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第5章 地层压力和地层温度

第5章 地层压力和地层温度

ρ—流体密度，。
四、原始地层压力的来源
1. 静水压头：当油层有供水区时，原始地层压力与供水区水压头和 泄水区的高低有关；如果无供水区，则与油层含水部分所具有的 压头有关。
2. 地静压力：上覆岩层或沉积物重量所形成的压力。地静压力对地 层压力的影响大小，将视储层是否封闭的程度而定。
3. 天然气补给：油气藏形成之后，沉积物或岩层中的有机物会继续 转变成烃类或非烃类气体，当油气藏处于被隔绝状态时这些天然 气的聚集会提高地层压力。 4. 构造应力：地壳运动所产生的构造应力，会使孔隙缩小压力升高； 也可能因断层和裂缝的产生，为油、气的逸散构成通道，使已有 压力下降。 5. 地温：总的趋势是岩层埋藏深度越大，其温度越高。温度升高， 会使孔隙流体发生体积膨胀，也增高地层压力。
7、8与封闭性没有关系
（2）热力作用和生物化学作用
• 热力作用：世界钻探经验表明，异常高压地带总是伴随着 异常高温地带出现，温度对压力的影响是不容忽视的。在 一个封闭系统中，温度增加将引起岩石和岩石孔隙中流体 的膨胀，从而使该系统的压力增大。
• 温度增加还可以引起岩石中流体相态的变化，析出二氧化 碳等气相物质。高温能使油页岩中的干酪根热裂解，生成 烃类气体。在封闭的地质环境中，这些气体将大大提高该 系统的压力而促使该系统高异常地层压力的形成。
三、折算压力
在油气藏开发过程中，为了正确掌握油层压力 大小、分布及其变化规律，必须消除构造因素（即 油层埋藏深度对油层压力的影响）和流体密度不同 对地层压力的影响，以便于比较同层或不同层压力 的高低，因而提出折算地层压力的概念。
人们往往习惯地认为地下流体是由地层压力高 的地方流向地层压力低的地方，然而，实际情况是 怎样的呢？现在用一个例子来说明。

油气田开发基础-谢传礼 04级 09 第9章 压力和温度

油气田开发基础-谢传礼 04级 09 第9章 压力和温度

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四．折算压力的概念及其应用
在勘探开发过程中均需判断油层内流体运移方向。
由于构造变形或地形起伏的影响，往往根据绝对地 层压力值并不能判断储集层内流体运动的方向，而必 须把地层压力换算成折算压力，用折算压力才能阐明 流体在层间或层内运移的方向。
（一）概念
折算压力：为消除构造因素的影响和正确判 断地下流体的运动方向，把所测得的油层真实 压力折算到某一水平基准面上的压力。
基准面可任意选择一水平面，但通常选海平面或油 17 水界面。
（二）折算压力的应用
研究油气层内流体是否流动或其流动方向。 流体总是从折算压力高向折算压力低的方向流动。 ①静水环境
测压面为水平的，取海平面为折算平面（基准面）。
对Ⅰ层而言，1、2号井的测压面至海平面的高度相等，折算压头均为H1，即折算压 力相等，因此1、2井间液体不能流动，即在每个储集层内，流体不发生运移。
Pg Pc PD hg ( w g ) g
式中，hg—C、D点 与气-水界面的海拔 高差； w 、ｇ—地层 条件下水、气的密 度。
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6）泥质岩类的压欠实作用： 7）粘土矿物的成岩演变
粘土矿物的压实成岩演变中，即在蒙脱石向伊利石转化的 过程中，有大量层间水析出，成为粒间水。若排泄不畅，可 形成异常高地层压力。
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第2节 油气层的温度
一、地下温度及其来源
（一）基本概念：
1．地温梯度：在地表上层（恒温带）以下，深度 每增加100米地温的增加值。
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所以，在动水压力作用下，储集层内的流体沿测 压面倾斜的方向流动，并不决定于层内的绝对地层压 力，而是受折算压力所控制。无论各点的绝对地层压 力如何，水的流动方向总是从折算压力高向折算压力 低的方向流动。

气井地层温度和压力的计算方法

气井地层温度和压力的计算方法

气井地层温度和压力的计算方法X薛　军,陈　广,谷　建(中国石化中原油田普光分公司,四川达州　636156) 摘　要:在气田开发过程中,为掌握气层流体的性能及规律,需要得到准确的气层的温度和压力数值,在同一地区,气层温度与气层的埋藏深度有关,埋藏愈深,温度愈高。

地层压力越高,地层能量也越大,在气藏含气面积、储集空间一定的情况下,地层压力越高,储量越大。

这里分别介绍了一种气层温度和压力的计算方法。

关键词:气层温度;气层压力 中图分类号:T E 37 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)09—0044—01 气层的温度和压力是气井开采、开发及生产管理中重要的参数,也是制定合理的工作制度的主要依据。

在气田开发过程中,为掌握气层流体的性能及规律,就需要得到准确的气层的温度和压力数值,这里就介绍一种气层温度和压力的计算方法。

1　气层的温度气层温度是气井非常重要的一个物理量,是气层中部流体的温度。

在同一地区,气层温度与气层的埋藏深度有关,埋藏愈深,温度愈高。

气层温度的计算公式为:t l =t 0+L-L 0M ≈t 0+LM T L =t 0+L-L 0M +273.15≈t 0+LM+273.15式中:L ——从地面到气层中部气井深度,m;L 0——从地面到地层恒温层的深度,m ;M ——地温级率(地温增温率)m/℃;t L 、T ——从地面到井内L 处的温度,℃和绝对温度(热力学温度)K ;t 0——恒温层的温度,(该井井口常年平均温度)℃。

恒温层的深度L 0:距离地面某一深度开始,不受大气温度的影响,这一深度称为恒温层的深度。

一般L 0仅为几米,当井深L 远远大于L 0时,L 0可忽略不计。

地温级率M :地层温度每增加1℃要向下加深的距离(m)即:M=L-L 0t -t 0≈L t -t 0式中符号同前。

由于地球热力场的不均,因而地温级率M 在不同的地区是不相同的,对于某一地区而言,M 是-个常数。

地层压力和温度

地层压力和温度
（2）压力梯度法
一个具有统一水动力系统的油气藏， 其压力梯度值是一个常数，即地层压 力随油气层埋藏深度而呈直线增加。 当实测得到具不同海拔高度的原始地 层压力时，作压力随海拔高度变化的 关系曲线。对新井，只要准确测得其 深度，便可得该井的原始地层压力。
（一）原始油层压力
2、原始油层压力的确定方法 （3）计算法
压力（PH）的比值。
p
fH
1 p
正常地层压力 >1: 高压异常
1 p 异常地层压力 <1：低压异常
二、异常地层压力研究
（一）异常地层压力的概念 ② 压力梯度法：
用压力梯度GP来表示异常地层压力的大小。 GP = 0.01MPa/m: 正常地层压力 GP > 0.01MPa/m: 高异常地层压力 GP < 0.01MPa/m: 低异常地层压力
井底流动压力（井底流压）：油井生产时测得的井底压 力称为井底流压。它代表井口剩余压力与井筒内液柱重 量对井底产生的回压。用Pb表示。
油井生产时，井底流压Pb小于油层静止压力Ps，油层 中的流体正是在该压差的作用下流入到井筒。
（二）目前油层压力 1、目前油层压力及其分布 （1）单井生产时油层静止压力的分布
（二）目前油层压力
2、油层静止压力等压图的编制与应用 1）编制：
为了准确地绘制油层静止压力 等压图，需定期测得油井和水井 的油层静止压力。比较好的办法 是在油井中定期测压力恢复曲线， 而在水井中测压力降落曲线。
绘制某一时刻的等压图，不同 时期的压力值应该换算为同一作 图时期的压力值。换算时多采用 油藏平均压力递减曲线法。
（二）目前油层压力
1、目前油层压力及其分布
（2）多井生产时油层静止压力的分布

地层温度与压力

地层温度与压力
2、驱动类型对采收率的影响
油气藏驱动类型对采收率影响很大。
●
不同驱动类型之间最终采收率相差很大，一般而言： ※ 水压驱动类型的油气采收率比较高 ※ 溶解气驱类型原油的采收率比较低 ※ 封闭弹性驱时采收率更低
⑴ 地温梯度的纵向变化
下表为东营凹陷6口井的系统井温资料。
东营凹陷地温梯度纵向变化表
测温井号 东风 1 东风 2 坨 29 滨 99 滨 258 滨试 6 实测井段／ m 1050～ 3050 500～ 4900 1650～ 2500 1500～ 2500 900～ 1500 950～ 1575 3.87 4.32 地温梯度 / (℃／ l00m) N 3.63 3.32 Ed-Es3 3.61 4.03 3.63 3.76 5.02 5.73 3.00 2.55 2.16 Es4-Ek 前寒武纪
国内部分地区地温梯度资料 (据西北大学编《石油地质》 ) 油田或盆地 地温梯度／ ℃ /100m 2.2～ 2.3 2.3 (2.6) 2.2～ 2.4 (2.7) 2.75 (2.8) 油田或盆地 松辽盆地 (K1) 大庆油田 济阳坳陷 (E+N) 冀中坳陷 (Z) 地温梯度 /℃ /100m 3.1～ 4.8 (6.2) 4.5～ 5.0 3.1～ 3.9 3.7 (4.2)
100 120 140 160
稍高
滨试6 滨258
较高
坨29 滨99 东风1
深 度 3000 /m
3500 4000 4500
稍低
较低
东风2
这种变化主要受各段 岩石热导率控制。
测温井温度与深度关系图 东营凹陷系统 东营凹陷系统测温井
温度与深度关系图
⑵ 地温场平面展布
整体来看，地温异常的平面分布明显受区域构造和大断 层的控制；地温梯度等值线与区域构造轮廓基本一致。

地层温度与压力页PPT文档

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第二节 地层温度
二、地温场研究
1、地温测量
关井实测； 外推法
2、地温场特征
地温梯度的纵向变化； 地温场平面展布
3、地温场与油气分布的关系
4、影响地温场分布的因素
3、地温场与油气分布的关系
⑴ 地温与油气生成
★ 较高的地温对于油气生成十分重要。 ● 一般而言，单位面积上探明储量：
高梯度值区(＞4℃/100m) 比中梯度值区(2～4℃/100m)高9倍， 比低梯度值区(＜2℃/100m)高120倍。
Ed-Es3
Es4-Ek 前寒武纪
3.61
500～4900
3.32
4.03
2.55
2.16
1650～2500
3.63
1500～2500
3.76
900～1500
3.87
5.02
950～1575
4.32
5.73
3.00
根据井温资料可编制井温 与深度关系图，了解地温梯 度在纵向上的变化：
上第三系稍高， 3.61～4.08℃/100m；
③ 地热是一种宝贵的热能资源，具有成本低、使用简便、 污染小等优点。
一、概述
2、地壳的地温带划分
根据地下温度变化，常把地壳划分为下4个地温带：
▲ 温度日变化带：该带温度受每天气温的影响，
该带深度范围一般为1～2m。
▲ 温度年变化带：该带温度受季节性的气温变化影响，
深度变化范围一般为15～30m左右。
● 天然气单位面积上的探明储量：
高值区比中值区高5.6倍； 比低值区高28倍。
3、地温场与油气分布的关系
⑵ 油气分布与地温、地温梯度
统计资料表明，油田分布深度在600～5000m之间； 多数在1500～3000m。

【油田开发地质学】第十章地层压力和温度

油藏的测压面（位能面）是以供水露 头海拔（+100米）为基准的水平面。
原始油层压力在背斜构造油藏上的分布特点：
A.原始油层压力随油层埋藏深度的增加而加大；
B.流体性质对原始油层压力的分布有着极为 重要的影响。 井底海拔高度相同的各井： 流体性质相同→P相同； 流体性质各异→密度大→P小； 密度小→P大。
2）折算压力
折算压头产生的压力。
四、油层折算压力
3)折算压力等压图的编制
五、异常地层压力研究***
（一）概念 偏离静水柱压力的地层孔隙流体压力
压力系数αp 压力梯度Gp
αp =1，正常地层压力 αp ≠1，异常地层压力 αp ﹥1，高异常地层压力
αp ﹤1，低异常地层压力
（二）异常地层压力的成因分析 1.成岩作用
驱动能量
天然驱动能量 人工驱动能量（注采，热采，生物采油）
1.油层岩石和其中流体的弹性能 （弹性能驱动） 条件：地层压力 大于 饱和压力
2.含水区的弹性能和露头水柱压能
Pr= H·ρr·g=H·[ρf·Ф+(1-Ф) ρma]·g
3.压力梯度 每增加单位高度所增加的压力 GH （㎩/m）
4．地层压力 作用于岩层孔隙空间内流体上的压力。又称孔隙流体 压力，用Pf表示。
油层压力或气层压力
5．压力系数
实测的地层压力（ pf ）与同一地层深度静水压力（ pH ）的比值 。
二、地温场的研究
一）地温测量
关井实测、外推法
二）地温场的分布特征
地温梯度纵向变化——地温梯度图
系统测温
测温井段
井
m
N
Ed-Es3
平均地温梯度 ℃/100m
Es4-Ek
Ma(J)

中国石油大学油矿地质学第七章温压ppt(共44张PPT)

（假设：地层均质，油井生产条件相同）
A点压降： PA = P1 + P2 + P3
2. 油层静止压力的确定
井点处油层静止压力：实测
关井一段时间后，用深井压力计直接测量
•油井测压力恢复曲线，水井测压力降落曲线
3. 油层静止压力等压图的编制与应用
井点处不同时刻油层静止压力的换算
不同时测试
不同时刻的压力值换算为 同一时刻的压力值
约为1 104Pa/m。
4. 地层压力 (孔隙流体压力)
Pf
概念：指作用于岩层孔隙内流体上的压力，
又称孔隙流体压力。
•在含油、气区域内的地层压力 又叫油层压力或气层压力。
地层压力 - 井底压力
生产压差
二、异常地层压力预测
回顾
内容
异常地层压力: 偏离静水柱压力的地层孔隙流体 压力，或称为压力异常。
1. 油层折算压力的概念
（1）折算压头
折算基准面
海平面 原始油-水（油-气界面） 或任意水平面
定义：井内静液面距某一折算基准面的垂直高度。
l=h+H-L
l----折算压头，m, h----静液柱高度，m;
L----井口至油层顶面（或中部） 的垂直距离，m;
H----井口海拔高度，m。
（静液面在折算面之下，折算压头取负值； 静液面在折算面之上，折算压头取正值；）
r----研究点与井筒轴的距离，m;
rn ----井筒半径，m;
Q----油井产量（地层条件下） m3/s;
---- 地层原油密度，Pa·s;
K---- 油层渗透率，m2 ;
h----油层有效厚度，m。
压力降落
呈对数关系
压降漏斗示意图

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实际测量获得的地层压力值 不同于计算所得的静水压力时称 之为异常地层压力。 实测地层压力值高于同深度正常 压力值的叫高异常地层压力或超 压； 低于同深度正常压力值的叫低异 常地层压力。
常用压力系数或压力梯度来 表示异常地层压力的大小。
压力系数为1时，实测地层压力与静水压力相等，这时 属于正常地层压力；
3井为气井，它钻在气顶上，产层中部井深为600m，关井后井口静止压
力为5.67MPa。
PP 井口 e1.29 1 3 04gH
5井： 3.92MPa
3井： 6.02MPa
1井： 5.88MPa
4井： 8.82MPa
2井： 6.17MPa
第一、同一层的原始地层压力，构造部位高的压力低，而构造部位低 的压力高。
当压力系数≠1时，则为异常地层压力。 当压力系数 >1时，称为高异常地层压力，或称为超压； 当压力系数 <1时，称为低异常地层压力。
在实际应用中很难或很难严格地按1.0这个压力系数值作为 衡量标准，这是因为地层压力值的精确取得往往需要一个相对 较长的时间；正常静水压力计算时又涉及到流体密度的可靠性； 同时还应当考虑工程运算时的简便易行，因此可以用密度为 1.0×103Kg/m3的淡水来计算静水压力，而把异常定义在一定的 范围之内。
为了消除流体性质不一致造成的压力差别，此时折算面必须选择在两种 流体的分界面上。
为了对比油藏上各井压头的大小，应将所有的井都折算到同一个折算面 基准上。
折算压力和油水界面的差异 由于断层的切割作用，使其两侧的 油层处于不同深度，互不连通，各自形 成独立的压力系统。在同一压力系统中 ，压力互相传导直到平衡，各井油层的 折算压力相等。而在不同压力系统中， 其折算压力完全不同。
• 油压 • 套压

第5章 2地层温度与压力42 优质课件

⑴ 大地构造性质
大地构造性质及所处构造部位是决定区域地温场基 本背景的最重要的控制因素：
● 大洋中脊---高地温； ● 海沟部位---低地温； ● 海盆部位---一般地温； ● 稳定的古老地台区---较低地温； ● 中新生代裂谷区---较高地温。
地壳厚度对地温也有重要影响。 如我国东部地区地壳普遍薄于西部，故东部各盆地的 地温及地温梯度一般均高于西部。
② 布井方式，即采用何种布井方式和井网密度的大小；
边缘注水--水井位于油水边界附近； 面积注水--将注水井和油井按一定几何形状和密度均匀布
置于整个开发区--四点、五点……等面积注水。 切割注水--利用注水井排将油藏切割为若干区(独立开发)
③ 开采的技术水平和增产增注的效果； ④ 二、三次采油和提高最终采收率的方法及效果。
▲ 恒温带：30m以下深度，不受季节性气温变化的影响。 ▲ 增温带：恒温带之下，地层温度随埋深增加而升高。
3、地温梯度与地温级度
地温梯度：在恒温带之下，埋藏深度每增加100m地温增高
的度数。计算公式如下：
G t to 100 H
G--地温梯度，℃/100m；
t--井深H 处的温度，℃； to--平均地面温度或恒温带温度，℃； H--井下测温点与恒温带深度之差，m。
● 地下水活动可引起围岩温度降低： 地表水补给、径流条件良好，地下水侧向活动强烈。 如华北盆地西部山前在相当深度内呈现低温状况。
第三节 油气藏驱动类型
油气藏驱动类型：指地层中驱动油、气流向井底以 至采出地面的能量类型。（也称驱动方式） ★★
油气藏的驱动类型：
→决定油气藏的开发方式以及油气井的开采方式， →直接影响油气开采的成本和油气的最终采收率， 因此，投入开发之前，必须尽量搞清油气藏驱动类型。
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