油气田开发ppt课件-第七章-注水开发油藏动态监测

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,油气田地下地质学,Subsurface Geology of oil and Gas Fields,龚福华,长江大学地球科学学院石油系,2007.10,第,7,章 注水开发油藏动态监测,第一节,开发层系划分,第二节,压力监测,第三节,吸水与产出剖面监测,第四节,油水运动状况监测,第五节,其他监测方法,动态监测,1,、开发哪些层 ？,2,、油层压力？,3,、油？,4,、水？,5,、监测,气,油,油,第一节 开发层系划分,1,、,开发层系的合理划分,；,2,、,开发层系划分的依据,；,3,、,我国多油层砂岩油田划分开发层系的原则,；,4,、,油田开发层系划分的方法。,动态监测,一、开发层系的合理划分,开发层系：,由一些性质相近的油层组合为具备一定储量和生产能力、上下又被不渗透层分隔，,而适宜于一套井网开发的一套油层,。,意 义,1.,减缓油层的层间矛盾，有利于充分发挥各类油层的作用。,2.,为部署井网和规划生产设施等提供基础依据。,3.,生产工艺和高速开发的需要,层系划分,二、开发层系划分的依据,1.,矿产地质因素：,剖面分层性，产层划分，岩性特征，储层物性和渗流特性，流体性质，间隔层的性质、分布、厚度，原始地层压力，含油井段总长度，含油层厚度，有效厚度，油水界面特征，储量在剖面上的分布，驱动类型、水文地质特征。,2.,生产动态因素：,各油层年采油量、采油动态，各生产层的产能和开采动态，含水变化，开发各阶段持续时间，各油层或层系合理采油量（用水动力学方法计算的）。,3.,技术工艺因素：,生产方法和技术可能性（自喷与深井泵不能组合），油管和套管的选择，同井分层开采可能性，各生产井井网完善问题，动态监测与调整问题。,4.,经济因素：,油、水井钻井费用，矿场建设投资，开采成本，生产利润，投资效益。,层系划分,三、我国多油层砂岩油田划分开发层系的原则,1.,一个独立的开发层系必须具备一定的储量，保证油井能达到一定的生产能力。油层数少，厚度小，产能会低些；但层数多，厚度大，层间矛盾也会大些。因此，必须根据油田具体情况，做到两者兼顾。,随着开发层系内油层数和厚度的增加，油层动用厚度和出油好的厚度所占比例明显下降。,射开的油层数量,6,层，出油较好的油层的总厚度占,80%,射开油层数,30,层，但出油好的油层的总厚度只占,40%,射开的油层数量 少，各层出油较好,随着开发层系内油层数和厚度的增加，油层的采油强度明显降低,随着开发层系内油层数和有效厚度的增加，采收率有明显的降低,渗透率比值增加，低渗层的采收率降低,2.,同一开发层系内的油层性质应相近，主要要求油层的渗透率相近，原油粘度相近，油层的压力和分布状况不能相差过大。,采收率,两层间渗透率比值,两层合采,渗透率比值为,2,时，综合采收率,52%,渗透率比值为,8,时，综合采收率,50%,渗透率比值增加，高渗层的采收率升高,高渗层,低渗层,开发时，同一开发层系中的渗透率相差不能太大。,.,渗透率级差,3-5,较好。,3.,两个开发层系之间应具有良好的隔层，保证注水开发条件下，各层系间严格地分开，防止不同层系之间发生水窜，一个开发层系应是一个水动力系统。如果两个开发层系之间窜通，必然相互影响其开发效果。关于隔层的厚度界限，应以保证不水窜为原则。有的油田对隔层厚度界限定为,2,3m,。,一个开发层系应是一个单独的水动力系统,另外一个开发系统,高压层,低压层,两层间的压差不能太大，否则会出现,流体倒灌,。,有的油田对隔层厚度界限定为,2,3m,。,4.,同一开发层系内单油层应相对集中，开采层段不宜过长和分散，以利于井下工艺措施的顺利进行。,太浪费了,动态监测,第九章 注水开发油藏动态监测,四、油田开发层系划分的方法,油砂体研究,单层开发动态分析,综合对比选择,1.,油砂体的形态、延伸方向、厚度变化、面积大小、连通状况等，油砂体的渗透率、孔隙度、含油饱和度，以及其中所含流体的分布和物性。,2.,对各油层组,(,或砂岩组,),中的油砂体进行分类排队并作出评价，研究每一个油层组,(,或砂岩组,),内不同渗透率的油砂体所占的储量百分数；不同分布面积的油砂体所占储量百分数；不同延伸长度的油砂体所占百分数。,通过在油井中进行分层试油、测试，具体了解各小层的产液性质、产量大小、地层压力状况、各小层的采油指数等，也可模拟不同的组合，分采、合采，为划分和组合开发层系提供动态依据。,基本单元划分与隔层研究,划分开发层系的基本单元是指大体上符合一个开发层系基本条件的油层组、砂岩组或单油层。,1.,不同层系组合所能控制的储量；,2.,不同层系组合所能达到的采油速度，井的生产能力和低产井所占的,百分数；,3.,不同层系组合的无水采收率；,4.,不同层系组合的投资消耗、投资效果等经济指标。,开发准备,油藏一旦投入开发，地下油水就处于运动状态，注水开发的油藏更是如此，为了及时掌握地下这种动态变化情况，在油田开发过程中，就要运用各种监测手段和技术方法，了解地下情况，为油藏动态分析和开发调整供依据。,第九章 注水开发油藏动态监测,压力监测,吸水与产出剖面监测,油水运动状况监测,其他监测,油层压力的保持水平,单井及井组剖面压力监测,区块油层压力监测,油层吸水状况,|,层间差异,吸水剖面,|,产出剖面,检查井取心分析,示踪剂测试,水淹层解释,油水井生产动态,数值模拟方法,开发地震,产量与流体性质监测,井下技术状况监测,产出剖面测量,动态监测方法,动态监测,第二节 压力监测,1,、,压力监测的意义和监测系统,2,、,测压方法,3,、压力监测结果分析,1.,油层压力的保持水平、,2.,单井及井组剖面压力监测结果分析,、,3.,区块油层压力监测结果分析,动态监测,压力监测的意义和监测系统,目前油层压力,是油藏某时期开发动态最敏感的参数之一，它是注水保持能量状况和注采平衡关系的直接反映，也是我们选用合理的开采方式和进行配产配注的主要依据。,按一定的要求被选定为定期观测其井底压力的一批井（观测井、油井、注水井）及其监测制度，就构成了一个压力动态监测系统。有的油田规定，要选三分之一的采油井每半年测一次压力，选二分之一的注水井每三个月测一次夺力，且保持其连续性。,动态监测,测压方法,1,、直接测量法,选用合适的压力计下入井底，直接测取关井后的恢复压力值。这种方法较为准确。但需关井，影响产量。现场常常将所测取的未达稳定状态的恢复压力数据再经过处理后求取地层压力。,直接测量地层压力的仪器包括地面直读式电子压力计测试系统；环空测压法；重复式地层测试器,存储式井下电子压力计,静压和流压梯度监测井筒压力和温度监测产能测试油井、油藏解释压力恢复试井,井下油田压力传感器,2,、间接测量法,利用压力恢复数据求油井平均地层压力,用井筒液面计算地层压力,3,、油井生产资料计算法,利用油井生产数据，如两种工作制度下油井的稳定产量和流压或油井生产指示曲线等在适当的条件下也可计算油层压力。,压力监测,压力监测,压力监测,3.,区块油层压力监测结果,压力监测,第三节 吸水与产出剖面监测,一、吸水剖面的测量与分析,1,、,吸水剖面的测量方法,2,、,吸水剖面分析,3,、,影响油层吸水能力的因素,二、产出剖面的测量与分析,1,、产出剖面的测量方法,2,、产出剖面测试结果分析,动态监测,对注水开发的非均质多油层油田，为了了解注水井每个层段或小层吸水状况，需要用生产测井方法测,注水井,的吸水剖面。吸水剖面反映油层在注水时的吸水量。常用,放射性同位素载体法,进行测量。,同位素示踪法,活性炭,载 体,+,放射性,同位素,活化悬浮液,+,水,放射性同位素滤积在井壁上，与吸水量成正比,吸水剖面,渗透层，吸水量大,自然伽马曲线,(,基线,),同位素曲线,吸水面积，,与吸水量成正比,吸水产出,吸水剖面分析,吸水厚度百分数,=,吸水层厚度,射开层总厚度,100%,吸水层数百分数,=,吸水层数,射开层总数,100%,利用吸水剖面推测产出剖面,注水效果反映在油井上，当油层连通性好，注采井间油层对比关系清楚，注采层位对应明确时，一般表现为主吸水层也为主产液层，不吸水层厚度对应不出油层厚度，即吸水与产出剖面有大体一致的对应关系。所以，改善注水井吸水剖面可以达到改善油井产出剖面的目的。,采油井,注水井,主产层,主吸水层,两口井地层对比性好,吸水产出,吸水能力的影响因素,油层渗透率,注水压力和注采井距,注水时间和油层含水饱和度对吸水的影响,水 质,吸水能力,油层渗透率：,油层渗透率是影响油层吸水能力的基本因素。油层吸水时存在一个最低渗透率限值，超过这个下限值油层才能吸水。,渗透率低,吸水启动压力高,吸水厚度百分数高,吸水层数百分数高,很多油层，其渗透率差别小时,吸水程度差采收率低,吸水能力,生产井出油靠生产压差，注水井吸水靠注水压差。提高注水压力，增大注水压差，可以有效地增加吸水层数和吸水量，提高水驱储量动用程度。,注水压力也应有上限值，不能高于油层破裂压力太多。否则会引起注入水层间、井间窜流，单层注入水突进，油井过早暴性水淹，套管损坏等一系列问题。注采井距越小，油水井之间连通程度越高，油层吸水程度越高。,注水压力和注采井距,吸水能力,注水时间和油层含水饱和度对吸水的影响,由多个吸水层组成的注水层段内，随着注水时间的增长，,主要吸水层的吸水能力越来越高,，而吸水差的层吸水性能越来越差，造成吸水剖面愈来愈不均匀。,原因,：,1.,高吸水层随着注水时间的增长，含水饱和度越来越大，水相渗透率也愈来愈大，吸水能力不断增强；,2.,低吸水层，多为低渗层，孔道半径小，易造成注入水固相颗粒的堵塞和高含量粘土矿物遇水膨胀的堵塞，吸水能力就会越来越小了。,吸水能力,注入水的水质对油层吸水能力也有很大影响，必要时应进行注入水预处理，以防注入水中的杂质、微生物细菌类化学物质污染油层，造成油层吸水能力下降，甚至损害油层产能。,水质,对吸水程度的影响,吸水能力,产出剖面的测量方法,产出剖面监测：,是指在生产井正常生产条件下，测量各生产层或层段的产出情况，其结果一般用各层或层段的相对产液量或绝对产液量来表示。,正常生产条件下测量产液剖面,产出剖面的测量方法,找水流量计法,分采井管柱测试法,环空测试法,气举测试法,吸水能力,找水流量计法,各小层产油量,=,产液量,-,水量,流量计,含水率计,单层产油量,=,产液量,-,产水量,找水流量计法,（自喷井找水测试）,产出剖面,分采井管柱测试法,产出剖面,环空测试法,环形空间,油管,套管,油层,下入测试仪到环形空间直接测量流量和含水情况,产出剖面,气举测试法，,这种方法是将抽油泵起出，下入气举管柱，气举降低流压，然后用自喷测试仪器进行测试。存在的主要问题是工艺较复杂，从抽油变为气举后，使测试结果不能代表油井正常抽油生产时的分层出油见水情况。,产出剖面,产出剖面测试结果分析,一、分析各层产液、产油、含水状况，了解油层动用差别，提出调整挖潜的对象和措施,不产油,主产水层,主产油层,主吸水层,受干扰层，加强注水,减少注水,1972,年,二、同井分期多次测试产出剖面，了解产出状况的动态变化，检验和评价措施效果,含水上升,主力产层产液增加，,其他层产液减少，这种趋势会更明显；层间矛盾突出。,调整注水,1965,年,产出剖面,第四节 油水运动状况监测,一、监测的内容和方法,1,检查井取心（密闭取心）分析研究油层水淹状况；,2,示踪剂测试与水淹层测井法研究油水运动规律,；,3,油水井动态监测法分析油水运动规律,；,4,、,油藏数值模拟研究目前和预测未来某时刻的油水层水淹状况,；,5,开发地震监测注水前缘检查,。,二、监测结果分析与应用,1,、,油层水淹的一般规律；,2,、,运用监测结果指导油田调整挖潜,。,油水运动,1,检查井取心分析研究油层水淹状况,(1),岩心的油水相对渗透性,水淹严重,如果水淹，则岩芯含水饱和度增加，水相渗透率增大，油层亲水滴水渗入。,(2),岩心含油状况,(3),油层水的含盐量,水淹时降低,(4),含油饱和度的变化,根据驱油效率划分水淹程度，如双河油田：,45%,强水淹,原始含油饱和度,目前含油饱和度,驱油效率,油水监测,2,示踪剂测试与水淹层测井法研究油水运动规律,油水监测,3,油水井生产动态观测法分析油水运动与分布,如果油井产水的矿化度随含水而降低的话，说明油井产水为注入水。含水率越高，则水淹程度越大。,注水井,采油井,停止注水,含水下降,恢复注水,含水上升,说明注水井是该油井的主要来水方向,油田,油水监测,4,数值模拟法研究目前和预测未来某时刻的油层水淹状况,采出程度大于,31%,采出程度小于,10%,油水监测,第九章 注水开发油藏动态监测,三、油水运动状况监测,5,开发地震监测注水前缘,动态监测方法,油水监测,第九章 注水开发油藏动态监测,动态监测结果的应用,第九章 注水开发油藏动态监测,动态监测结果的应用,油水监测,第九章 注水开发油藏动态监测,动态监测结果的应用,水淹程度低，有剩余油分布,油水监测,第九章 注水开发油藏动态监测,四、其他监测内容,动态监测方法,其它监测,