油气藏的压力、温度系统
合集下载
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
油藏工程基础知识
1 单储系数：单位面积单位厚度油藏中的储量。
2 面积注水：是指将注水井和油井按一定的几何形状和密度均匀的布置在整个开发区上进行注水和采油的系统3 井网密度:单位面积油藏上的井数或单井控制的油藏面积。
4 注水方式(开采方式)：注水井在油藏中所处的部位及注水井与生产井的排列关系。
5 油藏的压力系统：对于每口探井和评价井，准确确定该井的原始地层压力，绘制压力与埋深的关系图.6 油藏的温度系统：指由不同探井所测静温与相应埋深的关系图，也可称静温梯度图。
7 重力驱：靠原油自身的重力驱油至井的驱动。
8 储量丰度:单位面积控制的地质储量。
9储采比（储量寿命)：某年度的剩余可采储量与当年产量的比值.10 原油最终采收率：指油田废弃时采出的累积总采油量与地质储量的比值。
11 采出程度：到计算时间为止所采出的总采油量和地质储量的比值.12 采油速度：指油田或气田年产量和地质储量的比值。
13划分开发层系：把储层和流体特征相近的含油小层组合在一起，与其它层分开,用单独一套井网进行开发。
14 边缘注水:指注水井按一定的规则分布在油水边界附近进行注水的一种布井形式。
15 点状注水:是指注水井零星地分布在开发区内，常作为其它注水方式的一种补充形式。
16 驱动指数：油藏中某一种驱油能量占总驱油能量的百分数。
17 流动系数：为地层渗透率乘以有效厚度，除以流体粘度。
18 采收率：油田报废时的累积采油量占地质储量的百分比。
19 含水上升率：单位时间内含水率上升的值或采出单位地质油藏含水率上升的值。
20 基础井网：以某一主要含油层为目标而首先设计的基本生产井和注水井，是开发区的第一套正式井网。
21 详探阶段的任务：1、以含油层系为基础的地质研究2、储层特征及储层流体物性3、储量估算－油田建设规模4、天然能量评价－天然能量的利用、转注时机5、生产能力（含吸水能力）－井数、井网22 生产试验区的主要任务:1、详细解剖储油层情况；2、研究井网；3、研究生产动态；4、研究采油工艺、集输工艺、油层改造措施。
油藏工程基本原理
《油藏工程原理》讲义
34
（2）油藏储量级别(续) 控制地质储量
指在某一圈闭内预探井发现工业油（气）流后，以建立 探明储量为目的，在评价钻探过程中钻了少数评价井后所 计算的储量。 控制储量可作为进一步评价钻探、编制中期和长期开
发规划的依据。
《油藏工程原理》讲义
35
（2）油藏储量级别(续)
探明地质储量
《油藏工程原理》讲义
7
绪论
孔隙度: 描述岩层储存油气的能力 水平方向渗透率: 描述油藏中流体的水平方向的 流动能力 垂直方向渗透率: 评价重力作用的影响和层间流 动能力 岩性分析: 提供岩石来源、纹理、结构的描述 残余相饱和度: 估计采收率 水的矿化度(Water Salinity): 矫正电测井，确定 钻井液侵入程度 岩芯伽玛测试: 矫正井下伽玛射线测井 岩石颗粒密度: 矫正密度测井 岩芯拍照: 提供岩心的永久存档
其中：
A h h A
j j
j
Aj h j
Aj h j
《油藏工程原理》讲义
30
中石油石油地质储量容积法
容积容积法计算石油地质储量公式： N＝100·A·h·(1—Swi)ρ o/Boi 式中：N—石油地质储量，104t； A—含油面积，km2 h—平均有效厚度，m； φ —平均有效孔隙度，f； Swi—平均油层原始含水饱和度，f； ρ o—平均地面原油密度，g/cm3 ； Boi— 平均原始原油体积系数 Rm3/Sm3。
ho h WOC
含油面积Ao:
充满程度β ：
Ao
Vc Ao h (1 swc )
油藏容积
《油藏工程原理》讲义
19
Vc Ao 0 1 Vct At
若 ＝ 1，表明圈闭已经充满，同时也表明更多的油 > 0，表明圈闭中聚集了油气，同时也表明油气从
34
（2）油藏储量级别(续) 控制地质储量
指在某一圈闭内预探井发现工业油（气）流后，以建立 探明储量为目的，在评价钻探过程中钻了少数评价井后所 计算的储量。 控制储量可作为进一步评价钻探、编制中期和长期开
发规划的依据。
《油藏工程原理》讲义
35
（2）油藏储量级别(续)
探明地质储量
《油藏工程原理》讲义
7
绪论
孔隙度: 描述岩层储存油气的能力 水平方向渗透率: 描述油藏中流体的水平方向的 流动能力 垂直方向渗透率: 评价重力作用的影响和层间流 动能力 岩性分析: 提供岩石来源、纹理、结构的描述 残余相饱和度: 估计采收率 水的矿化度(Water Salinity): 矫正电测井，确定 钻井液侵入程度 岩芯伽玛测试: 矫正井下伽玛射线测井 岩石颗粒密度: 矫正密度测井 岩芯拍照: 提供岩心的永久存档
其中：
A h h A
j j
j
Aj h j
Aj h j
《油藏工程原理》讲义
30
中石油石油地质储量容积法
容积容积法计算石油地质储量公式： N＝100·A·h·(1—Swi)ρ o/Boi 式中：N—石油地质储量，104t； A—含油面积，km2 h—平均有效厚度，m； φ —平均有效孔隙度，f； Swi—平均油层原始含水饱和度，f； ρ o—平均地面原油密度，g/cm3 ； Boi— 平均原始原油体积系数 Rm3/Sm3。
ho h WOC
含油面积Ao:
充满程度β ：
Ao
Vc Ao h (1 swc )
油藏容积
《油藏工程原理》讲义
19
Vc Ao 0 1 Vct At
若 ＝ 1，表明圈闭已经充满，同时也表明更多的油 > 0，表明圈闭中聚集了油气，同时也表明油气从
[2017年整理]油气藏的形成条件
![[2017年整理]油气藏的形成条件](https://img.taocdn.com/s3/m/56ac79bc900ef12d2af90242a8956bec0975a520.png)
[2017年整理]油气藏的形成条件油气藏的形成是多种地质因素和地球化学因素共同作用的结果。
这些因素包括但不限于以下几个方面：1.烃源岩：烃源岩是油气藏的主要来源，其有机质含量和类型对油气的生成和聚集具有重要影响。
通常，腐泥型有机质在湖泊和海洋的沼泽和沼泽地中最为丰富，而腐植型有机质则主要存在于陆地森林和沼泽中。
不同类型烃源岩生成的油气类型和丰度有很大差异。
2.温度和压力：温度和压力是影响油气生成和聚集的重要因素。
在适当的温度和压力条件下，有机质可以转化为油气。
通常，深层地质环境下的温度和压力较高，有利于油气的生成和聚集。
3.储层和盖层：储层是油气聚集的主要场所，而盖层则可以保护油气不被蒸发和流失。
储层的岩石类型、孔隙度和渗透性等特征对油气的聚集和保存具有重要影响。
盖层的岩石类型和厚度则可以阻止油气向地表扩散，保持油气的聚集状态。
4.时间：油气藏的形成需要大量的时间，通常需要数百万年甚至上亿年的时间。
在这个过程中，有机质需要经过复杂的生物化学转化和地质作用，才能形成油气。
因此，时间的积累也是形成油气藏的重要条件之一。
5.构造和地层：构造和地层也是影响油气藏形成的重要因素。
在地质历史上，许多油气藏的形成都与板块构造、断裂构造、褶皱构造等地质作用有关。
同时，地层的沉积和层序也对油气的生成和聚集具有重要影响。
6.水文地质条件：水文地质条件如地下水的流动、水交替强度等也深刻影响着油气藏的形成。
在某些情况下，地下水的流动可能有助于油气的运移和聚集，而在另一些情况下，地下水的流动可能对油气藏造成破坏。
7.地球化学条件：地球化学条件如氧化还原环境、pH值、Eh值等也对油气藏的形成具有重要影响。
例如，在还原环境下，有机质更易分解并生成油气；而在氧化环境下，有机质更可能被氧化破坏。
8.生物标志物和同位素：生物标志物是指来源于生物体的某些化合物，如胆固醇、叶绿素等，它们可以用来推断有机质的来源和转化过程。
同位素则可以用来研究有机质的成熟度和演化历史。
第二章油藏流体的物理性质
第二章油藏流体的物理性质第二章油藏流体的物理性质油藏包括两个部分：油藏岩石和油藏流体。
油藏流体是指油藏岩石孔隙中的石油、天然气和地层水。
油藏流体的特点是处于高温高压下，特别是其中的石油溶解有大量的烃类气体，使其与地面的性质有较大的差别。
由于地下压力温度各油藏十分不同，因此油藏中流体处于不同的相态，可能为单一液相，也可能是单一的气相，可能处于油气两相等。
油藏流体在什么压力、温度条件下出现什么相态，各相态的物理性质和物理化学性质如何？这就是本章所要研究的内容。
第一节天然气的高压物理性质一、天然气的组成及特点1、定义：1）地下采出来的可燃气体统称为天然气。
2）是指在不同地质条件下生成，并以一定压力储集在地层中的气体。
2、组成以石碏族低分子饱和烃气体和少量非烃气体组成的混合物。
其化学组成：甲烷（CH4）占绝大部分，乙烷（C2H6），丙烷（C3H6），丁烷（C4H10）和戊烷（C5H12）含量不多。
此外天然气中还含有少量非烃气体，如硫化氢、CO2、CO、N2、He、Ar等。
3、天然气分类1）按矿藏特点气藏气、油藏凝析气、油藏气。
2）按组成干气：每一标准m3井口流出物中，C5以上烷液体含量＜13.5cm3。
湿气：每一标准m3井口流出物中，C5以上烷液体含量＞13.5cm3。
富气：每一标准m3井口流出物中，C3以上烷液体含量＞94 cm3。
贫气：每一标准m3井口流出物中，C3以上烷液体含量＜94 cm3。
3）按硫含量净气（洁气）：每m3天然气中含硫＜1g。
酸气（酸性天然气）：每m3天然气中含硫＞1g。
4、天然气组成的表示方法重量组成体积组成，摩尔组成。
二、天然气的分子量和比重1、分子量天然气是多组份的混合气体，本身没有一个分子式，因此不能象纯气体那样，由分子式算出其恒定的分子量。
视分子量：把0oC,760mmHg，体积为22.4ml的天然气所具有的重量定义为天然气的分子量。
天然气的视分子量是根据天然气的组分和每种组分的含量百分数计算出来的，也就是说天然气的组成不同，其视分子量也不同，天然气的组成相同，而各组分的百分数比不同，其视分子量也不同。
第二章_油气藏评价
• 从这个意义上讲，我理解油藏评价有三个关键点。 一是进一步落实储量，就是把石油控制储量上升 到探明储量，达到现有经济技术条件下可动用的 程度。其目标动用程度要达到90％以上。落实储 量必须符合新的储量规范，其核心是井控程度， 比如岩性油藏井控程度大约是每平方公里1口井。 落实储量必须具备满足SEC准则，也就是说被井 证实的可采储量，而可采储量与当时的油价挂钩， 达到经济可采储量的条件。落实储量必须经得住 DM公司的评估，按SEC准则，突出剩余经济可 采储量，进行储量评估和价值评估，预测今后资 源的价值、成本和利润。
地温级度： 指地温每增加1℃所需增加的深度值，单位 为m/℃。 地温梯度与地温级度互为倒数关系，地温梯度更常用。
第一节 油藏温压系统
一、油藏的温度系统
油气藏的温度系统：指由不同探井所测静温与相应埋深的关系图，
也可指静温梯度图。
油气藏的静温主要受地壳温度的控制，而不 受储层的岩性及其所含流体性质的影响。因
第二节
油气藏驱动类型及其开采特征
四、水压驱动
水驱油藏生产特征
特征 变化趋势
储层压力
地面气油比 产水量 井动态 原油采收率
保持较高程度
保持较低值 见水较早，数量逐渐增加 一直生产到高含水 35％～75％
第二节
油气藏驱动类型及其开采特征
五、重力驱动
形成条件： 1、油层比较厚、倾角大；
2、渗透性好；
3、开采后期
（1）油藏压力：油藏压力不断缓慢衰减，压力保持水平高 于一般衰竭式开采油藏，压力保持程度取决于气顶体积与油 区体积的比值。 （2）产水量：不产水或产水量可忽略不计。 （3）气油比：气油比在构造高部位的井中不断升高，当膨 胀的气顶到达构造高部位井时，该井气油比将变得很高。 （4）最终采收率：气顶驱机理实际上是前缘驱替，采收率会 比溶解气驱大得多，预测采收率为20％～40％。 （5）井的动态：气顶膨胀保持了油藏压力，同时使井筒中 液柱重量降低，因此气顶驱比溶解气驱自喷时间更长。
1211第11章-油藏温度压力和储量
4）岩体刺穿作用 在盐丘和泥火山发育区发生侵入刺穿作用，
致使上覆一些软的页岩和未固结砂层发生挤压 与断裂变动，减少孔隙容积，流体压力增大， 造成高压异常。
第1节 油层压力－原始油层异常压力
5）浮力作用 油气水密度差引起浮力作用，也可使油气藏内出现过剩压力。 如图背斜气藏，测压面(水位面) 处于水平状态
计算地温梯度。 在地质历史上，岩层遭受褶皱、剥蚀及岩浆活动、抬升运动影
响，往往古今地温差别大，必须进行古地温恢复才能正确研究有机 质生油情况。为此，需要进行古地温测定。
15
第2节 油层温度
三、古地温测定 1、镜质体反射率（RO）法
Ro直接反映经受的最高温度，从而可估算 在地质历史上经受的最高古地温。 1）模拟得出各区镜质组降解率与镜质组反射 率的对应关系曲线。 2）系统测定探井中岩石镜质组反射率，由曲线得出相应的镜质组降解率。 3）将镜质组降解率代入阿伦纽斯方程式，即可得古地温。
31
第4节 储量计算
二、容积法
容积法是计算油气藏地质储量的主要方法，适用于不同
勘探开发阶段、不同的圈闭类型、不同的储集类型和驱动方
式，应用最广泛。计算成果可靠程度取决于资料数量、质量。
对大中型构造砂岩油气藏，计算精度较高，而对于复杂类型
油气藏则准确度较低。
面积
1、石油储量 N = 100×A · h ·φ · So ·ρo / Boi N —石油地质储量，104t ；
分析的依据。
第3节 储量分级分类－储量分级
1）基本探明储量(III类)： 对于多层系复杂断块、复杂岩性、复杂裂缝性油气田，在完成地震详
查并钻了评价井后，在储量参数基本取全、面积基本控制的情况下所计 算的储量。其相对误差应小于正负30％。进行“滚动勘探开发”的依据。
致使上覆一些软的页岩和未固结砂层发生挤压 与断裂变动，减少孔隙容积，流体压力增大， 造成高压异常。
第1节 油层压力－原始油层异常压力
5）浮力作用 油气水密度差引起浮力作用，也可使油气藏内出现过剩压力。 如图背斜气藏，测压面(水位面) 处于水平状态
计算地温梯度。 在地质历史上，岩层遭受褶皱、剥蚀及岩浆活动、抬升运动影
响，往往古今地温差别大，必须进行古地温恢复才能正确研究有机 质生油情况。为此，需要进行古地温测定。
15
第2节 油层温度
三、古地温测定 1、镜质体反射率（RO）法
Ro直接反映经受的最高温度，从而可估算 在地质历史上经受的最高古地温。 1）模拟得出各区镜质组降解率与镜质组反射 率的对应关系曲线。 2）系统测定探井中岩石镜质组反射率，由曲线得出相应的镜质组降解率。 3）将镜质组降解率代入阿伦纽斯方程式，即可得古地温。
31
第4节 储量计算
二、容积法
容积法是计算油气藏地质储量的主要方法，适用于不同
勘探开发阶段、不同的圈闭类型、不同的储集类型和驱动方
式，应用最广泛。计算成果可靠程度取决于资料数量、质量。
对大中型构造砂岩油气藏，计算精度较高，而对于复杂类型
油气藏则准确度较低。
面积
1、石油储量 N = 100×A · h ·φ · So ·ρo / Boi N —石油地质储量，104t ；
分析的依据。
第3节 储量分级分类－储量分级
1）基本探明储量(III类)： 对于多层系复杂断块、复杂岩性、复杂裂缝性油气田，在完成地震详
查并钻了评价井后，在储量参数基本取全、面积基本控制的情况下所计 算的储量。其相对误差应小于正负30％。进行“滚动勘探开发”的依据。
第二章 油气藏评价
地温梯度： 指地层深度每增加100m时，地层温度增高的
度数，单位为℃/100m。
地温级度： 指地温每增加1℃所需增加的深度值，单位 为m/℃。 地温梯度与地温级度互为倒数关系，地温梯度更常用。
第一节
油藏温压系统
一、油藏的温度系统
油气藏的温度系统：指由不同探井所测静温与相应埋深的关系图，
也可指静温梯度图。
第一节
油藏温压系统
一、油藏的压力系统
2、原始油层压力的确定
通过压力梯度曲线，可解决的问题： （1）地层压力可以通过回归得到。 （2）可以通过压力梯度的大小判断地层液体类型。 （3）可以确定油水、油气界面。
油藏压力(原始条件)
p0
p
D
pi=p0 + GpD
p0: 余压
pi=p0 + GpD
•判断流体类型
第二节
油气藏驱动类型及其开采特征
四、气压驱动
影响气顶驱动采收率的因素： 1、原始气顶的大小 2、垂向渗透率 3、原油粘度 4、气体的保持程度 5、采油速度 6、倾角
油 藏 压 力 废弃压力
m=3 m=2
m=4
采收率
第二节
油气藏驱动类型及其开采特征
五、重力驱动
形成条件： 1、油层比较厚、倾角大；
2、渗透性好；
我国东部地区各油气田的静温梯度约为 3.5～4.5 ℃/100m。
第二节
油气藏驱动类型及其开采特征
驱动方式：油层在开采过程中主要依靠哪一种能量来驱油。 目的：了解油藏动态特征，预测未来生产动态。 有六种基本驱动能量——驱动方式： 1、岩石及流体弹性驱 2、溶解气驱 1、驱替效率最低 2、采收率5％～25％；
2、产量下降； 3、气油比稳定。
第七章 地层压力与温度
层相关联。因此，其岩石的致密程度一般都低于正常压力地层。这在钻 井过程中可以根据地层的可钻性加以判断。 2 储层的发育程度
储层不仅是地层流体的储集容器和疏导通道，同时也是地层压力的传 导体，储层越发育，异常压力越难保持。因此，异常压力多发育于储层 相对缺乏的区段。以岩性控制占优势的碎屑地层中，一般都保持有普遍 的异常高压。从这个意义上讲，大型整装的油气田应该发育于正常压力 体系，在一般情况下，其储层发育，埋深浅，勘探价值高。而异常高压 油藏，其勘探风险大，埋藏深，规模有限。 3 孔渗性
我国东部地区下第三系盆地，从水力作用上讲，都属于压实流盆地，纵向上都具有 三个水力系统：既上部浅层淡水系统（2000m以内），中层含盐正常压力系统（2000— 3500m）和深层（3500m以下）超压系统。因此，深层异常压力系统的研究十分重要。
另一方面，深层油气储层由于受到复杂的成岩作用影响，对其有利储集空间发育规 律的研究尤为重要。国内外的研究和勘探表明，次生孔隙的发育是的发育或异常孔隙流体压力的存在。与盆地 构造、沉积具有一定的协调性。共同控制着油气生成、运移和聚集。因此，研究深层异 常压力的时空演化和分布规律，指导勘探目标的确定，评价有利的储层区段分布，具有 重要的指导意义，也能为目标钻探、科学钻井提供压力预测剖面，指导钻井泥浆设计， 有效地保护油层。
力-温度-密度关系 图解说明
0
50
100
150
200
250
第一节 地层压力
成因机理
4.自流系统 具有一个异常高的、区域性的测压水头面的作用可以引起
超压。自流(水)系统为其典型实例。
第一节 地层压力
5.储油构造 在封闭的储油层中，如透镜体储油层
，倾斜地层以及背斜圈闭，这些圈闭在 深部为正常压力，而其浅部具有超压。 尤其是背斜油藏，在产油层中为超压， 而在油水界面处及其以下可能依然为正 常静水压力。 6.储油层重新加压
储层不仅是地层流体的储集容器和疏导通道，同时也是地层压力的传 导体，储层越发育，异常压力越难保持。因此，异常压力多发育于储层 相对缺乏的区段。以岩性控制占优势的碎屑地层中，一般都保持有普遍 的异常高压。从这个意义上讲，大型整装的油气田应该发育于正常压力 体系，在一般情况下，其储层发育，埋深浅，勘探价值高。而异常高压 油藏，其勘探风险大，埋藏深，规模有限。 3 孔渗性
我国东部地区下第三系盆地，从水力作用上讲，都属于压实流盆地，纵向上都具有 三个水力系统：既上部浅层淡水系统（2000m以内），中层含盐正常压力系统（2000— 3500m）和深层（3500m以下）超压系统。因此，深层异常压力系统的研究十分重要。
另一方面，深层油气储层由于受到复杂的成岩作用影响，对其有利储集空间发育规 律的研究尤为重要。国内外的研究和勘探表明，次生孔隙的发育是的发育或异常孔隙流体压力的存在。与盆地 构造、沉积具有一定的协调性。共同控制着油气生成、运移和聚集。因此，研究深层异 常压力的时空演化和分布规律，指导勘探目标的确定，评价有利的储层区段分布，具有 重要的指导意义，也能为目标钻探、科学钻井提供压力预测剖面，指导钻井泥浆设计， 有效地保护油层。
力-温度-密度关系 图解说明
0
50
100
150
200
250
第一节 地层压力
成因机理
4.自流系统 具有一个异常高的、区域性的测压水头面的作用可以引起
超压。自流(水)系统为其典型实例。
第一节 地层压力
5.储油构造 在封闭的储油层中，如透镜体储油层
，倾斜地层以及背斜圈闭，这些圈闭在 深部为正常压力，而其浅部具有超压。 尤其是背斜油藏，在产油层中为超压， 而在油水界面处及其以下可能依然为正 常静水压力。 6.储油层重新加压
油气田地下地质学---第七章-地层压力与地层温度
油气田地下地质学
--预测砂Leabharlann 泥岩剖面异常地层压力方法1、地震勘探法
地震波传播速度(层速度)或旅行时间与岩石密度密切相关 ◆ 正常压实情况下：泥岩、页岩密度随埋深增加而增加
--随埋深增加，层速度加大，旅行时间减小。
◆ 异常压力过渡带：由于页岩欠压实，页岩孔隙度增 大，密度减小，地震波传播的层速度将偏离正常压实 趋势线向着减小的方向变化，地震波传播旅行时间向 着增加的方向变化。
2、预测异常地层压力，实现平衡钻井 在高压异常地区钻探时，为了顺利地完成钻探任务，
并为油气开采提供优质井身，在开钻之前做两项工作：
● 确定两个关键地质参数： 孔隙流体压力、岩石破裂压力。
● 再根据上述两个关键地质参数进行钻探设计。 --主要包括：钻井液密度、套管程序。
三、原始油层压力研究
油气田地下地质学
正常压实时：随埋深增加，声
波传播速度↑，传播时间↓。
高异常压力过渡带：声波传播 时间向增大方向偏离正常趋势。
声波时差与深度关系曲线
⑶ 页岩密度测井
预测方法与电阻率测井或声 波测井相同。右图2条曲线均 较清晰地反映出高异常地层压 力过渡带顶面约在3352.8m， 两种资料所得结果吻合较好。
密度测井受井眼大小影响，在 预测异常地层压力时，其精度和 效果不及电阻率及声波测井。
偏离正常压实趋势线。
→ 绘制研究井的d(dc)指数与深度关系曲线， 可预测过渡带的顶部位置和异常地层压力。
油气田地下地质学
右图为同一口井 的d指数--深度、dc 指数--深度关系曲 线：高异常地层压 力过渡带顶面位置 约在2652m处。
d指数与dc指数曲线对比
由于dc指数消除了钻井液密度的影响， dc指数比d指数 更能清楚地反映出高异常地层压力过渡带的存在。
绪论,第一章 油藏评价
38
3.压力系数
浅表地层中出现异常高压原因：
地层露头的高程差(h)所致
露头高度只需几十米，就可以造成异常高压。
39
4.压深关系方程
不同深度的原始地层压力绘制到直角坐标系中，得到线性
的压深关系曲线。
压深方程： 流体余压p0: 地层流体流到地面 时的剩余压力。
40
5.压深关系方程的应用
（1）判断流体类型：
13
六、油藏工程的发展简史
石油的发现与零星开采：1080年沈括考察发现延长石油 至1859年第一口油井的钻成。
现代石油工业诞生：美国宾西法尼亚州，1859年8月27日
钻成第一口油井，从此，采用旋转钻井技术钻井获取石 油、利用蒸馏法炼制煤油的技术真正实现了工业化。 理论指导下的油气田开发：直到1935年之后，随着流体 取样PVT分析，渗透率测定、物质平衡方程的运用，才
开始了油田整体开发的意识和开发理论。
14
六、油藏工程的发展简史
第一阶段：～1930
零星打井开采，尚未形成整体开发意识(开发理论)，井网密 度与开发理论萌芽。 第二阶段：1930～1940 整体开发理论形成；油藏驱动能量与驱动类型研究，油气
PVT研究，物质平衡方程。
第三阶段：1940～1950 开发理论的进一步发展；注水开发；油水两相渗流理论； 井间干扰问题；不同布井条件下产量计算。
第二章 油田注水开发
第三章 水驱油理论基础
第四章 油气井试井
第五章 油藏动态分析的物质平衡方法
第六章 油藏动态分析的经验方法
2
绪 论
一、油藏工程概念
目前国内外无统一的定义，有三个观点： 观点1：油藏工程是关于油藏描述及动态预测的学科。 观点2：油藏工程是关于合理开发油气田理论和方 法的学科。
第二章 油气藏评价
当仅有一口探井打到含油部分，而未钻遇 油水界面时，可由下式测算油水界面的位置：
Dowc D 100 pi p ws w o
当一口探井打在含油部分，另一口探井打在含水部分 ，两者均未实际钻遇油水界面时，可由下式测算油水界 面的位置：
Dowc
w Dw o Do 100 piw pio
当气顶的体积较小，而又没有注气的情况下，随着采油量的不断 增加，气顶不断膨胀，其膨胀的体积相当于采出原油的体积。 弹性气驱主要是靠气顶（气顶体积小）膨胀能量来驱油开采。弹 性气驱满足：1）有气顶；2）地层压力逐渐下降；3）靠气压驱动。 其开采特征表现为：1）地层压力下降快； 2）产量下降快；3） 气油比不断上升。
w o
第二章
油气藏评价
第二节 油气藏的温度系统
油气藏的温度系统，也是 油气藏评价的重要内容。 它既涉及到储层液体参数 的确定，也是计算油气藏 储量的重要参数。油气藏 的温度系统，是指由不同 探井所测静温与相应埋深 的关系图，也可称为静温 梯度图，如图2-3所示。
油气藏评价
应当指出，油气藏的静温主要受地壳温度的控制，而不受 储层的岩性及其所含流体性质的影响。因此，任何地区油 气藏的静温梯度图，均为一条静温随埋深变化的直线关系， 并由下式表示： T=A+BD （2-7） 式中 T—油气藏不同埋深的静温，℃； A—取决于地面的年平均常温，℃； B—静温梯度，℃/m； D—埋深，m。图 2-3 油藏的静温梯度图 实际资料表明，由于地壳温度受到构造断裂运动及其岩浆 活动的影响，因而，不同地区的静温梯度有所不同。比如， 我国东部地区各油气田的静温梯度约为3.5℃～ 4.5℃/100m。油气田的静温数据一般在探井进行测井和 测压时由附带的温度计测量。
非常规油气藏形成机理及开发关键技术以川西坳陷上三叠统气藏为例
非常规油气藏形成机理
1、川西坳陷上三叠统气藏的成 因和基本特征
川西坳陷上三叠统气藏位于我国四川省西南部，主要包括四川盆地内的多个 坳陷和构造带。这些气藏的形成主要受控于地质历史时期的地质事件、盆地构造 演化、沉积环境等因素。上三叠统气藏以生物气为主，其中以四川盆地内的须家 河组、自流井组和龙潭组为主要储层。这些储层具有低渗透、低孔隙度、非均质 性强等特点，是形成非常规油气藏的重要条件。
（3）沉积作用：沉积环境对储层的质量和分布具有重要影响。在川西坳陷 上三叠统气藏中，不同沉积环境形成的储层具有不同的特征和分布规律。
3、川西坳陷上三叠统气藏的形 成规律和基本特点
川西坳陷上三叠统气藏的形成规律和基本特点主要包括以下几个方面： （1）非常规油气藏形成于晚三叠世，具有较长的成藏期；
结论本次演示以川西坳陷上三叠统气藏为例，探讨了非常规油气藏形成机理 及开发关键技术。
参考内容
非常规油气藏开发的重要性和意 义
非常规油气藏是指那些在传统技术和经济条件下难以开发和利用的石油和天 然气资源。随着全球能源需求的不断增长和石油资源的日益枯竭，非常规油气藏 的开发逐渐成为各国能源战略的重要方向。本次演示将介绍非常规油气藏的形成 机理和开发关键技术，并探讨未来发展方向。
（1）储层低渗透、低孔隙度、非均质性强，导致产能低下和开发难度大；
（2）气藏分布不均一，储量规模小，资源品质差异大； （3）复杂的成藏规律和影响因素增加了预测和评估的难度；
（4）开发过程中涉及到的环境保护和安全生产等问题。
2、川西坳陷上三叠统气藏的开 发关键技术和策略
针对川西坳陷上三叠统气藏开发的难点和挑战，可以采取以下关键技术和策 略：
2、川西坳陷上三叠统气藏的形 成机理和内在因素
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
Pair P
D
Pw
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
一、流体压力
压力梯度Gw：单位深度的压力变化值
Pair P
D
Pw
因此，流体压力也可以写成：
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
二、骨架应力
在某一地层深度处，由岩石固体骨架物质的 重量所产生的压力，称为骨架应力Ps，也称颗粒 压力，或固相压力，或基质压力，计算公式为：
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
五、压力系数
<20
低压地层
地层压力状态分类
=20~40 中等压力地层
(MPa)
=40~60 高压地层
>60
超高压地层
压力系数α定义为实测地层压力与相同深度处的静 水压力的比值，它衡量地层压力偏离静水压力的程 度，计算公式为：
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
五、压力系数
H
深层地层产生异常高压的原因，
D
大多数都与油气聚集有关。
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
五、压力系数
D
深层正常压力地层 深层异常高压力地层
封闭地层异常高压 封闭地层异常低压
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
六、油气藏压力
反映油井自喷能力的大小
余压 P0
油藏压力测点分布
油藏压深关系曲线
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
油藏压力方程的作用
•1 判断流体类型
•2 计算原始地层压力
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
油藏压力方程的作用
•3 判断压力系统
P
D
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
油藏压力方程的作用
•4 判断出油层位
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
D
Pw
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
一、流体压力
压力梯度Gw：单位深度的压力变化值
Pair P
D
Pw
因此，流体压力也可以写成：
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
二、骨架应力
在某一地层深度处，由岩石固体骨架物质的 重量所产生的压力，称为骨架应力Ps，也称颗粒 压力，或固相压力，或基质压力，计算公式为：
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
五、压力系数
<20
低压地层
地层压力状态分类
=20~40 中等压力地层
(MPa)
=40~60 高压地层
>60
超高压地层
压力系数α定义为实测地层压力与相同深度处的静 水压力的比值，它衡量地层压力偏离静水压力的程 度，计算公式为：
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
五、压力系数
H
深层地层产生异常高压的原因，
D
大多数都与油气聚集有关。
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
五、压力系数
D
深层正常压力地层 深层异常高压力地层
封闭地层异常高压 封闭地层异常低压
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
六、油气藏压力
反映油井自喷能力的大小
余压 P0
油藏压力测点分布
油藏压深关系曲线
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
油藏压力方程的作用
•1 判断流体类型
•2 计算原始地层压力
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
油藏压力方程的作用
•3 判断压力系统
P
D
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
油藏压力方程的作用
•4 判断出油层位
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
第3章油气藏
泥质烃源岩随压实的进行,孔隙水不断排出, 含水量逐渐减少,且残留的孔隙水中,很大一 部是以氢键固着在粘土颗粒表面的结构水. 随着压实的继续进行和液态烃的不断生成,孔 隙内的含油饱和度逐渐增高,而含水饱和度则 相应降低. 当含油饱和度达到某个临界值后, 石油即可呈连续油相进行运移. 油相运移的高峰是在中等压实阶段. 在早期 压实阶段油的相对渗透率低,不利于油相运移; 而晚期压实阶段烃源岩的绝对渗透率低,也不 利于油相运移.
－ 在石油大量生成的温度范围内，升高温度对其溶解度的提高只有十分有 限的作用
• 温度<100℃时, 石油的 溶解度很低 • 温度>100℃后,溶解度 开始有较明显增大,但一 般也仅为几至数十ppm • 即使在180℃的高温下, 溶解度也只有数十至数 百ppm • 在更高温度下可望石 油的溶解度会有较快的 增加,但这样的高温已超 过了石油能稳定存在的 临界温度值 两种全石油（1，5）和四种拔顶石油（6，3，2，4） 在水中溶解度随温度的变化(拔顶温度为200℃) （据Price，1976）
强度，产生垂直微裂缝。 Kerogen热演化生成大量液态烃、CH4 等，使生油岩内压 力不断增大，产生微裂缝。
3.运移距离
取决于烃源岩和储集层的接触关系、输导能力。 烃源岩靠近储集层15米左右。 烃源岩的单层厚度并非越厚越好；存在排烃效率最佳的厚度。 烃源岩单层厚度为10--20米（<30m），砂泥岩互层条件下，排 烃效率最好
由于在石油大量生成的同时天然气也在大量生成,而天然气在 油中的溶解度又较大,因此有相当一部分天然气可以溶解在油中被 带出烃源岩. • 气相运移: － 油溶于气，以“气溶”方式运移 要求的条件: 游离气烃的数量远大于液烃的数量; 一定的温压条 件，故只可望出现在成熟阶段的晚期(高成熟期)或以生气为主的烃 源岩中 (Waples, 1985) - 在过成熟阶段, 存在的烃类几乎全为甲烷, 加之烃源岩中的可动 水已极少, 因此气相运移可能是唯一的运移方式
油藏评价
13
中国地质大学（北京）能源学院
油气藏压力、温度系统
油藏的温度系统
由于油藏在常温层以下，其温度随深度的增加而增加。油藏的
温度随埋深的变化情况通常可用地温梯度和地温级度来表示。
地温梯度： 指地层深度每增加100m时，地层温度增高的 度数，单位为℃/100m。 地温级度： 指地温每增加1℃所需增加的深度值，单位 为m/℃。 地温梯度与地温级度互为倒数关系，地温梯度更常用。
保持较高程度
保持较低值 见水较早，数量逐渐增加
井动态
原油采收率
一直生产到高含水
35％～75％
中国地质大学（北京）能源学院
4.气压驱动(gas cap drive)
驱动能量主要是气顶的弹性膨胀或人工注气能量。
形成条件： 1、有气顶；
2、无水驱或弱水驱； 3、 Pi＝ Pb。
驱油机理： 气顶气膨胀—前缘驱替
中国地质大学（北京）能源学院
油气藏压力、温度系统
油藏的压力系统
1、有关地层压力的概念 原始油层压力（Pi）： 指油层未被钻开时，处于原始状 态下的油层压力。 压力系数（ap）：指原始地层压力与同深度静水柱压力之 比值。
中国地质大学（北京）能源学院
油气藏压力、温度系统 地层压力
由上覆岩层（岩石骨架和流体）的重量而产生的压力称为地层压力。 其大小为：
中国地质大学（北京）能源学院
4.气压驱动(gas cap drive)
影响气顶驱动采收率的因素： 1、原始气顶的大小 2、垂向渗透率 3、原油粘度 4、气体的保持程度 5、采油速度 6、倾角
中国地质大学（北京）能源学院
油 藏 压 力 废弃压力
m=3 m=2
m=4
采收率
5、重力驱动(Gravity Drive)
中国地质大学（北京）能源学院
油气藏压力、温度系统
油藏的温度系统
由于油藏在常温层以下，其温度随深度的增加而增加。油藏的
温度随埋深的变化情况通常可用地温梯度和地温级度来表示。
地温梯度： 指地层深度每增加100m时，地层温度增高的 度数，单位为℃/100m。 地温级度： 指地温每增加1℃所需增加的深度值，单位 为m/℃。 地温梯度与地温级度互为倒数关系，地温梯度更常用。
保持较高程度
保持较低值 见水较早，数量逐渐增加
井动态
原油采收率
一直生产到高含水
35％～75％
中国地质大学（北京）能源学院
4.气压驱动(gas cap drive)
驱动能量主要是气顶的弹性膨胀或人工注气能量。
形成条件： 1、有气顶；
2、无水驱或弱水驱； 3、 Pi＝ Pb。
驱油机理： 气顶气膨胀—前缘驱替
中国地质大学（北京）能源学院
油气藏压力、温度系统
油藏的压力系统
1、有关地层压力的概念 原始油层压力（Pi）： 指油层未被钻开时，处于原始状 态下的油层压力。 压力系数（ap）：指原始地层压力与同深度静水柱压力之 比值。
中国地质大学（北京）能源学院
油气藏压力、温度系统 地层压力
由上覆岩层（岩石骨架和流体）的重量而产生的压力称为地层压力。 其大小为：
中国地质大学（北京）能源学院
4.气压驱动(gas cap drive)
影响气顶驱动采收率的因素： 1、原始气顶的大小 2、垂向渗透率 3、原油粘度 4、气体的保持程度 5、采油速度 6、倾角
中国地质大学（北京）能源学院
油 藏 压 力 废弃压力
m=3 m=2
m=4
采收率
5、重力驱动(Gravity Drive)
- 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)。
4474.4-4600.0 2000.4.12-5.4 4446.96 -1819.49 54.80
57.76
窿103井
K1g13~K1g12
4538.0-4646.0
2000.12.2812.29
4515.47 -1985.32 50.95
58.83
窿104井
K1g14
4202.0-4220.8
2001.10.1010.15
Dowc
=
D + 100( pi - pws )
rw - ro
12
2-1 油气藏的压力、温度系统
o 一、油气藏的压力系统
2.压力系数 确定不同层位的油水界面位置： （3）当一口探井打在含油部分，另一口探井打在
含水部分，两者均未实际钻遇油水界面时，可由下式测 算油水界面的位置：
Dowc
=
(r w Dw
对青西油田15口井29个测试的静温数据进行统计分 析，静温数据数学表达式为：
T = 77.51-0.0269*H 青西油田的地温梯度为2.69℃/100m，属于低温的 范畴。地温梯度偏低，与我国西部地区总体地温梯度一 致。
21
油藏温度、压力系统
2300 2 32 5
25 270 0 2 6 75 2 65 0
油气藏压力和温度的初始值与油藏埋深有关。
5
2-1 油气藏的压力、温度系统
o 一、油气藏的压力系统
1.压力梯度图（曲线） 油气藏中不同部
位探井的原始地层压 力与埋深的关系曲 线，表示为：
Pi = a + GD × D
6
2-1 油气藏的压力、温度系统
o 一、油气藏的压力系统
1.压力梯度图（曲线） Pi = a + GD × D
8
2-1 油气藏的压力、温度系统
o 一、油气藏的压力系统
1.压力梯度图（曲线）
用途：
（1）通过压力梯度 的大小判断地层液体类 型，并确定地层的液体 密度；
（2）由压力梯度图 的直线交汇法，所得到 的油气和油水界面的位 置。
Pi = a + GD × D
9
2-1 油气藏的压力、温度系统
o 一、油气藏的压力系统
油藏一般都在某些地点与与其外围的水体 相连通，构成一个完整的水动力学系统。但由 于各种原因（如油水边界处有高粘度稠油或这 一带出现低渗透遮挡），这种水动力学上的联 系，往往是局部的或相对微弱的。
2
窿8
Z1
-1000
3-2
3-1
层
ห้องสมุดไป่ตู้位:
k1
g
1
2～
k
1
g
1 1
2-2
3-2
海拔:-1558.88～-1650.28 2-1
-
ro Do ) -100( piw
rw - ro
-
) pio
13
2-1 油气藏的压力、温度系统
o 二、油气藏的温度系统
油藏的温度来自地球的温度场，即由温度很高热能 极大的地心热源向四周散热而形成的一个温度场。地球 的温度场可以看成是一个稳定不变的温度场。
油藏的温度与其埋深和地温梯度有关。 影响地温梯度的因素比较复杂，主要受岩石（主要 是其导热率）和局部地区地质条件的影响，在地球各处 不是常数。
（℃）
计算 误 温度 差 （℃） （%）
K1g22
4300.404352.20
2461.27
2001.6.277.21
4273.05
-1811
120.00 126.2 5.2
柳 104
K1g32~K1g31
4202.04255.0
2461.27
2001.7.218.4
4172.24
-1710
117.70 123.5 4.9
窿101井
K1g12 K1g21~K1g13
4589.0-4601.0 1999.4.19-4.25 4569.64 -1990.98 59.14 4280.5-4462.0 1999.4.25-5.7 4153.46 -1574.80 58.37
58.86 56.18
窿102井
K1g21~K1g14
-1000
②
3-2
④
2-2
2-2 1-4
1 -4
层
位:
K
1g
2
2～
K
1g
1 2
海 拔:- 19 89 .7～-2 15 2. 2
水:6 7. 5( m 3)含 水10 0%
矿化度:51844,NaHco3
⑤
3-2
⑨
3-2
2-2
2-2
1-2
1-4
1-4
⑩
3-2 2 -2
1-4
0-4
0-4 0-3
1 -2 0-4
1-4
2-2
1-3
层 位: k 1g 11
1-4
海 拔: - 1 67 1. 4 8～ -1 70 6 . 5 8
1-2
油:抽1 8 0 0
1-1
1-2
层 位:k 1g 11
0-4
海 拔: - 1 72 4. 6 8～ -1 75 4 . 2 8
-2000
油: 1 8. 4 (t / q)
0-4
抽1 8 0 0
2499.83
2001.9.3010.8
4313.95
-1814
132.00
126.3
4.3
4181.04236.0
2499.83
2001.10.12 -10.20
4078.44
-1578
122.00
119.9
1.6
窿8
K1g04
4348.44374.0
2498.02
2002.3.294.9
4261.24
柳沟庄区块 P = 43.48 - 0.00748*H 窿101区块 P = 46.02 - 0.00645*H 窿6区块 P = 44.9 - 0.00688*H
18
青西油田试油测试的静温数据表
井 号
层位
井段（m）
补心海 拔（m）
测试日期 （a.m.d）
压力计 下入深 度（m)
下深海 拔（m)
实测温度
25 50
250 0
2500
2 450 2 47 5
2 425
2 40 0
P=0.00748*H+43.481
-1763
130.00
124.9
3.8
青西油田海拔深度与地层温度关系图
100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 0
-500
T= 77.51-0.0269*H
海拔深度（米）
-1000
-1500
-2000
-2500
地层温度（℃）
2-1 油气藏的压力、温度系统
o 三、油气藏的压力、温度系统实例
油:4 .6 7( t/ d)含 水 83 %
-3000
图例
2-1
④
层位注记 Ⅰ+Ⅱ类油层 Ⅲ类油层 水层 试油井段 断层编号
3
第二章 油气藏评价
o 油气藏评价的内容 油气藏评价的内容应该包括：油气藏的构
造和油层的分布、油气藏中流体和储层物性、 油气藏的压力系统和温度系统、油气藏的驱动 类型、以及油气藏的储量分类分级和采收率 （储量）的计算方法等。
式中 Pi —原始地层压力，MPa； a —关闭后的井口静压，MPa； GD —井筒内静止液体压力梯度，MPa /m； D —埋深，m。
井筒内的液体静止梯度，由下式表示： GD =d Pi /dD=0.01ρ ρ—井筒内的静止液体密度，g/cm3；
7
2-1 油气藏的压力、温度系统
o 一、油气藏的压力系统
K1z
4106.04126.40
2461.27
2001.8.48.16
4080.14
-1618
114.00 121.0 6.1
柳6 K1g21~K1g14
4377.04519.0
2562.59
2001.3.33.11
4342.63
-1780
122.22 125.3 2.5
K1g11 窿7
K1g12
4349.804401.0
大于1.2为异 常高压；小于 0.8为异常低
压。
10
2-1 油气藏的压力、温度系统
o 一、油气藏的压力系统
2.压力系数
ho
=
pi p ws
=
1+
ççèæ
rw - ro rw
÷÷øöçèæ
Dowc D
D
÷ö ø
对于一个具有多层油水系统的油田，由于不同层 位的边底水矿化度比较接近，地层水的密度也基本相 同，因而，各油层可以形成统一的静水压力梯度 (hydrostatic gradient)线，并用于确定不同层位的油 水界面位置。含油部分的压力梯度线，若偏离静水压力 梯度线愈大，即两直线的夹角愈大，则表明油藏的含油 高度愈大。
2.压力系数
在很多情况下，油气藏不但与周围的广大的水体相 连通，而且常常还有补给来源，油藏内部的流体处于静 止状态，因而油藏内流体的压力等于或相当于其埋深的 静水柱压力，二者的比值在0.9~1.1之间。
原始地层压力与静水柱压力之比称为压力系数。
异常高压：新疆独山子、 胜利油田沙三段、和川
南二叠系等。
层
位:
K
1g
1 3
海 拔: -1 85 8～- 19 33