西南石油大学-油藏工程设计

蚅前言羂油藏工程课程设计是石油工程课程设计的一部分，是本专业重要的教学环节之一。课程设计的主要目的是：综合学生三年来基础课，技术基础课和专业课所学的理论知识，以及生产实习所获得的知识，对给定的油藏，进行油藏工程设计，从而接受油藏工程师的初步训练和工程意识的培养。膆由于学生平时所学知识都是分门别类和抽象的，与实际应用还相差甚远，如何把这些知识综合起来，并应用于生产实践，学生需要一个理论联系实际和锻炼工程能力的学习环节，课程设计便是实现这一目的的良好机会。肄世界上没有完全相同的两个油藏，因此，通过一次课程设计，不可能解决所有的工程问题。但是，世界上也没有完全不同的两个油藏，每一个油藏工程设计都要经历类似的步骤和程序，油藏工程设计的方法和原理都是相通的，因此，任何一个油藏的工程设计都能够让学生得到油藏工程师最基本的训练。膃油藏是一个深埋地下而无法进行直接观察和描述的地质实体，人们所说的油藏都是根据各种间接资料所描述出来的概念模型。资料有多寡，思路有不同，方法也迥异。因此，不同时间，不同人做出的油藏工程设计也必将有所不同。油藏工程的课程设计并不要求学生拘泥于局部的细节，而是要学生对设计有一个宏观和整体的把握。只要设计思路正确，设计最大限度地使用了现有资料，并灵活运用了所学理论和方法，设计就是一个好的设计，课程设计也就达到了预期的目的。螁一个油藏的发现是以油藏上第一口油井的出油为标志的，第一口出油井通常称为发现井。在油藏被发现以后，即进入油藏开发阶段。一个油藏的开发，大致要经历以下几个阶段：油藏发现、油藏评价、开发方案设计与实施、开发监测与调整，油藏废弃。油藏开发之前，首先要做开发方案设计，对油藏开发做出全面部署。芆油藏往往并不是孤立存在的，在同一地质背景下形成的若干个油藏组成一个油田。石油开发实际上并不是以一个油藏为研究对象的，而往往以一个油藏组合即一个油田为研究对象，所以，以油藏工程设计在矿场上通常被成做油田开发设计。蒅本次油藏工程设计分为两章内容，分别是油藏评价、油藏工程设计。第一章第二章袅油藏评价第一节第二节蒀油藏概况薀XN油藏地处西南地区腹地，地面交通方便，人口密集，工业化程度较高。油藏位于西南盆地中央隆起为三叠系上统地层。该地区在首次地震勘探以后认为可能含油，并于2000年1月完成第一口探井X1井，完钻深度5000m，7″套管完井。并于同年4月对4820m—4840m进行完井测试，测试结果为折算日产油200t，日产气2.1×104m3,油为中质原油。从而转入对XN油藏的正式开发。现在油区内二维地震测网密度已达1×1km.袆第二节油藏地质特征莃2.1构造特征薃从图，背斜长半轴2.9km，短半轴100m。背斜呈南北走向，两翼倾角分别为2.29°，3.43°近于水平，中央稍微隆起。储层岩石厚度为20m，背斜顶端位于地层4720米深处，溢出点深度4800米。蚀如图，断层东西走向，向东北弯曲，在X1井，X2井直线方向上断层倾角为0.46°，基本是水平断开的逆断层，断裂面为弯曲面。芇图图肅2.2储层特征莂XN油藏储岩石电阻率为3.8Ωm.储层岩石颗粒粒度分布见表，为中等非均质。又由粒度分布图可以看出，该碎屑岩为含粗砂的细-中砂岩。螀粒径(mm)蚈10蒂10-5肀5-2袀2-1螄1-0.5膄0.5-0.25衿0.25-0.1袀0.1-0.01膅0.01蚂含量(%)袂0.49羀1.29薆3.23莄3.05蚁12.72聿36.55肇29.50袂9.14蒀4.03腿表1.2.1储层岩石粒度分析数据膄图1.2.3储层岩石颗粒粒度分布柱状图0102030401010-55-22-11-0.50.5-0.250.25-0.10.1-0.010.01含量(%)羆2.3油层特征螄XN油藏储层岩石属于砂岩，从X1和X2井岩心取样分析可以知道砂岩的成薄图1.2.4储层岩石颗粒粒度分布腿0艿10薅20羂30节40荿含量(%)分为：石英：76%，长石：4%，岩屑：20%（其中：泥质：5%，灰质：7%）。分析180块样品，分析数据得出储集层粘土矿物平均粘土含量3.83%，其中：高岭石：75%，绿泥石：83%，伊利石：15%，蒙脱石：2%。羁2.4油藏流体性质葿XN油藏为底水油藏，油水界面位于4870m，油层渗透率为0.21μ㎡,为中等渗透率。莇该油藏为边水油藏，油水界面位于地深4770米出，油层厚度为20米，其中X1井打通油层，X2穿越油水界面。由相渗曲线及毛管压力曲线分析可以得出储层束缚水饱和度为30%，残余油饱和度为25%。膁2000年06月20日对X1井油水常规物性PVT取样综合分析，取样井：取样深度：4800.0m，分析结果：MPaPb10，08.1oiB，2080.0cmg，286.0cmgos，MPaC40106，smPaPbo0.1)(，smPaPio5.1)(。蝿2000年06月30日对X1井分离器取原油样品分析，分析结果：smPaos5.6，287.0cmgos，CTs20,含蜡：4.03%,含硫：0.7%,胶质+沥青质：10%，初溜点：50°C。葿2000年06月30日对X1井进行天然气取样分析，取样点为分离器分析结果%,20%,1%,3%,4%,6%,40,98.0254321NCCCCCgsCO2=25%。螇2000年06月对X2井进行地层水取样分析，取样点为测试器，分析结果：ppMHCOppMSOppMClppMMppMCppMNgaa569,23,148220,502,8935,84641324225.6,10.13pHcmgw。由取样数据分析可以知道地下水类型是海洋环境的地下水。袃2.5渗流物理特征螂对岩石润湿性进行测试，取80块样品分析得出的平均数据为：吸水指数：0.70，吸油指数：0.10。说明岩石为强水吸性，亲水岩石。蕿油藏的相渗曲线见图1.2.5，对岩心作相对渗透率测试，分析数据得出油水相渗曲线。在等渗点相对渗透率为0.155，等渗点含水饱和度为59.7%，残余油饱和度为0时水相相对渗透率为0.3，表明水的渗流能力中等，进一步说明岩石亲水性较强。袄毛管压力曲线见图1.2.6，根据测试数据分析得出毛管排驱压力较小，约为0.0005MPa，饱和中值压力约为0.02MPa，最小湿相饱和度为30%，低斜直线段倾角较小，表明岩石孔隙度较大，油相进入岩石较容易，岩石粒度分选好，孔隙分布均匀。薅根据相渗曲线特征数据薁由wcorwcDSSSE11得虿其中：ED——水驱油效率；wcS——束缚水饱和度；芅orS——残余油饱和度。肃驱油效率约为0.643，为高驱油效率油层。莀此外还对岩石润湿性进行了测试，其结果为：敏感性指数：SI=（ki-k）/ki，速敏指数SIv=0.08，水敏指数SIw=0.10。进而分析得出该油层为弱速敏，弱水敏油藏螈2.6油藏压力和温度蚆在油藏3300米到4800米深井段做压力测试，在压深关系曲线（见图，油层压力方程为P0=7.83D+15（油相压深表示）,压力系数为0.89为正常压力，同时分析得出油藏位于同一压力系统.螅在油藏3300米到4800米深井段做温度测试，在压温关系曲线（见图，原始地层温度即为实测地层温度。聿第三节储量计算与评价袈3.1储量参数论证肇本油藏面积由XN油藏砂岩顶面构造图描出圈闭面积，然后在坐标纸中查格计算出面积，计算的面积为10.692km(见图1.3.1XN油藏砂岩顶面构造图)。油藏的高度由测井数据可知道为20m。芃油藏的孔隙度和渗透率由测井数据根据算术平均法可以确定为20%和0.205μ㎡。油藏储量计算的其他数据由PVT取样综合分析数据和原油性质数据可以知道原油地层体积系数为1.08，地面标准脱气原油密度为0.862cmg,气油比由试采和PVT取样综合分析数据可知道是8633/mm膂图1.3.1XN油藏砂岩顶面构造图羈3.2储量计算芄原油储量可由式羅oioswcOBShAN)1(1.3.1袁其中：N——油藏地质储量，t；肈OA——油藏含油面积，3m;蚅h——储集层厚度，m，计算公式为莂nhhj1.3.2蚀wcS——油藏束缚水饱和度，小数；肈os——地面脱气原油密度，2cmg；肆oiB——原始条件下的地层原油体积系数，无量纲；膄o——石油地质储量丰度，2/kmt螂溶解气储量的计算公式为式1.3.3膈oisioswcOsBRShAG)1(1.3.3蒆其中：sG——溶解气地质储量，3m；siR——原始条件下地层原油溶解气油比，33mm,计算公式为薂osVVgssiR1.3.4蒁其中：gsV——原油溶解的气体体积（地面条件下），3m；芈osV——地面脱气原油体积，3m；袇3.3采收率预算薇现场常用经验公式进行预测:薃其中:RE——采收率；蚁K——储层渗透率，D；芇o——原油粘度，smPa310；肅40.93%节3.4储量评价螁(1)储量规模蚈tN71052.2381063.21mG属于中型油田螇(2)储量丰度莅)/(1035.269.10105.25152640kmtANO为高丰度螀(3)储层埋深聿mD4000属于超深层油气藏膅(4)地层压力系数肄8.02.18.0属于正常压力袀(5)单位厚度采油指数蒀65.02050.797hPqJ为中等产能羇(6)流度k袃smPamK/107.1365.1205.023为高流度羀(7)储层孔隙度袁%20为高孔隙度莅(8)储层渗透率袆2205.0mK为高渗透率第三章第四章肀油藏工程设计羈第一节产能分析1.11.2肆单井产能蚅X1井试采数据（试产日期：膀生产日期荿油嘴(mm)螈产油(dt)蒃产水(dt)芀GOR蝿(tm3)芆井底压力(MPa)节00.06:01莀4膀40.2羈5芅101.0莀莇00.06:02-05蒆4肄56.3葿0螈102.0膈螃00.06:06袃4腿56.2薆0袆100.0羃50.70薀00.06:07莈6薅97.6肃0羁101.0螅莄00.06:08-11肃6肇97.5蒇0膂100.0膃蒈00.06:12羅6膅97.6芃0衿101.0蚇48.00羄00.06:13莃8芀137.6肅0蚃100.0蒂蒇00.06:14-17袇8蒂137.7薂0袈101.0芅蒅00.06:18蚂8艿137.6羇0芄100.0蚂46.00蚀00.06:19蒄6肃97.5螂0肁101.0膆肅00.06:20-30袂6膇97.4袈0袄101.0羂薈00.07:01莆6蚃97.6肂0罿100.0肈莂00.07:02-31膁6莀97.0薆0蒅100.0芁薇油井产能大小是通过单井产能试井测试资料分析加以确定的，矿场上通常将稳定试井资料或非稳定试井资料整理成油气井产能曲线或IPR曲线，然后确定油气井的采油指数、产水指数、油井最大潜能、气井绝对无阻流量等。芈产油指数J可由27.276.478.4960126tgJ得出。1.31.4膄油藏产能分析芁油气藏的产能是油气井产能的总和，由于油藏各个部位各个层段的产能还有很大的差异，从钻井试油分析情况来看，XN油藏属于正常压力下背斜油气藏，且顶部产油气，在背斜的翼部产量相对较低，受边水控制，在一定程度下易产水，地下-4770米为油水界面。羈1.3油层伤害蚆X1井压力恢复测试数据羃测试井：X1井测试时间：莁t(min)荿0莇1羆5蒁10螀30袅60螄120薁180膀300薇600薃Pws(MPa)蚁47.91芇48.60肅49.60节50.10螁50.49蚈50.59螇50.6950.7450.8150.91运用MDH方法整理作图（图2.1.2试井恢复曲线）由曲线分析得：直线拟合公式为：y=0.3206x+50.019表皮系数S=9077.0lg151.12wtwfwshrCKmPP84.10说明油层受到了污染其中：)(107.51053.07.01061444