油藏工程原理与方法课件

姜汉1、混相与非2、驱替与3、稳定与不4、为什么要计算开计算注水开发指标的方1234种经1维不稳定2异情况3水锥4水开发56改善注水开发效果的水动力学方

§2-1维不稳定驱毛管力和重力使流体饱和度在纵向上达到瞬时平§2-1§2-1本节讨12水开发3水开发45具有可流动初始饱和度下的水驱动6§§2-11管力下的出口端面（含水率已知端面面积A，渗透率为K，流

、度

已知定律可以qkA 对于

kkroA

gsin 对于水

kkrwA

gsin qtqoqo(1fw)

qwfw kkroA

gsin

令o

为油的流 kkrwA

令

qw

xwgsin －（1

)

gsin w ww

gsin两式相减 A

f f A

Po

(

pcpopcpo —

(

1)

)g —

(11)Pc )g

w(

)gsin －1ffo

qx

APc )gsin f

Pocgwww xoqt

qt

o流体物性参数、油水相界面情况、地层性

gsin

1

w

wo

PcPc

gsin

oA

o 地层倾角的范围不同，重力差起的作 gsin （<α<2）向上驱油——g 为负值分流量方程的简化当不

gsinf

(1

) (1oAgsinw 当不考虑毛管力、重力因素或者地层时 P c oAc

gsinf ww wkrw(Swkrw(Swwkrw(krw(Swkrw(Swwkrw(Sw)ww wfw

w

kro(sw)1

kro(sw)krw(swkrw(sw1krw(swkrw(sw100分流f'fx

qt

fw

为含水率对含水饱和度的导0 也称为含水上升0

(

fw

( )

t w

w

sw

qtfw(dt

A wsw

12水开发3水开发45具有可流动初始饱和度下的水驱动62、恒速注水动态

已知：L;Aowkro注入速度恒定Qi，刚性驱替,地层水Qi

Qw fwWiNpQi

Wpt~x WiNpAxfSwSwiQi对于任意的区间（x1－x2）的平均饱和度swA

sw x2x1x2x

w2ssw

x2x

w x2 swx swx swwwx2

x

qt01

qi

11

w)sww＝qi fsw2w

＝qit 总的表达

Af

w 为 sw为

sw

x x

sw

w w1

x x2 x2x

x2

ssx wx w qit(fw2fw121A( x21 对应的X1、X2分别为0和Xf。对应为最大含水饱和度Swmax和前缘含水饱和度ws＝x2sw2x1w

qit(fw2fw1x2

A(x2x1ws＝xf 0sww

qit(fswfswqit(fswfswqit(fswffSw

qit(1fswfqit(1fswfAxQxfw't qi0qtfw' '

fffw WiN

t

SwiQi

Qw fwWiNpQi

WpWiNpQitALSwSwiQoQi(1fswfttNQiQi QwQi QoQi(1fw)NpALswswc

WiQi

WpQitNpRRNNALswswcw Sw2Swf；即可求出出口端的fw、Qo、Qwssx wsx w qit(fw2fw121A( x21ws＝x2sww

x1sw1qit(fw2fw1x2x

A(

x1Lsw2

0

qit(fw2sw

Lqit(1fw2

A(Lqit＝

swsw2＋Qn(1fw2ssww＋(1fw2fw ww ww＋(1fw2fw

fw含水率一阶ffwswsw1w

sw一阶导数是过Sw2、fw2WWiQitALQnALfRN

w (1swcw对应任意出口端饱和度的t

f ALf

sw计算恒速注水动态的步骤——见水 计算恒速注水动态的步骤——计算恒速注水动态的步骤——恒速注水实1001000.101.0000.0000.300.3730.0700.400.2100.1690.450.1480.2260.500.1000.3000.550.0610.3760.600.0330.4760.650.0120.6000.700.0000.740计算见水前后的油藏krw(Sw 分流量曲线计

() 11w w1001000.1001.0000.00000.3000.3730.0700.27290.4000.2100.1690.616790.4500.1480.2260.753330.5000.1000.3000.857140.5500.0610.3760.924970.6000.0330.4760.96650.6500.0120.6000.99010.7000.0000.7401100水饱和含100水饱和含水 度186420864200含水饱和0无因次注水平均含水饱和10210 含水饱和含水含水率导含水无因次注水导平均含水饱和1流量方234前缘推进方程的恒速与恒压关系5具有可流动初始饱和度下的水驱动6缘推进方程解的局 已知：L;;A;o;w;kro;

)水前：产量，含水，累积产油量，累积注水量、采出度等指标随时间的分三步求解动初始时注水注水没有突破见水以后的动 koA

Kkro(Swc)A(

Pp0 0分三步求解动初初始时注水没有突破见水以后见水以后的动见水之

kkroAdP

kkrwAdPw dxw总液量：q（krokrw）kAdP dxqtqtrdPdxr

kro

dP qtrkA

qtdx 积分上下限：x＝0x＝LL1qdx tqkA(PiPpt

kA(PiPpL 1L r

L0～krokrw～Sw～

r1dxr1r1r

0kA(PiPp

kA(PiPp

qt

1L L

L0L

1qkA(pip)t1qkA(pip)t1r纯油Swc是常1

L0

x

1dx

x

x1dx LL

1(L f 0

x dx x dx (Lxf xr

1(L 1

fft0qtx

qt Lff 1df'ifsw

LQifxr1dx0

x1LQdf 0x

'ff

1LQdf f

1LQdf

分流量曲分流量曲18765 32010 f

n1

1)(1))'))'f

1df

i

i2

[(

(

i1sw数值积 是一个常xxr1dxLQnr1dfswx00xr1dxxfswf0 dx (L 总平均视粘度

1 0

1(LxfL总平均视

1

xfL

1(L L1xL1xL LQf

1 1x

1

1r11Q' 总平均视粘度

11

11f

计算该前缘下

qt

kA(pippr此时的产量即等于注水速r如何计算前缘推到xf处需要的时

1q0

0N

t1

Np1N (qq)/

t

Np2N

iQni

Qn1

i q)/ it1 t1Qn1Qn

ntn

qt p也可以采 上的求法 p

2(Qn1Qn

qn1q 分三步求解动初始初始时注水没有突破见水以后的动见水后即对应出口端的任意含水饱和度下的油藏动关键还是求解地层中平均油水视粘度，比见水前简fL

sw

1df'f'

sw

sw

0

f

0 tw tQLQf

qt0

fw2i

fsw

1df1

fswf

Q

1df

f'sw' f'sw'0

fsw分流量曲1分流量曲10876543210 计算出口端任意饱和度下ttn1tn2(Qin1Qinqn1qtt恒压注水动态预测步骤——3、计算从最大含水饱和度到前缘含水饱和度恒压注水动态预测步骤——见水89、计算对应出口端饱和度下的平均视粘10、计算该饱和度下的产液速度，产油速度，产水速速度，含11、计算对应饱和度下的累积产油量，采出程度12、利用B-L方程求无因次注入倍数，确定累积注水产水量13、计算对应饱和度端面的开发14、重复9-13步骤，直到出口端的含水达到9815、整理计算结果，绘制相应的实例分析某油藏宽91.44 m，厚6.1m，长304.6m。油藏水平，：0.15，k：200毫 油，生产压差3.448MPa，计算注水开发动态。取值：a1=1.0;a2=0.78m=2.56相渗曲线及相关参数解析方法计kroa1(1swD

SwSwc nkrwa2n

1Sor

Aa1a2fw nA(1 B n1(1

)m n(1

)m1

1Sor w

n[Sn

A(1 m 1001001含水饱和相对渗透10876543210876543210 含水饱含水上升分流量曲1分流量曲10876543210 4343210出口端饱和度43210123无因次注入倍数视粘平均视粘度计算从最大含水饱和度（1-SOR-SIW）到前沿含水饱和（SWF）下，关于视粘度的积分，是一定值。将地层见水前分成距离产量（产量（计算不同的出口端含水饱和度下的产液量,产油量,产水量,;0000R50.00047.00041.0039.0120.37037.05035.04034.02032.01031.0..2.316.31.3..0.474.36.370.5.5..0.0.6....0.4..480.490.分流量恒速注水恒压

生产压差产液量在 'xwqtdtLQnfw0产量和压差之间都符合下述的规qkA(pipp)kA(pipp

r1r0生产压差、产液量、两者之间可以相互控制分流量如果在初始的情况下，含水饱和度大于束水开发，油藏的动无论恒速还是恒压注水，都应求解前缘饱和度和平均饱qoqt(1fwiqwqtfwiqtdtqtfwidtSwSwittL qttqtfwidttSwSwiL o 0 QnfwiQn

SwSwi0111SwSwSwi(1fwi 1fwi SwSwi分流量刚性驱替简单计算油藏注水开发需要掌含水上升率，平均视粘度的概念能够求解基本的开发指标（特殊点）解性分流量、驱替、稳定不稳定、混相、含水率、含水率、视粘度、平均视粘度、无水采油期、11维不稳定23水锥4水开发56改善注水开发效果的水动力学方本节的1藏的重2藏的重3力分异流动时的相对渗4油藏动态11 Sw2hb(1Sor)(1hbkroz(1hb)k krwzhk KkrozA

KkrwzA 1 h(1Sor)(11

kroz(1hb)k

hkw

KkrozAo o

w KkrwzAw

krwz/

令M'令

krw'/QwzwQwz /

/w

/k /

kro'/

端点流度

/

(1h)k'/ M

/

k /

1 wkroz/fwzM1fwzM1(M''

w Mh(1hb)k'/ hMhb1fwz率fwz

M1(M'b(1 )(1hb

h w

1sorb所b所以

M(1(M'1)hb M

hb

1Sor

(1SorSwc)(1(M'1)hbSw2hb(1Sor)(1hb)SwcM

1(M

M(1SorSwc)(1(M'1)hb由B-L

Qi

Qi(1SorSwc)(1(M'1)hbM注水刚刚突破时注水刚刚突破时(hbQ(1

Swc

找出了iSwzSwz

M(1fwz2)Qi

M(1SorSwc)(1(M'1)hb由B-L

Qi2

(1SorSwc)(1(M'1)hbM注水刚刚突破时注水刚刚突破时(hbQ(1

Swc当hb＝1时，(Swz2＝1－S当hb＝1时，(Swz2＝1－SorSwzSwz

M(1fwz2)Qi

本节的主要1藏的重2藏的重3重力分异流动时的相对渗透dytan tan dytan 在稳定驱替条件下，在油水界上 Kk'A qo o Kk'A qw wwgsin Kk' Kk'

qtqt

wgogq

)(pwpo)

)g Kk' Kk' q

)(

po)(wo)g(wo)gβ 在垂向平衡条件pc g h

dhcosdy

gcos k w( o rw1)

cgkAKkk

( k(

Kk

g]g]gk qt g((k//w1)Kk'Ag1k(odxdytanM1G'G稳定条件GM'

临界条

GM'((M'1)G(1dx(k//wk1)Kk'Ag (1odx '''//GKkAgβ dytan 'g(M'w

当M’=1时，无条件当M’>1时，有条件稳本节的主要123力分异流动时的相对渗4在地层的截面上进行厚度 平均，得到平均的参数Swzhb(1Sor)(1hb)Swchbkrwz(Swz)hk

Swz1SorSwckroz(Swz)(1hb)k krwz(Swz)hbkkrwz(Swz)hbkkroz(Swz)(1hb)kSwzhb(1Sor)(1hb)Swch Swz 1 krwz(Swz)hbkrw(Sw)(1hb)krw(Swkroz(Swz)hbkro(Sw)(1hb)kro(Swkrwz(Swz)

Swz 1 (

)(1Sor

)k

1

厚度平均相对渗透率和厚度平均含水饱和度是线性关在稳定驱替条件下没有跃变前本节的主要123力分异流动时的相对渗透4当油藏存在多层时动态如何计剖面压力动时将层率进排于不的数，渗饱采厚度 平方程。AAB

fwz

uwxdz

uox

kwdpwdzkodpo A

dx B

dxAkw/wSorfwz

/ dz k/

AABkw/w

A(

Sor)dzA,B /

dz k/

w

mkmk fwzjwjmkn hjjmkjkrojjwo(1Sorj)jhj Swjmn jjmnjhjnjhkkmf jmkh 1MnkjmS(1Sor)hjhmjmnvvswz(mAfwz(m1)fwzmwz(m本节掌什么是毛管力重力垂向平衡，油水分布特征端点流度比第二章非混相驱替注水开发指标 底水 底水 底水§2－3底水锥进 底水 底水锥当qo小于临界产量qoc，w(rz在锥体内，popw

w

为常数，且考虑毛管力po(r,z)po

w(r,z)pwp

oo(r,z)gzo

ww(r,z)gzwo(o(r,z)gz)w(w(r,z)o((rz)gz)ogz (r,opo0opo0owpw0ww

(o(r,z)gz)ww(r,z)o((r,z)gz)owodo

gg dogwdogw r＝re处，油相中的势＝油水接触界面处e

o o

g

定义生产压差的势 常e

o o

g

D定义生产压差的势 常D定义无因次势D(rz)常数

(r,z)

o(r,

hDohD

令

/v(Dv

o/

z

z/

ggw 底水锥

g

De De

2krkro(swc)

horo

令 oo1 Booo1

kr

krkro(swc

D

Bo

D因为 D

DD 2gh2

)krkro(swc)

D o o

Bo DV

1 1

,b)

D

qocqocowk )oB , DD

De

qoc2gh2 )krkro(swc)

, B

5≤rDe≤800.1≤bD≤0.75 底水锥qqoc2gh2ow)krkro(swc)oB , , ) D1 )C(bDD

g(wo)kV(1MHDv r

tD

2 qoBo (hDv)BT1bD1b/g(wo)kV(1M

(tD)BT

(HDv)BT r(1bDqoBo

(

167(HDv)BT3(H

BT 72(HDvfwc/(fwcfwc/(fwc当

fwc当0.56

(

) 0.94lg 当t

fwc

BT§2-4面积注水开发指标12ii0.1178KKro(Swc(loga0.682dorwai0.1178KKrw(Sor(loga0.682dwrwaad油水粘度相同，刚性驱替（1）

i 0.1178KKro(Swco(loga0.682do 五点井

i0.1178KKro(Swcro(logdrowi0.1571KKro(Swcro(logdrow角边

i 0.1178KKro(Swc(1R)(logd 2 i 0.1178KKro(Swc[(3R)(logd0.1183)w 2 2w二、近ddd见水油水前沿到排油坑道力：R

ln f f排油坑道到生产井底力R 力R w1 w

2KhKro(S

1ln ) 2(m

内部产量＝驱动力 2KhKro(Swc fof