第四章油藏動態分析方法第1頁什么是油藏動態分析？為何進行油藏動態分析？目標：研究掌握油藏動態改變規律；尋找影響油田動態改變原因，為開發調整提供依據和方法。方法：理論方法：B-L方法、物質平衡、數值模擬、滲流力學經驗方法：產量改變規律、含水改變、采收率計算步驟：歷史擬合動態預測對比校正完善第2頁主要內容物質平衡方法水驅特征曲線產量改變規律水平井產量改變采收率預測第3頁物質平衡方法油藏認識規律演化油藏類型及驅動類型物質平衡方程建立物質平衡方程簡化物質平衡方程應用第4頁油藏認識演化幾何學油藏：K·L·H·Φ·So.w.g物理學油藏：K·L·H·Φ·So.w.g+P·V·T動力學油藏：K·L·H·Φ·So.w.g+P·V·T+K·ΔP1、水動力計算：邊內、邊外、切割注水、面積注水2、數值模擬黑油模型（一維、二維、三維）組分模型（單組分、多組分）神經網絡、復雜網絡經濟學油藏：1、技術、經濟、規劃、優化2、將油藏作為商業資產進行經營第5頁油藏類型及驅動類型飽和油藏未飽和油藏溶解氣驅溶解氣驅＋天然水驅溶解氣驅＋氣頂驅動溶解氣驅＋氣頂驅動＋天然水驅封閉彈性驅動彈性驅動＋彈性水壓驅動第6頁物質平衡方法油藏類型及驅動類型油藏認識規律演化物質平衡方程建立物質平衡方程簡化物質平衡方程應用第7頁物質平衡方程建立假設條件：--掌握油藏內儲層物性和流體物性均質任意時刻油藏壓力處于平衡，壓力改變在瞬間到達全油藏平衡不考慮油藏溫度改變各個部位采出量注入量均衡，且在瞬間到達平衡，即開發指標是油藏空間平均值第8頁平衡原理：視油藏為一個容器（封閉或者不封閉），假如不考慮壓力改變時油藏孔隙體積改變，其容積為定值。能夠推出以下結論：開發過程中任一時刻，采出流體體積＋剩下在地下流體體積等于原始條件下油藏流體體積。開發過程中任一時刻，油藏中流體體積＝原始條件下油藏流體體積。容器內任一時刻油氣水三相流體體積改變代數和為零。第9頁所用到數據：高壓物性數據生產數據物質平衡方程作用：確定油藏地質儲量驅油能量機理分析測算水侵量大小計算油藏動態壓力數據第10頁物質平衡方程式建立：驅油能量有各種考慮開采油區，不直接開采氣頂油區采油油區壓力降低氣頂膨脹邊底水入侵油區溶解氣分離第11頁開發過程中任一時刻，油藏中流體體積＝原始條件下油藏流體體積。以氣頂和油區孔隙體積減去束縛水所占體積后為容器體積原始條件下氣頂區域氣體積＋油區油體積壓力為P時氣頂區域氣體積＋油區油體積＋邊底水入侵量第12頁原始條件下油區油體積氣區氣體積m為原始條件下氣頂氣體積與油區油體積之比第13頁壓力為P時油區油體積氣區氣體積原有氣體總量＋溶解氣量－采出氣量－當前溶解氣量4部分第14頁壓力為P時油區油體積氣區氣體積水侵入區體積孔隙體積和束縛水體積改變壓力改變造成第15頁將各項放到對應位置上，即能夠得到物質平衡方程：原始條件下氣頂區域氣體積＋油區油體積＝壓力為P時氣頂區域氣體積＋油區油體積＋邊底水入侵量＋壓力為P時氣頂區、油區體積改變和束縛水體積改變第16頁物理意義：引入兩相體積系數：第17頁另外一個形式：變換變換第18頁說明：1許多參數與地層壓力相關，有顯函數，還有隱函數，所以應用物質平衡方程時，地層壓力應該取全取準2是任意開發時刻與初始時刻比較，所以將任意時刻參數代入都能夠利用，而與其余時刻無關。3零維方程，將油藏看為整體，不考慮空間參數改變，不考慮空間滲流特征，能夠視為一個點。4形式上與時間沒相關系，不過部分參數相關，如水侵量。第19頁物質平衡方法油藏類型及驅動類型油藏認識規律演化物質平衡方程建立物質平衡方程簡化物質平衡方程應用第20頁油藏類型及驅動類型飽和油藏未飽和油藏溶解氣驅溶解氣驅＋天然水驅溶解氣驅＋氣頂驅動溶解氣驅＋氣頂驅動＋天然水驅封閉彈性驅動彈性驅動＋彈性水壓驅動第21頁封閉彈性驅動形成條件：無邊底水注水，無氣頂，地層壓力大于飽和壓力第22頁單位體積地層原油，當下降單位地層壓力時，依靠原油、束縛水、巖石孔隙體積彈性采出地下油量。第23頁封閉彈性驅替例題某封閉彈性驅油藏，地質儲量為526×104t，原始地層壓力為38.5Mpa，飽和壓力為17.5Mpa.，求彈性產率和彈性采收率。

第24頁彈性驅動＋彈性水壓驅動：形成條件：無注水，有邊底水，無氣頂，地層壓力大于飽和壓力第25頁溶解氣驅動：形成條件：無邊底水注水，無氣頂，地層壓力等于飽和壓力第26頁氣頂驅動：形成條件：無邊底水注水，地層壓力等于飽和壓力依據簡化條件能夠得到各種驅動形式物質平衡方程。要求能夠依據綜合形式簡化其它形式。第27頁物質平衡方法油藏類型及驅動類型油藏認識規律演化物質平衡方程建立物質平衡方程簡化物質平衡方程應用第28頁核實油藏地質儲量評價天然能量大小驅油能量機理分析測算水侵量大小計算油藏動態第29頁評價天然能量大小每采出1%地質儲量，油藏壓力改變值第30頁判斷驅油機理驅動指數：某種驅油能量占總驅油能量百分數。溶解氣驅動指數氣頂驅動指數彈性驅動指數天然水驅動指數人工注水驅動指數第31頁從油藏中采出流體是各項能量共同作用結果說明：1全部驅動指數之和等于1，哪種能量為主稱為某種驅動油藏，某種驅動指數減小，必定引發其它驅動指數增加2在開發過程中，驅動指數在不停發生改變，應該及時調整開發方式，向驅動效率高方式轉化。第32頁核實油藏地質儲量驅油能量機理分析測算水侵量大小計算油藏動態第33頁利用高壓物性數據和生產數據確定核實地質儲量大小封閉彈性驅替第34頁彈性水驅驅替第35頁N溶解氣驅第36頁第37頁核實油藏地質儲量驅油能量機理分析測算水侵量大小計算油藏動態第38頁以溶解氣驅動為例進行說明：物質平衡方程飽和度方程瞬時氣油比喻程第39頁溶解氣驅油藏動態預測動態預測

一油藏原始地層壓力等于飽和壓力，沒有氣頂，要求預測一系列壓力下油藏累積產量，瞬時氣油比，采出程度等參數1選定一個油藏壓力P1，在該壓力下設累積產油量為Np1，利用物質平衡方程能夠求出Np1×Rp1第40頁2利用假設累積產油量為Np1，用飽和度方程求解So1，進而利用油氣相對滲透率曲線求解該飽和度下krg/kro，在利用該值和瞬時氣油比喻程求解P1時瞬時生產氣油比R1。3利用飽和度方程和瞬時氣油比喻程計算出R1計算從初始階段到P1下累積產氣量。第41頁4比較利用物質平衡方程計算出產氣量和利用瞬時氣油比達西定律計算出產氣量是否相同，假如相同，證實假設Np1正確，不然不正確，重新假設Np1，重新計算，直到二者相等。5假設壓力P2下累積產油量為Np2，利用物質平衡方程計算總產氣量，進而求出從上一壓力時刻到此時階段采氣量。第42頁6利用假設累積產油量為Np2，用飽和度方程求解So2，進而利用油氣相對滲透率曲線求解該飽和度下krg/kro，在利用該值和瞬時氣油比喻程求解P2時瞬時生產氣油比R2。7利用飽和度方程和瞬時氣油比喻程計算出R2計算從P1到P2下累積產氣量。第43頁8比較利用物質平衡方程計算出產氣量和利用瞬時氣油比達西定律計算出產氣量是否相同，假如相同，證實假設Np2正確，不然不正確，重新假設Np2，重新計算，直到二者相等。9重復計算6-8步驟，即能夠得到一系列壓力下累積產油量，以及每個壓力下瞬時生產氣油比，采出程度。計算到廢棄壓力為最終時刻。10整理計算結果，繪制對應圖表和曲線。第44頁實例分析－－確定油藏地質儲量和采出程度1某溶解氣驅開發油藏，原始地層壓力為原油飽和壓力為24.5Mpa，經過一端時間溶解氣驅開采后，地層壓力下降到19.0Mpa，此時累計產油量Np為236.2×104m3，平均累計生產氣油比為587.7m3/m3。已知以下參數Boi=1.572；Bo=1.52；Bg=0.00572；Rsi=196m3/m3；Rs=160m3/m3。核實地質儲量和計算采出程度。

第45頁核實油藏地質儲量驅油能量機理分析測算水侵量大小計算油藏動態第46頁與時間無關水侵定（穩）態水侵準定（穩）態水侵非定（穩）態水侵第47頁與時間無關水侵當水區范圍比較小，油藏壓降能快速傳輸到整個水區范圍，需要時間比較短，能夠近似認為水侵量大小與時間無關。水侵量大小即水區彈性能量發揮。第48頁定（穩）態水侵形成條件：水區有充分水源補給，水區地層壓力不變；油藏因為采油速度不高，油藏壓力也保持穩定。此時油藏采液速度等于邊水入侵速度。單位時間單位壓降下，侵入到油藏中水量。第49頁準定（穩）態水侵形成條件：水區有充分水源補給，地層壓力不變；油藏壓力不能保持穩定在一段時間內，油藏壓力能夠視為穩定第50頁第51頁第52頁非定（穩）態水侵形成條件：水區有限供給不足，水區壓力下降；油藏壓力也不能保持穩定，此時水侵量都是依靠水區彈性能量發揮。巖石參數均質，油水粘度相同，內邊界壓力一定，定端壓力解第53頁第54頁第55頁上解是油藏壓力穩定時解，不過油藏壓力是不穩定tp第56頁計算中B用到許多水區參數，這部分參數極難取得第57頁某彈性水驅油藏，有一定邊水，估算供水半徑與油區半徑比為4。Pi=15.9Mpa;Pb=7.4Mpa;N＝5.4×106m3，μw=0.68mPa.s;h＝7.3m，φ=0.20;k=0.10μm2;Ro=1365m;Boi=1.1013;γo=0.917;ct=2.05×10-3Mpa-1;

求：1)地質儲量,水侵系數；2)動態預測,假如1988年元旦到1989年元旦期間要求年采油速度到達2%,預測此期間平均水油比為20%，而且要維持9.85Mpa地層壓力不變，應注多少水量

不穩態水侵量計算實例第58頁解：即怎樣求出不一樣時刻水侵量大小。首先確定水區無因次半徑，為4;然后確定無因次時間表示形式：

依次求出85、86、87、88年元旦時水侵量，利用確定地質儲量方法確定地質儲量和水侵系數。以一年為一個計算時間單元

第59頁由上圖能夠得到直線斜率和截距，即水侵系數和

地質儲量

兩種計算方法取得水侵系數差異比較大，普通以物質平衡方程計算得到為準第60頁動態預測：

1988—1989年間產油量為N×2%，換算到地下體積為5.4×106×0.02×1.1082＝119686。產水量為：5.4×106×0.02×0.2＝21600（油水比為質量比或體積比）

B值已經確定，計算出89年時壓降與無因次水侵量乘積。

第61頁物質平衡方程應用總結

優點：只采取生產數據和高壓物性數據計算，方法簡單明確，是常規油田開發中進行油藏動態分析基本方法，同時也是估算地質儲量一個方法。

缺點：

1精度分析所用數據準確度影響方程應用效果。生產數據：產油量計算比較準確（輸差，倒算系數），產水量和注水量計量不準確；地層壓力選?。涸鯓佑嬎闫骄貙訅毫?，是否含有普遍性；高壓物性：受壓力影響比較大，另外水侵量計算受壓力影響也比較大。第62頁2假設壓力平衡和采出量平衡極難到達，或者說根本達不到，因次要求取得壓力資料一定是油藏平均壓力

3水侵量計算含有多解性，除了采取最小二乘法分析技術外，結合詳細地質資料進行分析也非常必要。4假設油藏是一個整體，是儲罐模型，適合用于油水邊界比較固定情況.第63頁主要內容物質平衡方法水驅特征曲線產量改變規律水平井產量改變采收率預測第64頁1影響油藏采收率原因采收率：在現有技術經濟條件下，從油氣藏中能夠采出經濟合理油氣量與地質儲量之比。地質原因人為原因油氣藏類型：結構，斷塊，巖性、低滲、裂縫孔隙結構、潤濕性、連通性、非均質、孔滲大小天然能量大小以及能夠利用程度流體物性：粘度，飽和壓力，組成（后期改變）開發方式：是否注水井網形式密度及后期調整情況開采工藝水平和增產辦法應用三采類型以及應用程度第65頁不一樣開采機理下采收率情況一次采油二次采油彈性驅替：2~5%溶解氣驅：10~30%