高等油藏课件
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高等油藏工程PPT
二、气举设计的一些新方法
（一）智能井气举技术
智能井是指在完井时安装了传感器、数据传输系统和控制设备，可在 地而对井下油气生产信息,进行数据收集、分析和远程控制，以达到优 化产能目的的井。气举举升技术中，设备/电子仪器的新进展包括一 个可缠绕和可回收的井下光纤温度剖面录井系统和一个井场与办公室 结合的智能优化气举操作系统。
1、光纤气举监测系统
美国得克萨斯州休斯敦的斯伦贝谢公司研制成功了一种可缠绕式 回收光纤温度剖面录井系统。这个系统使操作者灵活的通过油管缠绕 光纤，在任意给定的时间内，记录油井的生产温度剖面，然后起出系 统。在系统安装中，可缠绕系统与相同的地面仪器连接使用，而且使 用一个地面光电总成，总成包括激光器和感应敏感的光学探测器。当 天然气通过井下气举阀膨胀时，依靠温度的变化来监测气举操作。操 作者通过系统在地面实时了解气举阀的工作，并了解油管漏失、封隔 器漏失以及一些不需要的井下连通情况。在临界操作条件下，温度剖 面录井系统在启动、卸载、气举系统优化等关键性作业中对整个生产 管柱和油井实施监测。
2、智能优化气举操作系统
美国得克萨斯州休斯敦eProductionSolution公司已经成功研制了井 场和办公室相结合的智能气举优化操作系统。在井场，气举操作系统控制 器可以提供整个24h的作业优化。依据美国煤气协会（AGA）标准第３款 的天然气流量计算和恒定注入控制，控制器可进行油井稳定的剖面测量。 对于确保适当的套管卸载和启动，内置的连续启动和关闭功能都是标准的。 依靠数据记录仪给现场操作者提供历史信息，而且利用软件在办公室分析 系统近期连续的信息。采样的频率是一个变量，可以通过用户键盘界面进 行设置。在井场，许多参数能够通过井场的多语言界面、笔记本电脑的人 机界面，或者通过主机软件远程设置。为了使产品广泛应用，控制器提供 ８位模拟量和16位数字量的I/o端口。产品的办公室智能接口提供了实时了 解和掌握单井动态功能。油井历史的永久记录和实时信息，可使用户控制、 分析和设计气举井。这个软件根据对总气量的利用，能够对高产油井优先 配气；进行故障管理，给操作者提供故障清单，而不必进行过长时间查询。 对于处于严重低效井况的气举井，多种报警模式可以引起操作者注意。对 于油井分析，操作者能从变化的压力和PVT模型中选择。生产过程报告和 图表可提供目前及将来的预测分析。
§4―1 油藏开发基础课件
• (2)多尔仁科夫分类 • 前苏联鞑靼石油科学研究设计院B．H．多尔仁科
夫与P．X.穆斯利莫夫等人将油田划分为高效油田 和低效油田两类： • ①主要含易动用储量的低粘度或高渗透率、较高 粘度的高产和中高产油藏，属于高效油田。 • ②低渗透和个别渗透率较好的中、高粘低产油藏 属于低效油田。 • 多尔仁科夫的这一分类，强调的是油田开发的效 果，展示油藏的天然条件似嫌不够，其对开发的 指导意义与应用比较受限。
油藏开发分类
• ⑩热采型稠油油藏。代表油藏有辽河欢喜岭、克 拉玛依六---九区、胜利单家寺等油藏，这些油藏 的共同特点是原油粘度极高(数百至数万mpa·s)， 常规开采无产能，注蒸汽开采有满意的效果。
• （11）高凝油藏。代表油藏有辽河大民屯、大港 小集、河南魏岗等油藏，原油凝固点高达40℃以 上是其特点。
油藏开发分类
• 3)油藏基本类型分类标准及命名 • ①以原油性质、构造条件、储集层渗透率、储集
层岩石类型依次作为油藏基本类型命名的第1、第 2、第3、第4判别标志。 • ②每个基本类型，根据需要可再进一步细分命名 。
• ③基本类型确定以后，其他低级次判别标志特征 需要强调时，可作为辅助形容词命名应用，如砾 岩稠油油藏、砂岩低渗透油藏、低渗透断块油藏 等。
油藏开发分类
• 油藏开发分类的目的在于，归类展示各类 油藏的基本地质---开发特征和各自的差别 性，以指导具体油藏的科学合理开发。
• 迄今为止，国内外已有多种油藏开发分 类方案，它们各有优缺点，又都有其存在 的历史，目前尚无统一的分类意见。我们 将其中有代表性的分类简介如下。
油藏开发分类
• 1、前苏联的油藏开发分类 • (1)马克西莫夫分类 • 前苏联学者M．H．马克西莫夫以油藏的天然
油藏描述第3章油藏构造描述精品PPT课件
│ │ │ │ │ │ │ │ │度│ │度│ │ │ │度│底│高│量│ │ │
│││││││││││││││││││││
│ │ │ │ │m │m │ │in│m │in│m │in│mm│m │m │m │m │ │度│度│m
─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─
│最│方│深
│ │期│期│期│ │深│位├─┬─┼─┬─┼─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┤大│位│度
│ │ │ │ │ │ │ │规│下│规│下│规│壁│联│下│人│水│固│井│ │
│ │ │ │ │ │ │ │格│入│格│入│格│厚│入│入│工│泥│井│斜│ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │深│ │深│ │ │ │深│井│返│质│ │ │
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表2 原始井斜数据表
┌──┬──┬────┬───┬───┐
│序号│井深│斜度 │方位角│水平距│
│ │(m) │(度分) │(度分)│ (m) │
│││
│
│
│
├──┼──┼────┼───┼───┤
│││
│
│
│├──┼──┼────来自───┼───┤│││
│
│
│
├──┼──┼────┼───┼───┤
第一节 油藏构造描述的主要内容 第二节 油藏构造描述流程 第三节 油藏构造描述程序 第四节 裂缝描述 第五节 地应力研究
1.资料收集、整理、分析和解释 (1) 地震资料； (2) 钻井资料； (3) 测井资料； (4) 动态测试资料
2.编绘反映构造形态的图件 (1) 绘制构造剖面图、构造图及其它图件； (2) 建立构造总体几何形态的三维数据体。
构造剖面图
油藏课件-油藏工程
数值模拟法
总结词
利用数学模型和计算机技术模拟油藏的开发过程，预测油藏的产能和采收率。
详细描述
数值模拟法是油藏工程中较为先进的研究方法之一，通过建立数学模型和利用计算机技术，模拟油藏 的开发过程，预测油藏的产能和采收率。这种方法可以较为准确地预测油藏的开发效果，为制定合理 的开发方案和管理措施提供依据。
发展趋势二：大数据技术在油藏工程中的应用
数据整合与分析
利用大数据技术整合油藏工程涉及的各种数 据，包括地质、工程、生产等方面的数据， 进行深入分析和挖掘，为油藏工程决策提供 有力支持。
数据驱动的决策
基于大数据分析结果，实现数据驱动的油藏 工程决策，提高决策的科学性和准确性。
发展趋势三
环境保护与资源利用
Part
04
油藏工程实践案例
案例一：某油田的油藏描述
总结词
详尽的油藏地质特征分析
详细描述
该案例对某油田的油藏进行了详尽的地质特征分析，包括储层结构、物性参数 、流体性质等，为后续的油藏工程提供了基础数据。
案例二：某油田的油藏模拟
总结词
基于数值模型的油藏动态预测
详细描述
该案例利用数值模型对某油田的 油藏动态进行了预测，包括油藏 的压力、温度、产量等，为油田 的开发方案提供了决策依据。
Part
06
油藏工程未来发展趋势
发展趋势一：人工智能在油藏工程中的应用
人工智能技术
利用机器学习、深度学习等人工智能 技术，对油藏数据进行高效处理和预 测分析，提高油藏工程决策的准确性 和效率。
自动化与智能化
通过人工智能技术实现油藏工程过程 的自动化和智能化，减少人工干预， 提高工作效率和安全性。
VS
油藏工程基础ppt课件
油藏工程基础ppt课件contents •油藏工程概述•油藏地质基础•油藏流体性质与渗流规律•油藏开发方式与开采特征•油藏动态监测与资料分析•油藏评价与开发方案设计目录01油藏工程概述油藏工程定义与任务定义油藏工程是研究油藏（包括气藏）开发过程中油、气、水的运动规律和驱替机理，以及相应的工程调整措施，以求合理地提高开采速度和采收率的一门综合性技术科学。
任务油藏工程的主要任务是研究油藏（包括气藏和水驱油藏）的地质特征和开发过程中的动态特征，确定油田开发方案，编制油田开发计划，进行油田动态监测，提出改善油田开发效果的措施，预测油田开发趋势等。
油藏工程发展历程初始阶段20世纪初至40年代，以试井和油田动态分析为主要内容。
发展阶段20世纪50年代至70年代，以渗流力学和油层物理为基础，形成了系统的油藏工程理论和方法。
成熟阶段20世纪80年代至今，随着计算机技术的发展和应用，油藏工程实现了由定性到定量、由静态到动态、由单一到综合的转变。
油藏工程研究内容与方法研究内容主要包括油藏描述、渗流力学、试井分析、油田动态监测、油田开发方案设计与优化、提高采收率技术等。
研究方法综合运用地质、地球物理、钻井、测井、试油试采等多方面的资料和信息，采用数值模拟、物理模拟和现场试验等手段进行研究。
同时，注重与其他相关学科的交叉融合，如地球科学、石油工程、化学工程等。
02油藏地质基础沉积环境与沉积相沉积环境包括海洋、湖泊、河流、风成等不同类型的沉积环境，每种环境都有其特定的沉积物来源、搬运方式、沉积作用和保存条件。
沉积相指在一定沉积环境中形成的沉积物或岩石特征的综合，包括岩性、结构、构造、古生物等。
常见的沉积相有河流相、湖泊相、三角洲相、海滩相等。
沉积相与油气藏的关系不同沉积相带发育不同类型的储集层，控制着油气藏的分布和类型。
例如，河流相砂体常发育在古河床和河漫滩，是油气聚集的有利场所。
储层特征与类型储层特征01包括物性特征（如孔隙度、渗透率）、岩石学特征（如岩石类型、矿物组成）、储集空间类型（如孔隙、裂缝）等。
油藏工程课件Chapter5
We = V − K 1 P = N p Bo + W p − Wi − K 1 P
t
We = B
0
Pe Q ( t D )
2
B = 2 ro
tD =
Ce
ro re
3.6 K w t 2 W C e ro
rD = re / ro
B = 2 ro C e
Pe Q( t D ) B C e = C f Cw kw t hour; M 3 / Mpa ; 1 Mpa; 10 -3 m 2 ; Mpa ;
[
] (
)
p
• • • • •
1.
N pr
N P ⋅ Bo = N ⋅ Boi ⋅ C t ⋅ ( pi − p )
2.
1%
pi − p N ( pi − p) D pr = = 100 N p N p / N × 100
D pr N pr
V
<0.2 >30 >2%
0.2 0.5 10~30 1.5~2%
(
)
p
B t = B o + (R si - R s )B g
N p Bt − ( Rsi − R p )B g − ( We + Wi − W p ) N= B g - B gi 1+ m ( Bt − Bti ) + mB ti + Bti C f + S wi C w B gi 1 - S wi
(
)
=
NpBo + Np ( Rp − Rs )Bg +Wp − (We +Wi ) = N( Bo − Boi ) + N( Rsi − Rs )Bg + mNB oi Bg − Bgi Bgi 1+ m + NB Cf + SwiCw p oi 1- Swi
高等油藏工程 ppt课件
发生的各种变化从开发的角度进行评价、作出预测，并根据这种预测
提出相应的技术措施，以提高油气藏的采收率。
ppt课件
3
学习什么(续)：
高
等 油
④ 油气田开发的特点
藏
工
程
(A) 油藏的认识不是短时间一次完成的，需经历长期的由
：
实
粗到细、由浅入深、由表及里的认识过程。
用
油
藏 工
(B) 油气田是流体的矿藏，凡是有联系的油藏矿体，必须
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12
高
等
油 藏
第一节 地层天然气的物性参数计算
工
程
：
地层天然气主要是指干气气藏气体、凝析气藏气体和煤层
实 用
气气体，其高压物性参数包括天然气的偏差因子、压缩系数、
油
体积系数和粘度。
藏
工
程 与
一、天然气的偏差因子
动 态
1 拟临界压力ppc和拟临界温度 Tpc的计算
分
析 方
计算方法一：组分分析方法 公式(1-1)、 (1-2)、 (1-3)
实用油藏工程与动态分析方法储层流体高压物性参数计算第一节地层天然气的物性参数计算二天然气的压缩系数天然气的压缩系数就是指在恒温条件下随压力变化的单位体积变化量即tpvvc????????????1g????????????????????????????????????rprprrrprprprprpcgtftfztftftzppcc???21212pr21227
计
算
ppt课件
20
高 等
油 藏
第二节 地层原油的物性参数计算
工
程
： 实
地层原油的高压物性参数包括原油饱和压力、
高等油藏物理 第2章-油层物理
其中：Vl-----孔隙中流体的体积； Vp-----孔隙体积； Vf-----岩石外表体积； φ-----岩石的孔隙度； Sl------流体饱和度；
1.2
含油、含水、含气饱和度
含油饱和度：
So=Vo/Vp
含水饱和度：
Sw=Vw/Vp 含气饱和度： Sg=Vg/Vp 关系： So +Sw +1 克林肯伯格实验
(1).同一岩石，在同一平均压力下，用不同气体测得的渗透率不同； (2).同一岩石，不同气体测得的渗透率和平均压力的直线关系交 纵坐标于一点，该点对应的气体渗透率与同一岩石的液体渗透率 等价，该渗透率称为等价液体渗透率，又称克林肯伯格渗透率。
2.3.2 概念
1 储层岩石的热学性质
1.1 岩石的热容
(1).定义： 将储层岩石温度升高１Ｋ所需的热量称为岩石 的热容
(2).比热容
把１kg岩石的温度升高１ｋ所需的热量叫比热容
Qh c m(t t 0 )
1.2
岩石的导热性
(1). 定义：
热量从岩石较热部分传播至较冷部分的能力，它可用热传 导系数来描述。
第二章 储层岩石的物理性质
§2.1
§2.2 §2.3 §2.4
砂岩的骨架性质
储层岩石的孔隙性 储层岩石的渗透性 储层流体饱和度
§2.5
§2.6
岩石的胶结物及胶结类型
毛管渗流模型及其应用
§2.1
油藏岩石类型：
(1).砂岩(碎屑岩)：
砂岩的骨架性质
储集和流动空间－－孔隙
(2).灰岩(碳酸盐岩)：方解石、白云石
3 A H 1 S b 14 L Q (1 ) 2
§2.2 储层岩石的孔隙性
《油藏物理》PPT课件
2、原油的密度与相对密度
原油的密度是指单位体积原油的质量
o
=
mo Vo
地面原油的相对密度定义为原油的密度与某一温度和压力
下的水的密度之比。我国习惯上是指1atm、20ºC时的原油与 1atm、4ºC纯水的密度之比，用 d420 表示。
14.51
AP=I o _13.51
10
3、凝固点 原油的凝固点是指原油冷却时由流动态到失去流动性的临界温度点。 原油凝固点一般在-56~50 °C之间，凝固点高于40 ºC的原油称为高凝油。 4、原油的粘度 原油流动时内部摩擦而引起的阻力大小的度量。 5、闪点 闪点或闪火点是只指可燃液体的蒸汽同空气的混合物在接近火焰时能短 暂闪火时的温度。 原油的闪点一般在30~180 º之间 6、荧光性
的氧、硫、氮化合物，对石油的性质影响较大 四、原油的分子量、含蜡量及胶质、沥青质含量 原油的分子量 含蜡量（包括石蜡和地蜡） 胶质含量：分子量约300~1000 沥青质含量：分子量大于1000， 含硫量
9
第二节 原油的物性与分类
一、原油的物理性质
1、颜色
原油颜色主要与原油中轻重组分及胶质、沥青质含量有关， 胶质沥青质含量越高原油颜色越深。
22
2.天然气组成的表示方法
天然气是组成有三种表示方法：
（1）摩尔组成 （2）体积组成
yi =
ni
N
∑ni
i=1
i =
Vi
N
∑V i
i=1
（3）质量组成
Gi =
wi
N
∑wi
i=1
事实上，原油的组成也同样可以用上述三种方法表示。
23
例1-1 天然气重量组成换算成摩尔组成
组分
1-第6组油藏PPT
要求：
在聚驱上、下返开采过程中，应该首要考虑油砂体的沉 积类型，然后根据实际情况，适当降低组合厚度。
隔层的界限分析
开发层系之间应有良好的隔层分隔，每个开发 系应有一个独立的水动力系统。 隔层的作用主要是保证注水开发条件下，各层 系间严格的分开，防止不同层系间发生水窜， 以免影响开发效果。
关于隔层的厚度界限，一般以保证不发生水窜 为原则，各油田有所不同，一般为2m左右。
由此表明：油藏层系内射开油层层数、厚度越大，动用油 层层数和出油厚度所占比例越小。
总结
多油层油田层系划分是一个综合性很强的 问题，在编制方案时，应对不同的划分结 果进行油藏数值模拟研究，并进行技术经 济指标的综合对比然后根据对油田开发的 总要求选择比较合理的层系划分。
油层打开程度界限
定义：层系内射开油层层数与动用油层层数百分数的关系
式为： =-3.9068 L+91.393 式中 ——射开油层动用百分数，%； L——射开油层层数 层系内射开油层有效厚度与动用厚度百分数的关系式为： =-1.1147 D+96.401 式中 —— 射开油层动用有效厚度，m； D——射开油层有效厚度，m。
油层的沉积条件
属于三角洲分流平原相的葡I4~ 高I5 油层， 厚度大，其 中有效厚度大于4m的厚油层厚度比例占47.7%~60.5%， 层内非均质性呈正韵律特点。 而属三角洲前缘相的高I6 及以下层位，有效厚度大于4m 的厚油层比例仅3.5%~29.5%，层内非均质性相对均质， 呈复合韵律和反韵律的特点。
吸水能力 出油能力 驱替液推进速度 注采平衡状况 压力保持水平
开发效果
渗透率级差界限
实例：
统计南二、三区面积注水井网的380口井的资料，当油 层透率级差小于5 时，出油厚度占86.5%；但当油层的渗 透率级差大于5时，则油层的出油厚度占38.8%。
高等石油地质学课件08-幕式成藏
地壳中油气的运聚成藏在地质时间尺度上究竟是 缓慢渐进的还是快速幕式的？
石油地质家们习惯认为，油气的运聚成藏是一 个缓慢渐进的过程。然而，这种情况只适用于构 造稳定、断裂活动不活跃且为正常压实的盆地。
• 事实上，在成藏史及成藏规律研究中，常常发现 在多构造运动的盆地，油气藏的形成往往具有多 期性，每一期油气藏的形成时间与生烃高峰期并 不完全匹配，而与区域性构造运动或断裂活动在 时间上往往具有很好的一致性。
①沿上奥陶统-下 奥陶统不整合面的 流体流； ②沿下奥陶统顶不 整合面岩溶缝洞系 统的流体流； ③沿下奥陶统白云 岩针孔层的流体流； ④沿断层面的流体 流； ⑤沿裂缝系统的流 体流； ⑥沿大气水成岩透 镜体孔隙层和礁孔 洞层的流体流； ⑦ 沿层面的流体 流； ⑧穿层流体流； ⑨塔中I号断裂； ⑩塔中4井北断裂 。
流体沿断裂的幕式运移示意图
Байду номын сангаас集层砂岩
断层与储层之间 的裂缝对流体进 入砂岩储集层起 “单向阀”作用
深部砂层 高压流体源
断层
3.超压积聚效应
（a）反映超压封闭层随埋深发生破裂、愈合的交替变化；（b）反映超 压封闭层随压力增大而发生破裂，到压力降低，超压封闭层愈合、渗透 率降低的循环过程。
超压积聚与封闭层破裂示意图
2. 断层作为流体幕式运移通道的证据
流体沿断层发生幕式运移的证据主要有以下几方面：
（1）矿物学证据
断层的周期性活动及其作为流体运移的重要 通道，必然造成断裂带及其周围岩石发生一定的 矿物学变化。
如在塔中I号断裂带附近塔中45井奥陶系碳酸盐岩 储层中所发现的大量晶形完美的萤石矿物，是深 部热流体侵入该断裂带的一个重要证据。
二、幕式成藏理论的提出
地质历史上，突发性的、快速的、幕式发生的 地质事件已为众所周知。如地震的突发性和周期性、 构造事件的节律性等。地质历史上的成矿作用也具 有明显的周期性或阶段性，特别是许多热液脉状矿 床的形成往往都是幕式的，这些矿床经常被发现在 古断层带上部的脆性区域，其结构特点表明成矿作 用是体液流体沿断层发生快速的、脉冲式的和间歇 性向上流动的结果。
石油地质家们习惯认为，油气的运聚成藏是一 个缓慢渐进的过程。然而，这种情况只适用于构 造稳定、断裂活动不活跃且为正常压实的盆地。
• 事实上，在成藏史及成藏规律研究中，常常发现 在多构造运动的盆地，油气藏的形成往往具有多 期性，每一期油气藏的形成时间与生烃高峰期并 不完全匹配，而与区域性构造运动或断裂活动在 时间上往往具有很好的一致性。
①沿上奥陶统-下 奥陶统不整合面的 流体流； ②沿下奥陶统顶不 整合面岩溶缝洞系 统的流体流； ③沿下奥陶统白云 岩针孔层的流体流； ④沿断层面的流体 流； ⑤沿裂缝系统的流 体流； ⑥沿大气水成岩透 镜体孔隙层和礁孔 洞层的流体流； ⑦ 沿层面的流体 流； ⑧穿层流体流； ⑨塔中I号断裂； ⑩塔中4井北断裂 。
流体沿断裂的幕式运移示意图
Байду номын сангаас集层砂岩
断层与储层之间 的裂缝对流体进 入砂岩储集层起 “单向阀”作用
深部砂层 高压流体源
断层
3.超压积聚效应
（a）反映超压封闭层随埋深发生破裂、愈合的交替变化；（b）反映超 压封闭层随压力增大而发生破裂，到压力降低，超压封闭层愈合、渗透 率降低的循环过程。
超压积聚与封闭层破裂示意图
2. 断层作为流体幕式运移通道的证据
流体沿断层发生幕式运移的证据主要有以下几方面：
（1）矿物学证据
断层的周期性活动及其作为流体运移的重要 通道，必然造成断裂带及其周围岩石发生一定的 矿物学变化。
如在塔中I号断裂带附近塔中45井奥陶系碳酸盐岩 储层中所发现的大量晶形完美的萤石矿物，是深 部热流体侵入该断裂带的一个重要证据。
二、幕式成藏理论的提出
地质历史上，突发性的、快速的、幕式发生的 地质事件已为众所周知。如地震的突发性和周期性、 构造事件的节律性等。地质历史上的成矿作用也具 有明显的周期性或阶段性，特别是许多热液脉状矿 床的形成往往都是幕式的，这些矿床经常被发现在 古断层带上部的脆性区域，其结构特点表明成矿作 用是体液流体沿断层发生快速的、脉冲式的和间歇 性向上流动的结果。
油藏描述第8章油藏流体描述精品PPT课件
├──┼──────┼───┼─────┼────┼──┼──┼──┼──┼──┼───┤
│干气│无色气体 │无液体│0.6～0.65 │
│96 │2.7 │0.3 │0 │0.l │0.4 │
├──┼──────┼───┼─────┼────┼──┼──┼──┼──┼──┼───┤
│湿气│无色气体， │>17810│0.65～0.85│0.739～ │91.6│3.6 │1.1 │0.5 │0.2 │0.74 │
1 n
n i 1
—第i个样品粘度值； μ ——i个样品粘度平均值；
(2)突进系数(非均质系数) 最大粘度值与平均粘度值的比值。
(3)级差 最大粘度值与最小粘度值的比值。
(4)非均质性分类
非均质性 弱 中 强
C <0.5 0.5~1 >1
突进系数
1~1.5 1.5~3
│ 硫化氢型气│ ＞70
│微硫化氢型气│>O，＜0.5 │
│高硫化氢型气│ 2～70
│无硫化氢型气│ 不 含
│
│低硫化氢型气│ 0.5～2
│
│
│
└──────┴───────┴──────┴───────┘
(3) 根据相态分类： 游离气：呈气态，能独立运移、聚集。 溶解气：天然气溶解于液相的石油或水中，液相是气
│
│
│
│
│0．909 │ │ │ │ │ │ │
├────┼────┼────┼────┼────┼─┼──┼──┼──┼──┼──┤
│柏 油 │黑色物质│ 粘 度 │
│＞1．000│ │ │ │ │ │90 │
│
│
│>10000CP│
│
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fw 1 K 1 o w K w o
7.储层伤害 储层伤害会引起渗透率的严重下降，使注入水的波及系数降低， 从而导致大量的原油采不出来而形成剩余油。
第一章 高含水期剩余油形成机理
四、剩余油宏观形成机理
1.微型构造对剩余油形成的作用 克雷格(FECraig)指出：“在某一流速下，随着地层倾角的增加，油被 驱向上的注水动态就会得到改善，但若油被驱向下，其驱动效率则降低。” 他引用Leverett方程来说明这个问题：
高含水期剩余油形成机理 分布规律及描述方法
汇报人： 时 间：2011年1月4日
中国石油大学（华东）
目
学
录
第一章 高含水期剩余油形成机理
习 汇 报
第二章 高含水期剩余油分布规律 第三章 高含水期剩余油描述方法
目
学
录
第一章 高含水期剩余油形成机理
习 汇 报
第二章 高含水期剩余油分布规律 第三章 高含水期剩余油描述方法
图2.1 微构造控制的剩余油 分布示意图
第二章 高含水期剩余油分布规律
1.2 砂岩边部剩余油
在砂体边部，一般储层物性相对较差，砂体的中部，孔渗性较 好，难以赋存剩余油。在油田投入开发早期，由于受当时工艺条件的 限制，边部油井产能较低，因此采出程度较低。进入油田开发后期， 高渗透油层已水淹，剩余油相对赋存于砂体边部的低渗透区域。
第一章 高含水期剩余油形成机理
一、影响剩余油宏观分布的控制因素
剩余油分布受很多因素控制，从宏观上来讲，一般可归纳为地质因素 和开发因素两大类。前者属于内因，是影响剩余油形成和分布的最根本 原因；后者属于外因，是造成剩余油滞留的外部因素。
第一章 高含水期剩余油形成机理
二、剩余油微观形成机理模型研究
第一章 高含水期剩余油形成机理
不论是小构造阶地还是小绕曲， 两个方向均为水平驱油，一个方向 为向上驱油，另一个方向为向下驱 油。斜面微型构造油井生产有利的 上驱方向与下驱方向相互抵销，生 产受其驱油方向的影响，一般都好 于负向油井。
图1.6 斜面微型构造
第一章 高含水期剩余油形成机理
2.断层封闭性对剩余油形成的作用
1.3 注水（聚）非受效区剩余油
由于油层的非均质性或者是不同注采井网位置的影响，沿着连 接注入井井点与采油井井点的方向，油层受效好，水洗程度高，剩余 油饱和度较低，而在其他方向，尤其是垂直于连接注入井与采油井方 向上，油层受效小，或者是没有受效，剩余油饱和度高。如图2.2所 示。 多口油井和多口水井间的滞留区，主要是因多井相互干扰产生 的压力平衡区，其剩余油饱和度也高。
第一章 高含水期剩余油形成机理
3.指进现象 指进现象是水驱油过程中普遍存在的现象。无论是宏观指进还是微 观指进，其结果都是使储层中的油成片地滞留于孔隙空间成为剩余油， 从而降低整个油层的采收率。
4.绕流和阻塞作用 绕流作用使许多孔隙中的油未能水驱到，导致水的波及系数低。 阻塞作用（有时也称为卡断作用）。侵入水一般总是首先占据这些 小的孔隙或喉道，并把小孔隙中的油排向大孔道中流动。一旦大孔道的 油路在某些孔隙的缩小部位被水桥卡断，并被充满水的小孔隙包围，捕 集在大孔道中的这部分油就成了 (孤岛)。在驱替速度缓慢时，(孤岛) 状的油很难流动。但若提高驱替速度，被捕集的油滴或油块仍能流动。
• 平面分布形态
• 平面分布区域
• 纵向上
物性相对较差的低渗透层中
第二章 高含水期剩余油分布规律
1.剩余油平面分布规律 1.1 正向微构造剩余油
正向微构造主要是指小的高 点、小鼻状构造和小的构造阶地 等。在注水开发过程中，由于密 度的差异，在正向微构造中赋存 的油气，很少被波及。因此该部 位成为高含水期剩余油分布的主 要部位之一。
图1.2 不等径并联孔道两相流模型
第一章 高含水期剩余油形成机理
3.单根变断面毛管的两相混合渗流模型
对于单根毛细管的变直径，还必须考虑 毛细管弯液面变形所引起的附加阻力。右图 示意了变直径油滴欲通过喉道的阻力 P P P
c2 c1
假设接触角相同，则在孔道中的l点和2点处油滴处于平衡状态，其大小为：
c w o o w o o
w
图1.1 毛管孔道两相流模型
第一章 高含水期剩余油形成机理
2.不等直径的并联孔道(或称孔隙对子)两相渗流模型
注入水在孔道网络中流动，除受到外加压力，还受到毛细管力、粘滞 力和浮力的作用。在忽略浮力的情况下，在外力作用下，毛细管力和粘滞 力相互抗争，结果导致石油被粘集在孔道中。
第一章 高含水期剩余油形成机理
6.原油性质的变化 原油的成分影响原油的平均粘度以及原油的粘度在孔隙孔道中的分 布。原油的各种成分在孔隙孔道中形成有序的分布，沿孔道壁富集着原 油中的极性物质和重质成分，因而粘度较大，越靠近孔道中轴部位，它 们就逐步减小，也粘度减小。随着原油的不断开采，边界原油所占的比 例将增大，原油的平均粘度也将增大。由下式可知，粘度增大， 含水 率增大，相当于油相渗透率下降，剩余油饱和度增大。
第一章 高含水期剩余油形成机理
5.岩石润湿性 亲水储层，岩石表面易吸附水分子而排斥油分子，因此水驱油实验 中常观察到注入水沿着孔壁渗流推进，形成一部分水沿着大孔道的中部 推进驱油，另一部分水穿破油水乳化带沿着孔道壁驱油，使原油被剥离 其附着的岩石颗粒表面。 亲油储层亲油储层的岩石表面易吸附油分子而排斥水分子，因此水 驱油实验中常观察到注入水沿着大孔道的中轴部位驱替原油，孔喉网络 壁上有一层油膜严重孔壁推移流动，在孔道中也残留一部分未驱动原油， 随着水驱时间增长，含水程度增加，孔壁上油膜会变薄、变少。 中性储层中剩余油的存在形成性对简单，剩余油总是尽量在孔壁上 以油膜形式存在；一般存在于小孔道中。
图1.3 变断面毛管两相流模型
第一章 高含水期剩余油形成机理
三、剩余油微观形成机理
1.多孔介质的性质 多孔介质的非均质性使得不同部位对油水的阻力大小以及原油驱替 所受动力大小不同。因此不论给储层中的原油施加多大压力，总有一 部分原油由于驱替压力不够而不流动，滞留于储层中。同时原油与孔 隙表面分子间的吸附，也会使原油停留在孔道中而驱替不出来。 2.毛管力作用 亲水毛细管中，毛细管壁常吸附一层水膜，而油则充注毛细管孔 腔内。驱替过程中，注入水驱替力、毛细管壁吸附力及界面张力的作 用方向一致。因此往往驱油效果好，剩余可动油的储量相对较小。 亲油毛细管中，原油受毛细管壁吸附力作用而附着在毛细管壁上。 毛细隔壁吸附力及界面张力的方向与注入水驱替力的方向相反。大毛 细管中毛管力相对较小，先被水驱洗，故剩余油主要存在于小毛细管 中。
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第一章 高含水期剩余油形成机理
习 汇 报
第二章 高含水期剩余油分布规律 第三章 高含水期剩余油描述方法
第二章 高含水期剩余油分布规律
一、宏观剩余油分布规律
从剩余油成因和分布看，高含水期的剩余油在油层的分布特 征是：高度分散，相对富集。一般来说，研究宏观高含水期剩余油分 布应该从平面、垂向两个方向考虑。 多为孤岛状或窄条带状 大断层附近、断层边角区、 砂体边部和岩性变化带，薄 层、“土豆”状油砂体
P Pc 2 Pc1 2 cos (
c2 c1
1 1 ) r2 r1
如果在施加一个压差 P ，且 P P P 则油滴 会从大毛细管孔道通过小毛细管孔道，否则油滴 不发生移动或发生油滴一部分通过小毛细管孔道 造成油滴卡断现象。大量研究表明，水驱油过程 中常发生油滴卡断现象，卡断下来的非连续油滴， 易滞留下来形成剩余油。如右图所示，油在通过 喉道时可以发生卡断。
1.多根互不连通毛管孔道的两相渗流模型
考虑粘滞力和毛管力，并假设水为湿相，油为非湿相，毛管半径 ， 原油粘度为 o ,水粘度为 w 。两相界面运动速度(即流速 )沿程的变化可用 以下公式表示：
v 8 ( o Hale Waihona Puke ) ( o w )[2
( P1 P2 Pc )
第二章 高含水期剩余油分布规律
图2.2 注水非受效区剩余油
第二章 高含水期剩余油分布规律
1.4 断层附近剩余油
封闭性断层遮挡油水继续 流动而滞留于局部相对高部位 形成剩余油富集区。尤其是在 断层附近缺少注水井的情况下， 油井仅单一方向受效，此现象 更为突出。
1.5 岩性较差区剩余油
图2.3 断层遮挡剩余油 成片分布的差油层，由于油层薄，物性差，虽然造成油层动 用差或不动用而形成成片分布的剩余油；当油砂体被各种泥质遮挡 物分隔时，由于泥质部分物性差形成的滞留区也会形成剩余油富集 区。
第一章 高含水期剩余油形成机理
设想在注水开发过程中，油井在平面上有四个可能的水驱油方向， 垂向上有向上和向下两个驱油方向。前者只有数量上的变化，后者不仅 在数量上随前者变化，自身也有质的变化，这种变化取决于微型构造的 性质。处于不同微型构造的油井会由于其微型构造的类型不同具有不同 的水驱油特点。
正向微型构造油井有三种类型如下图所示。 微背斜，因处于油层局部高 微断鼻，因开启的一方受断 微鼻状构造，在闭合的三 处，在四个方向均为向上驱 层切割无下驱，其余三个方 个方向上为向上驱油，开 油。 向均为向上驱油。 启的一个方向下驱油。
断层封闭性对多数砂层组的剩余油分布有控制作用。由于断层封堵，使得 断层附近的油井一般为单方向受效，靠近断层区域水驱效果差，加上断层的 封闭性较好，便可形成较有利的剩余油富集区。
3.沉积相带的变化对剩余油分布的作用
边缘微相带的井层剩余油相对富集，但位于中心微相带的井层，尤其是位 于封闭性断层附近，微型构造的相对高部位剩余油饱和度仍偏高，加之在中 心微相带的井层油层厚度较大，其内部的剩余油储量仍占相当比例。
2
2t
4
( P1 P2 Pc ) 2 o LLt L ( o w )]
2 t
流速与动力和阻力P, P , , , , o w , L, Lt 有关。如果 ， 如同水驱油一样，流速将越来 越快，其结果是在不同大小的 孔道中，即不同渗透率带的地 层中会出现微观和宏观上的指 进现象。地层的非均质越严重， 孔道大小相差越大，注入水与 原油间粘度差越大，则指进现 象越严重，油水同产时间也越 长。
7.储层伤害 储层伤害会引起渗透率的严重下降，使注入水的波及系数降低， 从而导致大量的原油采不出来而形成剩余油。
第一章 高含水期剩余油形成机理
四、剩余油宏观形成机理
1.微型构造对剩余油形成的作用 克雷格(FECraig)指出：“在某一流速下，随着地层倾角的增加，油被 驱向上的注水动态就会得到改善，但若油被驱向下，其驱动效率则降低。” 他引用Leverett方程来说明这个问题：
高含水期剩余油形成机理 分布规律及描述方法
汇报人： 时 间：2011年1月4日
中国石油大学（华东）
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第二章 高含水期剩余油分布规律 第三章 高含水期剩余油描述方法
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第二章 高含水期剩余油分布规律 第三章 高含水期剩余油描述方法
图2.1 微构造控制的剩余油 分布示意图
第二章 高含水期剩余油分布规律
1.2 砂岩边部剩余油
在砂体边部，一般储层物性相对较差，砂体的中部，孔渗性较 好，难以赋存剩余油。在油田投入开发早期，由于受当时工艺条件的 限制，边部油井产能较低，因此采出程度较低。进入油田开发后期， 高渗透油层已水淹，剩余油相对赋存于砂体边部的低渗透区域。
第一章 高含水期剩余油形成机理
一、影响剩余油宏观分布的控制因素
剩余油分布受很多因素控制，从宏观上来讲，一般可归纳为地质因素 和开发因素两大类。前者属于内因，是影响剩余油形成和分布的最根本 原因；后者属于外因，是造成剩余油滞留的外部因素。
第一章 高含水期剩余油形成机理
二、剩余油微观形成机理模型研究
第一章 高含水期剩余油形成机理
不论是小构造阶地还是小绕曲， 两个方向均为水平驱油，一个方向 为向上驱油，另一个方向为向下驱 油。斜面微型构造油井生产有利的 上驱方向与下驱方向相互抵销，生 产受其驱油方向的影响，一般都好 于负向油井。
图1.6 斜面微型构造
第一章 高含水期剩余油形成机理
2.断层封闭性对剩余油形成的作用
1.3 注水（聚）非受效区剩余油
由于油层的非均质性或者是不同注采井网位置的影响，沿着连 接注入井井点与采油井井点的方向，油层受效好，水洗程度高，剩余 油饱和度较低，而在其他方向，尤其是垂直于连接注入井与采油井方 向上，油层受效小，或者是没有受效，剩余油饱和度高。如图2.2所 示。 多口油井和多口水井间的滞留区，主要是因多井相互干扰产生 的压力平衡区，其剩余油饱和度也高。
第一章 高含水期剩余油形成机理
3.指进现象 指进现象是水驱油过程中普遍存在的现象。无论是宏观指进还是微 观指进，其结果都是使储层中的油成片地滞留于孔隙空间成为剩余油， 从而降低整个油层的采收率。
4.绕流和阻塞作用 绕流作用使许多孔隙中的油未能水驱到，导致水的波及系数低。 阻塞作用（有时也称为卡断作用）。侵入水一般总是首先占据这些 小的孔隙或喉道，并把小孔隙中的油排向大孔道中流动。一旦大孔道的 油路在某些孔隙的缩小部位被水桥卡断，并被充满水的小孔隙包围，捕 集在大孔道中的这部分油就成了 (孤岛)。在驱替速度缓慢时，(孤岛) 状的油很难流动。但若提高驱替速度，被捕集的油滴或油块仍能流动。
• 平面分布形态
• 平面分布区域
• 纵向上
物性相对较差的低渗透层中
第二章 高含水期剩余油分布规律
1.剩余油平面分布规律 1.1 正向微构造剩余油
正向微构造主要是指小的高 点、小鼻状构造和小的构造阶地 等。在注水开发过程中，由于密 度的差异，在正向微构造中赋存 的油气，很少被波及。因此该部 位成为高含水期剩余油分布的主 要部位之一。
图1.2 不等径并联孔道两相流模型
第一章 高含水期剩余油形成机理
3.单根变断面毛管的两相混合渗流模型
对于单根毛细管的变直径，还必须考虑 毛细管弯液面变形所引起的附加阻力。右图 示意了变直径油滴欲通过喉道的阻力 P P P
c2 c1
假设接触角相同，则在孔道中的l点和2点处油滴处于平衡状态，其大小为：
c w o o w o o
w
图1.1 毛管孔道两相流模型
第一章 高含水期剩余油形成机理
2.不等直径的并联孔道(或称孔隙对子)两相渗流模型
注入水在孔道网络中流动，除受到外加压力，还受到毛细管力、粘滞 力和浮力的作用。在忽略浮力的情况下，在外力作用下，毛细管力和粘滞 力相互抗争，结果导致石油被粘集在孔道中。
第一章 高含水期剩余油形成机理
6.原油性质的变化 原油的成分影响原油的平均粘度以及原油的粘度在孔隙孔道中的分 布。原油的各种成分在孔隙孔道中形成有序的分布，沿孔道壁富集着原 油中的极性物质和重质成分，因而粘度较大，越靠近孔道中轴部位，它 们就逐步减小，也粘度减小。随着原油的不断开采，边界原油所占的比 例将增大，原油的平均粘度也将增大。由下式可知，粘度增大， 含水 率增大，相当于油相渗透率下降，剩余油饱和度增大。
第一章 高含水期剩余油形成机理
5.岩石润湿性 亲水储层，岩石表面易吸附水分子而排斥油分子，因此水驱油实验 中常观察到注入水沿着孔壁渗流推进，形成一部分水沿着大孔道的中部 推进驱油，另一部分水穿破油水乳化带沿着孔道壁驱油，使原油被剥离 其附着的岩石颗粒表面。 亲油储层亲油储层的岩石表面易吸附油分子而排斥水分子，因此水 驱油实验中常观察到注入水沿着大孔道的中轴部位驱替原油，孔喉网络 壁上有一层油膜严重孔壁推移流动，在孔道中也残留一部分未驱动原油， 随着水驱时间增长，含水程度增加，孔壁上油膜会变薄、变少。 中性储层中剩余油的存在形成性对简单，剩余油总是尽量在孔壁上 以油膜形式存在；一般存在于小孔道中。
图1.3 变断面毛管两相流模型
第一章 高含水期剩余油形成机理
三、剩余油微观形成机理
1.多孔介质的性质 多孔介质的非均质性使得不同部位对油水的阻力大小以及原油驱替 所受动力大小不同。因此不论给储层中的原油施加多大压力，总有一 部分原油由于驱替压力不够而不流动，滞留于储层中。同时原油与孔 隙表面分子间的吸附，也会使原油停留在孔道中而驱替不出来。 2.毛管力作用 亲水毛细管中，毛细管壁常吸附一层水膜，而油则充注毛细管孔 腔内。驱替过程中，注入水驱替力、毛细管壁吸附力及界面张力的作 用方向一致。因此往往驱油效果好，剩余可动油的储量相对较小。 亲油毛细管中，原油受毛细管壁吸附力作用而附着在毛细管壁上。 毛细隔壁吸附力及界面张力的方向与注入水驱替力的方向相反。大毛 细管中毛管力相对较小，先被水驱洗，故剩余油主要存在于小毛细管 中。
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第一章 高含水期剩余油形成机理
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第二章 高含水期剩余油分布规律 第三章 高含水期剩余油描述方法
第二章 高含水期剩余油分布规律
一、宏观剩余油分布规律
从剩余油成因和分布看，高含水期的剩余油在油层的分布特 征是：高度分散，相对富集。一般来说，研究宏观高含水期剩余油分 布应该从平面、垂向两个方向考虑。 多为孤岛状或窄条带状 大断层附近、断层边角区、 砂体边部和岩性变化带，薄 层、“土豆”状油砂体
P Pc 2 Pc1 2 cos (
c2 c1
1 1 ) r2 r1
如果在施加一个压差 P ，且 P P P 则油滴 会从大毛细管孔道通过小毛细管孔道，否则油滴 不发生移动或发生油滴一部分通过小毛细管孔道 造成油滴卡断现象。大量研究表明，水驱油过程 中常发生油滴卡断现象，卡断下来的非连续油滴， 易滞留下来形成剩余油。如右图所示，油在通过 喉道时可以发生卡断。
1.多根互不连通毛管孔道的两相渗流模型
考虑粘滞力和毛管力，并假设水为湿相，油为非湿相，毛管半径 ， 原油粘度为 o ,水粘度为 w 。两相界面运动速度(即流速 )沿程的变化可用 以下公式表示：
v 8 ( o Hale Waihona Puke ) ( o w )[2
( P1 P2 Pc )
第二章 高含水期剩余油分布规律
图2.2 注水非受效区剩余油
第二章 高含水期剩余油分布规律
1.4 断层附近剩余油
封闭性断层遮挡油水继续 流动而滞留于局部相对高部位 形成剩余油富集区。尤其是在 断层附近缺少注水井的情况下， 油井仅单一方向受效，此现象 更为突出。
1.5 岩性较差区剩余油
图2.3 断层遮挡剩余油 成片分布的差油层，由于油层薄，物性差，虽然造成油层动 用差或不动用而形成成片分布的剩余油；当油砂体被各种泥质遮挡 物分隔时，由于泥质部分物性差形成的滞留区也会形成剩余油富集 区。
第一章 高含水期剩余油形成机理
设想在注水开发过程中，油井在平面上有四个可能的水驱油方向， 垂向上有向上和向下两个驱油方向。前者只有数量上的变化，后者不仅 在数量上随前者变化，自身也有质的变化，这种变化取决于微型构造的 性质。处于不同微型构造的油井会由于其微型构造的类型不同具有不同 的水驱油特点。
正向微型构造油井有三种类型如下图所示。 微背斜，因处于油层局部高 微断鼻，因开启的一方受断 微鼻状构造，在闭合的三 处，在四个方向均为向上驱 层切割无下驱，其余三个方 个方向上为向上驱油，开 油。 向均为向上驱油。 启的一个方向下驱油。
断层封闭性对多数砂层组的剩余油分布有控制作用。由于断层封堵，使得 断层附近的油井一般为单方向受效，靠近断层区域水驱效果差，加上断层的 封闭性较好，便可形成较有利的剩余油富集区。
3.沉积相带的变化对剩余油分布的作用
边缘微相带的井层剩余油相对富集，但位于中心微相带的井层，尤其是位 于封闭性断层附近，微型构造的相对高部位剩余油饱和度仍偏高，加之在中 心微相带的井层油层厚度较大，其内部的剩余油储量仍占相当比例。
2
2t
4
( P1 P2 Pc ) 2 o LLt L ( o w )]
2 t
流速与动力和阻力P, P , , , , o w , L, Lt 有关。如果 ， 如同水驱油一样，流速将越来 越快，其结果是在不同大小的 孔道中，即不同渗透率带的地 层中会出现微观和宏观上的指 进现象。地层的非均质越严重， 孔道大小相差越大，注入水与 原油间粘度差越大，则指进现 象越严重，油水同产时间也越 长。