油藏工程课程设计-雷霆

一个含油构造经过初探发现其具有工业油流以后，紧接着就要进行详探并逐步投入开发。在当前的技术和经济条件下具有开采价值的油气流。1.工业性油气流所谓油田开发，就是依据详探成果和必要的生产性开发试验，在综合研究基础上对具有工业价值油田，制订出合理的开发方案并对油田进行建设和投产，使油田按预定的生产能力和经济效果长期生产，直至开发结束。油田的正规开发包括三个阶段(l)开发前的准备阶段：包括详探、开发试验等；(2)开发设计和投产：包括油层研究和评价、全面部署开发井、制订射孔方案、注采方案和实施；(3)方案的调整和完善此阶段的主要工作是依据准备阶段为开发所提供的各种资料来编制油藏开发方案,设计出一种最佳的开发方式,对油田进行开发。最终采出程度高产油量大稳产时间长最佳的开发方式油田开发方案是在详探和生产试验的基础上，经过充分研究以后，使油田投入长期和正式生产的一个总体部署和设计。它是油田开发工作的重要技术文件。开发方案的好坏，直接决定了油田今后生产的好坏，若方案制定的不合理，对今后的生产影响很大。油田开发方案是指导油田开发工作的重要技术文件，油田投入开发必须要有正式批准的开发方案设计：2.油井产能评价、注水井吸水能力研究（1）根据试油、试采、试井等资料，确定出采油指数；（2）确定单井平均日产能力（3）确定采油速度（4）注水井吸水能力研究1.收集油藏工程设计所需要的动静态数据资料（1）油藏地质资料；（2）流体物性资料的收集；（3）油水相渗资料；（4）试油、试采、试井、油水井动态资料油藏工程设计主要内容3．油田开发指标预测（1)概算法（2)油藏数值模拟法4.采收率及可采储量预测（1）相关经验公式法（2）同类油田比较法（3）岩心模拟实验法（4）相渗透率曲线法（5）数值模拟法（6）动态法的经验公式油藏工程设计主要内容1.收集油藏工程设计所需要的动静态数据资料1）油田概况；2）油层沉积特征；3）油藏构造特征；4）油水关系特征等1.1油藏地质特征描述1.2小层地质与岩石物性参数序号油层顶深有效厚度含油面积含油饱和度孔隙度渗透率12地层压力系数和油层温度数据1.3流体物性资料的收集1）泡点压力；2）地面油水密度；3）地下油水粘度；4）油水体积系数等1.4油水相渗资料序号SwKroKrw1………21.5试油、试采、试井资料的收集2.油井产能的评价1）试油层采油指数2）试采层采油指数3）利用试井解释的有效渗透率计算采油指数由压力恢复资料求出有效渗透率，再根据平面径向流公式解出采油指数4）利用岩心分析渗透率资料推算油井平均采油指数2.1根据试油、试采、试井资料，确定出采油指数Word文档3)考虑注水井的吸水能力，则合理生产压差的确定以整个注采系统各节点的压力实现协调及全系统技术经济指标作为目标来研究。2.2确定出合理的生产压差合理生产压差从不同角度有不同的确定原则1）仅考虑地层流动，生产压差的确定则重点考虑井底流压不能过低，造成井底脱气降低采油指数。事实上，流压适当低于饱和压力可能造成的脱气并不严重，对采油指数的影响也不大。2）如果把地层向井流动与井筒垂直管流结合起来考虑，则合理生产压差下地层产出的液量应正好等于此压差下井底流压能够举升到井口的产量，即地层与井筒处于协调状态下生产。单井平均日产能力Qo=Jo*h*f*△Ph----平均有效厚度；f---厚度动用率；△P----合理生产压差2.3确定出单井平均日产能力以较高的采油速度对油田进行强采、早日拿油缩短投资回收期是提高油田开发经济效益的一个途径，这种观点现在已经越来越广泛地被人们所接受。但采油速度受到油田地质条件和油田注采系统的能力以及水驱油波及状况等多种因素的限制。合理的采油速度应该能在现有的工艺条件下充分发挥油井的采油能力和注水井的注水能力，不降低水驱油波及效果。2.4确定出合理的采油速度采油速度=年产油量/地质储量3．油田开发指标预测在编制油田的初步开发方案时，根据详探井所获得的关于油田面积、厚度、孔隙度和渗透率及流体性质等不很准确的资料，在进行布井时，对油田的主要开发指标要进行概算，以便作到心中有数，但这时由于还很难准确地、全面地认识油层内部结构、构造、地层性质等资料，进行更准确地、细致地计算既不可能也不必要（如黑油模型计算）。所以为了进行综合指标的概算，都是把油藏简化，把油井和注水井排简化为排油炕道和注水水线，然后用一维流动公式进行计算。最早的计算方法是五十年代苏联学者鲍利索夫提出的、在苏联广泛应用的，按刚性、活塞式驱油机理而来的等值渗流阻力方法，由于这一原理所要求的一些假设与事实不符（如活塞式推进，不考虑油水粘度差异和相对渗透率等），计算结果与实际往往相差很远.在60年代初运用流管的概念，并把水驱油机理加以考虑而提出了一维两相的计算方法。后来又根据渗透率的分布，考虑了多层一维两相的计算方法。这些方法在计算机未普遍在油田采用时，曾是一种广泛采用的，有一定意义的方法。这些方法在当时还有一定实用价值。在目前，无论在国外还是在国内，数值模拟软件都已普便采用，概算法只是在个别情况下才作为一种手段加以应用。3.1排状注水（行列注水）开发概算法采用以Buckley—Leverett水驱油理论为基础的概算法计算，该法考虑了水驱油的非活塞性，忽略了流体和岩石的压缩性，忽略了重力、毛管力的影响。已知油藏物性参数和流体参数，给定注采压差，确定不同开发时刻的油产量、累积产油量、含水率、累积注水量等指标，见水之前和见水之后开发指标计算方法和和计算步骤如下：3.1.1一维两相油井见水前开发指标在一个线性的水驱油藏内，可将油层分为三个流动区：注水线与原始油水接触面间为纯水区；原始油水接触面到油水前缘间为油水两相区；自前缘到出口端是纯油区。线性地层水驱油时的渗流分布计算内容初始产油量见水时注水井日注水量和油井产油量计算见水时间计算见水初期注水速度开发时间计算不同时刻的产液量见水时间3.3油藏数值模拟法80年代是油藏数值模拟技术走向成熟的年代。除黑油模型外，相继发展了组分模型、双重介质模型、热采模型、化学驱模型等，形成了可用于不同储层类型、不同流体性质、不同开发过程的数值模拟技术。90年代以来，随着工作站图形显示技术及大规模高速计算机的发展，数值模拟向着方便、直观、精确、高速集成化方向发展。在油田开发过程中，经常使用油藏数值模拟方法进行方案的设计及未来油田动态的预测和分析。在一个油藏开发初期，油藏数值模拟结果可以全面用来指导油气藏开发，包括井网布置，生产井和注水井的数目等。油藏数值模拟可以在短时间内多次重复进行油藏“开发”，根据多次开发结果，提供最有效、最经济的开发方案。石油和天然气储量是指埋藏在地下的石油和天然气的数量，以地面状态的数值表示。采收率是指在某一经济极限内，在现代工程和技术条件下从油气藏原始地质储量中可以采出石油（气）量的百分数，即可采储量与原始地质储量的比值。它是衡量油田开发效果的重要指标之一。4.采收率及可采储量预测确定采收率的方法1.国内外经验数值类比法2.岩心模拟实验法3.相渗透率曲线法4.相关经验公式法5.动态法的经验公式6.衰减曲线法这些计算方法分别在两种情况下使用一是在开发设计时使用的方法，为制定开发方案提供依据，如岩心分析法、室内模拟实验法、相关经验公式法等等。一种是在油田投入开发后，利用已获得的生产资料来测算，为制定调整方案和选择新的开采方法提供依据。各种方法可以互相校核。7.数值模拟法三、确定采收率的方法1.国内外经验数值类比该法是利用国内外不同驱动类型油藏采收率的经验值，考虑到油藏具体的地质条件和原油性质，用类比法近似地确定原油采收率。2.岩心模拟实验法oiorDSSE1MVEkV21VDREEE参数的求取(1).Sor——(2).Swi——(3).Vk——岩心模拟实验岩心模拟实验KKKVK式中：——累积频率等于50%对应的渗透率值，又称为概率平均渗透率；——累积频率等于84.1%对应的渗透率值。KK(4).M——oSrowSrwwiwfKKM3.相渗透率曲线法MVEkV21VDREEE该法是以相渗透率曲线为基础计算水驱油藏采收率的方法，在实际工作中使用简单。重要的是所选用的相渗透率曲线要具有代表性，如果是多条相渗透率曲线，要对它们标准化成一条具有代表性的相渗透率曲线。wiwiwoiorDSSSSSE11wS——极限含水率（）下，水淹区的平均含水饱和度，可根据分流量曲线求出.%98wf图7-9根据分流量曲线确定Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.相渗曲线标准化在一个油藏的不同岩心样品所测试的相对渗透率结果通常是不一样的。在使用相渗曲线之前，必须对其进行标准化处理，以消除不同原始含水饱和度和临界含油饱和度的影响。方法：1.通过调整所有曲线的末端值，然后确定一个平均的标准曲线。2.在将其应用到具体油藏区域前，需要根据油藏情况进行非标准化。Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.计算标准化曲线完成以下表格的计算SwKroKrw𝑆𝑤∗=𝑆𝑤−𝑆𝑤𝑐1−𝑆𝑤𝑐−𝑆𝑜𝑐𝐾𝑟𝑜∗=𝐾𝑟𝑜(𝐾𝑟𝑜)𝑆𝑤𝑐𝐾𝑟𝑤∗=𝐾𝑟𝑤(𝐾𝑟𝑤)𝑆𝑜𝑐Swc——束缚水饱和度Soc——残余油饱和度Sw*——标准化含水饱和度Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.计算标准化曲线在同一图纸上绘出所有岩样的标准化Kro*和Krw*与Sw*的关系。通过选定任意Sw*值，确定油水相的平均标准化渗透率值。他们是标准化含水饱和度Sw*的函数。Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.对平均曲线进行非标准化处理标准化后，曲线的数值范围为0~1。因此，在使用前，需要根据油藏状况（Swc及Soc）进行非标准化处理。Sw*(Kro*)avg(Krw*)avg𝑆𝑤=𝑆𝑤∗1−𝑆𝑤𝑐−𝑆𝑜𝑐+𝑆𝑤𝑐𝐾𝑟𝑜=𝐾𝑟𝑜∗𝑎𝑣𝑔(𝐾𝑟𝑜)𝑆𝑤𝑐𝐾𝑟𝑤=𝐾𝑟𝑤∗𝑎𝑣𝑔(𝐾𝑟𝑤)𝑆𝑜𝑐4.相关经验公式法相关经验公式法是根据已经开发结束或接近开发结束油田的实际开发指标，就其影响采收率的地质因素和开发因素，进行多元回归分析，最后找出相关系数最大和标准差最小的相关经验公式。①美国经验公式根据72个水驱砂岩油田的实际开发资料，建立起来确定水驱砂岩油藏采收率的相关经验公式如下：2159.01903.0077.00422.013225.0aiwioiwioiwiRPPSKBSE此公式适用于油层物性好、原油性质好的油藏。公式考虑了油藏岩石特性、、；也考虑了油藏流体的地下特性、、等的影响，此外还考虑了与技术经济因素有关的油藏的衰竭压力KwiSoioiBiPaP对于溶解气驱油藏，采收率和岩石及流体参数之间的相关经验公式如下：1741.03722.00979.01611.0141815.0abwiobobwiRPPSKBSE式中：饱和压力下的原油体积系数；饱和压力下的地层原油粘度，毫帕.秒；饱和压力，兆帕；溶解气驱开发的最终废弃压力，兆帕。——obB——ob——aP——bPhSKEoiwiR00115.05380.1lg1355.025569.0lg2719.011403.0②苏联全苏石油科学研究所的经验公式AChVKEskRR000855.0171.00018.005.0lg0275.0lg167.0507.0地层条件下的油水粘度比；平均绝对渗透率，10-3微米2；生产井的平均井网