102油藏评价姜汉桥油藏工程

UniversityofPetroleumChina石油工程学院油藏工程原理与方法ReservoirEngineeringPrinciplesandMethods石油工程学院油藏工程原理与方法ReservoirEngineeringPrinciplesandMethods第一章油藏工程设计基础第一章油藏工程设计基础第一节油田勘探开发程序第二节油藏评价第三节开发层系划分与组合第四节井网与注水方式第五节油田开发方案报告编写第六节复杂油田开发第七节油田开发调整主要内容•油（气）藏定义及分类•油（气）藏地质储量•油藏的驱动方式及其开采特征第二节油藏评价41、什么是油气藏？单一圈闭内具有独立压力系统和统一油水界面的油气聚集。决定油气藏特征的因素：圈闭类型、流体特征、孔隙介质类型。油气藏由含油气岩石和油藏流体两部分组成。油气藏是一个孔隙连通体！一、油（气）藏定义及分类5什么是圈闭？能够阻止油气继续运移并能使其聚集起来的地质构造。特殊地下储集容器WaterWOCOil油藏：圈闭中被油气占据的部分1934年，E.H.McCollough油藏：单一圈闭内具有独立压力系统和统一油水界面的油气聚集6•圈闭构成要素:储集层、盖层、遮挡物Oil•盖层：阻止油气向上运移•遮挡物：阻止油气侧向运移7圈闭参数:溢出点、闭合高度、闭合面积溢出点：位于紧邻背斜最低闭合等高线的那条不闭合等高线的开口处闭合高度：圈闭最高点到溢出点的海拔高差。闭合面积：通过溢出点的构造等高线所围成的面积。8OilOilOil9OilOil•重力分异•差异聚集•1954年W.C.Gussow地壳中较深的地层中发现天然气的概率大于发现石油的概率10油藏形成的地质条件：生、熟、运、储、盖、圈、保源岩•生油层：烃源岩——富含有机质的暗色致密岩石•成熟条件：温度、压力•运移：源岩圈闭•储层：有一定孔渗性质的岩石•盖层：弱渗透性岩石•圈闭：聚集场所•保存：油藏形成后不遭受破坏11•独立的压力系统任一点的折算压力都相等Dp基准面12DpDp13•统一的油水界面•油水界面可能不是完全水平的，有时甚至是倾斜的或凹凸不平的。•不管呈何种形态，一个油藏只能有一个油水界面。为什么？14152、油气藏的分类：•（1）根据圈闭形成条件不同可分为三类：构造油气藏•构造油气藏•地层油气藏•岩性油气藏16构造油气藏:构造圈闭内的油气聚集。构造圈闭：是指由于构造运动而使地层变形(褶皱)或错位(断层)而形成的圈闭背斜油气藏断层油气藏穿刺接触油气藏17地层油气藏：地层圈闭内的油气聚集。地层圈闭是指因储集层的岩性或物性的横向变化或者由于纵向上沉积连续性中断而形成的圈闭。潜山油气藏生物礁油气藏不整合覆盖油气藏(不整合面以下)地层超覆油气藏(不整合面以上)18岩性油气藏:岩性圈闭内的油气聚集。岩性圈闭:由于沉积条件的改变导致储集层岩性发生横向变化而形成的圈闭。透镜体岩性油气藏尖灭岩性油气藏19实际油气藏可能多种圈闭类型共存！20（2）根据油气水的接触关系：•边水油藏•底水油藏~~~WW21•层状油藏•块状油藏hohhohhoh•（3）根据油藏高度和储层厚度：22油藏的其他分类方法：根据流体类型气藏凝析油气藏黑油油藏根据储油空间孔隙型油气藏裂缝油气藏裂缝-孔隙-溶洞型油气藏23~~3、油(气)藏的表征参数油藏流体包括油、气、水，在油藏中是按密度大小呈有规律的分布。24含气边缘含油内缘/含水边缘含油外缘/含油边缘OilWaterWOCGasWaterWGCGas&OilWaterWOCGOC油藏气藏油气藏25关于“接触面”WOC：Water-OilContactGOC：Gas-OilContactWGC：Water-GasContactWater-Gas-Oil油-气-水26理想的“接触面”并不存在：由于界面张力，以过渡带的形式存在。GOCWOC理想接触面实际过渡带GOCWOC27油（气）藏高度:油（气）水接触面与油（气）藏最高点之间的垂直距离，称为油（气）藏的高度油藏高度气藏高度WOCWGC28气顶高度：GOC和油气藏最高点之间的高度差油藏高度：WOC和GOC之间的高度差油气藏高度：油藏高度＋气顶高度气顶高度油气藏高度油藏高度WOCGOC29含油(气)面积:油藏外边缘所圈闭的面积，称含油面积含油边缘含油气面积30边水和底水边水：位于油藏外缘以外底水：位于油藏外缘以内其实没有严格的“边水”，所有的油水体系都是“底水”31此外还有：•原始含油饱和度•有效厚度•砂层厚度•压力•温度……324、油田开发模型（自学）油藏开采过程（流体渗流）模型分为气藏模型、黑油模型和组分模型。气藏模型主要是描述气田开采动态特征。黑油模型描述了油质较重的油藏类型模型，通常认为在油藏开采过程中相的变化只在油、气两相之间进行，包括气溶于油或气从油中逸出现象。组分模型是指油质较轻、气体较富集的油气藏类型模型，如挥发性油藏（轻质油）或凝析气藏。33另外还有一种经验统计模型，它是建立在对生产数据和实验资料进行整理的基础上的。经验统计模型可用来估算油田稳产年限、产量递减规律、含水变化规律、采收率等。这是一种实用而又简便的分析油田动态的方法。相对于开发模型，还有地质模型。地质模型是指描述油藏特征的数据体，涵盖油藏的各个方面，包括构造模型、储层模型、流体模型等。34(1)构造模型：描述断层、裂缝、褶皱等构造形态类型、产状及分布特征、圈闭类型等。(2)沉积模型：反映储层的沉积环境、沉积相(微相)类型、沉积事件顺序、储层形状与大小、储层内部结构特征、储层物性参数分布特征等。(3)成岩模型：反映储层成岩事件及序列、储层质量的演变和发展、成岩作用综合效应的定量化研究以及成岩作用造成的储层非均质性特征。(4)地球化学模型：描述流体的类型、各种流体的物理化学性质、流体性质参数在不同地区、不同层位的分布特征及其控制因素，以及流体性质与分布的非均质性等。35•地质储量：指油气藏内所聚集的油气量。•可采储量：在现有的技术经济条件下，有可能开采的原油的地质储量，随技术经济条件而发生改变。二、油气藏地质储量•根据勘探开发各个阶段对油气藏认识的程度不同，地质储量可分为：预测储量、控制储量、探明储量36×100%可采储量地质储量采收率•剩余可采储量：可采储量与累积采出量之差。Nt乐观估计悲观估计可信度探明储量控制储量预测储量37wiooi100(1)/NAhSB1.油藏地质储量的计算42wi3ooi10tAkmmNhSB原油地质储量,含油面积,平均有效厚度,m平均有效孔隙度,小数平均原始含油饱和度,小数平均原油密度t/原始的原油体积系数38例:某油田的有效含油面积7.4平方公里，已知有三口探井，其参数如下，并知道原油的地下密度为0.85，地面密度0.96，体积系数1.15，求油藏的地质储量。w1w3w2井名有效厚度孔隙度原始含水饱和度w14.50.2780.32w26.20.260.3w37.30.2810.31100(1)/1007.460.2730.690.96698.21.15wiooiNAhSB（万吨）39解：平均厚度：6.0m；平均孔隙度0.273；平均含水饱和度0.31相关参数的确定方法：含油面积：确定油水油气界面后，确定含油的范围，利用求积仪求出，误差在1%以内平均有效厚度：1niihhn算术平均法面积权衡法等厚线权衡法井点面积权衡法111()2niiiiniihhAhA11niiiniiAhhA40油层平均孔隙度：11niiiniihh11niiiiniiiAhAh41油层平均含油饱和度：11niioiioniiihSSh11niiioiioniiiiAhSSAh42油层平均原油密度和平均原油体积系数：1111niiioiioinoiiioiiAhSBBAhS1111niiioioiioioniiioiioiAhSBAhSB43预测储量：含油边界不确定。wiooi100(1)/NAhSB控制储量：含油边界基本确定。探明储量：含油边界完全确定。随着勘探开发的进展，参数的准确性是个逐步提高的过程，例如：含油面积44原始溶解气地质储量：4ssi10GNR油田的储量丰度：wiooi100(1)/oNhSBAwiooi100(1)/NSNFSBAh单储系数（SNF）：wiooi100(1)/NAhSB452.气藏地质储量计算气田的原始地质储量：0.01/gigiGAhSB原始的天然气体积系数：scigiiscpZTBpT10.01scigisciTpGAhSTpZ定容封闭气藏的可采储量：10.01()sciagisciaTppGAhSTpZZ原始视气层压力通常状况?46气田的地质储量丰度：10.01sciggisciTphSTpZ10.01scigisciTpSGFSTpZ气田的单储系数：47凝析气藏中原始条件下天然气和凝析油的总物质的量：ipgitipVSnZRT通常情况下，nt摩尔流体所占的体积：224.05610giiiAhSpGZRTR=0.0081359MPa·m3/(kmol·K)28.9277giiiAhSpGZT（1）凝析气藏中原始地质储量3.凝析气田储量48若凝析气藏稳定生产时的生产气油比为GOR，即在地面产出1m3凝析油时，所产出天然气的体积是GORm3。24.056gGORn1000ooonM采出1m3凝析油的物质的量:地面产生GORm3天然气的物质的量：（凝析油的相对分子质量）44.291.03oooM式中：（2）凝析气藏中天然气的原始地质储量49地面产出天然气的摩尔分数：24056ggogoonGORfnnGORM在总的原始地质储量中，天然气的原始地质储量：cigGGf（3）凝析气藏中凝析油的原始地质储量410ciociGNGOR501.油藏的驱油能量在自然地质条件和开采条件下，在油藏中驱油能量一般有以下几种：（1）油藏中液体和岩石的弹性能。（2）溶解于原油中的天然气膨胀能。（3）边水和底水的压能和弹性能。（4）气顶气的膨胀能。（5）重力能。三、油藏的驱动方式及其开采特征512.驱动方式及开采特征在某种驱动能量下的驱动过程，称为驱动方式。由于油藏的地质条件和油气性质的差异，不同油田、同一油田的不同油藏之间、同一油藏的不同时刻，驱动方式可以不同。不同的能量方式决定了油藏的开采方式，开采特征、采收率、布井方式等。52定义：以液体和岩石的弹性能为主要驱油动力的驱动方式机理：油层压力降低，液体膨胀；岩石骨架膨胀，孔隙体积缩小。形成条件：无边、底水无气顶PiPb开采特征：（1）弹性驱动53定义：对于低于饱和压力油藏，以分离出的溶解气的膨胀能为主要驱油动力的驱油方式。机理：溶解气分离—膨胀—驱油形成条件：无边、底水及注入水无气顶PPb（2）溶解气驱54IIIIIIⅣ开采特征：Ⅰ—弹性开采阶段P↓、Q↓,但PPb,Rp不变Ⅱ—P稍低于Pb溶解气开始分离，但未达到可流动状态，滞留在孔隙中，RpRsiⅢ—P继续降低气相连续可流动，且阻力小，气量急剧上升；油粘度增加，产量下降迅速，Rp↑↑Ⅳ—P降至较低水平55（3）水压驱动定义：驱动能量主要来自与油藏相连通的外部水体时的驱动方式分类：刚性水驱（边底水体积大、连通性好）弹性水驱（边底水不够充足，注水速度采油速度）1）刚性水驱形成条件：油层与边水或底水相连通；水层有露头，水源充足，与油层高差较大；油水层渗透性良好；油水区间连通性较好。或注水开发当注采比为1时（无气顶）。56生产特征：p、Ql、Rp不变水侵到油井后：Qo降低，fw↑↑572）弹性水驱形成条件：有底水，但不活跃无气顶人工注水时注水速度小于采液速度开采特征：油藏压力不断降低油量见水前缓慢下降，见水后降低迅速液量逐渐下降生产气油比不变58定义：主要依靠气顶的膨胀能作为