石油工程概論 第五章 油藏動(dòng)態(tài)方法

第五章油藏開發(fā)動(dòng)態(tài)分析方法油田動(dòng)態(tài)分析的目的：認(rèn)識(shí)油田開采過程中開發(fā)指標(biāo)的變化規(guī)律油田動(dòng)態(tài)分析的方法：試井分析方法、物質(zhì)平衡方法、經(jīng)驗(yàn)方法和數(shù)值模擬方法。完善開發(fā)方案或?qū)υ桨高M(jìn)行調(diào)整檢驗(yàn)開發(fā)方案的合理性獲得較好的開發(fā)效果動(dòng)態(tài)分析的主要內(nèi)容：①通過油田生產(chǎn)實(shí)際情況不斷加深對(duì)油藏的認(rèn)識(shí)，核實(shí)和補(bǔ)充各項(xiàng)基礎(chǔ)資料，進(jìn)一步落實(shí)地質(zhì)儲(chǔ)量；②分析分區(qū)及分層的油氣水飽和度和壓力分布規(guī)律；③分析影響油藏最終采收率的各種因素；④預(yù)測(cè)油藏動(dòng)態(tài)，提出進(jìn)一步提高油藏開發(fā)效果的合理措施。第一節(jié)試井分析方法試井：為確定油井的生產(chǎn)能力和研究油層參數(shù)及地下動(dòng)態(tài)而進(jìn)行的專門測(cè)試工作。

穩(wěn)定試井(系統(tǒng)試井)不穩(wěn)定試井在幾個(gè)不同穩(wěn)定工作制度下取得油井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)來研究油層和油井的生產(chǎn)特征；需要測(cè)得產(chǎn)量、壓力以及含砂、含水、氣油比等資料。通過改變油井工作制度，測(cè)得井底壓力的變化資料，以不穩(wěn)定滲流理論為基礎(chǔ)來反求油層參數(shù)，研究油層和油井特征。目前不穩(wěn)定試井方法應(yīng)用比較廣泛，它可以確定油層參數(shù)、研究油井不完善程度及判斷增產(chǎn)措施效果、推算地層壓力、確定油層邊界和估算泄油區(qū)內(nèi)的原油儲(chǔ)量。進(jìn)一步完善了常規(guī)試井分析方法，提高了整個(gè)測(cè)試資料解釋的可靠性。(1)常規(guī)試井分析方法(2)現(xiàn)代試井分析方法起步早，發(fā)展完善，且簡(jiǎn)單易用；①以分析中、晚期資料為主，要求測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)；②實(shí)測(cè)井底壓力和對(duì)應(yīng)時(shí)間在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中出現(xiàn)直線段，直線段的起點(diǎn)難以確定；③難以分析早期資料，不能取得井筒附近的信息。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：試井資料的處理方法無因次距離：一、基本概念（1）無因次量無因次壓力：無因次時(shí)間：無因次井筒存儲(chǔ)系數(shù)：（2）表皮效應(yīng)與表皮系數(shù)表皮效應(yīng)：地層受到損害或改善，井筒附近地層滲透率發(fā)生變化的現(xiàn)象。S值為正S值為零井底附近地層因污染滲透率下降S值為負(fù)采用增產(chǎn)措施后，井底附近的滲透率提高不完善井超完善井理想狀況表皮系數(shù)：完善井（3）井筒存儲(chǔ)效應(yīng)與井筒存儲(chǔ)系數(shù)在壓力恢復(fù)試井中，由于井筒內(nèi)的氣體和液體的可壓縮性，油井關(guān)井時(shí)，地層中的液體繼續(xù)流入井內(nèi)，并壓縮井筒流體的現(xiàn)象。續(xù)流：井筒存儲(chǔ)：在壓降試井中，油井一開井，首先流出井筒的是原先壓縮的流體，而地層流體不流入井筒的現(xiàn)象續(xù)流和井筒存儲(chǔ)對(duì)壓力曲線的影響是等效的，均表現(xiàn)為壓力曲線直線段滯后井筒存儲(chǔ)效應(yīng)井筒存儲(chǔ)系數(shù)新井或油井關(guān)井時(shí)間較長(zhǎng)，地層中壓力分布穩(wěn)定后，油井以定產(chǎn)量進(jìn)行生產(chǎn)，獲取井底壓力隨時(shí)間變化規(guī)律的試井方法。二、常規(guī)試井分析方法1、壓降試井:圖5-3壓降試井的產(chǎn)量和壓力隨時(shí)間變化曲線圖5-4壓降分析半對(duì)數(shù)曲線直線的斜率為：②在半對(duì)數(shù)直線段取一點(diǎn)，已知時(shí)間和對(duì)應(yīng)壓力可求表皮系數(shù)S。①已知斜率可求地層流動(dòng)系數(shù)Kh/μ和滲透率K；應(yīng)用在油井以定產(chǎn)量生產(chǎn)一定時(shí)間后，突然關(guān)井測(cè)量井底壓力隨時(shí)間的變化曲線的試井方法（2）壓力恢復(fù)試井圖5－5壓力恢復(fù)試井的產(chǎn)量和井底壓力歷史目前油田最常用的試井方法假定油井產(chǎn)量為q，生產(chǎn)時(shí)間T后關(guān)井，關(guān)井后地層液體立即停止向井內(nèi)流動(dòng)(即砂層面關(guān)井)，地層壓力重新分布，壓力的變化過程滿足彈性不穩(wěn)定滲流規(guī)律。關(guān)井后井井底壓力變化規(guī)規(guī)律彈性不穩(wěn)穩(wěn)定滲流流基本方方程壓力恢復(fù)復(fù)公式或Horner公式②外推直直線段至至縱坐標(biāo)標(biāo),可以直直接推算算原始地地層壓力力；①已知斜斜率可求求地層流流動(dòng)系數(shù)數(shù)Kh/μ和滲滲透率K；應(yīng)用迭加原理理井底壓力與成直線關(guān)系圖5－6Horner曲線斜率③求斷層層距離。。目前一般般采用現(xiàn)現(xiàn)代試井井分析軟軟件計(jì)算算分析。。三、現(xiàn)代代試井分分析方法法(課本p47)現(xiàn)代試井井分析方方法的重重要手段段之一是是圖版擬擬合。通通過圖版版擬合，，可以得得到關(guān)于于油藏及油油井類型型、流動(dòng)階段段等方面的的信息，，還可以以算出K、S、、C等參數(shù)。自學(xué)第二節(jié)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)方法經(jīng)驗(yàn)方法法來源于于對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)律的的分析與與總結(jié)。。它要求求系統(tǒng)觀觀察油藏藏生產(chǎn)動(dòng)動(dòng)態(tài)，詳詳細(xì)收集集生產(chǎn)數(shù)數(shù)據(jù)，通通過分析析與研究究油田生生產(chǎn)規(guī)律律，主要要是產(chǎn)量量、壓力力和含水水等指標(biāo)標(biāo)的變化化規(guī)律。。一、油田田產(chǎn)量遞遞減規(guī)律律及其應(yīng)應(yīng)用圖5－10油田產(chǎn)量變化曲線油氣田開開發(fā)的基基本模式式產(chǎn)量上升升階段產(chǎn)量穩(wěn)定定階段產(chǎn)量遞減減階段油田經(jīng)過過穩(wěn)產(chǎn)期期后，產(chǎn)產(chǎn)量將以以某種規(guī)規(guī)律遞減減，產(chǎn)量量的遞減減速度通通常用遞減率表示。1、遞減率單位時(shí)間間的產(chǎn)量量變化率率，或單單位時(shí)間間內(nèi)產(chǎn)量量遞減的的百分?jǐn)?shù)數(shù)圖5－11遞減率定義示意圖a———產(chǎn)量遞減減率；n———遞減指數(shù)數(shù)；k———比例常常數(shù)；2、產(chǎn)量量遞減規(guī)規(guī)律分類類(1)指數(shù)遞減(2)雙曲遞減1<n<∞(3)調(diào)和遞減n=1不同油田田的產(chǎn)量量遞減規(guī)規(guī)律不同同，表現(xiàn)現(xiàn)在其初初始遞減減率ai和遞減指指數(shù)n不同，而而主要取取決于n。應(yīng)用產(chǎn)量量遞減規(guī)規(guī)律可以以預(yù)測(cè)未來來的產(chǎn)量量指標(biāo)和可采儲(chǔ)量量。二、水驅(qū)驅(qū)特征曲曲線分析析注水或天天然水侵侵油田的的開發(fā)，，在無水水采油期期結(jié)束后后，油田田將長(zhǎng)期處于于含水期期的開采采，且采水水率將逐逐步上升升，這是是影響油田田穩(wěn)產(chǎn)的的重要因因素。1、水水驅(qū)油田田含水采采油期的的劃分(5)特特高高含水采采油期：：含水率率>90%。(1)無無水采采油期：：含水率率<2%。(2)低低含水水采油期期：含水水率2%～20%。(3)中中含水水采油期期：含水水率20%～75%。。(4)高高含水水采油期期：含水水率75%～90%。。注水開采采油田可可劃分為為四個(gè)階階段：第一階段段：建設(shè)投投產(chǎn)、產(chǎn)產(chǎn)量上升升階段，，不含水水至低含含水（<25%）階段段；工作措施施是需要注注水的油油田，及及時(shí)注水水，分層層注水。。第二階段段：油田穩(wěn)穩(wěn)產(chǎn)，中中含水（（25%~75%）階階段；工作措施施是前期需需要放大大生產(chǎn)壓壓差，提提高產(chǎn)液液量，進(jìn)進(jìn)行油井井增產(chǎn)措措施；后后期是換換大泵，，調(diào)整井井網(wǎng)，鉆鉆加密井井。第三階段段：產(chǎn)量遞遞減，高高含水（（75%~90%）階階段；工作措施施是油井堵堵水，注注水井堵堵大孔道道，控水水穩(wěn)油。。第四階段段：緩慢遞遞減，特特高含水水（>90%））階段；；工作措施施是控水穩(wěn)穩(wěn)油，維維持生產(chǎn)產(chǎn)所必需需要的井井下作業(yè)業(yè)措施。。注水開采采油田的的簡(jiǎn)要開開采過程程2、水驅(qū)驅(qū)曲線圖5－17水驅(qū)曲線（1）預(yù)測(cè)油田田生產(chǎn)過過程中的的含水率率、產(chǎn)油油量、產(chǎn)產(chǎn)水亮、、累積產(chǎn)產(chǎn)油量以以及采出出程度等等與開發(fā)發(fā)時(shí)間的的關(guān)系；；（2）預(yù)測(cè)油藏藏最終采采收率。。根據(jù)開發(fā)發(fā)過程中中的實(shí)際際生產(chǎn)動(dòng)動(dòng)態(tài)資料料和必要要的油氣氣水分析析資料預(yù)預(yù)測(cè)各種種驅(qū)動(dòng)類類型油氣氣田的地質(zhì)儲(chǔ)量量、油氣開采采速度、油藏壓力力變化、天然水侵侵量和油氣采收收率等。第三節(jié)物物質(zhì)平平衡分析析方法基本原理理：將油藏看看成體積積不變的的容器，，油藏開開發(fā)到某某一時(shí)刻刻，采出出的流體體量加上上地下剩剩余的儲(chǔ)儲(chǔ)存量，，等于流流體的原原始儲(chǔ)量量。主要用途途：②油藏溫度度在開發(fā)發(fā)過程中中保持不不變，油油藏動(dòng)態(tài)態(tài)僅與壓壓力有關(guān)關(guān)?；炯僭O(shè)設(shè)條件：：①油氣水三三相之間間在任一一壓力下下均能瞬瞬間達(dá)到到平衡；；原油體積積變化(DVO)＋氣氣體體積積變化(DVG)＋＋孔隙體體積變化化(DVR)＋＋水體體積變化化(DVW)＝＝0根據(jù)物質(zhì)質(zhì)平衡的的基本原原理綜合驅(qū)動(dòng)油藏剖面示意圖(1)油藏壓力力為P時(shí)時(shí)原油體體積的變變化(2)油藏壓力力為P時(shí)時(shí)氣體體體積的變變化(3)油藏壓力力為P時(shí)時(shí)孔隙體體