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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,*,李春玲,让我们来共同进行,油藏动态分析,目 录,第一章 油藏动态分析的概念及分类,第二章 油水井及油藏动态分析的基础知识,第三章 动态指标的计算,第四章 油水井及油藏动态分析所需要的资料图表曲线,第五章 油水井及油藏动态分析的工序,第二章 油水井及油藏动态分析的基础知识,第一节,基础地质,沉积岩的分类,：,通常根据岩石的主要物质成分和结构，将沉积岩分为碎屑岩、化学岩、生物化学岩三大类型。,断层的定义：,是指岩层在地壳运动的影响下发生破裂，并沿破碎面有显著位移的构造现象。,断层的要素,：,断层面、断层线、断层的两盘、断距等,地层倾角：,岩层层面与水平面所夹最大角度。,断层面:,就是岩层的破裂面，沿其两侧的岩层发生明显的相对位移。,断层线:,指的是断层面与水平面的交线，反映了断层延伸的方向。,断层的两盘:,在断层面两侧的岩层，称作断层的两盘。,断距:,断层两盘上相邻两点的位移的距离称为断距,地层尖灭：,岩层的厚度在沉积盆地边缘变薄以至消失的现象。,构造透镜体,正断层,：,正断层是指上盘相对下降，下盘相对上升的断层。,逆断层,：,逆断层是指上盘相对上升，下盘相对下降的断层。,平移断层,：,平移断层是指断层的两盘沿断层面走向发生了相对运动，而无明显的上升或下降的断层称平移断层。,（a）正断层；（b）逆断层；（c）平移断层,（2）断盘断层面两侧的岩块。,东盘、西盘；南盘、北盘等；,上盘、下盘；,上升盘、下降盘。,A,B,上油组内部断层多，走向近似于东西向，大致和地层倾向垂直，边界断层密封性较好，而内部小断层密封性较差，但有一定的遮挡作用。,地质特点-构造特征,（一）平面潜力,第二节 储油层的主要特性,一 储层的孔隙性,储集层的定义：,凡是能够储存和渗滤流体的岩层，均称为储集层。,储集层的基本特性,孔隙性和渗透性。孔隙性的好坏直接决定着储集层储存油气的数量，渗透性的好坏则控制着所含油气的产能。,储集空间：,储集层内能储集流体的空间，称储集空间。通常分为孔隙、溶洞和裂缝三类。,四性关系,：,是指储层的岩性、物性、含油性和电性关系。,：（见下页图）,层内非均质性,3605测井图,孔隙度(%),渗透率(X10,-3,m,2,),SP,ML,7,4,7,6,8,1,8,2,8,3,7,5,7,8,7,9,微电极测井的应用,23118,3,4,测井图,电阻率,分析含油饱和度,电阻=电阻率*L/S,石油是几乎不导,电的,电阻率很高,地层水含盐量高,氯,化钠氯化钾硫酸钠,等均呈离子状态,导,电性强,电阻率低,依据电阻率的差异定性的判断岩层含油饱和度,电阻率=电阻*S/L,小层：,砂层组内上下为非渗透层分隔开的油气层划为一个小层。,油砂体：,亦称单油层，一个小层内可包含几个单层，也可以是一个单层。,构造透镜体,12-171,10N135,10X162,9-18,8X163,油井,水井,3,2,10-16,10X162,9-154,11-182,油井,水井,5,4,10-186,9-154,8-141,8-139,10-168,11-182,10-153,油井,水井,隔层：,对流体流动能起隔挡作用的岩层，碎屑岩中储层中的隔层以泥质岩,类为主，也包括少量其它岩性。,（见下页图）,夹层：,单砂层内存在一些不连续的薄层，如泥质、细粉砂质、硅质、钙质等薄层称夹层，它直接影响单砂层的垂直渗透率。,油层物性：,主要是指油层岩石的孔隙性和渗透性能，这两种物性决定了储层所含油气的产能。,31048,31008,31088,3108,39n10,39018,31067,31068,31063,31048细分层注水,1999年7月-2001年6月,31068,31048,3108,8,3上,8,3中,8,3下,平面隔夹层分布见图册,孔隙性：,储集岩层中未被固体物质所充填的空间部分称为孔隙。岩层具有孔隙的性质称为孔隙性。一般用孔隙度来表示。,孔隙度：,岩石的孔隙度是指岩石的总孔隙体积与岩石总体积的比值，以百分数表示，称总孔隙度或绝对孔隙度。以百分数表示。,公式：,t=(VtpVty)100%,有效孔隙度：,岩样中那些互相连通的且在一定压力条件下，流体在其中能够流动的孔隙体积与岩石总体积的比值，以百分数表示。,公式：,=(V/Vty)100%,有效孔隙度小于绝对孔隙度。现场一般采用有效孔隙度。,原生孔隙：,储集岩层内的储集空间形成于岩石形成时的时期，如砂岩颗粒之间的孔隙，是砂岩沉积时形成的，叫原生孔隙。,次生孔隙：,储集岩层内的储集空间形成于岩石成岩以后的时期，如裂缝、溶蚀孔、洞等。,孔隙喉道：,砂岩颗粒堆积，粒间形成孔隙，孔隙和孔隙之间连接的窄细部分称孔隙喉道。,见孔喉半径图册,定义,：岩石本身的孔隙体积Vp与岩石体积Vb之比值,用希腊字母表示，表达式为：,有效孔隙度,：岩石中有效孔隙的体积Ve与岩石外表体积Vb之比值。,有效孔隙体积,是指在一定压差下被油气饱和并参与渗流的连通孔隙体积，表达式为：,=,岩石孔隙度,=,它是衡量岩石,孔隙空间储集油、气能力,的一个重要参数。,容积法计算油（气）储量,：平均有效厚度，；,原油地质储量计算公式为：,（）,式中 ：原油地质储量，；,：含油面积度，,；, ：平均束缚水饱和度；,：平均地面脱气原油密度，；,：平均地层原油体积系数。,：平均孔隙度，,孔隙度是计算原始地质储量参数之一,二 储层的渗透性,渗透性：,是指在一定压差下，储集层本身允许流体通过的能力。一般用 渗透率来表示。,渗透率：,在一定压差条件下，岩石能使流体通过的性能叫岩石的渗透性，岩 石渗透性的好坏以渗透率数值表示，当单相流体充满岩石孔隙，且流体不与岩石发生任何物理化学反应，流体的流动性符合达西定律。,在单位时间内通过岩石截面积的流体流量与压力差和截面积的大小成正比，而与流体通过岩石的长度及流体的粘度成反比。,达西定律。,公式：,Q=KA(p1-p2)/L,或写为： K=QL/Ap,其中：K-岩石的绝对渗透率，m2;,Q-在p下流体通过岩样的流量，m3/s;,-流体的粘度。Pa.s;,L-岩样长度，m;,A-岩样的截面积，m2;,p-岩样两端压差，Pa,渗透率级差：,研究储层层内渗透率非均质程度的指针之一，最大渗透率与最小渗透率的比值。,渗透率变异系数：,反映层内渗透率非均质程度，表示围绕渗透率集中趋势的离散程度。,渗透率突进系数,：,层内最大渗透率与平均渗透率的比值，也称均质系数。,有效渗透率：,当岩石中有两种流体或多种流体同时存在时，岩石对其中某一种流体的渗透率就叫做岩石对这种流体的有效渗透率。,相对渗透率,：,当岩石中多相流体共存时，某相的有效渗透率与绝对渗透率（或其他定义为基准的渗透率）的比，称为岩石该相的相对渗透率，以小数或百分数表示。,层内非均质：,指单油层内的非均质性，一般是岩石垂向组合特征，指渗透率差异程度和夹层分布。,层间非均质：,指油层与油层之间的非均质性。,平面非均质：,主要指油砂体在平面上的变化，主要包括油层的油层物性变化和岩性、岩相变化。,3605测井图,孔隙度(%),渗透率(X10,-3,m,2,),SP,ML,7,4,7,6,8,1,8,2,8,3,7,5,7,8,7,9,二 储层的渗透率,34N172,34177,35176,35X182,34CX179,33X111,10,2,10,3,10,4,10,2,10,3,10,4,平面及纵向渗透率差异较大,2,3,2,7,细分韵律前,细分韵律后,平面上渗透率性的差异,参考等渗图,渗透率,0,1000,2000,3000,4000,5000,6000,渗透率均值（毫达西）,每米相对吸水量（）,0,2,4,6,8,10,12,坨28断块9-10单元小层渗透率,坨28断块9-10单元每米相对吸水量柱状图,坨28断块9-10单元小层采出程度柱状图,采出程度（）,0,10,20,30,40,水井吸水状况,层间动用状况,纵向上：注入水沿高渗透层串流，油井含水上升，非主力层受干扰能量低，动用差,储层非均质性强，平面、层间注水状况差异较大,地区,渗透率级差,统计层数,（个）,统计厚度,（米）,出 油,不 出 油,层数（个）,厚度（米）,出油厚度比例（）,层数（个）,厚度（米）,不出油厚度比例（）,A区,5,195,295.2,155,250.3,86.5,40,38.9,13.5,5,103,60.7,26,23.6,38.8,77,37.3,61.2,B区,3,196,559.5,142,492.4,88.0,54,67.1,12.0,3,643,392.8,28,54.3,13.8,615,338.5,86.2,某油田某小层渗透率级差对开发效果的影响（38口井,分类,储集层空气渗透率,高渗透,50010,-3,m,2,中渗透,5010,-3,m,2,50010,-3,m,2,低渗透,一般低渗透,1010,-3,m,2,5010,-3,m,2,特低渗透,110,-3,m,2,1010,-3,m,2,超低渗透,110,-3,m,2,运用平面层间层内的渗透率的差异分析平面层间层内三大矛盾,36328,3479,36114,39n10,平面上注采井网的影响,高部位注水低部位,采油水淹速度较快,井网问题：,1、油井多水井少，注采井数比小，一方面导致地层能量下降，另一方面,使油井形成单向受效，油层水淹速度加块。,2、构造东高西低，注入水受重力作用由东向西加速推进，加剧了油层水淹速度,三 储层的含油性,含油饱和度：,是指在储油岩层石的有效孔隙体积内，原油所占的体积百分数。,公式：So=（Vo/V）100%,含气饱和度：,是指在储油岩层石的有效孔隙体积内，天然气所占的体积百分数。,Sg=Vg/V100%,含水饱和度：,是指在储油岩层石的有效孔隙体积内，油田水所占的体积百分数。,Sw=Vw/V100%,束缚水：,是油层形成时存在的、不流动的水，通常称束缚水或称残余水。,束缚水饱和度：,油层中不参与流动的水的饱和度，称为束缚水饱和度。,残余油饱和度：,在一定开采方式下，不能被采出而残留在油层中的油的,饱和度。,剩余油饱和度：,在一定的开采方式和开采阶段，尚未被采出而剩余在油层中,的油的饱和度,2,3,2,7,井例2,细分韵律前,细分韵律后,平面上含油性的差异,23118,3,4,测井图,电阻率,分析含油饱和度,电阻=电阻率*L/S,石油是几乎不导,电的,电阻率很高,地层水含盐量高,氯,化钠氯化钾硫酸钠,等均呈离子状态,导,电性强,电阻率低,依据电阻率的差异定性的判断岩层含油饱和度,电阻率=电阻*S/L,用于判断油水层的原理：,沉积岩中矿物本身并不导电，其导电作用是由孔隙中的地层水完成的，当孔隙中充满水时，电阻率就低，充满油气时，电阻率就高，这就使岩石电阻率成为划分油水层的根据。,岩石电阻率的概念（Rt）：,反映岩石阻止电流通过的能力，是表征岩石导电性能的物理量，单位为欧姆米。岩石电阻率越高，导电能力越差，反之越高。,2典型油层,与典型水层的最大差别是深探测电阻率明显升高，一般是水层的3-5倍以上.,测井,图,感应,电导率,分析含油饱和度,岩层的感应电导率的,大小反映了岩层导电,性的强弱,也是判断油,水层的依据之一.,23118,3,4,容积法计算油（气）储量,：平均有效厚度，；,原油地质储量计算公式为：,（）,式中 ：原油地质储量，；,：含油面积度，,；, ：平均束缚水饱和度；,：平均地面脱气原油密度，；,：平均地层原油体积系数。,：平均孔隙度，,含油饱和度度是计算原始地质储量参数之一,3,4,层,37138井2006年8月PND测井成果图可以 看出,3,2,、3,4,层含油饱和度较高,剩余油丰富,为潜力层。,37138井PND 测井成果图,2,4,3,2,3,4,2,5,2,2,(3)含油饱和度测井,1,1（2）,剩余油饱和度,0.6,0.6,3,2（2）,剩余油饱和度,非主力层,主力层,7,4,-8,3,层系剩余油饱和度分布,0.45,0.5,0.55,0.55,0.5,0.4,3108,剩余油饱和度,分布图(数模),运用含油饱和度在平面上的分部规律制定新井设计方案,23118,3,4,分析纵向上含油性的差异制定挖潜措施,第三节 原油的性质及油田水的化学成分,一 石油,油层流体是指油层中储集的油、气、水，它们的物理性质主要包括各种特性参数、相态特征、体积特征、流动特征、相互之间的作用特征及驱替特征等。,石油的概念：,从石油地质学角度来看，石油是由各种碳氢化合物混合而成的一种可燃有机油状液体。为可燃的有机矿产之一。,石油的元素组成：,石油是以碳氢化合物为主的混合物，其元素的成分是以碳、氢两种元素为主，其中碳占8088%，氢占1014%，这两种元素占石油组成的95%99%。另外常见的还有氧、硫、氮等元素。在个别情况下，硫分增多，高的可达7%。,石油的组分组成：,根据石油中不同的物质对某些介质有不吸附性，将石油分成四种组分。,1）油质：,油质为石油的主要组成部分，主要为碳氢化合物组成的淡色粘性液体。油质含量高低是石油质量好坏的标志，油质含量高，石油的质量相对较好。,在油质中又分离出熔点在3776的高分子烷烃，叫石蜡，在石油内以溶解或悬浮状态存在。我国陆相石油一般含蜡量高。,2）胶质：,一般为粘性或玻璃状半固体物质，主要成分仍以碳氢化合物为主，但含有一定数量的氧、硫、氮化合物，平均分子量大。,3）沥青质：,沥青质比胶质含碳氢化合物更少，氧、硫、氮化合物更多，平均分子量比胶质还大，为暗褐色或黑色固体物质。,石油中胶质和沥青质合称为石油的重组分，是非烃比较集中的部分，在石油中的含量越高，石油的质量越差。,4）碳质：,以碳的元素状态分散在石油内，含量较少，也叫残碳，不溶于有机溶剂内,石油的物理性质,1）颜色：,石油的颜色与胶质-沥青质含量有关，含量越高，颜色越深。,2）石油的密度,：,每单位体积原油的质量称为原油密度，其单位是Kg/m3 。一般说来，密度的大小是衡量石油好坏的标准之一。一般来说，密度小，油质好；密度大，油质差。密度大小决定于石油的组成成分。,3）粘度：,粘度是指液体本身发生相对位移时所受的内磨擦力和阻力。它可以用绝对动力粘度来表示。单位为mPas。,石油粘度的变化受温度、压力和石油的化学成分所制约。随温度升高，石油粘度降低，压力加大，粘度增加。环烷烃及芳香烃含量高、高分子碳氢化合物含量高的石油，粘度较大，原油中溶解气量的增加，粘度降低。,4）溶解性：,石油是各种碳氢化合物的混合物，由于烃类难溶于水，因此，石油在水中的溶解度很低。石油尽管难溶于水，但却易溶于许多有机溶剂，如氯仿、四氯化碳、苯、石油醚、醇等,7）凝固点：,由于温度下降，石油从液体开始凝固为固体时的温度称为凝固点。石油凝固点的大小与石油中重质组分的含量有关，特别是与石蜡的含量有关。石蜡含量多，凝固点高，相反，凝固点就低。,8）导电性：,石油的导电性是指石油的导电能力。石油是不良的导电物质，可视为无穷大。地球物理测井就是利用流体的这种导电性确定油、气、水层的位置和深度。,9）饱和压力：,地层原油在压力降到开始脱气时的压力称饱和压力，原始饱和压力是指油田开采初期，地层保持在原始状况下所测得的饱和压力。一般所说的饱和压力即指原始饱和压力。,原油体积系数：,指,地层条件下石油的体积与其在标准状况下地面脱气后石油体积之比，称为石油的体积系数。,分级压力，MPa,溶解气油比，m,3,/m,3,原油体积系数,原油密度，g/cm3,脱出气体,相对密度,28.54,140.7,1.529,0.6391,23.64,117.5,1.492,0.6430,0.66,19.06,95.0,1.448,0.6505,0.66,13.75,68.5,1.368,0.6733,0.67,10.32,45.0,1.304,0.6923,0.68,5.96,22.6,1.226,0.7209,0.71,0,0,1.120,0.7696,0.83,原油多级分泌测试数据,5697819mpa.s,内在因素1：该部位油稠，粘度为6000mPa.s左右，油水流度比大，是该井区水驱效果较低的内在原因。,原油粘度,原油粘度分布图,粘性指进(即像手指一样):两,相不混溶流体驱替过程中,由,于两相粘度的差异造成前沿,驱替相呈分散液束形式向前,推进.,非活塞式驱替：,实际储集层中由于存在岩层的微观非均质性，并且由于流体性质差异及毛细管现象的影响，当一种流体驱替另一种流体时，出现两种流体混合流动的两相渗流区，这种驱替方式称为非活塞式驱替,稠油分类,辅助指标（相对密度）,主要指标（粘度）mpa.s,普通稠油,50,3000,0.9200,300010000,0.9200,特稠油,0.9500,1000050000,超稠油,0.9800,50000,运用纵向上不同生产层位原油的性质不同及产水总矿,化度,不同,的特点鉴别主要出力层和封隔器等密封等情况。,原始原油体积系数，指原始地层条件下原油体积与地面标准条件下脱气原油体积的比值。,原始体积系数,不同开发期原油密度统计表,不同开发期原油粘度统计表,7-8砂层组,原油偏稠，地层原油粘度10-58mPa.s，地面原油粘度385-7600mPa.s，地层原油密度,3,，地面原油密度,3,。纵向上原油密度和粘度基本上都有增加的趋势.,流体性质,同一油藏不同深度原油粘度不同,判断多层合采时的主要出油层,同一油藏不同的构造位置原油粘度不同,调整产液结构,二,地层水,地层水：,指以各种形式储存在地层孔隙中的地下水。在油气藏中常以边水、底水、层间水等形式存在。,地层水总矿化度：,单位体积地层水中所含的各种离子、分子、盐类及胶体的总含量，以mg/L 表示。即一升水中含有多少毫克盐。,水型：,按照苏林分类法将天然水分成硫酸钠型、中碳酸钠型、氯化钙型、氯化镁型,油田水所含的阴离子和阴离子：,钠Na+、钾K+、钙Ca2+、镁Mg2+;,因离子包括：绿CI-、硫酸根SO2-4、碳酸氢根HCO2-3、碳酸根CO2-3,胜坨油田地层水变化特点:,六十年代末，开始注入黄河淡水，八十年代初改为淡污混注，八十年代末不同层位的污水全面污水回注，造成地层水的矿化度变化相当复杂。,根据胜利油区地层水矿化度的一般情况、对录井和测井资料的影响程度，分为三类：,低矿化度地层水：,总矿化度8000mg/l；,中等矿化度地层水：,8000mg/l总矿化度60000mg/l；,高矿化度地层水：,总矿化度60000mg/l。,地,层,水,的,分,类,3-10-788,3-10-78,3-10-8,3983,8086,11985,16538,16826,1978年,1985年,1998年,2001年,2003年,19629,17636,19056,20126,20263,黄河水,边水,边水,污水,底水锥进：,以水压驱动方式开采底水油藏时，油井投产后，井底附近的油水接触面呈锥形上升的过程，称为底水锥进。,舌进：,在注采井网中注入流体沿主流线先期突进，在二维平面流线图上类似于舌形的现象，称为舌进。,针对非均质、多油层的注水开发油藏,来水方向,底,水,锥,进,边,水,舌,进,注,入,水,推,进,水,层,窜,通,水 源 分 析,针对非均质、多油层的注水开发油藏,来水方向,底,水,锥,进,边,水,舌,进,注,入,水,推,进,水,层,窜,通,水 源 分 析,坨28 断块7-8单元井网图,分流线：,流体流向两个点汇（生产井）时，在两个点汇之间存在一条将渗流左右分开的流线，这条流线称为分流线。,主流线：,连接采油井与注水井中心点的流线称为主流线。主流线上流体质点的流速比其他流线上的流速要快。,图 例,油 井,水 井,过路油井,过路水井,24X101井所在井区井网图,第四节 油田的储量,总原地资源量,探明地质储量,控制地质储量,预测地质储量,地质储量,探明,可采储量,不可,采量,控制,可采储量,不可,采量,不可,采量,预测,可采储量,探明经济,可采储量,探明次经济,可采储量,控制经济,可采储量,控制次经济,可采储量,探明已开发,经济可采储量,探明未开发,经济可采储量,产量,探明已开发剩余,经济可采储量,未发现原地资源量,潜在原地,资源量,推测原地,资源量,潜在可采,资源量,潜在可采,资源量,油（气）田从发现起，经过勘探到投入开发，大体经历预探、评价钻探和开发三个阶段。根据勘探、开发各阶段对油（气）藏的认识程度，将油（气）储量划分为,探明储量、控制储量、预测储量三级。,探明储量是在油（气）田评价钻探阶段完成或基本完成后计算的储量，并在现代技术和经济条件下可提供开采并能获得社会经济效益的可靠储量。探明储量是编制油（气）田开发方案、进行油（气）田开发建设投资决策和（气）田开发分析的依据。,探明储量按开发程度和油藏复杂程度分为以下三类：,已开发探明储量（简称类，相当其他矿种的级）,：,已开发探明储量指在经济技术条件下，通过开发方案的实施，已完成开发井钻井和开发设施建设，并已投入开采的储量。该储量是提供开发分析和管理的依据。也是各级储量误差对比的标准。新油田在开发井网钻完后，即应计算已开发探明储量，并在开发过程中定期进行复核。当提高采收率的设施已建成后，应计算所增加的可采储量。,未开发探明储量（简称类，相当其他矿种的级）：,未开发探明储量指已完成评价钻探，并取得可靠的储量参数后计算的储量。它是编制开发方案和进行开发建设投资决策的依据，其相对误差不得超过正负。,基本探明储量（简称类，相当其他矿种级）：,多含油层系的复杂断块油田、复杂岩性油田和复杂裂缝油田，在完成地震详查或三维地震并钻了评价井后，在储量参数基本取全、含油面积基本控制的情况下所计算的储量为基本探明储量。该储量是进行“滚动勘探开发”的依据。在滚动勘探开发过程中，部分开发井具有兼探的任务，应补取算准储量的各项参数。在投入滚动勘探开发后的三年内，复核后可直接升为已开发探明储量。基本探明储量的相对误差应小于正负。,控制储量（相当其他矿种的 级）：,控制储量是在某一圈闭内预探井发现工业油流后，以建立探明储量为目的，在评价钻探阶段的过程中钻了少数评价井后所计算的储量。该级储量通过地震详查和综合勘探新技术查明了圈闭形态，对所钻的评价井已做详细的单井评价。通过地质地球物理综合研究，已初步确定油藏类型和储集层的沉积类型，已大体控制含油面积和储集层的厚度变化趋势，对油藏复杂程度、产能大小和油气质量已作初步评价。所计算的储量相对误差不超过正负。该级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。,预测储量（相当其他矿种的级）：,预测储量是在地震详查以及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的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勘探方案的依据。,地质储量：,在地层原始状态下，油（气）藏中油（气）的总储藏量。地质储量按开采价值划分为表内储量和表外储量。表内储量是指在现有技术经济条件下，具有工业开采价值并能获得经济效益的地质储量。表外储量是指在现有技术经济条件下开采不能获得经济效益的地质储量，但当原油（气）价格提高、工艺技术改,单井控制储量：,单井控制面积内的地质储量,单储系数：,油(气)藏内单位体积油(气)层所含的地质储量。,地质储量丰度：,是指油(气)田单位面积所含的地质储量，它是储量综合评价的指针之一。,水驱储量：,直接或间接受注入水或边水驱动和影响的储量。,储量损失：,在目前已定的注采系统下无法采出的储量,有效厚度：,油层有效厚度指储集层中具有工业产油能力的那部分厚度。作为有效厚度必须具备二个条件：一是油层内具有可动油，二是在现有工艺技术条件下可提供开发,。,第五节 油藏工程,开发方式：,是指如何依靠天然能量或人工保持压力开发油田。开发方式包括驱动方式、采用的层系井网、注水方式。开发方式的选择主要决定于油田的地质条件和对采油速度的要求。,油藏的驱动方式：,驱使石油流向井底的动力来源或方式称为驱动方式,油层五种天然能量：,流体和岩石的弹性、溶解气、边水或底水压头、气顶压头、石油的重力；除此外，人工补充能量也是一种动力来源。,弹性驱动方式：,依靠油层岩石和流体的弹性膨胀能把石油从油层推向井底的驱动方式，称为弹性驱动方式。主要以弹性驱动方式开发的特点是，开采过程中天然气处于溶解状态，日产油量不变时，气油比稳定，油层压力逐渐下降，若急剧减少油量时，压力有回升现象。再继续不断开采，油层压力会下降，当地层压力降到低于饱和压力时，就会出现溶解气驱动。,溶解气驱动方式：,即依靠石油中溶解气分离时所产生的膨胀力把石油从油层推向井底的驱动方式。主要以溶解气驱动方式开发的油藏的特点：开采初期，气油比逐渐上升，油层压力不断下降，产量稳定。开采中期，气油比迅速上升，溶解气能量迅速消耗，油层压力和产量显著降低。开采后期，气油比逐渐降低，油层压力急剧下降，产量也降得很低。,非主力层,砂体分布异常零散，平均厚度一般在2-3米之间。,平面非均质性,储层非均质特征,水压驱动方式：,依靠油藏的边水、底水或注入水的压力作用把石油从油层推向井底的驱动方式，称为水压驱动方式。在水压驱动方式下，当采出量不超过注入量时，油层压力、气油比比较稳定，油井生产能力旺盛。,气压驱动方式：,依靠油藏气顶压缩气体的膨胀力把石油从油层推向井底的驱动方式。气压驱动的开采特点是地层压力逐渐下降，气油比逐渐上升，产量逐渐下降。当含气边界突入油井井底时，气油比急剧上升。,重力驱动方式：石油依靠本身的重力从油层推向井底的驱动方式，称为重力驱动方式。这种驱动方式一般出现在油田开发末期，其它能量已枯竭，重力成为主要的驱油动力。油井产量已经很低。,开发程序：,是指油田从详探到全面投入开发的工作顺序。,单井控制储量：,单井控制面积内的地质储量。,开发井网：,开发方式确定以后，用干开发某一层系所采用的井网，包括井别、布井方式和井距。,基础井网：,一个开发区（油气田）采用多套井网开发时，对具有独立开发条件的主力含油层，先部署一套较稀的井网，这套井网叫基础井冈。它既能开发主力油层，又能探明其他油层。,储采比：,油田年初剩余可采储量与当年产油量之比。,剩余可采储量采油速度：,当年产油与油田年初剩余可采储量之比。,井网密度：,每平方千米上所钻的生产井数。,油层动用程度：,指油田在开采过程中，油井中产液厚度或注水井中吸水厚度与射开总厚度之比，用百分数表示。,注采对应率,：,注水井与采油井之间连通的厚度占射开总厚度的比例(用百分数或小数表示)。,6-323,34730,5x214,4-101,3X118,5-115,3-156,3N12,6282,6-181,4N172,7-187,5x231,5-187,5-202,3x171,3-106,5x197,2-13,5-191,5-158,5-191,7-205,7-237,8x215,8-220,新油井,新水井,老水井,老油井,5x201,4-114,3-101,4x196,4-183,4x132,3x133,8-10非主力层井网图,46砂层组平面砂体形态特征,4,1,层砂体分布图,6,1,层砂体分布图,4-6砂层组主力层局部地区油砂体呈片状或条带状大面积分布，砂体连续性相对较好，但比3主力层差。,4.3 4.0,1,2,1.4,5.2 5.0,1,1,2.0,渗透率,小层号,砂层厚度,有效厚度,1井,3.8 3.5,1,1,1.4,2井,渗透率,小层号,砂层厚度,有效厚度,1,2,1.2,1,3,1.0,2.8 2.5,3.5 3.3,4井,渗透率,小层号,砂层厚度,有效厚度,1,2,0.9,1,2,0.8,1,3,1.0,1,1,1.0,2.1 2.0,2.0 1.8,2.0 1.8,3.0 2.7,6井,渗透率,小层号,砂层厚度,有效厚度,3.3 3.3,1,3,0.9,1,2,1.6,1,1,1.2,4.2 4.0,2.0 1.8,3井,渗透率,小层号,砂层厚度,有效厚度,1,1,1.6,1,2,1.2,1,3,1.2,4.0 3.5,3.7 3.4,3.3 3.3,5井,渗透率,小层号,砂层厚度,有效厚度,1,2,1.3,1,1,1.7,3.6 3.3,4.0 3.8,T143-10油水井连通图,只采不注,注采对应率,81.0%,83.5%,单向,18.5%,13.4%,68.3%,38.9%,双向及多向,42.6%,18.3%,7,4,-8,1,单元治理前后对比柱状图,注采对应数据表,泄油面积：,向每口油井供油的面积称为泄油面积。,弹性产率：,在弹性驱动开采阶段，油藏单位压降的产油量。,层间干扰：,在多层生产和注水的情况下，由于各小层的渗透率和原油性质有差异，在生产过程中造成压力差异，影响一部分油层发挥作用的现象。,砂体连通性：,各种成因的砂体在垂向上和平面上相互连通的程度。,单层突进：,对于多油层注水开发的油田，由于层间差异引起注入水迅速沿某层不均匀推进的现象。,舌进：,在注采井网中注人流体沿主流线先期突进，在二维平面流线图上类似于舌形的现象，称为舌进。,吸水剖面统计资料,每米相对吸水量小于3%的井层占30.5%,每米相对吸水量大于6%的井层占42.5%,5,6,自然电位,25,(mV),微电极,微梯度,微电位,0,5,(.m),侧向电导率,700,450,(mS/m),T107-1井测井曲线图,贾敏效应：,当液-液、气-液不相混溶的两相在岩石孔隙中渗流，当相界面移动到毛细管孔喉窄口处欲通过时，需要克服毛细管阻力，这种阻力效应称为贾敏效应。,储层敏感性：,所有油井的油层都受到不同程度的损害，对油层损害的程度即为储层敏感性。,速敏：,流体在油气层中流动，引起油气层中微粒运移并堵塞喉道造成油气层渗透率下降的现象。,水敏：,油气层在遇到与地层不配伍的外来流体后渗透率下降的现象为水敏，通常它是由粘土矿物遇淡水后膨胀、分散、运移所造成的。,盐敏：,不同矿化度等级的地层水在油气层中流动时造成油气层渗透率下降的现象。,碱敏：,碱性流体在油气层中流动与碱敏感性矿物反应造成油气层渗透率下降的现象。,酸敏：,酸液进入油气层，与油气层中的酸敏性矿物反应引起油气层渗透率下降的现象,水侵速度与水侵系数：,水侵速度指边水或底水单位时间的入侵量。水侵系数指单位时间、单位压降下，边水或底水侵入量。它们均是表示边水或底水活跃程度和能量大小的指标。其大小主要取决于供水区域的大小，、水源补充状况、供水露头与油层的高差、油层连通好坏、渗透率高低和油水黏度比大小。,地层系数：,地层系数是油层的有效厚度与有效渗透率的乘积。参数符号为Kh，单位为平方微米米m)。它反映油层物性的好坏，Kh越大，油层物性越好，出油能力和吸水能力越大。,流动系数：,流动系数是地层系数与地下原油粘度的比值。参数符号为Kh/，单位为平方微米米每毫帕秒(m/(mPas),流度：,流度是有效渗透率与地下流体粘度的比值，参数符号为，单位为平方微米毫帕秒。它表示流体在油层中流动的难易程度。,5697819mpa.s,内在因素1：该部位油稠，粘度为6000mPa.s左右，油水流度比大，是该井区水驱效果较低的内在原因。,原油粘度,特高期8砂组原油粘度平面等值线图,流体性质的影响,水淹厚度系数：,见水层水淹厚度占见水层有效厚度的百分数，叫水淹厚度系数，它表示油层在纵向上水淹的程度。水淹厚度的大小反映驱油状况的好坏，同时反映层内矛盾的大小。,水淹厚度系数=见水层水淹厚度/见水层有效厚度,扫油面积系数,：,油田在注水开发时，井组某单层已被水淹的面积与井组所控制的该层面积的比值叫扫油面积系数，它反映平面矛盾的大小，扫油面积系数越小，平面矛盾越突出。,扫油面积系数=单层井组水淹面积/单层井组控制面积,单层突进系数：,多油层油井内渗透率最高的油层的渗透率与全井厚度权衡平均渗透率的比值，叫单层突进系数。它反映层间矛盾的大小。单层突进系数油井中单层最高渗透率/油井厚度权衡平均渗透率,水驱油效率：,被水淹油层体积内采出的油量与原始含油量之比值，叫水驱油效率。参数符号为ED。单位为小数或百分数。,水驱油效率（单层水淹区总注入体积-采出水体积）/单层水淹区原始含油体积,水驱油效率表示水洗油的程度和层内矛盾的大小。,平面突进系数：,边水或注入水舌进时最大的水线推进距离与平均注水线推进距离之比，叫平面突进系数。它反映油层在平面上渗透性的差别。平面突进系数越大，平面矛盾越突出，扫油面积越少，最终采收率也就越低。平面突进系数最大的水线推进距离/平均水线推进距离,第六节开发中的三大矛盾,注水开发中存在的三大矛盾是：,平面矛盾、层间矛盾、层内矛盾。油田开发过程中须解决的问题很多，每个问题都有它自己特殊的本质，在目前已经掌握的工艺手段特定作用的基础上，对不同的矛盾用不同的方法解决，才能取得预期的效果,注水开发中存在的三大矛盾是：平面矛盾、层间矛盾、层内矛盾。,油田开发过程中须解决的问题很多，每个问题都有它自己特殊的本质，在目前已经掌握的工艺手段特定作用的基础上，对不同的矛盾用不同的方法解决，才能取得预期的效果。,（1）平面矛盾及,平面矛盾,的调整,平面矛盾的本质是在平面上注入水受油层非均质性控制，形成不均匀推进，造成局部渗透率低的地区受效差，甚至不受效。因此，整平面矛盾，就是要使受效差的区域受到注水效果，提高驱油能量，达到提高注水波及面积和原油采收率的目的。解决这一问题的根本措施，一方面通过分注分采工艺，对高含水带油井堵水，或调整注水强度，加强受效差区域的注水强度；另一方面改变注水方式（由行列注水改面积注水）或补射孔、钻井缩小井距等方法，以加强受效差地区的注水。,对受层间干扰严重的8,33,潜力层，利用钻小套管水井进行单层注水，同时对合注井进行打塞上返，以完善8,33,潜力井区的注采关系，提高单砂体的储量动用程度。,油井,水井,图 例,坨21断块8,3,3,井区调整前,油井,水井,图 例,坨21断块8,33,井区调整后,小套管水井,311129,310169,单层开发的潜力,（2）层间矛盾的调整,产生层间矛盾的根本原因是纵向上油层的非均质性导致各层注水受效程度不同，造成各层油层压力和含水率相差悬殊，好油层和差油层在同一工作制度下生产，在全井同一流动压力的条件下，生产压差差异较大，使差油层出油状况越来越差，影响全井以致全区开发效果。,增大差油层的生产压差是解决这一问题的根本措施，一方面通过提高差油层的油层压力；另一方面要降低井底流压，即降低好油层的油层压力。根据不同情况一般采取以下两套措施。,一是以高压分层注水为基础，注水量从完成好向差、高向低的转移，提高油层性质差、吸水能力低的油层的吸水能力；适当控制油层性质好、吸水能力过高油层的注水量，甚至局部停注；在必要时，放大全井生产压差或把高压高含水层堵掉；还可对已受效而生产能力仍然较低 的油层进行压裂改造，以提高其产能。,二是调整层系、井网和注水方式。对于仅靠调整压差和工艺措施不能完全解决问题的油区，如果层间矛盾非常突出，对全油田开发有很大影响，在考虑经济效益的前提下，适当进行层系、井网和注水方式的调整，,所划分调整对象的油层性质、分布特点以及吸水能力和生产,能力确定井网密度、布井方式和注水方式。,在调整层系、井网和注水方式时，必须搞好与老井网的配套调整，以不加剧原井层间矛盾为原则，进行层系井网的互相利用或互换，必要时可进行油水井的补充布井和补充射孔；但在油层较多或调整对象储量比较可观的情况下，一般可以选择另外部署一套差油层调整井网的方式。,（3）层内矛盾的调整,层内矛盾的实质也是不同部位受效程度和水淹状况不同，高压高含水段干扰其他层段，使其不能充分发挥作用。层内矛盾突出的是高渗透厚油层。解决层内矛盾本质上就是要调整吸水剖面，扩大注水波及厚度，从而调整受效情况；同时调整出油剖面，以达到多出油少出水的目的。解决这一问题通常从两方面入手：一是提高注水井的注水质量，从分层注水、分层堵水、分层测试和分层采油四方面入手；二是对不同层段采取对应的措施选择性酸化（增注）、选择性压裂和选择性堵水。,总之，三大矛盾调整的核心问题是分层注好水，达到保持油层压力、降水、增油、实现稳产的目的。所说的“注好水”，就是根据不同油层的地质特点和发育状况，调整注水量，缓解层内、层间、平面的矛盾，增加差油层的见效层位、见效方向、受效程度，尽量延长高产能稳产期，得到较好的注水开发效果,9,1(1),9,1(2),9,1(3),9,1(4),10,1,10,2(1),10,2(2),10,3(1),10,3(2),9,1,10,1,10,3,9,1(5),细分韵律层情况,第七节油藏类型及开发层系,油气藏：,是在单一圈闭中具有统一压力系统、同一油水界面的油气聚集。,工业性油气藏的定义：,凡是储存油、气量较多，根据国民经济建设和国防建设需要，在目前技术条件和经济条件下，具有开采价值的油气藏称为工业性油气藏,。,含油边缘：,油和水的外部分界线，也就是油一水界面与储油层顶面的交线。在此界限之外没有油、只有水。,含水边缘：,油和水的内部分界线，也就油水界面与储油层底面的交线。在此界线之外开始见水，而在此界限之内只有油。,油气藏高度：,油气藏从顶点到油一水界面垂直距离。,含油气面积：,含油边缘所圈闭的面积称为含油面积；气顶边缘所圈闭的面积称为含气面积。若为油气藏，则含油边缘所圈闭的面积称为含油气面积。,底水和边水：,在周周衬托着油藏的水叫边水。在整个含油边缘内下部都有水，这种水叫底水。,开发管理单元的分类体系,油藏分类应具有以下基本条件：,一是能反映不同的油藏特征；,二是能反映出不同油藏的开发规律；,三是有利于对油藏开发水平评价；,四是对各类油藏开发有指导作用；,五是便于各个层次的油藏经营管理,按油藏圈闭含油面积分类,按油藏圈闭含油面积大小，对开发管理单元进行分类。,整装开发管理单元：,是指油层分布连片、储量规模大、储量丰度高，并且平均每个含油圈闭面积大于1.5 km2的开发管理单元。,复杂开发管理单元：,是指平均每个含油圈闭面积在1.5 km20.5 km2的开发管理单元。,极复杂开发管理单元：,是指平均每个含油圈闭面积小于0.5 km2的的开发管理单元。,按原油性质因素分类,高凝油开发管理单元：,是指凝点40的轻质高含蜡原油开发管理单元。,挥发油开发管理单元：,是指流体系统位于油气之间的过渡区内，而其特性在油藏内属泡点系统，呈液体状态，相态接近临界点。在开发过程中挥发性强，收缩率高的开发管理单元。,凝析油气开发管理单元：,指在原始地层条件下，地层温度介于临界温度和最高凝析温度之间的气相烃类，并一般相对密度小于0.8的开发管理单元。,稀油开发管理单元：,是指原油粘度50mpa.s（指油层条件下原油粘度）的开发管理单元。,稠油开发管理单元：,是指油层条件下原油粘度50mpa.s的开发管理单元。,稠油分类,主要指标（粘度）mpa.s,辅助指标（相对密度）,普通稠油,50,3000,0.9200,300010000,0.9200,特稠油,1000050000,0.9500,超稠油,50000,0.9800,指油层条件下粘度，其它指油层温度下脱气油粘度。,分类,储集层空气渗透率,高渗透,50010,-3,m,2,中渗透,5010,-3,m,2,50010,-3,m,2,低渗透,一般低渗透,1010,-3,m,2,5010,-3,m,2,特低渗透,110,-3,m,2,1010,-3,m,2,超低渗透,110,-3,m,2,按储层物性因素分类,按开发方式因素分类, 天然能量开发管理单元：,利用油藏天然能量开采的开发管理单元。, 注水开发管理单元：,为了保持油层能量，通过注水井把水注入油层的工艺措施,称为注水，采用注水保持能量方式开发的开发单元称注水开发管理单元。, EOR采油开发管理单元：,是指采用注入热介质或能与原油混渗的流体开采的开发管理单元。根据所采用提高采收率方法的不同，EOR采油开发管理单元分如下两类：,注气开发管理单元：,用人工方法向油藏中注气补充能量的开发管理单元。,热采开发管理单元：,向油藏中注入热流体或使油层中的原油就地燃烧，形成移动热流降低原油粘度，增加原油流动能力的方法开采的开发管理单元。,聚合物驱开发管理单元：,向油层注人聚合物开采原油的单元。,开发层系：,世界上大多数油藏都是多油层油藏，层间非均质是影响多油层油藏开发效果的重要因素，我国的陆相油藏具有更多的小层，油层之间差异极大，不能同井开采。多年来，我国的油藏开发在借鉴国外经验的基础上，结合实际油藏地质条件和天然能量不足的特点，在陆相油藏注水开发过程中，以合理组合开发层系为基础，实行分层注采技术，充分发挥了多油层的生产能力，取得了较好的开发效果。因此在多油层油田的开发时，首先应考虑如何合理地划分、组合层系，以达到合理改善开发效果的目的。,划分开发层系，就是根据油藏地质特点和开发条件，将性质相近的油层组合在一起，采用与之相适应的注水方式、井网和工作制度分别进行开发，从而解决多油层非均质油藏开发中的层间矛盾，以达到提高油田开发效果的目的。,20世纪40年代以前，世界油藏的开发形式主要是依靠天然能量开采，以消耗油层压力开采，一般采收率仅为10左右，使近90的原油储量在地下被废弃浪费；随着油藏开发理论和技术的发展，逐步转化为采取注水保持地层能量开采。但初期多采用笼统合采的办法进行开采；随着油田开发经验的积累，人们逐渐认识到实施分层开采是调整多油层层间差异的根本措施，采收率的提高必须以同井分层注水为主，实施分层监测、分层改造、分层堵水等工艺技术，从而实现多套独立层系的开采技术，以缩小不同性质油层之间的层间干扰，提高各类油层储量动用程度；减缓油田综合含水上升速度，控制油藏产水量的增长；提高注入水利用率，扩大注人水波及体积；增加油田可采储量，改善油藏开发效果。,（1）分层开发才能充分开发各油层的生产能力。地层压力是驱油的动力，由于各油层的沉积环境等复杂因素的影响，各油层渗透率的差异较大，高渗透层吸水多、压力水平高；低渗透层吸水少、能量补充少，压力水平低。如大庆油田萨中区42井资料，高渗透层地层压力为10.07MPa，而低渗透层地层压力为8.43MPa。而且随着油田注水量的增多，这种压力差异还会加剧。在油井井底流压较高时，低渗透层出油少。甚至不出油；多层合采，高产水层的流动压力超过低渗透层压力一定程度时，不仅低渗透层不出油，还会出现高渗透层的水倒灌进入低渗透层的现象，因此，高渗透层往往很快水淹而低渗透层又注不进水，生产能力将受到限制，出现油、水层互相干扰，影响采收率。只有分层开采才能控制高渗透层的吸水，并强化对低渗透层的注水，使中、低渗透层保持较高地层压力，这样才能使各类油层都具有足够的驱油能量，发挥多油层的生产能力。,（2）分层开采有利于减缓层间矛盾。我国大多数油藏为陆相多油层，层间非均质比较严重。根据岩心资料，不同油层渗透率级差一般在1030倍，在这种地质条件下，多油层合注合采，必然产生严重的层间干扰，只有采取分层开采，才能缓解层间干扰，改善油藏开发效果。,（3）分层开采有利于降低含水上升速度。实行分层开采，将沉积类型、渗透率、原油粘度相近的油层组合在一起，使层间压力差异减小，油水井运动接近，水线推进相对均匀，从而避免单层突进严重，并可提高中、低渗透层的生产能力。如大庆萨中地区20世纪60年代，开发层系划分较粗，分两套层系分别多层合注合采，注水仅3年，相距600m的第一排生产井中有60见水，无水采收率仅为2.54.5，每采出1的油，含水就上升912，而含水每上升 1，产油量就下降l。20世纪60年代末开始调整开发层系实行分层开采，含水上升率逐年下降，产油量逐渐趋于稳定。,（4）分层开采可扩大注入水波及体积，增加储量动用程度。要提高油藏注水开发整体经济效益，必须动用各类油层的储量，使多油层都能得到动用。只有注进水，才能采出油，达到扩大注入水波及体积、增加储量动用程度的目的。如河南双河油田较早采取了分层开采，并不断细分开发层系，由7套细分为12套；尽管油层为砂、砾岩，非均质严重，但由于实行了分层开采，纵向上砂体动用了77.587.8，实现了12年采油速度在2以上，取得了较好的开发效果。,（5）分层开发是部署井网和生产设施的基础。确定了开发层系，就相应确定了各层系井网的井数，这样才能进一步确定井网的套数和地面设施规划。对于每一套开发层系，都要独立地进行开发设计和调整，对其井网、注采系统、工艺手段都要独立做出规定。对于多油层油田，如果在设计当初由于各种原因未划分开发层系，那么在开发过程中也不得不进行调整，其效果明显差于最初就划分开。,（6）采油工艺技术的发展水平要求进行分层开发。一个多油层的油田，油层数目很多，可能有几个，甚至几十个，开采井段有时可达数十米甚至数百米，单就目前的采油工艺分采分注，尽管它们能发挥很大的作用，但也不可能把所有的井层
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