进行了研究，从而提出了更完善的模型和边界条件，考虑了所有的压力测试数据即早期、中期、晚期数据，因而能对短期试井资料进行分析。在双对数坐标上按无因次压力和无

11、因次时间之间的关系绘制理论的典型曲线，将实测数据画在双对数图上与理论模型的典型曲线拟合，得到油藏特性的定量信息。无因次理论典型曲线强调各时期的特征形态。实际曲线和理论曲线的对比，可为判断流动状态提供定性信息。从20世纪六十年代末开始研究现代试井分析方法。这种方法的主要特点是：近年来随着油田开发工作的发展，又发展起了水平井试井、数值试井等研究工作。6、反映油层孔隙结构特征规律的毛管压力曲线通常可以把孔隙介质中的毛管压力简单地定义为两种互不相溶流体分界面上存在的压力差。因孔隙中或毛细管里，由于毛管表面对两相流体的润湿性不同，而形成弯液面，这样两相之间也形成压力差，这个压力差就是毛管压力。由于非润湿

12、相界面总是凸形，所以非润湿相压力大于润湿相压力，故一般把毛细管压力写成非润湿相压力减去润湿相压力，并为正值。式中：毛管压力，分别为非润湿相压力和润湿相压力（1）毛细管压力定义毛管压力在孔隙介质中可以表示成润湿相，也可表示成非润湿相饱和度的函数即。毛管压力曲线反映了孔隙的大小分布，最大的孔道半径，润湿性和所含的两种流体的界面张力等。为了进行类比把平均曲率与渗透率、孔隙度相结合，把毛管力和饱和度的关系无因次化，而得到莱弗里特的J函数。这样就可以把一个储层的所有毛管压力数据以J函数来表示，就可减化为一条单个曲线了。毛管压力还不单纯是饱和度的函数，它还取决于孔隙介质的饱和顺序，这就是毛管压力的滞后现象。当润湿相驱替非润湿相时，即润湿相饱和度增加的过程为吸入过程；而非润湿相驱替润湿相时，即润湿相饱和度减少过程为驱替过程。这两个过程的流体分布状况是不同的，所以毛管压力是饱和度的多值函数，随饱和历程变化而变化。（2）毛管压力曲线的测定方法（3）毛管压力曲线的用途测定