油田开发地质学地层温度与压力

◆ 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
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
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
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。
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。
含油气区内，地层压力被称为油层压力或气层压力。
5、压力系数
--实测地层压力(pf)与同一地层深度 静水压力(pH)的比值。 ★
p
pf pH
6、压力梯度--每增加单位深度所增加的压力，单位Pa/m。
如：上覆岩层压力梯度、静水压力梯度
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
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
பைடு நூலகம்
PH--静水压力，Pa； ρW--水的密度，kg/m3； H--静水柱高度，m；
⑵ 压力梯度法--具有统一水动力系统的油气藏，其压力 梯度值为常数--即地层压力与油气层埋深呈直线关系。
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。
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
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。
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。
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
★ 勘探和开发中，把油层中流体所承受的所有压力统称 为油层压力。一般情况下，油层压力与地静压力关系不大
第一节 地层压力
二、原始油层压力研究
1、原始油层压力及其分布 2、原始油层压力的确定方法 3、原始油层压力等压图的编制与应用
1、原始油层压力及其分布
原始油层压力--油层在未被打开之前所具有的压力。★ 通常将第一口探井或第一批探井测得的油层压力 近似代表原始油层压力。
7、地层压力的来源
地层压力由多种因素形成，但主要有2个来源：
● 地层孔隙空间内地层水重量产生的水柱压力--静水压力
● 上覆岩层重量产生的岩石压力--地静压力：
※ 地层封闭条件下：地静 压力由组成岩石的颗粒质 点和岩石孔隙中的流体共 同承担。
※ 地层与地表连通时： 地静压力仅由岩石颗粒 质点承担，静水压力与 地静压力无关。