8-3-4-高等油藏工程-油藏-2016.pptx
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8-3-4-高等油藏工程-油藏-2016.pptx
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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。
关的工程分析。
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向周围散发热而形成的一高的热能极大的地心热源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。
是一个等温过程。
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地壳壳的的恒恒温温带带:
大大多多数数地地区区在在地地表表1122米米深深处处。
在在地地壳壳的的恒恒温温带带以以下下是是地地热热增增温温带带,地地层层温温度度随随着着埋埋藏藏深深度度的的增增加加而而生生高高。
在在不不同同地地区区,地地层层温温度度的的生生高高程程度度是是不不同同的的。
为为表表明明地地层层温温度度的的变变化化,常常使使用用地地温温梯度和地温级度的概念。
梯度和地温级度的概念。
地地温温梯梯度度是是指指地地下下埋埋藏藏深深度度每每增增加加100m100m,地地层层温温度增高的度数,可表示为:
度增高的度数,可表示为:
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地温级度是指地温每增加地温级度是指地温每增加11,所需埋藏深度的,所需埋藏深度的增加值,它是地温梯度的倒数。
增加值,它是地温梯度的倒数。
若以若以DDTT(m/m/)表示地温级度,则有:
)表示地温级度,则有:
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式中:
式中:
GT地温梯度,地温梯度,/100m/100m;TT测温点的温度,测温点的温度,;恒温带或当地大气的年平均温度,恒温带或当地大气的年平均温度,;tt测温点的深度,测温点的深度,mm;HH恒温带的深度,恒温带的深度,mm。
hh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1温度井深关系曲线温温度度井井深深关关系系曲曲线线:
从从恒恒温温带带温温度度到到井井底底温度之间的温度曲线。
温度之间的温度曲线。
温温度度井井深深关关系系曲曲线线可可用用来来分分析析在在不不同同的的井井筒筒位位置置处处的的情情况况及及其其变变化化规规律律,帮帮助助确确定定油油井井生生产或注入层段及流体的类型。
产或注入层段及流体的类型。
2温度层深关系曲线温温度度层层深深关关系系曲曲线线:
各各储储集集层层的的温温度度由由层层顶到层底之间的温度曲线。
顶到层底之间的温度曲线。
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二、井温曲线的应用1确定气层出气口的位置天然气从地层进天然气从地层进到井筒内时,生产膨到井筒内时,生产膨胀吸热作用,致使对胀吸热作用,致使对应井段的温度下降,应井段的温度下降,在井温曲线上会出现在井温曲线上会出现低温异常,异常幅度低温异常,异常幅度与产气有关。
与产气有关。
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2判断注水井的吸水层位井中注入水以后,由于吸水层吸入冷(或热)井中注入水以后,由于吸水层吸入冷(或热)的注入水,则对应层段的井温降低(或升高),在的注入水,则对应层段的井温降低(或升高),在井温曲线上表现出异常。
当井内达到热平衡以后,井温曲线上表现出异常。
当井内达到热平衡以后,这种异常就会消失。
因此,应该在井内这种异常就会消失。
因此,应该在井内未达到未达到热热平衡的不同时刻进行井温测井。
平衡的不同时刻进行井温测井。
选择的不同测选择的不同测试时间,测试出曲线的异常幅度也不同。
试时间,测试出曲线的异常幅度也不同。
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3确定水力压裂的裂缝高度无论是使用冷的或热的液体,压裂后对着压开层位的温无论是使用冷的或热的液体,压裂后对着压开层位的温度都会出现异常。
因此,可以利用这种异常,解释压开裂缝度都会出现异常。
因此,可以利用这种异常,解释压开裂缝的位置及垂直缝的高度,即上下分界限。
的位置及垂直缝的高度,即上下分界限。
在压裂过程中,离开井筒进入地层孔隙或裂缝的压裂液在压裂过程中,离开井筒进入地层孔隙或裂缝的压裂液温度,在停泵以前基本上变化不大,没有什么不正常的情况。
温度,在停泵以前基本上变化不大,没有什么不正常的情况。
在停泵的时候,井内压力重新建立平衡,井内外的液体流动在停泵的时候,井内压力重新建立平衡,井内外的液体流动基本上停止。
但在压裂后进行井中温度的测量时,发现对着基本上停止。
但在压裂后进行井中温度的测量时,发现对着裂缝的井温有异常显示。
这种现象是由于停泵后井筒中各点裂缝的井温有异常显示。
这种现象是由于停泵后井筒中各点温度恢复温度恢复(用温度较低的压裂液用温度较低的压裂液)或衰减速度或衰减速度(用温度较高的用温度较高的压裂液压裂液)的快慢不同。
的快慢不同。
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停泵后由于井筒内外的液体流动基本上停止,因此可停泵后由于井筒内外的液体流动基本上停止,因此可以忽略热传导中的对流作用。
面对着没有产生裂缝地层的井以忽略热传导中的对流作用。
面对着没有产生裂缝地层的井筒温度或对着液体径向流入地层孔隙的井筒温度的恢复或衰筒温度或对着液体径向流入地层孔隙的井筒温度的恢复或衰减都是由于不稳定的径向导热的结果。
对着产生裂缝的地层减都是由于不稳定的径向导热的结果。
对着产生裂缝的地层井筒温度的变化,则是由于不稳定的单向导热。
根据热水相井筒温度的变化,则是由于不稳定的单向导热。
根据热水相似的理论,可以得知从井筒径向地向外传热的速度,大于从似的理论,可以得知从井筒径向地向外传热的速度,大于从缝中单向地向外缝中单向地向外(或向裂缝或向裂缝)的传热速度。
因此,面对有裂缝的传热速度。
因此,面对有裂缝地层井筒内的温度恢复地层井筒内的温度恢复(或衰减或衰减)比没有裂缝地层要慢,这就比没有裂缝地层要慢,这就是产生不正常温度分布的原因。
是产生不正常温度分布的原因。
井温曲线异常的幅度取决于流入裂缝的时间,液体与地井温曲线异常的幅度取决于流入裂缝的时间,液体与地层的温度差及停泵后测量的时间。
停泵测试前如井中没有反层的温度差及停泵后测量的时间。
停泵测试前如井中没有反吐现象,裂缝高度吐现象,裂缝高度(上、下界限上、下界限)由温度曲线发生急剧变化由温度曲线发生急剧变化的地方标出;如有反吐现象,井温分布受到干扰,有时则在的地方标出;如有反吐现象,井温分布受到干扰,有时则在变化比较缓和的地点标出。
变化比较缓和的地点标出。
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4其它用途:
除了上述用途外,井温曲线还可用于判断管外窜槽、确定水泥上返高度、检查注水泥的质量、确定套管破裂漏泄的位置等方面,其基本原理大同小异。
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5温度变化测试的新发展上述了静温的用途,近十几年来人们一直在研究如何利用井底温度的变化确定其井及地层的特征参数。
井底温度的变化规律反映了地层温度的变化规律,因此,如何利用其变化规律来建立相应的分析数学模型,然后求解该模型获得相应的分析表达式,最后对实测的温度数据进行分析与处理。
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二节地层压力地层内流体所承受的压力称为地层内流体所承受的压力称为地层压力地层压力,有时又称为油,有时又称为油(气气)藏压力或孔隙压力,在许多情况下,油(气)藏不但与藏压力或孔隙压力,在许多情况下,油(气)藏不但与周围的广大水体相连通,而且通常还有水源补给。
因此,地周围的广大水体相连通,而且通常还有水源补给。
因此,地层压力常常等于或相当于其埋深的静水柱压力,二者的比值层压力常常等于或相当于其埋深的静水柱压力,二者的比值在在0.9-1.10.9-1.1之间。
在矿场上,常将油(气)藏实测的地层压之间。
在矿场上,常将油(气)藏实测的地层压力与同一深度的静水柱压力之比称为压力系数。
对于油藏,力与同一深度的静水柱压力之比称为压力系数。
对于油藏,当压力系数大于当压力系数大于1.21.2,称称异常高压油藏异常高压油藏;当压力系数小于当压力系数小于0.80.8者,者,称异常低压油藏。
但在自然界中,异常低压油藏极称异常低压油藏。
但在自然界中,异常低压油藏极少,异常高压油藏则可经常发现少,异常高压油藏则可经常发现。
异常高压。
异常高压气藏具有地层压气藏具有地层压力高、力高、温度高和储层封闭的特点。
温度高和储层封闭的特点。
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、压力深度关系分析根据牛顿第二定律可以导出压力深度关系曲线的数学表达式。
(SI制实用单位)对上式进行求导数后得到压力梯度为:
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二、压深关系曲线的应用11确定地层流体原始界面位置确定地层流体原始界面位置
(1)
(1)当探井未打穿地层流当探井未打穿地层流体界面时:
如图体界面时:
如图3-2(a)3-2(a)所所示,井打在底水油藏的顶示,井打在底水油藏的顶部,而部,而(b)(b)图则为井打在边图则为井打在边水油藏的顶部。
水油藏的顶部。
(3-7)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采用同样的方法,可以得到确定底水、边水气藏的气水界面位置的关系式采用一系列数学推导,可以得到确定底水、边水油藏的油水界面位置的关系式(3-13)(3-14)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确定油水界面位置的公式为:
确定气藏气水界面位置的公式:
(3-18)(3-19)
(2)当一口探井打在含油(气)区,另一口探井打在含水区,由于油藏的含油区和含水区是一个统一的水动力学系统,因此这两个相连同的区必然在压力梯度图上应该是两个斜率不同的直线段。
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2判断储集层的压力系统将油气层分为不同压力系统的主要原因是油气层将油气层分为不同压力系统的主要原因是油气层岩性和构造作用。
因此,在利用测压资料判断压力系岩性和构造作用。
因此,在利用测压资料判断压力系统时,要充分利用油气藏的地质资料,将油气层的岩统时,要充分利用油气藏的地质资料,将油气层的岩性物性变化、断层密封情况以及圈闭类型等资料与测性物性变化、断层密封情况以及圈闭类型等资料与测压资料结合起来,通过综合分析,才能作出正确的判压资料结合起来,通过综合分析,才能作出正确的判断。
断。
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假定一背斜构造,只钻了假定一背斜构造,只钻了AA、BB两口井,两口井,AA井出水,测井出水,测得压力得压力PP11;BB井钻遇两个水层,测得压力井钻遇两个水层,测得压力PP22、PP33。
那么这两。
那么这两个层是否属于同一水动力学系统,事先不知道。
此时可作个层是否属于同一水动力学系统,事先不知道。
此时可作压力深度图,由压深关系曲线即可肯定该构造内至少存在压力深度图,由压深关系曲线即可肯定该构造内至少存在两个压力系统。
后又在构造顶部钻了两个压力系统。
后又在构造顶部钻了CC井,由该井测得含气井,由该井测得含气部位压力部位压力PP66、PP44和含油部分压力和含油部分压力PP55,按压深关系曲线的做法,按压深关系曲线的做法,将这些资料绘在压力深度图上,即可发现将这些资料绘在压力深度图上,即可发现PP11、PP22、PP44和和PP55属属于同一储层集层,储层中自上而下分布着气、油和水。
而于同一储层集层,储层中自上而下分布着气、油和水。
而PP33和和PP66属于另一储集层,存在着气和水。
如图属于另一储集层,存在着气和水。
如图1-91-9所示。
因所示。
因此,应用压力深度图即可查明该构造内含油气层的压力系此,应用压力深度图即可查明该构造内含油气层的压力系统和流体的分布情况。
统和流体的分布情况。
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高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算第四章油气藏储量及采收率计算第一节容积法计算油气田储量一、油藏地质储量计算储量:
储量丰度:
单位含油面积内的储量单储系数:
单位油层有效厚度上的储量丰度高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算二、气藏地质储量计算储量:
储量丰度:
单位含油面积内的储量高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算二、气藏地质储量计算单储系数:
单位油层有效厚度上的储量丰度高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算三、凝析气藏地质储量计算凝析气藏天然气的原始地质储量:
凝析油原始地质储量:
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算四、裂缝性油藏地质储量计算储量:
储量丰度:
单位含油面积内的储量高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算四、裂缝性油藏地质储量计算单储系数:
单位油层有效厚度上的储量丰度高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算第二节单元体积法计算油气田储量一、油藏地质储量计算单元储量:
油藏储量:
单元体积法实际上就是将油藏的容积法应用到更小区块上面。
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算二、气藏地质储量计算单元储量:
气藏储量:
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算三、凝析气藏地质储量计算单元凝析气储量:
单元凝析气储量:
单元凝析油储量:
单元凝析油储量:
凝析气储量:
凝析气储量:
凝析油储量:
凝析油储量:
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算四、裂缝性油藏地质储量计算单元储量:
单元储量:
油藏储量:
油藏储量:
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算第四节产量递减法计算油气田可采储量产量递减法是一种利用油气田开发资料预测可产量递减法是一种利用油气田开发资料预测可采储量的有效方法,适合于处于递减阶段的各种类采储量的有效方法,适合于处于递减阶段的各种类型油气藏型油气藏11、指数递减、指数递减采收率为:
采收率为:
EERR应该为采收率在递减期的增量。
应该为采收率在递减期的增量。
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算22、调和递减、调和递减33、直线递减、直线递减采收率为:
采收率为:
采收率为:
采收率为:
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算44、双曲递减、双曲递减55、衰竭递减、衰竭递减高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算油藏的采收率为:
油藏的采收率为:
油藏的采收率油藏的采收率(最终采收率最终采收率)为:
为:
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算第五节经验公式法计算油藏可采储量经验公式计算油藏可采储量是一种利用经验公式计算油藏可采储量是一种利用油藏地质参数和开发资料来评价钻探阶段或油藏地质参数和开发资料来评价钻探阶段或开发初期可采储量的简易估算方法,应用该开发初期可采储量的简易估算方法,应用该法必须了解各经验公式所依据的油藏地质和法必须了解各经验公式所依据的油藏地质和开发特征以及参数的确定方法和适用范围。
开发特征以及参数的确定方法和适用范围。
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算可采储量:
可采储量:
适用于原油性质好,油层物性好的水驱砂岩油藏。
适用于原油性质好,油层物性好的水驱砂岩油藏。
一、经验公式一采收率采收率高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算二、经验公式二采收率:
采收率:
可采储量:
可采储量:
适合于原油性质很好的水驱砂岩油藏。
适合于原油性质很好的水驱砂岩油藏。
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算三、经验公式三采收率:
采收率:
可采储量:
可采储量:
适合于水驱砂岩油藏。
适合于水驱砂岩油藏。
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算四、经验公式四采收率:
采收率:
可采储量:
可采储量:
适合于水驱砂岩油藏。
适合于水驱砂岩油藏。
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算五、经验公式五采收率:
采收率:
可采储量:
可采储量:
该公式所需参数少,但精度不高,适合于水驱该公式所需参数少,但精度不高,适合于水驱砂岩油藏。
砂岩油藏。
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算六、经验公式六采收率:
采收率:
当当时时当当时时当当时时高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算六、经验公式六采收率:
采收率:
可采储量:
可采储量:
适合于水驱控制储量大于适合于水驱控制储量大于65%65%的水驱砂岩油藏。
的水驱砂岩油藏。
当当时时高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算七、经验公式七采收率:
采收率:
可采储量:
可采储量:
适合于油层物性好,原油物性好的水驱砂岩适合于油层物性好,原油物性好的水驱砂岩油藏。
油藏。
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算八、经验公式八采收率:
采收率:
可采储量:
可采储量:
适合于水驱砂岩油藏。
适合于水驱砂岩油藏。
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算九、经验公式九采收率:
采收率:
可采储量:
可采储量:
适用于水驱控制储量大于适用于水驱控制储量大于25%25%的水驱砂岩油藏。
的水驱砂岩油藏。
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算十、经验公式十采收率:
采收率:
当当时时当当时时高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算十、经验公式十采收率:
采收率:
可采储量:
可采储量:
当当时时适合于碳酸盐岩油藏。
适合于碳酸盐岩油藏。
高等油藏工程:
实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算十一、经验公式十一采收率:
采收率:
可采储量:
可采储量:
适用于水驱控制储量大于适用于水驱控制储量大于25%25%的水驱砂岩油藏。
的水驱砂岩油藏。
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