油藏工程第四章油气藏压力与温度N[1]

第一节油气藏压力•油藏能量的重要标志•工程破坏的主要原因原始地层压力p i 动态地层压力p第四章油气藏压力与温度井底流压p wf 井底静压p s 表压p gau绝对压力p abs airgau abs p p p +=力↔压力~ 压强~ 应力某一深度D 处, 由岩石孔隙中流体的重量产生的压力一、流体压力地面gDp p w air w ρ+=•压深关系方程（P-D 方程）ρw : g/cm3D : kmp w : MPaDp G ∂∂=ww DppgD p p w air w ρ+=•压深关系(P-D )曲线•压力梯度单位深度的压力变化值g w ρ=DG p w air +=gG w w ρ=ρw ≈1.0g/cm3G w ≈9.8MPa/kmDG p p w air w +==0.101+9.8×1Dp =9.90MPa二、骨架应力gDp p s air s ρ+=•ρs : 骨架密度某一深度D 处, 由岩石固体骨架的重量产生的压力Skeleton 颗粒压力基质压力固相压力Dp G ∂∂=ss gDp p s air s ρ+=ρs ≈2.65g/cm3G s ≈25.97MPa/kmDG p p s air s +==0.101+25.97×1Dpp air gs ρ==26.07MPa三、上覆压力某一深度D 处, 由上覆岩石的固体骨架和孔隙中流体的总重量所产生的压力。

gDp p r air ob ρ+=•ρr : 岩石密度•ρr =φρw +(1-φ)ρsρw <ρr <ρs地面Dp G ∂∂=obob Dp airgr ρ=ρr ≈2.32g/cm3G ob ≈22.74MPa/km ρw ≈1.0ρs ≈2.65φ≈0.2DG p p ob air ob +==0.101+22.74×1=22.84MPagDp p r air ob ρ+=air w w gDp p ρ=+air s s gDp p ρ=+air ob r p p gDρ=+四、应力关系方程sw r )1(ρφφρρ−+=Dp airgDp p r air ob ρ+=gDgD p p s w air ob )1(ρφφρ−++=airair air )1(p p p φφ−+=))(1()(s air w air ob gD p gD p p ρφρφ+−++=ob w s(1)p p p φφ=+−•截面O ′O•截面积OO ′A •上覆作用力p ob •截面骨架作用力p s •截面流体作用力p w •静力平衡A φA (1-φ)A)1(s w ob φφ−+=A p A p A p•流体压力gDp p w air w ρ+=D•上覆压力gDp p r air ob ρ+=sw r )1(ρφφρρ−+=•骨架压力φA p A p w ob −gDp s air ρ+=•骨架应力)1(φ−A =s p•φ=0•φ=1p ob=p sp ob=p w=p air+ρs gD=p air+ρw gD p w增大p s减小•正常: ps >p ob>p w •压裂: p s<p ob<p w ob w s(1)p p pφφ=+−p ob =20MPa φ= 0.20例:p s =?22.5MPa p s=0p w =10MPa p w =?20MPa sw ob )1(p p p φφ−+=ppDp ob w s(1)p p p φφ=+−s w ob p p p +=wob s p p p −=p ob >p w p ob >p spp •D =0p s =0p s = pair•与孔隙度无关sw ob p p p +=O ′OF1F 2F 1=F 2111A F =σ222A F =σσ1≠σ2wob s p p p −=•应力平衡p pDp sw ob )1(p p pφφ−+=s w ob p p p +=五、压力系数gDppwairwρ+=fp>0, 超压p w: 静水压力<0, 欠压p f: 地层压力cp+=w=c•异常原因砂层不连续p 流体不连通=f pgDp p w air w ρ+=gDp p w air w ρ+=≠f pw fp p =α>1.20.8~1.2<0.8异常高压正常异常低压•压力系数==f p<20MPa 20~40>60低压中等超高压40~60高压•超压系数wp c=β1−=α•β=0.2•地层超压20%•β=-0.2•地层欠压20%Dp•异常高压•高产•井喷低压中压高压超高•地层封闭Dp地面•什么地层出现异常高压?•异常低压p •泥浆漏失•封闭地层地面地面•什么地层出现异常低压?•构造运动→孔隙体积增大六、油藏压力(原始条件)Dp p 0: 余压DG p p p 0i +=1. 判断流体类型gG PL =ρ≈1.0g/cm30.5~1g/cm 3<0.5g/cm3水油气gG L P ρ=DG p p p 0i +==2. 计算原始地层压力p ip ssi p p p −=∆DG p p p 0i +=3. 判断压力系统pD4. 判断出油层位pD5. 确定流体界面pDDG p pw 0w +=DG po +ccpw 0w w D G p p +=cpo 0o o D G p p +=popw w00o c G G p p D −−=gp p D )(o w w00o c ρρ−−=WOC?cdOO+W WWOC1WOC2FWLp c =pct WOC1(第一油水界面)pc =p cd WOC2(第二油水界面)p c =0FWL (自由水面)DOO+W WWOC1WOC2FWLD G p p po 0o o +=DG p p pw 0w w +=wo c p p p −=w o c p p p −=p c =0p c =p cdp c =p ctpo pw 0w 0o FWLG G p p D −−=g p p )(o w 0w 0o ρρ−−=gp p p D )(o w cd 0w 0o WOC2ρρ−−−=gp p p D )(o w ct0w 0o WOC1ρρ−−−=DG G p p )(pw po 0w 0o −+−=cdOO+W WWOC1WOC2FWL•过渡带gp p h )(o w cdct ρρ−−=∆•任意界面gp p p D )(o w c 0w 0o WOCρρ−−−=cdOO+W WWOC1WOC2FWLpcdcdpcdgp p p D )(o w cd 0w 0o WOC2ρρ−−−=θρµtan wo g kV ∆=水流水源出口=0.001m/dθ=0.2°•1km 2露头日流入1000m3•出口露头等量连续流出•浅层存在水流但不存在油藏•深层存在油藏但不存在水流•水流会破坏油藏•水动力圈闭不存在•天池或365mm 年降雨量大庆古水流今水流•若为现今水流，能量充足七、方程确定D1. 多井方法DG p p p 0i +=D•测试误差•非原始压力2. 静压梯度法•静压梯度曲线D•静压梯度测试DG p p p 0i +=DDG p p p 0i +=3. 流体密度法DG p p p 0i +=gDp po 0i ρ+=DG p pw 0w w +=DG po 0o +。

第四章油气藏压力与温度4油气藏压力与温度第四章油气藏压力与温度第一节油气藏压力第二节油气藏温度4油气藏压力与温度第一节油气藏压力)油气藏压力的种类、应力关系方程)压力系数)油气藏压力的压深关系方程及应用)压深关系方程的确定方法4油气藏压力与温度¾地层压力：又称孔隙压力，是指地层孔隙内流体所承受的压力。

如果该流体为油，就称油藏压力；如果为气，就称气藏压力。

¾原始地层压力：油气藏投入开采以前测量的地层压力。

¾油气藏动态压力：油气生产过程中测量的地层压力。

¾井底流压pwf：油气流动即生产过程中测量的井底压力。

¾井底静压ps ：油气静止即关井过程中测量的井底压力。

几个压力概念4油气藏压力与温度4油气藏压力与温度绝对压力：流体本身具有的实际压力。

表压: 压力表直接测量到的压力数值。

abs air gaup p p ＝＋注：注意与力的概念区分。

绝对压力表压大气压4油气藏压力与温度定义：地层某一深度，由岩石孔隙中流体的重量产生的压力，称作流体压力或孔隙压力。

1. 流体流体压力p w D 地面gDp p w air w ρ+=SI:p —MPa; ρ—g/cm 3;g —m/s 2;D —km因孔隙中通常饱和了地层水，故用p w 表示：静水压力4油气藏压力与温度ww p G D ∂=∂Dp p air p w gDp p w air w ρ+=g w ρ=流体压力梯度：w air w p p G D =+压深关系(p -D )曲线压深关系方程（p -D 方程）4油气藏压力与温度2. 骨架应力gD p p s air s ρ+=ρs : 骨架密度定义：地层某一深度，由岩石固体骨架重量产生的压力，称作骨架应力。

又称：颗粒压力、基质压力、固相压力。

p sD地面4油气藏压力与温度D p G ∂∂=ss gD p p s air s ρ+=s air s p p G D=+gs ρ=压深关系(p-D )曲线p sDp p air4油气藏压力与温度3. 上覆压力定义：地层某一深度，由上覆岩石固体骨架和孔隙中流体总重量产生的压力，称作上覆（地层）压力。

第四章1．如何确定已开发油藏的水侵规律?2．推导溶解气驱油藏的物质平衡方程式，并写出运用此方程进行动态预测的步骤、公式及开采特征。

3已知某油藏参数：Pi=120 atm, Pb=80 atm, Boi=1.35, Bob=1.39, uo=5mPa.s, T=70oC,Ф=0.2, Swc=0.3, k=0.5um2, Cf=5*10(-5)atm(-1), Cw=4.5*10(-5)atm(-1). 试求：（1） Co,Ct（2）性采收率。

4封闭弹性油藏，Pi=33.546MPa, Pb=29.455MPa, Boi=1.4802, Bob=1.492,Co=19.56*10(-4)MPa(-1), Ф=0.2,Swi=0.25, Cf=4.94*10(-4) MPa(-1), Cw=4.26*10(-4) MPa(-1). 油藏实际产量及体积系数如表8所示。

(1)判断油藏封闭性；(2)求弹性产率及地质储量。

5.某未饱和油藏Ro=2804.8m, Ro/Rw=0.2, Pi=10Mpa, h=30.49m, k=0.2um2, uw=0.55mPa.s,Ф=0.25, Bw=1.0, Cw=4.41*10(-4) MPa(-1),Cp=5.88*10(-4) MPa(-1), 油藏的水侵圆周角θ＝140°；生产数据如表9所示。

求5年末和10年末的水侵量。

6.某油藏目前的总压降ΔPo=17atm,采油速度q1=27*10e(4)m3/a, 注采比IPR=0.9, 弹性采率K1=9000m3/atm, 遍水水侵系数为400m3/(mon.atm), 边水充足，天然水可不断补给。

求压力恢复速度。

7.已知大庆油田南二、三区葡一组开发数据如表10所示。

又已知地质储量N＝7 386X10e4 t，试确定：(1)油田综合含水95％和98％时的可采储量及采收率；(2)绘制油田采出程度与含水率关系曲线.8．某油田开发试验区，在累积产出原油Np1＝118．4X10e4 t后，开始进入递减阶段，实际开发数据如表11所示。

油藏工程常用计算方法目录1、地层压降对气井绝对无阻流量的影响及预测 (3)2、利用指数式和二项式确定气井无阻流量差异性研究 (3)3、预测塔河油田油井产能的方法 (3)4、确定气井高速湍流系数相关经验公式 (4)5、表皮系数分解 (4)6、动态预测油藏地质储量方法简介 (5)6。

1物质平衡法计算地质储量 (5)6.2水驱曲线法计算地质储量 (7)6.3产量递减法计算地质储量 (8)6。

4Weng旋回模型预测可采储量 (10)6.5试井法计算地质储量 (10)7、油井二项式的推导及新型IPR方程的建立 (16)8、预测凝析气藏可采储量的方法 (17)9、水驱曲线 (17)9。

1甲型水驱特征曲线 (18)9.2乙型水驱特征曲线 (18)10、岩石压缩系数计算方法 (19)11、地层压力及流压的确定 (20)11。

1利用流压计算地层压力 (20)11。

2利用井口油压计算井底流压 (21)11.3利用井口套压计算井底流压 (22)11.4利用复压计算平均地层压力的方法（压恢） (23)11。

5地层压力计算方法的筛选 (24)12、A RPS递减分析 (24)13、模型预测方法的原理 (26)14、采收率计算的公式和方法 (27)15、天然水侵量的计算方法 (27)15。

1稳定流法 (29)15。

2非稳定流法 (30)16、注水替油井动态预测方法研究 (38)17、确定缝洞单元油水界面方法的探讨 (42)1、地层压降对气井绝对无阻流量的影响及预测如果知道了气藏的原始地层压力i p 和其相应的绝对无阻流量*AOF q ，就可以用下式计算不同压力R p 下的气井绝对无阻流量：()2*i R AOF AOF p p q q =。

2、利用指数式和二项式确定气井无阻流量差异性研究指数式确定的无阻流量大于二项式确定的无阻流量,且随着无阻流量的增大两者差别越明显。

当无阻流量小于50万时,两者相差不大。

3、预测塔河油田油井产能的方法 油井的绝对无阻流量：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=25.2b R o AOF FEp p J q （流压为0）。

油藏工程教材习题第一章：1．一个油田的正规开发一般要经历那几个阶段？答：一个油田的正规开发一般要经历以下三个阶段：（1）开发前的准备阶段：包括详探、开发试验等。

（2）开发设计和投产：包括油层研究和评价，全面部署开发井、制定射孔方案、注采方案和实施。

（3）开发方案的调整和完善。

2．合理的油田开发步骤通常包括那几个方面？答：合理的油田开发步骤通常包括以下几个方面：1．基础井网的布署。

2．确定生产井网和射孔方案。

3．编制注采方案。

3．油田开发方案的编制一般可分为那几个大的步骤？答：油田开发方案的编制一般可分为以下几个大的步骤：1、油气藏描述2、油气藏工程研究3、采油工程研究4、油田地面工程研究5、油田开发方案的经济评价6、油田开发方案的综合评价与优选。

4．论述油气田开发设计的特殊性。

答：一切工程实施之前，都有前期工程，要求有周密的设计。

有些工程在正式设计前还应有可行性研究。

对于油气田开发来说，也不例外，但又有其不同的特点。

（1）油藏的认识不是短时间一次完成的，需经历长期的由粗到细、由浅入深、由表及里的认识过程。

（2）油气田是流体的矿藏，凡是有联系的油藏矿体，必须视作统一的整体来开发，不能像固体矿藏那样，可以简单地分隔，独立地开发，而不影响相邻固体矿藏的蕴藏条件及邻近地段的含矿比。

（3）必须充分重视和发挥每口井的双重作用——生产与信息的效能，这是开发工作者时刻应该研究及考虑的着眼点。

（4）油田开发工程是知识密集、技术密集、资金密集的工业。

油气田地域辽阔，地面地下条件复杂、多样；各种井网、管网、集输系统星罗棋布；加之存在着多种因素的影响和干扰，使得油田开发工程必然是个知识密集、技术密集、资金密集的工业，是个综合运用多学科的巨大系统工程。

5．简述油藏开发设计的原则。

答：油藏开发设计的原则包含以下几个方面：（一）规定采油速度和稳产期限（二）规定开采方式和注水方式（三）确定开发层系（四）确定开发步骤6．油田开发设计的主要步骤。

1.2 油气藏工程参数计算及图版1.2．1原油地面粘度与地面密度的关系原油地面粘度随着密度的增大而增高，即密度大原油稠。

在密度较小时，粘度随密度增大缓慢增高，当密度较大时，原油粘度显著增高。

胜利油区几个大油田如胜坨、孤岛、孤东及埕岛油田的原油地面粘度随地面密度变化规律基本一致，但粘度随密度的变化速度仍有所差异。

如图，1.2．2原油地下粘度和地面粘度的关系原油地下粘度是油藏工程研究中重要参数之一。

其值通常由高压物性样品测取获得。

但大量的高压物性样品取得是困难的。

为了解掌握油藏地下原油粘度，油藏工程师一般用一定数量样品的高压物性分析的地下原油粘度与容易获取的地面原油粘度做统计关系，间接地计算油藏的地下原油粘度值。

下面是胜坨油田、东辛油田、埕岛等几个油田油层条件下原油粘度和地面脱气原油粘度的统计关系图。

见图12-2-1、2、3。

1．2。

3原油体积系数～油层压力、地面原油粘度～温度图一所示为综合胜利油田地层原油体积系数与压力关系曲线。

该图版是用单次脱气体积系数查在不同压力下多级脱气体积系数数据图二所示为综合胜利油田稠油地面原油粘温曲线。

该图版是用50℃地面原油的粘度查出不同温度下粘度变化数据1.2.4 天然气粘度～温度天然气的粘度取决于其组成、压力和温度。

在高压和低压下，其变化规律是截然不同的。

在国际单位制中，粘度的单位是κγ∙σ/μ2，工程上常用的单位为泊（∏α∙σ）及厘泊（X∏，μ∏α∙σ），其换算关系为：1κγ∙σ/μ2＝98.1（∏α∙σ）＝9810（X∏）１. 常压下（0.1M∏α）的天然气粘度在低压条件下，天然气的粘度与压力关系不大，它随温度的升高而增大，随分子量的增大而降低。

目前，普遍应用Xαρρ、Kοβαψσηι和Bυρροωσ发表的图版（图版1）。

常压下（0.1M∏α）的天然气粘度可以根据下式进行计算：µN0＝Σψιµι（Mι）1/2/〔Σψι（Mι）1/2〕 （１）式中：µN0 常压下天然气的粘度，X∏；µι 常压下组分ｉ的粘度，X∏；ψι 天然气中组分ｉ的摩尔份数，％；Mι 组分ｉ的分子量。