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第五章 气藏物质平衡N 西南石油油藏工程课件

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油藏课件-油藏工程

油藏课件-油藏工程

N
N p (BT Rsi Bg ) (We Wi W p) Gp Bg
(BT
BTi ) mBTi
Bg Bgi Bgi
BTi
(1 m) 1 Swc
(C
f
CwSwc )P
第一节 物质平衡方法
N
N p (BT Rsi Bg ) (We Wi W p) Gp Bg
第一节 物质平衡方法
弹性驱动＋弹性水压驱动： 形成条件： 无注水，有边底水，无气顶，地层压力大于饱和压力
m 0; Rp Rs Rsi ;Wi 0;
N
N p (BT (Rsi Rp )Bg ) (We Wi W p)
(BT
BTi ) mBTi
Bg Bgi Bgi
步骤：
历史拟合
动态预测
校正完善
第四章 油藏动态分析方法
油藏动态分析的三个阶段：
历史拟合：利用已生产的开发资料，再现油田已开发的历 程，寻找油田开发的规律；（排除干扰）
动态预测：将拟合建立的动态描述方法用于规划和预报以 后的生产，并对调整措施提供帮助；
校正和完善：将预测指标和实际生产资料进行对比，校正 和完善动态变化规律。（识别偶然因素的影响、纠正错误、 校正因不周而出现的偏差）
NRsi

mNBoi Bgi

Np

Rp
(N

N p )Rs Bg

3)水侵入区体积 (We Wi Wp )Bw
Bw 1
(We Wi Wp )
4)孔隙体积和束缚水体积变化
压力变化导致
NBoi 1
1 Swc
m

第五章 油藏物质平衡方法

第五章 油藏物质平衡方法

二、详探阶段要进行的工作
3、油井试油和试采
（ testing for oil, production test）
打详探井的成果——静态资料成果 问题：能否出油？生产能力？ ——动态情况 试油：在油井完成后（固井、射孔），把某一层的 油气水从地层中诱到地面上来，并经过专门测试取 得各种资料的工作。
二、详探阶段要进行的工作
底水锥进、地层原油脱气、注入水的不均匀推进、裂缝存在等； 后者包括油水井的压裂、酸化、大压差强注强采等。
二、详探阶段要进行的工作
4、开辟生产试验区和开发试验
重要和基本的开发试验包括的主要内容：
5）注水开发试验——合理的切割距，注采井排的
排距试验，合理的注采方式及井网，合理的注水排液
第五章 油藏物质平衡方法
主要内容：
物质平衡方法所需要的基础资料及物性资料 油藏物质平衡方程建立 油藏水侵 油藏物质平衡方程的应用 油藏物质平衡方程的评述
油藏工程(Reservoir
Engineering)——油田开发
研究油田开发方法的一门科学技术；
从总体上认识油气藏和改造油气藏的综合工程 学科。 静态过程
济效果的影响；
二、详探阶段要进行的工作
4、开辟生产试验区和开发试验
重要和基本的开发试验包括的主要内容： 3）采收率研究试验和提高采收率方法试验——不同开
发方式下各类油层的层间、平面和层内的干扰情况，层间、平
面的波及效率和油层内部的驱油效率，以及各种提高采收率方
法的适用性及效果；
4）影响油层生产能力的各种因素和提高油层生产能 力的各种增产措施及方法试验——前者如边水推进速度、
（三）开发动态分析
经验方法 试井分析方法
动态监测的内容

1油气藏概述N-西南石油大学-油藏工程原理-李传亮ppt课件

1油气藏概述N-西南石油大学-油藏工程原理-李传亮ppt课件

指在地震详查以及用其它方法提供的圈闭内，经过预探
井钻探获得油(气)流、油气层或油气显示后，根据区域地质
条件分析和类比，对有利地区按容积法估算的储量。
该圈闭内的油层变化、油水关系尚未查明，储量参数是
由类比法确定的，因此可估算一个储量范围值。预测储量是
制定评价钻探方案的依据。
十五863子课题验收汇报
25
开发地质储量
十五863子课题验收汇报
28
计算地质储量变化趋势
N
t
十五863子课题验收汇报
29
（3）储量丰度和单储系数 单位面积上的石油地质储量：
储量丰度
o

N Ao

h (1 swc )os
Boi
油藏的储量丰度越大，表明储量越集中，用
少数的油井就可以采出更多的原油，即油藏的开
发效益也就越好。
13
第三节 油藏分类与命名
(1)、岩性（储层）
岩浆岩 变质岩 沉积岩
碎屑岩: 砂岩 结晶岩：碳酸盐岩
(2)、圈闭
构造圈闭：背斜、断层
岩性圈闭：透镜体
地层不整合圈闭 地层圈闭： 潜山圈闭
地层超覆圈闭
十五863子课题验收汇报
14
原生孔隙 孔隙(粒间孔隙)
次生孔隙
(3)、孔隙类型 裂缝
溶洞
单一介质：岩石中只有一种类型的孔隙存在
双重介质：岩石中有两种类型的孔隙存在
多重介质：岩石中有两种类型以上的孔隙存在
十五863子课题验收汇报
15
(4)、流体性质
气藏
干气 湿气 凝析气
油藏
轻质油： <0.9
稠油:>0.9
十五863子课题验收汇报

《油藏工程》第五章 油物质平衡方法

《油藏工程》第五章 油物质平衡方法
6
5-1物质平衡方法所需基础资料及物性参数
一、物质平衡方法所需要的基础资料
● 1．油藏原始压力 油藏原始压力数据 压力数据； 数据； ● 2．地层压力， 地层压力，油、气、水的产量， 水的产量，气油比及 气油比及含水率 等动态变化资料 ； ● 3．通过探井的高压物性取样和PVT 通过探井的高压物性取样和PVT分析工作 PVT分析工作， 分析工作，确定 油藏的饱和压力 油藏的饱和压力， 饱和压力，还应该确定地层原油的体积系数 还应该确定地层原油的体积系数和天然 原油的体积系数和天然 气的溶解度 气的溶解度随地层压力的变化以及 溶解度随地层压力的变化以及气体组分 随地层压力的变化以及气体组分、 气体组分、 地层油比重、 地层油比重、 地层水比重、 地层水比重、地层油粘度、 地层油粘度、气体粘度、 气体粘度、地层原油的压缩系 数等 ；
14
5-2 油藏物质平衡方程建立
二、油藏物质平衡方程通式的建立
原始状况时油藏中 油气体积分布
在压压力下油藏内所含流体体积（ 原始地层压力下油藏内所含流体体积（地下） 地下） （二）在压力P 在压力P时油藏内所含流体体积（ 时油藏内所含流体体积（地下） 地下） （三）物质平衡方程通式
石油天然气工程学院
(1 + m )NBoi × (C
1 − S wc ×
f
+ S wc × C w )∆P
18
物质平衡方程： 物质平衡方程： 原始条件下： 压力为P 原始条件下： 压力为P时： 气顶体积＋ 气顶体积＋油区体积＝ 油区体积＝气顶气体积＋ 气顶气体积＋ 油区体积＋ 油区体积＋ 边底水入侵量＋ 边底水入侵量＋ 气顶、 气顶、油区体积变化和束缚水体 积变化
+ NBoi
引入两相体积系 数：

油藏工程基本原理

油藏工程基本原理
《油藏工程原理》讲义
34
（2）油藏储量级别(续) 控制地质储量
指在某一圈闭内预探井发现工业油（气）流后，以建立 探明储量为目的，在评价钻探过程中钻了少数评价井后所 计算的储量。 控制储量可作为进一步评价钻探、编制中期和长期开
发规划的依据。
《油藏工程原理》讲义
35
（2）油藏储量级别(续)
探明地质储量
《油藏工程原理》讲义
7
绪论
孔隙度: 描述岩层储存油气的能力 水平方向渗透率: 描述油藏中流体的水平方向的 流动能力 垂直方向渗透率: 评价重力作用的影响和层间流 动能力 岩性分析: 提供岩石来源、纹理、结构的描述 残余相饱和度: 估计采收率 水的矿化度(Water Salinity): 矫正电测井，确定 钻井液侵入程度 岩芯伽玛测试: 矫正井下伽玛射线测井 岩石颗粒密度: 矫正密度测井 岩芯拍照: 提供岩心的永久存档
其中：
A h h A
j j
j
Aj h j
Aj h j
《油藏工程原理》讲义
30
中石油石油地质储量容积法
容积容积法计算石油地质储量公式： N＝100·A·h·(1—Swi)ρ o/Boi 式中：N—石油地质储量，104t； A—含油面积，km2 h—平均有效厚度，m； φ —平均有效孔隙度，f； Swi—平均油层原始含水饱和度，f； ρ o—平均地面原油密度，g/cm3 ； Boi— 平均原始原油体积系数 Rm3/Sm3。
ho h WOC
含油面积Ao:
充满程度β ：
Ao
Vc Ao h (1 swc )
油藏容积
《油藏工程原理》讲义
19
Vc Ao 0 1 Vct At
若 ＝ 1，表明圈闭已经充满，同时也表明更多的油 > 0，表明圈闭中聚集了油气，同时也表明油气从

油藏工程油藏物质平衡方法课件

油藏工程油藏物质平衡方法课件


驱动类型及开采特征四、气顶驱动 (gas cap drive) 形成条件： ①有气顶；②无水驱或弱水驱；③Pi＝Pb④伴随溶解气膨胀生产特征：
形成条件： 1、有边底水；2、有露头；3、人工注水；水驱类型：
①刚性水驱：供液速度＝采液速度 (边水充足)②弹性水驱：供液速度< 采液速度 (无露头，边水不活跃)
油藏物质平衡方法
• 估算地质储量• 计算最终采收率• 生产动态预测
油藏工程师的主要职责
油藏动态分析方法
• 油藏动态分析法三个阶段：
步骤：
• 1. 历史拟合阶段：充分利用油田已有的开发资料， 针对油田开发过程的特点和规律，选取反 映其特点和规律的方法来再现油田已开发 的历程。
动态预测对比
驱动类型及开采特征
五、水压驱动(water drive)
驱动类型及开采特征－水压驱动
生产特征：
物质平衡方法所需要的物性参数
• 等温压缩率
• 体积系数
We＝0 ，Wi＝0 ，Wp＝0 ， m＝0 ，Rp ＝Rs ＝Rsi ，Bo -Boi= Boi Co ΔP
形成条件： 无边底水、注水，无气顶， Pi > Pb
物质平衡方法－方程建立
物质平衡方程的作用：
所用到的数据资料：
测算水侵量的大小
确定油藏地质储量
驱油能量机理分析
计算油藏动态
高压物性数据
生 产 数 据
压 力 数 据
9
HOW TO DETERMINE FREE GAS AND CRUDEOIL VOLUME AT A GIVEN PRESURE ANDTEMPERATURE CONDITION
校正完善
历史拟合
油藏动态分析方法

气藏物质平衡

PPD
1
Gp
Pp Ppi
G 1 R PPD 1
)
PPD
0
0.3 0.6
We Wp Bw GBgi
0
0
R
1
16
4、气藏驱动指数
Gp P Pi (1 cc P ) (1 ) 综合气藏物质平衡方程： Z Zi G Bgi Gp (1 cc P ) 1 Bg G Bgi We Wp Bw Gp (1 cc P ) 1 Bg GBgi G
DI g DI c DI e 1
DI e 0 DI e 0 DI e 0, DI c 0
水驱气藏 封闭气藏 定容气藏
18
5、气藏视地质储量
We G Bgi (1 cc P) Bg Bgi (1 cc P) Bg
令： G
p
Gp Bg Wp Bw
Pp
PF
Gp
PF
G
PF Pp PF Pp cc P 2 cc Pi Pi P ,P PF cc ( Pi P) PFmax 4Z i 2 Z
PFi
Pp
PF
Gp
PF
G
G
Gp
10
3、水驱气藏
~ （1）气藏容积： 开发过程：
~
~
原始条件： Vci Ag h (1 swc )
Vgi
3
Psc Z iTi Bgi Z scTsc Pi Psc ZT Bg Z scTsc P
采用拟压力：
Gp P Pi (1 ) Z Zi G
P Pp Z
Pi Ppi Zi
得：
Pp Ppi (1

第05章 气藏物质平衡

pi
Vci
Vwc
Vwc=Aghswc
Vci swc 1 swc
Vci=Agh(1-swc)
•体积变化量
p pi p
Vp=Vpcpp
Vp
Vcicp p 1 swc
p
Vc W Vwc
Vci swc cw p Vwc=Vwccwp 1 swc
W=We-WpBw
We Wp Bw Vc Vci 1 cc p V ci

We Wp Bw Vci
•存水体积系数
We e Vci
•水侵体积系数 •产水体积系数
e p
p
Wp Bw Vci
Vc=Vci(1-ccp-)
Vp
二、物质平衡方程
Vwc
•气藏容积的压缩系数
Vc Vci (1 cc p)
二、物质平衡方程
1. 原始气量
2. 剩余气量
Vg
Vci G Bgi
p
Vc
Vg=Vc
Vci (1 cc p) GBgi (1 cc p) Gres Bg Bg Bg
3. MBE
G Gp GBgi (1 cc p) Bg
Gp pp (1 cc p ) ppi 1 G
G = Gp + Gres
Gres GB gi(1 cc Δp) Bg
Bgi
p/Z Bg pi / Z i
p/Z G Gp G(1 cc p) pi / Z i
p pi (1 cc p) Z Zi p pF (1 cc p ) Z
Gp 1 •真实压力 G
第五章

油藏物质平衡


油藏的压降指数
采出单位原油量的地层压降
（同样反映油藏弹性能量的多少）
Bo p 1 PDI N p NBoiCt EEI
N 越小 ，PDI ，油藏的弹性能量越弱 压降强度指数 单位采出程度的油藏压降 （油藏的压降率） Bo p 1 PDR Ro BoiCt EII
油藏的采出程度
mNBoi (Cw S wi C f )p N [ Bo ( Rsi Rs ) Bg Boi ] 1 S wi
NBoi (Cw S wi C f )p We Wi Bw Gi Big 1 S wi
饱和油藏物质平衡式的通式：
N N p [ Bo ( R p Rs ) Bg ] We (Wi W p ) Bw Gi Big Cw S wi C f Boi ( Bo Boi ) ( Rsi Rs ) Bg m ( Bg Bgi ) 1 m Boi 1 S Bgi wi p
注意：C的 定义
[6]含油区内因溶解气驱引起的地层原油累积体积 膨胀量：
N ( Bt Bti ) N [ Bo ( Rsi Rs ) Bg Boi ]
[7]含油区地层束缚水和岩石的累积弹性体积膨胀量：
NBoi V pOil (Cw S wi C f )p (Cw S wi C f )p 1 S wi
N p Bo
y
N
x
p
弹性驱动油藏的生产指示曲线
弹性能量指数
油藏单位压降的采出油量
NBoiCt EEI p Bo
N ，油藏的弹性能量就越多
Np
弹性强度指数
油藏单位压降的采出程度
Ro N p / N BoiCt EII p p Bo

第十三次课：第五章油气藏(课时讲课)

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课堂教学
19
瓦斯突出是指煤矿开采过程中，在地应力
作用下，使软弱煤层突破抵抗线，瞬间释放大
量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害。
瓦斯突出是一种地质灾害，在大量的有害
气体瞬间涌入后，会形成窒息，但不一定会发
生爆炸事故。但如果出现以下三种情况后，会
引发爆炸事故，一是与空气中氧气含量达到12％
以上，二是瓦斯浓度达到5％至16％之间，三是
江汉盆地 南襄盆地 酒泉盆地 准噶尔盆地
运移距离（公里）
一般
最大
小于４０
小于４０
60
小于２０
30
小于１０
15
小于１０
20
５～２０
30
３０～５０ 80
课堂教学
15
7、油气二次运移的时期
微观上：油气二次运移与初次运移是连续的，
同时发生。
宏观上：大规模的油气二次运移发生在主要生油
期同期或/和之后的第一次区域性构造运动时期。
“单一圈闭” ： 单一要素控制、 单一的储集层、
统一的压力系统、 统一的油气水界面
课堂教学
35
2.油气藏中油气水分布
（1）油气藏： 气在上，油居中，水在下 油－气界面、油－水界面
（2）油藏： 油在上，水在下
油－水界面
（3）气藏： 气在上，水在下
气－水界面
课堂教学
36
3.油气藏的度量
(1)含油边界与含油面积 ①外含油边界：油水界面 与储层顶面的交线 ②内含油边界:油水界面与 储层底面的交线
食、水资源一同列为
影响经济社会可持续
发展和社会安全的三
大战略资源。
课堂教学
24
国家发展和改革委员会2007年4月10 日在其网站上公布了《能源发展“十一五” 规划》，提出到2010年，我国一次能源消 费总量控制目标为27亿吨标准煤左右，年 均增长4%。
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cc Pi 2 4Z
《油藏工程原理》讲义 21
动态预测
PF
Pp
PF
气藏类型判断
PF
G G Gp
Gp
《油藏工程原理》讲义 22
第三节 水驱气藏
一些气藏，与周围水体(边水、底水)之间保持良好 的连通关系，当从气藏采出天然气时，边底水会因气藏 压力的下降而流入(侵入)气藏，从而驱替气藏中的天然 气，该类气藏被称作水驱气藏。
swc 1 swc
Vci
《油藏工程原理》讲义 16
Vc
Vci (1
cp swccw 1 swc
P)
令：
cc
cp swccw 1 swc
Vc Vci (1 ccP)
二、物质平衡方程
气藏容积压缩系 数
1. 原始气量 2. 剩余气量
G Vci Bgi
Vg Vc
Grem
Vg Bg
Vc Bg
Vci (1 ccP) Bg
Vc W Vp
Vwc
Vwc
VbLeabharlann 《油藏工程原理》讲义 24
2. 开发过程中气藏容积
P
Vs
Vp
Vc W
Vs
Vp
Vwc
Vwc
Vb
孔隙体积减小： Vp VpcpP 束缚水膨胀： Vwc VwccwP
气藏存水量： W We WpBw
水侵体积
P时气藏容积
Vc Vci Vp Vwc W
第五章 气藏物质平衡
天然气与石油主要物性差异
C 第五C章o 气藏C物g 质平衡
天然气与石油主要物性差异
《油藏工程原理》讲义 1
第五章 气藏物质平衡
天然气的开采相对简单，物质平衡在气藏生产管理中发 挥着重要的作用。气藏物质平衡：质量守恒定律在气藏工程 中的应用。
采出量
总烃量
剩余量
《油藏工程原理》讲义 2
水驱气藏开采到一
定程度气井都会产水，
气井产水会增加气井的
~
~
举升难度，提高气藏的 废弃压力，从而降低气
~
藏的采收率。边底水的 侵入，使得气藏的开采
动态变得复杂起来。
《油藏工程原理》讲义 23
一、气藏容积
1. 原始气藏容积
Vci Agh (1 swc )
Pi
Vci
Vs
Vp
Vwc Vb
P
Vs
Vp
Vs
Pi
Vci
Vs
Vp
Vwc Vb
P
Vs
Vp
Vs
Vc Vp
Vwc
Vwc
Vb
《油藏工程原理》讲义 15
2. 开发过程
P
Vs
Vp
Vc
Vs
Vp
Vwc
Vwc
Vb
孔隙体积减小： Vp VpcpP 束缚水膨胀： Vwc VwccwP P时气藏容积：
Vc Vci Vp Vwc
Vp
1 1 swc
Vci
Vwc
Bg
G
P Pi (1 Gp ) Z Zi G
《油藏工程原理》讲义 7
采用拟压力：
Ppi
Pi Zi
Pp
P Z
Pp
Ppi (1
Gp G
)
上式即为拟压力形式的定容气藏物质平衡方程。
《油藏工程原理》讲义 8
三、生产指示曲线
Pp
Ppi (1
Gp G
)
Ppi
Pp
Pp a bGp
Ppi a G a b
由于气藏温度在天然气开发过程中基本上不 发生变化，因此，物质平衡方程一般只研究采 出气量与地层压力之间的关系。
气藏分类：
气藏
定容气藏 封闭气藏 水驱气藏
《油藏工程原理》讲义 3
第一节 定容气藏
所谓定容气藏，是指天然气开发过程中气藏的容 积一直不发生变化的气藏 (它是一种理想化的气藏 模型)。
Pi
G
Ppi
Ppa
Pabn Z abn
《油藏工程原理》讲义 12
2. 判断气藏类型
根据定容气藏的物质平衡方程，气藏的生产指 示曲线为一条直线。如果气藏实际的生产指示曲 线不是一条直线，则说明气藏不是定容气藏(如下 图)。这是生产指示曲线指示出的气藏特性之一。
Pp
Gp
《油藏工程原理》讲义 13
第二节 封闭气藏
P
Vs
Vci Vp
Vwc
Vb
Vs
Vc Vp
Vwc
Vb
气藏的容G积在G开p发中G不发rem生变化
《油藏工程原理》讲义 4
一、气藏容积
气藏中能够储存天然气的孔隙体积。
Vp Agh
Vci Agh (1 swc )
Pi P
Vc Vci
《油藏工程原理》讲义 5
二、物质平衡方程
1. 原始气量
Vgi Vci
《油藏工程原理》讲义 10
四、指示曲线用途
气藏生产指示曲线除了上面的两个用途之外， 还有下面的一些用途。
1. 动态预测 定地层压力
预测 产量
定产量
预测
地层压力 开采年限 采收率
《油藏工程原理》讲义 11
Pp Ppa
采收率
开采年限
T GR Qg
采出程度 R Gp 1 Pp
GR Gp
G
Ppi
R GR 1 Ppa
(1
Gp G
)
G Gp
《油藏工程原理》讲义 19
三、生产指示曲线
PF
PFi
(1
Gp G
)
PF
PF a bGp
PFi a G a b
Gp
G
《油藏工程原理》讲义 20
PF Pp PF PpccP PF
也可以写成：
PF
P Z
cc (Pi
P)
Pp
PF
PF
G Gp
P Pi 2
PFmax
Gp
G
若知道Zi , 可确定出原始地层压力Pi 可确定出气藏动态(或动用)地质储量G
《油藏工程原理》讲义 9
动态地质储量通常小于静态地质储量。动 态地质储量与静态地质储量的比值，定义为 气藏储量的动用程度。若动用程度在80％以 上，说明开发方案设计合理；若动用程度在 50％以下，说明大部分地质储量尚未动用， 需重新设计开发方案或对原开发方案进行适 当调整。
G Vgi Vci Bgi Bgi
2. 剩余气量
Vg Vc Vci
Grem
Vg Bg
Vc Bg
Vci Bg
3. 物质平衡方程
G
Gp
Vci Bg
Vci GBgi
Bgi 1 Gp
Bg
G
《油藏工程原理》讲义 6
Bgi
Psc ZscTsc
ZiTi Pi
Bg
Psc ZscTsc
ZT P
代入
Bgi 1 Gp
《油藏工程原理》讲义 17
3. 物质平衡方程
G
Gp
Vci Bg
(1
ccP)
Vci GBgi
Bgi Bg
(1
ccP)
1
Gp G
利用状态方程
P Z
(1
ccP)
Pi Zi
(1
Gp G
)
《油藏工程原理》讲义 18
采用拟压力
Pp
(1
cc
P)
Ppi
(1
Gp G
)
令： PF Pp(1 ccP)
PF
PF
PFi
所谓封闭气藏，是指那些无相连水体的气藏。 水体是地下的相连水域(包括边水和底水)。
封闭气藏开采过程中，
与水体不存在质量交换，
也不存在能量交换。因此， 不存在外来水的侵入，但
气藏的容积却因地层压力
的下降而有所变化。开采
过程中一般也不会产水，
~
~ 因而气藏的采收率普遍较
高。
《油藏工程原理》讲义 14
一、气藏容积 1. 原始条件 Vci Agh (1 swc )