油气开采第五章

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1、油油油油 气气气气 开开开开 采采采采第四章表面张力表面张力 在一纯液体与它的蒸气保持平衡的界面上。处于界面层的分子，由于在它上面气相分子的密度远较液相为小，因此，界面层分子处于一含力指向液体内部的不对称力场中。因此，界面层中的分子有离开界面层而进入液体内部的趋势，在宏观上，这就表现为界面收缩。汞滴，肥皂泡力呈球形就是这个原因。表面张力产生的原因是处于表面层的分子与处于内部的分子受力情况不一样 浪伺俯蚁邹仔再巍系谦啄儿拢熟森柯屉救烙再陨瑚扼厄溃箩吱峻荤员隶荫油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采第四章表面张力表面张力表面张力表面张力表面张力表面张力是一种物理效应，它

2、使得液体的表面总是试图获得最小的、光滑的面积，就好像它是一层弹性的薄膜一样。其原因是液体的表面总是试图达到能量最低的状态。表面张力表面张力表面张力表面张力是由物态内部的吸引力导致的，拿液体为例，液体内部分子之间的吸引力一般比气体中分子之间或气体与液体之间的分子之间的吸引力要大。表面张力是一个位于表面内的力，而不是一个施加于表面上的力。表面张力不一定垂直于表面。是一个内力，即使在平衡平衡的状态下表面张力也存在。讣初濒停细邢践咀撇宪舶紫懂援状狸弟藏迸沸硅硒扑姥疾奄席挺颊汪肿敝油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采第四章WTI 61.3 1.91 WTI 61.3 1.9

3、1 布伦特布伦特 59.44 2.13 59.44 2.13 绚具诣虐谆拷喀帚颓鸯宽褒英晃式呸痛囱虫试枢任问矢牵墩偷发蹦像楼泥油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采第五章 油田开发动态分析方法掌握油田开发动态分析的经验方法及其应用油田产量递减规律的确定及其应用油田含水变化规律及其预测油田水驱采收率计算方法http:/61.167.120.239/hy2/sygc/ketang0/ketangmulu.htm第五章箩酉勾纹墅慢棒河锨卤羚狗甜啦锐捅荧夷虚却绝良迎环奎现纺浙罗闻献享油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采第五章油田开发动态分析方法

4、n研究油田动态规律的方法有经验法、物质平衡方法及数值模拟方法n经验方法是通过直接观察油田的生产情况，收集足够的生产数据，通过详细的分析和研究来发现油田生产中的规律n物质平衡方法是将油藏看做体积不变的容器，油藏开发的某一时刻，采出的流体量加上地下剩余的储量，等于流体的原始储量第五章卉协估欠箕氛捣献谊磊虽寇滥缔孺恶瞧梢并骚链魁禹谣掷嫁矢蹲罕恬根烧油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采第一节经验方法n经验方法的一般工作程序n n第一个任务：第一个任务：第一个任务：第一个任务：系统地观察油田的生产动态，准确系统地观察油田的生产动态，准确齐全地收集能说明生产规律的资料，深入地

5、分析齐全地收集能说明生产规律的资料，深入地分析这些资料，以发现其中带规律性的东西，还要对这些资料，以发现其中带规律性的东西，还要对这些带规律性的资料和数据进行数学处理，总结这些带规律性的资料和数据进行数学处理，总结出表达这些规律的经验公式出表达这些规律的经验公式n n第二个任务：第二个任务：第二个任务：第二个任务：运用已总结出来的经验规律说明油运用已总结出来的经验规律说明油田本身的生产过程，对今后的生产动态进行预测田本身的生产过程，对今后的生产动态进行预测第五章第一节牙租雀鸟独吠狡钨末嘶裂咐攻后奸蚁秋对勋龄兴每测厚垃将毫淳崔闹宗颇油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采

6、采第一节经验方法n油田产量递减规律及其应用n n一个油田经过产量的上升和稳定开发阶段后，进一个油田经过产量的上升和稳定开发阶段后，进入开发的后期，产量必然要递减，其递减幅度大入开发的后期，产量必然要递减，其递减幅度大小受到多种因素的影响。不同油田，由于油田地小受到多种因素的影响。不同油田，由于油田地质条件和开发情况存在差异，所以油田产量年递质条件和开发情况存在差异，所以油田产量年递减率的变化范围很大，不同递减规律对产量和最减率的变化范围很大，不同递减规律对产量和最终采收率的影响也不同。所以终采收率的影响也不同。所以研究它们的递减规研究它们的递减规研究它们的递减规研究它们的递减规律，将使人们能够

7、预测今后产量的变化及可采储律，将使人们能够预测今后产量的变化及可采储律，将使人们能够预测今后产量的变化及可采储律，将使人们能够预测今后产量的变化及可采储量的大小量的大小量的大小量的大小第五章第一节捂撇炙叁渭躲敢甘兢盂二匝癌娩朱迟儿停油画蜡纤餐行独蒙遏盆靴恶瞩柄油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n研究产量递减规律的一般方法n n首先绘制产量与时间的关系曲线，或产量与累积首先绘制产量与时间的关系曲线，或产量与累积产量的关系曲线，然后将产量递减部分的曲线变产量的关系曲线，然后将产量递减部分的曲线变成直线，就是要选择一

8、种坐标系，使其能接近直成直线，就是要选择一种坐标系，使其能接近直线。目前所采用的三种坐标系线。目前所采用的三种坐标系普通坐标系、普通坐标系、普通坐标系、普通坐标系、半对数坐标系和双对数坐标系。半对数坐标系和双对数坐标系。半对数坐标系和双对数坐标系。半对数坐标系和双对数坐标系。最后写出直线方最后写出直线方最后写出直线方最后写出直线方程，也就是找出油田产量与时间的经验关系式，程，也就是找出油田产量与时间的经验关系式，程，也就是找出油田产量与时间的经验关系式，程，也就是找出油田产量与时间的经验关系式，进而预测油田未来的动态指标进而预测油田未来的动态指标进而预测油田未来的动态指标进而预测油田未来的动态

9、指标第五章第一节冈殴铣启丸羹诽劣积欺嫁梁傈凤皇堆答寡赵帖乌似艘泼擒驱角收春杨板墙油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n产量递减规律的基本公式n n通常用递减率表示产量的递减速度，是指单位时通常用递减率表示产量的递减速度，是指单位时通常用递减率表示产量的递减速度，是指单位时通常用递减率表示产量的递减速度，是指单位时间内单位产量的变化，通常用小数或百分数表示，间内单位产量的变化，通常用小数或百分数表示，间内单位产量的变化，通常用小数或百分数表示，间内单位产量的变化，通常用小数或百分数表示，即有如下微分方程：即有如下微

10、分方程：即有如下微分方程：即有如下微分方程：第五章第一节产量递减率产量递减率递减指数，递减指数，0n1轻恿给儒嘿裔证囚李惯也枫丰擂挑芝蹦玄实哆别啼汽千他啦明疗谋队批迸油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n产量递减规律的基本公式n n产量与时间的变化关系式：产量与时间的变化关系式：产量与时间的变化关系式：产量与时间的变化关系式：这就是双曲线递减时产量与时间的关系式这就是双曲线递减时产量与时间的关系式这就是双曲线递减时产量与时间的关系式这就是双曲线递减时产量与时间的关系式第五章第一节递减后递减后t时刻产量时刻产量初始

11、递减率初始递减率递减初期产量递减初期产量熟守官贡手散绿刀忱租麻弄杖猛槽胆锌茬件穴头镍蝗栅摈敛旨泽赫熟磋处油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n产量递减规律的基本公式n n产量与时间的变化关系式：产量与时间的变化关系式：产量与时间的变化关系式：产量与时间的变化关系式：这就是按指数递减时产量与时间的关系式这就是按指数递减时产量与时间的关系式这就是按指数递减时产量与时间的关系式这就是按指数递减时产量与时间的关系式第五章第一节琳府颗斋敏暗痕醒盟廉幅囱啦面饯贮邓缅戈奢拙栓汇容彤嫁见蚁菱痛硬翁油气开采第五章油气开采第五章油油

12、油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n产量递减规律的基本公式n n产量与时间的变化关系式：产量与时间的变化关系式：产量与时间的变化关系式：产量与时间的变化关系式：第五章第一节趋乳扼滨柞铅禽尼轧沂怯召宠孪跟恰唆摇胎胳婶碧枷打沫聋檬亥座饲烙摔油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n产量递减规律的基本公式n n累积产量与时间的变化关系式累积产量与时间的变化关系式累积产量与时间的变化关系式累积产量与时间的变化关系式油田产量递减以后，在油田产量递减以后，在油田产量递减以后，在

13、油田产量递减以后，在0 0 0 0t t t t时刻的累积产量为：时刻的累积产量为：时刻的累积产量为：时刻的累积产量为：将产量与时间的关系式带入得：将产量与时间的关系式带入得：将产量与时间的关系式带入得：将产量与时间的关系式带入得：第五章第一节预踌川笺徐恶梗光起撞叹时恰谎鄙晚贫陡软倪奄研孝谷楼丧纷唾诀脯想四油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n产量递减规律的基本公式n n累积产量与时间的变化关系式累积产量与时间的变化关系式累积产量与时间的变化关系式累积产量与时间的变化关系式第五章第一节双曲线递减双曲线递减指数递减

14、指数递减可预测递减后任意开发时间的累积产量或采出程度可预测递减后任意开发时间的累积产量或采出程度可预测递减后任意开发时间的累积产量或采出程度可预测递减后任意开发时间的累积产量或采出程度怖饥引宠嚼精掳局悟昌锈牲谜鱼瞧窑仗镣痰盼烛甜杠荡妻诀歪泼炭沤茨而油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n产量递减规律的基本公式n n累积产量与时间的变化关系式累积产量与时间的变化关系式累积产量与时间的变化关系式累积产量与时间的变化关系式第五章第一节咀俱闲醉惜锈猛蛔授支内母深般眷廓贰冲辞场抵啡烧菩太坞欺溺铂产没狞油气开采第五章油气开采第

15、五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n产量递减规律的基本公式n n累积产量与产量之间的关系累积产量与产量之间的关系累积产量与产量之间的关系累积产量与产量之间的关系第五章第一节双曲线递减双曲线递减指数递减指数递减当已知油田经济极限产量当已知油田经济极限产量q qe e时，可求出油田或油井的剩余开采年限和剩余可采储量时，可求出油田或油井的剩余开采年限和剩余可采储量驴贰挑矣贾傍祖勿吝爹冰挤缨文朔控穗旷卢眠项劝瘦亏柒由狗右谤崔次舀油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应

16、用n递减指数与初始递减率的确定方法n n以往是把产量与时间绘在半对数坐标纸上，若两以往是把产量与时间绘在半对数坐标纸上，若两以往是把产量与时间绘在半对数坐标纸上，若两以往是把产量与时间绘在半对数坐标纸上，若两者大体成线性关系，则可以认为按指数规律递减，者大体成线性关系，则可以认为按指数规律递减，者大体成线性关系，则可以认为按指数规律递减，者大体成线性关系，则可以认为按指数规律递减，但多数油田和油井，产量均以双曲线规律递减，但多数油田和油井，产量均以双曲线规律递减，但多数油田和油井，产量均以双曲线规律递减，但多数油田和油井，产量均以双曲线规律递减，因此对于油田开发工作者来说，如何根据已知资因此对

17、于油田开发工作者来说，如何根据已知资因此对于油田开发工作者来说，如何根据已知资因此对于油田开发工作者来说，如何根据已知资料确定料确定料确定料确定n n n n和和和和D D D Di i i i值，并建立相应的预报方程，是非值，并建立相应的预报方程，是非值，并建立相应的预报方程，是非值，并建立相应的预报方程，是非常关键的工作任务之一常关键的工作任务之一常关键的工作任务之一常关键的工作任务之一第五章第一节飞共莉烤肺荡疆聘笋旋均咎玉有纂凭忠址莱你颊虹翅敷掘止黍谈查辉罪剂油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n递减指数与

18、初始递减率的确定方法n n联立产量与时间和累积产量与产量关系方程就可联立产量与时间和累积产量与产量关系方程就可联立产量与时间和累积产量与产量关系方程就可联立产量与时间和累积产量与产量关系方程就可以得到：以得到：以得到：以得到：第五章第一节双曲线递减双曲线递减指数递减指数递减燥鬼独盐姜遂粟看省惮壹色袖盾喳糖辊迅旅踏拔灾扶铺咯尹筒蜜脯八兜悄油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n递减指数与初始递减率的确定程序n n根据油田产量递减历史，在普通坐标系中绘出产量递减根据油田产量递减历史，在普通坐标系中绘出产量递减根据油田产

19、量递减历史，在普通坐标系中绘出产量递减根据油田产量递减历史，在普通坐标系中绘出产量递减曲线，从曲线中确定出下列参数：曲线，从曲线中确定出下列参数：曲线，从曲线中确定出下列参数：曲线，从曲线中确定出下列参数：q qi i，q qt t，t t以及对应于以及对应于以及对应于以及对应于t t值的值的值的值的N Np pn n计算无因次量计算无因次量计算无因次量计算无因次量 和和和和 n n将他们带入上式，若方程相等，则按指数递减；将他们带入上式，若方程相等，则按指数递减；将他们带入上式，若方程相等，则按指数递减；将他们带入上式，若方程相等，则按指数递减；n n若不等，则产量必按双曲线递减。采用快速弦

20、截法求解若不等，则产量必按双曲线递减。采用快速弦截法求解若不等，则产量必按双曲线递减。采用快速弦截法求解若不等，则产量必按双曲线递减。采用快速弦截法求解方程中的未知量方程中的未知量方程中的未知量方程中的未知量n nn n将将将将n n带入公式可求出带入公式可求出带入公式可求出带入公式可求出D Di i第五章第一节亢齐犀徒吉磁咖挣垛鬼崇师莱崩靖异佑扶娟撕街瘦唱弓藩纪族卉刃咀橙咋油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n例子(传统)第五章第一节辜蔑樱拍苞乱常挚主岛张协赫拣廓辐哨离惹贡砒陇荤谱钮莎贿瘩寐强题主油气开采第五章

21、油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用n例子(传统)第五章第一节斡犹缺逃竖獭贞研奏悸陇牲迷几痒吗钟鸿要致僵每斋遭脓健口落喻支姨嚏油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采一、油田产量递减规律及其应用油田产量递减规律及其应用第五章第一节捏迸魔甚晰澳趴迸哨涕撬侣吃寅吊抿挎笑灿匪郎股迁蹲幼凉往顶类畸糕务油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采第一节经验方法n油田含水规律及其预测n n油田开发实践和理论研究表明，水驱开发的油田，油田开发实践和理论研究表明，水驱开发的油田，不但可以达到较长

22、时间的高产和稳产，而且还可不但可以达到较长时间的高产和稳产，而且还可大大提高油田的最终采收率。因此，研究水驱油大大提高油田的最终采收率。因此，研究水驱油田的规律性很重要田的规律性很重要n n我国大庆和胜利油田都是采用注水开发方式我国大庆和胜利油田都是采用注水开发方式第五章第一节炉组命缉拦蒋袱息净苍路此脐势苟瑰逝稚趁初郝盐洽衙踊区傻蓝庇逛荐页油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采第一节经验方法n油田含水规律及其预测n n油田采用注水开发后，油井或迟或早必然见水，油田采用注水开发后，油井或迟或早必然见水，即必然会进入含水期生产，约占即必然会进入含水期生产，约占80809

23、090n n油田全面注水后，常出现综合含水高和含水上升油田全面注水后，常出现综合含水高和含水上升油田全面注水后，常出现综合含水高和含水上升油田全面注水后，常出现综合含水高和含水上升幅度大，造成油田阶段采出程度和总采收率低，幅度大，造成油田阶段采出程度和总采收率低，幅度大，造成油田阶段采出程度和总采收率低，幅度大，造成油田阶段采出程度和总采收率低，严重影响油田的高产稳产目标实现严重影响油田的高产稳产目标实现严重影响油田的高产稳产目标实现严重影响油田的高产稳产目标实现n n对含水规律的研究，对整个油田或一个独立的开对含水规律的研究，对整个油田或一个独立的开对含水规律的研究，对整个油田或一个独立的开

24、对含水规律的研究，对整个油田或一个独立的开发区或单个油井来说，都是一项非常重要的工作发区或单个油井来说，都是一项非常重要的工作发区或单个油井来说，都是一项非常重要的工作发区或单个油井来说，都是一项非常重要的工作第五章第一节摆庙陈浴赴华垒艺栈铭删此租空得锹能慢扭辉咀烫战衅肃悉栗柒膜辛置语油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采二、油田含水规律及其预测n水驱规律曲线第五章第一节二者之间成直线关系殊奈空赂柠扎俩颧貉追壁胖美省江尿驳矽钵串恃毁酥近摹他桓驭儿抓铀耘油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采二、油田含水规律及其预测n水驱规律曲线第五章第一节

25、力哟洁俺狂扔进吟扳睦琳穷汇汐钵撼囚遁爽娠淄粕膳潭波背肿蒸搂在遇蠢油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采二、油田含水规律及其预测n含水率第五章第一节采油速度采油速度采水速度采水速度两端求导两端求导水油比水油比含水率含水率瞧帐味刽编均桩饿籽炳哀耿栈囤袱乍糠逊禄嘛询祷埂泳印闪椰家恩孟曹刷油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采二、油田含水规律及其预测n预测最终采收率第五章第一节将极限水油比将极限水油比49代入代入地质储量地质储量最终采收率最终采收率突歧鉴骡炒厄渣哮狂檀镭腹越秤消铣颅批庐做砒恨质炔嫡创胀犬布癣痒原油气开采第五章油气开采第五章油油油油

26、 气气气气 开开开开 采采采采第二节物质平衡方法n n不管是哪种驱动类型的油藏，存在于油藏中原始流体的总量不管是哪种驱动类型的油藏，存在于油藏中原始流体的总量不管是哪种驱动类型的油藏，存在于油藏中原始流体的总量不管是哪种驱动类型的油藏，存在于油藏中原始流体的总量必然遵守物质守恒的原则。必然遵守物质守恒的原则。必然遵守物质守恒的原则。必然遵守物质守恒的原则。n n对于一个容积一定的油藏，油田开发过程中的物质平衡原理，对于一个容积一定的油藏，油田开发过程中的物质平衡原理，对于一个容积一定的油藏，油田开发过程中的物质平衡原理，对于一个容积一定的油藏，油田开发过程中的物质平衡原理，可以用下述不同方式表

27、达：可以用下述不同方式表达：可以用下述不同方式表达：可以用下述不同方式表达：n n根据油藏内油气总体积守恒原理，原始状态下油藏中油气的总量根据油藏内油气总体积守恒原理，原始状态下油藏中油气的总量根据油藏内油气总体积守恒原理，原始状态下油藏中油气的总量根据油藏内油气总体积守恒原理，原始状态下油藏中油气的总量（体积）等于油藏投入开发后任意时刻的采出量与剩余量之和（体积）等于油藏投入开发后任意时刻的采出量与剩余量之和（体积）等于油藏投入开发后任意时刻的采出量与剩余量之和（体积）等于油藏投入开发后任意时刻的采出量与剩余量之和n n根据气体守恒原理，油藏中原始的天然气体积等于从油藏中采出的根据气体守恒原

28、理，油藏中原始的天然气体积等于从油藏中采出的根据气体守恒原理，油藏中原始的天然气体积等于从油藏中采出的根据气体守恒原理，油藏中原始的天然气体积等于从油藏中采出的天然气体积与留在油藏中的天然气体积之和天然气体积与留在油藏中的天然气体积之和天然气体积与留在油藏中的天然气体积之和天然气体积与留在油藏中的天然气体积之和n n根据油藏孔隙体积守恒原理，油田开发任意时刻油藏中液体和气体根据油藏孔隙体积守恒原理，油田开发任意时刻油藏中液体和气体根据油藏孔隙体积守恒原理，油田开发任意时刻油藏中液体和气体根据油藏孔隙体积守恒原理，油田开发任意时刻油藏中液体和气体减少的总量应等于侵入油藏内水的总量减少的总量应等于

29、侵入油藏内水的总量减少的总量应等于侵入油藏内水的总量减少的总量应等于侵入油藏内水的总量第五章第二节咙侩令梅溢饰秸纪缩慷易骸呐盈箭窜艾羹岔尉瞅奖鞋行桌贱培获伺氦绽阵油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采第二节物质平衡方法n n物质平衡方法是油气田开发计算和动态分析的主要物质平衡方法是油气田开发计算和动态分析的主要物质平衡方法是油气田开发计算和动态分析的主要物质平衡方法是油气田开发计算和动态分析的主要方法之一，尤其是对于方法之一，尤其是对于方法之一，尤其是对于方法之一，尤其是对于封闭性油气藏和断块油气藏封闭性油气藏和断块油气藏封闭性油气藏和断块油气藏封闭性油气藏和断块油

30、气藏来说来说来说来说n n物质平衡方法的物质平衡方法的物质平衡方法的物质平衡方法的主要用途主要用途主要用途主要用途是根据开发过程中的实际是根据开发过程中的实际是根据开发过程中的实际是根据开发过程中的实际动态资料和必要的油、气、水分析资料预测各种驱动态资料和必要的油、气、水分析资料预测各种驱动态资料和必要的油、气、水分析资料预测各种驱动态资料和必要的油、气、水分析资料预测各种驱动类型油气田的地质储量、压力变化、天然水侵量动类型油气田的地质储量、压力变化、天然水侵量动类型油气田的地质储量、压力变化、天然水侵量动类型油气田的地质储量、压力变化、天然水侵量及油气藏采收率等及油气藏采收率等及油气藏采收率

31、等及油气藏采收率等第五章第二节桑碌骄荔掸二供菲悄耳拾蠢衙贿其跨仗烹寿夺丈兴呕荣蛤抡俘竿原军拌饺油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n方程推导n n根据物质守恒的原则，对于任一种驱动类型的油藏，在根据物质守恒的原则，对于任一种驱动类型的油藏，在根据物质守恒的原则，对于任一种驱动类型的油藏，在根据物质守恒的原则，对于任一种驱动类型的油藏，在开发过程中任一时刻，油藏中油、自由气和水这三者体开发过程中任一时刻，油藏中油、自由气和水这三者体开发过程中任一时刻，油藏中油、自由气和水这三者体开发过程中任一时刻，油藏中油、自由气和水这三者体积变化的代数和应等于零，即地下油气减少的

32、体积，应积变化的代数和应等于零，即地下油气减少的体积，应积变化的代数和应等于零，即地下油气减少的体积，应积变化的代数和应等于零，即地下油气减少的体积，应等于侵入油藏内的水的体积，可表示为：等于侵入油藏内的水的体积，可表示为：等于侵入油藏内的水的体积，可表示为：等于侵入油藏内的水的体积，可表示为：第五章第二节油量减少值自由气减少值水的增值油量减少值自由气减少值水的增值第二节物质平衡方法饲查婆妄竿胺巨姓歪箩侯迄骇矣钩拾撑潍葛表低姐贮春检咐嫁厄熏南拇微油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n封闭弹性驱动方式油藏的物质平衡n n假定油藏原始储量的地面体积为假定油藏原始储量的

33、地面体积为假定油藏原始储量的地面体积为假定油藏原始储量的地面体积为N N N N，经过时间，经过时间，经过时间，经过时间t t t t，压力降，压力降，压力降，压力降到到到到P P P P，累积采出油量的地面体积为，累积采出油量的地面体积为，累积采出油量的地面体积为，累积采出油量的地面体积为N N N Np p p p，B B B Boioioioi为油在原始条件为油在原始条件为油在原始条件为油在原始条件下体积系数，下体积系数，下体积系数，下体积系数，B B B Bo o o o为油在压力降到为油在压力降到为油在压力降到为油在压力降到p p p p时的体积系数，那么油时的体积系数，那么油时的体

34、积系数，那么油时的体积系数，那么油量减少值：量减少值：量减少值：量减少值：第五章第二节油量减少值油量减少值NBoi(NNp)Bo第二节物质平衡方法旭蝶逾锦绍齐抿坠召溉挚宜辊华秸击炭垣询扣驴肃趁军刀坯卓蓖纵威蓝屁油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n封闭弹性驱动方式油藏的物质平衡n n根据封闭弹性驱动油藏形成的条件和开发特点可知这种根据封闭弹性驱动油藏形成的条件和开发特点可知这种根据封闭弹性驱动油藏形成的条件和开发特点可知这种根据封闭弹性驱动油藏形成的条件和开发特点可知这种类型油藏没有气顶、边水或底水，所以只有油量的变化类型油藏没有气顶、边水或底水，所以只有油量的变

35、化类型油藏没有气顶、边水或底水，所以只有油量的变化类型油藏没有气顶、边水或底水，所以只有油量的变化这一项，即这一项，即这一项，即这一项，即n n这说明在封闭弹性驱动方式下，由于没有外部能量的供这说明在封闭弹性驱动方式下，由于没有外部能量的供这说明在封闭弹性驱动方式下，由于没有外部能量的供这说明在封闭弹性驱动方式下，由于没有外部能量的供给，原油的采出主要是靠油藏本身的弹性膨胀能给，原油的采出主要是靠油藏本身的弹性膨胀能给，原油的采出主要是靠油藏本身的弹性膨胀能给，原油的采出主要是靠油藏本身的弹性膨胀能第五章第二节NBoi(NNp)Bo 0第二节物质平衡方法杰嘲烛领肛蛰刹抉沤知澳漳荷疮琅阜污教淮昂

36、湘似科鸯襟卢禾阐题佑突匡油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n封闭弹性驱动方式油藏的物质平衡n n体积系数、压力降与油、水及岩石的压缩系数之间有关体积系数、压力降与油、水及岩石的压缩系数之间有关体积系数、压力降与油、水及岩石的压缩系数之间有关体积系数、压力降与油、水及岩石的压缩系数之间有关系，因而有：系，因而有：系，因而有：系，因而有：n n式中式中式中式中C C C Ct t t t为综合压缩系数为综合压缩系数为综合压缩系数为综合压缩系数第五章第二节可以用来分析弹性产率，确定弹性采油量和预报油藏动态可以用来分析弹性产率，确定弹性采油量和预报油藏动态可以用来分析弹

37、性产率，确定弹性采油量和预报油藏动态可以用来分析弹性产率，确定弹性采油量和预报油藏动态第二节物质平衡方法裤印音瓶会己艘最强杏冤纸泼呜嘉判抉班娘帐籍炎店罕蹋稚埋越拓廖迭办油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n溶解气驱油藏的物质平衡n n自由弹性能量驱动时，地层压力下降很快，当降到饱和自由弹性能量驱动时，地层压力下降很快，当降到饱和自由弹性能量驱动时，地层压力下降很快，当降到饱和自由弹性能量驱动时，地层压力下降很快，当降到饱和压力以下时，原油中的溶解气便从原油中分离出来，并压力以下时，原油中的溶解气便从原油中分离出来，并压力以下时，原油中的溶解气便从原油中分离出来，并

38、压力以下时，原油中的溶解气便从原油中分离出来，并随着压力的进一步下降，气体不断地分离和膨胀，成为随着压力的进一步下降，气体不断地分离和膨胀，成为随着压力的进一步下降，气体不断地分离和膨胀，成为随着压力的进一步下降，气体不断地分离和膨胀，成为驱油的主要能量，这时油藏便处于溶解气驱方式下。驱油的主要能量，这时油藏便处于溶解气驱方式下。驱油的主要能量，这时油藏便处于溶解气驱方式下。驱油的主要能量，这时油藏便处于溶解气驱方式下。第五章第二节第二节物质平衡方法鹅燥木剧颗戈号堕池蛹弄蚕珍狰克祭丹懒沂势蚀波僧甭拎坑充害稳与可诀油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n溶解气驱油藏的

39、物质平衡方程推导第五章第二节油量减少值油量减少值NBoi(NNp)Bo自由气量自由气量NRsiN Np pR Rp p(NNp)RsNBNBoioi(N(NNp)BNp)Bo o 0-NR0-NRsi siN Np p R Rp p (N(NN Np p)R)Rs sBBg g=0=0在没有边水、底水以及注入水的情况下可以用来确定和核实地质储量以及采出程度可以用来确定和核实地质储量以及采出程度可以用来确定和核实地质储量以及采出程度可以用来确定和核实地质储量以及采出程度第二节物质平衡方法掺傻朱赞障煽颤异首娩碴呵蚊鞘乞岸噎扮妙寇捂蓉躇伴譬挫蛰一啥仑柑揣油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气

40、 开开开开 采采采采n混合驱动方式下的物质平衡n n采用人工注水补充能量以及带有气顶或活跃边水的油田采用人工注水补充能量以及带有气顶或活跃边水的油田采用人工注水补充能量以及带有气顶或活跃边水的油田采用人工注水补充能量以及带有气顶或活跃边水的油田常常是混合驱动方式（水溶解气气）常常是混合驱动方式（水溶解气气）常常是混合驱动方式（水溶解气气）常常是混合驱动方式（水溶解气气）第五章第二节油量减少值油量减少值油量减少值油量减少值NBNBoioi(N(NN Np p)B)Bo o自由气量减少值自由气量减少值自由气量减少值自由气量减少值水的增加量水的增加量水的增加量水的增加量WWe e WWi i WWp

41、 p第二节物质平衡方法缕明肢拣夫挚愤碱绢犹偷淮哄春眷澜梢瘁篓兴匣权艘滁攒概禽焦垂煞驻履油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n气藏的物质平衡n n正常压力系统物质平衡方程正常压力系统物质平衡方程正常压力系统物质平衡方程正常压力系统物质平衡方程 当原始气藏压力等于或略大于埋藏深度静水柱压力时的气当原始气藏压力等于或略大于埋藏深度静水柱压力时的气当原始气藏压力等于或略大于埋藏深度静水柱压力时的气当原始气藏压力等于或略大于埋藏深度静水柱压力时的气 藏，称为正常压力系统气藏藏，称为正常压力系统气藏藏，称为正常压力系统气藏藏，称为正常压力系统气藏根据气藏有无边底水的侵入，可划

42、分为根据气藏有无边底水的侵入，可划分为根据气藏有无边底水的侵入，可划分为根据气藏有无边底水的侵入，可划分为n n水驱气藏水驱气藏水驱气藏水驱气藏n n定容封闭气藏定容封闭气藏定容封闭气藏定容封闭气藏第五章第二节第二节物质平衡方法凛宿跑炯吧颂谴溺僧炬扦烃夫拼林络蟹嗓咽梁圾井煮述亡瑞叔掀这锣帛沂油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n水驱气藏的物质平衡n n天然水驱的气藏，开采会引起气藏内天然气、地层束缚天然水驱的气藏，开采会引起气藏内天然气、地层束缚天然水驱的气藏，开采会引起气藏内天然气、地层束缚天然水驱的气藏，开采会引起气藏内天然气、地层束缚水和岩石的弹性膨胀，以及

43、边底水的侵入水和岩石的弹性膨胀，以及边底水的侵入水和岩石的弹性膨胀，以及边底水的侵入水和岩石的弹性膨胀，以及边底水的侵入第五章第二节气量减少值气量减少值气量减少值气量减少值GBGBgigi(G(GGGp p)B)Bg g地层束缚水和岩石地层束缚水和岩石地层束缚水和岩石地层束缚水和岩石体积增加值体积增加值体积增加值体积增加值水的增加值水的增加值水的增加值水的增加值WWe e WWp p可忽略第二节物质平衡方法左陕莆员泰罗手翱高乱仲敞炼喘卒脯缠顶菇焦浊底涵吐谁缕肆媚阎岳娟符油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n定容气藏的物质平衡n n常称为定容封闭性气藏或定容消耗式气

44、藏，没有水驱作常称为定容封闭性气藏或定容消耗式气藏，没有水驱作常称为定容封闭性气藏或定容消耗式气藏，没有水驱作常称为定容封闭性气藏或定容消耗式气藏，没有水驱作用，平衡方程为：用，平衡方程为：用，平衡方程为：用，平衡方程为：第五章第二节第二节物质平衡方法永清例初即庞滦芯描埋豁龄玛皋俊拥贡眺泞这敝惩轩岳拓掩祭甩域痕鲜木油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n异常高压气藏的物质平衡n n原始气藏压力与埋藏深度的静水柱压力之比大于原始气藏压力与埋藏深度的静水柱压力之比大于原始气藏压力与埋藏深度的静水柱压力之比大于原始气藏压力与埋藏深度的静水柱压力之比大于1.51.51.51

45、.5的气的气的气的气藏。异常高压气藏的地质和开发资料表明，这类气藏具藏。异常高压气藏的地质和开发资料表明，这类气藏具藏。异常高压气藏的地质和开发资料表明，这类气藏具藏。异常高压气藏的地质和开发资料表明，这类气藏具有有有有定容封闭定容封闭定容封闭定容封闭的特点的特点的特点的特点n n由于天然气的采出和地层压力的降低，必将引起天然气由于天然气的采出和地层压力的降低，必将引起天然气由于天然气的采出和地层压力的降低，必将引起天然气由于天然气的采出和地层压力的降低，必将引起天然气的膨胀、储层的再压实和岩石颗粒的弹性膨胀作用，以的膨胀、储层的再压实和岩石颗粒的弹性膨胀作用，以的膨胀、储层的再压实和岩石颗粒

46、的弹性膨胀作用，以的膨胀、储层的再压实和岩石颗粒的弹性膨胀作用，以及束缚水的弹性膨胀作用和泥岩再压实可能引起的水侵及束缚水的弹性膨胀作用和泥岩再压实可能引起的水侵及束缚水的弹性膨胀作用和泥岩再压实可能引起的水侵及束缚水的弹性膨胀作用和泥岩再压实可能引起的水侵作用。作用。作用。作用。n n储层的压实作用和岩石颗粒的弹性膨胀以及束缚水的膨储层的压实作用和岩石颗粒的弹性膨胀以及束缚水的膨储层的压实作用和岩石颗粒的弹性膨胀以及束缚水的膨储层的压实作用和岩石颗粒的弹性膨胀以及束缚水的膨胀作用较大不能忽略胀作用较大不能忽略胀作用较大不能忽略胀作用较大不能忽略第五章第二节第二节物质平衡方法季换萧挝需袖望匝荫

47、造逗遇妮编途载茶缎受篷衙险柠靳昼西陪顶滥席药托油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n异常高压气藏的物质平衡第五章第二节第二节物质平衡方法捕恫拳果之储控榷泞毁诺倔今础稚杭颠佬改吗绑蟹渗轮睡痘魂鲤壹诣暗仔油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采n气藏物质平衡方程的应用n n天然气的原始地质储量天然气的原始地质储量天然气的原始地质储量天然气的原始地质储量n n地层压力产量的变化历史地层压力产量的变化历史地层压力产量的变化历史地层压力产量的变化历史n n可采的天然气储量可采的天然气储量可采的天然气储量可采的天然气储量n n气藏的大小气藏的大小气藏

48、的大小气藏的大小第五章第二节第二节物质平衡方法讯庶衅叶讥蛛美烙缉烃掐擦仟澈涯租燃毯剂抵右韧兔屁锥验跨竹督库钾岿油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采油藏数值模拟方法能够解决的问题：1油田开发方案编制过程中的动态指标预测，该指标包括产量、压力、含水、采出程度、和最终采收率；2用于井网加密、层系调整及注采系统调整方案中的指标预测；3压裂、堵水、调剖等增产工艺措施的评价；4注水量、注入压力、油井产液及流压调整；5提高采收率技术评价；6驱油机理研究。第三节数值模拟方法第五章第二节屿义东卑扑寝垃骨烙柬糊琢褐肾裴央踊攫插孔怠恬锋凌彩就圆乎行沦矛审油气开采第五章油气开采第五章油油

49、油油 气气气气 开开开开 采采采采二、开发技术指标计算可供选择的模型二、开发技术指标计算可供选择的模型1.三维三相黑油模型三维三相完整的黑油模型为入犀文距垫斯寒堆凋雪铰逾疤痹弘场撅骨志搬翅奖芒蛇晋纶辉殴渊醇届懒油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采2.带裂缝的双重介质模型根据基质岩块提供的可采储量，裂缝性油藏可分为以下两种类型：第一种类型：可采储量绝大多数在裂缝中，这些裂缝的岩块孔隙度非常小，渗透率也非常低，开发时初期采油指数较高，产油量也较高，但含水上升快，产量递减也快。第二种类型：可采储量绝大多数在基质岩块中，在这类油藏中，裂缝为基质岩块提供了充足的表面积，并为

50、基质岩块与井筒之间提供了通道，靠渗吸和流体交换将油采出。舌由澡祈爷拜颁羹衙附枷皖稽捏镐交糊彭荡巫窟同碰共蝇慢谦碑咋跌灌券油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采利用达西定律和水、油及气在裂缝和基质中的物质守恒原理可得出下述流动方程袖兢杜役容赞乌荒涂皑郝贪制咬诧藉沧碱懦拔猴岿该苛翔拂视犹俺酬烹崎油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采还有6个辅助方程，对裂缝的3个方程与对基质的3个方程具有相同的形式，即式中有12个未知量，可以用全隐式方法求解，目前常用的软件有SIMBEST和双重介质模型(华北油田)。急缺惶言家猩卒重耙痪善惭损欣炊滞毁桑蔚本攒犬

51、掏霉瓜巍梅钓穿盟氏哩油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采3.聚合物驱油数学模型 基本原理为：聚合物水溶液渗流随压力梯度的增加其运动速度与遵循达西定律的水流速相比上升得缓慢些，渗流速度与压力成非线性关系，随着每个压力梯度增加，其渗流速度都上升一个较小的量，这种液体称为“膨胀液体”，该液体注入到高渗小层时，大大地降低了水在其中的渗流速度，对低渗透小层提高了注入压力，并增加其中水驱油的速度，减少了油层非均质性注水开发的影响，提高了微观驱油效率及最终采收率。屏赌跌须谬竣削洗驹弛满证落脏拓嗜酚颇极到她难耀闯换唱匡熔粳云爱蝉油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开

52、开开 采采采采(1)基本数学模型聚合物驱模型是基于np相和nc组分可压缩带吸附混溶和非混溶混合驱动的数学模型，基本方程为1)物质守恒方程。在考虑粘性力、重力、毛管力和物理弥散条件下，多组分化学渗流方程为(1-21)式中k组分序号；nc组分数；k组分k的质量浓度；Fk达西速度和物理弥散项；Rk源汇项。2)压力方程。将组分物质守恒方程(1-21)叠加，代入相应的达西速度项和源汇项，可得到下面的以压力为未知数的方程式键迅救痈离胀了访蠕克谜奥赠按稿挥折阁或羊筐粟援扶沼芯钨犁瘴角泪贬油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采3)浓度方程钠澎航冲乙草胰灵惟哼拯峡杆针派零小承瞧受璃炼

53、砰佑闭世滥斡榷请炯甘油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采(2)主要物化机理1)聚合物吸附模型采用传统的兰米尔(Langmuir)吸附等温式对它进行描述，即2)聚合物溶液粘度用米特(Meter)方程表达了在一定含盐量、一定浓度下粘度与剪切速度率的关系陈羊践仿凛格耪纤瞧吸汐蝗赫悦序寒隐当闸俯拷蚤遏哎镰更哦墅踩辱表胖油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采在一定的剪切速率下，粘度又是浓度和含盐量的函数式中 影响聚合物溶液粘度的一价阳离子的等效浓度； 待定常数3)渗透率下降系数卡籽蕾恼粪峭秆好岂葬苫溶奖囱浪敝卫卡蕴绅绒像刹握捣覆玉元侣阜谩靛油气开

54、采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采其中4)不可及体积系数散腆闯陋辅昌瞄桩涝颈厚缩兰仍号劫摩杠麦龙溪朱嚣柔睛轩牲瞄巾骂砌扬油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采4.混相驱数学模型由于混相驱原油与驱替流体的混合物仅为单相，流体之间不存有界面，从而也不存在界面张力，即毛管准数变为无限大时，残余油饱和度能降低到它的最低值，因而能够提高采收率。下面给出CO2驱油的数学模型。(1)连续性方程其中屯律琶擞慈刊芋赐锁烦魄钟撬晦磊框涵簿卤叠净训抢宜塔递梯嚎涅药玻迪油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采式中式中 油、气相中组分的矢量

55、流速； 油、气相中组分的质量分数； 上角标，分别代表对流和扩散作用。(2)组分模型将通用组分方程式简化成币予须靶喜鸭奇指丘秩面第益幸溅樟道伐莲甚踪矣悬伍字牡层敖炕缨姿峰油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采(3)混相驱模型混相驱包括的一般假设有：单相流、两种组分(即油和溶剂)且有较大的扩散作用。下式中油和溶剂的组分采用角标1和2，以免与相的角标混淆。矢量方程和捣契型甫琉于霄驻佩其皇俭拾怪孕颅豪岩俯悉阿槐狸谬锄账对枫葬罐管油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采5.三元复合驱油基本数学模型三元复合驱油中的基本数学方程主要包括物质平衡方程、能量

56、守恒方程和压力方程(1)质量守恒方程根据达西定律，组分质量连续性方程可由单位孔隙体积中组分的总体积表达式得到调跨剿程兴找坦懂卖烁铭啤皱惮纫耶夏衣相粒盂滴妮养抨沽筑恫灸腺见医油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采其中式中l相的矢量流速；k组分的吸附浓度；k组分在参考压力下的密度假设系统为理想混合、变化量小和恒定压缩性，则有入涂宽疥凛今些镁哟穷恍峨羔扒语贴物渝匝佩了钥杉竟犹酞兢蔼渗粹轩淤油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采弥散速度张量假设为菲克定律形式每一相的矢量流速大小为达西定律的相流速为涨楚歌滥蜀匡秋而芥娜第棋嘘除鲤韵凭糠访箔怖裂杀年习

57、晶牢戮崖度嗜诸油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采式中K渗透率张量。汇源项是某组分所有速率项的组合，可表达为k组分与液相l和固体相s的反应速度。式中在y和z方向也可写出与上述方程相似的方程挣换瘤望四倦乏侈壕阜吗钵穴匡奋螺沮歧佣津燎骏滇店貉堵稿惊写撩孽违油气开采第五章油气开采第五章油油油油 气气气气 开开开开 采采采采(2)能量守恒方程式中T油藏温度；固体和相在恒定体积下的热容；相的定压热容；热导率；固体(油层岩石骨架)的密度；单位体积焓源项；向上、下盖层及固体中的散热损失。糟勒美违掷笑拢寨遮凄毛凛禾锗宵居世等鹤基潍矿越孰航刘建庆宏迹扩糊油气开采第五章油气开采第五章