油藏工程課件-2.1一維不穩(wěn)定驅(qū)替

第二章

非混相驅(qū)替及注水開發(fā)指標(biāo)計算1混相與非混相2驅(qū)替與吸吮3穩(wěn)定與不穩(wěn)定分清四個問題4為什么要計算開發(fā)動態(tài)開發(fā)指標(biāo)及相關(guān)概念日產(chǎn)水平和日產(chǎn)能力日產(chǎn)水平是指油田實際產(chǎn)量的大小日產(chǎn)能力是指現(xiàn)有工藝條件下最大可能的采油量二者的差別在于日產(chǎn)水平是由于生產(chǎn)事故、操作不當(dāng)、計劃不周等原因或偶發(fā)事件而實際上沒有發(fā)揮最大生產(chǎn)能力開發(fā)指標(biāo)：能夠表征油田開發(fā)狀況的數(shù)據(jù)采油速度年產(chǎn)油量占地質(zhì)儲量的百分?jǐn)?shù)如大慶長垣N=40×108t，年產(chǎn)油量Np=5500×104t，則采油速度v=1.3%，目前在遞減。采油速度與國民經(jīng)濟發(fā)展需要有關(guān)，宏觀上，國家總體上平均v=1.5%，各油田可能不同剩余儲量的采油速度注采比注入水的地下體積與采出流體的地下體積之比分為：瞬時和累積采出程度累積采油量占地質(zhì)儲量的百分比，油田停止開采時的采出程度(或最大采出程度)為采收率可采儲量的采出程度含水率日產(chǎn)水量與日產(chǎn)液量之比含水上升率每采出1%地質(zhì)儲量(單位采出程度)時的含水率上升值注水利用率注入水存留于地下的百分?jǐn)?shù)生產(chǎn)氣油比壓力水平注入能力和注入水平計算注水開發(fā)指標(biāo)的方法：1巖心試驗2數(shù)值模擬3解析解4各種經(jīng)驗方法主要內(nèi)容一維不穩(wěn)定驅(qū)替重力分異情況下的驅(qū)替底水錐進動態(tài)面積注水開發(fā)指標(biāo)計算剩余油飽和度及其流動性改善注水開發(fā)效果的水動力學(xué)方法假設(shè)條件：

1)

油水兩相流動，且運動方向相同；

2)巖石是水濕的；水驅(qū)油過程；

3)流體不可以壓縮，是剛性流體；

4)驅(qū)替過程中保持毛細(xì)管力與重力的平衡，平衡在瞬間完成。毛管力和重力差使流體飽和度達到縱向上的平衡；5）均質(zhì)儲層。2.1一維不穩(wěn)定驅(qū)替一維是簡化情況，實際滲流是二維或者三維、四維的1分流量方程2恒速注水開發(fā)指標(biāo)計算3恒壓注水開發(fā)指標(biāo)計算4前緣推進方程的恒速與恒壓關(guān)系5具有可流動初始飽和度下的水驅(qū)動態(tài)6前緣推進方程解的局限性2.1一維不穩(wěn)定驅(qū)替1分流量方程計算一維考慮重力、毛管力下的出口端面動態(tài)（含水率）已知端面面積A，滲透率為K，流體粘度、密度。求解出口端面的含水率變化？達西定律可以描述xy兩式相減：分析：什么因素影響含水率的大小流體物性參數(shù)、油水相界面情況、地層性質(zhì)、生產(chǎn)參數(shù)即為考慮毛管力、重力因素以后，一維均質(zhì)地層出口端的分流量方程SwxPcSw1）水油流度水油流度，粘度關(guān)系,含水飽和度2）毛管力毛管力存在使分流量增加,Sw=Swc

時最大，其它較小可忽略3)重力作用與地層傾角地層傾角的范圍不同重力差起的作用不同低部位注水，高部位采油分流量方程的簡化形式：當(dāng)不考慮毛管力的時候：不考慮毛管力,當(dāng)不考慮重力因素或者地層水平的時候：在取得了油水相對滲透率資料和油水粘度比以后，即可以計算出分流量曲線：00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.10.20.30.40.50.60.70.8水飽和度含水率分流量方程的應(yīng)用：1)確定水驅(qū)油前緣含水飽和度1.0Bo≈Boi2)確定任意出口端飽和度下的含水率，采出程度3)確定前緣飽和度面移動速度由B_L方程：任意飽和度面的移動速度：油水前緣任意飽和度面要求掌握考慮重力和毛管力情況下的分流量方程的具體形式，能夠推導(dǎo)。掌握各種因素對含水率的影響規(guī)律。1分流量方程2恒速注水開發(fā)指標(biāo)計算3恒壓注水開發(fā)指標(biāo)計算4前緣推進方程的恒速與恒壓關(guān)系5具有可流動初始飽和度下的水驅(qū)動態(tài)6前緣推進方程解的局限性2.1一維不穩(wěn)定驅(qū)替2恒速注水動態(tài)預(yù)測一維地層，長度L，截面積A，已知孔隙度、油水粘度、油水相對滲透率曲線，注入速度恒定qi

，剛性驅(qū)替,不考慮重力作用和毛管力的影響，地層水平。求注水動態(tài)：1)見水前，產(chǎn)量、含水率、油藏累積產(chǎn)油量、累積注水量、平均含水飽和度隨時間的變化規(guī)律？2)見水后，產(chǎn)液量、含水率、產(chǎn)油量、地層平均含水飽和度，油藏累積產(chǎn)油量，采出程度隨時間的變化？見水前動態(tài)SorSwmaxXf關(guān)鍵是求解油水兩相區(qū)間的平均含水飽和度x1x2對于任意的區(qū)間（x1－x2）的平均飽和度：A,?不變分部積分總的表達形式為：某時間t，對于任意水淹位置x：選取兩個端點分別為入口端和油水的前緣。對應(yīng)的x1、x2分別為0和xf。對應(yīng)的含水飽和度分別為最大含水飽和度和前緣含水飽和度SorSwmaxXf求兩相區(qū)平均飽和度可以直接用圖解法可以求解任意前緣下的累積產(chǎn)量，以及任意前沿距離下所用的時間。注采區(qū)域內(nèi)平均含水飽和度累產(chǎn)油量見水時間由xf=L時見水，則見水后動態(tài)SorSwmax2)見水后，產(chǎn)液量、含水率、產(chǎn)量、地層平均含水飽和度，油藏累積產(chǎn)油量，累積產(chǎn)水量、采出程度隨時間的變化？以上的所有問題歸結(jié)為求解任意出口端含水飽和度下的地層油水兩相區(qū)的平均含水飽和度大小以及其與時間的關(guān)系。含水率含水飽和度對應(yīng)任意出口端飽和度的時間：計算恒速注水動態(tài)的步驟－－見水前1利用油水相對滲透率曲線和油水粘度比計算分流量曲線2利用圖解法，計算前緣含水飽和度以及前緣含水飽和度下的平均含水飽和度3計算含水上升率曲線4計算見水前的注水速度、產(chǎn)油速度、含水率5將地層長度等分，計算對應(yīng)任意前緣位置時的累積產(chǎn)油量、累積注水量、采出程度6計算任意前緣下的時間7計算見水時刻以及相應(yīng)的參數(shù)計算恒速注水動態(tài)的步驟－－見水后8將前緣含水飽和度到最大含水飽和度分段9計算每段出口端含水飽和度下對應(yīng)的平均含水飽和度，該飽和度下的含水率，含水率的導(dǎo)數(shù)，無因次注入倍數(shù)10計算對應(yīng)出口端飽和度下的產(chǎn)油量、產(chǎn)水量、11計算對應(yīng)出口端飽和度下的累積產(chǎn)油量、累積注水量、累積產(chǎn)水量、12計算對應(yīng)出口端含水飽和度下對應(yīng)的時間13將計算結(jié)果整理，繪制相應(yīng)的圖表恒速注水實例油水粘度比為2.0計算見水前后的油藏生產(chǎn)動態(tài)分流量曲線計算表確定前緣飽和度、油水兩相區(qū)的平均含水飽和度計算對應(yīng)每段長度下(前緣到達的位置)的生產(chǎn)參數(shù)，以及見水時刻無水采收率，見水時間。將地層長度等分見水后，出口端飽和度不斷上升，可以飽和度步長適當(dāng)減小，增加計算點1分流量方程2恒速注水開發(fā)指標(biāo)計算3恒壓注水開發(fā)指標(biāo)計算4前緣推進方程的恒速與恒壓關(guān)系5具有可流動初始飽和度下的水驅(qū)動態(tài)6前緣推進方程解的局限性3恒壓注水動態(tài)預(yù)測求注水動態(tài)。1)見水前，產(chǎn)量，含水，油藏累積產(chǎn)油量，累積注水量、采出程度等指標(biāo)隨時間的變化規(guī)律？2)見水后，產(chǎn)液量、含水率、產(chǎn)油量、地層平均含水飽和度，油藏累積產(chǎn)油量、累積產(chǎn)水量、采出程度、累積注水量等指標(biāo)隨時間的變化？一維地層，長度L，孔隙度已知，截面A，油水粘度、油水相對滲透率曲線已知，生產(chǎn)壓差恒定，剛性驅(qū)替，不考慮重力作用和毛管力的作用。分三步求解動態(tài)：初始時刻的產(chǎn)量注入水突破前的動態(tài)見水以后的動態(tài)初始時刻的產(chǎn)量分三步求解動態(tài)：初始時刻的產(chǎn)量注入水突破前的動態(tài)見水以后的動態(tài)見水之前：總相對流度某時刻，每個點上qt不變，積分上式求平均視粘度的方法方法1：對于見水前，地層由油水兩相區(qū)和未水淹范圍組成如該式可積，則∴(1)(2)數(shù)值積分求解數(shù)值積分是一個常數(shù),代入(2),再代入(1)求平均視粘度方法2：將從注入端到前緣的距離內(nèi)的有效粘度進行平均，得到見水前油水兩相區(qū)的平均視粘度與注入孔隙體積倍數(shù)成線性關(guān)系如何計算見水前，油水前緣在任意位置時的產(chǎn)量、累積產(chǎn)量、采出程度以及時間等參數(shù)？計算該前緣下的產(chǎn)油量。此時的產(chǎn)量即等于注水速度。如何計算前緣處需要的時間？相鄰的兩個間隔內(nèi)的產(chǎn)量是不斷變化的，間隔較小時采用近似的求解方法。從開始注水到計算的第一個距離間隔，可以計算兩個端點的產(chǎn)量，以及這個距離間隔內(nèi)的累積產(chǎn)量。由也可以采用教材上的求法：分三步求解動態(tài)：初始時刻的產(chǎn)量注水沒有突破時的動態(tài)：見水以后的動態(tài)：見水后動態(tài)見水后，產(chǎn)液量、含水率、產(chǎn)量、地層平均含水飽和度，油藏累積產(chǎn)油量，采出程度隨時間的變化？即對應(yīng)出口端的任意含水飽和度下的油藏動態(tài)。關(guān)鍵還是求解地層中平均油水視粘度，比見水前簡單在出口端利用B－L方程：該積分是一變化的值。計算出口端任意飽和度下的動態(tài)計算該飽和度下對應(yīng)的產(chǎn)液量：計算對應(yīng)該出口端飽和度下的地層平均水飽和度，計算累積產(chǎn)油量；采出程度累積注水量利用無因次注入倍數(shù)求得，進而求出累積產(chǎn)水量；計算對應(yīng)的出口端飽和度的時間：恒壓注水動態(tài)預(yù)測步驟－－見水前1計算初始產(chǎn)油量，即初始注水量；2計算分流量曲線和導(dǎo)數(shù)曲線3計算從最大含水飽和度到前緣含水飽和度視粘度各個點的積分，積分函數(shù)為視粘度，積分變量為含水上升率。4等分一維地層，計算第一段時的累積產(chǎn)油量、累積注水量、累積產(chǎn)液量、采出程度。5計算第一段時的無因次注入倍數(shù)，計算平均視粘度，計算產(chǎn)油量，注水速度，產(chǎn)液速度；6計算對應(yīng)第一階段的開發(fā)時間；7重復(fù)以上步驟，直到出口端面，計算見水時間，累積產(chǎn)量、采出程度。某一線形油藏寬91.44m，厚6.1m，長304.6m。油藏水平，孔隙度0.15，滲透率200毫達西，原始含水飽和度0.363，殘余油飽和度0.205，原油地下粘度2.0厘泊，地層水粘度1.0厘泊。油藏分別在兩端進行注水和采油，生產(chǎn)壓差3.448MPa，計算注水開發(fā)動態(tài)。相對滲透率曲線及相關(guān)參數(shù)采用如下方法計算：a1=1.0;a2=0.78;m=2.56;n=3.72;

計算開發(fā)動態(tài)。實例分析求相關(guān)參數(shù)0.6660.70計算基本曲線計算此時積分的同時，也得到了見水后不同出口端飽和度下平均視粘度的積分值。順序計算油水前沿到達各等份位置時的時間。

計算從最大含水飽和度（1-SOR-SIW）到前沿含水飽和度（SWF）下，關(guān)于視粘度的積分，是一定值。已經(jīng)完成將地層見水前分成10等份（距離），求各等份位置的無因次注入倍數(shù)，計算油水前沿到達各等份距離時的視粘度，是關(guān)于無因次注入倍數(shù)的線性表達式。根據(jù)不同等份位置時的視粘度，計算各時刻的產(chǎn)量；1分流量方程2恒速注水開發(fā)指標(biāo)計算3恒壓注水開發(fā)指標(biāo)計算4前緣推進方程的恒速與恒壓關(guān)系5具有可流動初始飽和度下的水驅(qū)動態(tài)6前緣推進方程解的局限性4前緣推進方程的恒速與恒壓解的關(guān)系恒速注水速度、產(chǎn)液速度恒壓－－生產(chǎn)壓差具體的地層中油水的流動、分布規(guī)律與生產(chǎn)控制條件無關(guān)，在相同的前緣飽和度下，地層中的流體分布是相同的。且都符合下述規(guī)律：產(chǎn)量和壓差之間都符合下述的規(guī)律：生產(chǎn)壓差、產(chǎn)液量兩者之間可以相互控制。生產(chǎn)壓差改變產(chǎn)液量在改變1分流量方程2恒速注水開發(fā)指標(biāo)計算3恒壓注水開發(fā)指標(biāo)計算4前緣推進方程的恒速與恒壓關(guān)系5具有可流動初始飽和度下的水驅(qū)動態(tài)6前緣推進方程解的局限性5具有可流動初始飽和度下的水驅(qū)動態(tài)如果在初始的情況下，含水飽和度大于束縛水飽和度，進行注水開發(fā)，油藏的動態(tài)如何變化？關(guān)鍵是求解在該初始飽和度下的油水前緣含水飽和度，以及前緣飽和度下的平均含水飽和度？注入水見水以后的動態(tài)求法相同。無論恒速還是恒壓注水，都應(yīng)該求解前緣飽和度和平均含水飽和度見水前產(chǎn)量由物質(zhì)平衡方程累注水累產(chǎn)水系統(tǒng)內(nèi)聚集水量左右同除Vp以初始水飽和度點做斜率(注入倍數(shù)倒數(shù))不同的直線，與fw=1相交，可求得平均含水飽和度見水以后的平均飽和度求法，同以前的方法得到平均含水飽和度后，即可求解相應(yīng)的其他參數(shù)突破時的含水飽和度Sw2突破時的平均含水飽和度1分流量方程2恒速注水開發(fā)指標(biāo)計算3恒壓注水開發(fā)指標(biāo)計算4前緣推進方程的恒速與恒壓關(guān)系5具有可流動初始飽和度下的水驅(qū)動態(tài)6前緣推進方程解的局限性任何理論的求解方法都有一定的局限性，不同的是與實際的接近程度不同。1模型的假設(shè)條件苛刻，地層均質(zhì)、流體分布均質(zhì)、流動方向均質(zhì)，