油藏工程基础全册配套最完整精品课件2.ppt

1、油藏工程基础全册配套最完整油藏工程基础全册配套最完整 精品课件精品课件2 油藏工程基础 附一附一 油气藏概述油气藏概述 一、圈闭一、圈闭 能够阻止油气继续运移、并能能够阻止油气继续运移、并能 遮挡油气，使其聚集起来的地遮挡油气，使其聚集起来的地 质构造。质构造。 特殊地下储油容器特殊地下储油容器 第一节第一节 油气藏定义油气藏定义 地层地层 砂岩砂岩 泥岩泥岩 碳酸盐岩碳酸盐岩 岩浆岩岩浆岩 形态：水平、倾斜、褶皱形态：水平、倾斜、褶皱 矿物：石英、长石、云母矿物：石英、长石、云母 物性：颜色、粒度、孔隙物性：颜色、粒度、孔隙 储集层储集层 非储层非储层 孔隙开度较大的岩石层孔隙开度较大的岩石

2、层 孔隙开度较小的岩石层孔隙开度较小的岩石层 水平、倾斜储层无法聚集油气水平、倾斜储层无法聚集油气 储集层储集层 盖层盖层 遮挡物遮挡物 构成要素构成要素 岩石岩石 圈闭圈闭 遮挡物遮挡物 盖层盖层 储层储层 Oil 盖盖 层层 阻止油气向上运移阻止油气向上运移 遮挡物遮挡物 阻止油气侧向运移阻止油气侧向运移 碎屑岩碎屑岩 岩石岩石 粗、细粗、细 结晶岩结晶岩 粗砂岩粗砂岩 碳酸盐岩碳酸盐岩 细砂岩细砂岩 泥泥 岩岩 孔隙大孔隙大 储集层储集层 粗砂岩粗砂岩 碳酸盐岩碳酸盐岩 细砂岩细砂岩 泥泥 岩岩 孔隙度大孔隙度大 渗透率高渗透率高 孔隙小孔隙小 盖层盖层 遮挡物遮挡物 渗透率低渗透率低

3、粗砂岩粗砂岩 碳酸盐岩碳酸盐岩 细砂岩细砂岩 泥泥 岩岩 圈闭参数圈闭参数 溢出点溢出点 闭合高度闭合高度 闭合面积闭合面积 Dsp 溢出点溢出点 h 圈闭容积圈闭容积 ht At 闭合高度闭合高度 闭合面积闭合面积 Vct=Ath (1-swc) 二、油二、油藏藏 Oil Water WOC 单一圈闭中的油气聚集单一圈闭中的油气聚集 圈闭中被油气占据的部分圈闭中被油气占据的部分 WOC：Water-Oil Contact Water-Gas-Oil GOC： Gas-Oil Contact WGC：Water-Gas Contact 油藏参数油藏参数 含油面积含油面积( (Ao) ) Ao

4、ho 油柱高度油柱高度( (ho) ) 油水界面油水界面 油藏容积油藏容积 Vc=Aoh (1-swc) 圈闭容积圈闭容积 圈闭充满系数圈闭充满系数 If =0 If 0 空圈闭空圈闭 油气聚集油气聚集 Vct=Ath (1-swc) 油气藏形成油气藏形成 =01 油藏容积油藏容积Vc=Aoh (1-swc) ct c V V If =1 If 0 油气外溢油气外溢 下倾方向来油下倾方向来油 上倾方向聚集形成油藏上倾方向聚集形成油藏 可能有油气聚集形成油藏可能有油气聚集形成油藏 圈闭充满圈闭充满 圈闭有油圈闭有油 Oil Oil Oil Oil Oil 重力分异重力分异 差异聚集差异聚集 油藏

5、油藏油气区油气区油田油田油油气带气带 圈闭圈闭油藏油藏圈闭理论圈闭理论 T2 T1 + + - 钻探之前需对圈闭有效性进行评价钻探之前需对圈闭有效性进行评价 油源油源油藏油藏油气区油气区油田油田油油气带气带 油源油源油藏油藏源控理论源控理论 生生储储 盖盖 圈圈 保保 一、一、地质条件地质条件 遮挡物遮挡物 盖层盖层 储层储层 源岩源岩 熟熟 运运 第二节第二节 油气藏条件油气藏条件 初次运移初次运移 二次运移二次运移 源岩源岩 储层储层 盖层盖层 圈闭圈闭 保存条件保存条件 富含有机质的暗色致密岩石富含有机质的暗色致密岩石 有一定孔渗性质的岩石有一定孔渗性质的岩石 弱渗透性质的岩石弱渗透性质

6、的岩石 聚集场所聚集场所 油藏形成后不遭受破坏油藏形成后不遭受破坏 成熟成熟热、压作用，成熟热、压作用，成熟 运移运移源岩源岩圈闭圈闭 二、二、力学条件力学条件I统一的油水界面统一的油水界面 BA A B A B 三、三、力学条件力学条件II统一的压力系统统一的压力系统 任一点的折算压力都相等任一点的折算压力都相等 任一点的实测压力满足同一个方程任一点的实测压力满足同一个方程 D p Datum D p D p 岩石性质岩石性质( (储层储层) ) 圈闭类型圈闭类型 孔隙类型孔隙类型 流体性质流体性质 接触关系接触关系 第三节第三节 油气藏分类与命名油气藏分类与命名 一、一、岩石性质岩石性质

7、岩浆岩岩浆岩 碎屑岩碎屑岩 砂岩砂岩 碳酸盐岩碳酸盐岩 生物灰岩生物灰岩 变质岩变质岩 沉积岩沉积岩 结晶岩结晶岩( (裂缝裂缝) ) 构造圈闭构造圈闭 二、二、圈闭类型圈闭类型 岩性圈闭岩性圈闭 背斜背斜 地层圈闭地层圈闭 断层遮挡断层遮挡 地层不整合地层不整合 潜山潜山 地层超覆地层超覆 透镜体透镜体 背斜背斜 断层遮挡断层遮挡 岩性圈闭岩性圈闭 地层不整合地层不整合 潜山潜山 地层超覆地层超覆 三、三、孔隙类型孔隙类型 孔隙孔隙 孔隙孔隙( m) 原生原生 砂岩砂岩 裂缝裂缝( m) 溶洞溶洞(mm+ +) 次生次生 粒间粒间 粒内粒内 粒间孔隙粒间孔隙 裂缝裂缝 溶洞溶洞 单一单一(

8、(孔孔) )介质介质 岩石中只有一种孔隙岩石中只有一种孔隙 双重双重( (孔孔) )介质介质 岩石中有二种孔隙岩石中有二种孔隙 三重三重( (孔孔) )介质介质 岩石中有三种孔隙岩石中有三种孔隙 四、四、流体性质流体性质 轻质油轻质油0.85 干气干气200 中质油中质油 重质油重质油0.95 C p T 五、五、接触关系接触关系 边水边水底底水水 油、气、水油、气、水 WW 气顶边水油藏气顶边水油藏 气顶底水油藏气顶底水油藏 油环气藏油环气藏 油底气藏油底气藏 A 0.2 C p T 0.8 B E D 层状油藏层状油藏 块状油藏块状油藏 hoh ho10 108t 储量大小储量大小 110

9、 108t 0.11 108t 0.1 108t N 特大油田特大油田 大型油田大型油田 中型油田中型油田 小型油田小型油田 1001000 108m3 G 中型气田中型气田 小型气田小型气田 1000 108m3大型气田大型气田 300 104t/km2 储量丰度储量丰度 10 108m3/km2高丰度高丰度 中丰度中丰度 低丰度低丰度 210 108m3/km2 2 108m3/km2 g 6000m 60MPa 地面地面 ? ? 地下性质地下性质? 地面性质地面性质? 附二附二 油气藏流体油气藏流体 Gas Condensate Petroleum (pf, Tf) (psc, Tsc)

10、 Stock Oil Oil Solution Gas Natural Gas Natural Gas Stock Oil Crude Oil Solution Gas Condensate Natural Gas 第一节第一节 天然气性质天然气性质 一、一、组成组成 组分组分xi(%)组分组分xi(%) C188.22C60.15 C25.08C 7+ 0.13 C32.48N20.04 C41.45CO22.04 C50.41总计总计100.0 色谱仪色谱仪 N2 天然气天然气 烃类烃类(主主) CH4(主主) 非烃类非烃类 C2-C6 C7+(微微) CO2 H2S 天然气的色、味来自于

11、非烃物质天然气的色、味来自于非烃物质 混合物混合物: 烃类为主烃类为主, ,含有少量非烃物质含有少量非烃物质 轻质轻质 中间中间 重质重质 特征组分特征组分 xC185% xC1=7585% xC1= 5575% xC11.0 MC2= =30MC3 = =44 MCO2= =44 g g降低降低 四、四、体积系数体积系数 ZnRTpV p ZnRT V g 地下体积地下体积 sc scsc gs p nRTZ V 地面体积地面体积 gs g g V V B 体积系数体积系数 p ZT TZ p scsc sc p ZT TZ p B scsc sc g p psc =10-210-3 p Z

12、T TZ p B scsc sc g i i scsc sc gi p TZ TZ p B pi Bg 1 五、五、压缩系数压缩系数 ZnRTpV pV V c g g g p c 1 g pZ Z p 1 =(1001000) 10-4MPa-1 细管粘度计细管粘度计 p2 p1 q qCp g g =10-110-3mPa.s 七、七、粘度粘度 )exp(10 g 4 g Y XK Lee和和Gonzalez的经验公式的经验公式 ZRT pM gair 3 g 10 TM TM K g 5 . 1 g 2 5556.10111.116 )470(106832. 2 ) 78.54777 3

13、50(01. 0 g M T X )12(2 . 0XY 第二节第二节 原油性质原油性质 一、一、组成组成 组分组分xj(%)组分组分xj(%) C148.83C51.15 C22.75C61.59 C31.93C 7+ 42.15 C41.60总计总计100.0 色谱仪色谱仪 原油原油 胶质胶质+ +沥青质沥青质 烃类烃类(主主) CH4 非烃类非烃类 C2-C6 C7+(主主) 硫硫 杂质杂质 蜡蜡 原油的色、味来自于非烃物质原油的色、味来自于非烃物质 xC7+: 0.42% 特征组分特征组分 xC7+: 3.80% xC7+: 14.91% xC7+: 42.15% 重烃重烃(C7+)

14、干气干气 凝析气凝析气 轻质油轻质油 黑油黑油 井下取样井下取样 Well Oil Sample Gas Sample Separator 地面取样地面取样常规物性分析常规物性分析 高压物性分析高压物性分析 二、相对密度二、相对密度 V m o )( scscos Tpf， ws os o 地下密度地下密度 地面密度地面密度 相对密度相对密度 )(Tpf， os o= API= 34 轻质油轻质油 0.850.95 中质油中质油 0.95 重质油重质油 2034 20 中质油中质油 重质油重质油 API o 5 .131 5 .141 三、三、饱和压力饱和压力 实验测定实验测定(PVT筒筒)

15、Voi pi Vgs Vos psc Vg Vo Vob pb p 饱和原油饱和原油未饱和原油未饱和原油 地面脱气原油地面脱气原油 泡点压力泡点压力 Voi pi Vgs Vos psc Vg Vo Vob pb p 地层原油地层原油 四、四、体积系数体积系数 os o o V V B 定义定义 地面地面 os B os go t V VV B )(pf )(pg 0 . 1 ob B泡点泡点 Vgs Vos psc Vg Vo p Boi=Bti Bos pbpipsc Bt Bo B Bob 1.0 1.0BoBob BoiBt1+Rsi Bo=1.02.0 Boi Bos pb pi p

16、sc Bo Bob 1.0 oi oi 1 B B s 收缩率收缩率: 低收缩原油低收缩原油1.5 收缩性收缩性 五、五、溶解气油比溶解气油比 os gs s V V R 定义定义 ss R sb R 地面地面 泡点泡点 si R原始原始 =0 )(pf Vgs Vos psc 500m3/m3 0 0Rs Rsb pb Rs Rsb pi Rsi gssiot )(BRRBB osgsoso / )(BR obsbgsosob / )(BR 地层原油密度地层原油密度 泡点密度泡点密度 特征密度特征密度 os ob 六、原油密度六、原油密度 地面脱气原油密度地面脱气原油密度 os )( o p

17、f pbp o ob opb pV V c o o o pB B c d d o o o p c d d o o o 14 MPa10 Bo o )(1 iooio ppcBB )(1 boobo ppcBB )(1 iooio ppc )(1 boobo ppc 八、热膨胀系数八、热膨胀系数 TV V o o o 热力采油中有重要用途热力采油中有重要用途 九、九、原油粘度原油粘度 剪切应力剪切应力 F A y A F 剪切速率剪切速率 yd dv v v=0 实际测量实际测量 落球粘度计落球粘度计 os1000超粘原油超粘原油 粘度粘度- -温度曲线温度曲线 o T bT a e o 为热力

18、采油打下了理论基础为热力采油打下了理论基础 粘度粘度-压力曲线压力曲线 pbpi o ob os psc ob oCl- 一级一级 二级二级 Na+Cl- 大陆环境大陆环境 海洋环境海洋环境 大陆大陆 Na+-Cl- SO42- 海洋海洋 Cl-Na+SO42- Cl-Na+ Mg2- Na2SO4地面水地面水 NaHCO3地下水地下水 MgCl2 地面水地面水 CaCl2地下水地下水 地面水型寓水体大地面水型寓水体大, 能量充足能量充足 地面水型地面水型 地下水型地下水型 地下水型寓水体小地下水型寓水体小, 能量不足能量不足 实际上实际上, 水型与能量无关水型与能量无关 基本概念基本概念 1

19、. 天然气天然气 组成组成测量测量 2. ZStanding-Katz图版图版 pcppcppr TcTpcTpr 3. g MgMair 4. Bg 5. cg 特征组分特征组分组分组分 6. 原油原油 组成组成测量测量特征组分特征组分 7. o 8. 饱和压力饱和压力饱和原油饱和原油 未饱和原油未饱和原油 泡点压力泡点压力 9. 体积系数体积系数总体积系数总体积系数 收缩率收缩率 10. 溶解气油比溶解气油比 gssiot )(BRRBB 脱气原油脱气原油地层原油地层原油 11. 原油密度原油密度 osgsoso / )(BR 12. 压缩系数压缩系数 pV V c o o o pB B

20、d d o o pd d o o )(1 iooio ppcBB )(1 iooio ppc 13. 粘度粘度 测量测量粘温曲线粘温曲线 粘压曲线粘压曲线 14. 相图相图 15. 地层水矿物质组成地层水矿物质组成 矿化度矿化度总矿化度总矿化度 水型水型 Na2SO4 NaHCO3 MgCl2 CaCl2 第三章第三章 油气藏岩石油气藏岩石 油气藏油气藏 岩石岩石 流体流体 油油 气气 水水 第一节第一节 岩石孔隙度岩石孔隙度 岩石体积岩石体积孔隙体积孔隙体积Vp 一、一、定义定义 骨架体积骨架体积Vs 外观体积外观体积Vb VsVp Vb Vp+ +Vs= =Vb 体积孔隙度体积孔隙度 孔隙

21、面积孔隙面积Ap 固体面积固体面积As 总面积总面积Ab Ap+As=Ab b p area A A 面积孔隙度面积孔隙度 b p vol V V 孔隙段长孔隙段长lp 固体段长固体段长ls 总长度总长度lb lp+ls=lb b p line l l 线孔隙度线孔隙度 lineareavol 孔隙度是岩石最重要的物性参数之一孔隙度是岩石最重要的物性参数之一 绝对绝对 有效有效 孔隙度反映了岩石的孔隙发育程度孔隙度反映了岩石的孔隙发育程度 孔隙度通常指有效孔隙度孔隙度通常指有效孔隙度 b peff eff V V b pt abs V V 二、二、测量测量 Vp、Vs、Vb三个中测量任意二个三

22、个中测量任意二个 油测油测 Vp+ +Vs= =Vb 气测气测 三、影响因素及分级三、影响因素及分级 影响因素之一影响因素之一: 排列方式排列方式 立方体排列立方体排列菱面体排列菱面体排列 47.64% 25.95% 疏松排列疏松排列紧凑排列紧凑排列 影响因素之二影响因素之二: 粒度分布粒度分布 大颗粒大颗粒 47.64% 小颗粒小颗粒 47.64% 杂排列杂排列 影响因素之三影响因素之三: 应力作用应力作用 压实变形压实变形 颗粒大小不变颗粒大小不变, 排列方式变化排列方式变化 压缩变形压缩变形 排列方式不变排列方式不变, 颗粒大小变化颗粒大小变化 I I: 压实阶段压实阶段 D ln a

23、b = oe- D o I II: 压缩阶段压缩阶段 D ln a b = inh o c inh II III: 压熔阶段压熔阶段 成岩成岩 固有固有 = sc 取心过程取心过程 本体变形过程中的孔隙度不变性原则本体变形过程中的孔隙度不变性原则 D ln I II b c a 分级分级 30% = 0 30% =2030% =1020% =110% 1.0 超强非均质超强非均质 极差极差 min max ai 高均比高均比 max aa 第二节第二节 岩石渗透率岩石渗透率 L pA q 一、一、定义定义 L pA kq q p 渗透率渗透率: : 岩石允许流体通过的能力岩石允许流体通过的能力

24、 Darcy方程方程 孔隙度是岩石最重要的物性参数之一孔隙度是岩石最重要的物性参数之一 渗透率是第二个最重要的物性参数渗透率是第二个最重要的物性参数 二、测量二、测量 L pA kq q p k=D1D=1 m2 0.01mD 渗流指示曲线渗流指示曲线 三、影响因素及分级三、影响因素及分级 增大增大k增大增大 r增大增大k增大增大 k k r r k k 2 Kozeny-Carman方程方程 k1000mD k=1000100 k=10010 k=101 k1.0 超强非均质超强非均质 非均质好非均质好? 渗透率极差渗透率极差 min max ai k k k k k k max aa 单层

25、突进系数单层突进系数 k D kmax kmin k 孔渗关系孔渗关系 kbaln lnk 五、非均质和各向异性五、非均质和各向异性 均质油藏均质油藏 非均质油藏非均质油藏 f(x, y, z) =f(x, y, z) V 各向同性各向同性 x ky kx y kx=ky=kz x y 各向异性各向异性 kx ky kz x ky kx y x y 水流水流 压实压实 z y x k k k 00 00 00 k Ikk z y x k k k 00 00 00 k 3 zyx kkk k 各向异性程度系数各向异性程度系数 k 3 )()()( 222 kkkkkk zyx 各向同性各向同性

26、=0 各向异性较弱各向异性较弱 =00.3 各向异性中等各向异性中等 =0.30.7 各向异性较强各向异性较强 =0.71.0 各向异性超强各向异性超强 1.0 各向异性好各向异性好? 双重各向异性双重各向异性 x y x k x k 双重各向异性双重各向异性 xx kk 各向异性各向异性 xx kk x y z y x k k k 00 00 00 k z y x k k k 00 00 00 k z y x k k k 00 00 00 k z y x k k k 00 00 00 k双重各向异性双重各向异性 z y x k k k 00 00 00 k各向异性各向异性 kx=ky=kz

27、k k k 00 00 00 k各向同性各向同性Ik kx+=kx- 第三节第三节 毛管压力毛管压力 一、润湿性一、润湿性 OW rock OW rock 亲水或水湿亲水或水湿亲油或油湿亲油或油湿 润湿性是一个相对概念润湿性是一个相对概念 OW rock 亲水或水湿亲水或水湿亲油或油湿亲油或油湿 OG rock 润湿滞后或动态润湿润湿滞后或动态润湿 OW rock 亲水或水湿亲水或水湿亲油或油湿亲油或油湿 静态静态动态动态 OW rock 二、毛管压力二、毛管压力 woc ppp r p cos2 c 2r W O pc r woc ppp )( wc sfp pc sw 10 r p cos

28、2 c 三、曲线特征三、曲线特征 排驱压力排驱压力 饱和度中值压力饱和度中值压力 pcd sw10 pc r p cos2 c pc50 sw0 pc 0.50 swc10 pc 最小湿相饱和度最小湿相饱和度 转折压力转折压力 pct sw 10 pc 低斜直线段低斜直线段 主体孔隙特征主体孔隙特征 高斜直线段高斜直线段 微孔隙特征微孔隙特征 倾角倾角 sw10 pc 四、毛管压力转换四、毛管压力转换 sw10 pc r p cos2 c 实验室实验室油藏油藏 lab lablab clab cos2 r p res resres cres cos2 r p res lab lablab re

29、sres clabcres cos cos r r pp 2 2 lablab lab 8 r k res lab lablab resres clabcres cos cos k k pp clabcres pp 2 2 resres res 8 r k res lab res lab k k r r res lab lablab resres cos cos k k clabcres pp sw10 pc 第四节第四节 相对渗透率相对渗透率 L pA kq w ww L pA kq o oo 一、一、定义定义 qw qo p 绝对渗透率绝对渗透率: 单相单相 相对渗透率相对渗透率 k k

30、k w rw k k k o ro kr sw w o 1 1 0 0 ko 相渗透率相渗透率 kw )( wro sfk )( wrw sfk 二、二、曲线特征值曲线特征值 swc kr swcsor w o 1 1 0 0 sor 共渗区：共渗区：1-swc-sor If swcsorw.wet否则否则, o.wet 1. 端点饱和度端点饱和度 驱油效率驱油效率 2. 等渗点饱和度等渗点饱和度 swx kr swcsor w o 1 1 0 0swx If swx0.5w.wet 否则否则, o.wet 3. 等渗点相渗等渗点相渗 krx kro + krw 1.0 0.5 kr swcs

31、or w o 1 1 0 0 4. 端点相渗端点相渗 左端点左端点 swc krw=0 kro=1.0 右端点右端点 sor kro=0 krw=krw(sor) krw(sor)越大越大 水相渗流能力越强水相渗流能力越强 岩石亲水特性越弱岩石亲水特性越弱 曲线影响因素曲线影响因素 p c 、r 第五节第五节 岩石压缩系数岩石压缩系数 pVsVp Vb , ,p变化变化 Vs , ,Vp, ,Vb变化变化 p s Vp+ +Vs= =Vb ji i ij ij V V c ) 1( b b b V V c ss s s V V c pV V c p p p VsVp Vb p s VsVp V

32、b p s pV V c d d b b bp pV V c d d s s sp pV V c d d p p p cp、csp、cbp之间关系之间关系? pi Vs p Vs 石油开采石油开采 pV V c d d p p p s 1 c ss s s d d V V c s )2-3(1 E sp 1 cc cp=01 10-4MPa-1 co=1100 10-4MPa-1 cg=1001000 10-4MPa-1 实验结果实验结果 Hall图版图版 数值太高数值太高 与岩性无关与岩性无关 逻辑反转逻辑反转 Es=1 104MPa Es=10 104MPa Thanks 基本概念基本概念

33、 1. 孔隙度孔隙度体孔隙度体孔隙度面孔隙度面孔隙度 线孔隙度线孔隙度 2. 绝对孔隙度、有效孔隙度绝对孔隙度、有效孔隙度 3. 影响因素影响因素排列方式排列方式粒度分布粒度分布 应力作用应力作用 4. 统计方法统计方法均值均值变异系数变异系数 压实变形压实变形压缩变形压缩变形 5. 渗透率渗透率Darcy方程方程 6. 影响因素影响因素孔隙度、孔隙半径孔隙度、孔隙半径 7. 统计统计 8. 均质、非均质均质、非均质 10. 双重各向异性双重各向异性 11. 润湿性润湿性相对性相对性静润湿、动润湿静润湿、动润湿 9. 各向同性、各向异性各向同性、各向异性 各向异性程度系数各向异性程度系数 12

34、. 毛管压力毛管压力 r p cos2 c pc sw 10 pc r 13. 排驱压力排驱压力饱和度中值压力饱和度中值压力 最小湿相饱和度最小湿相饱和度转折压力转折压力 倾角倾角 clabcres pp 14. 绝对渗透率绝对渗透率 相渗透率相渗透率 相对渗透率相对渗透率 15. 端点饱和度端点饱和度 两相共渗区两相共渗区 驱油效率驱油效率 16. 等渗点饱和度等渗点饱和度等渗点相渗等渗点相渗 17. 端点相渗端点相渗曲线形态影响因素曲线形态影响因素 18. 岩石压缩系数岩石压缩系数 pV V c d d p p p sp 1 cc s s )2-3(1 E c 第一节第一节 油气藏压力油气

35、藏压力 油藏能量的重要标志油藏能量的重要标志 工程破坏的主要原因工程破坏的主要原因 原始地层压力原始地层压力 pi 动态地层压力动态地层压力 p 第四章第四章 油气藏压力与温度油气藏压力与温度 井底流压井底流压 pwf 井底静压井底静压 ps 表表 压压 pgau 绝对压力绝对压力 pabs airgauabs ppp 力力 压力压力 压强压强 应力应力 某一深度某一深度D处处, 由由 岩石孔隙中流体的岩石孔隙中流体的 重量产生的压力重量产生的压力 一、一、流体压力流体压力 pw D 地面地面 gDpp wairw 压深关系方程（压深关系方程（P-D方程方程） w: g/cm3D: kmpw

36、: MPa D p G w w D ppair pw gDpp wairw 压深关系压深关系( (P-D) )曲线曲线 压力梯度压力梯度 单位深度的单位深度的 压力变化值压力变化值 g w DGp wair gG ww w 1.0g/cm3 Gw 9.8MPa/km DGpp wairw =0.101+9.8 1 D p pair pw =9.9MPa 二、二、骨架应力骨架应力 gDpp sairs ps D s : 骨架密度骨架密度 某一深度某一深度D处处, 由由 岩石固体骨架的重岩石固体骨架的重 量产生的压力量产生的压力 Skeleton 颗粒压力颗粒压力 基质压力基质压力 固相压力固相压

37、力 D p G s s gDpp sairs s 2.65g/cm3 ps Gs 25.97MPa/km DGpp sairs =0.101+25.97 1 D p pair pw g s =26.07MPa 三、上覆压力三、上覆压力 某一深度某一深度D处处, 由由 上覆岩石的固体上覆岩石的固体 骨架和孔隙中流骨架和孔隙中流 体的总重量所产体的总重量所产 生的压力。生的压力。 gDpp rairob r: 岩石密度岩石密度 r=w+(1- ) s w rpobpw 压裂压裂: pspobpwpobps D ppair pob ps pw D=0 ps=0 ps = pair ps D 与孔隙度

38、无关与孔隙度无关 swob ppp pob pspw O O F1F2 F1=F2 A1A2 1 1 1 A F 2 2 2 A F 1 2 wobs ppp 应力平衡应力平衡 D ppair pob ps pw pobps D p pair pw swob )1 (ppp swob ppp D 五、压力系数五、压力系数 gDpp wairw f p 0, 超压超压 pw: 静水压力静水压力 1.2 0.81.2 0.8 异常高压异常高压 正常正常 异常低压异常低压 压力系数压力系数 = f p 60 低压低压 中等中等 超高压超高压 4060 高压高压 超压系数超压系数 w p c 1 =0

39、.2地层超压地层超压20% =-0.2地层欠压地层欠压20% pw D ppair 1.20.8 异异 常常 高高 异异 常常 低低 异常高压异常高压 高产高产 井喷井喷 低压低压 中压中压 高压高压 超高超高 地层封闭地层封闭 D ppair pw 地面地面 什么地层出现异常高压什么地层出现异常高压? 异常低压异常低压 D ppair pw 泥浆漏失泥浆漏失 封闭地层封闭地层 地面地面地面地面 什么地层出现异常低压什么地层出现异常低压? 构造运动构造运动孔隙体积增大孔隙体积增大 六、油藏压力六、油藏压力( (原始条件原始条件) ) D pp0 p0: 余压余压DGpp p0i 1. 判断流体

40、类型判断流体类型 g GP L 1.0g/cm3 0.51g/cm3 30 C/km 温度梯度温度梯度 =30 C/km pb Cp T pi 1atm 弹性驱动弹性驱动 水压驱动水压驱动 p 1atm Np Np 弹性驱动弹性驱动 采油过程中油藏压力下降采油过程中油藏压力下降 压缩系数衡量弹性强度压缩系数衡量弹性强度 驱油动力为弹性驱油动力为弹性 Vo =Voco p 一、油藏容积一、油藏容积 Vb=Aoh Vp=Aoh Vwc=Aoh swc Vci=Vp-Vwc pi =Aoh (1-swc) Vb Vwc 1. 原始条件原始条件 wc ci wc 1 s V s ci wc 1 V s

41、 VciVsVp 2. 开发过程开发过程 p Vp Vwc Vc=Vci - Vp - Vwc pi Vb Vwc VciVsVp Np VcVs Vs Vp 体积变化量体积变化量 Vwc=Vwccw p Vp=Vpcp p p= pi-p油藏压降油藏压降 p ci wc 1 V s cp wwc ci wc 1 c s pV s p VcVsVp Vp Vwc 剩余容积剩余容积 Vc=Vci - Vp - Vwc p s sc Vp s c VVV wc wcw ci wc p cicic 11 pwcw cci wc 1 1 cs c VVp s p VcVsVp Vp Vwc Voi =

42、 Vci 1. 原始油量原始油量 N=Voi/Boi 二、物质平衡方程二、物质平衡方程 =Vci/Boi Vci=NBoi pi Vwc VciVsVp 2. 剩余剩余油量油量 pwcw cci wc 1 1 cs c VVp s oc VV p s csc V wc wwcp ci 1 1 o res o V N B pwcw ci owc 1 1 cs c V p Bs p VcVsVp Vp Vwc 3. MBE pwcw ci res owc 1 1 cs c V Np Bs N = Np + Nres pwcw wc ci p o 1 1 cs c NNp B V s Vci=NBo

43、i p s csc NBBNNB wc wwcp oiopo 1 1 p s csc NBBNNB wc wwcp oiopo 1 1 p s csc NBNBBN wc wwcp oioop 1 1 p s csc B BB NBBN wc wwcp oi oio oiop 1 pwcw poooioi wc 1 cs c N BNBNBNBp s p s csc pB BB NBBN wc wwcp oi oio oiop 1 ooi o oi = BB c Bp p s ccscs NBBN wc pwwcooi oiop 1 oiowcwp eff wc 1 s cs cc c s 有

44、效压缩系数有效压缩系数 原油压缩系数与体积系数关系原油压缩系数与体积系数关系 NpBo=NBoiceff p 采出地下油量采出地下油量 = = 地下体积膨胀量地下体积膨胀量 Vop= Voiceff p NpBo=NBoiceff p 三、生产指示曲线三、生产指示曲线 p NpBo a 直线直线 1. 判断驱动类型判断驱动类型 封闭未饱和油藏封闭未饱和油藏 曲线曲线 非封闭非封闭饱和饱和非弹性驱动非弹性驱动 弹性驱动弹性驱动 p NpBo NpBo=NBoiceff p 2. 计算动态储量计算动态储量 a=NBoiceff oi eff a N B c 动态地质储量动态地质储量 NpBo=a

45、p p NpBo a 3. 油藏动态预测油藏动态预测 pNp pNp NpBo=a p p NpBo 4. 弹性评价参数弹性评价参数 p NpBoi A B p pi N E p 弹性产能指数弹性产能指数 o effoi B cNB 弹性强度指数弹性强度指数 pi II E E N NpBo=NBoiceff p N pN / p eff o oi c B B p NN / p p R op / II Np E N wc pwcwoio eff 1s cscsc c NpBo=NBoiceff p cocwcp 5. 弹性采收率弹性采收率 p o N R N oieffi o B cp B p

46、 NpBo=NBoiceff p 采出程度采出程度 弹性驱动何时结束弹性驱动何时结束? pipb pmax=pi -pb Cp T 弹性采收率弹性采收率 oi effib e ob ()B cpp R B 地饱压差地饱压差 6. 剩余地质储量剩余地质储量 NpBo=NBoiceff p pres NNN pc B B N eff o oi 1 剩余油饱和度剩余油饱和度 hA BN s o ores or pc B B s eff oi o wc )1 ( 开发初期开发初期 NpBo=NBoiceff p p较小较小 Bo Boi Np=Nceff p p Np 第二节第二节 水压驱动水压驱动

47、未饱和未饱和 水压驱动水压驱动 天然水驱天然水驱人工水驱人工水驱 无气顶无气顶 有相连水体或注水有相连水体或注水 未饱和油藏未饱和油藏 弹性水压驱动弹性水压驱动 仅依靠水压能进行驱动仅依靠水压能进行驱动 同时依靠弹性能和水压能进行驱动同时依靠弹性能和水压能进行驱动 刚性水压驱动刚性水压驱动 p t 刚性水压刚性水压 弹性水压弹性水压 弹性弹性 p t 一、油藏容积一、油藏容积 Vb=Aoh Vp=Aoh Vwc=Aoh swc Vci=Vp-Vwc pi Vci =Aoh (1-swc) VbVs Vwc 1. 原始条件原始条件 wc wc ci 1s s V wc ci 1s V 2. 开发

48、过程开发过程 Np Vci piVwc Vc=Vci- Vp- Vwc-W p Vc Vp Vwc W 体积变化量体积变化量 Vwc=Vwccw p Vp=Vpcp p p= pi-p Vp=Vcicp p/(1-swc) Vwc=Vcicw pswc/(1-swc) W=We+WinjBw-WpBw油藏存水量油藏存水量 Vc Vp Vwc W 剩余容积剩余容积 Vc=Vci-Vp-Vwc-W Wp s sc V p s c VVV wc wcw ci wc p cicic 1 1 Wp s csc VV wc wwcp cic 1 1 Vc Vp Vwc W 1. 原始油量原始油量 Voi=

49、Vci pi Vci 二、物质平衡方程二、物质平衡方程 oi oi B V N oi ci B V oici NBV 2. 剩余剩余油量油量 Vc Vp Vwc W Wp s csc VV wc wwcp cic 1 1 co VV o o res B V N o c B V owc wwcp o ci res 1 1 B W p s csc B V N owc wcwp o ci res 1 1 B W p s scc B V N 3. MBEN = Np + Nres owc wcwp o ci p 1 1 B W p s scc B V NN Vci=Voi=NBoi owc wcwp

50、o oi p 1 1 B W p s scc B NB NN Wp s scc pB BB NBBN wc wcwp oi oio oiop 1 Wp s cscsc NBBN wc pwcwoio oiop 1 pooieff N BNB cpW WpcNBBN effoiop pooieffeinjwpw N BNB cpWW BW B W=We+WinjBw-WpBw 三、动态地质储量三、动态地质储量 1. 生产指示曲线法生产指示曲线法 WpcNBBN effoiop 开发初期开发初期 pcNBBN effoiop p NpBo 继续生产继续生产 向右弯曲向右弯曲 2. 物质平衡分析曲线