高等油藏工程-油藏-2016年

高等油藏工程-油藏-2016年第一頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法研究生課程：高等油藏工程使用教材：

1實用油藏工程與動態(tài)分析方法2氣藏工程與動態(tài)分析方法

3最新科研成果介紹第二頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法主講人：黃炳光1住址：成都市新都區(qū)西南石油大學

2聯(lián)系方式：

電話：Email：QQ：8202148973

于1982年畢業(yè)于西南石油學院采油工程專業(yè)，現(xiàn)在從事于油藏工程方法研究、油藏動態(tài)分析方法研究以及油氣井試井理論與應(yīng)用研究第三頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法主要參考書：陳欽雷等編：油田開發(fā)設(shè)計與分析基礎(chǔ)，北京：石油工業(yè)出版社，1982；袁慶峰主編：油藏工程方法研究，北京：石油工業(yè)出版社，1982；童憲章著：油井產(chǎn)狀和油藏動態(tài)分析，北京：石油工業(yè)出版社，1984；著：油藏工程原理，北京：石油工業(yè)出版社，1984；[美]F.W.科爾著：油藏工程方法，北京：石油工業(yè)出版社，1981；陳元千著：油氣藏工程計算方法，北京：石油工業(yè)出版社，1990；陳元千著：油氣藏工程計算方法(續(xù)編)，北京：石油工業(yè)出版社，1990；何更生編：油層物理，北京：石油工業(yè)出版社，1994；F.F.克雷格著：油田注水開發(fā)工程方法，北京：石油工業(yè)出版社，1977；秦同絡(luò)等著：實用油藏工程方法，北京：石油工業(yè)出版社，1989；陳福煊主編：油氣田地球物理測井，北京：石油工業(yè)出版社，1996；楊通佑等編：石油與天然氣儲量計算方法，北京：石油工業(yè)出版社，1991。第四頁，共54頁。高等油藏工程：實用油藏工程與動態(tài)分析方法講在前面：1學習什么：什么是油藏工程？什么是高等油藏工程？其主要任務(wù)是什么？其特點是什么？……2學習內(nèi)容(學習目的)：為什么要學習高等油藏工程？3什么時間學習：即學習時間安排？4如何學習：學習方法研究？第五頁，共54頁。高等油藏工程：實用油藏工程與動態(tài)分析方法①油藏工程

是一門認識油藏，運用現(xiàn)代綜合性科學技術(shù)開發(fā)油氣藏的學科。它不僅是方法學，而且是帶有戰(zhàn)略性的指導油田開發(fā)決策的學科。

②高等油藏工程

是西南石油學院由成綏民教授、林平一教授提出來的。學習什么：什么是油藏工程？什么是高等油藏工程？

其主要任務(wù)是什么？其特點是什么？……③油藏工程的主要任務(wù)：

從整體上認識和控制油氣藏，綜合分析來自油藏地質(zhì)、油藏物理、測井和試井等方面的成果，結(jié)合油氣藏的實際生產(chǎn)資料，對油氣藏中發(fā)生的各種變化從開發(fā)的角度進行評價、作出預測，并根據(jù)這種預測提出相應(yīng)的技術(shù)措施，以提高油氣藏的采收率。

是一個專業(yè)的名稱，一個行業(yè)的名稱。第六頁，共54頁。高等油藏工程：實用油藏工程與動態(tài)分析方法④油氣田開發(fā)的特點

(A)油藏的認識不是短時間一次完成的，需經(jīng)歷長期的由粗到細、由淺入深、由表及里的認識過程。

(B)油氣田是流體的礦藏，凡是有聯(lián)系的油藏礦體，必須視作統(tǒng)一的整體來開發(fā)。

(C)必須充分重視和發(fā)揮每口井的雙重作用——生產(chǎn)與信息的效能。

(D)油田開發(fā)工程是知識密集、技術(shù)密集、資金密集的工業(yè)。學習什么(續(xù))：第七頁，共54頁。高等油藏工程：實用油藏工程與動態(tài)分析方法學習內(nèi)容(學習目的)：為什么要學習高等油藏工程？

實用油藏工程與動態(tài)分析方法上的全部內(nèi)容：包括流體物性、巖石物性、儲量計算、井網(wǎng)密度計算、壓力系統(tǒng)分析、物質(zhì)平衡方法、油田開發(fā)動態(tài)分析、油田產(chǎn)量遞減規(guī)律分析以及臨界產(chǎn)量的確定分析等等；氣藏工程與動態(tài)分析方法主要包括內(nèi)容：氣藏基本特征描述，氣藏物質(zhì)平衡方法，合理產(chǎn)氣量確定，氣田開發(fā)指標統(tǒng)計與預測。第八頁，共54頁。高等油藏工程：實用油藏工程與動態(tài)分析方法什么時間學習：即學習時間安排？

(1)總學時：

36學時；30學時學習“實用油藏工程與動態(tài)分析方法”與“氣藏工程與動態(tài)分析方法”兩本教材：(a)24學時學習“實用油藏工程與動態(tài)分析方法”一書：2學時流體物性、2學時巖石物性與熱力學條件分析、2學時儲量計算、4學時井網(wǎng)密度計算、4學時壓力系統(tǒng)分析、4學時物質(zhì)平衡方法、6學時油田開發(fā)動態(tài)分析、4學時油田產(chǎn)量遞減規(guī)律分析以及2學時臨界產(chǎn)量的確定分析。(b)6學時學習“氣藏工程與動態(tài)分析方法”一書：重點在于補充一些實用性較強的關(guān)于氣藏方面的知識，比如“水驅(qū)氣藏的早期識別方法”、“凝析氣藏物質(zhì)平衡方程”、“合理產(chǎn)氣量確定”或者“優(yōu)化動態(tài)數(shù)學模型”等等。（2）油氣藏的一些新的研究成果。（3）6學時為學生查閱文獻資料的時間，要求學生提交一篇讀書的心得體會，即文獻綜述報告；同時要求學生盡可能的聯(lián)系自己的研究方向、與自己的導師溝通的前提下完成。第九頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法第一章儲層流體高壓物性參數(shù)計算

首先得弄清一些概念：3哪些是儲層流體高壓物性參數(shù)？1什么是儲層流體？2什么是儲層流體高壓物性？4為什么是儲層流體高壓物性參數(shù)計算？……第十頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算1什么是儲層流體？

儲層是指具有孔隙性和滲透性、油氣能在其中流動的巖層叫儲集層，簡稱儲層。

儲層流體是指油氣藏中存在的主要流體，它們就是通常所指的油、氣、水。

儲藏有石油的儲集層叫儲油層，簡稱油層；儲藏有天然氣的儲集層叫儲氣層，簡稱氣層；同時儲藏有石油和天然氣的儲集層叫儲油氣層，簡稱油氣層；同時儲藏有石油、天然氣和水的儲集層叫儲油氣水層，簡稱油氣層；等等。第十一頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算

什么是儲層流體高壓物性？

儲層流體物性是指儲層內(nèi)流體的物理化學性質(zhì)及其在地層條件下的相態(tài)和體積特征。

儲層流體高壓物性是指儲層內(nèi)流體在地層條件下（高溫、高壓條件下）的物理化學性質(zhì)。由于原油、天然氣以及地層水都不是單一物質(zhì)，而是混合物。因此，它們都不可以采用固定的模式去評價。所以，只有“具體問題具體解決”。第十二頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算哪些是儲層流體高壓物性參數(shù)？

它們主要是指流體的粘度、相對密度、體積系數(shù)、壓縮系數(shù)、分子量、天然氣的偏差因子、原油的溶解油氣比和兩相體積系數(shù)等等。第十三頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算為什么要進行儲層流體高壓物性參數(shù)計算？

對儲層流體物性的評價是油氣藏工程研究中的首要環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)。由于儲層流體物性參數(shù)是油氣藏的重要參數(shù)，因此，在可能的情況下，應(yīng)當在實驗室中進行測定。

然而，在實際油田開發(fā)和生產(chǎn)過程中不易獲得更多的實際測定數(shù)值，尤其是新近開發(fā)的油氣藏，因此采用以“最少的、最容易收集的資料來較為準確地估算儲層流體物性參數(shù)”就顯得十分必要了。第十四頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一章儲層流體高壓物性參數(shù)計算

由于地層流體物性參數(shù)是油氣藏工程的重要參數(shù)，因此，在可能的情況下，應(yīng)該或者最好是采用實驗室或者現(xiàn)場的實際測試的方法，但是在實際油氣藏開發(fā)和生產(chǎn)中不容易獲得更多的實際測試資料，特別是新開發(fā)的油氣藏。依據(jù)儲層流體物性的參數(shù)是壓力、溫度、油氣相對密度以及其組成組分的函數(shù)，在對比分析研究的基礎(chǔ)上，從國內(nèi)外的許多相關(guān)經(jīng)驗公式中，篩選出了一套最佳的經(jīng)驗公式，用來計算儲層流體的高壓物性參數(shù)。第十五頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算

地層天然氣主要是指干氣氣藏氣體、凝析氣藏氣體和煤層氣氣體，其高壓物性參數(shù)包括天然氣的偏差因子、壓縮系數(shù)、體積系數(shù)和粘度。一、天然氣的偏差因子1擬臨界壓力ppc和擬臨界溫度Tpc的計算

計算方法一：組分分析方法公式(1-1)、(1-2)、(1-3)Kay混合規(guī)則---書上第一頁---P1第一章儲層流體高壓物性參數(shù)計算擬臨界壓力、視臨界壓力等等均屬人們設(shè)想的概念第十六頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算順便補充一點

當采用“Kay混合規(guī)則”計算出的擬臨界壓力ppc比實際的臨界壓力要小、擬臨界溫度Tpc與實際的擬臨界溫度差不多。參考武漢地質(zhì)大學張博全編寫的“油藏物理學”一書。第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算---天然氣的偏差因子第十七頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算---

天然氣的偏差因子計算方法二：相關(guān)經(jīng)驗公式方法干氣(1-4)、(1-5)

凝析氣(1-6)、(1-7)---P2第十八頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算1擬臨界壓力ppc和擬臨界溫度Tpc的計算

注意：上式是對于純天然氣適用，而對于含非烴CO2

、H2S

等可以用Wichert和Aziz修正。公式(1-8)~(1-12)第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算---

天然氣的偏差因子如果再考慮N2的影響，則：

第十九頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算2擬對比壓力

PPr和擬對比溫度TPr的計算對比參數(shù)就是指某一參數(shù)與其應(yīng)對應(yīng)的臨界參數(shù)之比：即第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算---

天然氣的偏差因子補充：對應(yīng)狀態(tài)原理：在相同的壓力、溫度、體積相同時，其內(nèi)涵性質(zhì)相同。補充：內(nèi)涵性質(zhì)：與外表體積無關(guān)的性質(zhì)就是內(nèi)涵性質(zhì)，如壓縮因子、粘度、體積系數(shù)等等。第二十頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算3天然氣偏差因子Z的計算

定義：天然氣偏差因子Z是指在某一壓力和溫度條件下，同一質(zhì)量氣體的真實體積與理想體積之比值。第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算---

天然氣的偏差因子目前確定天然氣的壓縮因子的方法主要有三大類：實測法、圖版法與經(jīng)驗公式法。實測法：雖然準確，但是要求比較高。圖版法：雖然比較方便，但是精確度不高。經(jīng)驗公式法：雖然準確性、精確度比不上“實測法”、“圖版法”，但是實用性更強一些，此外應(yīng)用的廣泛性也更多一些，等等。第二十一頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算---

天然氣的偏差因子1)圖版法在計算機出現(xiàn)以前，圖版法計算氣體的壓縮因子是比較成熟的方法，例如其計算方法主要采用StandlingKatz圖版，利用對比狀態(tài)原理查圖可得到對應(yīng)溫度、壓力下氣體的壓縮因子。第二十二頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算---

天然氣的偏差因子2)狀態(tài)方程法

20世紀60年代以來，隨著天然氣工業(yè)迅速發(fā)展，經(jīng)常要求在高壓、低溫、以及非烴組分含量較高的情況下準確計算Z。通過一定的理論研究表明，在計算壓縮因子時，有一些方法比較好。例如，①RK(Redlich—Kwong)方程是1949年提出的二參數(shù)狀態(tài)方程，它在范德瓦爾斯基礎(chǔ)上引入了溫度，對引力的修正，多用于計算干氣的壓縮因子，不適于計算非極性分子的壓縮因子。②SRK方程是Soave在RK狀態(tài)方程的基礎(chǔ)上，于1972年提出的一種狀態(tài)方程。③為進一步提高對熱力學性質(zhì)和汽液平衡數(shù)據(jù)預測的準確性，Peng和Robinson在Soave模型的基礎(chǔ)上加以改進，又于1976年提出PR狀態(tài)方程。第二十三頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算---

天然氣的偏差因子3、經(jīng)驗公式法除了采用狀態(tài)方程方法與圖版法計算天然氣的壓縮因子外，還有大量簡單而適用的經(jīng)驗關(guān)系式。

Dranchuk和Purvis等人通過擬合Standing-Katz圖版獲得了如下的相關(guān)公式。第二十四頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算二、天然氣的壓縮系數(shù)

天然氣的壓縮系數(shù)就是指在恒溫條件下，隨壓力變化的單位體積變化量，即經(jīng)過一系列的推導，可以獲得如下的表達式：第二十五頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算三、天然氣的體積系數(shù)

天然氣的體積系數(shù)就是指在地層條件下，某一摩爾氣體占有的實際體積，除以在地面標準條件下同樣摩爾量氣體占有的體積，由下式表示：

在實際計算時，通常取Zsc=1.0，而當Psc=0.101MPa，Tsc=293K時，由上式得：

第二十六頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算四、天然氣的粘度

Lee和Gonzalez等人根據(jù)四個石油公司提供的8個天然氣樣品，在溫度為37.8～171.2℃和壓力為0.101～55.16MPa的條件下，進行粘度和密度的實驗測定，利用測定的結(jié)果得到了如下的相關(guān)經(jīng)驗公式：

第二十七頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算四、天然氣的粘度其中：

第二十八頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算四、天然氣的粘度補充一些與油田(塔里木)有關(guān)計算方法Lee-Gonzalez氣體粘度關(guān)系式第二十九頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算四、天然氣的粘度Lucas提出了下面的氣體精度計算關(guān)系式第三十頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第一節(jié)地層天然氣的物性參數(shù)計算四、天然氣的粘度其中：第三十一頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第二節(jié)地層原油的物性參數(shù)計算

地層原油的高壓物性參數(shù)包括原油飽和壓力、溶解氣油比、壓縮系數(shù)、體積系數(shù)和粘度。一、原油飽和壓力

原油飽和壓力系指在地層條件下，原油中的溶解氣開始分離出來時的壓力。第三十二頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算

Glaso于1980年根據(jù)北海6個油藏的26個和其他的19個流體的pVT分析樣品，按照Standing的研究方法，獲得：其中：第二節(jié)地層原油的物性參數(shù)計算第三十三頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第二節(jié)地層原油的物性參數(shù)計算二

溶解氣油比

在地層條件下的原油溶解有天然氣，單位體積原油中天然氣溶解量稱為天然氣溶解度，也稱為溶解氣油比。Beggs給出了一種經(jīng)驗公式：(1)

當p≤pb時第三十四頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第二節(jié)地層原油的物性參數(shù)計算(2)當p>pb時思考：為什么？第三十五頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第二節(jié)地層原油的物性參數(shù)計算三

原油壓縮系數(shù)

在地層條件下每變化1MPa壓力單位體積原油的體積變化率。

Vaquez和Beggs給出了一種用于估算泡點壓力以上的經(jīng)驗公式：第三十六頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第二節(jié)地層原油的物性參數(shù)計算三

原油壓縮系數(shù)

Vilena-Lanzi給出了一種用于估算泡點壓力以下的經(jīng)驗公式第三十七頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第二節(jié)地層原油的物性參數(shù)計算四

原油地層體積系數(shù)

(1)原油地層體積系數(shù)為采出地面條件下1m3

的脫氣原油體積所占有的地層原油體積量，即：

Standing給出了一種根據(jù)溶解油氣比、溶解氣的相對密度、脫氣原油的相對密度以及油藏溫度等估算。Beggs以方程的形式給出了Standing的估算地層原油體積量的經(jīng)驗公式：第三十八頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第二節(jié)地層原油的物性參數(shù)計算四原油地層體積系數(shù)當p<pb時當p=pb時當p>pb時第三十九頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第二節(jié)地層原油的物性參數(shù)計算(2)原油的兩相體積系數(shù)（總體積系數(shù)）

Glaso利用北海油田和其他地區(qū)的PVT分析資料，由回歸分析法獲得的相關(guān)經(jīng)驗公式：第四十頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第二節(jié)地層原油的物性參數(shù)計算五原油粘度的計算

(1)Egbogah給出了計算壓力小于或等于飽和壓力的脫氣原油的粘度：

(2)Beggs和Robinson給出了含溶解氣的原油與脫氣原油粘度之間的關(guān)系：第四十一頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第二節(jié)地層原油的物性參數(shù)計算五原油粘度的計算

(3)當壓力高于飽和壓力時，Vazques和Beggs給出了下式：第四十二頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第三節(jié)地層水的物性參數(shù)計算

地層水的高壓物性參數(shù)包括溶解氣水比、壓縮系數(shù)、體積系數(shù)和粘度。一、溶解氣水比

MeCain提出了一個用來估算溶解氣水比(Rsw)的關(guān)系式：第四十三頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第三節(jié)地層水的物性參數(shù)計算關(guān)于系數(shù)A、B、C值：第四十四頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算第三節(jié)地層水的物性參數(shù)計算式中：S—鹽度(或地層水礦化度)，%(重量百分數(shù))；T—溫度，℃；—溶解氣水比，標m3/m3；RSWP—溶解氣與純水的體積之比，標m3/m3；(1-85)式的精度為95%，(1-84)式的精度為97%。第四十五頁，共54頁。油氣藏動態(tài)分析：實用油藏工程與動態(tài)分析方法儲層流體高壓物性參數(shù)計算二