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油田开发地质学-第5章 地层温度与压力

② 计算油藏的平均原始油层压力(常用面积权衡法求取) --平均值越大,天然能量越大,越有利于油藏开采。
③ 判断水动力系统--对制定开发方案、分析开发动态十分重要。
水动力系统--在油气层内流体具有连续性流动的范围。
◆ 同一水动力系统内,原始地层压力等值线分布连续; ◆ 不同水动力系统,原始地层压力等值线分布不连续:
第一节 地层压力
三、目前油层压力 1、目前油层压力及其分布
⑴ 单井生产时油层静止压力的分布 ⑵ 多井生产时油层静止压力的分布
2、油层静止压力等压图的编制
1、目前油层压力及其分布
目前油层压力--指油藏投入开发后某一时期的地层压力。
又分为油层静止压力 和 井底流动压力。 ★
◆ 油层静止压力--油田投入生产后关闭油井,待压力恢复
H--井深或气柱高度;
e--自然对数的底。 天然气
原油

原始油层压力分布示意图
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: 井底海拔高度相同的各井:
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
3号井原始压力值:该井钻开油气藏的气顶部分,因天然 气密度受温度和压力影响,该井原始压力值不能直接由油 气界面上的压力导出,可由近似公式 求出:
P P e(1.293104 dg H )
f
max
Pmax--气井井口最大关井压力; dg--天然气对空气的相对密度(0.8)
求出3号井的原始 油层压力 5.3MPa
▲ 流线呈径向分布; ▲ 压力分布呈规则同心圆状。
平面径向流渗流场示意图
从供给边界到井底,地层中的压力降落过程按对数关 系分布。空间形态上形似漏斗,习惯上称“压降漏斗”。
Pf
PS
Q ln 2Kh
R r
Pf --距井轴r处地层压力,Pa PS—油层静止压力,Pa R--油井供给半径,m r--研究点与井筒轴距离,m Q--地层条件下产量,m3/s μ--地层原油粘度,Pa·s K--油层渗透率,μm2 h--油层有效厚度,m
80
80 70
60 50 50
构造等高线
80
等压线-1100
140
130 120
-700 -900
150 140 130 120 110
-700
断层 120
-1200 -1100 -900
我国某油藏某 一时期油层静 止压力等压图
与该油藏原始油层压力等压图比较14,0 油层压力分布发生较
大变化;油层静止压力等压图与构造等高线相交。
2井(4井)原始油层压力=油水界面压力值-油水界面至 井底油柱重量产生的压力= 6.17MPa
2井液面海拔240.7m低于井口海拔(+350m),原油不能自喷 4井液面海拔240.7m高于井口海拔(+100m),为自喷井
ρo=0.85×103kg/m3
天然气
原油

原始油层压力分布示意图
7.84MPa
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。
2、原始油层压力的确定方法
常用方法主要有4种:
⑴ 实测法

⑵ 压力梯度法 ▲
⑶ 计算法

⑷ 试井分析法
⑴ 实测法--油井完井后关井,待井口压力表上压力稳定 后,把压力计下入井内油气层中部所测得的压力→油气层 的原始地层压力。---关井测压
P P e(1.293104 dg H )
f
max
Pmax--气井井口最大关井压力
Байду номын сангаас
dg--天然气对空气的相对密度(0.8)
H--井深或气柱高度
3、原始油层压力等压图的编制与应用
⑴ 原始油层压力等压图的编制 绘制方法与构造图相同--在目的层构造图上进行: 根据各井原始油层压力,选择压力间隔值, 在相邻两井间进行线性内插 、圆滑曲线 等。
原始油层压力来源:
基本来源--静水压头
次要来源:
▲ 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。
油层在海拔+100m的地表出露,具供水区;另一侧,因 岩性尖灭或断层封隔未露出地表,无泄水区。
油藏的测压面:以供水露头海拔(+100m)为基准的水平面
地层压力 ★ 地层温度 ★ 油气藏驱动类型
第一节 地层压力
一、有关地层压力的概念 二、原始油层压力研究 三、目前油层压力 四、油层折算压力 五、异常地层压力研究
第一节 地层压力
一、有关地层压力的概念 ★★
1、静水压力--指由静水柱造成的压力。
PH Hwg
PH--静水压力,Pa; ρW--水的密度,kg/m3; H--静水柱高度,m;
低压区
高压区
低压区
高压区
油藏折算压力等压图 油藏中流体流动方向:从南、北两翼向轴部及东、西两端
★ 油层折算压力等压图的作用:
A)更直观、准确地反映油藏的开采动态及地下流体的 流动状况--由折算压力高处向折算压力低处流动;
B)判断水动力系统--静水条件下,若油藏各井原始油层 压力的折算压头或折算压力相等,则该油藏为一个统 一的水动力系统;反之,则为多个水动力系统。
压力与深度关系曲线
(据B·A·特哈斯托维,1975)
⑶ 计算法--对于新勘探或新开发油气藏
如果钻井的海拔高度和深度已知,且测定了原油、地 层水或天然气密度:
● 应用静水压力公式计算原始地层压力;
● 对于高压气井(超高压气井),不能直接下入井底压力计 测量,可利用气井井口最大关井压力求得原始气层压力。
--因断层或岩性尖灭等因素被分割。
-1100
140
130 120
-700 -900
150
140
130
120
-900
110 -700
120 140
-1200 -1100
构造等高线 等压线
断层
井点
某油田原始油层压力等压图
2、原始油层压力的确定方法
④ 计算油层的弹性能量
▲ 油层的弹性能量--指油层弹性膨胀时能排出的流体量。
第五章 地层压力和地层温度
地层压力、地层温度,是开发油气田的能量, 也是油气田开发中重要的基础参数,决定着:
● 油、气等流体的性质; ● 油气田开发的方式; ● 油气的最终采收率。
地层压力分布、驱油动力、油层温度的变化: 对合理开发油田具有十分重要的意义。
第五章 地层压力和地层温度
第一节 第二节 第三节
首先求静液柱高度:H1、H2
pH Ho g
基准面
PH--静止压力,Pa; ρo--油的密度,kg/m3; H--静液柱高度,m。
H1=360
H2=410
1井折算压头=360-380=-20米
2井折算压头=410-470=-60米
-380m -470m
2、折算压力等压图的编制
---编图方法与油层静止压力等压图相同。
可用静水压力公式导出。
◆ 静液面在折算基准面以上时, 折算压头取 +
◆ 静液面在折算基准面以下时, 折算压头取 -
0
L′
折算压头换算示意图
两口井,钻遇油层顶部海拔-380m、-470m。经过一段时 间开采后,关井测得1井的油层静止压力=2.82㎫ ,2井油 层静止压力=3.25㎫。求:两口井此时的折算压头。 原油密度=0.8×103㎏/㎥。
◆ 1号井底原始地层压力(静水压力)= 5.88MPa
供水区
测压面
天然气
原油

原始油层压力分布示意图
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 =7.84MPa
油气界面原始地层压力=油水界面压力-300m油柱产生
压力 =5.34MPa
测压面
测压面
油水界面
天然气
原油

原始油层压力分布示意图
原始油层压力分布主要受构造因素影响→
▲ 油层厚度均匀,压力等值线与构造等高线基本平行; ▲ 若两类等值线形态差异较大,必须检查原因--
地层厚度不均,或因测量、计算导致数据不准等。
⑵ 原始油层压力等压图的应用--主要有4个方面
① 通过等压图预测新井的原始油层压力
--便于在探井设计中确定新钻井的套管程序与钻井液密度。
到稳定状态以后测得的井底压力,常用PS表示。
◆ 井底流动压力--油井生产时测得的井底压力(井底流压),
用符号Pb表示。
油井生产时,油层静止压力PS>井底流压Pb
1、目前油层压力及其分布
⑴ 单井生产时油层静止压力的分布
假定:油层均质、各向同性, 只有1口井;
油井生产时,流体从供给边缘 流向井底的渗流过程中:
0
L′
假设:折算基准面为海平面,
折算压头 l 为: l h L h (L H )
折算压头换算示意图
l --折算压头/m; h --静液柱高度/m; H--井口海拔高度/m
L --井口至油层顶面(或中部)的垂直距离,m
⑵ 折算压力:指测点相对 于某一基准面的压力,数值上 等于由测压面到折算基准面的 水柱高度所产生的压力---指 折算压头产生的压力,
2、油层静止压力等压图的编制—一般了解
★ 油层静止压力的获取:
▲ 在油井中 →定期测压力恢复曲线; ▲ 在水井中 →定期测压力降落曲线; ▲ 将不同时期压力值换算为同一作图时期压力值
(换算时多采用油藏平均压力递减曲线法);
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