油藏开发动态分析方法

物质平衡方程通式
N
N p Bo Rp Rs Bg We Bw Wi Bw WpBw
Bo Boi
Rsi Rs
Bg
m Boi
Bg Bgi Bgi
1
m
Swi Soi
Cw
1 Soi
Cp
Boi P
由于： Bti Boi
Bt Bo Rsi Rs Bg
N
N p Bt Rp Rsi Bg We Bw Wi Bw WpBw
数值模拟方法
数值模拟方法的应用步骤
四、历史拟合
(一)历史拟合指标：产量和注水量作为工作制度参与模 拟计算，而含水、见水层位、井底流压、平均油层压力 等作为拟合指标。 (二)参数的不确定性与调参原则： 确定性参数：孔隙度、有效厚度、岩石压缩系数、初始 压力和流体分布、油气水PVT性质 不确定性参数：渗透率、相对渗透率 (三)历史拟合质量评价：拟合速度、拟合精度
Bt
Bti
m Boi
Bg Bgi Bgi
1 m
Swi Soi
Cw
1 Soi
C p BoiP
物质平衡方法
物质平衡方程的应用：
驱油能量分析 计算地质储量
计算水侵量
动态预测
物质平衡方法的局限性：
生产数据 压力数据 与压力有关的参数
影响计算精度
数值模拟方法
数值模拟方法的基本过程
①建立数学模型，通过质量和能量守恒方程建立 起描述油藏流体质量传递(渗流)和能量传递的微 分方程(组)，并根据所研究的具体问题，建立相 应的初始和边界条件。
⒈原油田开发设计与实际开采情况出入较大，采油 速度达不到设计要求，开发过程中出现了许多未预 料到的问题，需要对开发设计进行调整和改动。
⒉ 国民经济发展要求油田提高采油速度，增加原油 产量，采取提高注采强度或加密井网等。
⒊ 改善开发效果，延长稳产期或减缓油田产量递减， 这种调整是大量的、经常性的。
⒋ 改变开发方式，提高油田最终采收率，如由依靠 天然能量开采方式调整为人工注水、注气或转换为 三次采油开采技术。
原油体积变化(DVO) ＋气体体积变化(DVG) ＋孔隙体积变化(DVR) ＋水体积变化(DVW) ＝0
综合驱动油藏剖面示意图
(1)油藏压力为P时原油体积的变化
DVO NBoi N N p Bo
(2)油藏压力为P时气体体积的变化
DVG
mNB oi
mNB
oi
Bgi
NRsi N p Rp
lg
1 fw
1
A3
B3 N p
经验统计方法
水驱曲线
（1）预测油田生 产过程中的含水率、 产油量、产水量、 累积产油量以及采 出程度等与开发时 间的关系；
（2）预测油藏最 终采收率。
物质平衡方法
基本原理：将油藏看成容器，油藏开发到某一时
刻，采出的流体量加上地下剩余的储 存量，等于流体的原始储量加上注入 和侵入的流体量。
②建立数值模型，将数学模型通过差分转化成动 态参量分布关系的方程组。
数值模拟方法的基本过程
③建立计算机模型，将数值模型计算机程序化。 油藏数值模拟所形成的数值模型是一个高阶的代 数方程组，只有依靠计算机才能进行求解，目前 数值模拟所建立的计算机模型都已形成了商用性 的软件，包括标准化的图形或数据输入、输出和 数值解法等。
第四章 油藏开发动态分析方法
油 田
试井分析方法
动 态
物质平衡方法
分 经验统计方法 析
方 数值模拟方法
法
渗流力学 方法
试井分析方法
试井：以渗流力学为基础，以各种测试仪表为手段，
通过对油井、气井或水井生产动态的测试来研究油、 气、水层和测试井的各种物理参数、生产能力以及 油、气、水层之间的连通关系的方法。
油田开发调整
❖ 油田开发调整的原因
（1）初期的井网比较稀； （2）初期的方案主要以主力油层为对象； （3）油藏的开发状况不断的随时间而变化，开发的 条件也在发生变化。
❖ 油田开发调整的原则
（1）满足国民经济发展的要求； （2）充分而合理地利用天然资源； （3）具有较好的经济效益。
油田开发调整
❖ 油田开发调整的任务
第四章 油藏开发动态分析方法
油田动态分析的目的：
认识油田开采过程中开发指标的变化规律 检验开发方案的合理性 完善开发方案或对原方案进行调整
获得较 好的开 发效果
第四章 油藏开发动态分析方法
动态分析的主要内容：
①通过油田生产实际情况不断加深对油藏的认识， 核实和补充各项基础资料，进一步落实地质储量； ②分析分区及分层的油气水饱和度和压力分布规律； ③分析影响油藏最终采收率的各种因素； ④预测油藏动态，提出进一步提高油藏开发效果的 合理措施。
(5)改变采油方式，对自喷能力低的井转化为机械采 油方式，通过提高排液量来减缓产量递减。
油田开发调整
2、井网层系调整 (1)钻加密调整井 (2)注水方式调整
补充开发井 层系调整井 加密调整井 更新调整井
(3)层系调整 细分开发层系
层系再组合
在进行层系调整时，仍然遵循开发设计中的原则。
油田开发调整
测试目的
流体性质
地层类型
井类型
资料处理方法
常规试井分析方法 现代试井分析方法
试井分析方法
试井资料的处理方法
(1)常规试井分析方法
优点：起步早，发展完善，且简单易用； 缺点：①以分析中、晚期资料为主，要求测试
时间长； ②实测井底压力和对应时间在半对数坐 标系中出现直线段，直线段的起点难以 确定； ③难以分析早期资料，不能取得井筒附 近的信息。
④油藏数值模拟的应用，利用计算机模型研究和 解决具体的油气田开发问题。
数值模拟方法的应用步骤
一、拟定油藏模拟计划
⒈首先明确油藏模拟研究的目的和所要取得的主要 技术指标。 ⒉通过对油藏渗流机理的分析来选择油藏模拟器 （主要考虑问题：孔隙介质、油藏流体类型）。 ⒊油田开发方式。 ⒋制定出相应的模拟策略，确定采用油藏整体模拟 还是部分模拟。
D 1 dQ dQ kQn Q dt dN p
D ——产量递减率； n ——递减指数； k ——比例常数；
n
D D0
Q Q0
递减率定义示意图
2、产量递减规律分类
在油气田开发的整个递减阶段，其递减类型并不是一成 不变的。 递减阶段的初期 三种递减类型比较接近，指数递减 递减阶段的中期 双曲递减 递减阶段的后期 调和递减
数值模拟方法
数值模拟方法的应用步骤
五、动态预测
开发初期的油田：通过模拟计算不同开发层系、井 网密度、注采系统、采油速度等对开发效果的影响， 确定最优开发方案； 老油田：基于现有井网层系的油田开发动态评价和 开发调整方案优选。
油田开发调整
油田开发调整：
油田开发过程中地下状况始终在不断变 化，为了改善油田的开发效果，适应地下 变化的状况，必须不断地对油层施加人为 作用，各种人为作用的统称。
经验统计方法
经验方法来源于对生产规律的分析与总结。它要求 系统观察油藏生产动态，详细收集生产数据，通过分 析来研究油田生产规律，主要是产量、压力和含水等 指标的变化规律。
一、油田产量递减规律及其应用 油气田开发的三个阶段
产量上升阶段
产量稳定阶段 产量递减阶段
油田产量变化曲线
1、递减率 单位时间的产量变化率，或单位时间 内产量递减的百分数。
数值模拟方法
数值模拟方法的应用步骤
三、建立油藏模拟模型
（一）确定模拟区：整个油藏 、一个井组、一口井。 （二）建立模拟网格系统：平面网格的方向、密度以及 纵向模拟网格层数。 （三）网格赋值：地质静态数据、动态数据，并对断层 和模拟边界进行归位处理。 （四）基础资料预处理：对所收集到的各种资料的完整 性、可靠性、准确性和代表性应进行必要地分析研究， 同时考虑是否需要补充，并根据模拟器的要求进行必要 的预处理。
油田开发调整
❖ 油田开发调整的内容
1. 立足现有井网层系的综合调整，主要为各 种工艺措施调整；
(1)分层注水、分层采油；
(2)采取水井调剖、油井堵水措施；
(3)采取压裂、酸化等油层改造措施,提高较差油层的 吸水能力和产油能力；
(4)改变油水井的工作制度(包括关井)，调整注采压 差，以改变液流采方式
人工注水、注气开发方式 三次采油开发方式
油田开发调整
❖ 油田开发调整方案的编写
1. 油田的概况 位置，地下，地面位置。油藏的 概况，层系，储量，油水性质孔隙度、渗透率 分布。 2. 开发简历 开发阶段描述，分天然能量，低、 中、高、特高含水阶段。每个阶段的生产指标， 以及采取的相应的主要对策。
地层类型
井类型
资料处理方法
试井分析方法
常用的不稳定试井方法
1.评价本井控制地层特性的试井方法
a. 压力降落试井 b. 压力恢复试井 c. 变产量试井 d. 中途测试（DST试井）
2.确定两井之间的连通性
e. 干扰试井 f. 脉冲试井
试井分析方法 试井的分类
测试目的 流体性质 地层类型
油井试井 气井试井 水井试井 多相试井
数值模拟方法
数值模拟方法的应用步骤
二、基础资料准备
(一)地质静态资料
⒈油层静态资料：油藏构造特征、顶面深度、砂层厚度、 有效厚度、有效渗透率、有效孔隙度、原始地层压力和初 始含水饱和度等，测井和岩心分析资料。 ⒉油层流体性质资料：体积系数、溶解气油比、流体粘度 等及其与压力变化之间的关系，相平衡计算数据以及岩石 和流体的热物性资料等。 ⒊特殊岩心分析资料：相对渗透率、毛管压力等。
Kh
应用
①已知斜率可求地层流动系数 Kh/μ和渗透率K；
压降分析半对数曲线
②在半对数直线段取一点，已知时间和对应压力 可求表皮系数S。
试井资料的处理方法
(2)现代试井分析方法
要得到成功的试井解释，测试前必须依据试井目 的做出切实可行的试井设计，测试时按照设计要求 测得齐全、准确、可靠的产量和压力数据，要有准 确可靠的基础数据,采用先进的解释方法和解释软件 ，此外还需要试井解释者的丰富经验。
主要用途：
根据开发过程中的实际生产动态资料和必 要的油气水分析资料预测各种驱动类型油气田 的地质储量、油气开采速度、油藏压力变化、 天然水侵量和油气采收率等。
物质平衡方法
基本假设条件：
①油气水三相之间在任一压力下均能瞬间达到平衡； ②油藏温度在开发过程中保持不变，油藏动态仅与 压力有关。
根据物质平衡的基本原理
试井分析方法
油井压力恢复的基本公式——Horner分析方
法弹性不稳定渗流基本方程
迭加原理
关井后井底压 力变化规律
Pw t
Pi
2.121
103
qB
Kh
lg
tp
t t
斜率 m 2.121 103 qB
Kh
Horner曲线
试井分析方法
油井压力降落的基本公式
直线的斜率为：
m 2.121 103 qB
N Np
Rs Bg
(3)油藏压力为P时孔隙体积的变化
DVR Vp VpC pP Vp VpC pP
(4)油藏压力为P时水体积的变化
DVW Vp Swi Vp Swi We Bw Wi Bw W p Bw Vp SwiCwP
We Bw Wi Bw W p Bw Vp SwiCwP
2、水驱曲线
（1）水油比（WOR）与累积产油量（Np）及其与采出
程度（Ro）的关系式
WOR Qw Qo
lgWOR A1 B1 N p
（2）累积产水量（Wp）与累积产油量（Np）及其与采 出程度（Ro）的关系式
lg(W p C ) A2 B2 N p
（3） 油田含水率(fw)与累积产油量(Np)的关系式
试井资料的用途
(1) 确定油层参数； (2) 研究油井不完善程度及判断增产措施效果； (3) 推算原始地层压力或平均地层压力； (4) 确定油层边界性质； (5) 估算油藏地质储量和可采储量； (6) 探测井间连通状况。
试井分析方法
测试目的 流体性质
试井的分类
稳定试井
产能试井 等时试井 不稳定试井修正等时试井
3、产量递减规律的应用 应用产量递减规律可以预测未来的产量指标
和可采储量。
二、水驱特征曲线分析
注水或天然水侵油田的开发，在无水采油期结束 后，油田将长期处于含水期的开采，且采水率将逐 步上升，这是影响油田稳产的重要因素。
1、 水驱油田含水采油期的划分
(1) 无水采油期：含水率<2%。 (2) 低含水采油期：含水率2%～20%。 (3) 中含水采油期：含水率20%～75%。 (4) 高含水采油期：含水率75%～90%。 (5) 特高含水采油期：含水率>90%。
井类型
资料处理方法
试井分析方法 试井的分类
测试目的
流体性质 地层类型 井类型
均质油藏试井 多孔介质油藏试井 双渗介质油藏试井 复合油藏试井
资料处理方法
试井分析方法 试井的分类
测试目的
流体性质
地层类型 垂直井试井
井类型
水平井试井 压裂井试井
资料处理方法分支井试井∙∙∙∙∙∙
试井分析方法 试井的分类