石油大学-石油工程-油藏工程第四章--第一节-油藏动态分析方法-(开始).doc

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1、第四章油藏动态分析方法油藏投入开采以后，其地下流体（油、气、水）的分布及状态将发生激烈的变化。这些变化是遵循一定的规律进行的，并且是受到某些因素的控制和约束的。油藏动态分析方法的主要任务就是：研究油藏投入开采以后的变化规律，寻找控制这些变化的因素，并且应用这些规律来调整和完善油藏的开发方案，使之取得最好的开发效果。油藏动态分析方法一般有如下三个阶段组成：历史拟合阶段、动态预测阶段、校正和完善阶段，这三个阶段有机结合，以完成油藏评价和方案制定工作。历史拟合阶段是充分利用油田已生产的开发资料，针对油田开发过程的特点

2、和规律，选取反映其特点和规律的方法来再现油田已开发的历程。动态预测是将历史拟合阶段建立起来的描述油藏动态方法，用于规划和预测油藏今后的生产，并为对油藏进行必要的调整措施提供帮助。校正和完善阶段是根据预测期内理论方法提供的油藏动态指标的变化和实际油藏动态指标的对比，可以发现这二者往往是有差别的，有些差别的出现是由于偶然因素的影响，而相当多的情况下是由于历史拟合所确定的规律还不够完善，这就要求人们根据新的生产情况来校正和完善。所以从认识的角度上看，油田开发过程是一个不断认识并使之符合实际的过程。第一节物质平衡方法自

3、1953年R.J.Schithuis利用物质平衡原理，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。物质平衡方程式的主要功能在于：确定油藏的原始地质储量；判断油藏的驱动机理；预算油藏天然水侵量的大小；在给定的产量条件下，预测油藏未来压力动态。本章推导了零维物质平衡方程式，所谓零维是将我们所研究的对象——油藏——作为整体来处理，描述油藏动态的指标代表的是油藏的平均指标。虽然这种方法在很大程度上已经基本上是多维、多相、动态的物质平衡的数值模拟器所代替，但是这种方法仍然值得研究，因为它具有

4、原理简单、运算容易等优点，并且利用它可以对油藏的动态作深入的了解。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的分析资料，确定出油藏的原始地层压力和饱和压力。根据两者数值的大小及其关系，可将原始条件的油藏划分为如下两大类：（1）当原始地层压力大于饱和压力（）时，叫做未饱和油藏或欠饱和油藏。（2）当原始地层压力等于或低于饱和压力（）时，叫做饱和油藏。在原始条件下的饱和油藏，可以具有气顶或没有气顶。无论是未饱和油藏还是饱和油藏的饱和压力，都有从构造顶部向翼部增加的趋势，这是由于

5、油藏的饱和压力与其压力、温度和油气的组成有关。因此，在实际应用中，无论是原始地层压力还是饱和压力都需要考虑利用加权平均的数据。在确定油藏饱和类型的前提下，可以根据油藏的原始边外条件，即有无边、底水和气顶的存在，以及作用于油、气地层渗流的驱动力情况，将油藏的天然驱动类型划分如下：未饱和油藏：①封闭型未饱和油藏——封闭弹性驱动②不封闭型未饱和油藏——弹性水压驱动饱和油藏：①无气顶，无边、底水活动的饱和油藏——溶解气驱动②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③有气顶，无边水活动的饱和油藏——

6、溶解气驱和气顶驱综合驱动④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油藏的不同驱动类型，需要建立与之相对应的物质平衡方程式。在矿场实际应用中，也需要根据油藏的驱动类型，选择不同驱动方式的物质平衡方程式。二、油藏物质平衡方程通式的建立物质平衡方程式是按体积平衡进行推导的，这就是说地下条件表示的地面累计产量应等于油藏中因压力下降引起的流体膨胀量。考虑一个实际断块的油气藏，其原始压力低于油藏的饱和压力，而且有气顶和边水的作用，其流体分布见图4-1所示。在开发过程中，随着油藏地层压力的下

7、降，就要引起边水的入侵、气顶膨胀、溶解气的分离和膨胀，这些就是驱油过程中的各种能量。在这种综合驱动方式下所建立的物质平衡方程式，成为通式。为了便于通式的推导，我们把实际油藏模型（图4-1）进行简化。设想一个储罐，在原始地层压力下（），实际油藏中的油、气将全部充满这个储罐，如图4-2所示，其中图（a）表示原始压力下具有一有限气顶的油藏中流体的体积，在此图中，总的流体体积是油藏中含烃孔隙体积。图4-2（b）表示因压力降低时，不考虑生产二引起油藏中流体体积膨胀的情况。在该图中仍用实线画上原来的含烃孔隙体积。A是油加上

8、原来的溶解气因膨胀而增加的体积，B是原始气顶膨胀增加的体积，C是地层中束缚水的膨胀和油藏孔隙体积减小的综合作用引起的含烃孔隙体积减少的体积，D是由于边水侵入的量。地层压力的下降实际上是由于油藏生产造成的。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），那么那些油、气和水应充满体积A＋B＋C＋D。另一方面，体积