5油藏動態(tài)分析方法課件

第五章油藏開發(fā)動態(tài)分析方法油田動態(tài)分析的目的：認(rèn)識油田開采過程中開發(fā)指標(biāo)的變化規(guī)律油田動態(tài)分析的方法：試井分析方法、物質(zhì)平衡方法、經(jīng)驗方法和數(shù)值模擬方法。完善開發(fā)方案或?qū)υ桨高M(jìn)行調(diào)整檢驗開發(fā)方案的合理性獲得較好的開發(fā)效果第五章油藏開發(fā)動態(tài)分析方法油田動態(tài)分析的目的：認(rèn)識油田開采1動態(tài)分析的主要內(nèi)容：①通過油田生產(chǎn)實際情況不斷加深對油藏的認(rèn)識，核實和補充各項基礎(chǔ)資料，進(jìn)一步落實地質(zhì)儲量；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)測油藏動態(tài)，提出進(jìn)一步提高油藏開發(fā)效果的合理措施。動態(tài)分析的主要內(nèi)容：①通過油田生產(chǎn)實際情況不斷加深對油藏的認(rèn)2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)及地下動態(tài)而進(jìn)行的專門測試工作。穩(wěn)定試井(系統(tǒng)試井)不穩(wěn)定試井在幾個不同穩(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)的原油儲量。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)3進(jìn)一步完善了常規(guī)試井分析方法，提高了整個測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，且簡單易用；①以分析中、晚期資料為主，要求測試時間長；②實測井底壓力和對應(yīng)時間在半對數(shù)坐標(biāo)系中出現(xiàn)直線段，直線段的起點難以確定；③難以分析早期資料，不能取得井筒附近的信息。優(yōu)點：缺點：試井資料的處理方法進(jìn)一步完善了常規(guī)試井分析方法，提高了整個測試資料解釋的可靠性4無因次距離：一、基本概念（1）無因次量無因次壓力：無因次時間：無因次井筒存儲系數(shù)：無因次距離：一、基本概念（1）無因次量無因次壓力：無因次時間5（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（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6（3）井筒存儲效應(yīng)與井筒存儲系數(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，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：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)流和井筒存儲對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效應(yīng)井筒存儲系數(shù)（3）井筒存儲效應(yīng)與井筒存儲系數(shù)在壓力恢復(fù)試井中，由于井筒內(nèi)7新井或油井關(guān)井時間較長，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)量和壓力隨時間變化曲線新井或油井關(guān)井時間較長，地層中壓力分布穩(wěn)定后，油井以定產(chǎn)量進(jìn)8圖5-4壓降分析半對數(shù)曲線直線的斜率為：②在半對數(shù)直線段取一點，已知時間和對應(yīng)壓力可求表皮系數(shù)S。①已知斜率可求地層流動系數(shù)Kh/μ和滲透率K；應(yīng)用圖5-4壓降分析半對數(shù)曲線直線的斜率為：②在半對數(shù)直線段取9在油井以定產(chǎn)量生產(chǎn)一定時間后，突然關(guān)井測量井底壓力隨時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)時間T后關(guān)井，關(guān)井后地層液體立即停止向井內(nèi)流動(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。在油井以定產(chǎn)量生產(chǎn)一定時間后，突然關(guān)井測量井底壓力隨時間的變10關(guān)井后井底壓力變化規(guī)律彈性不穩(wěn)定滲流基本方程壓力恢復(fù)公式或Horner公式②外推直線段至縱坐標(biāo),可以直接推算原始地層壓力；①已知斜率可求地層流動系數(shù)Kh/μ和滲透率K；應(yīng)用迭加原理井底壓力與成直線關(guān)系圖5－6Horner曲線斜率③求斷層距離。關(guān)井后井底壓彈性不穩(wěn)定滲流基本方程壓力恢復(fù)公式②外推直線段至11目前一般采用現(xiàn)代試井分析軟件計算分析。三、現(xiàn)代試井分析方法(課本p47)現(xiàn)代試井分析方法的重要手段之一是圖版擬合。通過圖版擬合，可以得到關(guān)于油藏及油井類型、流動階段等方面的信息，還可以算出K、S、C等參數(shù)。自學(xué)目前一般采用現(xiàn)代試井分析軟件計算分析。三、現(xiàn)代試井分析方法12第二節(jié)經(jīng)驗方法經(jīng)驗方法來源于對生產(chǎn)規(guī)律的分析與總結(jié)。它要求系統(tǒng)觀察油藏生產(chǎn)動態(tài)，詳細(xì)收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過分析與研究油田生產(chǎn)規(guī)律，主要是產(chǎn)量、壓力和含水等指標(biāo)的變化規(guī)律。一、油田產(chǎn)量遞減規(guī)律及其應(yīng)用圖5－10油田產(chǎn)量變化曲線油氣田開發(fā)的基本模式產(chǎn)量上升階段產(chǎn)量穩(wěn)定階段產(chǎn)量遞減階段第二節(jié)經(jīng)驗方法經(jīng)驗方法來源于對生產(chǎn)規(guī)律的分析與總結(jié)。它要13油田經(jīng)過穩(wěn)產(chǎn)期后，產(chǎn)量將以某種規(guī)律遞減，產(chǎn)量的遞減速度通常用遞減率表示。1、遞減率單位時間的產(chǎn)量變化率，或單位時間內(nèi)產(chǎn)量遞減的百分?jǐn)?shù)圖5－11遞減率定義示意圖a——產(chǎn)量遞減率；n——遞減指數(shù)；k——比例常數(shù)；油田經(jīng)過穩(wěn)產(chǎn)期后，產(chǎn)量將以某種規(guī)律遞減，產(chǎn)量的遞減速度通常用142、產(chǎn)量遞減規(guī)律分類(1)指數(shù)遞減產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)量隨時間的變化關(guān)系：累積產(chǎn)量與產(chǎn)量之間的關(guān)系：遞減率變化關(guān)系：n=∞2、產(chǎn)量遞減規(guī)律分類(1)指數(shù)遞減產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)15(2)調(diào)和遞減n=1產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)量隨時間的變化關(guān)系：累積產(chǎn)量與產(chǎn)量之間的關(guān)系：遞減率變化關(guān)系：(2)調(diào)和遞減n=1產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)量隨時間的變化16(3)雙曲遞減產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)量與產(chǎn)量之間的關(guān)系：1<n<∞遞減率變化關(guān)系：累積產(chǎn)量隨時間的變化關(guān)系：(3)雙曲遞減產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)量與產(chǎn)量之間的關(guān)系：173、產(chǎn)量遞減規(guī)律的應(yīng)用應(yīng)用產(chǎn)量遞減規(guī)律可以預(yù)測未來的產(chǎn)量指標(biāo)和可采儲量3、產(chǎn)量遞減規(guī)律的應(yīng)用應(yīng)用產(chǎn)量遞減規(guī)律可以預(yù)測未來的產(chǎn)量指標(biāo)18二、水驅(qū)特征曲線分析注水或天然水侵油田的開發(fā)，在無水采油期結(jié)束后，油田將長期處于含水期的開采，且采水率將逐步上升，這是影響油田穩(wěn)產(chǎn)的重要因素。1、水驅(qū)油田含水采油期的劃分(5)特高含水采油期：含水率>90%。(1)無水采油期：含水率<2%。(2)低含水采油期：含水率2%～20%。(3)中含水采油期：含水率20%～75%。(4)高含水采油期：含水率75%～90%。二、水驅(qū)特征曲線分析注水或天然水侵油田的開發(fā)，在無水采油期結(jié)192、水驅(qū)曲線圖5－17水驅(qū)曲線（1）預(yù)測油田生產(chǎn)過程中的含水率、產(chǎn)油量、產(chǎn)水亮、累積產(chǎn)油量以及采出程度等與開發(fā)時間的關(guān)系；（2）預(yù)測油藏最終采收率。2、水驅(qū)曲線圖5－17水驅(qū)曲線（1）預(yù)測油田生產(chǎn)過程中的20根據(jù)開發(fā)過程中的實際生產(chǎn)動態(tài)資料和必要的油氣水分析資料預(yù)測各種驅(qū)動類型油氣田的地質(zhì)儲量、油氣開采速度、油藏壓力變化、天然水侵量和油氣采收率等。第三節(jié)物質(zhì)平衡分析方法基本原理：將油藏看成體積不變的容器，油藏開發(fā)到某一時刻，采出的流體量加上地下剩余的儲存量，等于流體的原始儲量。主要用途：根據(jù)開發(fā)過程中的實際生產(chǎn)動態(tài)資料和必要的油氣水分析資料預(yù)測各21②油藏溫度在開發(fā)過程中保持不變，油藏動態(tài)僅與壓力有關(guān)?；炯僭O(shè)條件：①油氣水三相之間在任一壓力下均能瞬間達(dá)到平衡；原油體積變化(DVO)＋氣體體積變化(DVG)＋孔隙體積變化(DVR)＋水體積變化(DVW)＝0根據(jù)物質(zhì)平衡的基本原理綜合驅(qū)動油藏剖面示意圖②油藏溫度在開發(fā)過程中保持不變，油藏動態(tài)僅與壓力有關(guān)?；炯?2(1)油藏壓力為P時原油體積的變化(2)油藏壓力為P時氣體體積的變化(3)油藏壓力為P時孔隙體積的變化(4)油藏壓力為P時水體積的變化(1)油藏壓力為P時原油體積的變化(2)油藏壓力為P時氣體體23物質(zhì)平衡方程通式：不同驅(qū)動類型物質(zhì)平衡方程可根據(jù)通式導(dǎo)出。動態(tài)預(yù)測物質(zhì)平衡方程的應(yīng)用：天然能量分析計算地質(zhì)儲量計算水侵量物質(zhì)平衡的局限性：生產(chǎn)數(shù)據(jù)壓力數(shù)據(jù)與壓力有關(guān)的參數(shù)(完)影響計算精度物質(zhì)平衡方程通式：不同驅(qū)動類型物質(zhì)平衡方程可根據(jù)通式導(dǎo)出。動24第五章油藏開發(fā)動態(tài)分析方法油田動態(tài)分析的目的：認(rèn)識油田開采過程中開發(fā)指標(biāo)的變化規(guī)律油田動態(tài)分析的方法：試井分析方法、物質(zhì)平衡方法、經(jīng)驗方法和數(shù)值模擬方法。完善開發(fā)方案或?qū)υ桨高M(jìn)行調(diào)整檢驗開發(fā)方案的合理性獲得較好的開發(fā)效果第五章油藏開發(fā)動態(tài)分析方法油田動態(tài)分析的目的：認(rèn)識油田開采25動態(tài)分析的主要內(nèi)容：①通過油田生產(chǎn)實際情況不斷加深對油藏的認(rèn)識，核實和補充各項基礎(chǔ)資料，進(jìn)一步落實地質(zhì)儲量；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)測油藏動態(tài)，提出進(jìn)一步提高油藏開發(fā)效果的合理措施。動態(tài)分析的主要內(nèi)容：①通過油田生產(chǎn)實際情況不斷加深對油藏的認(rèn)26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)及地下動態(tài)而進(jìn)行的專門測試工作。穩(wěn)定試井(系統(tǒng)試井)不穩(wěn)定試井在幾個不同穩(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)的原油儲量。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)27進(jìn)一步完善了常規(guī)試井分析方法，提高了整個測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，且簡單易用；①以分析中、晚期資料為主，要求測試時間長；②實測井底壓力和對應(yīng)時間在半對數(shù)坐標(biāo)系中出現(xiàn)直線段，直線段的起點難以確定；③難以分析早期資料，不能取得井筒附近的信息。優(yōu)點：缺點：試井資料的處理方法進(jìn)一步完善了常規(guī)試井分析方法，提高了整個測試資料解釋的可靠性28無因次距離：一、基本概念（1）無因次量無因次壓力：無因次時間：無因次井筒存儲系數(shù)：無因次距離：一、基本概念（1）無因次量無因次壓力：無因次時間29（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（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30（3）井筒存儲效應(yīng)與井筒存儲系數(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，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：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)流和井筒存儲對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效應(yīng)井筒存儲系數(shù)（3）井筒存儲效應(yīng)與井筒存儲系數(shù)在壓力恢復(fù)試井中，由于井筒內(nèi)31新井或油井關(guān)井時間較長，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)量和壓力隨時間變化曲線新井或油井關(guān)井時間較長，地層中壓力分布穩(wěn)定后，油井以定產(chǎn)量進(jìn)32圖5-4壓降分析半對數(shù)曲線直線的斜率為：②在半對數(shù)直線段取一點，已知時間和對應(yīng)壓力可求表皮系數(shù)S。①已知斜率可求地層流動系數(shù)Kh/μ和滲透率K；應(yīng)用圖5-4壓降分析半對數(shù)曲線直線的斜率為：②在半對數(shù)直線段取33在油井以定產(chǎn)量生產(chǎn)一定時間后，突然關(guān)井測量井底壓力隨時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)時間T后關(guān)井，關(guān)井后地層液體立即停止向井內(nèi)流動(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。在油井以定產(chǎn)量生產(chǎn)一定時間后，突然關(guān)井測量井底壓力隨時間的變34關(guān)井后井底壓力變化規(guī)律彈性不穩(wěn)定滲流基本方程壓力恢復(fù)公式或Horner公式②外推直線段至縱坐標(biāo),可以直接推算原始地層壓力；①已知斜率可求地層流動系數(shù)Kh/μ和滲透率K；應(yīng)用迭加原理井底壓力與成直線關(guān)系圖5－6Horner曲線斜率③求斷層距離。關(guān)井后井底壓彈性不穩(wěn)定滲流基本方程壓力恢復(fù)公式②外推直線段至35目前一般采用現(xiàn)代試井分析軟件計算分析。三、現(xiàn)代試井分析方法(課本p47)現(xiàn)代試井分析方法的重要手段之一是圖版擬合。通過圖版擬合，可以得到關(guān)于油藏及油井類型、流動階段等方面的信息，還可以算出K、S、C等參數(shù)。自學(xué)目前一般采用現(xiàn)代試井分析軟件計算分析。三、現(xiàn)代試井分析方法36第二節(jié)經(jīng)驗方法經(jīng)驗方法來源于對生產(chǎn)規(guī)律的分析與總結(jié)。它要求系統(tǒng)觀察油藏生產(chǎn)動態(tài)，詳細(xì)收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過分析與研究油田生產(chǎn)規(guī)律，主要是產(chǎn)量、壓力和含水等指標(biāo)的變化規(guī)律。一、油田產(chǎn)量遞減規(guī)律及其應(yīng)用圖5－10油田產(chǎn)量變化曲線油氣田開發(fā)的基本模式產(chǎn)量上升階段產(chǎn)量穩(wěn)定階段產(chǎn)量遞減階段第二節(jié)經(jīng)驗方法經(jīng)驗方法來源于對生產(chǎn)規(guī)律的分析與總結(jié)。它要37油田經(jīng)過穩(wěn)產(chǎn)期后，產(chǎn)量將以某種規(guī)律遞減，產(chǎn)量的遞減速度通常用遞減率表示。1、遞減率單位時間的產(chǎn)量變化率，或單位時間內(nèi)產(chǎn)量遞減的百分?jǐn)?shù)圖5－11遞減率定義示意圖a——產(chǎn)量遞減率；n——遞減指數(shù)；k——比例常數(shù)；油田經(jīng)過穩(wěn)產(chǎn)期后，產(chǎn)量將以某種規(guī)律遞減，產(chǎn)量的遞減速度通常用382、產(chǎn)量遞減規(guī)律分類(1)指數(shù)遞減產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)量隨時間的變化關(guān)系：累積產(chǎn)量與產(chǎn)量之間的關(guān)系：遞減率變化關(guān)系：n=∞2、產(chǎn)量遞減規(guī)律分類(1)指數(shù)遞減產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)39(2)調(diào)和遞減n=1產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)量隨時間的變化關(guān)系：累積產(chǎn)量與產(chǎn)量之間的關(guān)系：遞減率變化關(guān)系：(2)調(diào)和遞減n=1產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)量隨時間的變化40(3)雙曲遞減產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)量與產(chǎn)量之間的關(guān)系：1<n<∞遞減率變化關(guān)系：累積產(chǎn)量隨時間的變化關(guān)系：(3)雙曲遞減產(chǎn)量隨時間變化關(guān)系：累積產(chǎn)量與產(chǎn)量之間的關(guān)系：413、產(chǎn)量遞減規(guī)律的應(yīng)用應(yīng)用產(chǎn)量遞減規(guī)律可以預(yù)測未來的產(chǎn)量指標(biāo)和可采儲量3、產(chǎn)量遞減規(guī)律的應(yīng)用應(yīng)用產(chǎn)量遞減規(guī)律可以預(yù)測未來的產(chǎn)量指標(biāo)42二、水驅(qū)特征曲線分析注水或天然水侵油田的開發(fā)，在無水采油期結(jié)束后，油田將長期處于含水期的開采，且采水率將逐步上升，這是影響油田穩(wěn)產(chǎn)的重要因素。1、水驅(qū)油田含水采油期的劃分(5)特高含水采油期：含水率>90%。(1)無水采油期：含水率<2%。(2)低含水采油期：含水率2%～20%。(3)中含水采油期：含水率20%～75%。(4)高含水采油期：含水率75%～90%。二、水驅(qū)特征曲線分析注水或天然水侵油田的