§7--1油田动态分析概述

第七章油田动态分析研究•油田投入开发以后，地下油层中的油气水和压力、温度等油藏参数都处于不断的运动变化中。要判明地下油藏中油气水的分布运动变化，就必须经常地、随时地、不间断地进行油田动态分析研究，据此控制油藏的开发过程以获取最佳的油气采收率。§7—1油田动态分析概述•动态分析涉及内容较多，有必要先对其基本概念和分析资料来源做一个概略介绍。•一、基本概念•1、油田动态•动态一词的中文含义是清楚的，它指事物的运动变化现状和以现状为中心向后向前有一定延伸的一段过程。动态一词在许多行业都有应用，但在油田开发界，其含义是比较专业的：它专指油田(油藏)开采动态(也称开发动态或注采动态等)，也常简称为油田(油藏)动态或动态。一、基本概念•所谓油田(油藏)动态，是指油田(油藏)开采状况和地下油气水分布运动变化态势。在油田，有时也将油田动态划分为生产动态和油藏动态两个部分，这时的生产动态与油藏动态的含义就比较狭窄：这时的生产动态专指油田(油藏)的开发生产状况(生产面貌、产量、含水、压力、油水井开关情况等)，基本不涉及地下油层的情况；而这时的油藏动态则专指地下油层的驱替状况和油气水的运动变化态势，基本不涉及油田的生产面貌和产量含水情况。基本概念•2．油田静态•油田(油藏)静态是与油藏动态相对应的一个概念。它指油藏面积、储量、油层厚度、孔隙度、渗透率等在开发过程中基本不变的参数或地质条件。基本概念•在国内各油田的油田开发研究所，大都设立有油田动态室和油田静态室这样两个主要的研究室。油田动态室主要担负油田动态分析、制定开发生产计划和指导油田开发生产的任务，而静态室主要承担油层细分对比、沉积微相研究、小层和单井储量计算、油藏内部断层和油气水界面等油藏地质的深入认识研究工作二、动态分析的重要性•1．油田开发过程中的主要地质工作•在油田开发过程中，主要的地质工作可以归纳为以下五个方面。•(1)油水井生产管理及单井动态资料录取•油水井的生产维护、管理和单井动态资料录取，主要由各基层采油队和采油大队承担。各采油队和大队都设有地质组，主要负责油水井的工作制度管理，油井产量、井口压力等资料录取，注入产出流体地面取样，抽油井示功图、液面测试，注水井注水量、压力及分层配注测试等工作，动态分析的重要性•对单井的生产情况及问题进行及时的分析研究和采取针对性措施，以保证油水井的正常生产。基层采油队和大队的地质组还有一项重要的工作，就是根据各班站每天提供的油水井生产情况的班报，逐日整理编制油水井的生产日报并在月末汇总编制油水井地质月报，将单井的生产动态资料规范整理成永久保存的档案资料。动态分析的重要性•(2)油田注采动态分析与制定开发生产方案•全面监测、掌握和控制油藏(油田)的注采动态和开发生产情况，研究制定油田近期、中期与长期开发生产方案是油田开发过程中一项主要的地质工作。这部分工作，主要由各油公司(或采油厂)的油田开发研究所(或它的开发室)承担。动态分析的重要性•(3)油田日常地质管理•油田开发生产方案、动态监测方案、各种注采措施的实施监督管理，油田地质资料录取的监督管理，这部分工作主要由各采油厂的地质科(或开发研究所的管理室)承担。动态分析的重要性•(4)油藏地质的深入认识研究•主要是对油藏开发中发现的原来认识不明的某些地质问题进行深入地研究或再认识。比如，油藏内部的断层、局部出水、局部产量异常、局部构造不清等原来开发方案认识不清的油藏地质问题。这部分工作主要由开发研究所的静态室承担。动态分析的重要性•(5)油田开发的专题研究•油田开发中的深层次问题，如技术政策界限、开发研究总结评价、区块综合治理、开发调整等专题研究，是又一项重要的地质工作。这部分工作主要由油田开发研究所集中优势兵力来承担完成。•从以上五个方面的工作不难看出，油田动态分析显然处于整个油田开发生产的主导和中心的地位。动态分析的重要性•2．动态分析的目的及任务•油田开发是一个连续的长期的过程，在油田开发过程中，油井和油藏的生产状况与地下油气水的分布运动是不断变化的。油田开发管理者的任务，就是要随时把握油藏生产状况和地下油气水的分布变化态势，以达到控制其开发过程、获取满意的开发效益的目的。而要掌握油田开采状况和地下油层油水分布变化态势，就必须定期监测录取油藏动态资料，并经常地、不间断地进行油田动态分析。动态分析的重要性•可见，动态分析的目的，就在于控制油田开发过程，以获取满意的油藏开发效果。动态分析的任务，就是掌握油田开发生产状况和地下油层油气水的分布运动态势，并据此制定开发生产方案和针对性措施，以达到获取满意的开发效果的目的。动态分析的重要性•3．动态分析在油田开发中的地位与作用•动态分析在油田开发生产中的作用是突出而且重要的。油田生产怎么安排?水怎么注?油怎么采?采油战线的三只拳头(采油队伍、注水队伍、修井队伍)怎么打?生产成本怎么控制?开发指标怎么实现?这些都要通过动态分析来提供选择方案，供管理者决策。显然，动态分析工作是油田开发的灵魂和中心，动态分析部门是开发战线的参谋部。由此可见，动态分析在油田开发中处于中心和主导的地位，其作用是决定性的。三、动态分析的资料•油田动态分析使用的资料种类较多，可以归结为三个大类：油藏静态资料、生产动态资料和油藏动态资料。•1、油藏静态资料•动态分析将使用油藏从勘探到开发的所有来自地下油层的一切资料。这些资料也常称为油藏静态资料，主要有：动态分析的资料•①全部探井和开发井的钻井、录井、测井资料；•②所有岩心分析化验实验资料；•③所有试油试采和开发试验资料；•④所有油气水性质包括高压物性资料；•⑤所有地震解释资料。•这些资料一般可以解决油藏地质认识、储量分布等问题。动态分析的资料•2．生产动态资料•油田生产动态资料，主要是井与油田以产量、含水、压力、注水量等为主的逐日逐月连续录取的生产数据。它们既是油田产量的统计依据，更是分析油田生产情况和地下油藏动态反映的主要资料。其主要类别有：动态分析的资料•①产量资料：井与区块或油藏的日产油、日产气、日产水、日产液。这些项目一般都要逐日计量或隔3、5日定期计量，并由此计算整理出月产油、月产气、月产水、月产液量等资料。井的产量与一定的工作制度相关联，因此也要一并录取。•②含水资料：井的含水通过取样化验获取，一般逐日或隔数日定期取样。根据井的含水和日产液量即可计算出日产油、日产水量。动态分析的资料•③压力资料：油水井都要逐日录取油压、套压、回压资料。此外，油水井还要定期测取井底流动压力(自喷井一般每月测1--2次)和地层压力(一般每季度或半年测1次)。•④注水资料：注水井的日注水量、注水压力、水质情况，以及注水井的井底流动压力和地层压力等，都要按计划录取。动态分析的资料•3．油藏动态资料•这里所指的油藏动态，是指与生产动态相对应的油藏地下动态。因此，这里所指的油藏动态资料，是指反映地下油藏动态变化和地下油气水分布运动态势的资料。油藏动态资料一般都是按动态监测方案进行全面和有计划地录取，因此也称动态监测资料。在下面集中进行介绍。四、油藏动态监测•油藏动态监测是油藏开发中的一项重要的基础工作，它贯穿于油藏开发的始终。所谓油藏动态监测，就是运用各种仪器、仪表，采用各种测试手段和方法，定期或不定期地检测开发过程中的各种油藏变化和地下油气水的分布运动态势，为油田动态分析和油藏开发研究提供第一手资料。•油藏动态监测的目的，就在于随时掌握地下油藏在开发过程中的动态变化，以控制油田开发过程，获取理想的油田开发效果。油藏动态监测•1．油藏动态监测内容•地下油藏的油气水分布和运动变化态势，是油藏开发管理控制和开发治理调整所必须掌握的基本情况。要掌握整个油藏的动态趋势，就必须对整个油藏制定全面系统的资料录取计划，有目的、有计划、有一定平面代表性、有一定时间周期地安排监测项目和监测井点，以此监测地下油藏的开采动态。这个资料录取计划，就称为动态监测方案。油藏动态监测•油藏动态监测的内容或项目如下。•(1)压力温度监测•油藏在开发过程中，油藏内流体的分布运动变化，主要受压力控制。如果定点定时地监测录取油层压力资料，就可以把握油藏内部油气水的分布运动变化态势。这就是用压力监测油藏动态的原理。同样，油藏温度既是地层流体的状态参数，也是注水注蒸汽开采油藏时水(汽)驱前缘的判定资料。油藏动态监测•压力温度监测比较简单，在油藏中选定桩子井定期测取油层压力温度即可。桩子井可以是平面上有一定代表性的井点，也可以是平面上纵横几个剖面上的主要井点。油藏压力反映地下油层的亏空情况和地层能量的补充情况，将本期压力与上一期(季度，半年或1年)压力进行比较，再联系周围油水井的注入采出情况，就可以比较准确地判断地下油层的油水前缘分布和注入水推进情况。油层温度监测在注蒸汽开采稠油中极其重要，在高凝油开采中也是重要的监测项目。油藏动态监测•压力监测主要通过井下压力计来实现，井下压力计再带一个井下温度计，在测压的同时就可取得油层温度资料。•压力温度监测的项目主要有：•①油井复压：关井测油层压力恢复曲线。据此可以解释地层压力和油层渗透率等参数。自喷井一般每季度测一次；抽油井由于需要提泵才能测复压，因此要适当放宽。油藏动态监测•②油井静压：当油井由于各种原因关井一定时间(一般需半月以上)时，即可测取油层静止压力。静压由于准确度高、测取简单(下入压力计点测3分钟即可，测复压一般要测2—5天)，因而较受欢迎。但由于油井都忙于生产，很难有井关半月以上，因而正常生产井录取静压极少。一般在一些控制关井的井(如高含水井、高气油比井、计划关井等)上安排测静压。观察井所测都是油层静压。油藏动态监测•③采油井井底流压与温度：自喷井一般每月测1--2次；油井测流压比较简单，下入压力计到油层中部附近停2--3个点，每个点测2--3分钟即可。一般在压力计上接一支温度计，在测流压的同时就可取得油层温度资料。•④注水井复压(实际为压力降落)：在注水井上关井测压力降落，可以解释地层压力和油层渗透率等参数。•⑤油水井的系统试井：通过稳定试井，可以测定较准确的采油指数、确定油井合理的工作制度等。油藏动态监测•(2)吸水出液剖面监测•在多油层开发的情况下，由于油层层间性质差异(剖面非均质性)，常形成油层剖面吸水与出液差异，由此导致油层剖面动用不均与剩余油分布的差异。监测把握油层这种剖面动用情况，对评价油层动用程度和注采效果、对研究剩余油分布和制定挖潜增产措施有重要意义。油藏动态监测•采油井出液剖面(也称产液剖面、产出剖面、出油剖面等)和注水井的吸水剖面(也称吸人剖面、注入剖面等)测试也比较简单，采用找水仪或连续流量计等仪器，选井(最好选有一定平面代表性的桩子井)定期(一般半年左右)测取产出剖面或注入剖面。吸水剖面多采用放射性同位素进行测试。这部分内容在《测井》课程中将有详细介绍。油藏动态监测•(3)油气水性质监测•流体性质影响地下流体的流动，从而影响油井的产量和开发效果；流体性质变化也是油藏开采状态的某种表现。因此，油气水性质监测也是油藏动态监测的重要内容。•选井定期进行油气水取样，测取油气水全分析资料，以研究油气性质(如密度、粘度等)在开发过程中的变化和注水驱替状况。有时，还应规划几口井隔几年进行一次高压物性取样以取得油藏饱和压力、溶解气油比、体积系数、压缩系数等在开发过程中的变化情况。油藏动态监测•(4)储量动用情况和剩余油分布监测•在油藏开发到中后期，或者油藏需要进行开发调整时，根据需要可以钻检查井，对油层部位进行密闭取心，以研究油层剖面动用状况(以及平面动用情况)和剩余油分布情况，以决策开发调整和开发管理的重大问题。•也可通过水淹层测井解释、碳氧比能谱测井等方法进行油藏动用情况和剩余油分布监测。油藏动态监测•(5)井下技术状况监测•油藏在投入开发以后，在注水过程中可能出现泥岩遇水膨胀、断层活化等现象，从而导致地应力变化、地层出现某些蠕动，对油水井产生挤压，致使套管变形、甚至错断。也可能由于地层流体的腐蚀，使套管出现损伤，导致强度下降出现变形等情况。油井的寿命主要取决于井下套管的工作状况。随时监测掌握油水井的技术