第七章压力与油气藏驱动类型新

油层对比（3）--结构油气田地下构造（4）--几何形态油气储层（5）---储存流体空间油气藏流体与油气层（6）--流体地层压力与油气藏驱动类型（7）-状态储量计算（8）--数量油气藏开发的地质主控因素(9)—开发注水开发动态地质分析(10)—开发钻井地质（1）测井地层测试（2）地震课程内容：二部分，十章资料录取油藏地质研究（针对勘探与开发）第七章地层压力和油气藏驱动类型地层压力和油气藏驱动类型油气等流体的性质油气田开发的方式油气开采的技术特点与经济成本油气的最终采收率决定着意义何在？★第一节油气地层压力教材第二节油气藏驱动类型自学有关地层压力的概念●上覆岩层压力●静水压力●地层压力●压力梯度教材P289PH=hwgPH------静水压力，pa；h------静水柱高度，m；w------水的密度，kg/m3；g------重力加速度，9.8m/s2。h（计算：1000m深度的静水压力？）•地层压力：作用于岩层孔隙内流体上的压力，又称孔隙流体压力油层压力气层压力回顾内容第七章地层压力和油气藏驱动类型一、异常地层压力预测异常地层压力定义:偏离静水柱压力的地层孔隙流体压力异常压力封存箱•指导油气田勘探•指导平衡钻井及套管设计异常地层压力的成因在《石油地质学》中已讲述教材P290HP异常地层压力预测油层压力研究第七章地层压力和油气藏驱动类型异常地层压力的预测：确定异常地层压力带的顶部深度计算异常地层压力值的大小•钻井过程响应：井喷、井涌、钻井参数出现异常教材P290★预测基础：过渡带泥页岩的特点•地质特征：欠压实，密度较小、孔隙度较大；•地球物理响应：电阻率低、速度低（声波时差大）；页岩岩屑密度与井深的关系曲线一、异常地层压力预测1、地震资料分析方法原理：地震波传播速度（或旅行时间）地层岩石密度美国湾岸地区深度与地震波传播时间关系(据Pennebaker,1968)密度小速度低时间长异常压力教材P290（多解性？）地震资料分析钻井资料分析测井资料分析一、异常地层压力预测2、钻井资料分析方法（1）钻井速度正常：井深增加----密度增大----钻速降低异常：密度偏低钻速快速增大教材P291钻井速度返出钻井液温度泥页岩岩屑密度绝对钻井速度影响因素多？地震资料分析钻井资料分析测井资料分析(据Wilson和Bush,1973)一、异常地层压力预测d指数（标定钻进速度）d=(lg0.054Vm/N)/(lg0.672P/D)dc=d*1/21----正常地层压力下的钻井液密度2----实际使用的钻井液密度(Jorden&Shirley,1966)另：指数教材P292（自学）Vm----钻速，m/hN----转速，r/minP----钻压，tD----钻头直径,mm一、异常地层压力预测（2）返出钻井液温度原理：异常高压常伴随着高温异常教材P293钻井速度返出钻井液温度泥页岩岩屑密度据（Wilson和Bush,1973）一、异常地层压力预测2、钻井资料分析方法（3）泥页岩岩屑密度原理：异常高压带泥页岩欠压实、密度小教材P293钻井速度返出钻井液温度泥页岩岩屑密度一、异常地层压力预测2、钻井资料分析方法3、测井资料分析方法（1）电阻率测井基本原理：电阻率----岩石性质、孔隙度、孔隙内流体矿化度异常高压处：孔隙度增大地层水数量增多电阻率偏低教材P294电阻率测井声波测井密度测井（泥页岩）地震资料分析钻井资料分析测井资料分析（据瓦尔特，1976）一、异常地层压力预测异常地层压力计算的图版法：泥页岩电阻率比值--压力梯度关系曲线法B.求Rn/Rob；C.求Gp；D.计算压力预测图版RnRobGp教材P295A.作图版；（已知数据）（据Hottman和Johnson,1965）（据瓦尔特，1976）一、异常地层压力预测3、测井资料分析方法（2）声波测井教材P295电阻率测井声波测井密度测井大基本原理：异常高压处：欠压实孔隙度偏高声波时差偏大（泥页岩）一、异常地层压力预测3、测井资料分析方法等效深度：作用于岩层骨架的垂直应力相等的两个深度A点孔隙流体压力:PfA=GrDA-(Gr-GH)DBDA、DB------分别为两点的井深，m;Gr------上覆岩层的平均压力梯度，MPa/m;GH------静水流体压力梯度，MPa/m;PfA------A点的地层压力或孔隙流体压力，MPaGrDB-GHDB=GrDA-PfA（A、B两点具有相同的骨架垂直应力）教材P296异常地层压力计算的等效深度法：（上覆岩层压力-孔隙流体压力）一、异常地层压力预测（3）密度测井教材P297电阻率测井声波测井密度测井基本原理：异常高压处：欠压实密度偏低（泥页岩）(据Fertl和Timako,1970)一、异常地层压力预测3、测井资料分析方法教材P2974、综合分析(据Fertl和Timko,1970)一、异常地层压力预测二、油层压力研究1、原始油层压力√（1）定义：油气层尚未钻开时，在原始状态下所具有的压力。教材P298通常用第一口井或第一批井的压力来代表压力分布确定方法编图应用原始油层压力目前油层压力油层折算压力★1号井底原始地层压力PH=hwg5.88Mpa教材P299（2）原始油层压力的分布1、原始油层压力二、油层压力研究PH=hwg★油水界面原始地层压力：1号井压力+1号井底~油水界面水柱重量的压力7.84Mpa教材P299二、油层压力研究★2号井底原始地层压力：油水界面压力----界面至井底油柱重量的压力6.17Mpa741.2m油柱高度液面海拔241.2m减（相当于）（折算）（低于井口，不能自喷）教材P2997.84Mpa1.67Mpa二、油层压力研究★4号井底原始地层压力：6.17Mpa741.2m油柱高度液面海拔241.2m（相当于）（折算）（高于井口，可以自喷）教材P299二、油层压力研究Pf=Pmaxe0.0001293gHPf----气层压力Pmax----井底压力g----天然气对空气的相对密度H----深度50m气柱产生0.03Mpa的压力井底压力？教材P299油-气界面压力：5.34Mpa井底压力：5.31Mpa50m油柱？50m水柱？0.42Mpa0.49Mpa二、油层压力研究流体性质对原始油层压力的分布有重要的影响井底海拔高度相同时，流体性质相同，原始地层压力相同流体密度大，则原始油层压力小原始油层压力在背斜构造油藏的分布规律教材P299原始油层压力随油藏埋深的增加而增大气柱高度对气井压力影响小二、油层压力研究（3）原始油层压力的确定方法（1）实测法√关闭所要测压的完钻井，压力稳定后，下压力计至油气层。实测法压力梯度法计算法教材P300tttmptttmppiiwsloglog●钻杆测试●电缆测试●试井（据陈元千,1990）1、原始油层压力二、油层压力研究②压力梯度法油气藏：具有统一的压力梯度俄罗斯某油田压力与深度关系图原始地层压力教材P300新井：井深新井实测法压力梯度法计算法（据b.A特哈斯托维，1975）（3）原始油层压力的确定方法√关闭所要测压的完钻井，压力稳定后，下压力计至油气层。1、原始油层压力二、油层压力研究③计算法油气藏第一口（批）井的原始地层压力计算已知：油井深度、油气水密度计算：原始地层压力教材P300实测法压力梯度法计算法（3）原始油层压力的确定方法1、原始油层压力二、油层压力研究（4）原始油层压力等压图的编制及应用构造等高线等压线断层井点某油田原始油层压力等压图等压线与等高线平行油层厚度影响；测量、计算误差教材P300误差因素1、原始油层压力二、油层压力研究构造等高线等压线断层井点某油田原始油层压力等压图①预测新井的原始油层压力②计算油藏的平均原始油层压力（油层天然能量大小）等压图的应用（确定新钻井的套管程序和钻井液密度）教材P301③判断水动力系统，进一步了解油层地质特征否则可能存在断层或岩性尖灭。同一水动力系统内，压力等值线的分布是连续的。④计算油层的弹性能量（油层弹性膨胀的能量）原始油层压力与饱和压力之差（4）原始油层压力等压图的编制及应用二、油层压力研究2、目前油层压力（1）定义：油藏投入开发后某一时期的地层压力。√油田投入生产之后，关闭油井，待压力恢复到稳定状态以后，测得的井底压力。亦称动地层压力。教材P302•油层静止压力(ps)：ps•井底流动压力（井底流压）(pb)：√油井生产时测得的井底压力。pb•油压（油管压力）：井口剩余压力；•套压（套管压力）：油管与套管环形空间之间的压力（井口剩余压力与井筒内液柱重量对井底的回压）二、油层压力研究原始油层压力目前油层压力油层折算压力①单井生产时油层压力的分布假定油层各向同性，只有1口井平面径向流渗流场示意图流线压力分布教材P302（1）目前油层压力的分布压降漏斗示意图pbps压力降落呈对数关系2、目前油层压力二、油层压力研究②多井生产时油层压力的分布三口井同时生产时油层压力降落示意图A点压降：PA=P1+P2+P3（假设：地层均质，油井生产条件相同）教材P303（1）目前油层压力的分布2、目前油层压力二、油层压力研究（2）油层静止压力的确定井点处油层静止压力：实测关井一段时间后，用深井压力计直接测量教材P303(油井测压力恢复曲线，水井测压力降落曲线)2、目前油层压力二、油层压力研究油藏平均压降曲线井点处不同时刻油层静止压力的换算（3）油层静止压力等压图的编制与应用不同时刻测试的压力值换算为同一时刻的压力值井间压力插值教材P305（据杨寿山，1978）2、目前油层压力二、油层压力研究某油田静止压力等压图构造等高线等压线断层井点某油田原始油层压力等压图压力降低等压线与构造等高线相交比较：教材P305（据杨寿山，1978）二、油层压力研究油层静止压力等压图的应用求油藏某一开发时期的平均油层静止压力（油藏能量大小的反映）确定地层参数，了解油藏的地质特征应用压力分布和流量反求Kh/；油层物性、断层掌握地下流体动态（低压区----采液量多，注水补充不够；高压带----注水突进）了解油藏开采动态比较不同开发时期的油藏静止压力等压图教材P305（据杨寿山，1978）二、油层压力研究（1）油层折算压力的概念折算压头：√井内静液面距某一折算基准面的垂直高度。（静液面在折算面之下，折算压头取负值；静液面在折算面之上，折算压头取正值；）教材P3063、油层折算压力折算压头产生的压力。P=lg对于无泄水区的油藏而言，油藏未投入开发前，各油井的折算压力相等。（海平面）二、油层压力研究-380m-470m=0.8103kg/m32号井：油层静止压力3.25Mpa静液面海拔-55m1号井：油层静止压力2.82Mpa静液面海拔-20m流体从压头高处流向压头低处（消除油层埋藏深度对油层压力的影响）教材P306油藏投入开发后，折算压力会发生变化3、油层折算压力二、油层压力研究（2）折算压力等压图的编制及应用控制油藏均匀采油和水线均匀推进拟定油藏分区的配产、配注方案和分井的技术措施教材P306判断水动力系统（开采前）。3、油层折算压力二、油层压力研究教材P307√天然驱动能量√地层中驱动油气流向井底以至采出地面的能量类型----决定着油气藏的开发方式及油气井的开采方式，影响着油气开采的成本和最终采收率√人工驱动能量注水、注气•油层岩石与流体的弹性能•油藏边底水弹性能和露头水柱压能•油藏含油区内溶解气的弹性能•油藏气顶的弹性膨胀能•油藏的重力驱动能自学第七章地层压力和油气藏驱动类型第二节油气藏驱动类型地层压力和油气藏驱动类型第二节油气藏驱动类型自学一、油气藏驱动能量二、油气藏驱动类型的影响因素1、天然驱能量类型：油层岩石与流体弹性能、油藏边底水的弹性能和露头水柱压能、油藏含油区内溶解气的弹性能、油藏气顶的弹性膨胀能、油藏的重力驱动能2、人工驱动能量类型：人工注水、人工注气、气体混相驱、热力驱、化学驱上覆岩层压力地层压力目前油层压力油层静止压力井底流动压力压降漏斗油层折算压力概念