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油藏工程基础ppt课件contents •油藏工程概述•油藏地质基础•油藏流体性质与渗流规律•油藏开发方式与开采特征•油藏动态监测与资料分析•油藏评价与开发方案设计目录01油藏工程概述油藏工程定义与任务定义油藏工程是研究油藏（包括气藏）开发过程中油、气、水的运动规律和驱替机理，以及相应的工程调整措施，以求合理地提高开采速度和采收率的一门综合性技术科学。
任务油藏工程的主要任务是研究油藏（包括气藏和水驱油藏）的地质特征和开发过程中的动态特征，确定油田开发方案，编制油田开发计划，进行油田动态监测，提出改善油田开发效果的措施，预测油田开发趋势等。
油藏工程发展历程初始阶段20世纪初至40年代，以试井和油田动态分析为主要内容。
发展阶段20世纪50年代至70年代，以渗流力学和油层物理为基础，形成了系统的油藏工程理论和方法。
成熟阶段20世纪80年代至今，随着计算机技术的发展和应用，油藏工程实现了由定性到定量、由静态到动态、由单一到综合的转变。
油藏工程研究内容与方法研究内容主要包括油藏描述、渗流力学、试井分析、油田动态监测、油田开发方案设计与优化、提高采收率技术等。
研究方法综合运用地质、地球物理、钻井、测井、试油试采等多方面的资料和信息，采用数值模拟、物理模拟和现场试验等手段进行研究。
同时，注重与其他相关学科的交叉融合，如地球科学、石油工程、化学工程等。
02油藏地质基础沉积环境与沉积相沉积环境包括海洋、湖泊、河流、风成等不同类型的沉积环境，每种环境都有其特定的沉积物来源、搬运方式、沉积作用和保存条件。
沉积相指在一定沉积环境中形成的沉积物或岩石特征的综合，包括岩性、结构、构造、古生物等。
常见的沉积相有河流相、湖泊相、三角洲相、海滩相等。
沉积相与油气藏的关系不同沉积相带发育不同类型的储集层，控制着油气藏的分布和类型。
例如，河流相砂体常发育在古河床和河漫滩，是油气聚集的有利场所。
储层特征与类型储层特征01包括物性特征（如孔隙度、渗透率）、岩石学特征（如岩石类型、矿物组成）、储集空间类型（如孔隙、裂缝）等。
第一部分油藏工程课程设计油藏工程主要研究内容涉及新区产能建设和老区综合调整两大方向，应用油藏工程基本原理进行新区产能建设、即产能预测是油藏工程的基本方法，也是油田正式投入开发的第一步，鉴于油藏工程课程设计学时要求，借鉴中国石油大学等石油高校课程设计内容，结合目前现场使用基本方法，编写油藏工程课程设计指导书。
主要内容包括：开发方式、层系的划分、合理井网密度计算、方案设计及效果预测、经济指标评价等内容。
1储层地质基础数据1.1地质特征描述（1）储层沉积特征；（2）油藏构造特征；（3）油水关系；1.2储层物性基本参数（1）储层属性参数油层顶底、面积、砂厚、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度（2）温度压力系统1.3流体性质（1）流体高压物性参数（2）相渗关系2油藏工程设计内容2.1开发原则把特征相近的油层组合在一起，用独立的一套开发井网进行开发，并进行生产规划、动态研究和调整。
（1）有利于发挥个油层的作用，为油层比较均衡开采打下基础，减少层间矛盾;（2）提高采油速度，缩短开发时间，适应油田高速高效开发（3）提高注水波及体积，提高最终采收率;（4）适应采油工艺技术发展的要求。
2.2开发方式（1）利用天然能量开发；（2）人工补充地层能量开发，包括注水、注气等方式； （3）利用三次采油方式进行开发；2.3开发层系划分开发层系的原则（1）同一层系内的油层物性应当接近，尤其渗透率要接近。
（2）一个独立的开发层系应具有一定的厚度和储量。
有效厚度>l0m ；单井控制储量>10万吨 （3）各开发层系间必须具有良好的隔层。
(大庆)隔层厚度>3米（4）要考虑到采油工艺技术水平，相邻油层尽可能组合在一起。
2.4合理井网密度计算地质储量计算oi o wi B S Ah N /)1(100ρφ-=确定合理的注采井网要满足以下条件：一是有较高的水驱控制程度；二是要适应差油层的渗流特点，达到一定的采油速度；三是保证有一定的单井控制储量；四是有较高的经济效益。
一般来说，在满足一定经济效益的前提下，应该采用较密井网，最大限度的控制油层储量。
在井网部署当中，加密井网有利于：（1）提高油层内部低渗透区域的波及系数及程度。
由于油层内部的非均质性，注水开发时，一部分低渗条带，注水波及不利区块，加密后，加大了注采压差，提高了驱替压力梯度，可以改善这部分区域的注水波及程度；（2）加强不吸水层或吸水少层的开发。
在多油层的油藏中，由于层间干扰，一些低渗透层不吸水或吸水很少，加密后可以着重对这部分不吸水层进行注水，提高注入水的波及系数。
根据胡斯努林法改进和完善的公式：()253.0792.0lg 16625.0698.0--⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=o k e k E o R μ 式中：R E 为最终采收率，小数；n 为井网密度，口/km 2；k 为有效渗透率，μm 2；μo 为地下原油粘度，mPa S ⋅。
要使井网密度达到经济上合理，必须满足下列条件： （1）防止井网过密，造成不合理投资；（2）避免井网过稀，致使最终采收率降到经济合理界限以下。
合理井网密度为单位面积（1km 2）加密到最后一口井时的井网密度，在这个井网密度条件下，最后一口加密井新增可采储量的价值等于这口井基本建设总投资和投资回收期内操作费用的总和，由此则有：()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅=⋅∆--+--253.0792.0253.01792.0lg 16625.0698.0o k no k n e e kV V E o R μμμ 式中，V —单位面积储量，t 410⨯/km 2；∆E V R ⋅—每平方公里新增可采储量，它应等于新增一口井的总费用与油价的比值。
由此，便可在计算机上用试凑法算得合理井网密度，再代回式便可反求出经济合理采收率。
从不同油价下层系细分前和层系细分后合理井网密度可以看出，随着油价的升高，井网密度逐步增大。
2.5单井初期产能确定单井初期产能的确定通常使用区块内试油、试采资料进行确定，在没有试油试采资料的情况下，可以使用周围类似区块开发状况，也可以根据合理井网密度、合理采油速度等指标，确定单井初期产能。
2.6注水井吸水能力确定地层破裂压力计算：H P H ⋅∂=P H ：破裂压力，Mpa∂：破裂压力梯度，MPa/km ，砂岩油藏取0.0225H ：平均油层中部深度，km在计算地层破裂压力时，一般取安全系数0.92.7方案指标测算及经济评价指标测算应包括以下内容：（1）井网指标：油水井数、新钻油水井数、老井归位井数、其它井数、注采井数比；井距和井网密度、布井方式；单井控制原始地质储量、原始可采储量和剩余地质储量、剩余可采储量；水驱储量控制程度，井网均匀系数，注采对应率，注水受效率；波及体积、注水采收率等。
（2）开采指标：开发层系的年产油、年产液、年注水、日产液量、日产油量、综合含水、日注水量、注采比、采油速度、剩余可采储量采油速度、采出程度、稳产期、含水上升率、油层压力；单井的日产液能力、日产油能力、日注水能力、生产压差、注水压差等。
3排状注水开发指标预测方法采用Buckley-leverett 水驱油理论为基础的流管法进行计算，该方法考虑了水驱油的非活塞性，忽略岩石流体压缩性，以及忽略重力毛管力作用的影响；已知油藏物性参数和流体参数，给定注采压差（常数），确定不同开发时刻的产油速度、累计产油量、含水率、累计注水量等指标，具体见水前后开发指标计算方法如下。
3.1见水前开发指标油井初始产量：LpA S kk q o wc ro i μ∆=)(一维水驱油前缘饱和度推进方程：)(')()(0't V A f dt t q A S f x swf tw w φφ==⎰ 油水混合带压力降：⎰+=∆fL w rw wo w ro o S k S k dxkAt q p 01)()()(μμμ⎰+=)(0'')()()()()(wfw S f w rw wow ro w w oS k S k S df A t V kA t q μμφμ纯油带中的压力降：)()()(2f w ro o L L S kAk t q p -=∆μ总压力降为：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-++=∆⎰AL S f t V S k S k S df AL S k t V S kAk L t q p wf w S f w rw w ow ro w w wc ro wc ro o wf w φμμφμ)()(1)()()()()()()(')(0'' 定义：无因次累计注水量D V ：ALt V V D φ)(= 无因次瞬时产液量D q ：iD q t q q )(= 无因次时间D t ：ALtq t i D φ=DDD dt dV q =因为：LpA S kk q o wc ro i μ∆=)(总压力降方程无因次化为：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-++=⎰)(1)()()()(1')(0''wfw D S f w rw w o w ro w w wc ro D D D S f V S k S k S df S k V dt dV wf w μμ 令：⎰+=)(0'')()()()(wf w S f w rw wow ro w w wf S k S k S df S I μμ定义：)()()('wf w wf wc ro S f S I S k E -=得到：1)1(=+E V dt dV D DD积分计算得：EEt V D D 121-+=DD D D Et dt dV q 211+==油井井排见水时的无因次注水量为：)(1'wf w Df S f V =油井见水时间：[]⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-+=2)()(121)1('2'2E S f S f EEV t wf w wf w Df Df 3.2见水后开发指标总压力降为：⎰+=∆Lw rw wow ro o S k S k dxkAt q p 0)()()(μμμ⎰+=)(0'')()()()()(we w S fw rw wo w ro w w oS k S k S df A t V kA t q μμφμ无因次化为：⎰+=)(0'')()()()(1we w S f w rw wo w ro w w wc ro D D S k S k S df S k V q μμ或者：)()(1we wc ro D D S I S k V q =油井井排见水后无因次注水量为：)(1'we w D S f V =)()()('we we ro we w D S I S k S f q =油井见水后无因次累计产油量：wc we w we w we oD S S f S f S V --+=)()(1'油井见水后的开发时间：[]D we w we w D D D dt S df S f dt dV q )()(1'2'-==带入：)()(1we wc ro D D S I S k V q = 得到：[]1)()()(1)('3'=-we Dwe w we w wc ro S I dt S df S f S k 上式两端积分得到[])()()()()()()()('3'''we wc ro S f S f w w w ww wc ro De S F S k S df S fS I S k t we w wfw -=-=⎰[]⎰=)()('3''')()()()(we w wf w S f S f w w w ww we S df S fS I S F对于多层合采油藏，按照厚度加权进行油田综合指标的预测。
4面积注水开发指标预测面积注水开发近似解面积注水常用五点法、反七点、反九点等井网形式，其生产井与注水井的注水井数比为m ，在面积注水单元内，以注水井为中心，周围均布生产井，把环绕中间注水井的生产井排转化为圆形“排油坑道”，然后流入井底。
4.1见水前开发指标（1）初始产量利用下式计算：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∆=619.0ln)(w o wc ro L r dP S KhK q μπ（2）注水速度三个阻力区间：:注水井到油水前沿、油水前沿到排油坑道、扫油坑道到生产井底。
注水井底到油水前沿的阻力：w f wm rw wr r S KhK R ln)(21πμ=油水前沿到排油坑道的阻力：fwc ro or dS KhK R ln)(22πμ=排油坑道到生产井底的阻力：w wc ro or m d m S KhK R )1(2ln1)(23+=πμ产量为驱动力除以阻力⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+++∆=w f w f wm rw wc ro o w o wc ro L r m d m r d r r S K S K PS KhK q )1(2ln 1ln ln )()()(2μμμπ 油井纯产油量为m q q l o =（3）不同油水前缘对应时间])21)(ln [(22D r B A rE t f f+--= )()(wm rw wc ro o w S K S K A μμ=1=Bwr m dm C )1(2ln1+=w r A d B C D ln ln -+= 其中：or wm S S -=1当d r f =时即可求得油井见水时间。
