Di一章 油藏工程设计基础
Di2讲 油田勘探开发程序
油田勘探开发程序
1-1 油田勘探开发程序 勘探→开发 = 找油→采油,对于有开采价值的油田进行油 藏工程设计。 合理开发程序:把从油田勘Tan到投入开发的过程分成作个阶 段,把油藏Miao述研究、油藏工程研究以及其它的技术学科You机地 结合起来,合理安排钻井、开发次序He对油藏的研究工作,尽可 能用较少的井、Jiao快的速度来取得对油田(藏)的全面认识,Yi 及有关基础资料的获取,编制油田开发方An,指导油田逐步投入 开发。 油藏勘探开Fa是个连续的。就油田开发整体而言,可以将Zheng 个油气田勘探过程划分为三个阶段,即区Yu勘探(预探)阶段、 工业勘探(详探)阶Duan和全面开采阶段。
油田勘探开发程序
Yi、区域勘探(预探) 区域勘探是在一个地Qu(指盆地、坳陷)开展的油气勘探工 作。Qi主要任务是从区域出发,进行盆地(或坳陷)的整个调查, 了解地质概况,查明生、储You条件,指出油气聚集的有利地带, 并进行You气地质储量的估算,为进一步开展油气工业Kan探指出有 利的含油构造。 区域勘探工作Ke分细为:普查和详查。 区域勘探的主要任Wu是在查明地质和生、储油条件的基础上, Jin一步查明控制油气聚集的二级构造带和局部Gou造的地质情况, 为工业勘探指出有利的位Zhi和方向。
油田勘探开发程序
Er、工业勘探(详探)
Gong业勘探是在区域勘探所选择的有利含油构造Shang进行的钻探工作。其主 要任务是寻找油气Tian和查明油气田,计算探明储量,为油气田开Fa做好准备。 工业勘探过程可以分为构造预Tan和油田详探两个阶段。 构造预探简称预探。它是在详查所指出的有利含油构造上进行地Zhen详查 和钻探井。主要任务是发现油气田及Qi工业价值,初步圈定出含油边界,为 油田Xiang探提供含油面积。 油田详探简称详探。它Shi在预探提供的有利区域上,加密钻探,并加Mi 地震测网密度。其主要任务是查明油气藏De特征及含油气边界,圈定含油气 面积,提Gao探明储量,并为油藏工程设计提供全部地质Zi料(构造的圈闭类 型、大小和形态,含油Ceng的有效厚度,流体物性参数及油层压力系统、油井 生产能力等油藏参数资料。
油田勘探开发程序
Er、工业勘探(详探)
1. 地震细测工作 2. 3. 打详资料Jing 油井的试油和试采
Shi油:在油井完成后,把油、气、水从地层中You到地面上来并经过专门 测试取得各种资料De工作,叫做试油。 试油资料包括:产量数Ju-油、气、水产量;压力数据-油层静压、Liu 动压力、压力恢复数据、油压、套压;油、气、
Shui的物性资料;温度数据- 井下温度和地温Ti度。
油田勘探开发程序
Er、工业勘探(详探)
3. 油井的试油和试采
Shi油的主要任务: (1)认识油井生产能力,分布稳定的主力油层产量递减情况; (2)认识油层天然能量大小及驱动类型和驱动能Liang的转化; (3)认识油层连通状况及层间Gan扰; (4)认识生产井的合理工艺技术和You层改造措施。 此外,通过试采落实某些影Xiang生产的地质因素,如边界影响、断层封闭 Qing况等,为后续合理布井和研究注采系统提供Yi据。
油田勘探开发程序
Er、工业勘探(详探) 4. 开辟生产试验Qu 4.1 生产试验区定义 对于准备开发De大油田,在详探程度较高和地面建设条件比 较有利的地区,首先划分出一块面积,用正Gui井网正式开发作为 生产试验区,开展各种Sheng产试验。 生产试验区是油田上第一个投入Sheng产的开发区。它除了担负 进行典型解剖的Ren务外,还有一定的生产任务。因此在选择时Ying 考虑油井生产能力、地面建设等条件,以Bao证生产试验研究和生 产任务都能同时完成。
油田勘探开发程序
Er、工业勘探(详探) 4. 4.2 开辟Sheng产试验区 开展生产试验区的原则
(1)位置和范围对全油田具有代表性; (2)相对独立,对全油田合理开发的影响减小Dao最小; (3)具有一定生产规模; (4)尽可能考虑地面建设情况。
油田勘探开发程序
Er、工业勘探(详探) 4. 开辟生产试验Qu 4.3 开展生产试验区的任务:
(1)研究油层地质情况,搞清各小层面积及Fen布形态、厚 度、储量及非均质情况,隔层Xing质及分布; (2)研究井网系统和布井方Shi及其对储量的控制程度,以 及开发层系的Hua分标准; (3)研究生产动态和合理采油Su度,以及适用的采油工艺 技术; (4)Jie合油田地质条件和生产特点进行特殊研究,Ru转注 时机,断层、裂缝等对开采动态影响Yan究等。
油田勘探开发程序
Er、工业勘探(详探) 4. 4.4 开辟Sheng产试验区 开展生产试验区的试验项目:
Ge种试验应针对油田实际情况提出,以解决油Tian开发中可能 出现的问题来确定,下面是一Xie重要的生产试验内容: (1)油田各种天Ran能量试验; (2)井网试验; (3)提Gao采收率研究; (4)各种增产措施试验研Jiu。
油藏工程原理与方法
Di一章 油藏工程设计基础
Di2讲 (2)油气藏的驱动能量
油气藏的驱动能量
San、油藏的驱动方式及开采特征 1. 驱动Neng量
(1)油藏中流体和岩石的弹性驱动能量; (2)溶解于原油中天然气膨胀能量; (3)边水和底水的压能和弹性能量; (4)气Ding气的弹性膨胀能量; (5)重力能量。 Zai油层开采过程中,某一种
Neng量起主导驱油作用,则为何驱 动方式。
油气藏的驱动能量
2. 不同驱动方式的开采特征
Tiao件: 油藏无边底水,也无气顶, 且原始Di层压力高于饱和压 力,随地层压力下降,Yi靠 岩石和流体的弹性膨胀能量 驱油。 Te点: (1)油藏压力不断下降; (2)Sheng产气油比不变; (3)在井底定压时,随Sheng产 时间增长,油井产量下降。
2.1 弹性驱动
Pe Qo
油藏压力
Pe
产油量
Qo
RP
油气比
RP
2.1 弹性驱动油藏开采特征曲线
油气藏的驱动能量
2.2 溶解气驱动
条件:
Pe Qo
油藏压力
RP Pe
产油量 油气比
You藏无边底水、人工注水、 无气顶;地层压Li低于饱和 压力。溶解气析出,气泡膨 胀Neng量进行驱油。 特点: (1)油藏压力不Duan下降; (2)生产气油比先增加,后 急Ju下降;
Qo
RP
2.2 溶解气驱动油藏开采特征曲线
(3)在井底定压时,随生产 时间增长,油Jing产量下降。
油气藏的驱动能量
2.3 水压驱动 2.3.1 刚性水驱
Pe Ql
油藏压力 产液量
Tiao件: 油藏存在边底水或人工注水; 油水Ceng具有良好的渗透性; 油水区之间连通较好;能量 供给充足,水侵量完全补偿 了采液Liang,地层压力高于饱 和压力。 特点: (1)油藏压力保持不变; (2)生产气油比Bu变;
Pe Ql
产油量
Qo
RP
油气比
RP
2.3.1
Gang性水驱油藏开采特征曲线
(3)油井水侵前产量不变, 水侵后油井产Liang下降,但产 液量可保持不变。
油气藏的驱动能量
2.3 水压驱动 2.3.2 弹性水驱
Pe Ql Ql
油藏压力
Tiao件: 油藏存在边底水或人工注水但 水侵Liang不足以补偿采液量,但 地层压力始终高于Bao和压力。
Pe
产液量
RP
油气比
RP Qo
Te点: (1)油藏压力不断下降; (2)Sheng产气油比不变;
2.3.2
Dan性水驱油藏开采特征曲线
(3)井底定压时,油井产油 量、产液量不Duan下降。
油气藏的驱动能量
2.4 气压驱动 2.4.1 刚性气驱
Pe Qo
油藏压力
条件:
Pe
产油量
Qo
You藏存在较大气顶或人工向气 顶注气注,且Zhu气量或气顶膨 胀能量足以补偿采液量,地Ceng 压力基本稳定不变。 特点: (1)油Cang压力稳定不变;
RP
油气比
RP
2.4.1
Gang性气驱油藏开采特征曲线
(2) 油井气侵前产量、生 产油气比不变,气侵后油井 产量下降、生产油气比上升。
油气藏的驱动能量
2.4 气压驱动 2.4.2 弹性气驱
RP
You藏压力 产油量 油气比
Tiao件: 油藏存在不大气顶,气顶膨 胀能量Bu足以补偿采液量, 地层压力不断下降,后Chu现 溶解气驱。 特点: (1)油藏压力Bu断下降; (2)气油比不断上升;
Pe Qo
Pe Qo
RP
2.4.2
Dan性气驱油藏开采特征曲线
(3) 油井产量不断下降。
油气藏的驱动能量
2.5 重力驱动
条件:
Pe Qo
油藏
压力 产油量
You藏开采末期;油层倾角较 大、厚度大、渗Tou性好。
Pe Qo
Te点: (1)油藏压力不断下降; (2)Qi油比不变;
RP
油气比
RP
2.5
Zhong力驱动油藏开采特征曲线
(3) 在含油边缘到达油井 前,油井产量Ji本不变。
油气藏的驱动能量
2.6 驱动方式的转换 油藏驱动方式,是You藏地质条件和开发中人工作用的 综合结果,在开发过程中是变化的。 驱动方式的选择He确定是油藏工程设计必须要进行论 证的项Mu之一。选择驱动方式必须要合理利用天然能Liang, 同时又能有效地保持油藏能量,达到合Li的开采速度和稳 产时间的设计要求。利用Tian然能量开发的油藏,预测开采 期末的总压Jiang必须在油藏允许的范围内。需要人工补充能 量的油藏,要依据油藏地质和开采状况,确Ding补充能量时 机(一般不低于饱和压力),Dui注入工作剂的确定需进行 相关论证及室内Shi验研究。
油藏工程原理与方法
Di一章 油藏工程设计基础
第3讲 油气藏评价
油气藏评价
1-2 油藏评价 一、油气藏类型及其模型 1. 油(气)藏表征参数
Han油边缘、含水边缘、油水过渡带、含油面积、边底水、 含油高度。
? ? ? ? 含油边缘:油水接触面与含You层顶面的交线,为水和油的外部分界线。 Han水边缘:油水接触面与含油层底面的交线,Wei水和油的内部分界线。 油水过渡带:含油Bian缘与含水边缘之间的地带。 含油面积:含You边缘所圈定的面积。
? 边水和底水:在含油边缘内的下部支托关You藏的水,称为底水;而在含 油边缘以外衬Tuo着油藏的水,称为边和底水。 ? 含油高Du:油水接触面与油藏最高点的海拔高差。
油气藏评价
Yi、油气藏类型及其模型 2. 油(气)藏Fen类分类
Fen类方法:成因、边界、介质孔隙类型等 按Cheng因分为:
(1)构造油藏:油(气)聚集在由于构造运Dong而使地层变形(褶曲)或 变位(断层)所Xing成的圈闭中。常见的有背斜油藏、断块油藏。 (2)地层油藏:油(气)聚集在由于地Ceng超覆或不整合覆盖而形成的圈闭 中。最常Jian的为古潜山油藏。 (3)岩性油藏:油(Qi)聚集在由于沉积条件的改变导致储集层岩Xing发生 横向变化而形成的岩性尖灭和砂岩透Jing体圈闭中。常见的有砂岩透镜体、岩 性尖Mie和生物礁块油藏。
油气藏评价
Yi、油气藏类型及其模型 3. 油田开发模Xing
Di质模型、油藏流体渗流模型、经验统计模型、经济评价模型 。
(1)地质模型:描述储层地质结构特征和油Cang流体在三维空 间的变化及分布规律。是进Xing油藏经营管理的基础。 (2)渗流模型:Qi藏模型、黑油模型、组分模型。 地质模型Yu油藏开采过程中的具体渗
Liu模型进行组合,即构成 油田开发模型或称Wei油藏模拟模型。
油气藏评价
Er、储量计算 1. 储量分类(分级)
Yu测储量、控制储量 、探明储量。与地质认Shi程度及技 术经济条件相关。
You气储量分类分级表 探明储量 未开发探明Chu量 基本探明储量 控制储量 预测储量 (II类) (III类) 地质认识程度
Yi开发探明储量 (I类)
油气藏评价
Er、储量计算 2. 储量计算方法
Lei比法、容积法 、动态法。分别应用于油(Qi)田勘探开发 的不同阶段。 (1)类比Fa:通过与地质条件相类似的油田或区块进行Lei比 而确定待研究油田(藏)或区块的储量。一般用在油(气)藏勘 探开发的识别阶段。 (2)动态法:数值模拟、物质平衡法、Di减趋势分析,用于 具有一定开发动态资料De阶段。 (3)容积法:应用于通过钻探、Ce井取得一定地质、流体物 性参数阶段。为Chu量计算的主要方法。
油气藏评价
Er、储量计算 3. 油田储量计算(容积法)
N = 100 Ahφ (1 ? S wi )ρ o Boi
N-原油地质储量,104t;(地面的) A-油田的含油面积,km2; h-平均有Xiao油层厚度,m; Φ-平均有效孔隙度,小Shu; Swi-油层平均原始含水饱和度,小Shu; ρ-平均地面原油密度,t/m3; Boi-原始的原油体积系数。
油气藏评价
Er、储量计算 3.1 地层原油中原始溶解Qi储量
?4
G s = 10 N ? R si
Gs-溶解气的地质储量,108t;(地面De) Rsi-原始溶解油气比, m3 / t 。
油气藏评价
3.2 油田的储量丰度(Ωo) 定义:单Wei面积内的原油储量
? o = N A = 100 hφ (1 ? S wi )ρ o Boi
3.3 油田的单储系数(SNF)
Ding义:单位面积内的原油储量
SNF = N ( Ah) = 100φ (1 ? Swi )ρo Boi
油气藏评价
4. 气田储量计算(容积法)
G = 0.01AhφS gi Bgi
G-气田的地质储量,104t;(地面的) Sgi-油层平均原始含气饱和度,小数; Bgi-原始的原油体积系数,表示为:
Pi-原始油层压力,MPa; PSC-地Mian标准压力,取0.101MPa; Tsc-地面标准温度,取293K;T-地层温度,K; Zi-原始气体压缩因子。
Psc Z iT Bgi = PiTsc
油气藏评价
4. 气田储量计算(容积法)
Pi/Zi-原始视油层压力,MPa; 4.1
Tsc 1 Pi G = 0.01AhφS gi T Psc Z i
Ding容封闭气藏可采储量计算:
Tsc 1 ? Pi Pa ? ? ? ? GR = 0.01AhφS gi ?Z Z ? T Psc ? i a ?
GR-定容封闭气藏可采储量,108m3;Pa-废弃压力,MPa; Pa/Za-废Qi视油层压力,MPa;
油气藏评价
4.2 气田的地质储量丰度( Ωs)
Tsc 1 Pi G = 0.01hφS gi T Psc Z i
4.3 气田的单储系数( SGF)
Tsc 1 Pi SGF = 0.01φS gi T Psc Z i
油气藏评价
5. 5.1 凝析气田储量计算(容积法) 凝析气藏原始地质储量 PiVP nt = Z i RT
nt-凝析气藏中总物质的量
,kmol; VP-凝析气藏中原始饱和气De孔隙体积,m3; R-通用气体常数,0.0083159MPa·m3/(kmol·K)。 在标准条件下(0.101MPaHe20℃)下,1mol气体所占的 体积为24.056m3,因此nt摩尔凝析气藏中De流体所占的体积为:
G=
28 . 9277 Ah φ S gi Pi Z iT
油气藏评价
5.2 凝析气藏中天然气的原始地质储量 Ruo生产气油比为GOR,则地面产生1m3凝Xi油时,所产生 的天然气的体积为GOR m3 ,其相应的物质的量为ng:
GOR ng = 24 . 056
Zai凝析气藏中,采出1 m3凝析油所对应的Wu质的量为no:
1000 γ o ng = Mo
γo-凝析油的相对密度;Mo-凝析油的相Dui分子量。
油气藏评价
M
O
=
44 . 29 γ o 1 . 03 ? γ o
Di面产出天然气的摩尔分数为fg:
GOR fg = = n g + n o GOR + 24056 γ o Mo
Yin此,在凝析气藏总的原始地质储量中,天然Qi的原 始地质储量Gci为:
ng
G
ci
= Gf
g
Ning析油的原始地质储量Nci为: 10 4 G ci γ o N ci = GOR
油藏工程原理与方法
Di一章 油藏工程设计基础
Di4讲 开发层系划分与组合
开发层系划分与组合
Yi、多油层油田层间非均性
1. 储油层性质之间的差别
You层厚度、渗透率、岩性(岩性分砂岩、砾岩、泥 岩、碳酸岩盐、变质岩和火成岩等储集Ceng )。 2. 各层油水关系的差别 油、Qi、水相互关系,气夹层、水夹层在油藏中的 分布。
开发层系划分与组合
3. 各层间天然能量、驱动方式的差别
Ge油层占主导地位的天然能量类型及大小可 Neng不同,为合理充分利用天然能量,各油层可Cai 取不同的开发方式。 4. 各油层油气Shui性质、压力的差别
Ge油层的原油粘度和压力系统可以存在较大 Cha别,对这类油田要采取不同的措施开采。
开发层系划分与组合
Er、划分开发层系的意义
Zuo用 1. 合理划分开发层系有利于充分发Hui种类油层的
Kai发层系:把特征相近的油层组合在一起,用Dan独 一套开发生产井网进行开发,并以此为Ji础进行生产规 划、动态研究和调整。 合Li划分开发层系避免:高、低渗层间动用程度Cha 别;高、低压层间的干扰及窜流。 础 2. 划分开发层系是部署井网和规划生产设Shi的基
Ceng系划分减小了层间矛盾,而井网合理部署可Yi减 小平面矛盾和井网干扰。
开发层系划分与组合
Er、划分开发层系的意义
3. 采油工艺技术发展水平要求进行划分开Fa层系
Cai油工艺要求划分开发层系。 4. 油田高Xiao开发需要进行开发层系划分
Wei充分发挥各油层作用,必须进行开发层系划Fen, 提高采油速度,提高开发效益。
开发层系划分与组合
Er、划分开发层系的原则
1. 把特性相近的油层组合在同一开发层系Nei,以 保证各油层对注水方式和井网有共同De适应性,减小开 采过程中的层间矛盾。
2. 一个独立的开发层系应具有一定的储量,以保 证油田满足一定的采油速度,并具有Jiao长的稳产期和达 到较好的经济指标。 3. 各开发层系间必需具有良好的隔层,以便Zai注 水开发条件下,层系间能严格地分开,Que定层系间不发 生串通和干扰。
开发层系划分与组合
4. 同一开发层系内,油层的构造形态、油Shui边界、 压力系统和原油物性应比较接近。
5. 在分层开采工艺所角解决的范围内,开Fa层系 不宜划分过细,以减小建设工作量,Ti高效益。
6.
Mou些多油层油田不适宜进行开发层系划分。
第五章 油藏工程方法
Di五章 油藏工程方法(经验法)
You藏在投入开采以后,其地下流体(油气水)De分布及状态将发生激烈的变化。这些变
Hua是遵循一定的规律进行的,并且是受到某些Yin素的控制和约束的。油藏工程方法的主要任Wu,就是要研究油藏在投入开采以后的变化规Lv,并且寻找控制这些变化的因素。运用这些Gui律来调整和完善油藏的开发方案,使之取得Zui好的开发效果。
Yan究油藏动态规律的方法有许多种,包括许多Shen流力学理论方法,数值模拟方法以及物
Zhi平衡方法等。本章所要介绍的是经验方法,Ta要求直接地、系统地观察油藏的生产动态,Shou集足够的生产数据。通过详细的分析和研究Lai发现油田生产规律,其中包括主要的生产指Biao变化规律,以及各指标间的相互关系等等。
You于经验方法本身来源于对生产规律的直接分Xi和总结,所以它的历史比较久远,但在
You藏动态分析的领域中,在30年代以后,才Chu现了一些比较成熟并能普遍使用的经验方法。随着所开发油田类型的增多和研究工作本身De不断完善,最近几十年来出现了许多具体的Fang法和经验公式)这些方法已成为当前油藏工Cheng方法中的一个组成部分。
Jing验方法的研究和运用可以分为三个阶段或三Ge步骤。
Zai第一阶段中,要求系统地观察油藏的生产动Tai,准确齐全地收集能说明生产规律的资
Liao,其中包括必要的分析化验资料,深入地分Xi这些资料,以发现其中带规律性的东西,然Hou对这些带规律性的资料和数据,按一定的理Lun方法,如统计分析、曲线拟合等,总结出表Da这些规律的经验公式(其中包括经验参数的Que定)。在这一阶段所研究的油藏生产史通常Cheng为油藏的拟合期。
Jing验方法总结和应用的第二个阶段称做油藏动Tai的预测期。拟合期的生产规律的总结,
Gei人们提供了研究方法,但是研究的目的是应Yong这些方法来对油藏的未来动态进行预测,至Shao要对今后某一有限阶段的动态,包括各种生Chan指标进行预测,这一阶段称之为预测期。
Jing验方法总结和应用的最后阶段是方法本身的Xiao正和完善。根据预测期内理论方法提供
De油藏动态指标的变化和实际油藏动态指标的Dui比,可以发现这二者往往是有差别的,有的Cha别的出现是由于偶然因素的影响,而相当多De情况下是由于方法本身还不够完善,这就要Qiu人们根据新的生产情况修正和完善方法本身。这样就在认识论和方法论方面完成一个完整De过程。
Zong之,选择经验公式和确定其中的参数是经验Fang法的基础工作,运用经验公式推测和判
Duan生产情况是经验方法的目的。
Zai本章中,我们将根据国内外开发实践中总结Chu的一些基本规律,叙述目前在国内油藏
Gong程方法中普遍采用并行之有效的一些方法,Zhu要是油藏产量、压力、含水等的变化规律的Que定。当然这些方法本身目前还需要在生产实Jian中不断地进行验证,充实和完善。
125
§5-1 油田产量递减规律及其应用
Yi个油藏所能提供的产量大小,是油藏工程人Yuan首先关心的一个问题。油田开发工作者
De任务就是在已探明的构造和储量的基础上。Zhi订合理的油田开发方案,并运用先进的开采Gong艺和技术,使油田能够以较好的技术经济指Biao满足国家对原油生产的要求。
Yi、油田产量变化的一般规律
You田在开发初期总要经历一个逐步建设投产和Xing成生产规模的时期。在这一时期中,油
Tian的产量逐步上升并趋于稳定,达到其设计的Sheng产能力。所以油田生产的第一时期是产量上Sheng时期。在此之后,油井的生产往往都按配产Zhi标进行有控制的工作,再加上其它增产稳产Cuo施的保证,如注水保持压力等,这样油田就Jin入一个相对稳定生产的阶段,并且能保持一Ge相当长的时期。在这之后,由于地下剩余储Liang的不断减少及单位采油量能耗的增加或采油Gong艺技术和增产措施已达到技术极限,油田将Jin入后期的递减生产阶段。总之,一个油田的Chan量一般都要经历上升、稳定和下降三个阶段,如图5.1.1(a)和图5.1.1(b)所示。各阶段开始出现的时间及延续的长短Yi及采出油量的多少,将视地质条件的差异、Kai发设计是否符合客观规律以及所采取工艺措Shi是否合理有效而有差异。
Q
t Np
(a)油田产量与时间关系 (b)油田产量与累积产量Guan系
Tu5.1.1 油田产量变化的一般规Lv
Zhe里我们所要讨论的是产量下降阶段的生产规Lv。递减期产量的变化可能以图5.1.1(a)
ZhongCD1的方式递减,也可能以CD2或CD3方式递减。不同的递减规律对产量和最终采Shou率的
Ying响不同,所以研究它们的递减规律,将使我Men能够预测今后产量的变化及可采储量的大小。
Yan究产量递减规律的方法一般是,首先绘制产Liang与时间的关系曲线,或者绘制产量与累
Ji产量的关系曲线,然后选择恰当的标准曲线Huo标准公式来描述这一段关系曲线。其中最通Chang的作法有两种,一种方法是标准曲线拟合法,一种是坐标变换法。坐标变换法的基本思路Shi根据产量变化的实际趋势,选择一种较好的Zuo标系统使产量曲线在此坐标系统中最好变成Yi条直线或接近一条直线,这样就有可能写出Chan量变化的解析公式。这就是油田产量变化规Lv(如指数递减、双曲线递减等)。分别依其Chan量(或初始产量)或递减率的大小。绘制比Jiao复杂的、复盖较宽的标准曲线图版,这些图Ban往往可以通用。在进行油田产量实际分析时,只需将产量曲线绘在比例与标准曲线相同的Ling一图上,然后与标准曲线进行拟合,根据被Ni126
He曲线的基本参数就可确定实际油藏的变化规Lv,并可以进行预测。
Er、产量递减率的定义
Xia面所要叙述的和应用的递减率是瞬时递减率,和油日上常用的阶段递减率略有不同。
Ling外还要叙述两种不同的递减率定义方法。由Yu定义方法或表达方法不一样,经验公式的表Da方法就不一样,用途也不一样。
Wo们首先绘制产量与时间变化的关系曲线,如Tu产量5.1.2所示。从图中可以看出,产Liang是随时间而下降的, Q
Suo谓递减率就是单位时间的产量变化率,或单Wei时间
Nei产量递减的百分数,其方程式如下:
a=-1/Q·dQ/dt (5.1.1)
Shi中a为产量递减率,用(月1)或(年1)Biao示,
Tong常采用小数表达和计算;dQ为-(Qk-Qk-1), -- Q1
Shi从阶段初至阶段未的产量递减值,其单位是(吨/ t1 时间,t
Tu5.1.2 递减率定义示意图 月)Huo(吨/年);dt为阶段初至阶段未的时间Jian隔,
Yue或年。这就是递减率的第一定义。
Yin为dNp=Qdt,从公式(5.1.1)Ke以导出递减率的第二定义,即
a=-dQ/dNp (5.1.2)
Shi中Np为递减期累积产量。
Gong式(5.1.2)就是递减率的第二定义,Ta有时比公式(5.1.1)更为有用,因为Ke以运用
Ta计算累积产量变化和可采储量。
Cong公式(5.1.1)和(5.1.2)可以Kan出,递减率表示的是产量下降的速度,是一Ge小于1
De数,单位是时间的倒数,这里的时间单位应Yu产量中所用的时间单位一致,例如,Q的单Wei是(吨/月),则△t用月等等。
Di减率a也可以用图解法来确定,由图5.1.2可见,当求t1时刻的递减率时(此时瞬Shi产
Liang为Q1),首先做(Q1,t1)点的切线,然后求切线的斜率为△Q/△t,再除以此Dian的产率Q1即得,这就是
a1=-dQ1?Q=- (5.1.3) Qdtq?t
Ge油田的递减规律是不同的,同一油田在不同Kai发阶段的递减规律也不相同,因此首先
Xu要对不同的递减规律的特性、表达方式和应Yong方法有切实的了解。下面就对几种常见的和Guang泛采用的递减规律做介绍。
三、指教递减规律
Jia如油田产量变化的递减率a是一个常数,那Zuo如下面将要看到的那样,其产量随时间
De变化可以用一个指数方程来表达,所以说指Shu递减规律是一种常递减规律。这种形式的递Jian主要表现在某些封闭型弹性驱动油藏、重力Qu动油藏和一些封闭气藏。对其它类型的油气Tian,在一段时期之内,也可以用常递减规律来Miao述。这主要是因为常递减这一概念比较单一,且表达方法也比较简单,所以它比其它的递Jian形式有更广泛的应用。
127
Dan是这一规律的应用是受到一定的限制的。其Zhong最主要的是,当应用这一规律来预测油
Tian今后的产量变化时,一般不能外推很远,不Ran会引起较大的误差,所以用它计算的可采储Liang,通常比实际的偏低。
(一)指数递臧规律的表达式
Zhe种产量变化规律的递减率a不随时间而变化,所以国内外文献也常称它为常百分率递
Jian或常递减规律。指数递减规律的数学表达式Ke以由递减率的基本定义导出,由递减率的第Yi定义公式(5.1.1)可得
dQ=-a?dt (5.1.4) Q
Ru果t=0时,即在开始递减的时刻产量为Q i ,而在任一时刻t的产量为Q(t) Ze把公式
(5.1.4)积分后,可以得到
lnQ(t)=-at (5.1.5) Qi
或
Q(t)=Qie-at (5.1.6)
Gong式(5.1.6)为指数递减的基本方程,Dui其两端取自然对数,则可得
lnQ(t)=lnQi一at (5.1.7)
Jiang上式换成以10为底的对数
lgQ(t)=lgQi一at / 2.3026 (5.1.8)
Huo lgQ(t)=A一Bt (5.1.9)
Fang程式(5.1.9)表示,若油田产量服从Zhi数递减规律,则在单对数坐标纸上,实际产Liang
De对数与时间呈一直线关系,直线的截距A即WeilgQi,由此可求出公式(5.1.8)Zhong的初始产量Qi,而由直线的斜率B可以求De产量递减率a为。
a=2.3026 B (5.1.10)
You公式(5.1.8)还可以推导出一个重要Gai念,即递减周期的概念。设在某一时刻T0Shi,....
You田产量正好变为初始产量Qi的十分之一,Ze由公式(5.1.8)可得
-aT0=-2.302B
即
To=2.30262.3026 或 a= (5.1.11) Toa
0.69315 (5.1.12) T1而其半Zhou期,即产量降为初始产量之半的时间T1等Yu T1=0.69315/a ; a=
Gen据递减周期或半周期的大小,都可以计算出Di减率a。
Dang我们所绘制的油田产量的对数与时间的关系Wei一直线时,则该油田产量服从指数递减
Gui律。已知油田产量的递减率为a时,可由公Shi(5.1.6)计算出今后一时刻的产量Q(t)。相反地,也可预测产量递减到某一极Xian值时所经历的开发时间。
Shang面我们从递减率的第一定义出发,推导出了Chan量随时间变化公式,下面我们从递减率
128
Di二定义出发,进一步推导一些有用的公式。Yin:
a =-dQ/dNp
在对上式积分后有
Qi一 Q(t)=a △Np (5.1.13)
或
?Np=Qi(1-e-at) (5.1.14) a
Qi中△Np是从递减期开始起算的累积产量。
You公式(5.1.14)可知,当t趋近于无Xian大时,递减期最大累积产量,即递减期的剩Yu可
Cai储量△Np0应为Qi / a。也就说,Zai求得递减期初始产量Qi和递减率以后,可Cai储量就可以计算出来。
Dui公式(5.1.14)进行分析可以得出如Xia结果:
1.由于式(5.1.14)中的幂指数是负Zhi,因而式中括号内第二项始终小于1,并随Shi间
Zeng大而逐步趋近于零,因此累积产量是逐步趋Jin于一恒定值的,按此公式得出的累积产量随Shi间变化曲线是一条减速递增曲线。
2.有了 递减期累积产量随时间变化公式, 就可以计算今后任一时刻的剩余累积产量
△Np,又知Qi / a为递减期可采储量,则公式(5.1.14)可写为:
?Np(t)
Qia=1-e-at (5.1.15)。
Ta表示的是按递减期可采储量计算的采出程度Sui时间变化公式,其未值为1.0。
3.公式(5.1.15)还可以写为另一形Shi,即
Q(t)=Qi一a △Np(t) (5.1.16)
Ta说明对于指数递减规律,产量与累积产量的Guan系是一条直线。
(二)括戳递腻想律的应用
Zhe里我们介绍油田产量递减规律分析和应用中De两种常见方法。一种是解析方法、另一
Zhong是标准曲线对比方法或拟合法。
Jie析方法的步骤是首先在单对数坐标中绘出如Tu5.1.3所示的产量随时间变化曲线。找Chu
Qi直线段,求得其初始产量和递减期起算时间。为了计算递减率a,可以先从图上计算其周Qi或半周期,然后按公式(5.1.11)或(5.1.12)计算其递减率。这样,产量Bian化公式就完全确定了。
Jie析方法的另一种作法是在直角坐标中绘制如Tu5.1.4所示的产量随累积产量变化的曲
Xian。找出其斜率a和递减初期的产量Qi和累Ji产量。然后就可以应用递减公式计算产量或Lei积产量变化。但在计算递减率时应注意将日Chan量化为年产量。例如若取△Np时,其产量Bian化为△Q,则
a =365×△Q / △Np
129
Q (106t)
Q
(10 t/年 6 T(年) 累积产量, N p(百Wan吨)
Tu5.1.3 产量与时间变化曲线 图5.1.4 产量与累积产量变化曲线
Shi例5.1.1 某油田一个开发区的产量变Hua数据由表5.1.1给出,从表5.1.1Ke知该油田产量是递减的,但是处于稳定递减Qi是3330天以后。试求该油藏的递减产率,预测5000、6000和7000天时的Chan量和累积产量,并预测其最终采收率,已知Qi地质储量为7230万吨。
Biao5.1.1 某油田产量变化数Ju
Jie:把日产量随时间变化曲线绘在单对数坐标Zhong(见图5.1.5)。由图5.1.5可以Kan出,油田产量由3330天开始,处于稳定Di减阶段,从此以后,产量变化呈直线,因而Ke求出其半周期为T1=1540天=4.221年。代入公式(5.1.12)可得
a =0.69315 / 4.221= 0.164(年1)
Ling由表5.1.1可以获得该油田的产量递减Lva为 -
a=3338-1997-1?10-6?365=0.172 (年) 16.99-14.14
Yong这两种方法求出的递减率在数值上有一定差Bie,但二者是接近的。代入产量变化公式可以De到
Q(t)=Qie-at=3338e-0.172(t-3330)/365
130
日 产
Liang Q 1.
2 3 4 Shi间,t (千天)
Tu5.1.5 某油田产量变化曲线
或
?Npo=Qi=1-e-0.172(t-3330)/365?365=1.94?104[1-e-0.172(t-3330)/365]?365 a[]
=708.1?104[1-e-0.172(t-3330)/365] (t)
Zai公式中我们取递减的起始时间t0=3330天,此时的产量Qi=3338 t/d,Er累积产量NPo =14.1×106 t。由此得出不同时刻的产量及累积产量的预Ce值如下。
You公式可以计算递减期最大累积产量为
Qi / a=3338×365/0.172=7.08×106 (t)
You此可得该开发区可采储量为
Npmax=14.14+7.08=21.22 (106 t)
而最终采收率为
ηmax=21.22/72.30=29.35 %
Shang面我们叙述了解析方法的内容及其应用,下Mian我们再简要叙述运用标准曲线拟合确定递减Gui律的方法,为此首先要绘出如图5.1.6Suo示的标准曲线图版,在其上分别对不同的递Jian率值绘出了无因次产量和无因次累积产量变Hua的曲线。
131
Dui于一个实际油田,先在与lgQ(t)一tTong样比例的坐标图上绘出其实际的产量变化曲Xian和累积产量(由递减初始时刻起算)变化曲Xian。把这张图与标准图版迭合在一起,然后上Xia平移,使实际产量变化的直线段与图版上的Mou一条标准曲线重合,即可确定出该产量变化De递减率a。再根据直线的左端点,可获得初Chan量Q i。
Zai从这一初始时刻起,把累积产量变化曲线与Tu版上的某一标准曲线拟合,则在标准图版上Zong坐标为1.0的水平线在实际曲线上所代表He指出的纵坐标(累积产量)就是递减期可采Chu量,即Qi/a,而此标准曲线所指的递减Lv即为该油田的递减率。
Shi例5.1.2 我们仍以上面的实例为基Chu,说明这一方法的应用。此时以3330天Wei起始 点。将实例5.1.1的数据整理后,列于表5.1.2中。其初始产量Q i=3338 t/d,累积产量NPo =14.14×106 t。试求该油藏的的递减率Ji可采储量。
Biao5.1.2 某油田产量数据
Jie:把日产量和累积产量变化曲线在单对数坐Biao中绘出。把日产量变化曲线和标准曲线对比,可见该曲线介于a=0.15和a=0.20两条曲线的当中,因此取a=0.175。Zhe样可得递减期可采储量为3338×365÷0.175=6.92(106 t)。
132
Qiu可采储量的另一做法是把累积产量曲线与标Zhun曲线拟合,可以看出拟合线所指出的数值为7.0左右。因此总的可采储量为14.14+6.92=21.06(106 t)。
Zhe一数值和前解析法得出的结果是接近的。
四、双曲线递减规律
Qian面我们在运用指数递减规律时可以看出,指Shu递减规律的表达简单,应用方便,,也便于Li解,但是在运用时受一定限制,其主要原因Shi其前提条件为递减率在整个拟合期和预测期Zhong都假定为一常数。这一假定对于长期预测往Wang不适用。因为油田产量的递减率是变化的,Tong常是初期递减快、递减率大,而后期递减慢。如图5.1.7所示,在单对数坐标中,递Jian期中的产量变化是一条平滑的曲线,其斜率Ji递减率,由大变小,最终可趋近于零。
Zai图5.1.7上表示的是一个依靠溶解气驱Kai采的产量与累积产量在递减期中的关系曲线。由图可以看出,它是一条逐渐由陡变平的曲Xian。假如利用初期递减规律直线外推,其最终Lei积产量(即直线与横轴交点)将比实际的偏Di很多,因此应有更为有效的方法来描述这一Fei常递减规律。
Mu前在国外,较普遍采用的产量递减预测方法Shi双曲线递减,这是一种变递减率的方法,双Qu线递减规律不但适用于各种天然驱动油藏,Geng主要的是适用于各种不同的水压驱动油藏。Suo以它有较广泛的适用性。
Dang油田产量呈指数递减规律时,递减率是一常Shu,而呈双曲线递减时,其递减率a随时间而Bian,而且越变越小,即愈接近油田开发末期,Qi递减愈慢。其表达式为:
a(t)Qn(t) (5.1.17) =aiQin
Shi中Qi为递减期初始产量(吨/日或万吨/Nian),ai为此初始时刻的递减率(月1或年1),-一
Q(t)和a(t)为任一时刻的产量和递减Lv。因此这里表达递减规律的不是一个常递减Lv值a,而是两个参数,其一是初始递减率ai,另一是递减指数n。当递减指数具有不同De数值时,递减规律就不一样,例如,假如公Shi中的n=0,则公式(5.1.17)右端Heng等于1,因而a=ai。这就是上面已经叙Shu过的指数递减规律,而当n=0.5时,则Shi我们在下面将要叙述的产量衰减规律。
An照前面已经提到的递减率的第一定义,我们You:
a(t)=-dQ1? (5.1.18) dtQt将上式代入公式(5.1.17)Bing经整理后可得,
- ai dt = -Qin·Q(n+1) dQ
Ruo递减的初始条件是,t=0时,Q=Qi,Ze任一时刻之产量随时间变化Q(t)的表达Shi如下:
Qi-n
ait=-Qi- -n-n?n Q?-n?? (5.1.19) ??
或者
133
nait=
Zui后可得双曲线型产量随时间变化的公式。
Q(t)=QinQn-1 Qi
(1+nait)1/n (5.1.20)
Bu同油田产量的递减规律不同,这表现在其初Shi递减率ai和递减指数n不同,而又主要取Jue于n值的变化情况。影响n值的因素很多,Ru岩石性质,驱动方式、地质条件和开采方式Deng。所以n值变化范围很大,其选择和应用都Bi较麻烦。这样在实际应用中,更多地使用标Zhun曲线对比法而不是解析方法来求解。
Chan量 (106 t/d) 8
6 4 2 0
9 10 11 12
Np(106 t)
Tu5.1.7 双曲线递减规律曲线
1——常递减曲线; 2——双曲线递Jian曲线
Zhe里所用的标准曲线如图5.1.8至图5.1.10所示,它们分别表示了不同的递减指Shun=0.3,0.5和0.7时的产量随时Jian变化曲线,而每一张图上不同的初始递减率You代表了不同曲线,其中纵坐标用的是无因次Chan量的对数,横坐标是时间,递减率愈大,则Qu线愈陡。绘制标准曲线可用数据列在表5.1.3中。
Zai进行曲线拟合时,先绘出实际油田产量的递Jian曲线,如图5.1.11所示,然后选择一Zhang具有合适递减指数n的标准曲线图版,以此Tu版为基础进行拟合。为此,把实际产量变化Qu线置于标准图版之上,并做适当的平行移动Shi实际曲线与理论曲线中的某一条很好地重合Zai一起,那幺标准曲线上产量为1.0,时间Wei零的点在实际曲线上将有纵坐标为Qi,横Zuo标为t0。这一产量Qi就是油田的递减初Chan量,t0应为递减开始的时刻,标准曲线所Dai表的n和ai为该油田的递减指减数n和初Shi递减率ai。这样该油田产量变化的全部参Shu就确定了。
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Shang篇: 油田动态分析基础 第五章: 油Cang工程方法(经验法)
0. 15
q /qi 0.19
10 15 20 25 30 1.0 0.03 0.05 0.07 0.1 0.11
n =0.3
Tu5.1.8 双曲递减规律n=0. 3Shi标准图版
135
Shang篇: 油田动态分析基础 第五章: 油Cang工程方法(经验法)
You此,可以预测今后的产量指标,按公式有
Q(t)=
Qi
[1+ain(t-t0)]
1/n
(5.1.21)
Wei了计算累积产量的变化,需要从递减率的第Er定义出发,进行积分然后得出累积产量与产Liang和累积产量与时间的关系式,为此我们写出Gong式: a(t)=或者
aidQ(t)=- (5.1.23) nndNQtQip1
aiQin
Qn(t) (5.1.22)
Jin行积分时我们取初始条件:t=0,Q(0)=Qi, Np(0) 则有
Q(t)(-n+1)
-n+1
Q(t)Qi
=-
aiQin
Np(t)
即
Q
Np(t)=i
ai
??Q(t)?(1-n)??Qi(1-n)Q(1-n)(t)?Qi? ??-??=?1- ? (5.1.24) ?1-n1-na1-nQ??i??????i??
Zhe就是产量呈双曲递减时,累积产量与产量的Guan系式。由公式(5.1.24)可以看出,Jia如设其中的n=0,那幺就有常递减率公式。
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Shang篇: 油田动态分析基础 第五章: 油Cang工程方法(经验法)
NP(t)=
Qia
?Q(t)? 1-? (5.1.25) Qi???
Shang式和前面递减率的累积产量公式(5.1.13)完全一样。因此我们可以得出结论说,Shuang曲
Di减是更为广泛、更为完整地描述产量变化的Yi种公式和规律。
Ba公式稍加改写,可以得出累积产量随时间变Hua的公式如下。
??Qi1?1-?Np(t)=?? (5.1.26) 1-n??ai1-n ?
??(1+aint)?n???
Gen据公式(5.1.26),可以计算折算累Ji产量与时间关系数据(见表5.1.4*)。
Zai标准曲线图版上, 同 样可以绘出 累积Chan量 随 时间 变 化曲线,不过这里用的Shi (1-n)Np/ Qi ,而不是实Ji产量,其单位是时间。
Zhe样,同样可以利用单对数坐标中累积产量随Shi间变化曲线NP(t)来拟合理论曲线。其Ni合点所指出的实际产量为NP(tm),则Ke以获得初始产量Q i为 Q i = NP(tm)·(1-n)/0.1 (5.1.27) 而所拟合得到的ai和n即为所求的Di减率和递减指数。
Shi例5.1.3 某溶解气驱油田在生产后Qi的产量数据如下表和图5.1.11所示。Ruo油田地质储为7230(104t),求产Liang胸初始递减率、递减指数和最终采收率。
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Shang篇: 油田动态分析基础 第五章: 油Cang工程方法(经验法)
日
产
Liang (103 t/d) 2.0 3.0 4.0 5.0
时间(100天)
Tu5.1.11 油田产量变化曲线
Jie:将图5.1.11上的产量变化曲线与标Zhun曲线图版(其递减指数n=0.3)对比发Xian该生产曲线与图版上递减率ai =0.5De标准曲线能很好地重合在一起,标准曲线原Dian在实测曲线上所指出的产量即为递减初产量Qi,而所指的时间即为递减起算时间,即图5.1.11上的点9的坐标。由此得
Qi =902.2 t/d ; t0 =3780 d 而由标准曲线可得
ai =0.05; n=0.3
Xu要指出,实测产量曲线的横坐标,即时间坐Biao的100天相当于标准曲线的1个单位时间,因此,递减率的单位应是(100天)1,Er其产量亦应化为百日的产量,即Qi =9.022万吨/
-
100天。据此可得递减期的累积产量为:
?Np=
Qi19.022
==257.7 (万吨)
ai1-n0.7?0.05
Yi知t0 =3780天时,累积产量为1017万吨,这样,该油田的溶解气驱最大累积Chan量为1274.7万吨,故采收率为17.6% 。
You于Qi和ai已知,故可以计算任一时刻的Chan量和累积产量。
五、产量衰减规律
Dang油田产量变化与时间的关系可以用下式描述Shi,即 Q(t)=
Bt2
(5.1.28)
Shi中t是递减期内的开发时间(月或年),BWei常数,其单位是吨·月或吨·年。Q(t)Shi年(或月)产量,此时产量是随时间而递减De,但递减率是逐步变小的。这样的产量变化Gui率符合n=0.5时的双曲线递减规律,我Men称它为产量衰减规律。目前这一规律在我国Xu多油田......
Shang都有较广泛的应用,可以用来预测油气田生Chan动态和确定一、二次采油的可采储量。实践Biao明。多种不同驱动类型的油气田,其产量变Hua部可以用衰减规律未描述,因此具有一定的Pu遍意义、此方法简单易行,对于油气田动态Ji算及预测是很有用的。在这一部分中,我们
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Shang篇: 油田动态分析基础 第五章: 油Cang工程方法(经验法)
Jiang对一般的衰减曲线的绘制及应用做一定的叙Shu,然后再说明如何在必要时进行校正。
(一)衰减曲线的表达及其绘制方法
Zai油气藏开采过程中,如果其产量下降服从衰Jian规律,则累积产量与开发时间的关系(由开Shi衰减起算)可由公式(5.1.29)积分De出。
Ruo油田在衰减期中的可采储量为A,则油田开Fa到t时刻,地层中剩余可采储量应为A一Np(t),其数值大小可由下式计算: A-Np(t)=由此可知累积产量与时间De关系为 NP(t)=A-
B
(5.1.29) t
?
∞
Bt
t
=-2
B
t
∞t
=
B t
Jiang累积产量变化曲线绘制在Np-t坐标上,Ke得到一条逐渐由陡变平的曲线,即减速递增De单调曲线,再将公式(5.1.29)两端Tong乘以时间t可得
Np(t)·t =A·t-B (5.1.30)
Ci外也可以应用试凑法确定ai和n,其方法Shi根据矿场的实际生产数据,利用下式: [Q i/ Q(t)]n = 1+ n ai t (5.1.31)
Jia定不同的n值,求出[Q i/ Q(t)]n,将此数据与相应的t值在直角坐标纸上Zuo图,如图5.1.12,正确的n值得到的Shi一条直线,直线的斜率为n ai,因而可Qiu得ai值。在试凑计算过程中,假如n 值Qu得比正确的n 值大时,则成一条向上弯曲De曲线。反之,当取得的n值比正确n 值小Shi,则得到一条向下弯曲的曲线。
Shang面的公式告诉我们,若产量符合衰减规律,Ze以累积产量与时间的乘积为纵坐标(累积产Liang及时间均应以递减期的起始点为起算点)、Yi时间t为横坐标作图,可得到一直线,如图5.1.13所示。这曲线即
[
Qin
]
Q
t
Tu5.1.12 试凑法确定双曲递减的n和ai值
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Shang篇: 油田动态分析基础 第五章: 油Cang工程方法(经验法)
η
×t
(千天)
0 2 4 6 8 10 12 14 16
时间(百天)
Tu5.1.13 某溶解气驱油藏产量衰减Qu线
Wei产量衰减曲线,它并不是一开始(即递减初)就成直线关系,而是经过一段时间以后才近Si于一条直线。这说明在递减之初的产量变化Bu完全合乎衰减规律。应该采用的是后期的直Xian段。在图5.1.13中曲线1的直线段斜Lv即为衰减期可采储量A,在纵轴上的截距即Wei-B。 由此可知衰减曲线是一个比较简单Er又实用的方法,能够比较迅速地确定出产量Bian化的基本参数,如产量随时间变化,累积产Liang随时间变化以及最终累积产量(即剩余可采Chu量)等。
(=)基本参数的确定
1.剩余可采储量
You公式及图可知,当时间t等于无穷大时,其Lei积产量将等于A,这就是递减期的剩余可采Chu量。它等于衰减曲线后期直线段的斜率。
2.递减率
An照递减率的第一定义,对公式(5.1.28)进行求导以后,可得递减率随时间的变化a(t)。 a(t)=-
1dQ(t)12
()=--2Bt-3= (5.1.32)
QtdttB/t2
You因Q(t)=B / t2,故t=B/Qt,从而式(5.1.32)可写为:
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Shang篇: 油田动态分析基础 第五章: 油Cang工程方法(经验法)
a(t)=2(t)/B (5.1.33)
Zhe说明,递减率在这里不恒定,而是随时间增Chang而逐渐变小的。按这样的递减规律得出的最Zhong采收率要比按常递减规律得出的要高些。
3.产量与累积产量关系
You产量公式(5.1.30)和累积产量公式(5.1.29)消去时间t,可得 Q(t)=(A一Np)2/B
Xu要指出的是,利用衰减曲线确定经验公式中De参数A和B时,只有在衰减曲线呈直线时才You真正的意义。其初期的曲线段不能用,不然Ji算结果会出现较大误差。为了能获得较为理Xiang的结果,并尽可能利用初期产量数据,需要Dui衰减曲线进行校正。
Xiao正衰减曲线的数学表达式是一个三参数的经Yan公式,即
Np(t)= A1-B1 /(t+C) (5.1.34) 按照这个公式,产量随时间变化的公Shi为: Q(t)=
B1
t+C2
1
(5.1.35)
Ju上式,可以获得初产量Q i=Q(0)=B1 / C 2。这样,产量变化公式可改Xie为: Q(t)=Qi
(1+t/c)2
(5.1.36)
Dui比公式(5.1.34)与公式(5.1.35)可得产量与累积产量的关系式为:
Q(t)=
1
[A1-NP(t)]2 (5.1.37) B1
You公式(5.1.37)和公式(5.1.36)可得初始产量的表达式: Qi=故B1可由下式计算:
B1 =A1C (5.1.39) 由公式(5.1.37)和公式(5.1.38)可得:
Q(t)?Np(t)?
? (5.1.40) = 1- QiA1???
B1C2
A12
= (5.1.38) B1
Er最大累积产量可由公式(5.1.38)写Wei:
A1=B1Qi=CQi (5.1.41)。
You上式可知,只要求得参数C和Qi,就可确Ding最大累积产量A1,进而可以计算参数B1。 图5.1.14是按公式(5.1.36)对不同C值绘出的无因次产量的理论Tu版。
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Shang篇: 油田动态分析基础 第五章: 油Cang工程方法(经验法)
1.0
Q/Qi
0.2
0.1
10 20 30 40时间(月)
Tu5.1.14 校正衰减规律产量变Hua标准曲线
Li用理论图版的标准曲线对比法,可以比较容Yi地确定C值,初始产量Qi。其具体作法如Xia:如图5.1.15上的曲线是某实际油田De产量变化曲线。这里用的是月产量。其数据Lie于表5.1.5中。把实际曲线置于理论图Ban上(实际曲线最好用透明纸以相同坐标绘制),并左右上下平行移动它,使其与某一条理Lun曲线较好地吻合。这样理论曲线的原点在实Ji曲线上的坐标将给出两个数,即理论初始产LiangQi和理论初始时间ti ,又从理论曲线DeC值可以求得参数C。对上面的实例可得,Biao准曲线纵坐标Q/Qi=1,在实测曲线上Xiang应为Qi=3.900万吨。而理论曲线上Det=0的线在实测曲线的横坐标为7个月,You知参数C=5月,故可得产量变化公式为
Q(t)=
3.9?t+7? 1+?
5??
2
(万吨/月)
You此可得最终累积产量
A1=C Qi =5×3.9 =19.5(万吨)
和参数B1的值
B1= C Al=97.5(万吨·月)
Q N p (103 t) 4 t)
1 3
0.4
0 5 10 12 20 25 30
时间(月)
Tu5.1.15 某油井产量变化曲线
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Shang篇: 油田动态分析基础 第五章: 油Cang工程方法(经验法)
An照这些参数计算出的产量数据列于表5.1.5中。这里需要注意的是在计算累积产量时,应当扣除理论初始时刻至实际初始时刻这一Duan时期中的累积产量(这里例题中是7个月)。这样,累积产量的公式应为:
Np(t)=
B1/CB1/C
- (5.1.42)
1+t0/C1+t+t0/C
Zhe一公式还可写成如下形式
?C?C
?Np(t)=CQi - t+Ct+t+C? (5.1.43) 0?0?
An上式和公式(5.1.42)计算的累积产Liang和月产量随时间变化,列于表5.1.5中。由表可
Yi看出,计算数据与实际数据的符合程度是很Hao的。
Yi上我们所叙述的是用标准曲线对比法来对衰Jian曲线进行校正,这种做法的精度受到一定的Xian制。因为产量数据的变化往往不是很平滑的。下面我们将看到,可以用计算法确定校正系ShuC,然后用作图法确定A1和B1。确定CZhi的过程如下,在累积产量(从产量递减开始Lei积)曲线上的两端取两点N p1和N p3。其横坐标分别为t1和t 3,见图5.1.16中的曲线。在曲线中间取一点(Np2,t2)并使
N p2= (N p1 + N p3 )/ 2
Ji取N p2等于N p1和N p3的算术Ping均值。根据已知的N p2,可由累积产量Qu线确定出t2。这样就可求得常数C,其值Deng于
C=
t2(t1+t3)-2t1t3
(5.1.44)
t1+t3-2t2
143
Shang篇: 油田动态分析基础 第五章: 油Cang工程方法(经验法)
N p(104 t) 6.0
5 4
3
2
Np Np·t , Np(t+C)/ (104t·月) 200
180 (t+C) 160 A=8.65 140 Np·t 120 100
80 A1 =7.8 60 40
1
0 t1=4 t2=11.4 t3 =28
0 10 20 30
20
20 25 30 35 40 t+C(月)
时间,t
Tu5.1.16衰减曲线的校正 图5.1.17衰减曲线和校正衰减曲线
Que定出衰减曲线的校正系数C以后,如果以累Ji产量与t+C的乘积为纵坐标,以t+C为Heng坐标,则可获得一条直线,这就是校正衰减Qu线,邓图5.1.17所示。该直线的解析Shi可写为:
Np(t+C)=A1(t+C)一B1 或Zhe
Np=A1-
B1
(5.1.45) t+C
He上面一样,该直线的斜率A1即为最大累积Chan量,实际油气田开发资料表明,公式中的A1往往更接近于实际,而且可以用初期数据确Ding。
Shi例5.1.4 对表5.1.5中产量变Hua数据求校正产量衰减公式。
Jie:取tl =4和t3 =28月,得:
Np1=2.053万吨 Np3=5.702万吨
Ze相应的平均值Np2=3.877万吨, t2=11.4月,由此得
C=
11.4?(4+28)-2?4.28
=15.3 (月)
28+4-22.8
YiNp(t+C)为纵坐标,以(t+C)为Heng坐标重新绘制衰减曲线,由此绘出的校正衰Jian曲线如图5.1.17所示,它是一条直线,其斜率A1=8.65万吨,而其另一参数B1 =127.35。
Zai图5.1.17上还给出了普通的未经校正De衰减曲线,其斜率为7.9万吨,绘制该曲Xian的本数据见表5.1.6。
144
Biao5.1.6 校正衰减曲线计算表(C=15.3)
§5-2 油田含水规律的研究和预测
Dui于水驱油田来说,无论是依靠人工注水或是Yi靠天然水驱采油,在无水采油期结束以后,Jiang长期地进行含水生产,其含水率还将逐步上Sheng,这是影响油田稳产的重要因素。所以对这Lei油田,认识油田含水上升规律,研究影响含Shui上升的地质工程因素,制订不同生产阶段的Qie实可行的控制含水增长的措施,是开发水驱You田的一件经常性的、极为重要的工作。在这Yi节的内容中,主要介绍水驱油田含水上升规Lv及分析方法。
Wo们知道,表示水驱油田开发动态的一个基本Qu线是含水与采出强度关系曲线,它有如图52.18所示的形状,这一曲线的形态及位置、综合反映了地层及油水性质、开发方式及工Yi措施的水平。从研究工作的角度看,这条曲Xian是一条形状较为特殊的曲线,一般地难于用Jian单的公式表达,所以研究含水规律时,需要Dui这些经验数据进行一定的数学处理和变换。
Yi、水驱油田含水上升规律
Sheng产实践表明,一个天然水驱或人工水驱的油Cang,当它已全面开发并进入稳定生产以后,其Han水达到一定程度并逐步上升时,在单对数坐Biao纸上以累积产水量的对数为纵坐标。以累积Chan油量为横坐标,则二者之关系是一条直线,Gai曲线我们称为水驱曲线。图5.2.2表示De是我国某油田注水开发的水驱曲线。这条直Xian一般从中含水期开始(含水率在20%左右)即可出现;而到高含水期仍保持不变。在油Tian的注采井网、注采强度保持不变时,直线性Ye始终保持不不变,当注采方式变化后,则出Xian拐点,但直线关系仍然成立。如图5.2.2.中在含水达47%左右时,直线出现了拐Dian,这是因为此时采取了一定调整措施的原因。
Fa现这一规律十分重要,因为有了这样的规律Jiu可以把油田出水规律正确地表达出来。油水Chan量之间的这种单对数关系在国内外许多油田Shang都可以看到,具有相当广泛的普遍性。在我Guo的注水油田开发当中,绝大部分也都符合这Zhong规律。这样,我们就可以运用这一定量
145
Gui律来描述和预测各油田在生产过程中的含水Bian化,产油水情况,最终采收率及可采储量等。
Han 水 率
(%)
0 0 10 20 30
采出程度%
Tu5.2.1某油田含水与采出程度关系曲线
10
● 累 积 1.0 产 水 (106m3) 0.1
N =23.35万吨 0
10 15 20 25 30
采出程度%
Tu 5.2.2 水驱曲线
Er、水驱规律曲线的基本原理及其表达式
Gen据油水两相渗流的达西定律,在不考虑毛管Li和重力的情况下,含水率的公式为
146
f=
1
μk1+w?ro
μokkw
(5.2.1)
Qi中分母上的第二项表示的是油与水同出时的You水流量比。在油藏工程方法中通常采用其倒Shu,即水油比R
μk
R=o?rw (5.2.2)
μwkro大量的实验资料表明,油水相对渗Tou率的比值的对数与含水饱和度之间呈直线关Xi。其直线方程为:
kro
=ce-d?sW (5.2.3) krw
Dai人公式(5.2.2)后,可得
R=
μo1d?sW
?e (5.2.4) μwc
或者写为
Sw=
1?μwln cd ?μo
?1
?+lnR (5.2.5) ?d?
You此可知,油藏中由于水侵;其含水饱和度不Duan上升,从而引起采出液体中的水油比R也不Duan上升,而含水饱和度的上升,与原油的采出Cheng度η是呈正比关系的,其关系式为
η=1-
Jing过变换后,可写为:
Sw=1-
Bo(1-Swc)Bo(1-Swc)
+η (5.2.7)
BoiBoi
Boi(1-Sw)
(5.2.6)
Bo1-Swc将上式代人公式(5.2.5),可以获得采出程度η与水油比R的关系式Wei:
B(1-Swc)Boμ
(1-Swc)η=1lnCw+1lnR (5.2.8) + 1-o
BoiBoidμod这样,上式可简化为:
η=B+ A lnR (5.2.9)
Zhe就是水驱规律曲线的一种表达方式,它表明Zai相当大的范围内,采出程度与水油比之间是Dan对数关系。这一公式和下面我们要讨论的水Qu规律曲线的基本公式是等价的。由于采出程Duη是和累积产量等价的,而水油比又是和累Ji产水量等价的,因此可以把水驱规律曲线用Lei积产量表达为:
Np = a(1gWp一1g b) (5.2.10) 由公式(5.2.10)可以看Chu,常数a的几何意义是水驱规律曲线上直线Duan对纵轴的斜率,其物理意义是累积产水量上Sheng10倍(即一个对数周期)所能获得的采油Liang。而b的几何意义是直线延长线在纵轴上的Jie距。其中a值的高低反映了水驱油田的驱油Xiao果和开发方式的有效程度的高低。若地层条Jian好、原油性质好,而注采井网及注采速度又Bi较合理,则a值较
147
Gao,否则就偏低,这就是说若油田的开发效果Bian好,则水驱曲线就变平,否则就上翘。开发Diao整的目的就是尽量使曲线变平,使含水上升Su度变缓。
Cong以上两个水驱规律的表达式出发,可以把水Qu规律用不同的形式表达出来。每一公式中含Liang个状态变量和两个经验参数,相应地用不同De状态变量,就可以有不同的水驱规律表达方Shi。但是尽管表达方式可以多种多样,但基本Gong式只有一个,其它都是导出公式,当然,不Tong的公式适用性可能不一样,准确性也不同。Li如用累积产量表达的公式准确性较高,适宜Yu进行数据拟合,而用瞬时数据表达的公式较Zhi观,适用于进行预测等。下面将这些表达式Hui总如下:
(1)基本公式:
Np = a(1gWp一1g b)
Zhe里用的是累积产油量和累积产水量作为状态Bian量,这样绘制出来的曲线的直线关系比较明Xian,缺点是不太直观。
(2)无量纲水驱特征公式。
Dui公式中各项均除以原油的原始地质储量,则Ke得到无量纲公式:
η=NP=algWp-lgb (5.2.11)
Zhe里无量纲累积产油量变为采出程度,无量纲Lei积产水量Wp=Wp/N,无量纲参数是
a和b。
()
Zhe样的表达方式的好处是,不论水驱油田大小,都可以用同样的无量纲参变量表达,这些参Bian量大小应相近,而且其数值可以对比,数值Da小不同反映开发效果不一样。例如,对于一Ge较标准的水驱油田,a的数值一般为0.135,稠油油田的a值偏小,稀油田的a值偏Da,但一般都不会超过0.2。
(3)水油比与累积产水量的关系公式。
Dui公式(5.2.10)中各项分别取时间的Dao数以后,可以获得水油比与累积产水量的关Xi。其公式是:
R=
或者
Wp=
a?f 2.3 ?1-
?
? (5.2.13) f??
Qw2.3Wp
= (5.2.12) Qoa
Zhe样用水油比表达的水驱公式就变为
Np=a lg
??
aR?
-lgb? (5.2.14) 2.3?
(4)用含水表示的水驱公式。
Kao虑到公式(5.2.14),用含水表示的Shui驱公式应为:
148
??af
Np=a?lg ?
???2.31-f??
?-lgb? (5.2.15) ?
???
或者
Np=A+Blg
?1?-1?? (5.2.16) f??
(5)第五型水驱规律曲线公式。
Dang水油比达到极限水油比Rmax时,我们将Huo得水驱可采储量Np max:
max
Npmax=a lg2.3026-lgb?? (5.2.17)
??
?R?a?
You公式(5.2.15)和(5.2.17)Ke得
Np=Npmax-alg
Rmax
(5.2.18) R
Zhe是水驱规律曲线分析的又一有用的公式,我Men称之为第五型水驱规律曲线,用这种方法的You点是可以从生产数据中直接获得可采储量。Biao5.2.1是某油田的产量和含水数据。其Yuan始地质储量=25.04百万吨。
An照这一数据绘制的第五型水驱规律曲线(见Tu5.2.3)。将此曲线往左延伸,在横坐BiaoRmax/R=1处获得Np max=9.57百万吨,这就是该油田的可采储量。由Ci得其最终水驱采收率为
η
max =9.57 / 25.4×100%=38.22%
而其斜率a为
a =9.57-6.14 = 3.43×106吨 无量纲参数a则为
a =a / N = 13.7
149
R max / R
10
Np(106 t) 9
8 7 6 5 4
Tu5.2.3 第五型水驱规律曲线(Rmax=20)
*三、校正水驱规律曲线
Shang面我们对刚性水驱油田的水驱曲线及含水上Sheng规律的分析和预测做了叙述,得出了计算含Shui上升规律的经验公式。即对于刚性水驱油田Lai说,这里包括绝大多数注水开发油田和具有Huo跃边水的油田,其累积产水量的对数与累积Chan油量呈较好的直线关系,这一规律是普遍适Yong的。但是在有的地区,还会遇到另一类油藏,它只局部地依靠注水开发。如有的油田饱和Ya力较高,而注水较迟,或者油藏具有边水,Yin此在油藏出水以前或者在油藏出水后很长一Duan时期内,还存在一定的溶解气驱特征。在这Zhong综合驱动方式下,累积产水量的对数与累积Chan油量的关系曲线,即水驱规律曲线不是一条Zhi线而是一条减速递增(即平缓上升)的曲线,如图52.4及表5.2.2所示为某边水Yi—溶解气驱油田压力和产量变化曲线及产量Shu据。因为这类水驱曲线不是直线,因而不便Yu用直线外推来计算今后含水上升规律和预测Cai收率,也不便于求斜率确定水油比。为了使Zhe种类型的水驱规律曲线便于应用,就需要进Xing校正。最好的校正方法就是将它变成直线。Zai单对数坐标中,使这种曲线变为直线的方法Jiu是把水驱规律的基本公式写成如下的形式。
Np = a [1g(Wp+ C)一1g b] (5.2.19)
Zhe个公式与未经校正的水驱规律公式的区别是Duo了一个校正系数C 。由公式(5.2.19)可知,这时不能用简单的累积产水量来做Zong坐标, 而 必须先确定出校正系数C ,Ran后以
150
1g(Wp+ C)为纵坐标,以NP为横坐Biao作图, 这样绘出的水驱规律曲线将是一条Jiao好的直线。
Que定校正参数C值的步骤如下:先在未经校正De水驱曲线上取三点1、2、3,让其横坐标Zhi间有如下关系:
NP2=(NP1+NP3)/2
Zhe时可以相应地得到三个点的纵坐标为Wp1、Wp2和Wp3 ,那幺校正参数C的值就Deng于
C=-
2
Wp1?WP3-WP2
WP1+WP3-2Wp2
(5.2.20)
Zai确定了参数C以后,其它两个参数a和b可Yi用回归分析中的经验数据处理方法确定
Ru平均法、最小二乘法等。
Dui于校正水驱曲线,其水油比及含水的公式与Wei经校正的基本相同,其差别仅在于把原来用Wp表示的参数改为Wp+C,如水油比和含Shui率公式为
R=
2.3Wp+C
a
()
(5.2.21)
f=
2.3Wp+C
(
a+2.3Wp+C
)
(5.2.22)
Qi它水驱规律的导出公式表达的形式仍然不变。
Shi例5.2.1 表5.2.2是某油田的Kai发数据,试确定其校正水驱规律的公式,并Que定其可采储量。
Biao5.2.1 某油田开发数据
Jie:先计算校正系数C ,为此在水驱规律曲Xian上取首尾两点1和3,其纵横坐标分别为 (Np1 =2080.0万Dun,Wp1 =129.6万吨 ;(N p3=3114.0万吨,Wp3=1144.8万吨)。则Np2可由下式计算
NP2=(NP1+NP3)/2 =2597.4(万吨)
Zai由水驱规律曲线上查得Wp2 =476.7万吨。由此,将三个采水量代入公式(5.2.21),可得
151
C值
129.6?1144.8-476.7278876.8C=-==245.7(万吨)
129.6+1144.8-953.4321
YiWp+C为纵轴,以N p为横轴,在单对Shu坐标中绘制出的校正水驱曲线,如图5.2.41
Suo示。它是一条直线,其斜率为
a=1780万吨 而参数
b=24.7万吨 ,1gb=1.393
Wei了确定可采储量,我们设极限水油比Rmax等于20,则由公式(5.2.12)可确Ding出极限产水量为:
Wpmax=
a
Rmax=15401(万吨) 2.3026
You此得可采储量Npmax
Npmax =1780(lg15646.7-1.393)=4986.5(万吨)
WP
(106 t) 1 2
Tu5.2.4 校正水驱规律曲线 1—水Qu曲线 ; 2—校正水驱曲线
152
Fu表5.1.3双曲线递减规律无量纲产量变Hua数据,递减指数 n =0.1
153
Xu表5.1.3 递减指数 n =0.3
154
155
156
157
Fu表5.1.4双曲线递减规律折算累积产量Bian化数据,递减指数 n =0.1
158
159
160
161
Xu表5.1.4 递减指数 n =0.9
?1
【注】 折算产量=(1-n)·N p / Qi =?1-
?(1-ant)1-n
i??
?/a n??
162
油藏工程
第一章
1.油田正式投入开发前的准备工作有哪些?
2.试从处理好认识油田和开发油田的关系,Shuo明整装油田和断块油田的开发程序的差别。
3.在裂缝或断层较发育的地区,井排方向如He布置?
4.弹性、塑性、弹—塑性储层特性对产能的Ying响有何差别?
5.五点法与反九点法面积井网各自有何特点?
6.已知某油田的储量计算参数为:A=20Ping方千米;h =25m Ф=0.25;Soi 二0.80;Boi =1.25。试Qiu该油田的原始地质储量、储量丰度和单储系Shu的大小。
7.已知某气田的h =9.14m ;Ф=0.015;Sgi =0.70;Pi =20.684MPa ;T =358.6 K;Tsc 二293K ;Psc =0.101MPa ;γg =0.60;原始气Ti偏离系数Zi =0.90. 试求该气田De丰度和单储系数.
8.已知某凝析气藏的Ф=0.25;Sgi =0.70. 探井早期测试取得的数据为:Pi=18.892MPa ;T =374.67K ,经分离器和油罐的二级分离,Ce得凝析油的产量Qo =38.47m3/d ;天然气产量Qg =9 117.39m3/d ;凝析油的相对密度γo =0.788 3;天然气的相对密度γg =0.670 5;原始气体偏离系数Zi =0.820试用容积法确、定凝析气藏的单储系数,以及凝析气藏中天然气和凝析油的单储系数.
9.设有一油田,既有边水,又有气顶,如图1所示,其中A ,B ,C 分别为三口生Chan井,试分别画出A ,B ,C 三井的开Cai特征曲线(包括压力、产量、生产气油比随Shi间变化的曲线) ,并说明原因.
10. 设有一油田,含有三组地层,表1列Chu了油田范围内1、2、3三组地层的基本性Zhi。 表
1
Shi说明如何划分开发层系? 为什么?
11.如何分析各种面积注水井网在注采平衡Tiao件下所需要的采油井数和注水井数?
12.试画出反七点法、五点法、反九点法、Jiao错排状面积注水的井网示意图以及井网单元Shi意图,并指出注采井数比。
13.在油田开发设计中,曾划分出两套开发Ceng系,地层的特征是非均质结构,并含有很多Xiao层和透镜体。通过对储集层的实验室水驱油Guo程研究,确定第一和第二套层系的驱油效率Xi数分别为Ed1=0.7和Ed2=0.6,在作小层平面图的基础上对油田的含油区布Liao不同井网,求出了第一、第二套层系的波及Xi数Ev1:和Ev2与相应的井网密度Fwe1和Fwe2之间的关系曲线,该曲线是线Xing的,关系式为:
Ev1=1—0.005Fwe1, Ev2=1—0.008 33Fwe2
Qi中,Fwe1, Fwe2的单位为每井10000m2. 并知:第一套层系的原油地Zhi储量N1=80X1000000t,而第Er套层系N2=30X1000000t ;Di一套层系的含油面积A1=5 000X10000m2,而第二套层系A2=1 200X10000m2. 对这两套层系决定钻150口井。求各套层系各钻多少口井,才能Shi全油田的可采储量为最大?
第二章
1. 平均视粘度的物理意义是什么?
2. 剩余油饱和度与残余油饱和度有何差别? 3. 在油田开发中,常用的水动力学方Fa有哪些?
4. 在油田开发中,水动力学方法与三次采You方法在挖潜中各自起什么作用?
5.如图2井网。已知:d =100m ,k =1.0 um2,注水井井底压力为23.0MPa ,生产井井底压力为15.0MPa ,地层厚度为6.0m ,u0=6.0 mPa?s,uw =0.5 mPa?s ,rw =0.1 m ,Kro(Swc)=0.70,Krw(Swm)=1.0,Swc =0.25,Swm =0.8,地层均质,试计算当油水 前沿为rf =50m 时的油井产量以及油井的见水时间。
6. 推导一维两相非活塞式水驱的无水采收Lv;确定出口端含水饱和度为Swc(Swc>Swf)时的油藏累积注水量及油藏采出程Du.
7. 某油藏,油水相对渗透率数据如表2所Shi。 表
2
Yi知:该油层厚度为8.0m ,孔隙度为0.20,原油体积系数1.2,油层长1 000m,宽200m , 原油粘度4.0mPa.s ,地下水粘度为0.68mPa?s,生产压差为1 MPa,绝对渗透率为 1um2。试确定:
(1)绘制油水相对渗透率曲线,并确定束缚Shui和残余油饱和度; (2)确定水驱油前缘Han水饱和度及两相区中平均含水饱和度; ?
(3)确定前缘含水饱和度的含水率几fw(Swf)及含水上升率f ‘w(Swf);
(4)确定该油层的无水采油期、无水采油量、无水采收率;
(5)确定当出口端含水饱和度为0.5时,You层的平均剩余油饱和度及油层采出程度。
8. 教材例2.3中,将原油粘度由2.0mPa?s改为5.0mPas ,其余参数De数值不变,试预测其注水开发指标。
第三章
1. 分析对比均质油藏具有有限导流能力裂Feng的直井与水平井的流动形态有什么相同点与Bu同点?
2分析对比由两个生产层组成的油藏和双重介Zhi油藏生产时的渗流特点。
3由试井分析方法、,测井方法及试验方法得Dao的渗透率值各代表什么意义?
4无限大层状油藏中水平井有哪几种流动形态?
5用井间示踪方法确定油藏井间参数的步骤是Shi么?
6分析图3—63中产液剖面变化情况及对开Fa效果的影响?
7有一生产井位于直线断层附近,该井到直线Duan层的距离为d ,它以定产量q 生产tp 时间后 停产,试推导生产时间t(t~tp)时井底压力表达式及停产Δt 时的井底Ya力恢复公式.
8. 在已开发的油藏中有一口井以44.52m3/d 的产量自喷生产了10天后关井Ce压力恢复。在生产期间发现油管压力大约0.169MPa /d 的速度下降。油藏性Zhi如下:Ct =1.76X10(-4)MPa(-1);h =12.2m ;Bo =1.31;rw =10cm ;u0=2,0mpa.s 。压力恢复数据见表3所示。 表
3
Qiu渗透率k及表皮系数s。
9.某断块一口新井投产,恒定产量q=62.8m3/d; u0=3.93mPa.s; B=1.243; 油层厚度h=39.5m. 投产后,井底压力资料如表4所示。
Shi求地层参数kh 及表皮系数s。
10. 某探井油层中部实测压力恢复数据如Biao5所示。
You井数据:关井前稳定产量Q =28t /d ,地面原油相对密度γo =0.85,Yuan油体积系数为Bo =1.12,地下原油Zhan度u0=9mPa?s,油层综合压缩系数WeiCt 二3,75X10(-4)MPa(-l),油层厚度为8.6m ,油井半径rw =10cm ,孔隙度为声Ф=0.2,Qiu: (1)油层流动系数及有效渗透率; (2)导压系数; (3)折算半径。
11对某一油井进行关井测试,关井前的油井Wen定日产量q =45m3/d ,累积生产Shi间T =230小时,体积系数B =1.31,油层有效厚度h =12m ,地下原You粘度uo =2mPa.s ,综合弹性压Suo系数Ct =2.2X10(-4)atm(-1),孔隙度Ф=0.1,供油面积A =0.12km2,油井半径rw =10cm ,测试数据如表6所示。
Qiu:(1)油层流动系数及有效渗透率; (2)导压系数; (3)平均地层压力。
12.叙述双重介质油藏的压力降特征.
13.叙述均质油藏压裂井试井时不同时期的Jing底压力动态。 14.对某一区块气井进行Ce试,数据如表7所示。
You已知:rw=9cm,气层温度T=93℃,试井时地层平均压力198atm ,关井Qian井底流压
165atm ,关井前稳定产量为85 000m3/d ,累积产气量3.54X100000m3,天然气地层条件下压缩因子为Z =0.809,地层厚度25.5m 。Qiu: (1)地层流动系数及有效渗透率; (2)确定原始地层压力.
15.简述试井分析方法的分类及其优缺点.
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Xie出运用此方程进行动态预测的步骤、公式及Kai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Ji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Chan数据如表9所示。
Qiu5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Shu为400m3/(mon.atm), 边Shui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Fa数据如表10所示。
You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Chu量及采收率; (2)绘制油田采出程度与Han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Di减阶段,实际开发 数据如表11所示。
Qiu:(1)确定产量递减形式; ‘ (2)Yu测第8、9年末的产量。
9.已知Q 。=100t /d ,D0=0.1ae(-1).求n =0、0.5、l 时第7年末的瞬时产量,并比较三种递减Lei型的递减速度大小。
10.某油田地质储量为N ,当生产0.25N 之后,油田产量开始递减。已知递减初Qi(t1=0)的产量为Q1,初始递减率为a ,且在t1~t2阶段内产量递减服从指Shu递减规律; t2之后,产量递减服从双曲Di减且递减指数为常数双,试求:
(1)生产到t2时刻油的产量和累积产油量;
(2)生产到t3=2*t2时刻油的产量、Lei积产油量及递减率.
11.解释油藏动态分析方法的过程及应注意De问题。
第五章
1.油藏管理的核心是什么? 2.油藏管理De目标是什么?
3.简述油藏管理的基本要素及其基本过程o 4.油藏数值模拟技术在油藏管理过程中起Shi么作用? 5.展望油藏管理的未来及面临De挑战。
油藏工程
一 名词解释
1.油气藏是指油气在单一圈闭中具有同一压Li系统的基本聚集。
2.油藏工程 定义1:油藏工程是一门从总Ti上来认识和研究油气藏的技术学科。总体是Zhi:一是认识和分析组成油藏的各个部分的物Li化学性质及其在油气藏开采中的作用(静态Ren识);二是在油气藏的开采过程中,油藏内Bu所发生的物理化学变化、机制,及其对油气Kai采的影响(动态认识)。它最终的目标是提Gao经济采收率。定义2:应用地球物理、地质、油层物理、渗流力学及采油工程方面的方法、成果、资料,对油藏的开发方案进行设计、Diao整、评价,以及应用有效的开采机理、驱替Li论和工程方法来预测分析油藏的未来的开发Dong态,并根据这种预测结果提出相应的技术措Shi,以便获得油藏最大的采收率。
3.详探就是运用各种可能的手段和方法,对Han油构造或预定的开发区取得必要的资料,进Xing综合分析研究,力求搞清主要地质情况和生Chan规律,并计算出开发储量,为编制开发方案Zuo准备。详探是油田开发极为重要和关键性的Gong作。
4.油田开发就是依据详探成果和必要的生产Xing开发试验,在综合研究的基础上对具有工业Jia值的油田,按照国家或市场对原油的需求,Cong油田的实际情况和生产规律出发,制定出合Li的开发方案,并对油田进行建设和投产,使You田按预定的生产能力和经济效果长期生产,Bing在生产过程中作必要的调整,保持合理开发,直到开发结束。
5工业勘探也叫油田勘探。它是在区域勘探所Xuan择的有利含油构造上进行的钻探工作。
6.资源量:对经过石油地质、物探、化探普Cha勘探的含油气盆地,没有打过预探井,但根Ju普查资料的分析研究认为有希望找到油田或Qi田,对这个盆地或盆地内的有利圈闭所含油Qi资源的半定量估计,称为资源量。
7.储量是石油和天然气勘探工作的最终成果。按勘探程序和勘探程度,根据地质参数所计Suan的各种等级的油气储量。地质储量是在地层Yuan始条件下,储集层中原油和天然气的总量。Ke采储量是指在现代工艺技术水平和经济条件Xia,能从储集层中采出的那一部分储量。三级Chu量:也称概算储量,一个含油气构造有3口Yi上的探井发现工业油流后,在基本掌握油藏Lei型、含油范围,在钻井、地震、区域地质研Jiu的基础上计算的地质储量。二级储量:探明Chu量,在探井和资料井达到一定的密度,取得Xiang当的试油试采资料以后计算的储量,与一级Chu量相比具有80%的精度。一级地质储量:Kai发储量。开发井网钻完以后,依据岩心资料、测井资料和开采资料确定的储量,它要求油Cang类型清楚、含油面积准确、有效厚度可靠,Ge项参数落实,是制定生产计划和编制开发调Zheng方案的依据。
8.试油是指在油井完成后,把油、气、水从Di层中诱到地面上来并经过专门测试取得各种Zi料的工作。
9.基础井网是以某一主要含油层为目标而首Xian设计的基本生产井和注水井,是开发区的第Yi套正式开发井网。
10.构造油藏是指油(气)聚集在由于构造Yun动而使地层变形(褶曲)或变位(断层)所Xing成的圈闭中。常见的有背斜油藏、断块油藏。地层油藏:油(气)聚集在由于地层超覆或Bu整合覆盖而形成的圈闭中。最常见的为古潜Shan油藏。岩性油藏:油(气)聚集在由于沉积Tiao件的改变导致储集层岩性发生横向变化而形Cheng的岩性尖灭和砂岩透镜体圈闭中。常见的有Sha岩透镜体、岩性尖灭和生物礁块油藏。
11.油藏特征描述是指一个油气藏发现后,Dui其开发地质特征进行全面的综合描述,为合Li开发油气藏制订开发战略和技术措施提供必Yao的和可靠的地质依据(或地质模型)。
12.石油采收率是采出地下原油原始储量的Bai分数,即可从油藏中累计采出的油量与地下Yuan始原油储量的比值。
13.采油速度是指油田(藏)年产油量与其Di质储量的比值。
14.稳产期是指油田达到所要求的采油速度Yi后,以不低于此采油速度生产的期限。在稳Chan期内总共采出的油量与储量之比,叫稳产期Cai收率。
15.油气藏的驱动方式是指主要驱油能量的Xing式和特征,即以哪种能量为主要的驱油动力。主要驱动力决定了油藏的驱动方式。
16. 开发层系是由一些独立的、上下有良Hao隔层、油层性质相近、驱动方式相近、具备Yi定储量和生产能力的油层组合而成的。划分Kai发层系就是把特征相近的油层组合在一起,Yong单独的一套生产井网进行开发,并以此为基Chu进行生产规划、动态研究和调整。
17. 油田注水方式就是指注水井在油藏中Suo处的部位和注水井与生产井之间的排列关系。主要有边缘注水、切割注水、面积注水三种。边缘注水就是把注水井按一定的形式布置在You水过渡带附近进行注水。切割注水:利用注Shui井排将油藏切割成若干区块,每个区块可视Wei一个独立的开发单元,分区进行开发和调整。面积注水:将注水井和油井按一定几何形状He密度均匀地布置在整个开发区上进行注水和Cai油的系统。
18. 波及系数:注水开采条件下,油井见Dao注入水时,被注入水波及到的储层面积占井Wang面积的比值。
19. 油藏吸水指数定义为单位注入压差下Zhu水井的日注量,产液指数定义为单位生产压Cha下生产井的日产液量。
20. 经济极限单井控制储量是指单井控制De地质储量全部采出、并全部销售之后,所得Shou入恰好全部用来弥补开发油田所需的投入以Ji开发油田需交纳的各项税收,开发油田的净Li润为0,这样的井网称为经济极限井网,相Ying的开发井数称作经济极限井数,相应的井距Cheng作经济极限井距,它是油田开发井距指标的Jing济下限值。
21. 油藏数值模拟就是用数学模型来模拟You藏,以研究油藏中各种流体的变化规律。
22. 复杂断块油田的滚动开发就是在复杂Duan块油田上,重点对油气富集区采取与详探紧Mi结合在一起进行的在实践与认识上多次反复、逐步发展的开发方法。滚动开发的核心是勘Tan与开发交叉进行,详探和开发紧密结合,用Shao量的井既能探明含油断块,又能形成较好的Kai发井网。
Di一节 油田开发前的准备阶段
1 整个油田勘探开发过程划分为三个阶段,Ji区域勘探(预探)阶段、工业勘探(详探)Jie段和全面开采阶段。区域勘探阶段内还可以Hua分为普查和详查两个阶段。工业勘探过程可Yi分为构造预探和油田详探两个阶段
2详探阶段的任务和方法 在详探阶段,要有Ci序、有步骤地开展各项工作:地震细测工作;打详探资料井(取心资料井);油井的试油He试采——试油;开辟生产试验区和开发试验。
Di二节 油藏描述与储量评价
1、油(气)藏分类根据油藏成因把油藏分为San类: 构造油藏 地层油藏 岩性油藏
2、油(气)藏构造表征参数
3、油藏描述 油气藏开发地质特征描述是Yi储层为核心,可以归纳为三个主要部分:储Ceng的构造;储层物性的空间分布;储层内流体De分布及其性质。
4、储量评价 储量估算通常分为三类:类Bi法、容积法 、动态法。分别应用于油(气)田勘探开发的不同阶段。储量评价1. 油Cang类型2. 油藏储量规模3. 储量丰度评Jia4. 油藏生产能力评价5. 储层埋藏深Du评价6. 石油采收率评价7. 采油速度Ping价
Di三节 油田开发原则与油田开发方案设计
Yi、油田开发的方针 油田开发方针的制订应Kao虑以下几个方面的因素:① 采油速度,以Shi么样的速度进行开发;② 油田地下能量的Li用和补充;③ 油田最终采收率的大小;④ 油田稳产年限;⑤ 油田开发经济效果;⑥ 各类工艺技术水平;⑦ 对环境的影响。
Er 油田开发的原则 原则应该对以下几个Fang面的问题作出具体规定:1、规定采油速度He稳产年限2、规定开采方式和注水方式3、Que定开发层系4、确定开发步骤(1)基础井Wang的部署(2)确定生产井网和射孔方案(3)编制注采工艺方案5、确定合理的布井原则6、确定合理的采油工艺技术和增注措施
San、油田开发方案设计 油田开发方案设计Bao告应包括以下五个方面的内容:油田概况;You藏描述;油藏工程设计;钻井、采油、地面Jian设工程设计;方案实施要求
Di四节 油藏工程设计
Yi、油藏的驱动方式及开采特征(看书)
Er、开发层系的划分与组合
1、为什么要划分开发层系?1、储油层性质Zhi间的差别2、各层油水关系的差别3、各层Jian天然能量及驱动方式的差别4、各油层油气Shui的性质、压力的差别
2、划分开发层系的意义1、合理地划分开发Ceng系有利于充分发挥各类油层的作用2、划分Kai发层系是部署井网和规划生产设施的基础3、采油工艺技术的发展水平要求进行层系划分4、油田高效高速开发要求进行层系划分
3、划分开发层系的原则(1)把特性相近的You层组合在同一开发层系内,以保证各油层对Zhu水方式和井网具有共同的适应性,减少开采Guo程中的层间矛盾(2) 一个独立的开发层Xi应具有一定的储量,以保证油田满足一定的Cai油速度,并具有较长的稳产时间和达到较好De经济指标。(3) 各开发层系间必须具有Liang好的隔层,以便在注水开发条件下层系间能Yan格地分开,确保层系间不发生串通和干扰。(4) 同一开发层系内,油层的构造形态、You水边界、压力系统和原油物性应比较接近。(5)开发层系不宜划分得过细。(6) 多You层油田当具有下列地质特征时,不能够用一Tao开发层系开发。
San、 油田注水及井网布置
1、油田井网的基本形式
2、油田的注水方式
Xuan择注水方式的原则 1)与油藏的地质特性Xiang适应,能获得较高的水驱控制程度,一般要Qiu达到70%以上;2)波及体积大和驱替效Guo好,不仅连通层数和厚度要大,而且多向连Tong的井层要多;3)满足一定的采油速度要求,在所确定的注水方式下,注水量可以达到注Cai平衡;4)建立合理的压力系统,油层压力Yao保持在原始压力附近且高于饱和压力;5)Bian于后期调整。影响注水方式选择的因素(1)油层分布状况(2) 油田构造大小与断层、裂缝的发育状况(3) 油层及流体的物理Xing质(4)油田的注水能力及强化开采情况
3、油田注水时间与注水时机的确定
4、井网部署确定合理井网的原则(1)较高De水驱控制程度;(2)适应差油层特点,达Dao一定采油速度;(3)保证有一定的单井控Zhi储量;(4)较高经济效益。
Si、 油田开发技术指标计算方法
You田开发技术指标计算方法可分为解析方法、Shu值模拟方法和经验方法三类。
Di五节 复杂油田开发
Gun动开发总体方案设计原则根据油田油气富集Qu分布情况及地质条件,按先富后贫、先高产Hou低产、先简单后复杂的原则
Dan塑性深层油藏开发原则
(1)油层压力保持在原始油层压力水平上,Huo保持在不使油层渗透率(或油井采油指数)Ming显下降的一定水平上。(2)制定合理的生Chan压差,确定合理油井产能(根据稳定试井资Liao)。
(3)试油应该在较小的压差下进行。(4)Que定合理的井底压力,保护套管不受挤坏。
Di六节 油田的开发调整
Yi、层系调整 为了实现更合理的开发,需要Jin行更进一步的划分层系。我国的开发实践是Ceng系越分越细,但是一个独立的层系必须有一Ding的储量和产能。
Er、井网调整 (1)井网形式调整(2)井Wang密度调整
San、驱动方式调整(1)根据油田开发过程中Di层压力变化规律,确定驱动方式调整方向和Shi机。(2)注水保持地层压力的上、下限
Si、工作制度调整(1)驱替剂流动方向调整(2)注入方式调整(周期注水、水气交替注Ru)
五、开采工艺调整
(1)举升方式调整(2)注水调整
Wu质平衡方程通式推导:
1. 原始条件下油藏的体积:NBoi+GBgi=(1+m)NBoi
N—原油的原始地质储量(地面标准条件下)
G—气顶气的原始储量(地面标准条件下)
Boi—原始条件下原油的体积系数
Bgi—原始条件下气顶气的体积系数
m—气顶气的地下体积与原油地下体积之比
2. 地层压力为P时油藏中剩余油的体积:NBo-NpBo
Np—累计采油量
Bo—压力为P时的原油体积系数
Bg—压力为P时的气体体积系数
Bw—压力为P时的水的体积系数
3. 地层压力为P时油藏中气顶气的体积:①+②-③-④
①原始气顶气的体积:G =mNBoi/Bgi
②原始溶解气的体积:NRsi
③累计产气量:NpRp
④仍溶于原油中的气体体积:(N-Np)Rs
Zhuan化成P时的地下体积:Gt= [mNBoi/Bgi+NRsi-NpRp-(N-Np)Rs]Bg Rsi—原始汽油比
Rp—累积汽油比
Rs—地层压力为P时汽油比
4. 地层压力为P时油藏中水的体积:WeBw-WpBw
We—边水浸入的体积(地面标准条件下)
Wp—累积采出的水体积(地面标准条件下)
5. 束缚水膨胀及孔隙体积减少引起的含烃Kong隙体积的变化量:
d(HCPV)=-(CwVw+CfVf)dp
HCPV=(1+m)NBoi
Vw=VfSwc
Vf=HCPV+Vw=(HCPV)/(1-Swc)
-d(HCPV)=(1+m)NBoi?CwSwc+Cp
1-Swc??p
Vf—孔隙体积
HCPV—含烃孔隙体积
Vw—束缚水体积
Cw—地层水的压缩系数
Cp—空隙的压缩系数
Jian立油藏物质平衡方程的通式:1=2+3+4+5
(1+m)NBoi=NBo-NpBo+[mNBoi/Bgi+NRsi-NpRp-(N-Np)Rs]Bg+
WeBw-WpBw+(1+m)NBoi
Zheng理可得: ?CwSwc+Cp1-Swc??p
N=NpBo+(Rp-Rs)Bg-(We-Wp)Bw Bg-BgiCwSwc+CpBo-Boi+(Rsi-Rs)Bg+mBoi+(1+m)Boi???pBgi1-Swc[]引入BTi和BT分别表示原始Tiao件下和任意时间t时的油气两相体积系数。An照两相体积系数的定义则有:BTi=Boi
Bt=Bo+(Rsi-Rs)Bg
NpBo+(Rp-Rs)Bg-(We-Wp)Bw所以 N= Bg-BgiCwSwc+CpBT+BTi+mBTi+(1+m)BTi???pBgi1-Swc
[]
油藏工程
油藏工程
Yi.选择、填空、判断
1. 油田开发过程划分为三个阶段:区域勘Tan(预探)阶段、工业勘探(详探)阶段和全Mian开采阶段。
2. 区域勘探阶段划分为普查和详查两个阶Duan。
3. 工业勘探过程可以分为构造预探和油田Xiang探两个阶段
4. 油藏的驱动方式可分为弹性驱动、溶解Qi驱、水压驱动、气压驱动和重力驱动
5. 在自然地质条件和开采条件下,在油藏Zhong驱油能量一般有:油藏中流体和岩石的弹性Neng、溶解于原油中的天然气膨胀能、边水和底Shui的压能和弹性能、气顶气的膨胀能和重力能
Zai油藏中,天然能量有弹性能、溶解气能、气Ding气膨胀能、边底水压能和弹性能、重力能。
6. 注水方式分为边缘注水、切割注水和面Ji注水。
7. 边缘注水分为以下三种:边外注水、边Shang注水和边内注水。
8. 采用边缘注水方式时,注水井排一般与You水边界 平行,能够受到注水井排有效影响De生产井排数一般不多于 3 。
9. 面积注水可分为四点法面积注水、五点Fa面积注水、七点法面积注水、九点法面积注Shui和直线排状系统等。
10. 不同的注水系统(注水井和生产井的Bu置)都是以三角形或正方形为基础的开发井Wang。
11. 以正方形为基础的井网方式有五点法、(反)九点法、(反)方七点法。
12. 早期注水适用于:地饱压差小、粘度Da、要求高速开发的油藏。
13. 晚期注水(二次采油)适用:原油性Zhi好、面积不大且天然能量比较充足的油田。
14. 正方形井网系统的波及系数低于三角Xing井网布井系统,尤其三角形井网的反七点系Tong注水波及系数最高。
15. 油田开发方案主要内容:①油田概况②油藏描述③油藏工程设计④钻井、采油、地Mian建设工程设计⑤油田开发方案实施要求。
16. 油藏工程设计部分主要包括:①油田Kai发方案设计原则②层系划分与组合③开发方Shi的选择④井网和井距及采油速度的确定⑥油Tian开发指标预测及经济评价。
You气藏开发地质特征描述是以储层为核心,可Yi归纳为三个主要部分:储层的构造;储层物Xing的空间分布;储层内流体的分布及其性质。
17. 油田开发调整包括①层系调整②井网Diao整随③驱动方式调整④工作制度调整⑤开采Gong艺调整
18. 层系调整包括:层系细分、层系重组
19. 驱替稳定条件:G>M’-1 Lin界条件:G=M’-1
①M ’>1,如果G>M’-1 驱替稳定,且β﹤θ;如果G
②M ’=1,是有利于驱替的流度比, 驱Ti是无条件稳定, 且β=θ, 流体界面水Ping上升
③M ’<1,驱替是无条件稳定, 且β="">θ
20. 油井以小于临界产量生产时形成稳定Shui锥体, 油井以大于临界产量生产时形成不Wen定水锥体
21. 剩余油:在任意驱替阶段, 储层中Sheng余的含油量.
Can余油:储层中某一饱和度下孔隙中不能流动De油, 即最终无法采出的原油.
22. 当Nca*(毛细管数) <10-5时剩余油不可流动;
DangNca*>10-5时剩余油可流动性随着Mao细管数的增加而增加;
Dang10-7<Nca*<10-5时连续油发Sheng流动, 不连续油不流动.
23. 剩余油分布规律(富集区域):断层Fu近地区; 岩性复杂地区; 现有井网控制Bu住的小砂体或狭长条形砂体; 注采系统不Wan善的地区; 非主流线地区; 微构造部位.
24. 评价油藏动态及其参数常用的方法有:岩心分析方法、地球物理方法、测井方法及Shi井分析方法等
25. 流动阶段的划分:①没有边界:早期Duan、不稳定流动阶段
②有封闭边界:早期段、不稳定流动阶段、过Du段、拟稳态流动阶段
26. 在双重介质试井分析中,先后出现的Liang条直线斜率的关系是相等,两直线间的纵向Jie距差反映弹性储容比的大小。
27. 直线封闭断层附近一口生产井,在试Jing分析中先后出现两条直线,其中第二条直线De斜率是第一条直线的2 倍
28. 油藏动态分析方法一般分为历史拟合、动态预测、校正和完善三个阶段。
29. 产量递减的快慢取决于递减率、递减Zhi数两个参数的大小
30. 在递减指数相同的情况下,初始递减Lv越大,则产量递减越快,在初始递减率相同De情况下,递减指数越大,则产量的递减速度Yue慢
31. 试井的分类:(根据所评价地层特性Ke选择不同的试井方法,一般分为两大类)1. 评价本井控制地层特性的试井方法 ①压Li降落试井②压力恢复试井③中途测试 2.Que定两井之间的连通性 ①干扰试井②脉冲试Jing
32. 试井的目的:①推算地层的原始压力Huo平均地层压力②确定地下流体在地层中的流Dong能力,即地层流动系数,地层系数及地层的Shen透率等。③油井进行增产措施后,判断其增Chan效果,即酸化和压裂的效果。④认识油藏的Xing状,目的是为了评价油藏能量作用范围,即Ping价边界性质,如断层、油水边界、尖灭等。⑤估算油藏地质储量和油藏(单井)的可采储Liang。
33. 物质平衡方程式可用于 天然能量分Xi、水侵量计算、储量计算以及动态预测。
34. 一个油藏的全部驱动指数之和等于1.0。某一驱动指数值越大,说明该驱动能量Suo起的作用越大。
35. 油藏管理的特点:长期性、复杂性、Zong合性。
36. 油藏管理的基本要素:①对油藏系统De认识;②油藏管理的经营环境;③现代化技Shu因素。
37. 递减率:即单位时间内的产量递减分Shu。
38、边水:在含油边缘以外衬托着油藏的水。
39、底水:在含油边缘内的下部支托着油藏De水。
40、含油边缘:指油水接触面与含油层顶面De交线。
41、含水边缘:指油水接触面与含油层底面De交线.
42、油水过渡带:指含油边缘与含水边缘之Jian的地带。
43、含油面积:含油边缘所圈定的面积称为Han油面积。
44、含油(气)高度:指油、水接触面与油Cang最高点的海拔高差
45. 油气藏储量分为预测储量、控制储量、探明储量三级。
46. 动态分析方法计算的地质储量一般__<_(>、=或<>
二、简答题
1. 划分开发层系的意义
Da:①合理划分开发层系有利于发挥各类油层De作用;②划分开发层系是部署井网和规划生Chan设施的基础;③采油工艺技术的发展水平要Qiu进行层系划分;④油田高效高速开发要求层Xi划分
2. 油田划分开发层系的一般原则
Da:①把特性相近的油层组合在同一开发层系Nei;②一个独立的开发层系应具有一定的储量;③各开发层系间必须有良好的隔层;④同一Kai发层系内,油层的构造形态、油水边界、压Li系统和原油物性比较接近;⑤开发层系不宜Hua分的过细,以利于减少建设工作量,提高经Ji效益;⑥多油层油田当具有下列地质特征时Bu能用一套开发层系开发——⑴储层岩性和特Xing差别较大;⑵油气的物理化学性质不同;⑶You层的压力系统和驱动方式不同;⑷油层的层Shu太多,含油层段过大。
3. 井网密度对采收率的影响及布置井网时Ying满足的条件。
Da:⑴井网密度对采收率的影响:①当生产井Shu大幅增加(布井方式不变)时,则采油量增Jia较少,一般来说,稀井网不变的条件下,放Da压差即可增加同样的产量;②适应油藏地质Jie构和注水系统的最佳布井,它对采收率的影Xiang要大于井网密度对采收率的影响;③不同油Tian的不同时期所采用的井网密度应有所不同;④对一个岩性比较复杂的油田,井网密度对采Shou率有较大的影响,特别在油田开发后期,对Kai发效果的好坏期=起决定性作用,对非均质You层稀井网将使储量损失增加,这可在剩余油Bao和度高的部分钻加密井,改善开发效果;⑤Dui均质油藏,井网密度的影响是不大。⑵布置Jing网时应满足的条件:①能提供所需要的采油Neng力;②提供足够的注水速度,以确保所需要De采油能力;③以最小的产水量达到最大的采Shou率;④设法利用油藏非均质性的差异、地层Lie缝、倾角等方面的因素;⑤能适合现有的井Wang,打最少的新井与邻近各区的注水方案相协Diao。
4切割注水方式的使用条件,优点和局限性。
Da:【定义】利用注水井排将油藏切割成若干Qu块,每个区块可以看成是一个独立的开发单Yuan,分区进行开发和调整。
【适应条件】油层大面积稳定分布,且有一定De延伸长度;在切割区内,注水井排与生产井Pai间要有较好的连通性;油层渗透率较高,具You较高的流动系数,构造形态规则较大的油田【优点】根据地质情况,选择最佳切割方向及Qie割区的宽度;便于修改原来的注水方式(切Ge=>面积);可以优先开采高产地带,使产Liang达到时间要求。【缺点】不适应非均质严重De油田,水线推进不均 匀;注水井间干扰大,吸水能力降低;有时出现区间不平衡,造成Ping面矛盾。
5、①双重介质油藏中流体渗流的压力动态特Zheng。
Da:油井开井后,由于裂缝渗透率较大,流体Lv先从裂缝流出,裂缝中的压力降低,此时基Yan中的基本保持不变;生产一段时间后,当裂Feng中的压力降低到一定程度时,基岩开始向裂Feng进行窜流,基岩的压力也开始减低;生产较Da时间后,基岩和裂缝达到动态平衡,流体由Ji岩流入裂缝,再由裂缝流入井筒,基岩和裂Feng的压力同时下降
②双重孔隙介质流动模型,以及流动形态的三Ge阶段。
You于裂缝系统渗透率比基岩系统的渗透率大的Duo,认为原地下流体由基岩快到裂缝系统,然Hou由裂缝系统流到井筒。
Di一阶段:裂缝系统中原油首先流入油井,基Zhi岩块系统保持原来静止状态。(流动阶段)
Di二阶段:生产一段时间,裂缝压力下降,基Zhi岩块和裂缝系统间形成压差,基岩内流体开Shi流向裂缝(窜流阶段)
Di三阶段:既有流体从基质岩块流到裂缝,又You从裂缝系统流到井筒,同时进行达到平衡。
6、溶解气驱方式油藏的形成条件及开采特征。
Da:形成溶解气驱的油藏应为无边水、底水或Zhu入水,无气顶、或有边水单很不活跃,油层Ya力低于饱和压力。 其基本的开采特征科分Wei四个阶段:
Ⅰ—弹性开采阶段P↓、Q↓,但P>Pb ,R p 不变
Liu在孔隙中,Rp<>
Ⅲ—P 继续降低气相连续可流动,且阻力小,气量急剧上升;油粘
Du增加,产量下降迅速,R p ↑↑
Ⅳ—P 降至较低水平。 Ⅱ—P 稍低于P b 溶解气开始分离,但没有达到可流动状Tai,滞
I II
7递减类型的确定
Da:1. 图解法:①指数递减(满足以下条Jian):⑴实际资料在lgQ —t 坐标中呈Jiao好的线性关系;⑵实际资料在Np —Q Zuo标中呈较好的线性关系。 ②调和递减;③Shuang曲递减:⑴产量Q 与时间t 成直线关系Ze为直线递减;⑵累积产量Np 与(1-1/(√(Q0/Q)))呈一过原点的直线,Ze为n=0.5的双曲递减。 2.试凑法;3. 曲线位移法;4. 典型曲线拟合法。
①弹性驱动
Xing成条件:没有边底水,无气顶,无注水,地Ceng压力大于饱和压力
Shi用油藏:封闭油藏、断块油藏,一般油藏再Di饱压差比较大的开发前期,在海上油田和复Za
Di貌及注水条件差的地方采用。
Kai采特征:油藏压力不断降低 日产油量不Duan降低 瞬时生产气油比不变 一般处于Wu水采油
期,变化很小变
②溶解气驱动
Xing成条件:没有边底水,无气顶,无注水,地Ceng压力等于或低于饱和压力。
Shi用油藏:封闭油藏、断块油藏,一般油藏在Yu外界水体的连通性极差。
Kai采特征:油藏压力不断降低 日产油量不Duan降低 瞬时生产气油比变化剧烈 一般Chu于无水
采油期,变化很小
③水压驱动
a. 刚性水驱:形成条件:油层与边水或底Shui相连通;水层有露头,且存在着良好的供水Shui源,
Yu油层的高差也较大;油水层都具有良好的渗Tou性;油水区之间连通性较好。或者注水开发
当注采比为1时
Shi用油藏:强大的边底水的侵入,产液速度等Yu水侵入的速度或者注入的水速。
Kai采特征:油藏压力不降低,日产油量见水前Bao持不变,见水后不断降低,液量保持不变,
Shun时生产气油比不变,见水后,含水迅速上升
b. 弹性水驱:形成条件:有边水,但其活Yue程度不能弥补采液量,一般边水无露头,或You露头但
Shui源供给不足;采用人工注水时,注水速度小Yu采液速度。
Shi用油藏:适用于无敞开供水系统的油藏,或Zhe一般注水开发油藏。
Kai采特征:油藏压力不断降低,速度慢,日产You量见水前缓慢下降,见水后降低迅速,液量Zhu渐
Xia降,瞬时生产气油比不变,见水后,含水迅Su上升
Ⅰ—有效;Ⅱ—无效;Ⅲ—变差
1,驱替是无条件稳定,>