油田开发地质学-第5章 地层温度与压力
油气田开发地质基础(完整版)
油气田开发地质基础吉余主编黎文清主审石油工业第一章、地球概述1.大气圈、水圈、生物圈。
水圈的循环作用：（1）净化空气和大自然；（2）源源不断的制造淡水供给陆地；（3）通过河流将陆地表面的松散泥沙及溶解物送入海洋。
2.地壳、地幔、地核，其中地壳和地幔的分解面试莫霍界面，地幔和地核的分界线是古登堡界面。
3.地球的物理性质：重力、密度、压力、地球的磁性、地球的弹性和塑性。
4.地温梯度（地热增温率）：在热层中，深度每增加100米所升高的温度数值。
一般为0.98～5.2℃，平均为2.5℃。
5.地温深度（地热增温级）：在热层中，温度每升高1℃所需加深的深度，以米表示。
6.地磁场由磁偏角、磁倾角和磁场强度三个地磁要素来表示。
7.固体潮：日月引力可以摄引地壳升降7～15cm，叫固体潮。
第二章、地质作用8.地质作用：由自然动力引起地球的物质组成、部结构、构造和地表形态变化和发展的作用。
分为力地质作用和外力地质作用。
9.力地质作用：由地球部能力引起的岩石圈甚至地球的物质成分、部结构、构造和地表形态变化发展的作用。
10.力地质作用11.地壳运动：由地球动力作用引起的地壳或岩石圈物质的机械运动，称为地壳运动或者构造运动。
分为垂直运动和水平运动。
垂直运动系指地壳或岩石圈沿地球半径方向或者垂直于水准面的方向发生的大规模的升降运动。
升降运动可以引起海陆变迁、地势高低的改变、岩石的垂直位移以及层状岩石形成大型平缓弯曲。
水平运动是指地壳或者岩石圈沿着水准面的切线方向的运动，表现为大规模的水平位移，主要引起地壳的拉（大洋中脊的扩）、挤压（板块的消减、碰撞）、平移甚至旋转，从而使岩层发生弯曲和断裂，地形上则形成山脉和盆地。
12.岩浆作用：地壳深部的高温高压的硅酸盐熔融体称为岩浆。
当地下平衡破坏或者局部压力降低时，岩浆就会向着压力低的方向流动，侵入地壳上部或者喷出。
在这个过程中岩浆与周围的岩石相互作用，改变着围岩和自身的化学成分和物理状态。
第5章 地层压力和地层温度
ρ—流体密度，。
四、原始地层压力的来源
1. 静水压头：当油层有供水区时，原始地层压力与供水区水压头和 泄水区的高低有关；如果无供水区，则与油层含水部分所具有的 压头有关。
2. 地静压力：上覆岩层或沉积物重量所形成的压力。地静压力对地 层压力的影响大小，将视储层是否封闭的程度而定。
3. 天然气补给：油气藏形成之后，沉积物或岩层中的有机物会继续 转变成烃类或非烃类气体，当油气藏处于被隔绝状态时这些天然 气的聚集会提高地层压力。 4. 构造应力：地壳运动所产生的构造应力，会使孔隙缩小压力升高； 也可能因断层和裂缝的产生，为油、气的逸散构成通道，使已有 压力下降。 5. 地温：总的趋势是岩层埋藏深度越大，其温度越高。温度升高， 会使孔隙流体发生体积膨胀，也增高地层压力。
7、8与封闭性没有关系
（2）热力作用和生物化学作用
• 热力作用：世界钻探经验表明，异常高压地带总是伴随着 异常高温地带出现，温度对压力的影响是不容忽视的。在 一个封闭系统中，温度增加将引起岩石和岩石孔隙中流体 的膨胀，从而使该系统的压力增大。
• 温度增加还可以引起岩石中流体相态的变化，析出二氧化 碳等气相物质。高温能使油页岩中的干酪根热裂解，生成 烃类气体。在封闭的地质环境中，这些气体将大大提高该 系统的压力而促使该系统高异常地层压力的形成。
三、折算压力
在油气藏开发过程中，为了正确掌握油层压力 大小、分布及其变化规律，必须消除构造因素（即 油层埋藏深度对油层压力的影响）和流体密度不同 对地层压力的影响，以便于比较同层或不同层压力 的高低，因而提出折算地层压力的概念。
人们往往习惯地认为地下流体是由地层压力高 的地方流向地层压力低的地方，然而，实际情况是 怎样的呢？现在用一个例子来说明。
第5章2地层温度与压力
一、油气藏驱动能量(驱动方式)
天然驱动能量
（重点讨论）
油层岩石和其中流体的弹性能 含水区弹性能和露头水柱压能 油藏含油区内溶解气的弹性能 油藏气顶的弹性膨胀能 油藏的重力驱动能
人工驱动能量
注水采油 热力采油--注入热水、蒸汽等 生物采油
第三节 油气藏驱动类型
二、油气藏驱动类型与油气采收率 1、油气采收率及其影响因素 2、驱动类型对采收率的影响
③ 油气藏的天然能量类型：如有无边水、底水、气顶，
以及能量的大小和可利用程度等。
④ 原油和天然气的性质：如组成成分、原油粘度，气油 比；气田的天然气中含其它气体水化物情况等。
⑵ 主要开发因素
① 开发方式，即选择消耗性开发方式(天然能量)，还是 选择注水、注气、干气回注等哪一种补充能量方式；
② 布井方式，即采用何种布井方式和井网密度的大小；
大庆油田
4.5～5.0
四川盆地(J)
2.2～2.4 (2.7) 济阳坳陷(E+N)
3.1～3.9
陕甘宁盆地(J)
2.75 (2.8)
冀中坳陷(Z)
3.7 (4.2)
注：括号中的数值为最大地温梯度值。
第二节 地层温度
二、地温场研究 1、地温测量 2、地温场特征 3、地温场与油气分布的关系 4、影响地温场分布的因素
高梯度值区(＞4℃/100m) 比中梯度值区(2～4℃/100m)高9倍， 比低梯度值区(＜2℃/100m)高120倍。
● 天然气单位面积上的探明储量：
高值区比中值区高5.6倍； 比低值区高28倍。
3、地温场与油气分布的关系
⑵ 油气分布与地温、地温梯度
统计资料表明，油田分布深度在600～5000m之间； 多数在1500～3000m。
第5章-地层压力和地层温度
• 人们通常用第一口井或第一批探井测得的油层压 力值近似代表原始地层压力。
• 随着流体的不断采出，能量逐渐消耗，地层压力 下降。油层开采到某一时刻的地层压力称为该时 刻的目前地层压力，通常在该时刻通过一段时间 的关井，待压力恢复到稳定状态后，测得的井底 产层中部压力获得。
带气顶背斜油藏原始地层压力分布
假设地层水和原油的密度分别为103Kg/m3和0.85×103Kg/m3， 天然气对空气的相对密度为0.78，我们来观察各个油、气、 水井产层中部的原始地层压力以及它们彼此之间的区别和联 系。
5井：3.92MPa
1井：5.88MPa 4井：8.82MPa
3井：6.02MPa
就压头而言，1号井则比2 号井高35m。油藏内流体实际上是从1号 井流向2号井。
流体是从压头高的地方流向压头低的地方，而不能说从压力大 的地方流向压力小的地方。
折算压头（m）
• 折算压头是指井内静液 面距某一折算基准面的 垂直高度。
• 折算基准面可以是海平 面，或原始油水（或油 气）界面，或任意水平 面。
100m水柱的压力？？
2. 上覆岩层压力
由上覆岩层的重量引起，即岩石骨架 重量和孔隙中流体重量所引起的压力叫上 覆岩层压力，也称地静压力。
上覆岩层压力随上覆岩层骨架的增厚
而加大，也与岩层及其孔隙空间流体的密
度大小有关。
Pr
110 6 H r g
Pr 1106 H 1 ma f g
3．地层压力（Formation pressure)
• 温度增加还可以引起岩石中流体相态的变化，析出二氧化 碳等气相物质。高温能使油页岩中的干酪根热裂解，生成 烃类气体。在封闭的地质环境中，这些气体将大大提高该 系统的压力而促使该系统高异常地层压力的形成。
地层压力和温度
一个具有统一水动力系统的油气藏， 其压力梯度值是一个常数，即地层压 力随油气层埋藏深度而呈直线增加。 当实测得到具不同海拔高度的原始地 层压力时，作压力随海拔高度变化的 关系曲线。对新井，只要准确测得其 深度，便可得该井的原始地层压力。
（一）原始油层压力
2、原始油层压力的确定方法 （3）计算法
压力（PH）的比值。
p
fH
1 p
正常地层压力 >1: 高压异常
1 p 异常地层压力 <1：低压异常
二、异常地层压力研究
（一）异常地层压力的概念 ② 压力梯度法：
用压力梯度GP来表示异常地层压力的大小。 GP = 0.01MPa/m: 正常地层压力 GP > 0.01MPa/m: 高异常地层压力 GP < 0.01MPa/m: 低异常地层压力
井底流动压力（井底流压）：油井生产时测得的井底压 力称为井底流压。它代表井口剩余压力与井筒内液柱重 量对井底产生的回压。用Pb表示。
油井生产时，井底流压Pb小于油层静止压力Ps，油层 中的流体正是在该压差的作用下流入到井筒。
（二）目前油层压力 1、目前油层压力及其分布 （1）单井生产时油层静止压力的分布
（二）目前油层压力
2、油层静止压力等压图的编制与应用 1）编制：
为了准确地绘制油层静止压力 等压图，需定期测得油井和水井 的油层静止压力。比较好的办法 是在油井中定期测压力恢复曲线， 而在水井中测压力降落曲线。
绘制某一时刻的等压图，不同 时期的压力值应该换算为同一作 图时期的压力值。换算时多采用 油藏平均压力递减曲线法。
（二）目前油层压力
1、目前油层压力及其分布
（2）多井生产时油层静止压力的分布
第5章 2地层温度与压力42 优质课件
大地构造性质及所处构造部位是决定区域地温场基 本背景的最重要的控制因素：
● 大洋中脊---高地温； ● 海沟部位---低地温； ● 海盆部位---一般地温； ● 稳定的古老地台区---较低地温； ● 中新生代裂谷区---较高地温。
地壳厚度对地温也有重要影响。 如我国东部地区地壳普遍薄于西部，故东部各盆地的 地温及地温梯度一般均高于西部。
② 布井方式，即采用何种布井方式和井网密度的大小；
边缘注水--水井位于油水边界附近； 面积注水--将注水井和油井按一定几何形状和密度均匀布
置于整个开发区--四点、五点……等面积注水。 切割注水--利用注水井排将油藏切割为若干区(独立开发)
③ 开采的技术水平和增产增注的效果； ④ 二、三次采油和提高最终采收率的方法及效果。
▲ 恒温带：30m以下深度，不受季节性气温变化的影响。 ▲ 增温带：恒温带之下，地层温度随埋深增加而升高。
3、地温梯度与地温级度
地温梯度：在恒温带之下，埋藏深度每增加100m地温增高
的度数。计算公式如下：
G t to 100 H
G--地温梯度，℃/100m；
t--井深H 处的温度，℃； to--平均地面温度或恒温带温度，℃； H--井下测温点与恒温带深度之差，m。
● 地下水活动可引起围岩温度降低： 地表水补给、径流条件良好，地下水侧向活动强烈。 如华北盆地西部山前在相当深度内呈现低温状况。
第三节 油气藏驱动类型
油气藏驱动类型：指地层中驱动油、气流向井底以 至采出地面的能量类型。（也称驱动方式） ★★
油气藏的驱动类型：
→决定油气藏的开发方式以及油气井的开采方式， →直接影响油气开采的成本和油气的最终采收率， 因此，投入开发之前，必须尽量搞清油气藏驱动类型。
石油地质学名词解释
一、名词解释（每题分）、石油：一种存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳氧化合物与杂质组成的，呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产。
、门限温度：随着埋藏深度的增加，当温度升高到一定数值，有机质才开始大量转化为石油，这个温度界限称门限温度。
、相渗透率：储集层中有多相流体共存时，岩石对每一单相流体的渗透率称该相流体的有效渗透率。
、地层圈闭：主要是由于储集层岩性发生了横向变化或者是由于储集层的连续性发生中断而形成的圈闭。
、油气二次运移：是指油气脱离生油岩后，在孔隙度、渗透率较大的储集层中或大的断裂、不整合面中的传导过程，它包括聚集起来的油气由于外界条件的变化而引起的再次运移。
、油气聚集：油气在储层中由高势区向低势区运移的过程中遇到圈闭时，进入其中的油气就不能继续运移，而聚集起来形成油气藏的过程，称为油气聚集。
、二级构造单元：盆地中由一系列相似的单一构造所组成的构造带称为盆地中的二级构造单元。
、值：称碳优势指数，是指原油或烃源岩可溶有机质中奇数碳正构烷烃和偶数碳正构烷烃的比值。
、油田水矿化度：即水中各种离子、分子和化合物的总含量，以水加热至℃蒸发后所剩残渣重量或离子总量来表示。
、烃源岩：指富含有机质能生成并提供工业数量油气的岩石。
如果只提供工业数量的天然气，称为气源岩。
、有效渗透率：储集层中有多相流体共存时，岩石对每一单相流体的渗透率称该相流体的有效渗透率。
油气水分别用、、表示。
、岩性圈闭：主要是由于储集层岩性发生了横向变化而形成的圈闭。
、排烃：是指生油层中生成的石油和天然气，从生油层向储集层（或输导层）中的运移，称排烃。
、油气聚集带：在沉积盆地中受同一个二级构造带所控制的，油气聚集条件相似的一系列油气田的总和。
、有利生储盖组合：是指不仅生油岩、储集层和盖层三者具有良好的性能，而且在时、空上配置恰当，有利于高效输导，富集并保存大油气藏，有利于勘探和开发。
、值：有机质成熟度主要受温度和时间的控制，因此，根据温度和时间定量计算有机质成熟度的方法称法。
油田开发地质学-第5章-地层温度与压力
原始油层压力分布示意图
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
7.84MPa 天然气 原油 水
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
(1.29310 4 d g H )
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) H--井深或气柱高度
测量，可利用气井井口最大关井压力求得原始气层压力。
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 井底流动压力--油井生产时测得的井底压力(井底流压)，
到稳定状态以后测得的井底压力，常用PS表示。
◆
用符号Pb表示。
油井生产时，油层静止压力PS＞井底流压Pb
Pf Pmaxe
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；
4、地层压力--作用于岩层孔隙空间内流体上的压力。★
又称孔隙流体压力，常用Pf 表示。
《油气田开发地质学》课程综合复习资料
《油气田开发地质学》课程综合复习资料《油田开发地质学》综合复习资料一、名词解释1、标准层——岩性特殊、岩层稳定、厚度较薄、分布广泛的岩层。
2、干酪根——油母质，沉积岩中不溶于非氧化型酸、碱和非极性有机溶剂的分散有机质。
3、生储盖组合——生油层、储集层、盖层在时间、空间上的组合形式或配置关系。
4、石油——是由各种碳氢化合物和少量杂质组成的存在于地下岩石孔隙中的液态可燃有机矿产，是成分十分复杂的天然有机化合物的混合物。
5、地温级度——指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率。
表示地球内部温度不均匀分布程度的参数。
一般埋深越深处的温度值越高。
6、油气田——是指受单一局部构造单位所控制的同一面积内的油藏、气藏、油气藏的总和。
如果在这个局部构造范围内只有油藏，称为油田；只有气藏，称为气田。
7、地温梯度——指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率。
表示地球内部温度不均匀分布程度的参数。
一般埋深越深处的温度值越高。
8、可采储量——在目前工艺和经济条件下，能从储油层中采出的油量。
9、断点组合——把属于同一条断层的各个断点联系起来，全面研究整条断层的特征，这项工作称为断点组合。
10、储集层——凡是可以储集和渗滤流体的岩层，称为储集层。
11、油气藏——油气在单一圈闭中的聚集，具有统一的压力系统和油水界面，是油气在地壳中聚集的基本单位。
圈闭中只聚集了油，就是油藏，只聚集了气，就是气藏；既有油又有气，则为油气藏。
12、岩性标准层——在进行岩土工程勘察时，为便于项目组进行统一的描述，对勘察区域的岩性进行总体分层、编号以及对颜色、性状、物理力学性质等的描述，形成统一模板，即岩性标准层。
13、沉积旋回——指沉积作用和沉积条件按相同的次序不断重复沉积而组成的一个层序地温梯度。
14、含油气盆地——发生过油气生成作用，并富集为工业油气藏的沉积盆地。
沉积盆地是指在漫长的地质历史时期，地壳表面曾经不断沉降，接受沉积的洼陷区域。
地层温度与压力页PPT文档
第二节 地层温度
二、地温场研究
1、地温测量
关井实测； 外推法
2、地温场特征
地温梯度的纵向变化； 地温场平面展布
3、地温场与油气分布的关系
4、影响地温场分布的因素
3、地温场与油气分布的关系
⑴ 地温与油气生成
★ 较高的地温对于油气生成十分重要。 ● 一般而言，单位面积上探明储量：
高梯度值区(＞4℃/100m) 比中梯度值区(2～4℃/100m)高9倍， 比低梯度值区(＜2℃/100m)高120倍。
Ed-Es3
Es4-Ek 前寒武纪
3.61
500～4900
3.32
4.03
2.55
2.16
1650～2500
3.63
1500～2500
3.76
900～1500
3.87
5.02
950～1575
4.32
5.73
3.00
根据井温资料可编制井温 与深度关系图，了解地温梯 度在纵向上的变化：
上第三系稍高， 3.61～4.08℃/100m；
③ 地热是一种宝贵的热能资源，具有成本低、使用简便、 污染小等优点。
一、概述
2、地壳的地温带划分
根据地下温度变化，常把地壳划分为下4个地温带：
▲ 温度日变化带：该带温度受每天气温的影响，
该带深度范围一般为1～2m。
▲ 温度年变化带：该带温度受季节性的气温变化影响，
深度变化范围一般为15～30m左右。
● 天然气单位面积上的探明储量：
高值区比中值区高5.6倍； 比低值区高28倍。
3、地温场与油气分布的关系
⑵ 油气分布与地温、地温梯度
统计资料表明，油田分布深度在600～5000m之间； 多数在1500～3000m。
油田开发地质学地层温度与压力
因此，实测不同海拔的原始地层压力
→ 作出压力随海拔高度变化的关系曲线(直线) → 对新钻井，只要准确测得深度，可根据关系曲线
查得该井的原始地层压力。
俄罗斯地台 某油田上泥盆统 油藏原始地层压 力与平均埋藏深 度关系曲线。
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)
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。
g--重力加速度，9.8m/s2。
★ 1帕=1牛顿/米2（10达因/厘米2） 105 Pa ≈ 1atm
2、上覆岩层压力 ★
--指上覆岩石骨架和孔隙空间流体总重量所引起的压力
Pr Hr g H ( f (1 )ma )g
Pr--上覆岩层压力，Pa； H --上覆岩层的垂直高度，m； ρr--上覆沉积物总平均密度，kg/m3； g--重力加速度，9.8m/s2； Φ--岩层平均孔隙度，小数； ρf--孔隙中流体平均密度，kg/m3； ρma--岩层骨架平均密度，kg/m3。
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 ▲
油气田地下地质学5
第二节
异常地层压力
Abnormal Formation Pressure
压力系数：Formation Pressure Coefficient 压力系数=实测地层压力/(同深度)静水压力 压力系数=1 正常压力 压力系数>1 高异常地层压力(超压) 压力系数<1 低异常地层压力
Gp=0.01MPa/m, 正常地层压力 Gp>0.01MPa/m, 高异常地层压力overpressure Gp<0.01MPa/m, 低异常地层压力underpressure
(1)钻井参数 钻井速度 d指数 返出泥浆温度
2.超压预测 overpressure prediction
(1)钻井参数
钻井速度
2.超压预测overpressure prediction
(1)钻井参数----d指数
lg 0.0547V / N d lg 0.672 P / D
V----机械钻速, m/h(米/小时); D----钻头直径, mm(毫米)
国内外部分油气田的原始地层压力
P174 6-1
二.压实试验(compaction test)
Po
孔板orifice plate 流体fluid
弹簧spring
三.产生超压的地质条件
1.供水区的标高显著高于油气井的井口标高 2.油气水的比重的差异 3.构造作用tectonic movement 4.快速沉降 Rapid subsidence 5.地温geotemperature 6.渗透压osmotic pressure 7.粘土矿物转化alteration of clay mineralogy
中流体静液面低于或高于基准面的相对数值;
±l=h+H-L
【优质文档】油田开发地质学复习资料-名词解释
一、名词解释1.烃源岩：能够生成石油天然气的岩石（或生油气母岩）。
2.盖层：覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层称为盖层。
3.岩性标准层：是指且有岩石特征明显、岩性稳定、厚度大小、分布广泛等区域性对比标志的岩层。
4.沉积旋回：（或称韵律）是指垂直地层剖面上具相似性的岩石有地重复出现。
5、地温梯度：在地表上层（深约20～130m）之下，地温随埋臧深度而有规律的增加，现将尝试每增加100m所升高的温度，称为地温梯度。
6、含油气盆地：在某一地质历史时期内，地壳上那些曾经稳定下沉，并接受了巨厚沉积物的统一沉降区称为沉积盆地。
在沉积盆地中，如果发现了且有工业价值的油气田，这种沉积盆地就可视为含油气盆地。
7、油气藏：在地下岩层的运移过程中，当岩石的物理性质和几何形态阻止油气进一步运移时，油气就会在圈闭中聚集起来，形成油气藏。
8、异常地层压力：在正常压实条件下，作用于隙流体内的压力即为静水柱的压力。
但是由于许多因素的影响，作用于地层孔隙流体的压力很少等于静水压力。
通常，我们把偏离静水压力的地层孔隙流体压力称之为异常地层压力，或称为压力异常。
9、岩心收获率：是表示岩心录井资料可靠程度和钻井工艺水平的一项重要技术指标。
10、断点组合：：在相同方向的测线上，断点性质，落差及断层面产状应该基本一致或有规律地变化。
同一断层，其所断开的地质层位应该相同或沿某一方向有规律地变化；同一断层沿走向方向各区段的断距相近或有规律地变化。
同一断块内地层的产状变化应有一定的规律；区域大断裂其走向与区域构造走向一致11圈闭：指储集层中能够阻止油气运移，并使油气聚集、形成油气藏的一各场所。
12、石油：是储存于地下岩石空隙（孔、洞、缝）中的、天然生成的、以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。
13、油气田：指受单一局构造、地层岩性因素所控制的同一面积内的油臧、气臧、油气臧的总和。
如果在这个受某一局部或地层性因素控制的范围内只有油臧，称为油田；只有气臧，称为气田。
【油田开发地质学】第十章地层压力和温度
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的分布有着极为 重要的影响。 井底海拔高度相同的各井： 流体性质相同→P相同； 流体性质各异→密度大→P小； 密度小→P大。
2）折算压力
折算压头产生的压力。
四、油层折算压力
3)折算压力等压图的编制
五、异常地层压力研究***
（一）概念 偏离静水柱压力的地层孔隙流体压力
压力系数αp 压力梯度Gp
αp =1，正常地层压力 αp ≠1，异常地层压力 αp ﹥1，高异常地层压力
αp ﹤1，低异常地层压力
（二）异常地层压力的成因分析 1.成岩作用
驱动能量
天然驱动能量 人工驱动能量（注采，热采，生物采油）
1.油层岩石和其中流体的弹性能 （弹性能驱动） 条件：地层压力 大于 饱和压力
2.含水区的弹性能和露头水柱压能
Pr= H·ρr·g=H·[ρf·Ф+(1-Ф) ρma]·g
3.压力梯度 每增加单位高度所增加的压力 GH （㎩/m）
4．地层压力 作用于岩层孔隙空间内流体上的压力。又称孔隙流体 压力，用Pf表示。
油层压力或气层压力
5．压力系数
实测的地层压力（ pf ）与同一地层深度静水压力（ pH ）的比值 。
二、地温场的研究
一）地温测量
关井实测、外推法
二）地温场的分布特征
地温梯度纵向变化——地温梯度图
系统测温
测温井段
井
m
N
Ed-Es3
平均地温梯度 ℃/100m
Es4-Ek
Ma(J)
地层压力与地层温度
第七章地层压力与地层温度主要内容一、有关地层压力的概念二、异常地层压力研究三、油层压力研究四、地层温度研究五、油气藏驱动类型地层压力与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。
油气藏地层压力和温度的高低，不仅决定着油气等流体的性质，还决定着油气田开发的方式、油气开采的技术特点与经济成本，以及最终的采收率。
因此，对一个油气田来说，在勘探阶段以至整个开发过程中，都非常重视地层压力和温度这两个基础参数的获取。
第一节有关地层压力的概念压力的单位是帕，符号是Pa。
1Pa是指1m2面积上受到1N的力时形成的压力。
即：1Pa= 1N/m21MPa=103KPa=106Pa1MPa=10.194kgf/cm2或 1kgf/cm2=98.067kPa粗略计算时，可认为1kgf/cm2=100kPa=0.1MPa，其误差约为2%。
1、上覆岩层压力（地静压力）上覆岩石骨架和孔隙空间流体的总重量所引起的压力。
其值的大小与上覆岩层的厚度、骨架密度和孔隙流体密度有关。
单位为MPa 。
上覆岩层压力梯度:单位岩柱高的压力。
单位为MPa/m 。
据统计,第三纪岩层的平均压力梯度为0. 0231MPa/m （密度测井）;碎屑岩岩层的最大压力梯度为0.031MPa/m ;浅层的岩层压力梯度一般小于0.031MPa/m 。
2、静水压力（流体静压力）液柱重量所产生的压力。
其大小与液体的密度和液柱的高度有关，而与液体的形状和大小无关。
静水压力梯度：单位液柱高度的压力值。
由于水的密度一般为1×103kg/m 3 ，所以，静水压力梯度约为 0.01MPa/m 。
3.地层压力作用于岩层孔隙空间内流体上的压力，又称为孔隙流体压力。
常用Pf 表示。
含油、气区内的地层压力称为油层压力或气层压力。
地层压力全部由流体本身所承担。
油气层未被钻开之前，油层内各处的地层压力保持相对平衡状态。
一旦油气层被钻开并投入开采，油气层压力的平衡状态遭到破坏，在油气层压力与井底压力之间产生的压差作用下，油气层内的流体就会流向井筒，有时甚至喷出到地面。
油田开发地质学
《油田开发地质学》综合复习资料一、名词解释1、烃源岩2、盖层3、岩性标准层4、沉积旋回5、地温梯度6、含油气盆地7、油气藏8、异常地层压力9、岩心收获率10、断点组合11、圈闭12、石油13、油气田14、孔隙结构15、折算压力16、干酪根17、油气初次运移18、储集单元19、压力系数20、可采储量21、滚动勘探开发二、填空题1、石油主要由等五种化学元素组成，通常石油中烷烃含量、溶解气量、温度，则石油的粘度低。
2、形成断层圈闭的基本条件是断层应具有，并且该断层必须位于储集层的方向。
3、油气田地质剖面图是沿某一方向切开的垂直断面图，它可以反映地下_____、______、_______、______等地质特征；4、压力降落法是利用由________和_______两个参数所构成的压降图来确定气藏储量的方法。
因此，利用压力降落法确定的天然气储量又称为________。
5、我国常规油气田勘探的程序分_______、 ________、______三大阶段。
6、油气有机成因论认为，生成油气的原始沉积有机质随埋深的增加、古地温的升高进一步转化成大分子的_______，当达到_______时，大量生成液态烃。
7、储集层之所以能够储集和产出油气，其原因在于具备_____和_____两个基本特性。
8、有供水区无泄水区的背斜油藏中，原始油层压力的分布规律为：构造顶部压力_____，翼部压力_____；对油层中部海拔相同的井，钻遇流体性质不同时，流体密度小的压力_____，密度大的压力____。
9、圈闭通常由__________、___________和_____________三部分组成。
10、油气二次运移的主要动力和阻力是______、 _______ 和______。
11、在钻井过程中，如果井下出现泥浆漏失现象，可能预示着钻遇______和______。
12、石油的非烃类化合物组成分为、、等三类。
13、地层超覆油气藏的分布位置在不整合面，裂缝性油气藏的油气储集空间和渗滤通道主要为。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
水
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
水
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
水
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
水
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);