第04章 油气藏压力与温度

p
r 2.32g/cm3
Gob 22.74MPa/km
D
9.9
pw pob
26.07
ps
pob pair Gob D
=0.1+22.741 =22.84MPa
四、应力关系方程
pw pair w gD
pair
p
ps pair s gD
pob pair r gD
p
D
4. 判断出油层位
观 察 井
油 井
油 井
p
D
pi
5. 确定流体界面
p
po p0o Gpo D
pw p0w Gpw D
Dc
D
p0o p0 w Dc Gpw Gpo
p0o p0 w Dc ( w o ) g
WOC?
•油水界面划分
pc
O
WOC1 WOC2 FWL O+W pct pcd
D
•与孔隙度无关
ps pob pw
•应力平衡
A1
F1 1 A1
O
pob
pw
ps
O
F1
A2
F2
F1=F2
F2 2 A2
12
pair
p
pair
p
D
ps
D
pw
pob
pw pob
ps
pob pw ps
pob pw (1 ) ps
五、压力系数
pw pair w gD
•流体压力
D
pw pair w gD
•上覆压力
pair A Ww Ws pob A
pair A AD w g AD (1 ) s g pob A
pob pw (1 ) ps
pob pw (1 ) ps
固体 0
pabs pgage pair
力 压力 ~ 压强 ~ 应力？
一、流体压力
某一深度 D 处 , 由 岩石孔隙中流体的 重量产生的压力
地面
D
pw
pw pair w gD
w: g/cm3
•压深关系方程（P-D方程） pw : MPa D: km
pw pair w gD pair Gw D
pcd
pcd
DWOC2 p0o p0w pcd ( w o ) g
pcd
pcd
pcd
•油水界面沿古水流向上倾斜
DFWL p0o p0w ( w o ) g
•自由水面总是水平的
七、方程确定
1. 多井方法
p
pi p0 Gp D
D
•测试误差
p
•非原始压力
pc
O WOC1 WOC2 FWL
O+W
W
pct pcd
swc
•过渡带
pct pcd h ( w o ) g
pc
O WOC1 WOC2 FWL
O+W
W
pct pcd
swc
•任意界面
DWOC
p0o p0w pc ( w o ) g
6. 油水界面倾斜原因
pcd
三、上覆压力
地面
pob
D
某一深度D处, 由 上覆岩石的固体 骨架和孔隙中流 体的总重量所产 生的压力。
pob pair r gD
r: 岩石密度
r=w+(1-)s
w<r< s
dpob r g Gob dD
pob pair r gD
pair
w 1.0 s 2.65 0.2
流体密度法dgppp0igdppo0idgpppw0wwdgpppo0oodpdgpppo0oodgpppw0wwodopwpopi0ioppgdpvt海平面地面补心面海平面地面补心面dh0h补心高补心海拔补心高补心海拔地层埋深地层埋深地层海拔地层海拔dh0hdgppp0ihgppp0i??油藏海拔高度为海拔高度为0时的p第二节地层温度静温梯度曲线td曲线温深关系方程td方程dt一静温tit0gtddtgddt35ckm?温度梯度2535ckm25ckmtit0gtd异常高温正常温度异常低温热源深浅以及导热性异常高温正常温度异常低温热源深浅以及导热性?计算titit0gtdtit0gthdt变温带dt软硬恒温带软硬恒温带岩性变化沉积间断或剥蚀等浅表gt随季节变化二流温采油井dt?流温梯度曲线tft0fgtfd?出油层位?注水井?吸水层位dt?套损井判断漏点位置thanks基本概念1
>1.2 =
0.8~1.2 <0.8
异常高压
正常 异常低压
pf
<20MPa 20~40 40~60 >60
低压 中等 高压 超高压
•超压系数
pf pw c = 1 pw pw
0.2
•地层超压20%
0.2 •地层欠压20%
pair
p
低压
D
异 常 低
异 常 高
•压深关系(P-D)曲线
•压力梯度 单位深度的 压力变化值
dp w w g Gw dD
D
斜率为Gw
pair
p
pw
Gw w g
pair
p
w 1.0g/cm3
Gw 9.8MPa/km
D
pw
pw pair Gw D
=0.1+9.81 =9.9MPa
二、骨架应力
某一深度 D 处 , 由 岩石固体骨架物质 的重量产生的压力
pc 0
DFWL p0o p0w p0o p0w Gpw Gpo ( w o ) g
p0o p0w pcd ( w o ) g p0o p0w pct ( w o ) g
pc pcd DWOC2
pc pct DWOC1
Ti=T0 + GTH
岩性变化、沉积间断或剥蚀等
浅表GT随季节变化
T
T
变温带 软
硬
D D
恒 温 带
二、流温(采油井)
T
Tf=T0f + GTfD
D
•流温梯度曲线
•出油层位
•注水井 •吸水层位
T
•套损井判断漏点位置
D
Thanks
基本概念 1. 静压、流压 •原始地层压力、 动态 •绝对压力、表压 •力 : 压力、压强、应力 2. 流体压力
中压
高压 超高
0.8 pw 1.2
•异常高压
•高产
•井喷
•什么地层出现异常高压?
•封闭地层
生烃增压、油气聚集、粘土脱 水、地热增压。
地面
pair
p
D
pw
pair
p
D
pw
•异常低压
•泥浆漏失 •低产
•什么地层出现异常低压? •封闭地层 •构造运动孔隙体积增大
地面 地面
六、油藏压力(原始条件)
PVT
po p0o Gpo D
pw p0w Gpw D
o
(Do, pw=po=pi)
p0 pi -o gD
pi p0 Gp D
• 油藏
补心面 地 面 海平面 D 补心高
H0
补心海拔
H
地层 埋深
地层 海拔 海拔高度 为0时的p
pi p Gp H
' 0
D=H0 - H
p0
p
D
pi p0 Gp D
p0: 余压
pi p0 Gp D
1. 判断流体类型
GP L g
水 油
GP L = g
1.0g/cm3 0.5~1g/cm3
<0.5g/cm3
气
2. 计算原始地层压力
pws
加密调整井
pi p0 Gp D
pi
p pi ps
3. 判断压力系统
W
sw
pc pct pc pcd pc 0
WOC1(第一油水界面) WOC2(第二油水界面) FWL (自由水面)
p
po
O
WOC1 WOC2 FWL
油底
pc
不能实测
不能实测
O+W W
水顶
D
pw
po p0o Gpo D
pw p0w Gpw D
pc po pw
pc po pw p0o p0w (Gpo Gpw )D
pf pw c
=0
D
pf
孔隙与地面连通
c
>0, 超压
<0, 欠压
孔隙与地面不连通
pw: 静水压力 pf: 地层压力
pair
p
•异常原因 砂层不连续
D
pw
流体不连通
D
pf
pf pw pair w gD
D
pf
pf pw pair w gD
•压力系数
pf pw
第二节
一、静温
地层温度
T
静温梯度曲线 (T-D曲线) Ti=T0 + GTD
温深关系方程 (T-D方程)
D
Ti=T0 + GTD
•温度梯度
热源深浅以及导热性
>35C/km <25C/km 异常高温
dT GT = dD
=25-35C/km正常温度
异常低温
Ti=T0 + GTD
•计算Ti
20MPa pw ?
ps 0
pair
p
pair
错误观点
p
D
pw pob
D
ps
ps
pw
pob
pob pw (1 ) ps
pob pw ps ps pob pw
pob>pw
Pob<ps
pair
p
•D=0
ps 0
ps pair
D
ps
pw
pob
ps
pob pw ps
流体 1
pob ps pair s gD pob pw pair w gD
pair
p
D
pw pob
ps
pob pw (1 ) ps
pw增大
pair
ps减小
p
D
pw pob ps
•正常: ps >pob>pw
•压裂: ps<pob<pw
•海上
3. 骨架应力 •压深关系方程 •压力梯度 •压深关系方程 •压力梯度
4. 上覆压力
•压深关系方程 •压力梯度
5. 应力关系方程
6. 静水压力 •地层压力 •压力系数
7. 异常高压 •异常低压 •原因
8. 油藏压深关系方程 •判断流体类型 •判断压力系统 •计算pi
•判断出油层位
9. 油水界面划分 •WOC1 •WOC2 •FWL •计算公式
10. 油水界面倾斜原因 11. 压深关系方程确定 •多井方法 •静压梯度法 •流体密度法 12. 静温梯度
•静温梯度曲线 pw (1 ) ps
p
流体压力从海平面压力（ 大气压）开始起算；
海底
骨架应力和上覆压力则是 从海底压力开始起算。
D
pw
pob
ps
例
pob pw (1 ) ps pob 20MPa pw 10MPa
0.20
ps ? 22.5MPa
D
pw pob
r w (1 ) s
ps
pob pw (1 ) ps
O
pob
pw ps
O
•截面 OO •截面积 A
•上覆作用力 pob A •截面流体作用力 pw A
•截面骨架作用力 ps A(1-) •静力平衡
pob A pw A ps A(1 ) pob pw ps (1 )
D
ps
Skeleton 颗粒压力 基质压力 固相压力
ps pair s gD
s : 骨架密度
ps pair s gD
d ps Gs s g dD
pair
p
s 2.65g/cm3
Gs25.97MPa/km
D
pw
ps
ps pair Gs D
=0.1+25.971 =26.07MPa
第四章
油气藏压力与温度
•压力温度决定油气藏相态
•压力温度决定井下工具的寿命
•压力温度决定驱替剂的效果 •压力决定生产系统的运行状态
第四章
油气藏压力与温度
油气藏压力
第一节
•油藏能量的重要标志
•工程破坏的主要原因
原始地层压力 pi
动态地层压力 p
井底静压 ps
井底流压 pwf
绝对压力 pabs 表 压 pgage
D
2. 静压梯度法 单井
p
pi p0 Gp D
D
•静压梯度曲线
•静压梯度测试
只能用油藏上的第一 口油井测试数据
pi p0 Gp D
p
气
井筒积液
油 水
D
3. 流体密度法
pi p0 Gp D
pi p0 o gD
p
po p0o Gpo D
D
pw p0w Gpw D