B2油藏動態(tài)分析畢業(yè)論文

1、（此文檔為word格式，下載后您可任意編輯修改?。┊厴I(yè)設計（論文）B2油藏動態(tài)分析1B2 油 藏 動 態(tài) 分 析摘要本設計所研究的 B2 油藏，油層厚度大，滲透率高，地飽壓差大，用容積法計算的 地質(zhì)儲量是 819 萬噸。該油藏 1990年上半年投入試采，下半年全面投入開發(fā)，通 過初期試采證明油藏的邊水能量不大。因此，在 1991 年底開始注水，初期注采比 為 0.48。設計主要對該油藏進行動態(tài)分析，其分析內(nèi)容有：確定該油藏的地質(zhì)儲量和 驅(qū)動類型，并預測油藏的天然水侵量；對該油藏進行水驅(qū)規(guī)律分析，落實油藏的 可采儲量及采收率；預測未來期間該油藏在不同條件下的生產(chǎn)狀況和開發(fā)效果； 對油藏的下一步開

2、發(fā)提出可行性建議。設計通過分析，判斷該油藏為未飽和油藏，驅(qū)動類型為天然水驅(qū)和人工注水 的彈性水壓驅(qū)動。由此可以建立該油藏的物質(zhì)平衡方程式，并作出線性關系，預 測油藏的原始地質(zhì)儲量及天然水侵情況。在注水開發(fā)油田中，對水驅(qū)規(guī)律的分析， 不但可以預測水驅(qū)油田的有關開發(fā)指標，而且可以預測當油田開發(fā)的含水率或水 油比達到經(jīng)濟極限條件時的可采儲量和采收率，并能對水驅(qū)油田的可動油儲量和 原始地質(zhì)儲量作出有效的預測和判斷。本設計采用甲型水驅(qū)曲線和新型水驅(qū)曲線 進行對比，結(jié)果相差不大，證明新型曲線可以運用到水驅(qū)規(guī)律分析中。另外，由 預測結(jié)果知，該油藏采收率不高，需采取其它增產(chǎn)措施提高采收率。關鍵詞：物資平衡方程

3、 ；水侵量；可采儲量 ；采收率32目錄引言 ,i第一部分 油藏概況 ,1一、油藏地質(zhì)簡況 ,1、油藏開采簡況第二部分 物質(zhì)平衡方程的建立 ,3一、理論基礎 ,3二、油藏類型的判斷 ,3三、物質(zhì)平衡方程式的推導 ,4四、物質(zhì)平衡線性方程 ,5五、線性物質(zhì)方程的應用 ,5第三部分 彈性產(chǎn)率計水侵量的計算 ,7一、彈性產(chǎn)率的計算 ,7二、水侵量的計算 ,7第四部分 壓降的預測 ,9一、理論公式的推導 ,9二、預測 2004 年各季度的壓降 , 10 第五部分 水驅(qū)特征曲線 ,11一、甲型水驅(qū)規(guī)律 ,11二、新型水驅(qū)曲線 ,14第六部分 相關參數(shù)及其準確性的論證 ,17一、已知參數(shù)的選取及其準確性的論

4、證,17二、所求參數(shù)的選取及其準確性的論證,17第七部分 總結(jié)及建議 ,19一、成果總結(jié) ,19二、建議 ,19參考文獻 ,207 丿、11 少 v ，*附表 , 21 附圖,I IJ I f I引言為了使學生在畢業(yè)后能較快、較好地適應現(xiàn)場的需要，學生必須首先能應用 所學的知識，去解決一些實際問題。這也是畢業(yè)設計最重要的作用。在做畢業(yè)設 計的時候，我們會發(fā)現(xiàn)很多問題，然后試著去解決它、掌握它、熟練的應用在實 際中。因此，我們必須重視它，很好的利用這次機會，嚴格的按照要求，達到預 期的目的。本次畢業(yè)設計的目的在于，在教師的指導下，根據(jù)指定的設計任務收集資料、 分析研究、綜合運用所學知識獨立地解決

5、油氣田開發(fā)過程中的地質(zhì)技術(shù)問題，是 一次解決現(xiàn)場實際問題的綜合訓練；通過畢業(yè)設計進一步培養(yǎng)學生自學的能力和 分析問題、解決問題的能力、計算機應用的能力、識圖、制圖能力以及文字表達 能力。另外，畢業(yè)設計也是對教學質(zhì)量的一次全面檢查，通過畢業(yè)設計，可以發(fā) 現(xiàn)教學工作中存在的一些缺點和問題，以便改進教學環(huán)節(jié)，提高教學質(zhì)量。畢業(yè)設計的題目是 B2 油藏動態(tài)分析，其主要任務是，建立油藏的物質(zhì)平 衡方程式，并由方程分析油藏的水侵情況，預測地質(zhì)儲量，預測 2004 年各季度末 的壓降。對油藏進行水驅(qū)規(guī)律分析，預測可采儲量及二次采油的采收率。通過這 些分析，對油藏下一步開發(fā)提出建議。其具體思路如下：設計自4月

6、13日開始，直至6月結(jié)束，在第一周內(nèi)熟悉設計目的、收集資料; 接下來兩周時間，閱讀、整理資料，確定設計方案；然后對數(shù)據(jù)進行處理；最后 編寫文字報告，準備答辯。此次設計，在地質(zhì)教研室劉老師的耐心指導下，得以順利完成，在此表示由 衷的感謝！設計中由于知識有限，難免存在一些錯誤，請評閱老師指出。第一部分油藏概況一、油藏地質(zhì)簡況“ B2”油藏是地塹式長條狀斷塊構(gòu)造，斷塊的東、南、北面是斷層，西面是 邊水區(qū)。油層的巖性為泥質(zhì)粉砂、含礫砂巖，斷塊內(nèi)部構(gòu)造比較復雜，油水分布 受斷塊內(nèi)部斷層控制，油層多，地質(zhì)儲量比較集中。主力油層大片分布，非主力 油層呈不規(guī)則的土豆狀分布。油層厚度大、滲透率高、地飽壓差大。用

7、容積法計 算的地質(zhì)儲量是819萬噸。油田基本參數(shù)見表（1）。表（1）油藏基本數(shù)據(jù)2面積km3.56有效厚度m18.52孔隙度%22 26飽和度%42 674儲量10t8192空氣滲透率卩m49油層深度m1991.4 2077.6油水界面m2000205033天然氣溶解系數(shù)m（m MPa）3 3.9原油地面粘度mPas46.5 405原油地下粘度mPas8.7 17.76原始壓力MPa20.6飽和壓力MPa12 12.4原油地下相對密度0.8154 0.8453原油地面相對密度0.8933 0.933原油體積系數(shù)1.12 1.16原油壓縮系數(shù)1MPa-4- 48.4 X 10 9.3 X 103

8、原始油氣比mt40 53二、油藏開采簡況本油藏1990年上半年投入試采，下半年全面投入開發(fā)。通過初期試采證明油 藏的邊水能量不大，因此方案要求早期注水保持油藏壓力。該油藏1991年底開始注水，初期季度注采比為0.48，油藏開發(fā)數(shù)據(jù)列于表（2）中。表（2）油藏開發(fā)數(shù)據(jù)日期累積產(chǎn)油（噸）累積產(chǎn)水（方）累積注水（方）注采比總壓降MPa綜合含 水（）年月347370.83466151.0319905115971.236163901.439207541.671231802181.84345486182.001991658472182.079719242732.112.41294089790130310.

9、482.101.03120580856448661.01.800.6199261534971527744950.731.772.8918547618901102230.922.051.81221226988921429530.832.1027.83246509195531767970.651.9624.419936284325315082107970.592.7325.39314425393942420420.711.9824.612343609495742668150.552.4326.81994445780996993695830.5630.419955355941419064498370

10、.5336.419966135202086745400510.5653.019977144803102276316760.4151.719988521604250228433720.7544.019999909235686770.6550.620007627930.8052.420019665700.8363.820021.0969.120031.0673.0第二部分 物質(zhì)平衡方程的建立一、理論基礎 物質(zhì)平衡法是研究從儲油層中采出液體和氣體的過程中，由于油、氣、水的 體積和地層壓力的改變，它們在油層中的分布狀況也不斷發(fā)生變化的基礎上，根 據(jù)物質(zhì)平衡方程式計算石油儲量。采用物質(zhì)平衡法，是立足于油

11、層處于平衡狀態(tài)。而且遵守物質(zhì)守恒原理，即 在原始情況下油層中碳氫化合物的數(shù)量（油和水）等于某時期內(nèi)從油層中采出的 以及這個時期終了殘余于油層中的碳氫化合物數(shù)量的總和。目前，物質(zhì)平衡法已在油藏工程中得到了廣泛的應用和發(fā)展。它主要用以解 決以下四種問題：（ 1） 油藏原始地質(zhì)儲量（動態(tài)儲量）（ 2） 分析判斷油藏的驅(qū)動機理，確定合理的驅(qū)動指數(shù)（ 3） 估計油藏天然水侵量的大小，確定合理利用邊底水能量（ 4） 在給定的產(chǎn)量條件下，預測油藏未來的壓力動態(tài) 建立物質(zhì)平衡方程式的基本假設：（1）油藏的儲層物性和流體物性是均質(zhì)的、各向同性的（2）相同時間內(nèi)油藏各點的底層壓力都處于平衡狀態(tài)（3）整個開發(fā)過程中

12、，油藏保持熱動力學平衡，即地層溫度保持為常數(shù)（4）不考慮油藏內(nèi)毛管力和重力因素（5）油藏各部位的采出量保持平衡，且不考慮將要發(fā)生的儲層壓實作用二、油藏類型的判斷對于一個新發(fā)現(xiàn)的油藏，可以通過探井的測壓和高壓物性資料的分析，確 定出油藏的原始地層壓力和飽和壓力。根據(jù)兩者的大小關系，可以將原始條件下 的油藏分為兩類：當原始地層壓力大于飽和壓力（ Pi Pb）時，為未飽和油藏； 當原始地層壓力小于或等于飽和壓力（Pi Pb,為未飽和油藏。在其西邊為其邊水區(qū)，但邊水能量不大，從1991年底該油藏開始注水，因此，該油藏的驅(qū)動力為：水壓力和含水區(qū)巖石和束縛水 的膨脹力。未飽和油藏無氣頂，所以，判斷該油藏為

13、彈性水壓驅(qū)動未飽和油藏。三、物質(zhì)平衡方程式的推導1 、油藏物質(zhì)平衡方程的建立 原理：產(chǎn)油量 +產(chǎn)氣量 +產(chǎn)水量 =含氣部分的彈性膨脹量 +含氣部分巖石和束縛水的膨脹量 +含油部分的彈性膨脹量 +含油部分巖石和束縛水的膨脹量 +天然水侵量 +人工注水量 +人工注氣量即：NpBo+ NpRpBg+ WpBw= (Bg-Bgi) +(+CwSwi) P + N(Bo-Boi) +(+CwSw)P + We + WiBw + GiBg ,(2-1)也可寫為：NpBo + NpRpBg + WpBw = mNBgiCP + NBoiCt P + We + WiBw + GiBg, (2-2) 2、B2油

14、藏物質(zhì)平衡方程的建立經(jīng)前面判斷，該油藏為未飽和油藏的天然水驅(qū)和人工注水的彈性水壓驅(qū)動。 因此，Pi Pb; m=0 W詳0； Gi=0; Rp=Rs=Rs； Bo-Boi=BoiCo P。 有水侵時的物質(zhì)平衡方程式為：NpBo + WpBw = NBoiCt P + We + WiBw ,(2-3)或NpBo + WpBw = P + We + WiBw ,(2-4)無水侵時的物質(zhì)平衡方程式為：NpBo + WpBw = NBoiCt P + WiBw ,(2-5)或NpBo + WpBw = P + WiBw ,(2-6)其中， K1 = NBoiCt相關參數(shù)意義：43N地質(zhì)儲量，10 m4

15、3Np累積產(chǎn)油量，10 m43Wp累積產(chǎn)水量，10 m43Wi累積注水量，10 m43Gi注氣量，10m43We天然水侵量，10 mBw 注入水的體積系數(shù)Bo在P壓力下原油的體積系數(shù)Boi 在 Pi 壓力下原油的體積系數(shù)Bg天然氣的體積系數(shù)Rp生產(chǎn)油氣比 P地層壓降，MPaCt 綜合彈性壓縮系數(shù)Cf地層巖石的壓縮系數(shù)Swi 束縛水的原始飽和度（）3Ki彈性產(chǎn)率，mMPa四、物質(zhì)平衡線性方程 假設該油藏為定態(tài)水侵，則有：We = K ,（2-7）We = K,（2-8）其中， P = t = t-t n -1將（2-8）式代入（2-3）式得:(2-9)(2-10)NpBo + WpBw = NB

16、oiCt P + WiBw + K ,NpBo + (Wp-Wi)Bw = NBoiCt P + K ,(2-11)XpBo-i；Vp-iVi)Bw _ _瓦打帀五BoiCtlP 設：X =所以，得到直線方程：3Y = N + KX其中K為水侵系數(shù)，mMPa月五、線性物質(zhì)平衡方程的應用（求 N和K）作關于丫X直線關系圖，見圖（1），數(shù)據(jù)處理見表（一） 原理圖為：XN;直線的斜率3MPa-月其中，直線與縱坐標軸的交點值（300）,即為油藏地質(zhì)儲量 （200），即為水侵系數(shù)。4 34由圖（1）知，N = 554.5 X 10 m = 499.05 X 10 t ; K = 2196 m第三部分彈性

17、產(chǎn)率及水侵量的計算 一、彈性產(chǎn)率的計算1、原理圖：其中，Ki = 7、P2、理論基礎油藏開發(fā)初期，原始地層壓力減小緩慢，水侵不明顯?？梢园汛藭r的油藏看 作圭寸閉性未飽和油藏，即無邊底水( We=0,其相應的物質(zhì)平衡方程式為：NpBo + WpBw = WiBw + NBoiCt P ,(3-1)令: Ki = NBoiCt ; Vi = NpBo + WpBw - WiBw 則，Vi = Ki、P ,(3-2)、3Ki彈性產(chǎn)率，mMPa3Vi虧空體積，m彈性產(chǎn)率可以衡量油田彈性能量的大小，在理想情況下，采出液體的體積與 注入液體的體積之差與總壓降成線性關系。但實際生產(chǎn)中并不成直線關系，除始 段

18、較為平緩，因此，可選取初始段某一點的切線斜率，作為該油藏的彈性產(chǎn)率。 關系圖見圖(2)。其中，本設計選取初始點的切線斜率，作為該油藏的彈性產(chǎn)率。由作圖知，該切線經(jīng)過(0, 0)及(6000.20, 0.83 )兩點，因此由Vi=Ki P計算 r3出：Ki = = 6000.20.83 = 7229.16 (m MPa)二、水侵量的計算在油藏開發(fā)過程中，隨著原油和天然氣的采出，油藏內(nèi)部的地層壓力下降必 須逐漸向外部天然水域以彈性方式傳播，并引起天然水域內(nèi)的地層水和儲層巖石 的彈性膨脹作用。在天然水域與油藏部分的地層壓差作用下，即會造成天然水域?qū)τ筒氐乃?。隨著油藏的開發(fā)，地層壓力波及的范圍會不斷

19、擴大，直至達到天然水域定壓邊界(或相當于無限大天然水域)的穩(wěn)態(tài)供水條件，或有限封閉水域的擬穩(wěn)態(tài)供水條件。因此，對于那些外部天然水域很大的油藏，隨著油藏的開發(fā)和地層壓力的下降，天然水侵的補給量也將不斷增加，油藏的地層壓力下降率也 將隨之不斷減小。當達到天然水域與油藏之間的供采平衡時，油藏的地層壓力將 趨于穩(wěn)定。1、公式推倒 由油藏開發(fā)數(shù)據(jù)表分析可知，該油藏地層壓力比較穩(wěn)定，但油藏壓力還未達 到穩(wěn)定狀態(tài)，水侵速度與采油速度近似相等，假設認為此事的水侵為定態(tài)水侵。由薛爾紹斯公式： qe = K(Pi-P) , (3-3)3qe水侵速度，m月3K水侵系數(shù)，mMPa月Pi原始地層壓力， MPaP目前地層

20、壓力， MPa水侵速度的定義式： qe = dWedt ,(3-4)qe的物理意義是指單位時間的水侵速度。故有： dWedt = K(Pi-P) ,(3-5)We = = K ,(3-6)所以： We = K ,(3-7)其中， P =t = t-t n -13已經(jīng)求出：K = 2196(mMPa月),其他參數(shù)見表(三)由公式(3-7 )求 出水侵量第四部分 壓降預測一、理論公式的推導以彈性水壓驅(qū)動油藏的物質(zhì)平衡方程進行預測：NpBo + WpBw = WiBw + P + We ,(4-1)令：Wl = NpBo + WpBwWe = Wl- Wi- K 仏P ,(4-2)對( 4-2 )微

21、分得：=-K i ,(4-3)假設為定態(tài)水侵，貝U:= K Pi令： Bi =則，Pi = (1-) - K i ,(4-4)K Pi = (1-Bi) - K i ,(4-5)設， ql =貝 (4-5) 變?yōu)椋篕 Pi = (1-Bi) qi - K i ,(4-6)K Pi- (1-Bi)ql + K 1 = 0 ,(4-7)(4-7) 方程兩邊同除 K1 得： qi + Pi = 0 ,(4-8)( Pi- qi) = 0 ,(4-9)對( 4-9 )進行積分變形得： P = qi + ( Pi- qi) ,(4-10)其中， P地層壓力，MPa Pi 相對的原始壓降， MPaBi 注

22、采比3qi采液速度，m月3K水侵系數(shù)，mMPa月3K1 彈性產(chǎn)率，mMPat 時間，月在一定qi下，給定Bi，則可得出不同時間t下的壓降值 P二、預測 2004 年各季度末的壓降1 、優(yōu)選 Bi為了預測2004年各季度末的 P,就要優(yōu)選出Bi ,作為2004年的注采比。要 優(yōu)選 Bi ，就要先給定一個 ql 。在設計里，我們選取 1992年初期至 1993年末期這 一段時間為優(yōu)選 Bi 的時間段。因為只有這一段時間的資料最全。取這兩年的平均 采液速度作為優(yōu)選 Bi 的采液速度。在優(yōu)選 Bi 時,設計選取 1993 年末的壓降作為 優(yōu)選 Bi 的相對初始壓降。 在優(yōu)選 Bi 時,采取差值法, 設

23、計從（0.58 , 0.60, 0.62, 0.64 , 0.66 , 0.68 , 0.70 , 0.72 ）中選擇，得出相應的 Pt的關系曲線，見圖 （3）。優(yōu)選 Bi 的原則是，曲線最平緩（壓降隨時間變化緩慢） ，且在橫坐標之上。 這樣我們可以看出，當 Bi=0.62 時最符合要求，所以優(yōu)選出 Bi=0.62 。2 、ql 的確定要預測 2004 年各季度的壓降，最好在 2003 年末壓降的基礎上預測，并采用 20002003 年的平均采液速度， 這樣預測出的結(jié)果較為準確。 而預測 2003 年末的 壓降，需采用 1994 2003年的平均采液速度較為準確。3因此，求出：19942003

24、年平均采液速度 ql=25668.27 （ m月）；20002003 3年平均采液速度 ql=35364.19 （m 月）。3、預測壓降 33在前面已經(jīng)求出，K=2196（mMPa-月） K i=7229.16（m MPa）,優(yōu)選 Bi=0.623因此，把 19942003年的平均采液速度 ql =25668.27m 月代入（4-10）式中， 預測出 2003年的壓降厶P=4.44MPa把20002003年的平均采液速度ql3=35364.19m 月代入（ 4-10）式中,得到 2004年各季度的壓降：一季度： P=5.44MPa二季度： P=5.85MPa三季度： P=6.01MPa四季度：

25、 P=6.08MPa第五部分水驅(qū)特征曲線一、甲型水驅(qū)規(guī)律(一)理論基礎對于水驅(qū)油藏，無論是依靠人工注水還是依靠天然水驅(qū)采油，油田在結(jié)束無水采油期 以后，將轉(zhuǎn)入含水生產(chǎn)，并且含水率將逐步上升，最終將嚴重影響油田穩(wěn)產(chǎn)。所以，對于 水驅(qū)油田，認識油田含水上升規(guī)律，研究含水上升的地質(zhì)因素，制定切實可行的控制含水 增長的措施，是開發(fā)水驅(qū)油田的極其重要的工作。水驅(qū)曲線法，是天然水驅(qū)和人工注水開發(fā)油田所特有的實用方法。利用有關水驅(qū)曲線 法，不但可以預測水驅(qū)油田的有關開發(fā)指標，而且可以預測當油田開發(fā)的含水率或水油比 達到經(jīng)濟極限條件時的可采儲量和采收率， 并能對水驅(qū)油田的可動油儲量和原始地質(zhì)儲量， 作出有效的

26、預測和判斷。對于一個水驅(qū)油藏來說，當它已全面開發(fā)進入穩(wěn)定生產(chǎn)階段后，含水率達到一定高度并逐步上升時，此時，在半對數(shù)紙上，以對數(shù)坐標表示油藏累計產(chǎn)水量Wp以普通坐標軸表示累積產(chǎn)油量Np,作兩者的關系曲線，通常得到一條直線，這條直線就稱為甲型水驅(qū)特 征曲線。另外，還有乙型、丙型、丁型等多種形式。而本設計采用甲型水驅(qū)特征曲線，其 他類型不在此贅述。1、甲型曲線的線性表達式為：IgWp = BiNp + Ai ,(5-1)其中，Ai與巖石和流體性質(zhì)有關的一個常數(shù)；驅(qū)、動B i與地質(zhì)條件、井網(wǎng)部署、油田管理措施等因素有關，也與油田的水 態(tài)地質(zhì)儲量有關。2、理論曲線:即為Ai，直線的斜率（ 1）即為 B1

27、3、乙型水驅(qū)曲線曲線的橫坐標代表累積產(chǎn)油量 Np,縱坐標代表生產(chǎn)水油比WO（對數(shù)坐標）， 乙型曲線表達式為：LgWOR = B1Np + A2 ,（5-2）其中, A2 = A1+ lg2.303B 1WOR = =WOR 水油比 （二）曲線的應用1、根據(jù)已知資料，見表（九），作甲型曲線（IgWpNp）,見圖（4）-72、由作圖知 A=4.807, Bi=8X 10把 A1=4.807 代入 A2=A1+Ig2.303B 1中可求得 A2=-1.833、得到甲型、乙型曲線的表達式分別為：-7IgWp = 4.807+8 X 10 Np-7IgWOR = -1.83+8X10 Np4、預測油藏的

28、可采儲量 Nr 及采收率 Re目前對于水驅(qū)油藏,普遍采用一個含水極限水油比的概念,超過這一極限,油藏就失 去其實際開采價值,經(jīng)濟上就不合算。因此,達到這一極限所獲得的累積采油量就是可采 儲量，對應的采出程度就為油田的采收率。現(xiàn)在我國通常所取得極限含水率fwec為98%或極限水油比WOR為49。由（ 5-2）式得：Np = （ IgWOR-A2） =（Ig-A 2） ,（5-3）或，Np = Ig-A 1 ,（5-4）將f wec=98%代入（5-4 ）中，得到目前開采條件下的可采儲量：Nr = Ig-A 1 ,（5-5）4 34經(jīng)計算得： Nr = 327.24 X 1 04（m3） = 294.52 X104（t）Re = =36.0 %5、預測油藏的動態(tài)地質(zhì)儲量統(tǒng)計資料表明：甲型和乙型曲線的斜率Bi,主要取決于油藏儲量的大小。通過專家論證發(fā)現(xiàn)油藏的水驅(qū)有效地質(zhì)儲量 N，與B值有如下關系：Nx = 7.5 ,（5-6）把 B2= 8X 10-7 代入（ 5-6）中,得到：4 3 4Nx = 937.5 X 10 (m) = 843.75 X 10 (t)二、新型水驅(qū)曲線 水驅(qū)曲線在國外水驅(qū)油田已得到廣泛的應用，它不僅可以預測油田開發(fā)的未來動態(tài)， 而且可以確定油田的可采