高等油藏工程讲义

高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法第一讲：一些基本概念1什么是实用油藏工程？4第一章储层流体高压物性参数计算2实用油藏工程的内容是什么？3任何学习实用油藏工程？……….高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法讲在前面：1学习什么：什么是油藏工程？什么是高等油藏工程？其主要任务是什么？其特点是什么？……2学习内容(学习目的)：为什么要学习高等油藏工程？3什么时间学习：即学习时间安排？4如何学习：学习方法研究？高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法①油藏工程是一门认识油藏，运用现代综合性科学技术开发油气藏的学科。它不仅是方法学，而且是带有战略性的指导油田开发决策的学科。②高等油藏工程是我们学院由成绥民教授、林平一教授提出来的。学习什么：什么是油藏工程？什么是高等油藏工程？其主要任务是什么？其特点是什么？……③油藏工程的主要任务：从整体上认识和控制油气藏，综合分析来自油藏地质、油藏物理、测井和试井等方面的成果，结合油气藏的实际生产资料，对油气藏中发生的各种变化从开发的角度进行评价、作出预测，并根据这种预测提出相应的技术措施，以提高油气藏的采收率。高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法④油气田开发的特点(A)油藏的认识不是短时间一次完成的，需经历长期的由粗到细、由浅入深、由表及里的认识过程。(B)油气田是流体的矿藏，凡是有联系的油藏矿体，必须视作统一的整体来开发。(C)必须充分重视和发挥每口井的双重作用——生产与信息的效能。(D)油田开发工程是知识密集、技术密集、资金密集的工业。学习什么(续)：高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法学习内容(学习目的)：为什么要学习高等油藏工程？(1)实用油藏工程与动态分析方法上的全部内容：包括流体物性、岩石物性、储量计算、井网密度计算、压力系统分析、物质平衡方法、油田开发动态分析、油田产量递减规律分析以及临界产量的确定分析等等。(2)介绍一些新的研究成果:注水井单井优化配注以及油气井单井最优化配产等等。高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法什么时间学习：即学习时间安排？(2)30学时学习书本：流体物性2、岩石物性3、热力学条件分析2、储量计算3、井网密度计算4、压力系统分析2、物质平衡方法4、油田开发动态分析4、油田产量递减规律分析4以及临界产量的确定分析2。(3)4学时学习新的研究成果：水驱效果评价技术2、气井单井最优化配产等等2。(1)总学时：40学时；分布于16~20周，8学时/周。前言2学时，考试2学时，机动2学时；30学时学习实用油藏工程与动态分析方法；4学时学习新的研究成果。高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法第一章储层流体高压物性参数计算首先得弄清一些概念：3哪些是储层流体高压物性参数？1什么是储层流体？2什么是储层流体高压物性？4为什么是储层流体高压物性参数计算？……高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算1什么是储层流体？储层是指具有孔隙性和渗透性、油气能在其中流动的岩层叫储集层，简称储层。储层流体是指油气藏中存在的主要流体，它们就是通常所指的油、气、水。储藏有石油的储集层叫储油层，简称油层；储藏有天然气的储集层叫储气层，简称气层；同时储藏有石油和天然气的储集层叫储油气层，简称油气层；同时储藏有石油、天然气和水的储集层叫储油气水层，简称油气层；等等。高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算什么是储层流体高压物性？储层流体物性是指储层内流体的物理化学性质及其在地层条件下的相态和体积特征。储层流体高压物性是指储层内流体在地层条件下（高温、高压条件下）的物理化学性质。由于原油、天然气以及地层水都不是单一物质，而是混合物。因此，它们都不可以采用固定的模式去评价。所以，只有“具体问题具体解决”。高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算哪些是储层流体高压物性参数？它们主要是指流体的粘度、相对密度、体积系数、压缩系数、分子量、天然气的偏差因子、原油的溶解油气比和两相体积系数等等。高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算为什么要进行储层流体高压物性参数计算？对储层流体物性的评价是油气藏工程研究中的首要环节，也是最重要的环节。由于储层流体物性参数是油气藏的重要参数，因此，在可能的情况下，应当在实验室中进行测定。然而，在实际油田开发和生产过程中不易获得更多的实际测定数值，尤其是新近开发的油气藏，因此采用以“最少的、最容易收集的资料来较为准确地估算储层流体物性参数”就显得十分必要了。高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算为什么要进行储层流体高压物性参数计算？依据储层流体物性的参数是压力、温度、油气相对密度以及其组成组分的函数，在对比分析研究的基础上，从国内外的许多相关经验公式中，筛选出了一套最佳的经验公式，用来计算储层流体的高压物性参数。高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第一节地层天然气的物性参数计算地层天然气主要是指干气气藏气体、凝析气藏气体和煤层气气体，其高压物性参数包括天然气的偏差因子、压缩系数、体积系数和粘度。一、天然气的偏差因子1拟临界压力ppc和拟临界温度Tpc的计算计算方法一：组分分析方法公式(1-1)、(1-2)、(1-3)ciipcpypciipcTyTiigMyM高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第一节地层天然气的物性参数计算一、天然气的偏差因子计算方法二：相关经验公式方法干气(1-4)、(1-5)凝析气(1-6)、(1-7)2ggpc2ggpc9444.65556.1803333.932586.01034.06677.4Tp2gg0765303565086774PCp2ggpc72222.393333.1838889.103T高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第一节地层天然气的物性参数计算一、天然气的偏差因子1拟临界压力ppc和拟临界温度Tpc的计算注意：上式是对于纯天然气适用，而对于含非烃CO2、H2S等可以用Wichert和Aziz修正。公式(1-8)~(1-12)0.4H50H6.1HC9.0Hc33867.66yyyyyyHHpcpcpc*pc1/yyTTpppcpcTTNHHpcpcpcpc1583.11/yyyTTPpNpcpc44149yTT高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第一节地层天然气的物性参数计算一、天然气的偏差因子2拟对比压力PPr和拟对比温度TPr的计算pcprppppcPrTTT对比参数就是指某一参数与其应对应的临界参数之比：即3天然气偏差因子Z的计算定义：天然气偏差因子Z的计算是指在某一压力和温度条件下，同一质量气体的真实体积与理想体积之比值。Dranchuk和Purvis等人通过拟合Standing-Katz图版获得了如下的相关公式。即公式(1-15)所示的6参数公式(需迭代)；还提出了计算偏差因子Z的如下牛顿迭代法。高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第一节地层天然气的物性参数计算二、天然气的压缩系数天然气的压缩系数就是指在恒温条件下，随压力变化的单位体积变化量，即TpVVC1gRprprRRprprprprpcgTfTfZTfTfTZppCC21212pr21227.01经过一系列的推导，可以获得如下的表达式：高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第一节地层天然气的物性参数计算三、天然气的体积系数天然气的体积系数就是指在地层条件下，某一摩尔气体占有的实际体积，除以在地面标准条件下同样摩尔量气体占有的体积，由下式表示：scscscscRgTpZZTpVVBfPZTBf4g104473在实际计算时，通常取Zsc=1.0，而当Psc=0.101MPa，Tsc=293K时，由上式得：高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第一节地层天然气的物性参数计算四、天然气的粘度Lee和Gonzalez等人根据四个石油公司提供的8个天然气样品，在温度为37.8～171.2℃和压力为0.101～55.16MPa的条件下，进行粘度和密度的实验测定，利用测定的结果得到了如下的相关经验公式：)exp(10Yg4gXK高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第一节地层天然气的物性参数计算四、天然气的粘度其中：fg5.1fg25556.101111.116470106832.2TMTMKgf78.5477735001.0MTXXY122.0高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第二节地层原油的物性参数计算地层原油的高压物性参数包括原油饱和压力、溶解气油比、压缩系数、体积系数和粘度。一、原油饱和压力原油饱和压力系指在地层条件下，原油中的溶解气开始分离出来时的压力。高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第二节地层原油的物性参数计算Glaso于1980年根据北海6个油藏的26个和其他的19个流体的pVT分析样品，按照Standing的研究方法，获得：3946.0lg3022.0lg7447.1lg2bbbppp1076.16285.124110625.58213.10876.4173.02816.0ogsbTRp其中：高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第二节地层原油的物性参数计算二溶解气油比在地层条件下的原油溶解有天然气，单位体积原油中天然气溶解量称为天然气溶解度，也称为溶解气油比。Beggs给出了一种经验公式：高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第二节地层原油的物性参数计算二溶解气油比(1)当p≤pb时1106585.3/1076.1exp3312TCPCRocgss1019.0lg110625.51076.12488.012spspogpgspT(2)当ppb时sbsRR高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第二节地层原油的物性参数计算三原油压缩系数在地层条件下每变化1MPa压力单位体积原油的体积变化率。Vaquez和Beggs给出了一种用于估算泡点压力以上的经验公式：510815.2540315.1784118096.30075.28pTRCogsboTooopVVC1高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第二节地层原油的物性参数计算三原油压缩系数Vilena-Lanzi给出了一种用于估算泡点压力以下的经验公式929.01ln262.0ln455.078.17ln39.0ln395.0ln43.14615.2lnosbboRTppC高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第二节地层原油的物性参数计算四原油地层体积系数(1)原油地层体积系数为采出地面条件下1m3的脱气原油体积所占有的地层原油体积量，即：soVVBStanding给出了一种根据溶解油气比、溶解气的相对密度、脱气原油的相对密度以及油藏温度等估算。Beggs以方程的形式给出了Standing的估算地层原油体积量的经验公式：高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流