油田开发中物质平衡方法课件.ppt

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1、第十六章油田开发分析中的物质平衡方法第十六章2021/10/8第十六章油田开发分析中的物质平衡方法第一节未饱和油藏的物质平衡方程式第二节天然水能量分析第三节饱和油藏的物质平衡方程式第四节气藏的物质平衡方程式第五节物质平衡方法评价第十六章2021/10/8第一节未饱和油藏的物质平衡方程式未饱和油藏:是指原始地层压力高于饱和压力的油藏，包括弹性驱动油藏和弹性水压驱动油藏。一、封闭弹性驱动油藏的物质平衡方程式1.驱油能量：开发初期主要依靠地层压力下降所引起的储层岩石及其中所储集的油、水的弹性膨胀作用将原油从地层驱挤到井底。第十六章2021

2、/10/82.假定条件：油藏的孔隙体积为VP，原始条件下为油和束缚水充满，则Soi+Swc=1，(Soi表示原始含油饱和度，Swc表示束缚水饱和度)。当油藏开发到某一时刻t时，油藏压力从Pi到P，这一阶段内从油藏中采出的油量应等于油、水和储集岩层的弹性膨胀量。第十六章2021/10/8此条件下物质平衡关系可描述为：第十六章2021/10/8其中：第十六章2021/10/8令：并考虑到：第十六章2021/10/8代入上式即为封闭弹性驱油藏的物质平衡方程式第十六章2021/10/84.弹性产率表达式根据实际生产数据绘制的关系曲线，见图1

3、6-2。第十六章2021/10/8第十六章曲线1：弹性产率为常数，为封闭弹性驱动油藏；曲线2：弹性产率变大，说明储量增加，这意味着断块有外来流体补充；曲线3：弹性产率变小，意味着断块内的流体外流。2021/10/8二、不封闭的弹性水压驱动油层的物质平衡方程式1.驱油能量：在饱和压力以上的地层压力下降期间，不仅在油藏部分发生油、水和孔隙岩层的弹性膨胀作用，而且同时产生由于边水、底水区的弹性膨胀使边水、底水对油藏的入侵作用。第十六章2021/10/8第十六章2021/10/82.推导过程此条件下物质平衡关系可描述为：油藏累积产油量+累积

4、产水量=油藏总弹性膨胀量+边水入侵量即第十六章2021/10/8由于BW=1，上式简化为：当油藏存在天然水驱作用，而又进行人工注水时，方程式变为：变形得到：第十六章2021/10/83.物理意义曲线2为不封闭弹性水压驱动的产能曲线。第十六章2021/10/8方程式的物理意义是：在油藏存在边底水的侵入和人工注水的条件下，当注水和天然水进入油藏的速度跟不上采液速度时，那么随着液体的流出，将出现地下亏空，这时油层只有释放弹性能量。第十六章2021/10/84.三个驱动指数第十六章2021/10/8其中油藏内的弹性驱动指数天然水驱动指数人工

5、注水驱动指数根据三个指数可分别求得弹性驱动能量、边水入侵驱油能量、人工注水驱油能量在油田开发中所占的比例。第十六章2021/10/8第二节天然水能量分析一、定态水侵1、定态水侵：油藏有充足的边水连续补给，或者采油速度不高而油区压降相对稳定时，此时水侵速度与采出速度相等，称为定态水侵。2、计算水侵量We的定态方程第十六章2021/10/83、水侵速度qe的表达式水侵速度与油藏压降成正比。油藏压降越小，水侵速度越小式中:△P——含油区平均压力降，即原始地层压力与目前地层压力之差。qe——水侵速度，m/s；K2——水侵系数，m3/(Pa.

6、s)。第十六章2021/10/8二、准定态水侵1、准定态水侵：油藏有充足的边水供给，在水区的压力比较稳定、但油藏的压力还未达到稳定状态，把这个压力变化阶段看作是无数稳定状态的连续变化，其水侵为准定态水侵。2、计算水侵量We的方程第十六章2021/10/83、水侵速度qe的表达式式中：——第i阶段平均压力降，，其中i=1,2,…;——第i阶段的时间，，其中i=1,2,…。第十六章2021/10/8第十六章2021/10/8三、修正定态水侵1、修正定态水侵：若油藏供水区与含油区相比很大，油层产生的压力下降不断向外传播，使流动阻力增大，因

7、而边水侵入速度下降，即水侵系数变小。这种水侵为修正定态水侵。2、计算水侵量We的方程第十六章2021/10/83、水侵速度qe的表达式式中：C——水侵系数；a——时间转换系数，取决于时间t所选用的单位。第十六章2021/10/8四、非定态水侵1、非定态水侵：若油藏发生水侵的原因主要是由于含水区岩石和流体的弹性膨胀作用时，则水侵为非定态水侵。这里我们只介绍使用于圆形油藏圆形供水区的非定态方程。第十六章2021/10/82、计算水侵量We的方程其中：式中：——无因次水侵量，由无因次时间tD和无因次半径确定；B——水侵系数。中是tD的函数

8、，为了应用方便，范·艾弗丁根和赫斯特已将它们的关系制成图版。第十六章2021/10/8第十六章2021/10/8（1）当时，看作无限大供水区，与的关系可查图16-8得到，这时水侵量不会达到最大值，因为水侵量始终由非稳态流动情况所控制。