油藏工程与动态分析课件

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1、高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法第一讲：一些基本概念1什么是实用油藏工程？4第一章储层流体高压物性参数计算2实用油藏工程的内容是什么？3任何学习实用油藏工程？.1油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法讲在前面：1学习什么：什么是油藏工程？什么是高等油藏工程？其主要任务是什么？其特点是什么？2学习内容(学习目的)：为什么要学习高等油藏工程？3什么时间学习：即学习时间安排？4如何学习：学习方法研究？2油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法 油藏工程 是一门认识油藏，运用现代综合性科学技术开发油气藏的学科。它不仅是方法学，而且是带有战略性的指导油田开发

2、决策的学科。 高等油藏工程 是我们学院由成绥民教授、林平一教授提出来的。学习什么：什么是油藏工程？什么是高等油藏工程？其主要任务是什么？其特点是什么？油藏工程的主要任务： 从整体上认识和控制油气藏，综合分析来自油藏地质、油藏物理、测井和试井等方面的成果，结合油气藏的实际生产资料，对油气藏中发生的各种变化从开发的角度进行评价、作出预测，并根据这种预测提出相应的技术措施，以提高油气藏的采收率。3油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法 油气田开发的特点油气田开发的特点 (A) (A) 油藏的认识不是短时间一次完成的，需经历长期的由油藏的认识不是短时间一次完成的，需经历长期的由粗到

3、细、由浅入深、由表及里的认粗到细、由浅入深、由表及里的认识过程。识过程。 (B) (B) 油气田是流体的矿藏，凡是有联系的油藏矿体，必须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。视作统一的整体来开发。 (C) (C) 必须充分重视和发挥每口井的双重作用必须充分重视和发挥每口井的双重作用生产与信生产与信息的效能息的效能。 (D) (D) 油田开发工程是知识密集、技术密集、资金密集的工业。油田开发工程是知识密集、技术密集、资金密集的工业。学习什么(续)：4油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法学习内容(学习目的)：为什么要学习高等油藏工程？(1)实用油

4、藏工程与动态分析方法上的全部内容：包括流体物性、岩石物性、储量计算、井网密度计算、压力系统分析、物质平衡方法、油田开发动态分析、油田产量递减规律分析以及临界产量的确定分析等等。(2)介绍一些新的研究成果:注水井单井优化配注以及油气井单井最优化配产等等。5油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法什么时间学习：即学习时间安排？(2)30学时学习书本：流体物性2、岩石物性3、热力学条件分析2、储量计算3、井网密度计算4、压力系统分析2、物质平衡方法4、油田开发动态分析4、油田产量递减规律分析4以及临界产量的确定分析2。(3)4学时学习新的研究成果：水驱效果评价技术2、气井单井最优化

5、配产等等2。(1)总学时：40学时；分布于1620周，8学时/周。前言2学时，考试2学时，机动2学时；30学时学习实用油藏工程与动态分析方法；4学时学习新的研究成果。6油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法第一章 储层流体高压物性参数计算首先得弄清一些概念：3哪些是储层流体高压物性参数？1什么是储层流体？2什么是储层流体高压物性？4为什么是储层流体高压物性参数计算？7油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 1什么是储层流体？储层是指具有孔隙性和渗透性、油气能在其中流动的岩层叫储集层，简称储层。储层流体是指油气藏中存在的主要流体，它

6、们就是通常所指的油、气、水。储藏有石油的储集层叫储油层，简称油层；储藏有天然气的储集层叫储气层，简称气层；同时储藏有石油和天然气的储集层叫储油气层，简称油气层；同时储藏有石油、天然气和水的储集层叫储油气水层，简称油气层；等等。8油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 什么是储层流体高压物性？储层流体物性是指储层内流体的物理化学性质及其在地层条件下的相态和体积特征。储层流体高压物性是指储层内流体在地层条件下（高温、高压条件下）的物理化学性质。由于原油、天然气以及地层水都不是单一物质，而是混合物。因此，它们都不可以采用固定的模式去评价。所以，只有“具体问

7、题具体解决”。9油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 哪些是储层流体高压物性参数？它们主要是指流体的粘度、相对密度、体积系数、压缩系数、分子量、天然气的偏差因子、原油的溶解油气比和两相体积系数等等。10油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 为什么要进行储层流体高压物性参数计算？对储层流体物性的评价是油气藏工程研究中的首要环节，也是最重要的环节。由于储层流体物性参数是油气藏的重要参数，因此，在可能的情况下，应当在实验室中进行测定。然而，在实际油田开发和生产过程中不易获得更多的实际测定数值，尤其是新近开发的

8、油气藏，因此采用以“最少的、最容易收集的资料来较为准确地估算储层流体物性参数”就显得十分必要了。11油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 为什么要进行储层流体高压物性参数计算？依据储层流体物性的参数是压力、温度、油气相对密度以及其组成组分的函数，在对比分析研究的基础上，从国内外的许多相关经验公式中，筛选出了一套最佳的经验公式，用来计算储层流体的高压物性参数。12油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节 地层天然气的物性参数计算 地层天然气主要是指干气气藏气体、凝析气藏气体和煤层气气体，其高压物性参数

9、包括天然气的偏差因子、压缩系数、体积系数和粘度。一、天然气的偏差因子1拟临界压力ppc和拟临界温度 Tpc的计算 计算方法一：组分分析方法公式(1-1)、(1-2)、(1-3)13油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节 地层天然气的物性参数计算一、天然气的偏差因子计算方法二：相关经验公式方法干气(1-4)、(1-5)凝析气(1-6)、(1-7)14油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节 地层天然气的物性参数计算一、天然气的偏差因子1拟临界压力ppc和拟临界温度 Tpc的计算 注意：上式是对于

10、纯天然气适用，而对于含非烃CO2、H2S等可以用Wichert和Aziz修正。公式(1-8)(1-12)15油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节 地层天然气的物性参数计算 一、天然气的偏差因子2拟对比压力PPr和拟对比温度TPr的计算对比参数就是指某一参数与其应对应的临界参数之比：即3天然气偏差因子Z的计算定义：天然气偏差因子Z的计算是指在某一压力和温度条件下，同一质量气体的真实体积与理想体积之比值。Dranchuk和Purvis等人通过拟合Standing-Katz图版获得了如下的相关公式。即公式(1-15)所示的6参数公式(需迭代)；还

11、提出了计算偏差因子Z的如下牛顿迭代法。16油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节 地层天然气的物性参数计算二、天然气的压缩系数天然气的压缩系数就是指在恒温条件下，随压力变化的单位体积变化量，即经过一系列的推导，可以获得如下的表达式：17油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节 地层天然气的物性参数计算三、天然气的体积系数天然气的体积系数就是指在地层条件下，某一摩尔气体占有的实际体积，除以在地面标准条件下同样摩尔量气体占有的体积，由下式表示：在实际计算时，通常取Zsc=1.0，而当Psc=0.1

12、01MPa，Tsc=293K时，由上式得：18油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节 地层天然气的物性参数计算四、天然气的粘度Lee和Gonzalez等人根据四个石油公司提供的8个天然气样品，在温度为37.8171.2和压力为0.10155.16MPa的条件下，进行粘度和密度的实验测定，利用测定的结果得到了如下的相关经验公式： 19油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第一节 地层天然气的物性参数计算四、天然气的粘度其中：20油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物

13、性参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算 地层原油的高压物性参数包括原油饱和压力、溶解气油比、压缩系数、体积系数和粘度。一、原油饱和压力 原油饱和压力系指在地层条件下，原油中的溶解气开始分离出来时的压力。21油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算Glaso于1980年根据北海6个油藏的26个和其他的19个流体的pVT分析样品，按照Standing的研究方法，获得：其中：22油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算二溶解气油比在地层条件下的原油溶

14、解有天然气，单位体积原油中天然气溶解量称为天然气溶解度，也称为溶解气油比。Beggs给出了一种经验公式：23油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算二溶解气油比(1) 当ppb时(2)当ppb时24油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算三原油压缩系数在地层条件下每变化1MPa压力单位体积原油的体积变化率。 Vaquez和Beggs给出了一种用于估算泡点压力以上的经验公式：25油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物

15、性参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算三原油压缩系数 Vilena-Lanzi给出了一种用于估算泡点压力以下的经验公式26油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算四原油地层体积系数 (1)原油地层体积系数为采出地面条件下1m3的脱气原油体积所占有的地层原油体积量，即： Standing给出了一种根据溶解油气比、溶解气的相对密度、脱气原油的相对密度以及油藏温度等估算。Beggs以方程的形式给出了Standing的估算地层原油体积量的经验公式：27油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性

16、参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算四原油地层体积系数当ppb时28油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算(2)原油的两相体积系数（总体积系数） 原油的总体积系数是指当油层压力低于饱和压力时，地层中原油和析出气体的总体积与它在标准状态下的体积之比 。经过一系列推导得原油的两相体积系数为：29油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算 Glaso利用北海油田和其他地区的pVT分析资料，由回归分析法获得的相关经验公式：30油藏工程与动态分析高等油藏

17、工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算五原油粘度的计算 (1)Egbogah给出了计算压力小于或等于饱和压力的脱气原油的粘度： (2)Beggs和Robinson给出了含溶解气的原油与脱气原油粘度之间的关系：31油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第二节 地层原油的物性参数计算五原油粘度的计算 (3)当压力高于饱和压力时，Vazques和Beggs给出了下式：32油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第三节 地层水的物性参数计算 地层水的高压物性参数包

18、括溶解气水比、压缩系数、体积系数和粘度。一、溶解气水比McCain提出了一个用来估算溶解气水比(Rsw)的关系式：33油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第三节 地层水的物性参数计算关于系数A、B、C值：关于其它符号说明见第12页34油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 二 地层水的等温压缩系数 地层水的等温压缩系数取决于压力、温度、溶解气水比以及地层水的矿化度，即：关于其它符号说明见第12页其中：35油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 三 地层水的体积

19、系数McCain提出了一个用来估算地层水的体积系数的关系式：关于其它符号说明见第13页其中：36油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 四 地层水的粘度关于其它符号说明见第13页(1) McCain提出了计算大气压和油藏温度下水的粘度的关系式：37油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 四 地层水的粘度(2)在油藏条件下的地层水的粘度为：当地层压力小于68.95MPa时，其精度为96%38油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 四 地层水的密度(1)在油藏条件下，

20、确定纯水密度的相关经验公式为：(2) 若考虑矿化度的地层水的密度： 39油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 第四节 凝析气藏露点压力和气井凝析水产量的计算一、凝析气藏露点压力 Nemeth 和 Kennedy 提供了如下的经验公式：关于其中的Ai等参数见14页。40油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算 二 气井的水气比气井凝析水的产量可由如下的经验公式计算：其它符号请见第15页。41油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第二章 储层岩石物性参数估

21、算及实测数据处理 油藏是由储层岩石和流体所组成，因此，储层岩石应该与流体同等重要。即储层岩石物性资料是进行油气藏评价和编制油气田开发方案必不可少的重要参数。第一节 油藏孔隙度统计分析 众所周知，岩石孔隙度是衡量岩石孔隙空间储集油、气、水等流体能力的一个重要参数。其定义为岩石本身的孔隙体积与岩石体积之比。42油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 陈元千根据我国大庆等地四个油田37块岩心的孔隙度的测定数据，建立起了如下的校正相关经验公式：算术平均:厚度加权平均:43油藏工程与动态分析第二节 实测油藏岩石渗透率数据处理 众所周知，岩石渗透率是储

22、层岩石允许流体通过能力的一个重要量度，它是储层评价、产能计算、动态预测和采收率估算的一个重要参数。高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 一 气测渗透率的数据处理及校正 根据达西定律和气体质量流量的连续性方程，可得气测渗透率的表达式为：44油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 当在地面常温低压下，利用空气测试岩样的渗透率时，考虑到Z=Zsc=1.0, T=Tsc 和 =air,上式可化为(若采用SI制基本单位)：45油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据

23、处理 二、计算渗透率的变异系数及平均值 1 渗透率变异系数 在图的直线上引出了累积频率等于50%所对应的渗透率数值，并由下式可以计算出渗透率变异系数。46油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 计算平均渗透率 (1) 对于正态分布,算术平均： 厚度加权平均: 47油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 计算平均渗透率 (2) 对于对数正态分布，用几何平均计算法： 48油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 (3) 对于其它分布

24、，采用调和平均法： （4）概率平均渗透率 K5049油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 3 渗透率级差与突进系数 渗透率级差：最大的渗透率与最小的渗透率之比。即： 突进系数 ：最大的渗透率与平均的渗透率之比。即：50油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第三节 岩石压缩系数估算一、岩石有效压缩系数 岩石的有效压缩系数，又称为岩石的有效孔隙体积压缩系数，它的定义为，在恒温条件下每改变单位压力单位孔隙体积的变化率，表示为： 51油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法

25、储层岩石物性参数估算及实测数据处理 1 胶结砂岩的有效压缩系数 2 胶结灰岩的有效压缩系数 52油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二、岩石压缩系数 岩石压缩系数的定义为，单位岩石外表体积下，其孔隙体积随地层压力的变化率，表示为： 二者的关系为（岩石有效压缩系数与岩石压缩系数的关系）：53油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 三、计算总压缩系数 岩石的总压缩系数定义为，压力每下降1 MPa,从单位孔隙体积的岩石中，依靠弹性能量所能排除的流体体积，即： 54油藏工程与动态分析高等油藏

26、工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第四节 相对渗透率曲线的计算 相对渗透率曲线是油气田开发中最重要的基础数据之一，它被应用于油气藏数值模拟，水驱油动态分析与预测等许多方面。在一般可能的情况下，油气田都采用实验测定方法等直接方法获得相对渗透率曲线。但是，要获得比较成功的相对渗透率曲线并非易事。在缺乏一定的设备和技术的情况下，采用一些比较好的计算方法也是可以的。55油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 一、两相相对渗透率的经验公式 存在许多计算两相相对渗透率或者相对渗透率曲线的公式，例如 Corey对于水湿砂

27、岩的油气两相系统，提出的相关经验公式为：56油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 又例如 Wahl等人，基于砂岩油田的矿场测量数据，提出了计算气油相对渗透率比的相关经验公式为：其它方法参见第23页57油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 最值得一提是第25页中介绍的两相相对渗透率的经验公式： (2-41)58油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 (2-42)(2-43)59油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方

28、法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 (2-44)(2-45)60油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 (2-46)(2-47)61油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 (2-48)(2-49)注意：公式2-49等号的左边！62油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 (2-50) 根据研究和实际应用表明，利用公式（2-41）-（2-50）式计算出的两相相对渗透率具有较好的效果。63油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态

29、分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 表2-1 经验公式的适用条件 公式流体系统数据点数岩性润湿性（2-41）（2-42）（2-43）（2-44）（2-45）（2-46）（2-47）（2-48）（2-49）（2-50）油和水油和水油和水油和气油和气油和水油和水油和水油和气油和气361478100082276657197593273227砂岩和砾岩砂岩和砾岩砂岩和砾岩砂岩和砾岩砂岩和砾岩灰岩和白云岩灰岩和白云岩灰岩和白云岩灰岩和白云岩灰岩和白云岩水湿油湿和中性任意任意任意水湿油湿和中性任意任意任意64油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处

30、理 二、三相相对渗透率的相关经验公式 Wyllie 和 Ganlner 对于水湿的分选性好的非胶砂岩层，提出了如书上(2-51) (2-52) (2-53)的三相相对渗透率的相关经验公式 。 对于胶砂岩层、鲕壮灰岩或孔穴灰岩， Wyllie 和 Ganlner提出了如书上(2-54) (2-55) (2-56)的三相相对渗透率的相关经验公式 。65油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 三、实例第2829页 表2-2 图2-3 是一个关于油水两相相对渗透率的实例:即第28页的例1，某一油层属水湿砂岩油层，其.计算油水两相相对渗透率曲线66油

31、藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 三、实例第2830页 表2-4 图2-5 也是一个关于油气两相相对渗透率的实例:即第28页的例2，某一油层属水湿砂岩油层，其.计算油气两相相对渗透率曲线67油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第五节 油水两相相对渗透率曲线的归一化处理 我们知道，对于一个具体的油藏，可以获得许多条相对渗透率曲线，而且它们彼此各不相同。因此，如果随意选择某一岩样的相对渗透率曲线作为整个油藏的代表而用于油藏工程和油藏数值模拟等方面的计算是不合理的。陈元千提出了油水两相

32、相对渗透率曲线的归一化处理方法。68油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第五节 油水两相相对渗透率曲线的归一化处理 一、方程的建立油水标准化相对渗透率的定义及表达式： 其中：69油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 其符号参见第31页、方法的应用参见第32-34页同时，可获得：两边取对数后可以得：70油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第六节 毛管压力曲线特征参数计算 毛管压力是在多孔介质的微细毛管中，跨越两种非混相流体弯曲

33、界面的压力差，其数学表达式为：71油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二、压汞法的基本原理 必须对非湿相流体施压，才能将它注入到岩芯的孔隙中去。所加的压力就是附加的毛管压力。随着注入压力的不断增加，水银就不断进入较小的孔隙。一、什么是毛管压力曲线？ 毛管压力曲线就是毛细管压力与湿相饱和度的关系曲线。72油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二、毛管压力曲线的归一化处理 1 储层J函数的生成 根据同一储层所测定的多块岩样的毛管压力曲线资料，以及各岩样的渗透率和孔隙度值，用J函数73油

34、藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 平均毛管压力曲线的确定 根据储层的平均孔隙度、 渗透率以及束缚水饱和度，利用上面回归出的J函数的表达式则可反求储层的平均毛管压力曲线，即74油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 三、压汞资料的数字特征1 常用特征值（1）入门压力Pd：入门压力又称排驱压力或阈压，它是指孔隙系统中最大连通孔喉的毛管压力，在数值上等于沿毛管压力曲线的平坦部分作切线与纵轴相交的值。入门压力越小，表明连通孔喉半径越大，储集层连通性越好。75油藏工程与动态分析高等油藏工程

35、：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 （2）饱和度中值压力Pc50：饱和度中值压力是指饱和度为50%时对应的注入曲线的毛管压力，这个数值反映了两相流体各占一半时的特定条件。当孔隙中充满油、水两相时，可以用 Pc50的值来衡量油的产能大小。（3）最小非饱和孔隙体积Smin：最小非饱和的孔隙体积Smin 表示当注入水银的压力达到压汞仪最高压力时，没有被水银侵入的孔隙体积百分数。76油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 将注入最大压力降低到压汞仪的最小压力时，从样品退水银的总体积与同一压力范围内注入岩样的水银总体积的比

36、值称为水银退出效率，即（4）退出效率Wg：77油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 正态分布特征值 在压汞资料的正态频率曲线上，可以对孔喉大小分布的资料进行统计处理，引用其特征值供对比、分析及数学处理之用。这些量度包括：（1）中值（D50），即孔隙分布处于最中间的孔隙直径，它可以反映岩石的渗透性。显然其值越大，渗透性能越好。主要倾向量度78油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 （2）均值（Dm），是孔隙大小总平均的量度，可以用下面两式之一进行计算：（3）峰值（dm），是最常出现的

37、孔隙直径，即频率曲线的峰。79油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 （4）孔隙的分选系数（Sp），是样品中孔隙大小标准偏差量度。Sp值越小，则大直径的孔隙越均匀。其计算公式为：分散度的量度80油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 （5）相对分选系数（Sm），相对分选系数的定义为分选系数Sp与均值Dm的比值，其值可以用来表征孔隙大小分布的均匀程度。峰度的量度（6）峰态（Kp）， 是峰度程度的量度，也就是孔隙分布中尾部孔隙直径展幅与中央部分孔隙直径展幅的比值： 81油藏工程与动态分析高等

38、油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 3 地质混合经验分布的数字特征主要倾向量度（1） 均值（Dm）是孔隙大小总平均的量度分散度的量度 （2） 均方差（分选系数或标准） 主要倾向量度 它是孔隙大小分散程度的量度，不对称性的量度。其值越大，孔隙大小就越不均匀。82油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 它是指孔隙大小分布不对称性的量度。 Sk值越大，孔隙大小分布曲线图上的主峰位值就越大，大孔道所占的比例越高和越集中。 （4）变异系数C 它在一定范围内和一定程度上可反映孔隙结构的优劣。（3）偏度（Sk）：83油

39、藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 （1）孔隙结构微观均质系数（）它是作为定量描述孔隙结构均质程度的参数。 4 其他数值特征（2）孔隙几何因子Ge： 84油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 2 渗透率贡献值图 四、孔隙大小分布图与渗透率贡献值图1 孔隙喉道的频率直方分布图第40页 图2-5。第40页 图2-6。85油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 五、油水过渡带高度的计算 把室内获得的入门压力和平均束缚水对应的毛管压力转换

40、成油藏条件下对应的数值：问题：如何转换？86油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 五、油水过渡带高度的计算然后求出对应的自由水面以上的高度：由此得油水过渡带高度87油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 第七节 储层岩石的敏感性评价 首先，我们应该必须知道在钻井、完井、投产、注水、酸化、压裂等等油井的施工作业中，都可能对地层产生不同程度的损害，使地层岩石流动通道发生改变，影响油井生产。其中储层岩石的敏感性（速敏、水敏、盐敏、酸敏、碱敏）就是原因之一，储层岩石的敏感性评价就是当今的主要研

41、究内容。88油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 一、流速敏感性评价1 实验原理 首先必须在不同的注入速度V下，获得其渗透率K，绘制K/KL与速度V的关系曲线。89油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 一、流速敏感性评价2 数据处理(1)作图:绘制或者关系曲线(2)确定临界流速(3)判断速敏程度若速敏程度强速敏程度弱速敏程度中90油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二、水敏性评价1 实验原理 在不同的盐度下（地层水、半地层水、

42、蒸馏水），绘制水敏指数Kw/Kf与盐度的关系曲线。 如果得到某一储层较多岩心的Kf和Kw，则可将其值绘在双对数图上（如图2-8）P42. 91油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 二、水敏性评价2 数据处理(1)计算水敏指数Kw/Kf；(2)判断水敏程度若水敏程度强水敏程度弱水敏程度中92油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 三、盐敏性评价1 实验原理 在不同的矿化度下，获得其渗透率K，绘制K/KL与矿化度CC的关系曲线。93油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法

43、储层岩石物性参数估算及实测数据处理 四、酸敏性评价2 数据处理(1)作图:绘制关系曲线(3)判断酸敏程度若酸敏程度强酸敏程度弱酸敏程度中(2)确定临界pH值对应的pH值(3)计算损害程度及渗透率比(2-107、108)94油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 五、碱敏性评价1 实验原理 在不同的碱度pH下，获得其渗透率K，绘制K/KL与速度V的关系曲线。95油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法储层岩石物性参数估算及实测数据处理 五、碱敏性评价2 数据处理(1)作图:绘制或者关系曲线(3)判断碱敏程度若碱敏程度强碱敏程

44、度弱碱敏程度中(2)确定临界pH值对应的pH值96油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 第三章 地层热力学条件分析 研究的对象是油气藏，通常它是深埋在地下的。因此，油气藏是既承受着压力，而同时又处在地球的温度场中，即油气藏处于一定的热力学条件之下。与此同时，油气藏中的岩石和流体的一些物理和物理化学性质又与这种热力学条件有密切的关系。由此可借助于油气藏的热力学条件来分析和计算油气藏中岩石、流体的性质以及有关的工程分析。97油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 第一节 地层温度 油气藏的温度来自地球的温度场，即由温度很

45、高的热能极大的地心热源向周围散发热而形成的一个温度场。油气藏就处于这样的一个温度场中。在油气藏开发过程中，其温度的变化可以从巨大的地心热源中得到补偿。对于注水井。由于长期大量注水，井底温度可能较低，但其范围一般很小，从整个油藏来看仍可认为温度不变。因此，在开发过程中油气藏中所发生的一切物理化学变化都可以看作是一个等温过程。98油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 一、温度深度关系分析 地壳的恒温带：大多数地区在地表12米深处。在地壳的恒温带以下是地热增温带，地层温度随着埋藏深度的增加而生高。在不同地区，地层温度的生高程度是不同的。为表明地层温度的变化，常

46、使用地温梯度和地温级度的概念。 地温梯度是指地下埋藏深度每增加100m，地层温度增高的度数，可表示为：99油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 地温级度是指地温每增加1，所需埋藏深度的增加值，它是地温梯度的倒数。 若以DT（m/）表示地温级度，则有：公式中的符号详见第47页100油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 1 温度井深关系曲线 温度井深关系曲线：从恒温带温度到井底温度之间的温度曲线。 温度井深关系曲线可用来分析在不同的井筒位置处的情况及其变化规律，帮助确定油井生产或注入层段及流体的类型。 2 温度层深关系

47、曲线 温度层深关系曲线：各储集层的温度由层顶到层底之间的温度曲线。101油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 二、井温曲线的应用1 确定气层出气口的位置 天然气从地层进到井筒内时，生产膨胀吸热作用，致使对应井段的温度下降，在井温曲线上会出现低温异常，异常幅度与产气有关。102油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 2 判断注水井的吸水层位 井中注入水以后，由于吸水层吸入冷（或热）的注入水，则对应层段的井温降低（或升高），在井温曲线上表现出异常。当井内达到热平衡以后，这种异常就会消失。因此，应该在井内 未达到 热平衡的

48、不同时刻进行井温测井。选择的不同测试时间，测试出曲线的异常幅度也不同。103油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 3 确定水力压裂的裂缝高度 无论是使用冷的或热的液体，压裂后对着压开层位的温度都会出现异常。因此，可以利用这种异常，解释压开裂缝的位置及垂直缝的高度，即上下分界限。 (第48页)井温曲线异常的幅度取决于流入裂缝的时间，流体与地层的温度差及停泵后测量的时间。停泵测试前如井中没有反吐现象，裂缝高度（上、下界限）由温度曲线发生急剧变化的地方标出：如有反吐现象，井温分布受到干扰，有时则在变化比较缓的地点标出。104油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用

49、油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 4 其它用途： 除了上述用途外，井温曲线还可用于判断管外窜槽、确定水泥上返高度、检查注水泥的质量、确定套管破裂漏泄的位置等方面，其基本原理大同小异。105油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 第二节 地层压力 地层内流体所承受的压力称为地层压力，有时又称为油(气)藏压力或孔隙压力，在许多情况下，油（气）藏不但与周围的广大水体相连通，而且通常还有水源补给。因此，地层压力常常等于或相当于其埋深的静水柱压力，二者的比值在0.9-1.1之间。在矿场上，常将油（气）藏实测的地层压力与同一深度的静水柱压力之比称为压力系数。对

50、于油藏，当压力系数大于1.2， 称异常高压油藏；当压力系数小于0.8者， 称异常低压油藏。但在自然界中，异常低压油藏极少，异常高压油藏则可经常发现。对于气藏而言，异常高压气藏的压力系数大于1.5。异常高压气藏具有地层压力高、 温度高和储层封闭的特点。 106油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 一、压力深度关系分析 根据牛顿第二定律可以导出压力深度关系曲线的数学表达式。（SI制实用单位）对上式进行求导数后得到压力梯度为：107油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 二、压深关系曲线的应用1 确定地层流体原始界面位置

51、(1)当探井未打穿地层流体界面时：如图3-2(a)所示，井打在底水油藏的顶部，而(b)图则为井打在边水油藏的顶部。(3-7)108油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 采用同样的方法，可以得到确定底水、边水气藏的气水界面位置的关系式采用一系列数学推导，可以得到确定底水、边水油藏的油水界面位置的关系式(3-13)(3-14)109油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 确定油水界面位置的公式为：确定气藏气水界面位置的公式： (3-18)(3-19) (2)当一口探井打在含油(气)区，另一口探井打在含水区，由于油藏的含油

52、区和含水区是一个统一的水动力学系统，因此这两个相连同的区必然在压力梯度图上应该是两个斜率不同的直线段。110油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法地层热力学条件分析 2 判断储集层的压力系统 将油气层分为不同压力系统的主要原因是油气层岩性和构造作用。因此，在利用测压资料判断压力系统时，要充分利用油气藏的地质资料，将油气层的岩性物性变化、断层密封情况以及圈闭类型等资料与测压资料结合起来，通过综合分析，才能作出正确的判断。见第52-53页111油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算第四章 油气藏储量及采收率计算 第一节 容积法计算油气田

53、储量一、油藏地质储量计算储量： 储量丰度：单位含油面积内的储量 单储系数：单位油层有效厚度上的储量丰度 112油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算二、气藏地质储量计算储量： 储量丰度：单位含油面积内的储量 113油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算二、气藏地质储量计算 单储系数：单位油层有效厚度上的储量丰度 114油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算三、凝析气藏地质储量计算凝析气藏天然气的原始地质储量： 凝析油原始地质储量：115油藏工程与动态分析高等油藏工程：实

54、用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算四、裂缝性油藏地质储量计算 储量： 储量丰度：单位含油面积内的储量 116油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算四、裂缝性油藏地质储量计算 单储系数：单位油层有效厚度上的储量丰度 117油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算第二节 单元体积法计算油气田储量一、油藏地质储量计算单元储量： 油藏储量： 118油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算二、气藏地质储量计算单元储量： 气藏储量： 119油藏工程与动态分析高等油藏工程：实

55、用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算三、凝析气藏地质储量计算单元凝析气储量： 单元凝析油储量： 凝析气储量： 凝析油储量： 120油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算四、裂缝性油藏地质储量计算 单元储量： 油藏储量： 121油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算第三节 不稳定试井法计算油气田储量一、压差法计算有界油藏单井储量：单井储量：D1、D2为与油藏边界类型有关的系数 圆形封闭： D1=0.84 D2 =72.10 正方形封闭： D1=0.67 D2 =64.31 恒压边界： D1=1.34 D

56、2 =31.81 122油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算二、压降法计算封闭油藏单井储量 单井储量：其中：m井底流压与时间曲线上直线段斜率。123油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算三、压降法计算封闭气藏单井储量 纵坐标为拟压力时： A1=1；纵坐标为压力平方时： A1=1/gZ；纵坐标为压力时： A1=2Pi/gZ。单井储量: 而 拟压力为:124油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算四、压复法计算封闭气藏单井储量单井储量: 式中：m改进 Muskat 法直线段

57、斜率； D改进 Muskat 法直线段截距。 125油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算第四节 产量递减法计算油气田可采储量 产量递减法是一种利用油气田开发资料预测可采储量的有效方法，适合于处于递减阶段的各种类型油气藏 1、指数递减 采收率为：ER应该为采收率在递减期的增量。E单位换算系数。126油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算2、调和递减 3、直线递减 采收率为：采收率为：127油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算4、双曲递减 5、衰竭递减 128油藏工程与

58、动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算油藏的采收率为： 油藏的采收率(最终采收率)为：129油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算第五节 经验公式法计算油藏可采储量 经验公式计算油藏可采储量是一种利用油藏地质参数和开发资料来评价钻探阶段或开发初期可采储量的简易估算方法，应用该法必须了解各经验公式所依据的油藏地质和开发特征以及参数的确定方法和适用范围。130油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算可采储量： 适用于原油性质好，油层物性好的水驱砂岩油藏。 一、经验公式一 采收率131油

59、藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算二、经验公式二采收率： 可采储量： 适合于原油性质很好的水驱砂岩油藏。 132油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算三、经验公式三 采收率： 可采储量： 适合于水驱砂岩油藏。 KS=h/hs砂岩系数(有效厚度/砂岩厚度)133油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算四、经验公式四 采收率： 可采储量： 适合于水驱砂岩油藏。 134油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算五、经验公式五 采收率： 可

60、采储量： 该公式所需参数少，但精度不高，适合于水驱砂岩油藏。 135油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算六、经验公式六 采收率： 当时当时当时136油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算六、经验公式六 采收率： 可采储量： 适合于水驱控制储量大于65%的水驱砂岩油藏。 当时水驱控制储量？137油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算七、经验公式七 采收率： 可采储量： 适合于油层物性好，原油物性好的水驱砂岩油藏。 138油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态

61、分析方法油气藏储量及采收率计算八、经验公式八 采收率： 可采储量： 适合于水驱砂岩油藏。 f井网密度，ha/well； Vk渗透率变异系数；T地层温度，C。139油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算九、经验公式九 采收率： 可采储量： 适用于水驱控制储量大于25%的水驱砂岩油藏。 Nw水驱动用储量；N 油藏静态地质储量。140油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算十、经验公式十 采收率： 当时当时Kp-平均单井小层数。141油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算十、经

62、验公式十 采收率： 可采储量： 当时适合于碳酸盐岩油藏。 142油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气藏储量及采收率计算十一、经验公式十一 采收率： 可采储量： 适用于水驱控制储量大于25%的水驱砂岩油藏。 143油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第五章 藏井网密度计算与评价 开发一个油藏，一般常希望制定出一个稀井高产的开采方案。但稀井和高产也是一个辨证统一的问题，要判断井网密度的合理性，首先要知道井数和主要开发指标的相对关系。本章推导和汇集了几种计算井网密度的方法。 144油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态

63、分析方法藏井网密度计算与评价 第一节 采液吸水指数法 在保持注水平衡的条件下，根据稳产期的最高采液速度、单井平均采液指数、准吸水指数以及注采井井底流压，按照合理油水井数比的原则，可确定出所需的油井数及总井数，进而可计算出相应的井网密度。 1 注水平衡?2 采液速度?3 采液指数? 平均采液指数? 单井平均采液指数?4 吸水指数? 准吸水指数?5 油水井数比? 合理油水井数比?145油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 一、公式推导 1 油田每年采出液体的地下体积2 油田每年注入水的地下体积(5-1) (5-2) 注意：360？146油藏工程与动态分析高

64、等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 一、公式推导 根据注采体积平衡： (5-3) (5-7) 147油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 油田合理的油水井数比 将上式代入（5-7）式并整理得：(5-8) (5-9) 一、公式推导 148油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 (5-10) 注水井井数: 一、公式推导 149油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 油水井总数： (5-11) 井网密度： (5-12) 二、实例计算设某一油田的 第6869

65、页。 作业1? 作业2?一、公式推导 150油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第二节 合理采油速度法 根据地质和流体物性，计算在一定的生产压差下，满足合理采油速度要求所需的油井数和总井数，从而计算出所需的井网密度。该方法不受地区和开发阶段的限制，适于各类新老油田。 151油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 一、公式推导 1 单井年产油量(5-13) 2 由合理采油速度计算出的全区块的年产油量 (5-14) 所需的油井数：(5-15) 152油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密

66、度计算与评价 设油井数与总井数之比为： (5-16)得： (5-17)由井网密度的定义得： (5-18)153油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 式中：计算系数，它与注采井网和油井密度有关。 二、实例计算设某一油田的 第70页。 的取值原则入下： （1）对于面积注水井网 当井深 2000米时，取=0.025； 当井深 2000米时，取=0.05；（2）对于行列注水井网，取=0.025154油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第三节 规定单井产能法根据采油速度和油井的单井产能，计算出所需的油井数，由油井数与总

67、井数的关系，可确定出总井数，进而求出井网密度。这种方法适用于新区。一、公式推导1 单井年产油量2 由采油速度计算出的该含油面积上的年产油量(5-19)(5-20)注意：365？155油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 得：(5-21)(5-23)根据井网密度得定义得： (5-24)二、实例计算设某一油田的 第71页。156油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第四节 注采平衡法在一定的注采比条件下，根据采油速度和含水率，确定出所需的注水井数，再由注水井与油水总井数比计算出油井总井数，进而求出井网密度。一、公式

68、推导根据采油速度和含水率知，年产液量的地下体积:(5-25)根据注采比的定义，得年注水量： (5-26)157油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 得：(5-29)根据井网密度得定义得： (5-30)二、实例计算设某一油田的 第72页。158油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第五节 实际井网评价方法该方法主要呀就不同井网密度和各种开发调整等措施对水驱控制程度的影响。在油田开发的过程中，其井网密度通常要改变几次，随着油田一次、二次等井网的加密，井网对水驱控制程度将不断提高，该方法即可对其评价159油藏工程与动

69、态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 一、计算公式(5-31)二、实例计算已知某一油田的 第73页。作业：从水驱面积及水驱厚度分析提高水驱控制程度？160油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第六节 分油砂体法分油砂体法是一种经验统计法，所需参数易得，结果较准确。该方法主要是分析不同井网密度（井距）对水驱控制程度的影响。一、计算公式(5-32)(5-33)161油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 （对于三角形井网）式中：（对于正方形井网）或二、实例计算：已知某一油田的 第73-7

70、4页。分析出：水驱控制程度与井网密度的关系？162油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第七节 单井控制储量法该方法用区块的总地质储量除以用常规试井计算出的单井控制储量，确定出所需的油井数，从而获得合适的井网密度。1、确定单井控制储量式中可由下式表示： (5-35)(5-36)163油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 (5-37)(5-38)(5-39)将（5-36）式代入（5-35）式得又因：将（5-38）式代入（5-37）式得164油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与

71、评价 2、计算井网密度 设区块（油田）得总地质储量为N立方米，则所需得油井数： 得：(5-40)(5-42)根据井网密度的定义得： (5-43)165油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第八节 最终采收率分析法最终采收率分析法能够计算和分析不同井网密度下油田所能达到的最终采收率一、井网密度与采收率的关系式为或者：(5-44)(5-45)166油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 二、驱油效率 ED 与井网指数 B 的确定方法见第77页(包括实例计算)。1 由室内试验等获得ED后，用现有的井网密度反求B；2 已

72、经开发的区块，根据不同区块的井网密度和标定的采收率回归获得；3 根据相同的油田的数值。 例如前苏联的130个开发的数据 获得了表5-4。167油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 第九节 综合经济分析法该方法综合考虑了地质、开发和经济因素，可计算出合理的井网密度和极限井网密度，以及这些井网密度下的最终采收率。此方法结果可靠，已被广泛采用。一、水驱砂岩油藏最终采收率随井网密度的变化关系(5-46)合理的井网密度？极限井网密度？168油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 二、合理井网密度公式的推导 可由公式(5-4

73、6)式，结合“合理井网密度”的定义(当总的产出减去总的投入达到最大值时，经济效益最佳，所对应的井网密度)，经过一系列的数学推导，可以获得以下表达式：其它符号见第7980页。(5-54)169油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 三、极限井网密度公式的推导 可由公式(5-46)式，结合“极限井网密度”的定义(当总的产出等于总的投入时，也就是总的利润等于零时，所对应的井网密度)，经过一系列的数学推导，可以获得以下表达式：其它符号见第80-81页。(5-57)170油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 四、动态经济分

74、析法合理井网密度的计算公式应为：极限井网密度的计算公式应为：(5-58)(5-59)171油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法藏井网密度计算与评价 五、经济效益与井网密度之间的关系见第81页的(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)。六、最终采收率与井玩密度关系的确定方法见第81-82页(1)、(2)。172油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析第六章 油气井压力系统计算与分析 压力系统计算与分析是油气藏工程研究的范畴，也是油气藏动态分析的基础。在矿场上，井底流压的测试是一种常见的方法， 但由于多种原因，使得许多井 缺乏

75、井底流压数据或其数据的可信度低。因此借用一些计算方法进行井底压力的计算是十分必要的。 IPR曲线分析是确定合理产量的主要的方法之一，同时也是预测井的产量、确定井的工作制度的基础。173油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析第一节 自喷井井底流动压力计算 气液两相流动规律的研究始于1797年，但是有价值的研究是在1945年以后，1961年若斯（Ros）研究出了垂直管气液两相流的相关规律，1963年丹斯（Duns）和著斯对其成果进行了改进，他们根据因次分析提出了四个无因次群来全面描述气液流动现象，并且根据实验结果得出流动型态分布图和流动型态划分区域以及对

76、应的压差计算方法，1965年，哈格多恩（Hagedom）和布朗（Brown）根据能量守恒原理得出了油水混合物在垂直管中流动的压力梯度表达式，并通过实验导出了计算油气水混合物密度和摩阻系数的相关式。1967年，奥齐思泽斯基（Qrkiszewski）将前人的压力梯度计算方法进行归类分析，通过实际数据进行了检验和比较，将流动型态分为四种，即泡流、段塞流、过渡流、雾流。每一种流态选择出最佳的方法，并结合他本人的研究成果，综合的出一个新的计算方法。174油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析一、油井停喷流压预测 1、井筒脱气时停喷流压预测 基本公式： 脱气点深

77、度Hb表达式为： 式中： (6-1)(6-2)175油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析(6-3)油层中部深度为H处的流压公式 (6-4)其中：176油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析2 地层脱气时停喷流压预测 基本公式： (6-5)177油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析二、自喷井井底流压计算 1、统计数学模型方法 (6-14)其中：178油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析二、自喷井井底流压计算 当油田生

78、产井的油管直径各不同，则有：(6-15)2、阻力系数法（自学）其中：1.统计数学模型方法179油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析3 奥齐思泽斯基方法 1967年，Orkiszewski 在前人计算压力梯度方法的研究基础上，对各种方法进行归类，通过实际数据进行检验和比较，选择出不同流动型态下的最佳方法，并结合他本人的研究成果，综合得出一个新方法。 180油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析3 奥齐思泽斯基方法 (1)流动型态划分界限：当Qg/QLB且NvgNvgLS时为过渡流当NvgLM时为雾流 181

79、油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析四个无因次量：(6-23)(6-24)(6-25)(6-26)182油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析（2）摩阻系数公式 (6-28)（3）气液混合物的平均密度和摩阻压力梯度： 1）泡流： (6-29)第90页中的公式（6-30、6-31、6-32）183油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析2）段塞流： (6-33)第90页中的公式（6-34、6-35、6-36、6-37、6-38）第91页中的公式（6-39、6-40、

80、6-41、6-42、6-43、6-44、6-45）184油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析3）过渡流： (6-46)4）雾状流： (6-48)(6-49)185油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析4）雾状流： （4）压力梯度表达式 (6-52)(6-50)(6-51)186油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析第二节 抽油井井底流压计算 基本公式： 其中：Fx用公式（6-54）计算。(6-53)(6-54)第93页中的公式（6-55、6-56）187油藏工程

81、与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析第三节 注水井井底流压计算 1 注水井极限井底流压 基本公式 (6-57)其中：第94页中有比较详细的介绍。(6-58) 注水井极限井底流压是以地层破裂压力为基准的，一般情况下其值不高于它。 188油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析(6-60)2 注水井井底流压计算基本公式：其中：第95页中有比较详细的介绍。 过去认为实际流压通常不能高于它，现在人们提出了新的看法。(6-59)189油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析第四节 油

82、井IPR曲线分析方法 一、基本公式 IPR曲线的研究始于上世纪的60年代，Vogel首先（1968）将其方法应用于溶解气驱油藏。 后来Standing将这种方法加以发展，引入一流动效率，使之能用于不完善井的情况。到了80年代，Richardson和Shaw作了工作；(6-66)到了1973年，Fetkovich又作了工作。190油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析 我国的陈元千在他们的基础上又做了一些工作，提出了无因次 IPR 曲线方程：上式是一个十分实用的 IPR 方程。(6-57)191油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法

83、油气井压力系统计算与分析 上页（6-57）式中的生产压差和流动效率分别用下面的公式进行计算：实际生产压差：(6-70)流动效率定义为：(6-71)其中：(6-72)192油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析二、分析方法 为了便于根据系统试井资料的分析，首先引入两个无因次量。无因次量定义为：(6-73)(6-74)见第97页的公式（6-75）和（6-76）193油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析设：(6-77)(6-78)将（6-77）、（6-78）式代入（6-76）式则有 194油藏工程与动态分析高等

84、油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析(6-80)于是可由测试资料据（6-79）式进行线性回归，求得直线的截距A和斜率B的值，即在给定流动效率R下可求出qomax和V，即(6-78)1 PwfPb 此时为单相流动，IPR曲线为一直线。(P98) 2 Pwf Pb 此时为油气两相流动，IPR曲线为一条曲线。(P98) 195油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析第五节 水平井IPR曲线分析 一、方程的建立 正如Bendakhlia等人所指出的：这些方程用于垂直井的流入动态分析与预测具有较好的效果，而不适用于水平井的情况。 Bend

85、akhlia等人采用数值模拟方法也得到上述结果，并提出将（6-67）式和（6-68）式相结合，应用于水平井开采的溶解气驱油藏的动态分析，得到了与实测IPR曲线十分吻合的IPR曲线方程：(6-87)196油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析 虽然Bendakhlia等人提出了水平井的IPR曲线方程，但并没有成功地应用（6-87）式进行水平井的开采动态分析，其原因可能是（6-87）式含有三个待求参数qomax、V、n。黄炳光根据（6-69）式的建立思想，在（6-87）式的基础上提出了广义的水平井IPR曲线方程。(6-88)197油藏工程与动态分析高等油

86、藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析二、分析方法 (6-92)(6-91)(6-90)(6-93)(6-94)198油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析二、分析方法 (6-95)(6-96)确定n、V、qomax的具体方法为： （1）赋初值n1； （2）由（6-90）、（6-91）式计算y、x值； （3）作y-x直角坐标关系曲线，并进行线性回归 得A、B值； （4）计算V、qomax值（在已知值情况下） 199油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析二、分析方法 (6-97)(6-98

87、)（5）计算各实测井底流压值下的理论值 （6）计算初值下的差方根（目标函数） 200油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析二、分析方法 （7）改变值n1，重复上述（2）-（6）步骤； （8）利用G、n的数据，用作图法求取值；绘制值G-n关系曲线，取其曲线的最低点对应的数据nmin作为所求的n值；进一步利用值重复（2）-（4）步骤，获得最佳的V、qomax值。或者采用非线性拟合方法，获得G-n关系式后引用求极小值方法，获得作为所求值，进一步计算V、qomax值。 201油藏工程与动态分析n=1.25, qomax=1159.7m3/d202油藏工程与动

88、态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析第六节 气井IPR曲线分析 对于气田来说，无论是探井还是生产井，都需要做产能测试工作，包括气井的绝对无阻流量和不同井底压力下的产量。 203油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析一、指数式气井产能方程的指数形式可以表达为：(6-99)(6-100)204油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析一、指数式气井产能方程的指数形式可以表达为：(6-101)(6-102)(6-103)205油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法

89、油气井压力系统计算与分析二、二项式气井产能方程的二项式可以表达成：(6-104)(6-105)(6-106)206油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析三单点法单点法一(6-107)(6-108)(6-109)207油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法油气井压力系统计算与分析三单点法单点法二(6-110)(6-111)208油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法第七章 物质平衡方法 自从1936年 Schilthuis 利用物质守恒原理，首先建立了油藏的物质平衡方程式以来， 物质平衡法在油藏工程中

90、得到了广泛的应用和发展。 概括地讲，物质平衡方法可以解决以下四种类型的问题，第一、计算油气藏的原始地质储量； 第二、分析判断油气藏的驱动机理； 第三、估算油气藏天然水侵量的大小； 第四、预测油气藏动态。 209油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法第一节 油藏物质平衡方程通式 在建立物质平衡方程式时，所作的基本假设是：第一、油藏的储层物性(Swi，Cf等)等流体物性(CO， CW,pvt参数等)是均匀且各向同性的；第二、相同时间内油藏各点的地层压力都处于平衡 状态，并且相等；第三、在整个开发过程中，油藏保持热动力学平衡， 即地层温度保持不变；第四、不考虑油藏内毛

91、管力和重力的影响；第五、油藏各部位的采出量保持均衡。210油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法 为了建立油藏的物质平衡方程通式，考虑一个带气顶和边底水的人工注水的油藏。 对于这个油藏，累积采出油和气的地下体积应等于该油藏的压力从原始地层压力Pi降到目前地层压力P的过程中，油藏中油和溶解气的膨胀+气顶气的膨胀量 +束缚水膨胀和孔隙体积减小引起的含油气孔隙体积的减小量 +边底水和人工注水所占据油藏的体积，如书上的图7-1所示。211油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法油和原始溶解气的膨胀量= 气顶气的膨胀量= 束缚水膨胀和孔隙体积

92、减小引起的含油气体积的减小量 (7-1)(7-2)(7-3)212油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法边底水和人工注水在油藏中占据的体积= 累积采出油气的地下体积= (7-4)(7-5)213油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法于是根据（7-1）至（7-5）式可写出下列方程式： (7-6)214油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法经过一系列的整理可以获得书上的(7-8)式：(7-8)(7-8)式就是油藏的物质平衡方程通式。其符号见104页215油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态

93、分析方法物质平衡方法第二节 驱动指数计算 当有两种或两种以上的能量同时用于驱动原油时，那么每种驱动能量在不同开发时期的作用程度，可用驱动指数来度量。根据油藏开发的实际生产动态数据，可以确定各开发阶段驱动指数的大小及其变化情况，由此可分析开发过程中各种驱动能量的利用状况，并通过人为干预，充分发挥有利的驱动能量，改善开发效果和提高原油的最终采收率。 216油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法一、未饱和油藏驱动指数的计算未饱和油藏的天然水驱、人工注水注气的弹性驱动的物质平衡方程式：（7-9）式变形后，得下式：其中的油藏的各驱动指数定义如下页。(7-9)(7-10)2

94、17油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法弹性驱动指数： 人工注水驱动指数： 天然水驱动指数： 注气驱动指数： 其中：(7-11)(7-12)(7-13)(7-14)218油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法二、饱和油藏驱动指数的计算根据原始地层压力下带气顶的饱和油藏的物质平衡方程式可整理出下式：溶解气驱动指数：气顶驱动指数：设：(7-15)(7-16)(7-17)219油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法人工注气驱动指数：弹性驱动指数：天然水驱动指数：人工注水驱动指数：(7-18)(7-20)

95、(7-19)(7-21)220油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法 第三节 驱动能力判断 通过计算反映油藏天然能量充足程度的指标，判断油藏自身所存在的驱动能力的大小，以便推荐出较高且合理的采油速度。 1 无因次弹性产量比值 这一比值反映了开发初期，油藏中存在的天然能量与弹性能量之间的相对大小关系，比值越大，说明其他能量越大；比值为1时说明开发初期油藏中只存在弹性能。 (7-22)221油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法2 每采出1%地质储量的平均地层压降(7-23) DPr反映了油藏初期天然能量充足的程度。DPr越小，油藏的

96、天然能量越充足，如果油藏具有边、底水、则说明边、底水越活跃。 根据计算出的 DPr、NPr点在分布图中的位置可以按下述四个界限值，确定油藏初期天然能量的大小，推荐出合理的采油速度。222油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法 第一、如果DPr30，那么油藏的天然能量充足，初期采油速度可以大2%。 第二、如果0.2DPr0.8，NPr=1030，那么油藏的天然能量较充足，初期采油速度可取1.5%Vo2%。 第三、如果0.8DPr2.5，NPr=210，那么油藏有一定的天然能量，初期采油速度可以取1%Vo1.5%。 第四、如果DPr2.5，NPr2，那么油藏的天然能

97、量不足，初期采油速度取Vo1.0%。223油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法当计算出的点（DPr、NPr）不在以上两条直线与直线DPr=0.1DPr=10NPr=1NPr=100 所组成的区域内时，上面的结论不属于统计范围，因此不一定正确。见书上第108页的图7-2。224油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法第四节 封闭性油藏的储量计算 所谓封闭性的油藏就是没有边水或底水等天然水体侵入或侵入量很少的油藏，其物质平衡方程的直线关系为： (7-26)225油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法若令

98、：(7-27)(7-28)226油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法 在获得油气水的高压物性资料和历年的实际生产动态数据之后，即可用下述方法求得油藏的原始地址储量。 (7-29) 首先判断原始地层压力是否大于饱和压力。见第109-110页。227油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法第五节 天然水侵油藏的储量计算 有天然水侵油藏的物质平衡方程的直线关系为： (7-35)228油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法若令：(7-36)(7-37)229油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态

99、分析方法物质平衡方法则（7-35）式变为 ：(7-38) 由（7-35）式知道，要想由实际生产动态数据和油气水的高压物性资料通过一元线性回归的方法求出油藏的原始地质储量，必须首先计算出不同开发时刻油藏的天然水侵量。 230油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法一、天然水侵量的计算方法 随着油气不断地从油藏中采出，油藏中的地层压力会不断下降。地层压力随开发时间的变化曲线如图7-5所示。 在实际计算过程中，则把曲线近似处理成“台阶状”形式，如图7-5所示。 不同开发时间的有效地层压降，由下列各式确定：231油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物

100、质平衡方法(7-39)232油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法1 平面径向流系统的天然累积水侵量 Van Everdingen和Hurst给出了平面径向流系统天然累积水侵的表达式为： 若设：则得：(7-40)(7-41)(7-42)233油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法 QD(tD、rD)为无因次水侵量，它是由下面表示的无因次时间和无因次半径的函数。 (7-43)(7-44) 因实际问题中，上面各参数很难获得或取准。因此，实际求解水侵量时要用试凑法假设系列的R值，最后用最小标准差来选定最佳的R值。 234油藏工程与动态分

101、析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法 在给定rD和R值之后，根据天然水域的边界条件，对于不同开发阶段的无因次水侵量，可利用如下的相关经验公式进行计算。 （1）有限封闭的天然水域系统对于不同的rD值，QD(tD、rD) 与tD的关系式如下：见第113-116页。（2）无限大天然水域系统 见第116页。235油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法（1）有限封闭的天然水域系统 当无因次半径为一定值，无因次时间tD增加，无因次水侵量QD也增加，但增加的幅度随无因次时间tD增加而减小。1）rD=1.5当时236油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程

102、与动态分析方法物质平衡方法（1）有限封闭的天然水域系统 当无因次半径为一定值，无因次时间tD增加，无因次水侵量QD也增加，但增加的幅度随无因次时间tD增加而减小严重。 当无因次半径为一定值，无因次时间tD增加，无因次水侵量QD不再增加。1）rD=1.5当时当时237油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法（1）有限封闭的天然水域系统 具有与rD=1.5 一样，但是无因次时间tD增加了。2）rD=2.0 当无因次半径为一定值，无因次时间tD增加，无因次水侵量QD也增加，但增加的幅度随无因次时间tD增加而减小严重。 当无因次半径为一定值，无因次时间tD增加，无因次水侵

103、量QD不再增加，但是比rD=1.5 时要大。当时当时当时238油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法（1）有限封闭的天然水域系统 虽然，无因次半径rD=1.5与无因次半径rD=2.0两者规律一样，但是两者的无因次水侵量QD的数值不一样。 即当无因次半径rD=1.5与 rD=2.0在同一的tD时，其数值是不一样的，就连最后的无因次水侵量QD的常数也不一样。 当无因次半径的值增加时，无因次时间tD增加变化区间也增加，无因次水侵量QD也变化，就连最后的无因次水侵量QD的常数也一样增加。239油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法（1）有

104、限封闭的天然水域系统240油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法（1）有限封闭的天然水域系统平面径向流无限大和有限封闭天然水域的 QD（tD）与tD关系图 241油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法2 直线流系统的天然累积水侵量 Nabor 和 Barham给出了直线流系统天然累积水侵量的表达式为： (7-70)(7-71)(7-72)若设：则得：242油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法 QD(tD)为无因次水侵量，它是由下面表示的无因次时间的函数。直线流系统的无因次时间表示为： (7-73)

105、（1）无限大天然水域系统：（2）有限封闭天然水域系统：（3）有限敞开外边界定压天然水域系统：见公式（7-74）见公式（7-75）见公式（7-76）243油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法 当tD0.25时，上述三种天然水域条件的QD(tD)均等于2(tD/)0.5 而当tD0.25时， 有限敞开外边界定压天然水域系统的QD(tD)= tD+1/3； 有限封闭天然水域系统的QD(tD)=1。 244油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法3 半径形流系统的天然累积水侵量 Chatas给出了底水油藏开发的半球形流系统的天然累积水侵量

106、的表达式为： (7-77)(7-78)(7-79)若设：则得：245油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法二、储量与水侵系统的计算方法 由（7-38）式可以看出，具有天然水侵油藏的物质平衡方程的直线关系式的截距就为原油的地质储量，直线的斜率为天然水侵系数。下面就平面径向流系统的求解方法予以说明。246油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法 根据油藏的矿场地质和地层流体物性的综合研究资料，事先假定一个无因次半径 rD和无因次时间系数R值，开发时刻t对应的无因次时间tD=Rt。由（7-36）式、（7-37）式和（7-104）式即可计算

107、出不同开发时刻所对应的x和y。 当x和y满足直线关系时，则认为 rD一定的条件下所选取的R值正确；否则如果x和y是一条向上弯曲的曲线，则应增大R值进行重复计算；如果x和y是一条向下弯曲的曲线，则应减少R值进行重复计算。通过反复调整 R值如能得到一条直线时，则对应的rD值可能为正确的rD值。 如无论怎样改变R的值都不能使x和y为一条较满意的直线时， 则假设的rD值一定错了。在实际求解过程中发现，在rD一定的范围内， 不同的rD和R值的组合，都有可能得到不同的y和x之间的直线关系。247油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法 因而根据同一油藏的实际开发数据，就会得到

108、若干个数值不同的地质储量和天然水侵系数。在这种情况下，如何判断哪一条直线是具有代表性的最佳结果呢？对于这样一个问题，通常采用最小二乘法中的最小标准差值加以判断，不同直线关系式的标准差值，由下式计算：248油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法在程序设计时，可以采用二重迭代。首先在一系列的rD值下，通过反复调整R值找出能使y与x为直线关系的rD值的范围，然后比较不同rD值的直线关系式的标准差。使标准差为最小的rD值和R值的组合即可认为是最佳的结果。而y与x直线关系式的截距即为地质储量N， 斜率为水侵系数BR值。249油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动

109、态分析方法物质平衡方法 第六节 气藏储量计算一、物质平衡通式的推导 天然气在pi下的总体积为GBgi，其地面体积为G，而在压力p下的地下体积为GBg。因此，压力下降p所引起的地下天然气的膨胀量为： (7-110)250油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法一、物质平衡通式的推导 (7-111)251油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法二、无水驱气藏的物质平衡方程式 当气藏没有水驱作用，即We=0, WP=0时，根据(7-111)式可得无水驱气藏的物质平衡方程式： 如果上式右端第二项与第一项相比不可忽略时，则为异常高压无水驱气藏的

110、物质平衡方程式；如果第二项与第一项相比数值很小可忽略不计时，即认为开采过程中含气的孔隙体积保持不变，则可转化为定容封闭气藏的物质平衡方程式： 252油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法这里的封闭性气藏指的是定容封闭性或定容消耗式气藏。(7-106)(7-107) 上式即为定容封闭气藏的压降方程式。从推导过程可以看出，该压降方程式是在忽略压力下降束缚水膨胀和孔隙体积减小的情况下导出的。作者在实际工作中发现，即使对于正常压力系统的气藏，上式右端第二项的值也有可能达到第一项的十分之一。在应用压降方程(7-107)式解决实际问题时，应特别注意其适用条件。 253油藏工

111、程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法三、水驱气藏的物质平衡方程式 从前面物质平衡通式的推导条件可知：通式就是水驱气藏的物质平衡方程式。同样，对于正常压力系统的气藏，因为通式分母中的第二项与第一项相比，数值很小，通常可以忽略不计。在这一条件下，通式可简化成下式： (7-112) 如果上式分母中的第二项与第一项相比较，不可忽略时，则其代表异常高压水驱气藏的物质平衡方程式。 (7-112a)254油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法四、水驱气藏的早期识别方法 1、传统的视地层压力法 早期判识水驱气藏具有十分重要的意义。我国目前广泛采用的视

112、地层压力法和水侵体积系数法，对水驱作用的敏感性较差，故识别能力较低。为此，基于气藏的物质平衡方程式，提出一种视地质储量法19用于识别水驱气藏。该方法可用于气藏开发初期，其识别正确率明显高于前两种方法。 对比分析(7-107)与(7-112a)式可知,正常压力系统的定容气藏,视地层压力(p/Z)与累积产气量Gp之间呈直线关系。对于这类气藏，可以利用压降图（p/ZGp关系图)的外推法或生产数据的线性回归法确定气藏的原始地质储量。而对于正常压力系统的水驱气藏，（7-112a)式则表明视地层压力(p/Z)与累积产气量Gp之间并不存在直线关系。进一步分析表明，随着含气区内的存水量(We-Wp)Bw的增加

113、，气藏的视地层压力下降率随着累积产气量的增加而减小，即p/ZGp之间存在曲线关系，并用向上的曲线。 255油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法2、“水侵体积系数”法 该方法是我国陈元千利用物质平衡方程，引入一个水侵体积系数而提出的。对于无水侵气藏的水侵体积系数=0，由上式得： 由上式可知，对于定容封闭性气藏，采出程度和相对压力为下降直线；而对水驱气藏，由于气藏的水侵体积系数小于1,所以相对压力与采出程度的关系曲线为大于45的直线。256油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法3、视地质储量法 1）.基本原理 若令：那么：257油藏

114、工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法3、视地质储量法 对于定容封闭性气藏，由于水侵量，则上面两式可写为： 对于定容封闭性气藏，F/(Eg+Efw)或F/Eg恒等于原始地质储量G值，而对于水驱气藏，其等于原始地质储量与We/(Eg+Efw)之和。所以可以将F/(Eg+Efw)或F/Eg统称为视地质储量,记为Ga 。 258油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法图2-4 视地质储量与累产气量关系曲线 cbaGaGp259油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法2.应用举例 某气藏的原始地层压力为38.45

115、MPa，气层温度是72.7。产出气的相对密度是0.57614，CO2的含量为0.7%。储层原始的有效压缩系数为7.848 1/MPa。束缚水饱和度为17.31%，地层水的矿化度为22.35 g/l。气藏实际生产动态数据见表2-1。 260油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法表7-1 某气藏的实际生产动态数据 生产时间（月)地层压力(MPa)累积产气量(108m3)累积产水量(m3)438.3730.00856453037.4401.052311653836.6052.239372384735.5683.825663256233.4036.96043683100

116、27.27816.9646195710926.12319.37482610261油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法表7-2 水驱判断数据表 序号累产气量(108m3)视地层压力(MPa)视地质储量(108m3)11.0523137.191059.179922.2393736.619468.745733.8256635.896773.436146.9604334.324374.3799516.964629.385875.7832619.374828.363574.6427262油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法图7-1 气藏

117、的压降 图7-2 视地质储量与累积产气量关系曲线 263油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法五、定容封闭气藏的储量计算1、废弃压力的确定方法 废弃地层压力是计算气藏采收率或可采储量的重要参数，也是有关地面工程论证和设计的重要指标和依据，通常多以类比分析或经验公式计算；有时也利用气井某一时刻的稳定产能方程结合废弃井底流压来计算，即首先确定气井废弃时的稳定二项式方程，然后以经济评价结合地面工程论证，确定气井废弃产量和废弃井口流压，进而根据垂直管流法计算气井废弃井底流压，由二项式方程最终求得较可靠的废弃地层压力（简称废弃压力) 。 1).废弃压力的确定 按气藏原始地

118、层压力的10%，再加上0.689MPa，作为近似的气藏废弃压力值，即： 264油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法1、废弃压力的确定方法 废弃压力近似计算的一般通式： 若 凝 析 气 藏 的 压 力 梯 度 在 1.1310-3MPa/m (50psia/1000ft)左右，可用下式估算废弃压力：2、储量计算 :计算到废弃压力。265油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法六、异常高压气藏的储量计算 如果气藏的视地层压力(p/Z)与累积产气量(GP)之间的关系曲线近似于一条曲线，就可能为异常高压气藏。 异常高压气藏的压降图 p/Z

119、Gp图2-17 异常高压气藏的压降图Grea：GpseudoGpP/ZGpseudo Grea III266油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法1 异常高压气藏的物质平衡方程式 从前面气藏物质平衡通式的推导所作的假设条件与分析得知：异常高压气藏物质平衡方程式就是气藏的物质平衡通式，为了讨论方便起见，将通式整理成下式： 其中： 得： 267油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法2 异常高压气藏的储量计算 分析看出：异常高压气藏与正常压力系统定容封闭气藏压降方程式的主要区别在于，前者需考虑Ce和的影响。但是，对于异常高压气藏来说，通

120、常由于周围泥岩可能的再压实和有限封闭边水的弹性水侵很小，而与Ce相比可以忽略不计。因此上式可简化为下式：或者： 由上式可以看出，该式在校正视地层压力 P(1-CeDP)/Z 与 Gp 关系图上为一截距a=pi/Zi，斜率b=pi/ZiG的直线。当将该直线外推到p/Z=0时，与横轴的交点即为气藏的地质储量G。 268油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法2 异常高压气藏的储量计算 在陈元千的文章中，把由第一直线段外推得到的地质储量称为异常高压气藏的虚拟地质储量，而将由第二直线段外推得到的地质储量称为真实地质储量（见图)。当利用早期的第一直线段外推求得虚拟地质储量之

121、后，可以利用下面的解析式，确定异常高压气藏的真实地质储量： Greal异常高压气藏的真实地质储量，108 m3； Gpseudo异常高压气藏的虚拟地质储量，108 m3 。269油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法3 计算实例 某异常高压气藏的埋藏深度为4055 m，气藏的原始地层压力pi=77.877MPa，气藏的原始压力系数为1.9205，气藏的地层温度为128.4oC，天然气的相对密度为0.6，气藏的地层原始含水饱和度Swi=0.22，地层水的压缩系数Cw=4.4110-4 MPa-1。气藏的实际开发数据列于表7-6中。 校正视地层压力P(1-CeDP)

122、/数值Z ，也列于表7-7内。 270油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法3 计算实例 表2-11 某异常高压气藏数据表 日 期(年.月.日)p(MPa)p(MPa)Zp/Z(MPa)Gp(108m3)1966.1.251967.2.11968.2.11969.6.11970.6.11971.6.11972.6.11973.9.11974.8.11975.8.11976.6.101977.6.11978.8.11979.8.177.87772.63768.94262.96758.34653.80050.22146.59443.47139.65336.80834

123、.02530.62328.37705.2408.93514.91019.53124.07727.65631.28334.40638.22441.06943.85347.25449.5001.4961.4381.3971.3301.2801.2301.1921.1541.1221.0841.0571.0331.0050.98852.04150.50349.34747.31345.57843.71442.12240.36738.73536.55834.79632.93930.46228.70052.04149.34147.41344.21941.67439.09937.01334.82832.89

124、030.42928.52826.60424.14822.46902.818.1115.1822.0028.7334.0941.0845.5051.6556.0161.0966.7869.66271油藏工程与动态分析高等油藏工程：实用油藏工程与动态分析方法物质平衡方法3 计算实例 将此直线作线性回归外推到=0，则得到气藏的地质储量G=130108m3；由早期第一条直线段外推法求得的虚拟地质储量Gpseudo=185108 m3，而由第二条直线段的外推法求得的真实地质储量Greal=134108 m3。利用校正视地层压力法所得到的地质储量，与由第二直线段外推所求得的真实地质储量比较接近。 综合上述

125、计算结果表明，利用前面的校正视地层压力法，与利用的解析法，其结果是相同的。而都与利用第二直线段外推法求得的真实地质储量相当接近。然而，要想通过生产取得第二直线段的压降数据，按照本例题，需要采出真实地质储量的38%。 另外,已知该异常高压气藏的埋藏深度Hf=4055 m，对应的静水柱压力pH=39.76MPa。此压力下的气体偏差系数ZH=1.09，故pH/ZH=36.47MPa。又知：pi=77.877 MPa，Zi=1.496，pi/Zi=52.041 MPa，Ce=43.8810-4 MPa-1，Gpseudo=185108 m3。将以上数值代入前面相应公式，也可得到该异常高压气藏的真实地质储量： 272油藏工程与动态分析