油气田地下地质学第六章

1、第六章油藏评价与开发可行性研究(Chapter6 reservoir description)第一节油藏中流体分布一、油藏内流体类型油藏中的流体除石油外，还有水和气，产状有9 种：束缚水、边水、底水、夹层水、溶解气、气顶气、夹层气、纯气层气、低渗性高含水饱和度油层中的可动水等。二、油藏内流体分布规律油的相对渗透率为0 时（含油饱和度约25%），不流动。在油藏顶部纯油带中，仅含不可流动的束缚水；纯油带之下是只产油不产水带，含有少量自由水，含油饱和度降低。油水同出带，自由水饱和度增大，达到可流动临界值，含油饱和度降低，生产时油水同出。没有绝对的油水界线，只有过渡带，含油饱和度范围75%-25%只产水不产油带，含油饱和度很低，油的相对渗透率降为零，同时有很高的含水饱和度，故只产水不产油；最下面是纯含水带。三、影响流体特征及分布的因素油藏流体在孔隙系统中的分布特征表明：在粗、中砂岩中，粗大孔隙之间彼此有较多的粗喉道相连通时，孔喉中几乎充满了油，并形成网络联系，成为统一的流动体系；而在细、粉砂岩中，原油一般多为孤立的分散状。即不同岩性储层的孔隙结构特征不同，原油在其中的分布状态是很不相同的。1、

2、反映液体基本性质的参数 流体性质参数包括：1/28原油密度、粘度、含蜡量、含胶量、凝固点和初馏点；饱和压力、气油比、体积系数、组分等；天然气密度，甲烷、重烃和非烃气体含量等；油气田水化学成分、总矿化度、物理性质和水型等。 油气按组分含量、密度、气油比等分为重油、黑油、挥发油、凝析油（气）、湿气、干气等多种类型。2、流体分布非均质性 原生油藏：一般遵循上轻下重、顶轻边重的规律。这是同一油藏内流体的重力分异作用和边水氧化作用的结果。 次生油藏：呈现比较复杂的现象，上下两组储层原油性质差异较大，而且是上重下轻。原油性质的平面分布非均质性的研究，如原油密度、粘度、地层水总矿化度等的平面等值线图，可以分析构造对流体性质分布的控制作用。3、影响流体和分布非均质性的地质因素 生油区油气生成条件：包括生油岩热演化程度、有机质丰度、干酪根类型和生烃、排烃期等因素，这些因素的配合关系是决定原油性质的内在因素。 运移：距离越长，轻质组分散失越多，油质变差，地层水总矿化度降低，水型趋于复杂。 次生变化：2/28包括水洗、生物降解和氧化作用。如在油水界面附近，由于边水长期缓慢的水洗作用，使低部位的原油变稠变重。

3、 断层影响：规模较大的断层控制流体性质的分布，规模较小的断层使流体性质复杂化，增强非均质性。开启性断层常使原生油藏遭受破坏，是流体再分配的通道。在这类断层附近原油性质变差，缺乏天然气和轻质油，地层水矿化度低，水型复杂。封闭性断层常形成圈闭，使流体得以保存，原油性质较好，地层水矿化度较高。 储层非均质性： 注水开发：如原油密度、粘度、初馏点等增大，原油饱和压力、气油比降低等现象表现明显。4、流体性质与开发特点 原油性质好、储层孔渗高、含油饱和度高、有效厚度大的油井产能高。 原油的粘度对产能的影响较大、粘度大的原油不易流动，产能往往较低。如果原油粘度很大，水驱开发就无意义，只有靠采取其它特殊方法（如热力采油）来开采了。 挥发油藏的开发，若能在油藏开发早期采取保持地层压力开采，则会获得较高的采收率。如果没有补充能量，油层压力下降到泡点压力以下，使地层能量快速消耗，采收率降低。四、油藏开发中流体变化第二节油藏的压力与温度一、油藏压力及压力系统1 油藏压力3/28原始油层压力（ pi）：指油层未被钻开时，处于原始状态下的油层压力。压力系数（ p）：原始地层压力与静水柱压力之比值。压力梯度（ Gp

4、）：地层海拔高程每相差一个单位相应的压力变化值。 Gp 的单位通常取MPa/10m。油层折算压力（ pc）：为消除构造因素的影响，把已测出的油层各点的实测压力值，按静液柱关系折算到同一基准面上的压力。目前油层压力（ p）：在开发后某一时间所测量的油层压力值，称为目前油层压力。1）油层静止压力（ pws）：油井生产一段时间后关闭，待压力恢复到稳定状态后，测得的井底压力值。这一压力在油层的各个地方不一样，在同一地方不同时间也是不一样的，所以有人又称之为动地层压力。2）井底流动压力（ pwf ）：油井正常生产时测得的井底压力。它实际上代表井口剩余压力与井筒内液柱对井底产生的回压。使流体流到井底并进入井筒，甚至喷出地表的生产压差即为 pws-pwf。原始油层压力 -油层在未被打开之前所具有的压力。通常将第一口探井或第一批探井测得的油层压力近似代表原始油层压力。原始油层压力4/28 基本来源 -静水压头 次要天然气压力 -将增加油层的压力；地静压力 -在地静压力作用下，岩石孔隙容积缩小，造成油层中原始压力的增加。油藏的测压面：以供水露头海拔 (+100m)为基准的水平面油层在海拔 +100m 的

5、地表具供水区；另一侧未露出地表，无泄水区。油水界面原始地层压力 1 井原始地层压力 1 井底至油水界面水柱产生压力原始油层压力在背斜构造油藏上的分布特点：A、原始油层压力随油层埋藏深度的增加而加大；B、流体性质对原始油层压力分布有着极为重要的影响：井底 xx 相同的各井：井内流体性质相同 原始油层压力相等；井内流体性质不同 流体密度大，原始油层压力小流体密度小，原始油层压力大C、气柱高度变化对气井压力影响很小。当油藏平缓、含气面积不大时，油 -气或气 -水界面上的原始油层压力可以代表气顶内各处的压力。假定单井生产，渗流场压力分布呈规则的同心圆状。根据径向渗流公式可以计算出油井附近任意一点的压力。从供给边界到井底，压力降落过程是按对数关系分布的，从空间形态看，平面径向流压消耗的特点是，压力主要消耗在井底附近，这是因为井底渗流面积小，渗流阻力大。5/28折算压力：对于无泄水区，具统一水动力系统的油藏来说，油藏未投入开采时，位于油藏不同部位的各井点处，其原始油层压力折算到同一个折算基准面后，折算压力必相等。静液柱高度：通过地层压力可计算。静液柱高度在海平面以下时，折算压力取负值。2 压力系统

6、 压力系统也称水动力系统，是指在油气田的三维空间上，流体压力能相互传递和相互影响的范围。压力系统研究的意义：确定连通体的范围，也就是供液的范围，是确定注采井网的基本依据之一。 压力系统确定地质条件分析法：断层的分布和封闭条件；隔层的分布状况；储层岩性、物性的横向剧变；裂缝的发育和分布；区域性不整合面的存在等。压力梯度曲线法：测原始压力，绘制成压力梯度曲线。如果梯度曲线只有一条，则说明各油层或同一油层的各点属于一个水动力系统。折算压力法：统一水动力系统的油藏，油藏未投入开采时，位于油藏不同部位的各井点处，折算压力必相等。如我们需要判断各个油层或同一油层中各点是否属一个6/28水动力系统，我们可以将各测点的原始压力都折算到原始油水接触面或海平面上，如果折算压力相等，我们可以认为各测点同处于一个水动力系统中。始油层压力等值线图法：可实际绘出某油田的原始油层等压图。如果无断层或岩性尖灭等因素的影响，原始油层等压线的分布是连续的。相反，如果原始等压线分布的连续性受到破坏，则该油田有若干个水动力系统。油层压力变化规律法：油层一旦投入开发，油层压力就开始发生变化。如果处于不同油层或同一油层的不同位置

7、的各井油层压力同步下降（压力变化速度基本一致），说明各井点处于同一水动力系统中；反之，则不为一个水动力系统。井间干扰试验法：使某井开采条件改变（产生激动），观察其周围其它井（观察井）的压力变化情况。如果观察井的压力随激动井的开采条件变化而相应变化时，证明激动井与观察井处于同一压力系统中，反之亦然。实际研究中，应采用多种方法相互验证，保证压力系统认识的正确性。二、油藏温度及其测量1、地温梯度和地温级度：地温梯度（ GT）：指地层深度每增加 l00m 时地层温度增高的度数，单位为 /l00m 。为了研究某区的地温随深度的变化情况，通常作地温梯度曲线。地温级度（ DT）：指地温每增加 1，所需增加的深度值，单位为 m/ 。地温梯度与地温级度互为倒数关系，不过地温梯度更常用些。2、地温分布与温度异常7/28地球的热力场是非均质的，所以地温梯度在各地不一。一般都可用实测的各油区的地温梯度值反映全油田的地温分布特征。通常以地球的平均地温梯度3/l00m 为标准，地温梯度为 3/l00m 称为正常，高于此值称正异常，低于此值称负异常。根据井温资料可编制井温与深度关系图，了解地温梯度在纵向上的变化3、油层温度与开发动态油层温度是影响原油粘度的一个最敏感的因素。油层温度的改变决定着其中原油粘度的变化。提高油层温度，如注热水，可增加原油的流动性；反之，如采取小井距大量注入冷水，会使原油粘度明显增大，影响油层产能。开采过程中，如果地层压力下降并低于饱和压力时，石油中的溶解气大量逸出并膨胀，常使油层温度开采过程中，如果地层压力下降并低于饱和压力时，石油中的溶解气大量逸出并膨胀，常使油层温度下降。特别是在井底附近，温度变化大，常造成井底附近油层胶结或结蜡，堵塞了原油流入井内的通道。因此，对地温的研究，有助于采取合理的生产措施和工艺技术，防止上述现象发生。由于单井剖面中深度不同的层位其流体温度不同，如果因固井质量不好发生窜通，则可通过对井筒温度剖面的研究来判断窜通层位。还有一个很重要的应用就是通过井温测井来建立吸水剖面，了解各油层的吸水状况。4.温度测量测井筒温度剖面识别窜通位置第三节油藏的天然能量与驱动方式一、油藏天然能量类型

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