油藏工程全书课件-ppt

油藏工程ReservoirEngineering-2课程须知考核方式：闭卷考试成绩构成：总成绩＝期末考试*80%+作业（测验）＊20％＋课堂成绩；课堂提问：－5～0分，计入总成绩；纪律：累计三次旷课取消考试及补考资格，成绩计零；课后补假一律无效；迟到2次按1次旷课论处；课堂严重违纪或考勤替他人作弊者，酌情扣减平时成绩或计课堂成绩。考勤：班长协助考勤。-3绪论目前国内外无统一的定义，有三个观点：观点1：油藏工程是关于油藏描述及动态预测的学科。观点2：油藏工程是关于合理开发油气田理论和方法的学科。观点3：油藏工程是关于从总体上认识和改造油气藏,合理高效地开发油气藏，提高烃类采收率的学科。一、油藏工程概念-4(1).指组成油气藏的各个部分，研究它们的性质及在开采中的作用。包括：油气藏内部和与之相邻的水层断层、隔层以及其他特殊层的性质和作用流体和储集层的性质“总体”的含义包括三方面：一、油藏工程概念-5（2）在控制油藏的动态方面包括：在平面上，不能只局限于个别地区或少数井上在剖面上，不局限于个别的油层上（3）油气藏与油气井的关系包括：油气藏整体动态是主要的油井则是次要的一、油藏工程概念“总体”的含义包括三方面：-6二、油藏工程的任务地质模型基础分析驱油机制及驱动方式预测未来动态目的：寻求改善“开发效果”的方法和技术，达到提高采收率的目的-7（1）.地质模型是人们对实际的油气藏采取地震、测井、取心等各种手段认识其特性的总和。二、油藏工程的任务包括宏观和微观两个方面-8宏观上包括：•构造图（等值线、等高线、断层和油水分布等）•剖面图（垂向上岩性的分布及其关系、油气水分布）•地层对比图微观上包括：•孔、渗、饱大小及其分布，孔隙结构特征•岩性、粘土矿物及非均质性•地层水的类型及矿化度•毛管压力曲线和相对渗透率曲线等二、油藏工程的任务-9零维模型（物质平衡方程）数值模拟模型（1，2，3维模型）矿场经验及统计模型物理模型（如蒸汽驱模型）（2）.油藏工程模型二、油藏工程的任务-10三、油藏工程的特点(1).高度综合的技术学科(2).方法性很强的学科•研究对象：是埋藏于地下具有复杂流动性、相态变化和储层性质的系统。需要地质、油藏物理和测井提供各方面的信息。•油田开发必须具备下列领域知识钻井、采油、石油经济、储运和管理•具有大量商业性软件a.工程软件b.试井软件c.各种模拟软件•各种类型的油气藏都有一定的开发模式-11三、油藏工程的特点(1)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。(2)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。(3)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。(4)油田开发工程是知识密集、技术密集、资金密集的工业。认识和开发油藏的特点：-12四、学习油藏工程目的综合应用：石油地质学、沉积岩石学、开发地震、测井、油层物理以及渗流力学获得：研究和分析油藏动态和预测未来动态的基本方法和技术+成为：制订油田开发方案或调整方案、合理高效地开发油气田、提高采收率的专门人才今后矿场工作实践=-13五、相关学科及研究方法开发地质学油层物理渗流力学地球物理学动态监测试井解释油藏数值模拟动态分析相关学科研究方法-14石油的发现与零星开采：1080年沈括考察发现延长石油至1859年第一口油井的钻成。现代石油工业诞生：美国宾西法尼亚州，1859年8月27日钻成第一口油井，从此，采用旋转钻井技术钻井获取石油、利用蒸馏法炼制煤油的技术真正实现了工业化。理论指导下的油气田开发：直到1935年之后，随着流体取样PVT分析，渗透率测定、物质平衡方程的运用，才开始了油田整体开发的意识和开发理论。六、油藏工程的发展简史-15第一阶段：～1930零星打井开采，尚未形成整体开发意识(开发理论)，井网密度与开发理论萌芽。第二阶段：1930～1940整体开发理论形成；油藏驱动能量与驱动类型研究，油气PVT研究，物质平衡方程。第三阶段：1940～1950开发理论的进一步发展；注水开发；油水两相渗流理论；井间干扰问题；不同布井条件下产量计算。六、油藏工程的发展简史-16第四阶段：1950～1985油田开发理论和实践全面发展，走向成熟。渗流力学应用研究；测井及试井技术应用；岩电实验；分层开采技术等；第五阶段：1985～油藏精细描述；油藏数值模拟；三采技术（化学驱、聚合物驱、微生物采油）；定向井、分支井、丛式井开发技术。油藏经营理念的形成。六、油藏工程的发展简史-17石油工业的发展史就是一部科技进步史，随着科技进步，原油的采收率大幅度提高，复杂油气田在不断发现，油气储量在不断增长。这就是科技进步所作出的杰出贡献，也是油田开发理论与技术发展的结果。六、油藏工程的发展简史-18七、学习方法及要求1学习方法准确了解油藏工程中的各基本概念注意各问题的提出，对实际的意义注重研究问题的方法理论与实际相结合2学习要求掌握各方法的基本原理和应用条件复杂公式不要求记忆（但必须理解它）做好笔记，完成布置的作业要勤于思考，不断提出问题-19参考资料姜汉桥、姚军等《油藏工程原理与方法》，中国石油大学出版社，2006李传亮《油藏工程原理》，石油工业出版社，2006李晓平等编著《试井分析方法》，石油工业出版社2009刘德华等《油藏工程基础》，石油工业出版社，2008-20第一章：油藏工程基础★掌握油田开发阶段的主要任务★熟悉油田开发方案编制的原则与主要内容-21第一节油田开发准备阶段的主要任务一个油田整个开发过程可划分成若干个阶段，如图所示：开发准备阶段-22详探阶段生产试验阶段开发准备阶段第一节油田开发准备阶段的主要任务-23一、详探阶段1.以层系为基础的地质研究；2.构造特征研究；3.储层及其流体特性研究；4.储量计算；5.驱动能量分析与驱动方式确定；6.产能评价。（一）详探阶段主要任务-24（二）详探阶段的主要研究内容与方法1.地震详测在初探的基础上进行加密细测，确定构造形态和其中的断层状态，为确定闭合面积和高度提供依据。2.部署详探井并获得详细资料获取录井、测井、试油和岩心分析资料，为层系划分和储量计算提供依据。3.试采确定产能并评价油藏动态，了解驱动能量，了解油层连通和井间干扰情况，评价措施适应性。-251.储层深入研究(小层数目、平面及纵向非均质性、储量丰度等)；2.井网研究(布井方式，井网密度等)；3.生产动态研究(采油速度、产能、压力下限、保持能量方法、层间及井间干扰、油水运动规律等)；4.采油工艺技术研究(合理开采工艺、增产增注措施的适应性、提高采收率试验等)。二、生产试验阶段开辟生产试验区，通过试验性开采，深化对油藏的认识，为编制开发方案提供依据。（一）生产试验阶段的主要任务-26（二）开辟生产试验区的原则生产试验区的位置和范围对全油田应具有代表性，取得的认识与结论对全油田的开发具有指导意义；试验区应具有相对的独立性。既不因试验区的建设而影响全油田开发方案的完整性与合理性，也不因相邻区域的开发而影响试验区的后续研究。-27（三）开发试验的基本内容天然能量开发试验；井网试验；采收率评价试验及提高采收率方法试验；产能评价及提高产能方法试验；注水开发试验；-28第二节油田开发方案编制油田开发方案是在详探和生产试验的基础上，经过充分研究以后，使油田投入长期和正式生产的一个总体部署和设计。-29第二节油田开发方案编制编制开发方案的指导原则油田开发方案的相关技术内容开发方案编制的一般步骤开发方案的实施要求-30一、编制开发方案的指导原则遵循国家能源政策，保证国民经济和社会发展对油气资源的需求；最高采收率原则；最佳经济效益原则；-31二、油田开发方案的相关技术内容1.开发层系划分与组合；2.不同开发层系的井网密度；3.完井方式；3.油藏的驱动方式及油井的采油方式；4.生产井的合理工作制度；5.不同层系的合理注水方式、注水时机，注水井的工作制度；-32二、油田开发方案的相关技术内容6.压力保持水平；7.合理采油速度，预测稳产年限及最终采收率；8.经济技术指标，预测油田开发趋势；9.各种开发方案的分析对比，最优化方案;10.特殊油田需要考虑的特别因素（断块油田、低渗透、稠油等）。-33三、油田开发方案的主要内容1.油田地质情况；2.流体物性;3.储量计算(指开发储量及其核实情况);4.油田开发原则；5.油藏驱动类型；6.油藏压力温度系统；7.开发层系、井网、开采方式、注采系统；-34三、油田开发方案的主要内容8.钻井工程和完井方法；9.采油工艺技术；10.油气水的地面集输和处理；11.开采指标；12.经济评价;13.实施要求。-35四、开发方案编制的一般步骤1.地质及油藏工程问题（面问题）2.钻井完井工程问题（点问题）3.采油工程问题（点问题）4.地面集输系统工程问题（方案问题）5.经济评价与方案优选（经济问题）五部分：-36五、开发方案的实施要求提出钻井、投产、转注程序、运行计划及特殊技术要求；提出开发试验安排及要求；预测增产措施工作量；提出动态监测的主要内容及监测要求。-37第二章油气藏评价油气藏的压力、温度系统油气藏驱动类型及其开采特征油气藏储量评价油藏采收率测算方法-38油气藏深埋在地下，承受着上覆岩层的压力，同时又处在地球的温度场中，因此，油藏中岩石和流体的一些物理和物理化学性质与油藏中的压力和温度密切相关。因此，油藏的压力和温度系统是油藏动态分析的重要内容。油气藏压力和温度与油藏埋深有关。埋藏越深，压力温度越高。第一节油气藏的压力、温度系统-39地层压力地静压力＝流体压力＋上覆岩层颗粒的压力一、油藏的压力系统-40静水压力由垂直的液柱重量所产生的压力静水压力梯度单位液柱高度的压力值，0.1kg/cm2·m地层压力（孔隙流体压力）作用于岩层孔隙空间内流体上的压力油（气）层压力含油（气）区内的地层压力一、油藏的压力系统-41对于每口探井和评价井，必须准确确定该井的原始地层压力，绘制压力与油藏埋深的关系曲线，以便判断油气藏的原始产状和分布类型，并用于确定储量参数和储量计算。由上覆岩层（岩石骨架和流体）的重量而产生的压力称为地层压力。其大小为：))1[(D01.0pLfRPR—地层压力，MPa，D—油层中部深度，m；Φ—孔隙度，小数；ρf、ρL—地层岩石和流体的平均密度，g/cm31.地层压力一、油藏的压力系统-42地层压力随深度加深而增大，每加深lm或100m的压力增值称为地层压力梯度。2.地层压力梯度-43油藏中不同部位所测的地层压力与对应位置的油层中部温度之间的关系曲线称为地层压力梯度曲线。由此可以判断油气或气水界面位置。压力梯度曲线的斜率与流体密度（流体类型）相关。2.地层压力梯度-443.压力系数地层压力与油层中部深度（D）等高度的静水压力之比值称为压力系数。DDD1gDowcgD)(gDowcpppowcwowWooWwRDowcDm)DDowc(gPgDowcoRW-45压力系数是衡量地层压力是否正常的一个指标。压力系数为0.8～1.2为正常压力，大于1.2者称为高压异常，小于0.8者称为低压异常。油藏不同部位的压力系数不同，顶部高，翼部低。当D=Dowc时，压力系数等于1。由压力系数可以计算油水界面的位置。owwowc)1p(1DD3.压力系数-46owwRowc)PP(100DD根据油区一口井的实测地层静压PR计算油水界面位置：owRoRwoowwowc)PP(100)DD(D根据油、水区各一口井的实测地层静压PRW、PRo及其对应的深度Dw、Do计算油水界面位置：3.压力系数-47油藏的温度来自地球的温度场，即由温度很高,热能极大的地心热源向四周散热而形成的一个温度场。地球的温度场可以看成是一个稳定不变的温度场。油藏的温度与其埋深和地温梯度有关