課件油藏工程石油儲存于地下巖石之中的但不是所有都能夠

第一節(jié)有那些具備了一定的物性條件和構造條件的巖石才可能在特定的時期內石有些巖石二維延展特征明顯，表現為層狀特征，如沉積巖；而有些巖三維延展特征明顯，表現為塊狀特征，如巖漿巖(1.1.1)。圖1.1. 地層剖面砂巖(圖1.1.2)；而有些巖相對較致密，組成巖石的骨架顆粒細小，顆粒之為非儲集巖，如泥巖(1.1.3)。 圖1.1.2儲集巖內部結 圖 非儲集巖內部結構造稱為圈閉圈閉實際上就是一個特殊的儲集容器它有時候儲油(氣)，一般說來，水平儲集層和單斜儲集層是不能油氣的，因為這樣的儲集層缺少圈閉條件，油氣可以在浮力的作用走。一個圈閉有3個構成要素：儲集層、蓋層和遮擋物(圖1.1.4)。儲集層是油氣的巖石層，蓋層是油氣向上運移的巖石層，而遮擋物則是油氣側向運移的巖石層。3個要素。圖 圈閉構成要素3個：溢出點、閉合高度和閉合面積(1.1.5)圖 圈閉度量參數閉合高度ht)是圈閉的最高點與溢出點之間的垂向距離。(若儲集層的厚度為h，儲集層巖石的孔隙度為，則圈閉的容積(Vct)

式中Swc兩部分組成若圈閉中的是液態(tài)石油則為油藏若圈閉中的是天然氣，者在上，重者在下，這是由于流體的重力分異作用所致（1.1.6圖 油藏度量參3個：油水界面、油柱高度和含油面積(1.1.6)。油水界面為圈閉中油與水的分界面，一般用符號WOC號WGCGOC（含油或油柱（ho）油面積（Ao）為油水界面所對應的儲集層頂面構造上的等高線所包圍的面積。油藏的容積，即油藏可以盛裝石油的孔隙體積（Vc

容積與圈閉容積的比值，并用符號來表示，計算為

0～1若=0，表明圈閉沒有油氣，為一個空圈閉若0，表明圈閉中了油氣，同時也表明油氣是從儲集層的下傾方向運移過來的，在儲集層下傾方向的上一個圈閉中必定充滿了油氣（1.1.7圖 油氣重力分異和差異沿著儲集層的上傾方向繼續(xù)運移，在儲集層上傾方向的下一個圈閉中起來，形成另外一個油氣藏(1.1.7)。因此，石油勘探過程中，找到了一個油氣藏，往概率大于發(fā)現油的概率，與油氣的重力分異和差異現象有關。油氣在浮力的作用下沿儲集層上傾方向運移，圈閉將油氣的運移，并使其起來形成油氣藏。圈閉是油氣的地質場所。因此，石油勘探的方向之一，就是尋找圈閉，然后進行鉆探。當然，并非每一個圈閉都了油氣。圖1.1.8中的1號圈T1井鉆探證實有油，但2號圈T2井鉆探卻證實無圖 勘探區(qū)域構造第二節(jié)油氣不是在任何地方都可以起來形成油氣藏的油氣藏只有在特定儲集層是能夠油氣的巖石層。層否則源巖生成的油氣無處，

圖 油氣運移示意可見，一個油氣藏的形成，條件是苛刻。盡管在圖中剖面上兩個油層之間并不連通，但在其他位置上一定是連通的。圖31.2.2（b）中存在兩個油氣藏。 圖 油藏剖面示意（a（等效） 圖 油藏壓力系統(tǒng) 1.2.4第三節(jié)5個方面進行。1.3.（a漿巖和細粒碎屑泥巖的原生孔隙開度較小因而一般情況下都沒有油氣的能力。但是，如果巖石中發(fā)育了開度較大的次生孔隙（裂縫、溶洞等1.3.1（b（a）砂 （b）碳酸鹽圖 儲集層巖石類按油氣藏所在圈閉的類型對油氣藏進行分類是目前礦場上常用的法。3大類。1.1.61.1.4（1.3.2圈閉中了油氣之后，則稱做巖性油氣藏。1.3.3圖 巖性圈 圖 地層不整合圈潛山圈閉是由古山峰沉降掩埋之后形成的圈閉類型古山峰長期于大氣，并風化、淋洗等地質作用，山體表面的風化殼發(fā)育有大量的溶蝕孔洞而成為優(yōu)質儲集層。若圈閉中了油氣，則成為潛山油氣藏（圖1.3.4可形成圈閉。若圈閉中了油氣，即為地層超覆油氣藏（圖1.3.5。 圖 潛山圈 圖 地層超覆圈儲集層巖石的孔隙，因而又常常稱做多孔介質。儲集層巖石的孔隙1.3.1中的各種級別。若按孔隙所處的位置，可以將孔隙分為粒間孔和粒內孔(1.3.6)，粒間3大類。 圖1.3.6 3種孔隙中的任意一種組成，則儲集3種孔隙中的任意兩種3種孔隙組成，則儲集層稱做三重(三孔)介質，如裂縫—孔隙—溶洞1.3.1Ao表示。邊界之間的區(qū)域為油水過渡區(qū)（帶（1.3.7。1.3.8做邊水油藏（1.3.7。圖1.3.7邊水油藏剖面和平面 圖1.3.8底水油藏剖面5，背斜邊水稠油油藏，油藏名稱清晰地反映出了油氣藏的主要特征。當然時，圖 氣頂底水油 圖 底油氣1.3.11第四節(jié)ERN表示，它表示地層條件下的原油換算到地面條石油地質儲量的容積法計 N=式中N

VoiBoiVci——原始條件下的油藏容積，m3。

式中AoSwc——油藏束縛水（原生水）h——儲集層平均厚度，m，計算h=式中Ajj

hj——j區(qū)塊的含油層段厚度，m孔隙度和束縛水飽和度也可以按照式（1.4.3）的形式進行平均圖1.4.1 式中Ngcm3

Gs

式中GsRm3m3地質儲量的計算十分簡單，但計算參數的確定卻十分以確定的儲量計算中的巖石孔隙度應采 孔隙度但根據 過地層流體的高壓物性（PVT）分析資料加以確定。1.4.2 NVtj

式中Vtjjtm3。，1.4.3，N

式中c1——有機質含量，小數c4——烴類系數，小數圖 潛在資源量計算 圖 遠景資源量計算顯然，用式（1.4.6）和式（1.4.7）計算的儲量都是證實的地質儲量，計1.4.4預測地質儲量采用式（1.4.4）和式（1.4.5）層巖石物性等其他參數得到了進一步的雖然油藏的確切含油面積還不完全圖 預測地質儲量計 圖 控制地質儲量計控制地質儲量采用式（1.4.4）和式（1.4.5）1.4.6探明地質儲量采用式（1.4.4）和式（1.4.5）.4.7圖1.4.6探明地質儲量計算 圖1.4.7開發(fā)地質儲量計算石油地質儲量計算結果不斷趨于準確。圖1.4.8為計算地質儲量的變化趨勢圖。N為油藏的質儲量，計算地質儲量的樂觀估計值往往高于質儲量， 圖1.4.8 儲量豐度定義為單位含油面積上的石油地質儲量，一般用符號o算oNh1Swco

可以采出的原油，即油藏的開發(fā)效益也就越好。o為oN1Swco

天然氣在原始地層條件下的體積（Vgi）用下面的容積法進行計

式中Ag——氣藏含氣面積，m2GVgs氣體體積系數的計

B

式 psc——地面壓力piZscZi（1.4.11GAh1

氣藏地質儲量豐度的計

h1

氣藏單儲系數的計

1

面條件下的氣體體積用式（1.4.13）天然氣的地質儲量（Gc）Gc

式 fg——天然氣的摩爾分數，小數凝析油的地質儲量（Nc）Nc

c式中gm3cfg

1 1000M

式中Mo——凝析油的平均千摩爾質量，kg穩(wěn)定生產條件下的生產汽油比（Rgo）可以用下式計算o式中qogqg

=qgdd

氣井每天采出的油氣總摩爾數（nt）n=n

qg1000qo

o o式中ngnoosgcm3。fg

ngno

1Mo

106cc

凝析油千摩爾質量，可用下面的經 計M 1.03

N10108tN=1～10108t時，為大G1000108m3G=100～1000108m3時，為中型氣田；當G100108m3300104tkm2=100～300104t 時，為中豐度；當=50～100104tkm2時，為低豐度；當50104t o10108oo時，為中豐度；當2108o

km2=2～10108okm2o

D2000mD=2000～4000m時，為中等深度；當D=4000～6000m時，為；當D6000m時，為超當p20MPa時，為低壓；當

p=20～40MPa時，為中等壓力；當p=40～60MPa時，為高壓；當p60MPa時，為壓當0.8時，為異常低壓；當=0.8～1.2時，為正常壓力；當1.2時，為Jom

dMPamJom

dMPamJom

dMPamJom

dMPam當80mDmPas時，為高流度；當30~80mDmPas流度；當10~30mDmPas時，為低流度；當10mDmPas時，為特低30%時，為特高孔隙度；當=20%～30%時，為高孔隙度；當=10%～20=1%～10%1當k1000mD時，為特高滲透率；當k=100～1000mD時，為高滲透率；當k=10～100mDk=1～10mDk1mD時，千米產

D

D

dkm產；當

D

dkm時，為低產；當

D

dkm對于氣井，當

D10104

時，為高產；當gg D=3～10104gg

dkm時，為中產；當

D3104

dkmos0.85gcm3os0.85~0.95gcm3os=0.95～1.0gcm3os1.0gcm3當os10mPasos=10～100mPas（稠油c20gm3c

c=20～200gm3cc200gm3c 簡述重力分異和差異的物理意義簡述并圖示“裂縫—孔隙型碳酸鹽巖潛山底水異常高壓氣頂油藏”ⅠⅡⅢ束縛水飽和度為0.25，地面脫氣原油密度為0.85g/cm3，原始溶解汽油比為1000元/t，問開采油藏的銷售收入為多少？第一節(jié)。天然氣包括自由氣和溶解氣（伴生氣）兩種形態(tài)的氣體天然氣中往往。（C2H6（N2（CO2表 天然氣樣品組成數據（摩爾分數，小數2.1.1pV 式 p——氣體壓力VTnRR=0.008315MPam3kmolKZZZ值，Z圖 油氣樣品取樣位置2.1.2中的Standing—Katz圖版進行確定。Standing—KatzM.B.StandingD.L.Katz1942（（ppr（Tprppr和TprZ值。圖 Standing—Katz圖擬對比壓力（ppr）和擬對比溫度（Tpr）的計算分別pppr=

T

式 ppc——氣體的擬臨界壓力Tpc——氣體的擬臨界溫度，K氣體的擬臨界壓力（ppc）和擬臨界溫度（Tpc）ppcxjpcjTpcxjTcj

式 pcj——第j種組分的臨界壓力Tcjjxjj2.1.2 沸冰K------------------—-—-—--------0根據式（2.1.4）和式（2.1.5）2.1.1中的天然氣樣品的擬臨界壓力為ppc4.618MPa，擬臨界溫度為Tpc=198.39K。如果氣藏壓力p20MPa，氣藏溫度T333K，則氣藏的擬對比壓力為ppr=4.33，擬對比溫度Tpr=1.68Standing—Katz圖版查得天然氣的偏差因子Z0.85。若按Z115%。2.1.3中的曲線，查出氣體的擬臨界壓力（ppc）和擬臨界溫度（Tpc圖 天然氣相對密度與擬臨界參數關系曲1—天然氣；2密度，并用符號g表示，計算

式中kgm3 kgm3 pVpscVsc

式 psc——地面標準壓力VscZsc——地面標準狀態(tài)下的氣體偏差因子，無量綱。pV m

Mscsc M式中Mgm——氣體的質量，kg m

Zscair

Zsc

式中Mair——空氣的千摩爾質量，kg（2.1.6gMgg

氣千摩爾質量是按氣體摩爾組成進 之后的平均千摩爾質量，計算式MgxjM式中Mjj

xjj由式（2.1.12）計算的表2.1.1中天然氣樣品的平均千摩爾質量為：（2.1.1130.07kg，C3H844.097kg，CO244.01kg，N2N2CH4的千摩爾質量比空氣小之外，其他組分的千摩爾質量全部大于空氣的千摩爾質量。千摩爾質量最小的是CH4，只有16.043kgC3H844.097kg。若氣體全部1。條件下的體積的比值，并用符號Bg表示，計算為B

式中VgVgs——氣體在地面條件下的體積，m3（2.1.1V

p

（2.1.13式gB g

ZscTsc1（2.1.4圖 氣體體積系數變化曲原始地層條件下的氣體體積系數用符號Bgi表示，計算B

式中TipiZi——原始地層條件下的氣體偏差因子，無量綱。Bg

pscTTsc

gEZscTscg

天然氣的壓縮系數定義為恒溫條件下單位壓力的體積變化率（CggCg

把天然氣的狀態(tài)方程式（2.1.1）C1

C

（2.1.22×10-1之間。天然氣的熱膨脹系數定義為恒壓條件下單位溫度的體積變化率 表為g

把天然氣的狀態(tài)方程式（2.1.1）1

對于理想氣體，式（2.1.24）

(50～500)×10-4℃-1之間。計算為 104KexpXY

T

K 116.111110.5556Mg

X0.0135054777.78M

g Y0.212X

1010 air

式中g——天然氣粘度，mPa·s第二節(jié) C7+C7+稱做原油的特征組分。2.2.1為一個2.2.1原油樣品組成數據表（摩爾分數，小數2.1.1密度，并用符o表示，計算為

式中gcm3 gcm3由于地面標準條件下水的密度為 1.0gcm3，因此在數值上，原油的，根據相對密度或地面脫氣原油密度的大?。?005）給出的原油分類o0.85時，為輕質原油；當o=0.85～0.95時，為中質原油；當，API標準對原油進行分類，API相對密度用符號API表示，單位為°APIAPI與o的換算關系為o

由式（2.2.2）可以看出，API相對密度的數值越小，表明原油就越.重。2.2.（a2.2.（b2.2.（c2.2.（d圖 原油溶解與脫氣過2.2.（d2.2.（c2.2.（b2.2.1（apbPVT筒中進行，PVT2.2.1所示的高溫高 oBVoo

式中VoVosBoBoi1。2.2.2圖 原油體積系數變化曲BoBob—泡點壓Boi—原始條件Bti—原始條件下的原油兩相（總）Bt—原油兩相（總）pbMPapi積之和（兩相體積或總體積）與地面脫氣原油體積的比值，計算為tBVot

式中Vg2.2.2Boi～1Rsi2.2.1所示，只要記錄下每個壓力下的原1的，表明地層原油被采到地（2005）1.51.5符號S表示，計算為SBoi

33.3333.33%。50% sRs

式中VosVgs——原油溶解的氣體體積（地面條件，m3；sRm3m3sRsbRsi02.2.30～Rsb圖 原油溶解氣油比變化曲面）體積原油中溶解的天然氣體積（地面，一般用符號表示。容積系數近似2.2.1中測量了泡點及以上壓力的溶解氣油比，要測量泡點以下壓力的（2.2.6

BtBoRsiRs

2.2.4圖 地層原油密度變化曲oosgsRso式中gcm3ogcm3

sRm3m3sgcm3地層原油的壓縮系數，定義為單位壓力的體積變化率，計 oCo

oCo

2.2.2以把式（2.2.9）

oCdo

2.2.4 ooi1Coppi oob1Coppb 在（1～100）×MPa-1之間。o

。剪切應變速率的響應值與原油的粘度有關。圖2.2.5為 。式中

2.2.6，s-

圖 原油流變曲 圖 流體速度分大多數輕質原油都屬于原油，而一些稠油則往往屬于非原油。非牛變化很大。（2005）根據地面脫氣原油的粘度大小，把原油分成了4類s當os 時，為低粘原油；當os=10～100mPas時，為中粘原油；sos=100～1000mPasos1000mPas（稠油2.2.7o式中Toa、b

2.2.82.2.8圖 原油粘溫曲 圖 原油粘壓曲oo

（p

式 p——原油壓力a、boc式中c、d

（ppb 原油粘度可以用旋轉粘度計進量但多數情況下采用落球粘度計進2.2.9中的物系存在油、氣兩（c圖2.2.9油氣兩相平衡 圖2.2.10單組分相圖 高溫高壓單組分相2.2.l2p—T相圖。當把兩個組分混合成一個物系之后，c11的臨界點和氣液平衡線，c22的臨界點，2.2.13相體積占物系總體積的百分數。氣相區(qū)與兩相區(qū)的分界線為線（液量分數為01.0，點為臨界點線與泡點線合稱為相包絡線。包絡線外側為單相區(qū)，包絡線內，圖 兩組分系統(tǒng)相 圖 多組分系統(tǒng)相則為中質油藏；如果位于液相區(qū)的右側，則為輕質油藏（2.2.142.2.14相圖是在PVT筒中通過實驗測得的，但由于實驗工作極其，目前一般第三節(jié)查相關手冊用經驗進行計算（圖2.3.1為地層水的粘溫曲線。地層水的圖 地層水粘溫曲gm3和mgL，1gm31mgL度（Sc102～105mgL建立了地層原生水的礦物質組成之后通過油井產出水的礦物質組成分Sulim194644種沉積環(huán)境Cl-含量相對較多，而陸Cl-Cl-Na+（K+）Na+Cl-的當量摩爾濃度，多余的-<聯(lián)系，Na2SO4即被稱做陸地環(huán)境的地表水型。NaHCO3SO42-含量相對較少，也表明地層水與地表沒有聯(lián)系，NaHCO3即被稱做陸地環(huán)境的水型。Na+Cl-的當量摩爾濃度，多余的+<Mg2+Mg2+含量相對較多，也表明地層水與地表有一定的聯(lián)系，MgCl2即被稱做海洋環(huán)境的地表水型。+做海洋環(huán)境的水型。從上面的分析可以看出，Sulim是按照各種礦物質在水中的溶解能力以及彼地表水型表明地層水是一種開放的水體而水型則表明地層水是一種封閉的水體。圖2.3.2中的1號地層很可能為水型，2號地層很可能為地表水圖 地層封閉性示意2.3.1樣品中Mg2+的質量濃度為500gm3（mgL，則Mg2+的摩爾濃度為molm3，Mg2+41.152molm3 1122121范疇。地層水的pH值對鉆和注入水的設計，有一定的指導意義。習CH4（0.90C3H8（0.04試導出天然氣的體積系數計算p—Tmg

第一節(jié)3.1.1Vp+Vs

圖 巖石物質構 圖 二巖石體積構并用符號vol表示，計算

VVb3.1.3（Ab（As）和孔隙面積（Ap）

=

圖 巖石剖面度用lp標記；線段的剩余部分將落在固體骨架之上，其長度用ls長度（lb）為lp和ls兩部分之和（圖3.1.3。把孔隙線段長度與線段總長度的比值，定義為巖石的線孔隙度，并用符號line表示，計算

=

3volarealine

統(tǒng)一用符表示。圖 巖石孔隙連通

巖石中的孔隙，有些是相互連通（無效（盲端孔隙。盲端孔隙在某些情況下為有效孔隙，而在另外的一些情況下則為3.1.4為各種孔隙的連通狀況圖。有孔隙體積（孔隙（Vb

VVb式中Vpt——巖石的總孔隙體積，m3觀體積的比值，并用符號eff表示，計算為

=

式中Vpeff——巖石的有效孔隙體積，m3有效孔隙度，并統(tǒng)一用符號表示，而不加任何區(qū)別?？紫抖葦抵?。由式（3.1.1）可知，巖石的3積并不是完全獨立的，只要測出法、壓法和氣測法等體積方法。具體的測量方法和操作步驟可參閱相關書籍孔隙度范疇；孔隙度介于20%～30%的地層，屬于高孔隙度范疇；孔隙度介于1%的地層，屬于特低孔隙度范疇。（∑粒的排列方式（，即=f

,

其他影響因素，都是通過改變∑和25.95%3.1.5在粒度分布一定的情況下，排列方式3.1.6顯示了粒度的分布（不等徑顆粒雜排列）對孔隙度的影響，粒度分圖 等粒度球形顆粒典型排圖 不等徑顆粒雜排3.1.7為油井實際測量到的孔隙度變化趨勢線。50%～80%以上（3.1.7a點。3.1.7中從a點到b點的第Ⅰ曲線段所示。該過程被（2005）稱做壓實oeo式中oD——壓實系數，km-1

圖 巖石壓實與壓縮曲積Vp和外觀體積Vb）3.1.7中的第Ⅱ曲線段所示。該過程被李

3.1.7中的壓實和壓縮兩個階段。

e

3.1.7中的光滑曲線，但總的趨勢是孔隙度不斷減小，并且埋藏越深，減巖石的壓實程度（壓實率，co

當把巖石從取到地面時，巖石受到的應力卸除，巖石體積（包括骨架體3.1.7c點的巖石取到地面時，其孔隙度不是2003巖石本體變形過程中的孔隙度不變性原則應用該原則，3.1.8一個缺憾，中巖心的應力作過程不是壓實作用，而是壓 圖3.1.8孔隙度的應力變化曲3.1.8中的孔隙度變化曲線是基于一個錯誤的假設而測得的，測量過程中3.1.9圖 致密介質的壓縮變形（可逆圖 致密介質的體積變化（可逆3.1.8所示的孔隙度變化曲線，是因為測試時錯誤地n圍為min~max，則可以采用下面的方法計算平均孔隙度。

ln

11

（3.1.13 wj

式中wj——孔隙度j異系數（V）的計算V

式中2——孔隙的分布的均方差，而習慣上卻將2jn

一般情況下，變異系數（V）0～1之間。V隙度分均；V的數值越大，表明孔隙度分不均勻。非均質情況下V1V=0V時，孔隙度分布為弱非均質；當V=0.3～0.7V=0.7～1V1.0若n塊巖心分析樣品中，孔隙度大小在j~j1之間的分析樣品為njnj為孔隙的在j~j1j~j1之間的分布頻率由下式P

j~j

n

孔隙度的分布頻率曲線如圖3.1.13所示。

njnj1j

e2

圖 孔隙度分布頻圖 孔隙度分布密lnln

另外兩個反映孔隙度分布均勻程度的參數為孔隙度極差和孔隙度比把算為

把孔隙

第二節(jié)把滲透率定義為巖石允許流體通過的能力。當流體在巖石中的流動符合Darcyq∝A

式中A——巖石滲流截面積——流體粘度L——巖石長度p——流動壓差q——流量，m3/ks把方程（3.2.1）DarcyqKA

1D=1m23.2.1為滲透率的測量裝置圖。讓一定流量的流體，穩(wěn)定通過一定長度和對滲透率的測量，要求流動一定在Darcy（3.2.2）線性關系的流動。當滲流不符合Darcy方程（即偏離線性關系）時，就變成非3.2.2rK 式中rm圖 滲透率測量圖 滲流指示曲般取m為單位，因此，滲透率的單位為m2D。2Kf2

式中bmfKf——巖石的裂縫滲透率，D滲透率，一般都在0～1D之間，情況下可以超過1D。K10~100mDK1~10mDK1mDKmin~Kmax，則滲透率均值為K

滲透率變異系數（VK）VKK

KjKjn2

當VK0時，滲透率分布為完全均質；當VK0～0.3時，滲透率分布為弱非分布為強非均質；當VK1.0 方法求得的滲透率均值KwjKjwj

地層的最高滲透率與平均滲透率的比值俗稱單層突進系數并用符號Kaa表示，

=K

。質程度就越強比的大小與地層的水驅油過程有著直接關系。滲透率高的地層，注入水驅替的距離就遠（3.2.33.2.4。。圖 地層滲透率分圖 地層驅替過把滲透率極差定義為最高滲透率與最低滲透率的比值，計算

K

地層，每個小層的厚度為hjKjhhj。Darcyqj式中BL——地層長度，m

BhjKj

圖3.2.5 qqj

BhjKj

qBhK

（3.2.13KhjK

等，式（3.2.14）則變成簡單算術平均的滲透率計算式（3.2.5）3.2.53.2.6圖 一維平面非均質地nLjKjLLj。3.2.6可以看出，每個小層的流量與整個地層的流量是完全相等的。根Darcy定律、每個小層兩端的壓差為

qA

jppj

pq

（3.2.17L

式（3.2.18）即為長度的調和平均計算 ，但對地層的孔隙度卻只能采用下面形式的長 算術平均計Lj

式 a、b——統(tǒng)計常數

abln

（3.2.20fx,y,z地層也可以在某個方向上是（孔隙度）均質的，如fx。

=fx,y,z地層也可以在某個方向上是（孔隙度）非均質的，如=fx

法面已介紹。對儲集層非均質程度的研究可以在三上進行，也可以在某種規(guī)律設計的（5塊/m，但巖石樣品的提取一定要遵守“代表性”原則：3.2.7為一個油藏的孔隙度平面分布圖。由圖中取樣點取樣，統(tǒng)計得到的孔隙度變異系數為0.301。按照變異系數的評價1.0km2，0.301的10.0km2，0.301的變異系圖 油藏孔隙度分布等值（非均質矢量）進行表征?？紫抖鹊姆蔷|矢量（）用孔隙度的變化率梯度 1

式中矢量（）x方向，式（3.2.23）則可以寫成1

（3.2.24）計算的xx方向是不斷增大的，的xxxy方向的孔隙度非均質特性，式（3.2.23）1

1

1

1

1

1

1

平面上孔隙度非均質矢量的單位取%/kmkm-1。垂向上孔隙度非均質矢量的單位取%/DmDm-1。=0km-1時，為強非均質；當0.50km-1時，為超強非均質。垂向上，當=0為完全均質；當

中等非均質；當=0.30～0.50

Dm-1時，為強非均質；當

3.2.71：100000，則x

KxKyKzKKx 0yK 0y

Kz式中KxKyKz3KI3.2.8中的兩種地質情形下，儲集層巖石的滲透率才可能出現各向3.2.（a3.2.8（b圖 各向同性地層巖石內部結各向同性地層僅是一種理想狀況層都是各向異性的所謂各向異性，KxKyKzKx 00yK 0y

Kz3.2.9圖 各向異性地層巖石內部結3個主值的平均值，即KKxKy3

3K K K K222xyz3最后，由下式求出各向異性程度系數（K

當0時，表明地層為各向同性地層；當0～0.3時，表明地層的各向異性程度較弱；當0.3～0.7時，表明地層的各向異性程度中等；當0.7～1.01.03.2.103.2.11即流體正向流動的滲透率（Kx）和反向流動的滲透率（Kx-。yz圖 雙重各向異性地層巖石內部結 圖 雙重滲透Kx

0K 0

和

KzKx

0K 0

KzKx

0K 0

KzKxKx（或/KyKy，KzKzKx=Kx，Ky=Ky，Kz=Kz雙重各向異性介質是由于1997年發(fā)現的第三節(jié)夾角，定義為潤濕角，一般用符號表示，潤濕角的大小從密度大的流體一側算3.3.1為油水兩相流體在巖石表面的潤濕圖。當<90°時，表明水比油更油）的或水濕的，越小，巖石的親水特性就越強。當=0°時，則認為巖石是完全水濕的。當>90°時，表明油比水更易于親和巖石，因此，把水稱做非潤濕相，把油稱做潤濕相，把巖石稱做親油（疏水）的或油濕的，越大，巖石的親油特性就越強。當=180°，則認為巖石是完全油濕的。當=0°～30°時，巖石為強親水；當=30°～60°時，為中等親水；當=60°～90°時，則為弱=90°～120°=120°～3.3.13.3.2三相共存時表現出來的優(yōu)先潤濕性質。油氣藏巖石深埋，地層水的長時間浸圖 油水兩相潤濕 圖 油氣兩相潤濕圖3.3.1中的巖石靜態(tài)上表現為親水特征，但在水驅油的動態(tài)過程中，巖石卻表現為親油特征（圖3.3.3)。因此，不能把測得的靜態(tài)結果，用于油藏開采圖3.3.4圖 水驅油過程潤濕 圖 毛細管中油水兩p11

R 2式中Nm把主曲率半徑換算成毛管半徑，式（3.3.1）式中rm

p2

如果不是毛細管，而是微裂縫，式（3.3.1）式中bm

b

3.3.5所示。3.3.6圖3.3.5 圖3.3.6 Sw

Sw+So 3.3.63.3.7如壓力、壓力、力、門檻壓力、閾壓等。排驅壓力的大小反映了飽和度中值壓力是毛管壓力曲線上飽和度為50%時所對應的毛管壓力，并3.3.8圖 排驅壓 圖 飽和度中值壓Swmin3.3.9；體積百分數，并用符號Smin3.3.10pct表示。轉析壓力的大小，反映了非濕相流體 圖 最小濕相流體飽和 圖 轉折壓低斜直線段在Sw1（3.3.11掉（3.3.12。（r隙的總體分布曲線（3.3.13圖 傾 圖 表皮效圖 孔隙分地面條件下測定的毛管壓力（pclab） lab——條件。

p

2labr2res

式

（3.3.6 res

clab

lab式（3.3.7）

labpcres

式中3.3.14件下毛管壓力轉換系數的部分參數。 N0空氣—00，常用。實際上，式（3.3.7）在把地 ，resres lab

圖 毛管壓力曲線轉目前毛管壓力曲線的測定方法主要有3種：半滲隔板法、壓法和離心法。3.3.15壓法曾大量用于毛管壓力曲線的測定工作由于該方法對巖石樣品的形狀3.3.163.3.173.3.19圖 半滲隔板 圖 壓圖 —巖石潤濕 圖 毛管壓力曲線對圖 毛管壓力曲線對比和度與壓曲線確定的最小不可入孔隙體積百分數的比值?？梢钥闯?，單根毛管的毛管壓要（3.3.20圖3.3.20 Leverettp2

K（3.2.3Kr2

式中KKrm。巖心的參考孔隙半徑（rref）取作K

=cosr2cos

KK

J函數 JSwn 式中Swn

Sw1

0

式中Swc3.3.21JS

式 a——巖心的J函數排驅壓力，無量綱nJanJ圖 巖心J函數曲KpS JK

SwSwc1Swc式

Swcpc——油氣藏的平均毛管壓力，MPaBrooks—Corey S

式中Swn——式（3.3.16）（3.3.20（3.3.16可以把實測的巖心毛管壓力曲線處理成無（3.3.22R.BrookCorey（1964）選擇下面的冪函數

式中m——巖心的無因此毛管壓力

圖 無因次毛管壓力曲pcSwpcdpcDSwn

式 pcd——油氣藏的平均排驅壓力，MPa式變化（3.3.23。圖 油藏毛管壓力曲

第四節(jié)相流體通過的能力，定義為該相的相滲透率。圖3.4.1為相滲透率測量裝置圖。油水兩相同時流動的滲流本構方程有兩個，油相的滲流本構方水相的滲流本構方

qKoooqKw

w w式中q、qm3ks o、wKoKw——分別為油、水相滲透率，D圖 相滲透率測Ko表示；通過式（3.4.2）計算出Kw表示。由于兩相同時滲流時，每一相KoKKwKKr表示。由1，Kr1油相的相對滲透率用符號Kro表示，計算

K

水相的相對滲透率用符號Krw表示，計算

K

圖 相對滲透率曲

對于特定的巖石來說，絕對滲透圖3.4.2為油水兩相的相對滲透率曲滲透率（Krw）隨水相飽和度（Sw）的（Kro）（Sw隨油相飽和度（So）的增大而增大。3.4.2（或原生水飽和度SwcSor表示。這些名詞都是模仿水驅開采原油的過程而得名。束縛水飽和度和殘余油飽和度都是相滲曲線的兩個端點飽和度（3.4.3圖 相滲曲線特當SwcSor是水親的；相反，巖是油親的SorE=1Swc 1

該點的飽和度稱做等滲點飽和度，通常用水相的飽和度Swx表示（3.4.3。等滲點飽和度是相滲曲線的第三個特征參數。如果Swx0.5力，表明巖石是親水的；否則，巖是親油的。KoKwKKroKrw11

Krx0.5（KrxKrx的數值越高，表明兩相滲流的能力越強（Swc（Sor左端點飽和度（Swc）Kro=1Krw=0；右端點飽和度（Sor）處相滲值：Kro=0Krw=KrwSorKrwSor是相滲曲線的第五個特征參數，KrwSor5滲區(qū)1SwcSorKroKrw10

圖 混相和裂縫相滲曲3.4.2巖心的標準化含水飽和度（Swn） Sw

0

1

wc式中SwcSorKronSwn

0Kron

式中KroKrwnSwn

KrwSor

0

式中KrwKrwSor圖 標準化相滲曲 S 1

S

式中mn KS1

KSKS

SwSwc1SwcSor

式中SwcSorKrwSor——油氣藏的平均右端點水相相對滲透率，無量綱。第五節(jié)3.5.1骨架應力決定巖石的本體變形，若用p表示巖石的本體應變，用s表示骨架應力（3.5.5，則應力—應變關系為pfs

3.5.3應力決定巖石的結構變形，若用s表示巖石的結構應變，用c3.5.5sfc

圖 巖石本體變3.5.2圖 巖石結構變3.5.4巖石的總應變?yōu)閹r石的本體應變與結構應變的代數和，即ps3.5.5），3.5.1）3.5.6圖 巖石受力巖石除受到外應力（）和內應力（p）的作用之外，在連續(xù)介質意義上，巖石中任意一點還存在骨架應力（s。但是，骨架應力（s）并不是單獨存在（3.5.1巖石是否產生本體變形，取決于s的數值，與p的數值大小沒有直接的關系。因此，只要知道了ss是不可測量的，必須通過一定的進行計算A，因此，巖石受到的總外力為A。3.5.7巖石應力關系圖OO面下方的骨架應力為s，骨架應力的作用面積為1A，骨架對面的總作用力為s1AOOpA根據靜力平衡原理OO面的上、用力應相等，即滿足方As1Ap把方程（3.5.3）1s式（3.5.4）就 巖石應力關系方程

橫截面之上，得巖石的本體有效應力計算

pff

（3.5.2通過一定的進行計算。A，因此，巖石受到的總外力為A。3.5.8巖石應力關系圖 骨架顆粒接觸點的曲面QQ面下方的垂向接觸應力為c，垂向接觸應力的作用面積為1cA，垂向接觸應力對QQ面的總作用力QQp，孔隙壓力的作用面積為cA令QQ面趨于OO面，根據靜力平衡原理，OO面的上方作用于QQ面的下Ac1cApc把方程（3.5.7）1ccc

s

fs

中的c是由 11

式中AcQQAQQAcA的比值——巖石骨架的膠結程度系數，并用符號c本體有效應力計算的孔隙度被1999）稱做巖石的本體孔隙度。1，即c1。當c0時，03.5.93.5.9也趨于巖石的外應力（3.5.9當c1時，表明巖石趨于疏松介質，此時，結構有效應力T

由式（3.5.12）定義的有效應力，為外應力與內應力的簡單差值，稱做土介質，并為土力學的誕生奠定了基礎，Terzaghi也因此為土力學的發(fā)Terzaghi有效應力在工程應用中的不適應性可以通過（1999）設計3.5.10的高壓（100MPa）時，巖石產生了明顯的本體變形。但圖3.5.10（a）中巖石3.5.10Terzaghi（3.5.5，3.5.10本體有效應力和結構有效應力是由于1999年兩個有效應力概計算（包括觸點孔隙度Terzaghi與普通固體材料不同巖石存在3積骨架體（Vs孔隙體（Vp和總（外觀）體積（Vb。巖石受內、外兩個獨立應力的作用。當巖石任一應力3積都將發(fā)生變化，因此巖石存在6

1

Cp

sCs

s式中C——固體物質的壓縮系數，MPa-s算Cs

式中Es——固體物質的彈性模量，MPa0.3（1～10）×（3.5.164MPa-13.5.11所示，巖石的應力構成如圖3.5.12所示，巖石的應力關系方（3.5.4力通常保持不變，因而巖石的骨架應力（s）就會增大。s（Cppp

=

圖 巖石體積構成3.5.12在外應力為常數的情況下，對式（3.5.4）dp1

把式（3.5.18）代人式(3.5.17)，C

p（3.5.15C

1Vsd

1 式（3.5.20）就是由（2003）巖石壓縮系數計算3.5.133.5.14圖 硬礦物巖石壓縮系數曲線（Es10104s圖 軟礦物巖石壓縮系數曲線（E1104s以求出巖石骨架的平均彈性模量（EsEs

1

一般情況下，固體物質的壓縮系數在（0～1）×10-4MPa-1之間，液體的壓縮系數在（1～100）×10-4MPa-1之間，氣體的壓縮系數在（100～∞）×10-4MPa-1（3.5.20（3.5.203.5.15Hall版。Hall圖版曲線的經驗計算為Cp

圖 Hall圖Ha11是，HallHall該越大。另外，HallHall3.5.15HallHallHall此可以推斷，所有的實驗結果也都是錯誤的數值。巖石壓縮系數是巖石彈和油藏工程分析所帶來的影響也是顯而易見的根據Hall圖版曲線低孔、低滲油藏的壓縮系數特別高表明油藏的彈十分充足油藏十分容易開采； VVp

p式中V——介質的孔隙體積變化量ppVp——介質因本體變形導致的孔隙體積變化量ppp由式（3.5.23）可以得出疏松介質的巖石壓縮系數計 CCp

p式中C——介質孔隙體積的（總）壓縮系數，MPa-ppppCs——介質孔隙體積的結構壓縮系數，MPa-1pp系數兩部分組成。疏松介質的本體壓縮系數（Cp）p（Cp，依然可以采用式（3.5.20）Cs

對于疏松介質，式（3.5.25）Cs 1

d g 式中 ——地層巖石與水的密度差，gcm rgcm3rwgcm3wD——地層埋深——地層巖石的壓實系數，km-1地層巖石的壓實曲線，即巖石孔隙度隨埋藏深度的變化曲線，一般如圖3.5.16oeo式中oD03.5.16

（3.5.26（3.5.24若地層巖石與地層水的密度差為 1.65

，巖石的壓實系數為石的壓實系數為0.1km1，則巖石的結構壓縮系數為61.810-4MPa1 p

Vp

的熱膨脹系數（p）以及固體骨架物質的熱膨脹系數（s）

b=p

3.5.173.5.17巖石在彈性變形過程中的應力（）與應變（）Hooke 式中E——彈性模量，MPa式（3.5.30）d 式（3.5.31）EEEEEE

（3.5.32，得EEEEEE式（3.5.33）

d12 d12 1E12

和y（3.5.18）。3.5.18 p p

p 3

（3.5.32）d

12dp12dp12dp

由式（3.5.37）Cp3

dp1E12

由式（3.5.39）Cp1

1

由式（3.5.38）和式（3.5.40）得三維—一維壓縮系數的轉換12

=0.3Cp1

式中C——一維壓縮系數，MPa-p ——三維壓縮系數，MPap式（3.5.42）就是三維—一維壓縮系數的常用轉換，現在看來這種轉換是完全錯誤的無形之中將巖石壓縮系數的數（巖石的彈損失了38.1%。裂縫方式和完井方式下的巖石破裂壓力計算也不相同。用Terzaghi有效應力，提出了第一個眼完井條件下地層產生垂直裂縫(圖3.5.19)的巖石破裂壓力計算，后人稱之為Hubbert—Willis（H—W）pb3hHf

式 po——地層巖石的孔隙壓力f——地層巖石的單向拉伸應力強度圖 眼完井垂直裂由于非滲透性巖石的孔隙壓力po0，所以，H— 也可以寫pb3hH

有效應力，提出了第二個眼完井條件下地層產生垂直裂縫(圖3.5.19)的巖石破裂壓力計算，后人稱之為Haimson—Fairhurst(H—F)p3hHf2po 21

式中——地層巖石性質參數，計 為12

，由于000.500.5當巖石由滲透性巖石變?yōu)榉菨B透性巖石時，0,0，式（3.5.45）趨p3hHf

于2000年應 p3hHf2

b1cb式中c——巖石的觸點孔隙度，小數，c1， 眼完井條件下地層產生垂直裂縫的巖石破裂，力，除了與巖石的性質參數c和有關外，主要受水平地應力參數h和H的影響，而與地層的埋藏條件或上覆地層壓力（pob）無關。對于非滲透性巖石，0，c0，0，式（3.5.47）H—W對于滲透性極高的疏松介質，c1，則變成H—F由此可見，式（3.5.47）力的綜合計算而H—W和H—F則是分別描述非滲透性地層和高滲透性地層兩種極限狀態(tài)下的巖石破裂壓力計算。用式（3.5.47）可以計算任何滲透性狀態(tài)的巖石破裂壓力而用H—W和H—F則只能分別計算兩種H—WH—F最后在式（3.5.47）的基礎上得到了完美的統(tǒng)一。（3.5.47必要。因此，H—W和H—F并沒有直接的應用對象。示。由圖中曲線可以看出，巖石的破裂壓力（pb）與裂縫的延伸壓力（pE）3.5.20對于污染嚴重的地層，巖石的破裂壓力往往高于裂縫的延伸壓力（圖3.5.21力壓開近井污染帶，然后，再用式（3.5.47）3.5.21）由（2002眼完井條件下地層產生水平裂縫（圖3.5.22） ）ppobf2

c c式 pob——上覆地層壓力，MPa圖 眼完井水平裂，由式（3.5.48）可以看出眼完井條件下地層產生水平裂縫的巖石破裂壓，力（pob）的影響，而與水平地應力參數h和H巖石壓開。每一個孔眼就相當于眼完井條件下的一個小井眼。在所有孔眼中，3.5.233.5.24）的巖石破裂壓力計 bp3hpobf2b

1c圖 油井射孔孔眼分3.5.243.5.25力，除了與巖石的性質參數c和有關外，主要受地應力條件參數hpob響，而與地層的最大水平主應力H）由（2002射孔完井條件下地層產生水平裂縫（圖3.5.25） ）bp3pobHf2b

1c（3.5.47（3.5.48統(tǒng)，還可以通過4個的計算結果，判斷出最容易產生的裂縫類型。（3.5.47（3.5.48地應力在井壁上形成的最小應層中任意一點的應力計算 r2 3r4 h1w h1wcos

r2 r4式中rw——油井半徑r——地層中任意一點的徑向——徑向與最大水平主應力——地層中任意一點的應力（3.5.26，MPa。圖3.5.26 當rrw時，由式（3.5.51）計算的應力為井壁上的 Hh2Hhcos當=0°或180°時，得井壁上最小應

3h當=90°或270°時，得井壁上最大應3H

井筒內壓在井壁上形成的應 pr2pr2

p

r2r2

e injwr2r2

er2r2r2

式 pe——厚壁圓筒外邊界壓力，pe=0rerepinj——厚壁圓筒內邊界壓力，即井筒注入壓力，MPa當re、pe=0及rrw時，由式（3.5.55）計算的井壁上的應力滲入地層中的流體在井壁上產生的附 應

ww

12

1p1

r2

p

rdrpp

r2r2r2 o式 p——地層任意一點的孔隙壓力po——地層原有流體的孔隙壓力，MPa對于厚壁圓筒，re。當rrw時，ppinj。因此，由式（3.5.57）計算

p1

井壁上總 應

井壁上總的最 應力為上述3個應力之和，3

p1

井壁上總的最 結構有效應力 3

p12

c當結構有效應力達到巖石的拉伸應力強度f

3

12p

1

1令12

（3.5.47第六節(jié)（或損失百分數SI表示，而且用上標表示巖石物性參數，用下標表示條件參數，計算為SIKKi

KpKi式（3.6.1）式中Ki——儲集層巖石在原始地層壓力下的滲透率Kp時的滲透率，D（0.15（2005）儲集層敏感性評價標準為：當SI0時，為負敏感當SI0~0.1SI0.1~0.3SI0.3~0.5時，為強敏感；當SI0.5時，為超強敏感。敏感，應力敏感指數用符號SIp敏感，簡稱熱敏，熱敏指數用符號SIT表示。敏感，簡稱速敏，速敏指數用符號SIV表示。鹽度敏感，簡稱鹽敏，鹽敏指數用符號SIsal表示。酸度敏感，簡稱酸敏，酸敏指數用符號SIaci表示。堿度敏感，簡稱堿敏，堿敏指數用符號SIalk表示。簡稱，指數用符號SIw表示。層的粒度敏感性質，簡稱粒度敏感，粒度敏感指數用符號SIw表示。3.6.1（a3.6.13.6.2對采油工程卻產生一定的影響。3.6.23.6.3（a3.6.3當粘土含量較低時，并不會對儲集層造成較大的，而較高的粘土含量，則是儲集層的潛在因素一般認為當粘土含量小于5%時儲集層受到的可能性較小；當粘土含量大于5%時，儲集層受到的可能性也隨之增大。3.6.43.6.5（p膨脹，孔隙開度因此而增大，儲集層滲透率因此而升高（3.6.63.6.63.6.6臨界條件參數就可以采取必要的生產措施防止油氣生產過產生敏感現象。3.6.7圖3.6.8透儲集層比中高滲透儲集層更容易產生粒度敏感（堵塞。油田注水開發(fā)過3.6.73.6.8鉆井完井過，應選擇大于臨界粒度的固相顆粒，封堵儲集層巖石孔隙， 3.6.9（3.6.93.6.9儲集層的性質與儲集層鹽敏的性質是聯(lián)系在一起的pH3.6.10pHc3.6.10如果地層水呈弱堿性，相反性質的儲集層敏感性即會發(fā)生，即所謂的。其產生負敏感（3.6.11。但是，如果酸蝕殘渣很好的排出，則還可能產生一定的儲集層敏感（3.6.11中虛線。圖3.6.11儲集層測試曲Kf

Kf

f

。式（3.6.1）是油藏應力敏感指數的定義式，但在進行應力敏感性評價時卻不能直接使用的應力敏感性分析是在巖心上進行的，一般情況下3.6.12圖3.6.13。oKKo

式中Ko0b——應力敏感常數，MPa-1圖3.6.12巖石應力敏感3.6.133.6.14。用本體有效應力表示的儲集層應力敏感曲線方oKKebo由式（3.6.5）計算的原始地層壓力（pi）

iKKebpi

3.6.14由式（3.6.5）計算的任意地層壓力（p） KKebpKebpi

按照儲集層敏感程度的定義，儲集層的應力敏感指數計 可以寫SI

KiK1ebpiK

iKoKiK3.6.153.6.15式（3.6.8）就是（2005）儲集層應力敏感評價，用該式于油藏之間的對比，對于儲集層巖石的應力敏感指數，統(tǒng)一取地層壓力下降10MPa（3.6.8）可以寫成極其簡單的形式pSI1p

由式（3.6.9）b影響，因此，bbK

然后，再由式（3.6.9）Kf

f

采用Terzaghi有效應力，應力敏感程度的評 則由式（3.6.8）變SI

KiK1ebpiK

ipSI1p

Terzaghi（3.5.5（3.6.35%圖中曲線可以K

10MPaSIp32.97，儲集層為應力強（3.6.910MPaSIp1.98%3.6.16由于實驗過存在塑性變形因此地層巖石實際的應力敏感程度比3.6.14SI

KiK1ebcpiK

i式（3.6.15）pSI1p

3.6.173.6.17

第七節(jié)PP

Vb0式中VbP點在內的巖石單元體（巖心）3.7.1P點的孔隙度，首先定義巖心體積Vb

3.7.23.7.13.7.2置隨機地落在孔隙之中或骨架顆粒之上的緣故（3.7.3。當巖心只包含一個孔隙時，P1；當巖心只包含一個骨架顆粒時，P0圖 巖石內部結構差別也就越來越?。?.7.2P（3.7.1）應該在孔隙度不隨Vb變化的范圍內，選擇一個適當的Vb（比如VcVc然，用體積小于Vc的巖心測量巖石的孔隙度沒有任何意義，用體積大于Vc的定義了巖石的連續(xù)性特征體積，就可以把孔隙度的定義由式（3.7.1）成P

VbVc由式（3.7.3）P學上也就有了意義，式（3.7.3）PlimP式中P點——P（3.7.3

根據圖3.7.2中的孔隙度變化曲線，巖石的連續(xù)性特征體積為Vc。在VbVc的尺度上，巖石有一個穩(wěn)定的孔隙度，因此，巖石為連續(xù)介質。在VbVc質。實際上，這是站在油井的尺度上審視巖石時得出的必然結論（3.7.43.7.4圖 介質類型定義3.7.5性而成為單一介質。分也不是，而是相對的。（2004）100（面積或長度，定義為物體的連續(xù)性特征體積（連續(xù)性特征面積或連續(xù)性特征長度/m

n

細砂巖的骨架顆粒和孔隙大小大約都在50m左右，因此孔隙的線密度為的巖石物性參數，而且還會增加的操作費用。3.7.6100/m1m10/m10m1～10m實際意義，因此，要想獲得巖石有代表性的物性參數，必須采用其他的，如續(xù)介質理論在油藏工的作用不再是一個象征性的概念而是成為了一個對工習1234567899K,3.2.73Kx0.2D，Ky0.1D，Kz0.05D試導出計算毛管壓力的Lace方程試分析壓曲線與半滲隔板曲線之間的差異及形成原因SwKroKrwSw5Sw0005050050.3D0.152.17及Terzaghi有效應力的計算。試導出巖石一維壓縮系數和三維壓縮系數的計算及其轉換巖石外觀體積對外壓的壓縮系數用符號Cb符號Cbp表示；巖石孔隙體積對外壓的壓縮系數用符號Cp系數用符號Cpp表示；巖石骨架體積的壓縮系數用符號CsCbCbpCs；

CpCs；CbpCppCs

Cb10%，巖石的彈性模量為5104MPa，試計算巖石的某地層的應力條件為：h30MPa,H=40MPapob50MPa石的性質參數為：0.10,c0.50,0.318MPa,的拉伸應力強度為3MPa，試分眼和射孔完井兩種情況求出油井未受污染和受某地層的應力條件為：h60MPa,H=70MPapob50MPa石的性質參數為：0.10,c0.50,0.318MPa,的拉伸應力強度為3MPa，試分眼和射孔完井兩種情況求出油井未受污染和受Terzaghi5K,試根據連續(xù)介質理論，對礦化度為100mgL和10000mgL地層水的取第四章第一節(jié)動態(tài)地層壓力（p。油氣流動即生產過測量的井底壓力，稱做井底流pabspabspgau

式 pair——大氣壓力，MPa圖4.1.1力用符號pw表示，計算pwpairw式中gcm3wgms2

圖 巖石剖面（4.1.24.1.2D圖 壓深關系曲線的斜率。流體壓力的壓力梯度用符號Gw表示，計算為Gpw

w（4.1.3w力梯度大約為Gw9.8MPakm

pwpair

圖4.1.1架應力一般用符號ps表示，計算為pspairss式中gcm3s

（4.1.54.1.2P—D曲線。骨架應力的壓力梯度用符號Gs表示，計算Gps

s

s（4.1.6s壓力梯度大約為Gs25.97MPakm。由該壓力梯度可以計算任意地層深度處的式（4.1.5）

pspairGs

壓力，稱做上覆（地層）壓力（圖4.1.3，并用符號pob表示，計算為pobpairrr式中gcm3r

圖 地層剖面巖石密度為固體骨架與地層水的混合密度，計算rw1式中

（4.1.84.1.2P—D曲線。上覆壓力的壓力梯度用符號Gob表示，計算

r

1.0gcm32.65gcm3 r的孔隙度為0.2（4.1.92.32gcm3（4.1.10r得上覆壓力的壓力梯度大約為Gob22.74MPakm。由該壓力梯度可以計算任意式（4.1.8）

pobpairGob

4.1.23pobps。3pspwpob3力并不是完全獨立的，而是滿足（1998）巖石應力關系，pob1ps

（3.5.4（4.1.8，整理后得pob1pairsgDpair

（4.1.12過式（4.1.8）ps無法實測，只能通過式（4.1.12）進行計算。當=0時，地層巖石就變成了普通固體物質，式（4.1.12）pobpspairs當=1時，地層巖石就變成了普通流體物質，式（4.1.12）pobpwpair

由式（4.1.12）4.1.2中的壓力關系，僅反映了地層孔隙與地面連通即正常pobps

也有人把式（4.1.16）ps4.1.4為式（4.1.16）（4.1.16）D0（4.1.16ps0D0pspair（4.1.16）圖 錯誤的壓深關系曲圖 靜力平衡式中c地層超壓，MPa

pfpw

當c0c0壓力狀態(tài)還包括地層壓力數值的高低，當p20MPa時，為低壓地層；當p=20～40MPa時，為中等壓力地層；當p=40～60MPa時，為高壓地層；當p60MPa時，為壓地層壓力系數定義為實測地層壓力與相同深度處靜水壓力的比值并用符號表 p

=0.8～1.24.1.6為地層壓力的狀態(tài)判別圖，如果1.20.80.81.2線的中間，則為正常壓力。異常高壓地層的 c

顯然，=1。當=0.220%。當0.220%世界上絕大多數的地層都處于正常的壓力狀態(tài)數的地層才可能出現（h（4.1.7，而深部地層的壓力異常主要是由于地層巖石孔隙與地面失去了連通關系的原因所致，即那些封閉的地層才有可能產生壓力異常。與地面保持連通關系的地層，4.1.84.1.9可能為異常壓力地層。圖 地層壓力狀態(tài)判別圖 淺層異常壓力地圖 正常壓力地圖 異常壓力地4.1.104.1.11圖 封閉地層異常高圖 封閉地層異常低圖4.1.124.1.13pipoGp

式 pi——原始地層壓力Gppo——流體余壓，MPa圖 油氣藏壓力測點分圖 油氣藏壓深關系曲pair方程（4.1.20）GpL

L1.0gcm3L=0.5～1.0gcm3L0.5gcm3，4.1.14壓力（pi。井點處的原始地層壓力已無實測，只能通過進行計算。為了圖 加密油井位置4.1.1544.1.162條壓深關系曲線。由此推斷，4口油井并不屬于同一個壓力系統(tǒng)，圖 油井分布圖 壓深關系曲線圖 出油層段分析pop0oGo

式 po——油相壓力p0oGo——油相壓力梯度，MPa/km圖 測點分 圖 壓深關系曲用下部數據點確定的水相壓深關系方pwp0wGw

式 pw——水相壓力p0wGw——水相壓力梯度，MPa/km深度計算Dc（4.1.23Dp0op0

G 用流體密度表示，式（4.1.24）D p0o

；表示（1993）把毛管壓力pcpct（轉折壓力）所對應的深度，稱做油；WOC1表示，在第一油水界面之上層段，由于地層pcpcd（排驅壓力）圖 油水界面與毛管壓pcpo

圖 油水界面與壓深關系曲（4.1.26pcp0op0wGoGwDp0op0wow

pc0時，由式（4.1.27）計算的深度為自由水面的深度（DFWL p0o

pcpct時，由式（4.1.27）計算的深度為第一油水界面的深度（DWOC1即 =p0op0w

wo即 =p0op0w

wo

pctwo

由式（4.1.27）p0op0w

（4.1.29率較低，但排驅壓力卻較高(4.1.22)4.1.22中的虛線表示古水流方向。圖 古水流方向與巖石物性變當巖石中儲集了石油之后，石油的分布受毛管壓力控制(4.1.20)。巖石物斜(4.1.23)。第一油水界面的情形與第二油水界面類似。但自由水面則完全是圖 油水界面與古水流方有人把油水界面的傾斜歸結為現今水流的作用這是一種純理論上的臆想。若是現今水流的作用，水流的方向必定與古水流方向相反(圖4.1.24)。地質構造一般具有一定的繼承性因此現今水流作用的地質背景很難出現圖 現今水流與油水界面傾若油水界面的傾角為， 水的滲流速度VK

g

水粘度0.5mPas，儲集層滲透率K0.5D 水油密度差0.4gcm3油水界面傾角=0.2°，則由式(4.1.33)計算 水滲流速為V0.001md。在地層中，要達到這樣的滲流速度是極其的，這不僅要求地層有一個地面露頭作為，還要有一個地面露頭作為出口(圖4.1.25)。如果水的滲流速度V0.001md則1km2地面露頭的日流入量為1000m3要圖4.1.25地層出口和露，，一般情況下水流都發(fā)生在埋藏深度較淺的地層之中，但較淺的地層又常常因為缺少好的蓋層而無法油氣較深的地層常常因為各種構造運動和成巖作用把地層切割成半封閉或全封閉的狀態(tài)。全封閉地層的水不可能流動；半封閉地層因缺少出口水也流動不起來。假如存在水流而又有油氣聚集的話，長期的水洗和氧化作用也早已把起來的油氣破壞殆盡，不可能形成，，十分。下面介紹確定壓深關系方程的3種方法。4.1.26(b)，用下面的方程表示pipoGp

4.1.26油藏上的第一口油井投人開發(fā)之前，需進行一次靜壓梯度測試，見圖4.1.27(b),通過該曲線可以回歸出油藏原始條件下的壓深關系方程。由于測點方程可靠程度的影響(油井生產過所測壓力梯度曲線稱做流壓梯度曲線，4.1.27油水分界面。通過油段測壓數據回歸得到的曲線方pop0oGo

4.1.28地層原油密度參數也可以通過井體取樣的分析方法加以確定。pwp0wGw

通過方程式(4.1.35)Dopwipoipwi靜壓梯度法和流體密度法都是由(1992)實用方法DH0

式中H0——井點的補心海拔高度H——地層的海拔高度，m4.1.294.1.29用海拔表示，式(4.1.20)pip0Gp

式

第二節(jié)4.2.1(a)。由于油井處于靜止T—D

式中TiGT4.2.1GT30℃/km，則認為地層相對較冷。D(4.2.1)可以計算任意井點的地同時表明該地區(qū)曾有過重大的地質歷史發(fā)生。淺表地層的溫度梯度曲線隨測試季節(jié)的變化而變化(圖4.2.3),圖 靜溫梯度曲圖 變溫帶溫度曲

式中T00Tf表示。流溫一般是通過油井的流溫梯度測試獲得的。所謂流溫梯度測試，是指4.2.4),通過該曲線可以回歸出井筒流溫與深度之間的關系方TfT0fGTf

式中TfT0fGTf——流溫梯度，℃/km出地面，因此，流溫一般比靜(圖4.2.4)。但是，在出油層位以下的井段，圖 出油層位判圖 吸水層位判習20%。10MPa,0，某地層的剖面如下圖所示地層中了密度為0.6gcm3的石油已某油藏3000m深度處的實測地層壓力為31MPa，地層原油的密度為0.68gcm3；3300m33MPa，地層水的密度為1gcm3某油端巖心分析的毛管壓力特征數據為pct0.2MPa；東端巖心分析的毛管壓力特征數據為：

pcd0.1MPapcd0.2MPa

0.4MPa；若地層水的密度為1gcm3，地層原油的密度為0.65gcm32km，D,0003333000D,0 傳亮（2002）3種基本類型：定容氣藏、封閉氣藏和水驅氣藏。第一節(jié)GGp式中GGp——氣藏（累計）Gres——氣藏未被采出（剩余）氣量，m3

Ag，儲集層厚度為hVbAg

的孔隙度為，則氣藏的孔隙體積為VpAg

才可能天然氣。若束縛水飽和度為Swc，則束縛水的體積為VwcAg

積用符號Vci表示開采過的氣藏容積用符號Vc表示顯然原始條件下氣容積的計

對于定容氣藏，由于開采過氣藏的容積不發(fā)生變化，因此，VcVci。圖5.1.1