西南石油大学油藏工程考试复习.docx
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西南石油大学油藏工程考试复习
第一章
圈闭:
能够阻止油气继续运移、并能遮挡油气,使其聚集起来的地质构造。
特殊地下储油容器
构成要素:
储集层、盖层、遮挡物
盖层:
阻止油气向上运移
遮挡物:
阻止油气侧向运移
储集层岩石有:
碎屑岩、结晶岩;孔隙度大、渗透率高;盖层:
孔隙小、渗透率低
圈闭参数:
溢出点、闭合高度、闭合面积
圈闭容积:
Vct=Ath(1-swc)
油藏:
单一圈闭中的油气聚集
油藏参数:
油水界面、油柱高度(ho)、含油面积(Ao)
油藏容积:
Vc=Aoh(1-swc)
圈闭充满系数
Vc
=0~1
Vct
>0油气聚集,油气藏形成
=1圈闭充满,油气外溢,上倾方向聚集形成油藏
>0圈闭有油,下倾方向来油,可能有油气聚集形成油藏油气的重力分异,差异聚集作用
勘探油气:
圈闭论、源控理论
圈闭理论:
圈闭、油藏;源控理论:
油源、油藏
源控理论:
油源、油藏
油气藏条件:
地质条件:
生,储,盖,圈,运,保。
经过初运移和二次运移生油岩:
富含有机质的暗色致密岩石
运移:
源岩圈闭
储层:
有一定孔渗性质的岩石
盖层:
弱渗透性质的岩石
圈闭:
油气聚集场所
保存条件:
油藏形成后不遭受破坏
油气藏力学条件:
统一的油水界面;统一的压力系统(任一点的实测压力满足同一个方程
,任一点的折算压力都相等)
岩石性质(储层):
岩浆岩,变质岩,沉积岩(碎屑岩(砂岩、生物灰岩)、结晶岩(碳酸盐岩))
圈闭类型:
构造圈闭(背斜、断层遮挡),岩性圈闭(透镜体),地层圈闭(地层不整合、潜山、地层超覆)
构造圈闭:
因地应力变化导致的构造运动而形成的圈闭类型。
岩性圈闭:
因储集层周围的岩性变化而形成的圈闭。
地层圈闭:
因地层超覆、沉积间断或风化剥蚀等因素形成的圈闭。
孔隙类型(孔、缝、洞):
单一(孔)介质就是岩石中只有一种孔隙;双重(孔)介质为岩石中有二种孔隙;三重(孔)介质为岩石中有三种孔隙矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
流体性质:
气(干气,湿气、凝析气)、油(轻质油、中质油、重质油)
接触关系:
边水、底水
ho>h层状油藏;ho 油藏命名原则: 孔隙、岩性、圈闭、接触关系、流体地质储量: 特定地质构造中所聚集的油气数量 可采储量: 在目前技术经济条件下,可以采出的地质储量采收率: 可采储量与地质储量的比值 静态地质储量: 用静态地质参数所计算的储量,常用容积法计算动态地质储量: 用动态生产数据所计算的储量,动用储量动用程度: 动态地质储量与静态地质储量的比值 油藏容积Vci=Aoh(1-swc);油藏油体积Voi=Vci=Aoh(1-swc); Voi Aoh(1swc) 油藏储量(地面体积)N Boi Boi 溶解气储量 Aoh(1swc)Rsi Gs Boi 储量计算参数: Ao,h—地质参数;,swc—岩心分析;os,Boi,Rsi—PVT 实验聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 PVT实验 储量级别: 潜在资源量、远景资源量、预测储量(含油边界不确定)、控制储量(含油边界基本确定)、探明储量(含油边界完全确定)、开发储量(油 藏情况完全掌握)。 (可信度逐渐提高)残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 N 储量丰度: 单位含油面积上的石油地质储量Ω o Ao 单储系数: 单位体积中的石油地质储量 N (1swc)os o Boi Vb 气藏储量GAgh(1swc)TscZsc pi psc TiZi 第二章 天然气: 烃类为主,含少量非烃物质的气体;包括自由气和溶解气两种形态的天然气。 天然气的色、味来自于非烃物质。 特征组分为甲烷。 组分常用色谱仪 测量。 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 偏差因子: 真实气体偏离理想气体的程度pV=ZnRT可以通过Standing-Katz图版确定、实验测定特定体系彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 偏差因子的定义: pT pprTpr 拟对比压力ppc拟对比温度Tpc;Ppc,Tpc为拟临界压力、拟临界 温度 拟临界压力ppcxjpcj 天然气的相对密度g: 标准状态下,天然气的密度与空气密度的比值,相对密度计测定g 天然气全部由CH4组成,则相对密度最小,为 0.55,;若气体全部由C3H8 组成,则气体的相对密度最大,为 1.52,g =0.55~1.52 ;溶解气 g >1.0 謀荞抟箧飆 鐸怼类蒋薔。 天然气的体积系数: 地层条件下天然气的体积与等质量的天然气在地面标准 条件下的体积的比值 Bg Vg psc ZT psc Vgs ZscTsc p p 随压力的升高而 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 降低,温度的升高而升高。 压缩系数: 恒温条件下,单位压力的体积变化率cg Vg 1 Z , Vgp p Zp 粘度: 用细管粘度计进行测量 原油以烃类为主,含少量非烃物质的液体;原油的色、味来自于非烃物质地面取样进行常规物性分析;井下取样进行高压物性分析 相对密度o os~os,o小于0.85为轻质油,大于0.85 小于0.95为中质 ws 油,大于0.95为重质油。 API相对密度 141.5 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 o 131.5 API 泡点压力: 原油开始脱出气体的压力;饱和压力通过实验测定 (PVT筒) 体积系数: 某个地层压力条件下原油的体积与地面脱气原油体积的比值。 Bo Vo Vos 原油两相体积系数: 某个地层压力下的原油体积和脱出气体体积之和 地面 os 1.0; oob;Boi t si B 1.0 <1+R Bt Vo Vg Vos 地面Bos 1.0;1.0 ;Boi 收缩率: 原油体积的收缩百分数 s Boi 1,s大于1.5为高收缩,小于为低 Boi 收缩 溶解气油比: 某个地层压力下原油溶解的气体体积与地面脱气原油体积的比 Vgs 值Rs Vos 溶解气油比: 某个地层压力下原油溶解的气 体体积与地面脱气原油体积的比值Rs BtBo(RsiRs)Bg Vgs Vos 地层原油密度o (osgsRs)/Bo;泡点密度 ob(os gsRsb)/Bob < < ob oos 压缩系数: 单位压力的体积变化率, Vo dBo do co Bodp odp Vop Bo Boi[1co(ppi)] o oi[1co(ppi)] 粘度测量常用旋转粘度计,多数情况用落球粘度计 粘温曲线 相图: P36 粘压曲线 地层水包括原生水和外来水。 地层水矿物质组成: 阳离子(Na+,K+,Mg2+,Ca2+),阴离子(Cl-,HCO3-,SO42-,CO32-)鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 Cl-是地层水的特征矿物质组分 矿化度: 地层水的矿物质含量 总矿化度: 所有矿物质在地层水中的浓度 水型Na2SO4MgCl2NaHCO3CaCl2,Na2SO4陆地环境的地表水,NaHCO3陆地环境的地下水,MgCl2海洋环境的地表水,CaCl2海洋环境的地下水籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 第三章油气藏岩石 岩石体积: 骨架体积Vs、孔隙体积Vp、外观体积Vb。 Vp+Vs=Vb,任意两个用油测和气测。 孔隙度: 分为有效孔隙度和有效孔隙度。 孔隙度通常指有效孔隙度,反映了岩石的孔隙发育程度。 体积孔隙度: 岩石的孔隙体积与岩石外观体积的比值。 面积孔隙度: 岩石的孔隙面积与岩石的总面积的比值。 线孔隙度: 孔隙线段长度与线段总长度的比值。 有效孔隙度: 岩石的有效孔隙(包括部分连通孔隙)与岩石的外观体积的比 值。 影响孔隙度大小因素: 排列方式(立方体排列47.64%疏松排列;菱面体排 列25.95%紧凑排列);粒度分布;应力作用(压实变形,颗粒大小不变,排列方式变化;压缩变形,排列方式不变,颗粒大小变化)。 預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 压实阶段,压缩阶段(岩石的剩余孔隙度),压熔阶段 压实阶段 压缩阶段(岩石的剩余孔隙度) 压熔阶段 孔隙度分级: >30%特高;=20~30%高;=10~20%中等;=1~10%低; <1%特低渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 压实率: 岩石孔隙度的损失率,反映岩石骨架颗粒排列方式的致密程度。 孔隙度校正在矿场上一般称做压实校正,实验室中岩心的应力作用过程不是压实作用,而是压缩作用。 疏松介质的压实变形是不可逆的,而致密介质的压缩变形是可逆的。 铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 统计方法: 平均孔隙度,非均质程度V,算术平均;几何平均;调和平均 方法 孔隙度发育的均匀程度要用孔隙度分布的变异系数来进行衡量。 V=0~1 反映均匀程度: 极差aimaxmin,高均比aamax 均质性V=0完全均质;V=0~0.3弱非均质;V=0.3~0.7中等非均质;V=0.7~1 强非均质;V>1.0超强非均质擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 渗透率: 岩石允许流体通过的能力,qkAp L 孔隙度是岩石最重要的物性参数之一;渗透率是第二个最重要的物性参数Darcy渗流为流量和压力梯度之间满足线性关系。 测量方法: 液测和气测。 渗透率的两个影响因素: 孔隙度和平均孔径迂曲度: 流体在岩心中流过的实际距离与岩心外观长度的比值。 (毛管束模型)Kozeny-Carman方程 k r2 k ;k 2r 82,可知 k k r 渗透率划分地层: k>1000mD特高;k=1000~100高;k=100~10中等;k=10~1 低;k<1特低贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 (kj k)2 =0~1 渗透率标准差标准差 ;变异系数Vk n k 均质性Vk=0完全均质;Vk=0~0.3弱非均质;Vk=0.3~0.7中等非均质;Vk=0.7~1 强非均质;Vk>1.0超强非均质坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 渗透率极差kai kmax kmin;单层突进系数kaa kmax k,越大,非均质性越强 矿场上常用变异系数来评价油藏的非均质程度。 各向异性: 地层岩石的渗透率在各个方向上的数值都不相等的性质,即渗透率在各个方向上取值不同。 对于各向异性程度的评价,求出3个方向主值的平均值。 蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 双重各向异性: 同一个方向上,岩石具有两个渗透率。 均质油藏: 孔隙度不随空间位置而发生改变 f(x,y,z);非均质油藏: 孔隙度 随空间位置而发生改变 =f(x,y,z)買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 各向同性xy z各向异性 xkykz k=k=k k 毛管压力: 弯液面两侧的油水相压力差 润湿滞后: 排驱压力: 非湿相流体开始进入岩石的最小压力,反映开始进入岩石的难易程度。 饱和度中值压力: 毛管压力曲线上饱和度50%时所对应的毛管压力,反映进入岩石的平均难易程度。 最小湿相饱和度: 当毛管压力达到预先设定 的最大值时,非湿相流体无法驱替走的流体饱和 度。 矿场上通过该值计算油气藏的储量计算。 綾 镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 转折压力: 低斜直线段主体孔隙特征 ,高 斜直线段微孔隙特征 ,反映非湿相流倾角: 研 究储集性能。 参数: 斜率和截距,低斜直线在 Sw=1 直线的截距为排驱压力,β 为倾角的正切,越大表明岩石的孔隙分布越不均匀, β用单位饱和度的毛管压力 变化值来衡量。 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 毛管压力曲线还有一个表皮效应段,是由于岩心的不光滑导致。 另外一个一 个重要用途就是计算岩石的孔隙分布。 毛管压力转换过程知道 2 labcoslab ; 2rescosres ;klab labrlab2 ;kres resrres2 ; pclab rlab pcres 82 82 rres rlab klab rres kres pcrespclab rescosres klab→pcrespclab labcoslab kres 毛管压力曲线的测定方法: 半渗隔板法, 离心法, 压汞法。 相对渗透率: 当两相或多相流体同时在地层中流 动时,岩石允许某一相流体的通过能力。 绝对渗透率: 单相流体测量的岩石渗透率 krwkw ;kroko k k 1.端点饱和度 驱油效率Ed1swcsor 1swc 共渗区: 1-swc -s or,判断岩石的亲水亲油性 Ifswcor ,否则 o.wet >s w.wet 2.等渗点饱和度swx 3.等渗点相渗kro+krw<1.0 4.端点相渗 左端点swc;krw=0;kro=1.0 右端点sor;kro=0;krw=krw(sor) krw(sor)越大,水相渗流能力越强,岩石亲水特性越弱 曲线影响因素: 影响相渗曲线的主要因素是岩石的毛管压力,而影响毛管压 力的主要因素是流体的界面张力、孔隙度、润湿角的大小。 张力越小,孔隙度越大,润湿角越大,毛管压力的数值越小,两相的渗流能力越强,束缚水和残余油饱和度越小,两相共渗区就会越大猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 岩石压缩系数: 单位压差下岩石孔隙的体积变化 dVp cpcs; Vpdp1 dVs 3(1-2) 固体骨架压缩系数cs Es Vsds 弹性模量越大,物体就越硬。 Hall图版数值太高;与岩性无关;逻辑反转。 2.587104 cp0.4358 第四章 油气藏压力是油藏能量的重要标志,工程破坏的主要原因。 表压: 压力表直接测量的压力数值。 绝对压力: 流体本身具有的实际压力。 流体压力: 某一深度D处,由岩石孔隙中流体的重量产生的压力 pwpairwgD 压力梯度: 单位深度的压力变化值 骨架应力: 某一深度D处,由岩石固体骨架的重量产生的压力。 有颗粒压 力、基质压力、固相压力pspairsgD 上覆压力: 某一深度D处,由上覆岩石的固体骨架和孔隙中流体的总重量 所产生的压力。 p p gD。 w < r < s,p p(1 )p锹籁饗迳琐筆襖鸥 ob airr ob w s 娅薔。 obw;压裂: psobw 正常: ps >p >p 地层压力: 地层岩石孔隙中流体的实测压力。 反映地层压力偏离静水压力的 程度。 压力系数: 实测地层压力与相同深度处静水压力之间的比值。 0.8~1.2为正 常地层,小于0.8为异常低压,大于1.2为异常高压。 構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 地层压力是否异常,与压力的绝对大小无关,而与压力的相对大小有关。 较 低的地层压力可能为异常高压,较高的地层压力可能为异常低压。 輒峄陽檉簖疖網儂 號泶。 地层的超压系数: 地层静水压力的超压百分数。 余压: 地层流体流到地面时的剩余压力。 异常高压由于地层的封闭;异常低压出现泥浆的漏失,由于封闭地层和构造运动使孔隙体积增大。 油藏压力曲线的作用: 判断流体的类型,计算原始地层压力,判断压力系统,判断出油层位,确定流体界面 矿场上经常将第一油水界面称为油底,将油水第二界面称为水顶。 油水界面划分处,计算公式见P116 油水界面倾斜的原因: 古水流导致岩石物性差异,岩石的物性差异导致毛管压力曲线的不同,继而导致油水界面沿古水流方向向上倾斜;岩石的物性差异;地下现今地层水的作用尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。 压力方程的确定方法: 多井方法;静压梯度法;流体密度法。 静压梯度法只能采用油藏的第一口井,其他资料只能获得油藏静压,不能计算原始地层压力。 识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 油井在静止状态下测得的井筒温度,称为静止温度,简称静温。 流温梯度测试指在油井静止状态下对井筒温度进行逐点测试。 出现折线表示岩性发生大的变化或该区曾有大的地质历史事件。 凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。 油井在流动状态下测得的井筒温度,称为流动温度,简称流温。 流温梯度测试指在油井流动状态下对井筒温度进行逐点测试。 可以确定析蜡深度,判断出油层位。 恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。 流温一般高于静温,油层以下,重合。 注水井,流温低于静温,二者对比确定吸水层位,裂缝高度。 第五章 天然气特点: 粘度低,流动能力强;密度小,举升能力强;弹性大,驱动能 力强 所以一般采取天然能量的衰竭方式开采,不需要向地层补充人工能量。 分为: 定容气藏;封闭气藏;水驱气藏。 定容气藏: 指天然气在开采工程中,气藏的容积一直都不发生变化的气藏。 生产过程中都不产水 气藏的地质储量: 天然气在原始条件下的地面体积 G Vgi Bgi ppi1 Gp ,拟压力pp p,ppppi1 Gp 真实气体的拟压力 G G ZZi Z 等价于理想气体的真实压力 采出程度: 气藏的累产气量与气藏的地质储量的比值。 采收率: 气藏的最终累产气量与气藏的地质储量的比值。 弹性能量指数: 单位压降下的产出气量。 指示曲线的用途: ①动态预测(给定 p,预测Gp,给定Gp 预测); ②开采年限(可采储量GR p ,气藏年产气量 g,气藏开采年限 ); Q ③采出程度Rg Gp 1 pp ; G ppi ④采收率(最终的采出程度,GR 可采储量,废弃压力 : pabn0.15pi); ⑤剩余地质储量GresGGp ⑥弹性能量指数EEI GpGpG ppppippppi 封闭气藏: 指那些无相连水体的气藏。 一般不会产水,采收率普遍较高。 矿场上将原始地层压力与目前地层压力的差值称为总压降。 某个时间的压降称为阶段压降。 气藏的孔隙体积Vp Vci ,束缚水的体积Vwc Vciswc,气藏容积的压缩系 1 swc 1swc 数 cp swccw cc swc 1 真实压力表示p(1cc p) pi 1 Gp ;F压力 pF p(1ccp);封闭气 Z Zi G Z 藏的F压力等价于定容气藏的拟压力 pF Gp pFi1 G pFpp pFppccp,拟压力与F压力的差值在地层压力下降到原始地 层压力的二分之一时达到最大为: pFmax ccpi2 4Z 水驱气藏: 有相连水体的气藏,在气藏开采时,水会因压力的降低而流入气藏,从而驱替气藏中的天然气。 气藏产水时,废弃压力高,降低采收率。 对于水驱气藏驱替能量来自: 孔隙体积减小;气藏中束缚水的膨胀;水体的入侵。 从 而减小气藏容积。 鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。 气藏的存水体积系数: 气藏的存水量占气藏容积的百分数。 WeWpBw Vci 水侵体积系数 e We;产水体积系数p WpBw,Vc=Vci(1-ccp-) Vci
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