4-油藏物质平衡方法.ppt

第二章 油藏物质平衡方法 从1936年R.J.Schilthuis利用物质守恒原理，首先建立了油藏的物质平衡方程式以来，它在油藏工程中得到了广泛的应用和发展。 （1）油藏物质平衡方法的基本原理 将油藏看成体积不变的容器。油藏开发某一时刻，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。这里所研究的是流体间的体积平衡，所以也可以说，对于任何一种驱动类型的油藏，在开发过程的任意时刻，油、自由气和水这三者体积变化的代数和为0。 第二章 油藏物质平衡方法 （2）建立物质平衡方程式时的基本假定 对于一个统一水动力学系统的油藏，在建立物质平衡方程式时，应当遵循下列基本假定： 1）油藏的储层物性和流体物性是均质的，各向同性的； 2）相同时间内油藏各点的地层压力都处于平衡状态，并是相等和一致的； 3）在整个开发过程中，油藏保持热动力学平衡，即地层温度保持为常数； 4）不考虑油藏内毛管力和重力的影响； 5）油藏各部位的采出量保持均衡，且不考虑可能发生的储层压实作用。 第二章 油藏物质平衡方法 （3）实际油藏的简化 基于以上假设，把一个实际的油藏，简化为封闭的或不封闭的（具有天然水侵）储存油、气的地下容器； 在这个容器内，随着油藏的开采，油、气、水的体积变化服从物质守恒原理，由此原理所建立的方程式称为物质平衡方程式。 第二章 油藏物质平衡方法 （4）物质平衡方程式的主要功能 确定油藏的原始地质储量； 判断油藏的驱动机理； 测算油藏天然水侵量的大小； 在给定产量的条件下预测油藏未来的压力动态。 （5）在建立和应用物质平衡方程式时应注意 特点是地下平衡、累积平衡、体积平衡； 在应用物质平衡方程式时，需要注意取全取准地层压力、产量和PV取样分析资料。 第二章 油藏物质平衡方法 第一节 油藏物质平衡方程式的建立 第二节 弹性驱油藏物质平衡方法 第三节 油藏水侵 第四节 水驱油藏物质平衡方法 第一节 油藏物质平衡方程式的建立 一、油藏饱和类型和驱动类型的划分 对于一个新发现的油藏，可以通过探井的测压和高压物性分析资料，确定出油藏的原始地层压力和饱和压力。根据两者的数值大小及其关系，将原始条件的油藏划分为以下两大类： 当原始地层压力大于饱和压力（pipb）时，叫做未饱和油藏； 当原始地层压力等于或小于饱和压力（pipb）时，叫做饱和油藏。 一、油藏饱和类型和驱动类型的划分 在确定油藏饱和类型的前提下，可以根据油藏的原始外边界条件，即有无边水、底水和气顶的存在，以及作用于油、气地层渗流的驱动机理情况，将油藏的天然驱动类型划分如下： 无气顶，无边、底水活动的饱和油藏（溶解气驱动） 无气顶，有边、底水活动的饱和油藏（溶解气驱和 天然水驱综合驱动） 有气顶，无边、底水活动的饱和油藏（溶解气驱和 气顶驱综合驱动） 有气顶，有边、底水活动的饱和油藏（气顶驱、溶解 气驱和天然水驱综合驱动） 对于任何一种驱动类型的油藏，应用上达三种推导方式都可得出同一结果。以上三种方式实质上是相同的。各种文献对方程推导所使用的方式是不同的。 油藏物质平衡的通式是指气顶驱、溶解气驱、天然水驱同时存在时的综合驱动方式下的物质平衡方程式。 综合驱动方式下油藏的特点：油藏的原始压力等于或低于饱和压力（饱和油藏），而且有气顶、边水作用，其流体分布如图所示。 当油藏处于原始状况时，油区和气区的总体积 1、油藏压力为 P 时地层中油的体积 2、油藏压力为 P 时自由气的体积 （1）原始气顶气在压力P时的体积 在地层条件下，原始状态时气顶内自由气的体积与原始状态时含油体积之比为： （2）分离出的溶解气进入气顶部分在压力P时的体积 开采中地层压力的下降实际上是由油藏生产造成的。如果地面的油、气和水总产量按目前地层压力下的产量来表示（就是说把产出地面的全部油、气和水拿回到油藏中去且此时油藏压力降低到p），那么这些油、气和水应充满体积A+B+C+D，即： 1、油+溶解气因膨胀而增加的体积 3、束缚水膨胀及孔隙体积减少引起的含烃孔隙体积的变化量 这些效应的综合作用引起的总体积变化用数学式表示为： 包括气顶在内的总含烃孔隙体积HCPV是： 4、天然水侵量及人工注水量 油藏生产过程是一个消耗能量的过程，而表征驱动能量变化的平均压力是逐渐下降的。当压力降落的漏斗传播到供水区后，会引起供水区中流体和岩石的弹性膨胀，使得供水区中的水侵入到油藏，其侵入的水量相当于排出油藏中等量的流体。考虑水的压缩系数Bw，则在压力p下侵入水所占据的体积为： 若油藏中有一定量注水井进行人工注水保持