第七章压力与油气藏驱动类型新

1、油层对比（油层对比（3 3）-结构结构油气田地下构造（油气田地下构造（4 4）-几何形态几何形态油气储层（油气储层（5 5）-储存流体空间储存流体空间油气藏流体与油气层（油气藏流体与油气层（6 6）-流体流体地层压力与油气藏驱动类型（地层压力与油气藏驱动类型（7 7）- -状态状态储量计算（储量计算（8 8）-数量数量油气藏开发的地质主控因素油气藏开发的地质主控因素(9)(9)开发开发注水开发动态地质分析注水开发动态地质分析(10)(10)开发开发钻井地质（钻井地质（1 1）测井测井地层测试（地层测试（2 2）地震地震课程内容：二部分，十章课程内容：二部分，十章资料录取资料录取油藏地质研究油藏

2、地质研究（针对勘探与开发）（针对勘探与开发）油气藏驱动类型油气藏驱动类型油气藏驱动类型油气藏驱动类型油气等油气等流体流体的性质的性质油气田油气田开发的方式开发的方式油气开采的油气开采的技术特点与经济成本技术特点与经济成本油气的油气的最终采收率最终采收率决定着决定着意义何在？ 第一节油气地层压力第一节油气地层压力 教材教材 第二节第二节 油气藏驱动类型油气藏驱动类型自学自学有关地层压力的概念有关地层压力的概念上覆岩层压力上覆岩层压力 静水压力静水压力 地层压力地层压力 压力梯度压力梯度教材教材p289p h = h wgp h - 静水压力，静水压力，pa； h - 静水柱高度，静水柱高度，m；

3、 w -水的密度，水的密度，kg/m3； g -重力加速度，重力加速度，9.8m/s2。h（计算：（计算：1000m深度的静水压力？）深度的静水压力？）地层压力：地层压力：作用于岩层孔隙内流体作用于岩层孔隙内流体上的压力，又称上的压力，又称孔隙流体压力孔隙流体压力油层压力油层压力气层压力气层压力回顾回顾内容内容油气藏驱动类型油气藏驱动类型一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测异常地层压力定义异常地层压力定义: : 偏离静水柱压力的地层孔隙流体压力偏离静水柱压力的地层孔隙流体压力 异常压力封存箱异常压力封存箱指导油气田勘探指导油气田勘探指导平衡钻井及套管设计指导平衡钻井及套管设计异常地层压力的

4、成因异常地层压力的成因 在在石油地质学石油地质学中已讲述中已讲述教材教材p290hp异常地层压力预测异常地层压力预测油层压力研究油层压力研究油气藏驱动类型油气藏驱动类型异常地层压力的预测：异常地层压力的预测： 确定异常地层压力带的确定异常地层压力带的顶部深度顶部深度 计算异常地层计算异常地层压力值的大小压力值的大小钻井过程响应：钻井过程响应：井喷、井涌、钻井参井喷、井涌、钻井参数出现异常数出现异常 教材教材p290预测基础：预测基础：过渡带泥页岩的特点过渡带泥页岩的特点地质特征：地质特征：欠压实，密度较小、孔隙欠压实，密度较小、孔隙度较大；度较大；地球物理响应：地球物理响应：电阻率低、电阻率低

5、、速度低（声波时差大）；速度低（声波时差大）；页岩岩屑密度与井深的关系曲线一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测1 1、 地震资料分析方法地震资料分析方法原理：原理：地震波传播速度（或旅行时间）地震波传播速度（或旅行时间） 地层岩石密度地层岩石密度美国湾岸地区深度与地震波传播时间关系(据pennebaker,1968)密度小密度小速度低速度低时间长时间长异常压力异常压力教材教材p290（多解性？）（多解性？）地震资料分析地震资料分析钻井资料分析钻井资料分析测井资料分析测井资料分析一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测2 2、钻井资料分析方法、钻井资料分析方法（1）钻井速度）钻井速度正常：井

6、深增加正常：井深增加- 密度密度增大增大- 钻速降低钻速降低异常：异常：密度密度偏低偏低 钻速快速增大钻速快速增大教材教材p291钻井速度钻井速度返出钻井液温度返出钻井液温度泥页岩岩屑密度泥页岩岩屑密度绝对钻井速度影响因素多绝对钻井速度影响因素多？地震资料分析地震资料分析钻井资料分析钻井资料分析测井资料分析测井资料分析(据wilson和bush,1973)一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测d指数指数（标定钻进速度）（标定钻进速度）d = (lg0.054vm/n) / ( lg0.672p/d)dc= d* 1/ 2 1 -正常地层压力下的正常地层压力下的钻井液密度钻井液密度 2 -实际

7、使用的实际使用的钻井液密度钻井液密度(jorden & shirley,1966)另：另： 指数指数教材教材p292（自学）vm-钻速，钻速，m/hn-转速，转速，r/minp-钻压，钻压，td-钻头直径钻头直径,mm一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测（2）返出钻井液温度）返出钻井液温度原理：原理：异常高压常伴随着异常高压常伴随着高温异常高温异常教材教材p293钻井速度钻井速度返出钻井液温度返出钻井液温度泥页岩岩屑密度泥页岩岩屑密度据（wilson和bush,1973）一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测2 2、钻井资料分析方法、钻井资料分析方法（3）泥页岩岩屑密度）泥页岩岩

8、屑密度原理：原理：异常高压带泥页岩异常高压带泥页岩 欠压实、密度小欠压实、密度小教材教材p293钻井速度钻井速度返出钻井液温度返出钻井液温度泥页岩岩屑密度泥页岩岩屑密度一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测2 2、钻井资料分析方法、钻井资料分析方法3 3、测井资料分析方法、测井资料分析方法（1 1）电阻率测井）电阻率测井基本原理：基本原理：电阻率电阻率-岩石性质岩石性质、孔隙度、孔隙度、 孔隙内流体矿化度孔隙内流体矿化度 异常高压处：异常高压处：孔隙度增大孔隙度增大地层水数量增多地层水数量增多电阻率偏低电阻率偏低教材教材p294电阻率测井电阻率测井声波测井声波测井密度测井密度测井（泥页岩）地

9、震资料分析地震资料分析钻井资料分析钻井资料分析测井资料分析测井资料分析（据瓦尔特，1976 ）一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测异常地层压力计算的异常地层压力计算的图版法图版法：泥页岩电阻率比值泥页岩电阻率比值-压力梯度压力梯度关系曲线法关系曲线法b. 求求rn / rob ；c. 求求gp ；d. 计算压力计算压力预测图版预测图版rnrobgp教材教材p295a. 作图版；作图版；（已知数据）（已知数据）（据hottman和johnson,1965）（据瓦尔特，1976 ）一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测3 3、测井资料分析方法、测井资料分析方法（2 2）声波测井）声波测井教材

10、教材p295电阻率测井电阻率测井声波测井声波测井密度测井密度测井大大基本原理：基本原理：异常高压处：异常高压处：欠压实欠压实孔隙度偏高孔隙度偏高声波时差偏大声波时差偏大（泥页岩）一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测3 3、测井资料分析方法、测井资料分析方法等效深度：等效深度：作用于作用于岩层骨架的垂直应力岩层骨架的垂直应力相等的两个深度相等的两个深度 a点孔隙流体压力点孔隙流体压力:pfa = grda - (gr - gh)dbda、 db -分别为两点的井深，分别为两点的井深，m; gr -上覆岩层的平均压力梯度，上覆岩层的平均压力梯度， mpa/m; gh -静水流体压力梯度，静水流

11、体压力梯度，mpa/m; pfa -a点的地层压力或孔隙流体压力，点的地层压力或孔隙流体压力，mpagr db - ghdb = grda - pfa（a、b两点具有相同的骨架垂直应力）两点具有相同的骨架垂直应力）教材教材p296异常地层压力计算的异常地层压力计算的等效深度法等效深度法：（上覆岩层压力上覆岩层压力-孔隙流体压力孔隙流体压力）一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测（3）密度测井教材教材p297电阻率测井电阻率测井声波测井声波测井密度测井密度测井基本原理：基本原理：异常高压处：异常高压处：欠压实欠压实密度偏低密度偏低（泥页岩）(据fertl和timako,1970)一、异常地层压

12、力预测一、异常地层压力预测3 3、测井资料分析方法、测井资料分析方法教材教材p2974 4、综合分析、综合分析(据fertl和timko,1970)一、异常地层压力预测一、异常地层压力预测二、油层压力研究二、油层压力研究1 1、原始油层压力、原始油层压力（1 1）定义：）定义：油气层尚未钻开时，在原始状态下所油气层尚未钻开时，在原始状态下所具有的压力。具有的压力。 教材教材p298通常用通常用第一口井第一口井或或第一批井第一批井的压力来代表的压力来代表压力分布压力分布确定方法确定方法编图应用编图应用原始油层压力原始油层压力目前油层压力目前油层压力油层折算压力油层折算压力 1号井底原始地层压力号

13、井底原始地层压力p h = h wg5.88mpa教材教材p299（2 2）原始油层压力的分布）原始油层压力的分布1 1、原始油层压力、原始油层压力二、油层压力研究二、油层压力研究p h = h wg 油水界面原始地层压力：油水界面原始地层压力：1号井压力号井压力 + 1号井底号井底油水界面油水界面水柱水柱重量的压力重量的压力7.84mpa教材教材p299二、油层压力研究二、油层压力研究 2号井底原始地层压力：号井底原始地层压力：油水界面压力油水界面压力 - 界面至井底界面至井底油柱重量油柱重量的压力的压力6.17mpa741.2m油柱高度油柱高度液面海拔液面海拔241.2m减减（相当于）（相

14、当于）（折算）（折算）（低于井口，不能自喷）（低于井口，不能自喷）教材教材p2997.84mpa1.67mpa二、油层压力研究二、油层压力研究 4号井底原始地层压力：号井底原始地层压力：6.17mpa741.2m油柱高度油柱高度液面海拔液面海拔241.2m（相当于）（相当于）（折算）（折算）（高于井口，可以自喷）（高于井口，可以自喷）教材教材p299二、油层压力研究二、油层压力研究pf = pmaxe0.0001293 ghpf -气层压力气层压力pmax-井底压力井底压力 g-天然气对空气的相对密度天然气对空气的相对密度h-深度深度50m气柱产生气柱产生0.03mpa的压力的压力井底压力井底

15、压力？教材教材p299油油-气界面压力气界面压力： 5.34mpa井底压力井底压力： 5.31mpa50m油柱？油柱？50m水柱？水柱？0.42mpa0.49mpa二、油层压力研究二、油层压力研究流体性质对原始油层压力的分布有重要的影响流体性质对原始油层压力的分布有重要的影响 井底海拔高度相同时，井底海拔高度相同时， 流体性质相同，原始地层压力相同流体性质相同，原始地层压力相同 流体密度大，则原始油层压力小流体密度大，则原始油层压力小原始油层压力在背斜构造油藏的分布规律原始油层压力在背斜构造油藏的分布规律教材教材p299原始油层压力随油藏埋深的增加而增大原始油层压力随油藏埋深的增加而增大气柱高

16、度对气井压力影响小气柱高度对气井压力影响小二、油层压力研究二、油层压力研究（3 3）原始油层压力的确定方法）原始油层压力的确定方法（1 1）实测法）实测法关闭所要测压的完钻井，压力稳定后，关闭所要测压的完钻井，压力稳定后， 下下压力计压力计至油气层。至油气层。实测法实测法压力梯度法压力梯度法计算法计算法教材教材p300tttmptttmppiiwsloglog钻杆测试钻杆测试电缆测试电缆测试试井试井（据陈元千,1990）1 1、原始油层压力、原始油层压力二、油层压力研究二、油层压力研究压力梯度法压力梯度法油气藏：具有统一的压力梯度油气藏：具有统一的压力梯度俄罗斯某油田压力与深度关系图俄罗斯某油

17、田压力与深度关系图原始地层压力原始地层压力教材教材p300新井：新井：井深井深 新井新井实测法实测法压力梯度法压力梯度法计算法计算法（据b.a特哈斯托维，1975）（3 3）原始油层压力的确定方法）原始油层压力的确定方法关闭所要测压的完钻井，压力稳定后，关闭所要测压的完钻井，压力稳定后， 下下压力计压力计至油气层。至油气层。1 1、原始油层压力、原始油层压力二、油层压力研究二、油层压力研究计算法计算法 油气藏第一口（批）井的原始地层压力计算油气藏第一口（批）井的原始地层压力计算已知：已知：油井深度、油气水密度油井深度、油气水密度计算：计算：原始地层压力原始地层压力教材教材p300实测法实测法压

18、力梯度法压力梯度法计算法计算法（3 3）原始油层压力的确定方法）原始油层压力的确定方法1 1、原始油层压力、原始油层压力二、油层压力研究二、油层压力研究（4 4）原始油层压力等压图的编制及应用）原始油层压力等压图的编制及应用构造等高线等压线断层井点某油田原始油层压力等压图某油田原始油层压力等压图等压线与等高线平行等压线与等高线平行油层厚度影响；油层厚度影响；测量、计算误差测量、计算误差教材教材p300误差因素误差因素1 1、原始油层压力、原始油层压力二、油层压力研究二、油层压力研究构造等高线 等压线断层井点某油田原始油层压力等压图某油田原始油层压力等压图预测新井的原始油层压力预测新井的原始油层

19、压力计算油藏的平均原始油层压力计算油藏的平均原始油层压力 （油层天然能量大小）（油层天然能量大小） 等压图的应用等压图的应用（确定新钻井的套管程序和钻井液密度）（确定新钻井的套管程序和钻井液密度）教材教材p301 判断水动力系统，判断水动力系统， 进一步了解油层地质特征进一步了解油层地质特征否则否则可能存在断层或岩性尖灭。可能存在断层或岩性尖灭。同一水动力系统内，同一水动力系统内， 压力等值线的分布是连续的。压力等值线的分布是连续的。计算油层的弹性能量计算油层的弹性能量 （油层弹性膨胀的能量）（油层弹性膨胀的能量） 原始油层压力与饱和压力之差原始油层压力与饱和压力之差（4 4）原始油层压力等压

20、图的编制及应用）原始油层压力等压图的编制及应用二、油层压力研究二、油层压力研究2 2、目前油层压力、目前油层压力（1 1）定义）定义：油藏投入开发后某一时期的地层压力。油藏投入开发后某一时期的地层压力。油田投入生产之后，关闭油井，待压力油田投入生产之后，关闭油井，待压力恢复到稳定状态以后，测得的井底压力。恢复到稳定状态以后，测得的井底压力。 亦亦称称动地层压力动地层压力。教材教材p302油层静止压力油层静止压力 (p(ps s) )：ps井底流动压力（井底流动压力（井底流压井底流压）( (p pb b) )： 油井油井生产时测得的井底压力生产时测得的井底压力。pb 油压油压（油管压力）：井口剩

21、余压力；（油管压力）：井口剩余压力； 套压套压（套管压力）：油管与套管环形空间（套管压力）：油管与套管环形空间之间的压力之间的压力（井口剩余压力井口剩余压力与与井筒内液柱重量井筒内液柱重量对井底的回压）对井底的回压）二、油层压力研究二、油层压力研究原始油层压力原始油层压力目前油层压力目前油层压力油层折算压力油层折算压力单井生产时油层压力的分布单井生产时油层压力的分布假定油层各向同性，只有假定油层各向同性，只有1口井口井平面径向流渗流场示意图平面径向流渗流场示意图流线流线压力压力分布分布教材教材p302（1 1）目前油层压力的分布）目前油层压力的分布压降漏斗压降漏斗示意图示意图pbps压力降落压

22、力降落呈对数关系呈对数关系2 2、目前油层压力、目前油层压力二、油层压力研究二、油层压力研究多井生产时油层压力的分布多井生产时油层压力的分布三口井同时生产时油层压力降落示意图三口井同时生产时油层压力降落示意图a点压降：点压降： pa = p1 + p2 + p3（假设：地层均质，油井生产条件相同）（假设：地层均质，油井生产条件相同）教材教材p303（1 1）目前油层压力的分布）目前油层压力的分布2 2、目前油层压力、目前油层压力二、油层压力研究二、油层压力研究（2 2）油层静止压力的确定）油层静止压力的确定井点处油层静止压力井点处油层静止压力：实测：实测关井一段时间后，用关井一段时间后，用深井

23、压力计深井压力计直接测量直接测量教材教材p303(油井测压力恢复曲线油井测压力恢复曲线，水井测压力降水井测压力降落曲线落曲线)2 2、目前油层压力、目前油层压力二、油层压力研究二、油层压力研究油藏平均压降曲线油藏平均压降曲线井点处不同时刻油层静止压力的换算井点处不同时刻油层静止压力的换算（3 3）油层静止压力等压图的编制与应用）油层静止压力等压图的编制与应用不同时刻测试的压力值换算为不同时刻测试的压力值换算为同一时刻的压力值同一时刻的压力值井间压力插值井间压力插值 教材教材p305（据杨寿山，1978）2 2、目前油层压力、目前油层压力二、油层压力研究二、油层压力研究某油田静止压力等压图某油田

24、静止压力等压图构造等高线等压线断层井点某油田原始油层压力等压图某油田原始油层压力等压图压力降低压力降低等压线与构造等高线等压线与构造等高线 相交相交比较：比较：教材教材p305（据杨寿山，1978）二、油层压力研究二、油层压力研究 油层静止压力等压图的应用油层静止压力等压图的应用求油藏某一开发时期的平均油层静止压力求油藏某一开发时期的平均油层静止压力 （油藏能量大小的反映）（油藏能量大小的反映）确定地层参数，确定地层参数， 了解油藏的地质特征了解油藏的地质特征 应用压力分布和流量反求应用压力分布和流量反求kh/ ； 油层物性、断层油层物性、断层 掌握地下流体动态掌握地下流体动态 （低压区（低压

25、区-采液量多，注水补充不够；采液量多，注水补充不够； 高压带高压带-注水突进）注水突进） 了解油藏开采动态了解油藏开采动态 比较不同开发时期的比较不同开发时期的油藏静止压力等压图油藏静止压力等压图 教材教材p305（据杨寿山，1978）二、油层压力研究二、油层压力研究（1 1）油层折算压力的概念）油层折算压力的概念折算压头：折算压头： 井内井内静液面静液面距某一距某一折算基准面折算基准面 的垂直高度。的垂直高度。（静液面在折算面之下，折算压头取负值；（静液面在折算面之下，折算压头取负值； 静液面在折算面之上，折算压头取正值；）静液面在折算面之上，折算压头取正值；）教材教材p3063 3、油层折

26、算压力、油层折算压力折算压头产生的压力。折算压头产生的压力。p = l g对于无泄水区的油藏而言，对于无泄水区的油藏而言， 油藏未油藏未投入开发前，各油井的折算压力相等。投入开发前，各油井的折算压力相等。（海平面）（海平面）二、油层压力研究二、油层压力研究-380m-470m = 0.8 103kg/m32号井：号井：油层静止压力油层静止压力 3.25mpa静液面海拔静液面海拔 -55m1号井：号井：油层静止压力油层静止压力 2.82mpa静液面海拔静液面海拔 -20m流体从压头高处流向压头低处流体从压头高处流向压头低处（消除油层埋藏深度对油层压力的影响）（消除油层埋藏深度对油层压力的影响）教材教材p306油藏投入开发后，折算压力会发生变化油藏投入开发后，折算压力会发生变化3 3、油层折算压力、油层折算压力二、油层压力研究二、油层压力研究（2） 折算压力等压图的编制及应用折算压力等压图的编制及应用