采油PPT课件：油气田开发地质概述

1、油气田开发地质概述提 纲一、油气藏及其油、气、水二、储集层与地下构造三、油田开发方案四、高尚堡油田基本情况一、油气藏及其油、气、水1、油气藏的概念 油气藏的地质含义是，在同一圈闭内具有同一压力系统的油气聚集。 圈闭就是能够使油气聚集起来的场所，它具备聚集油气的储集层，阻止油气逸散的盖层、底层，以及阻止油气向四周继续运移和扩散的遮挡条件；同一压力系统是指圈闭内各点的压力都可以向整个空间传递；所以圈闭容积的大小决定了油气藏的大小。2、圈闭类型 (1)构造圈闭：由于构造运动使岩层发生变形和位移造成的圈闭叫构造圈闭，包括断层遮挡圈闭和背斜圈闭。断层遮挡圈闭背斜圈闭一、油气藏及其油、气、水2、圈闭类型

2、(2)地层遮挡圈闭：由于地层因素造成遮挡条件的圈闭。包括地层不整合遮挡圈闭和地层超覆遮挡圈闭。地层不整合遮挡圈闭地层超覆遮挡圈闭一、油气藏及其油、气、水 不整合：地壳上升使老地层露出水面，遭受风化剥蚀，造成沉积间断，以后再下降，继续接受沉积形成的新地层与下伏老地层之间的不连续接触关系叫不整合。2、圈闭类型 (3)岩性遮挡圈闭：由于储集层岩性改变或岩性连续性中断而形成的圈闭。岩性遮挡圈闭一、油气藏及其油、气、水3、油气藏类型 (1)构造油气藏：指油气在构造圈闭中的聚集，主要类型有断层遮挡油气藏、背斜油气藏、裂缝性油气藏、盐丘油气藏和向斜油气藏。断层遮挡油气藏背斜油气藏一、油气藏及其油、气、水3、

3、油气藏类型 (2)地层油气藏：指油气在地层圈闭中的聚集，一般有地层不整合遮挡油气藏、地层超覆遮挡油气藏、剥蚀隆起油气藏等。地层不整合遮挡油气藏地层超覆遮挡油气藏一、油气藏及其油、气、水3、油气藏类型 (3)岩性油气藏：指油气在岩性圈闭中的聚集，主要有岩性尖灭油气藏、透镜状岩性油气藏等。岩性尖灭油气藏透镜状岩性油气藏一、油气藏及其油、气、水4、油气藏中油、气、水的分布 油气藏中油、气、水的分布具有一定的规律，如在单一背斜圈闭内，由于重力分异作用，油、气、水的分布规律是气在上，油居中，水在油气下面，从而形成油气界面及油水界面。一、油气藏及其油、气、水5、原油的物理性质 饱和压力：地层原油在压力降低

4、到开始脱气时的压力称饱和压力。原始饱和压力是指油田开采初期，地层保持在原始状况下测得的饱和压力。 溶解气油比：地层原始状况下，单位重量(或体积)原油所溶解的天然气量称为原始气油比(单位:m3/t或m3/m3)；油井生产时，每采出1吨原油伴随采出的天然气量称生产气油比(单位:m3/t)。 原油密度：单位体积原油的质量(单位:kg/m3)。 原油相对密度：指在标准状态下(20，0.101MPa)脱气原油的密度与温度为4时同样体积纯水密度之比值，为无因次量。一、油气藏及其油、气、水5、原油的物理性质 原油体积系数：地层条件下单位体积原油与其在地面条件下脱气后的体积之比值。原油体积系数是用来计算石油地

5、质储量、注采比、地下亏空等主要开发指标的换算系数。他的数值一般都大于1。 原油凝固点：原油冷却到失去流动性时的温度。凝固点在40以上的原油叫高凝油。 原油粘度：原油在流动时，其内部分子之间产生的摩擦力称为原油粘度(单位:mPas)。其影响因素很多，包括地层压力、地层温度、溶解气量等。一、油气藏及其油、气、水6、原油的化学性质 石油主要由C(83%-87%)、H(10%-14%)元素组成，还含有少量O、N、S，但含量都不超过1%。 蜡：原油中烷烃C原子个数为15-42时，呈固态，即为蜡。原油中含蜡的百分数称为含蜡量。 胶质：原油中相对分子质量较大的烃类，并含有O、S、N等杂质。它溶解性较差，只能

6、溶解于石油醚、苯、氯仿、乙醚和四氯化碳等有机溶剂中，能被硅胶吸附。 沥青质：原油中的沥青质为暗褐色至黑色的脆性物质，含有C、H、O、S、N等元素的高分子多环有机化合物，其相对分子质量比胶质大许多倍，不溶解于石油醚或酒精，可溶于苯、三氯甲烷及二硫化碳，也可被硅胶吸附。一、油气藏及其油、气、水7、天然气的物理性质 体积系数：气体在油层条件下所占的体积与在标准状况(20和0.101MPa)下所占体积的比值，其值远小于1。 天然气压缩系数：指压力每变化1MPa时气体体积的变化率(单位:MPa-1)。 天然气粘度：天然气流动时气体内部分子间的摩擦阻力(单位:mPas)。 天然气密度：单位体积气体的质量(

7、单位:kg/m3)。 天然气相对密度：在某一压力和温度下的天然气密度，与在标准状况下同体积干燥空气的密度的比值。一、油气藏及其油、气、水8、天然气的化学性质 天然气与石油相似，主要由C(65%-80%)、H(12%-20%)、S、N、O及微量元素组成。 天然气的化合物主要有甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8) 、丁烷(C4H10) 等烃，还有少量CO2、CO、H2、N2等。甲烷在天然气中含量最多，占42%-98%，当其含量超过95%时，则称为干气；而乙烷以上的烃类含量超过5%时，称为湿气。干气多产自纯气藏，湿气多与石油伴生。一、油气藏及其油、气、水9、地层水 地层水状态：地层水在

8、岩石(油层)孔隙中呈油水(气)混合状态；油藏边水和底水呈自由状态。 地层水化学成分：地层水化学成分主要有：Na+、K+、Ca2+、Mg2+阳离子，和Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-阴离子。 实际各油田地层水水型通常有：CaCl2型(氯化钙型)，又称硬水，一般是封闭条件较好的油藏；NaHCO3型(碳酸氢钠型)，又称碱性水，也是油田常见的水型。 地层水的相对密度：单位地层水的密度与同条件下纯水的密度的比值。由于地层水溶有数量不等的盐类，矿化度一般较高，故相对密度多大于1，在1.001-1.050间不等。一、油气藏及其油、气、水提 纲一、油气藏及其油、气、水二、储集层与地下构造三、油田开发

9、方案四、高尚堡油田基本情况1、储集层的概念 储集层：在勘探开发中将具有一定孔隙度和渗透性，能储存油、气等流体，并可在其中流动的岩层叫储集层，简称储层。二、储集层与地下构造 储集层两个基本特征：孔隙性、渗透性。也就是说，孔隙性的好坏直接决定着储集层储存油气的数量(能力)，渗透性的好坏则控制着储集层内所含油气的产能。 虽然储集层的含义强调了具备储存油气和允许有其渗滤的能力，并不是意味着其中一定储存了油气。如果储集层中含有了油气，则该储集层就称为含油气层油层(气层、油气层)。2、储集层的孔隙性 储集层的孔隙性实质是储集岩石中未被固体物质所充填的空间部分，包括粒间孔隙、粒内孔隙、裂缝、溶洞等。二、储集

10、层与地下构造孔隙的大小： (1)超毛细管孔隙：孔隙直径大于0.5mm或裂缝宽度大于0.25mm。其中流体在重力作用下可以自由流动，服从水动力学一般规律； (2)毛细管孔隙：孔隙直径在0.5mm-0.0002mm之间或裂缝宽度在0.25mm-0.0001mm之间。孔隙中的流体内及流体和孔隙壁之间都处在分子引力的作用下，所以流体不能在其中自由流动，只有当外力大于毛细管阻力时，流体才能在其中流动； (3)微毛细管孔隙：3、孔隙度 孔隙度是为了衡量岩石中孔隙体积的大小以及孔隙的发育程度而提出的概念，分为：二、储集层与地下构造 (1)绝对孔隙度：岩石中所有孔隙空间体积之和，与该岩石总体积的比值； (2)

11、有效孔隙度：岩石中那些参与渗流的、相互连通的孔隙空间体积之和，与该岩石总体积的比值(符号:)； (3)流动孔隙度：是各油田开发实际需要提出的概念，即在一定条件下，流体可以在岩石中流动的孔隙体积，与该岩石总体积的比值。4、储集层的渗透性 储集层的渗透性是指在一定压差下，储集层本身允许流体通过的能力。岩石渗透性的好坏用渗透率来表示：二、储集层与地下构造 (1)绝对渗透率：当单相流体充满岩石孔隙，且流体不与岩石发生任何物理化学反应，流体的流动性符合达西直线渗透定律时，所测得的岩石对流体的渗透能力称为该岩石的绝对渗透率。计算公式(达西公式)为： (2)有效渗透率：当岩石孔隙为多相流体通过时，岩石队每一

12、种流体的渗透率。它既反映了油层岩石本身的属性，而且还反映了流体性质及其在岩石中的分布。 (3)相对渗透率：某一相流体的相对渗透率是指该相流体的有效渗透率与绝对渗透率的比值，它是衡量某一流体通过岩石的能力大小的直接指标。一、基本概念C:油、气储层5、油气层非均质性 由于沉积环境、物质供应、水动力条件、成岩作用等影响，使油气储层的不同部位，在岩性、物性、产状、内部结构等方面都存在显著的差异，这种差异称之为油气层的非均质性。6、层间非均质性 指各油气储层之间在岩性、物性、产状、产能等方面的差异。层间非均质性是造成层间矛盾的内因，是多油层注水开发油田中最为突出的矛盾。7、层内非均质性 指油层内部各段在

13、岩性、物性、层理构造、韵律等方面的差异。层内非均质性是造成层内矛盾的内因，是影响油层水洗厚度大小和驱油效率高低的主要因素之一。二、储集层与地下构造8、构造与地下构造 构造是指岩体和岩层在地球内、外营力的作用下发生变形、变位，从而形成褶皱、断层裂缝、劈理等；埋藏在地下的构造称为地下构造。9、储油气构造 指能储集油、气的构造，如背斜、鼻状构造、断块裂缝性圈闭等。10、背斜与向斜 由于地壳运动等作用，使岩层发生弯曲，倾向相背，向上凸起部分叫背斜，亦称背斜构造；倾向相向，向下凹陷部分叫向斜，亦称向斜构造。背斜核部的岩层较两翼岩层老，向斜则相反。-1100-900-800-1000-800-1000-9

14、00-700根据图形回答构造类型 11、断层 岩层或岩体沿断裂面发生显著位移的构造叫断层。断层在油、气藏中分布广泛，其规模大小不一，对油、气聚集和油、气田开发有着不同的影响。12、断层要素 指能表明断层形态和运动性质的基本形成部分断层面、断层线、断盘、断距等。13、断盘 断层面两侧的岩层或岩体称为断层两盘。当断层面倾斜时，位于断层面上方的断盘叫上盘，位于断层面下方的断盘叫下盘；当断层面直立时，可按其相对于断层面的方位分别称为东、西、北、南盘。二、储集层与地下构造14、上升盘与下降盘 沿断层面相对上升的断盘叫上升盘，相对下降的断盘叫下降盘。15、正断层和逆断层 上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升

15、的断层叫正断层；反之叫逆断层。正断层在钻井剖面上有地层缺失现象，它是油、气藏中最常见的一种断层类型；逆断层在钻井剖面上地层有重复现象。二、储集层与地下构造提 纲一、油气藏及其油、气、水二、储集层与地下构造三、油田开发方案四、高尚堡油田基本情况1、油田开发的概念 油田开发就是企业根据石油市场对原油生产的需求，从油田实际情况和生产规律出发，依据详探成果和必要的生产性开发试验，在综合研究的基础上，对具有工业价值的油田，制定出合理的开发方案，并对油田进行建设和投产，使其按预定的生产能力和经济效率实现长期稳产至开发结束。三、油田开发方案2、油田开发的三个阶段 (1)准备阶段 (2)开发设计和投产阶段 (

16、3)方案调整和完善阶段三、油田开发方案3、油田开发方案包括的主要内容 (1)油田的地质情况； (2)储量计算； (3)开发原则； (4)开发程序； (5)开发层系、井网、开采方式、注采系统； (6)钻井及完井； (7)采油工艺技术； (8)油气水集输和处理等。三、油田开发方案4、油田开发原则 (1)采油速度和稳产期限； (2)开采方式和注水方式； (3)确定开发层系； (4)确定开发步骤； (5)确定合理的布井原则； (6)确定合理的采油工艺技术和增注措施。三、油田开发方案5、油藏驱动方式 (1)水压驱动：水压驱动是靠油藏的边水、底水或注入水的压力作用把石油推向井底。在水压驱动方式下，当采出量

17、不超过注入量时，油层压力、气油比比较稳定。 在油气藏中，整个含油气边界范围内的油气层底部都有托着油气的水叫底水；只在油气藏边部气水或油水过渡带的油气层底部有托着油气的水叫边水。三、油田开发方案5、油藏驱动方式 (2)弹性驱动：弹性驱动是钻开油层后，地层压力下降，引起地层及其中液体发生弹性膨胀，体积增大，从而把石油从油层推向井底。 (3)溶解气驱动：依靠石油中溶解气分离时所产生的膨胀力推动石油流向井底，叫做溶解气驱动。 (4)气压驱动：当地层压力下降时，依靠气顶气膨胀驱油，油气界面下移，移向油井方向。 (5)重力驱动：当地层倾角较大、渗透性较好时，靠石油自身的重力向油井方向移动的驱动方式。三、油

18、田开发方案6、油田开发方式 油田开发方式是指依靠哪种能量来驱油开发油田。它分为依靠天然能量驱油和人工补充能量(如注水、气体、化学注入剂等)驱油两种。7、油田注水方式 边外(缘)注水、切割注水、面积注水、不规则点状注水。8、边外(缘)注水 边外(缘)注水：是指注水井按一定方式分布在外油水边界处，向边水中注水开发。三、油田开发方案9、切割注水 切割注水：切割注水就是利用注水井排将油藏切割成为较小单元，每块面积可以看成是一个独立的开发单元，分区进行开发和调整。10、面积注水 面积注水：面积注水是将生产井和注水井按一定几何形状均匀地分布在整个开发区上，同时进行注水和采油。三、油田开发方案四点法(反七点

19、法)面积注水五点法(反五点法)面积注水九点法面积注水反九点法面积注水11、地质储量 控制储量：指预探阶段完成后，在1口以上探井中获得工业油、气流，初步查明圈闭形态，确定油藏类型和储层沉积类型，大体搞清了含油面积和油、气层厚度，评价了储层产能大小和油气质量，在此基础上计算的地质储量称控制储量。控制储量可作为进一步评价钻探和编制中、长期勘探规划的依据。 探明储量：指详探阶段完成或基本完成后计算的地质储量，是现代技术和经济条件下可提供开采并能获得经济效益的可靠储量。三、油田开发方案 预测储量：是在地震详查以及其它方法提供的圈闭内，经过预探井钻探获得油气流、油气层或油气显示后，根据区域地质条件分析和类

20、比的有利地区，按容积法估算的储量。该圈闭内的油层变化、油水关系尚未查明，储量参数是由类比法确定的，因此可估算一个储量范围值。提 纲一、油气藏及其油、气、水二、储集层与地下构造三、油田开发方案四、高尚堡油田基本情况 构造上位于渤海湾含油气盆地黄骅坳陷北部南堡凹陷的高尚堡构造带。由于受长期构造运动的影响，断层发育，近东西向的高柳断层对油气聚集起着主要控制作用。四、高尚堡油田基本情况 上第三系明化镇组、馆陶组层状断块油藏；储层为河流相砂体；高孔高渗。下第三系东营组、沙河街组构造岩性油藏；储层为扇三角洲砂体；中孔中渗及中低孔渗；天然能量较弱，需注水开发。四、高尚堡油田基本情况层系、区块开发单元划分情况 层系 南区 北区浅层（Nm-Ng） 高浅南区 高浅北区中深（Ed-Es31） 高中深南区 高中深北区深层（Es32+3） 高深南区 高深北区四、高尚堡油田基本情况 截止2007年底，在浅层、中深层、深层三套开发层系发现三级储量19132.5万吨。累积上报探明石油地质储量14917.9万吨，可采储量3200.4万吨。其中，已开发动用石油地质储量8723.9万吨，可采储量1910