油藏开发地质学课件

《油藏开发地质学》1《油藏开发地质学》1

目录第一章开发地质学总论第二章藏地质模型的建立第三章储层综合评价第四章油藏渗流物理特征及其应用第五章油藏开发设计主要技术决策及其地质条件第六章油藏动态监测第七章开发动态分析中的物质平衡方法第八章开发动态分析中的矿场统计方法第九章油藏最终采收率的测算方法第十章剩余油分布规律研究2目录2

第一章开发地质学总论3第一章3445566油气藏开发地质学进展及其应用一、开发地质学概述开发地质学属油气田开发三大应用基础理论范畴开发地质油藏工程采油工程它是油田开发级次深化而发展起来的一门边缘学科。学科特点：综合性——综合应用静态、动态资料宏观、微观资料储层、流体资料深化对油藏的认识多学科交叉、渗透——与其它边缘学科相互交叉，彼此渗透，互为补充。它一方面为优化开发方案、油藏工程研究、油藏数值模拟提供地址依据，并提供直接接口的三维数据体；另一方面，又借助其它学科如沉积学、开发测井、开发地震、油藏工程等方法获得更多的地质信息，以深化对油藏特征的再认识。定量化、计算机化、可视化由定性——半定量——定量化——可视化发展。1、2、3、7油气藏开发地质学进展及其应用一、开发地质学概述开发地质学属油二、建立定量的油藏地质模型是当前国内外开发地质学的热点课题地层格架模型储层原形模型微构造模型储层结构模型储层地质模型沉积模型（式）渗透率模型成岩模型（式）宏观储层非均质模型流动单元模型

微观孔隙类型喉道类型孔隙结构流体分布模型静态流体（油、气、水）分布模型开发过程中剩余油分布模型油藏地质模型8二、建立定量的油藏地质模型是当前地层格架模型储层原形9910101111

第二章油藏地质模型的建立12第二章12概念模型静态模型预测模型针对某一种沉积类型或成因类型的储层，把它具代表性的储层特征抽象出来加以典型化和概念化，建立一个对这类储层在研究地区内具有普遍代表意义的储层地质模型。针对某一具体油田（或开发区）的一个（或一套）储层，将其储层特征在三维空间的变化和分布如实地加以描述而建立的模型，即为该油田、该储层的静态模型。预测模型是对控制点间及以外地区的储层参数能做一定精度的内插或外推（预测）所建立的模型。第一节油藏模型概述13概念模型静态模型预测模型针对某一种沉积类型或成因类型的储层，14141515第二节

层组划分对比及储层结构模型含油层系油层组砂层组小层单层16第二节含油层系油层组砂层组小层单层161717小层对比图18小层对比图18以储层类型和井网密度为函数的碎屑岩储层结构模型19以储层类型和井网密度为函数的碎屑岩储层结构模型192020第三节构造及断裂系统研究及微构造模型021第三节构造及断裂系统研究及微构造模型0212222三．以地震资料为主的构造及断裂系统精细解释原始地震资料“三高”重处理井位坐标和井斜资料钻井、测井和VSP资料层位标定过井剖面解释基干剖面解释全区剖面解释测线闭合校正断点平面组合完善断裂系统等T0图制作等深度构造图构造模型23三．以地震资料为主的构造及断裂系统精细解释原始地震资料“三高地震资料的目标处理：小波高分辨处理前后频谱分布图24地震资料的目标处理：24层位标定25层位标定252626剖面解释27剖面解释27等T0图—等深度图—等海拔图的编制28等T0图—等深度图—等海拔图的编制282929四．以钻井资料为主的构造研究30四．以钻井资料为主的构造研究301必备的基础资料—井位坐标、井斜2绘制纵、横剖面图311必备的基础资料—井位坐标、井斜313232333334343、构造发育剖面图35354、构造图的编制364、构造图的编制36第三节沉积微相研究及微相分布模式沉积时间单元单井相分析岩石相指一次或两次沉积事件中沉积的地层，是地质等时面之间沉积的地层,是时空上的统一体。岩性、层序、颜色、沉积构造、含油产状、物性韵律、确定沉积相、亚相及微相类型。是以岩石结构特征为主反映微相砂体形成过程中的古水动力条件。37第三节沉积微相研究及微相分布模式沉积时间单元单井相分析岩3838测井相利用测井曲线形态—沉积相分析从定性角度SP、GR曲线的不同形态反映不同的沉积微相从定量角度反映沉积环境特征的一套储层参数的集总39测井相利用测井曲线形态—沉积相分析从定性角度SP、GR曲线的40404141五．剖面相42五．剖面相42测井相方法测井岩石相方法人工神经网络方法Bayes判别函数法六．沉积相(微相)的平面展布43测井相方法测井岩石相方法人工神经网络方法Bayes判别函数法4444Walker：相模式是一个特定沉积环境的全面概括。其描述至少可用于以下四个方面：1、对于比较的目的来说，它必须起一个标准的作用2、对于进一步观察来说，他必须起提纲和指南作用3、对于新区，它必须起预测作用4、对于所代表的环境和系统的水动力等解释来说，它必须起一个基础的作用。七．相模式45Walker：相模式是一个特定沉积环境的全面概括。七．相模式4646一、成岩作用指沉积物从沉积—遭受变质作用或风化作用之前所发生的各种物理化学及生物化学变化，它对储集层孔隙的形成、演化、保存、破坏起重要的作用。第四节储层成岩作用研究及成岩模式47一、成岩作用指沉积物从沉积—遭受变质作用或风化作用之前所第四1、使储集性变好的成岩作用A、溶解作用B、溶蚀作用C、成岩收缩作用D、碳酸盐岩白云化作用（碳岩—白云岩复杂的地质过程、晶粒增大、岩性变疏松—Ф、K增大）2、使储集性变差的成岩作用机械压实作用胶结作用化学压溶作用交代作用重结晶作用二、成岩作用对储集物性的影响481、使储集性变好的成岩作用二、成岩作用对储集物性的影响484949505051515252三、成岩储集相指影响储层性质的某种或某几种成岩作用及其特有的储集空间的组合。A相：不稳定组分中一强溶解次生孔隙成岩储集相B相：强胶结中一强溶解残余粒间孔成岩--储集相C相：碳酸盐胶结成岩储集相D相：早期硬石膏胶结成岩储集相其中：A相储集性最好B相储集性较好C相储集性次之（中等）D相储集性最差，为非有效储层53三、成岩储集相指影响储层性质的某种或某几种成岩作用A相：不稳冷东-雷家地区沙一、二段成岩储集相孔隙演化图沙一、二段A成岩储集相孔隙演化图石英+长石+岩屑沙一、二段C成岩储集相孔隙演化图不稳定矿物溶解和原生裂缝粘土矿物溶解石英+长石+岩屑不稳定矿物溶解1111111111111111111111原生孔隙原生孔隙54冷东-雷家地区沙一、二段成岩储集相孔隙演化图沙一、二段A成岩指沉积物在埋藏过程中所经历的特定的成岩史和孔隙演化史。四、成岩模式55指沉积物在埋藏过程中四、成岩模式55第五节储层参数研究与储层非均质模型一、研究储层参数的测井方法（一）测井资料数据标准化1、目的—使测井资料在全油田范围内具有统一的刻度，以保证测井资料及所计算的储层参数具有较高的精度和可比性。2、标准层段的选择a与研究层段相邻或在其中；b岩性稳定；c电性特征明显易辩；d不受ф、不整合、断层等因数的影响的非渗透层；3、标准化的方法a直方图校正法；b重叠图校正法；c均值校正法；d趋势面分析法。56第五节储层参数研究与储层非均质模型一、研究储层参数的测井RT等值线图57RT等值线图57RT趋势面图58RT趋势面图58RT残差图59RT残差图59LogRT等值线图60LogRT等值线图60LogRT趋势面图61LogRT趋势面图61LogRT残差图62LogRT残差图62LogRT校正值图63LogRT校正值图63AC趋势面图64AC趋势面图64AC等值线图65AC等值线图65AC残差图66AC残差图66AC趋势面图67AC趋势面图67AC等值线图68AC等值线图68AC残差图69AC残差图69岩性物性含油性电性(二)关键井四性关系研究70岩性物性含油性电性(二)关键井四性关系研究71717272相控储层参数测井解释模型（三）测井解释模型的建立孔73相控储层参数测井解释模型（三）测井解释模型的建立孔737474757576767777787879798080818182828383（一）宽带约束反演提高了薄层的识别能力（二）人工神经网络储层横向预测1、时窗的选择2、特征参数的选择分别选择出油井及无油井旁地震道参数。3、样本的建立4、样本的检验二、研究储层参数的地震方法84（一）宽带约束反演提高了薄层的识别能力二、研究储层参数的地震858586868787888889899090三、储层宏观非均质性层内非均质性平面非均质性层间非均质性91三、储层宏观非均质性层内非均质性平面非均质性层间非均质性91929293931、层内非均质性a粒度韵律—正韵律、反韵律、复合韵律b层理构造c渗透率韵律--正韵律、反韵律、复合韵律d渗透率非均质程度：VK（渗透率变异系数）TK（渗透率突进系数）TK=KMAX/KJK（渗透率级差）JK=KMAX/KMIN941、层内非均质性a粒度韵律—正韵律、反韵律、复合韵律9495952、平面非均质性长：宽席状砂1土豆状3（1）砂体几何形态带状砂3--20鞋带状砂>20

连续性好>2000m连续性较好1200—2000m（2）砂体规模连续性中等600—1200m及侧向连续性连续性差300—600m连续性极差<300m（3）砂体内ф、K、VK、TK、KK的平面变化962、平面非均质性（1）沉积的旋回性各类沉积砂体及泥岩隔层在剖面上交互出现的规律性。（2）分层系数（AN）指在一定层段内平均单井钻遇的砂层数AN=（钻遇砂层总数）/（统计井数）（个/口）

（3）砂岩密度SN=（砂岩总厚度）/（地层总厚度）

（4）各砂层间渗透率的非均质程度3、层间非均质性

（划分开发层系的依据）97（1）沉积的旋回性3、层间非均质性97第六节储层微观孔隙几何学及孔隙模型98第六节储层微观孔隙几何学及孔隙模型989999100100101101102102103103104104105105106106107107108108109109110110

第三章储层综合评价111第三章1111、A.I.Leversen(1966年)用Ф、K进行分类评价K101—100011—1001—10<1Ф21—2516—2011—155—10评价结果：IIIIIIⅣ2、Robison对2000块岩样磨光表面观察，应用Ф、K、岩石表面结构、毛细管压力形状（C—经验参数）进行储层分类评价。3、Wekeng提出应用毛管压力曲线20%时的R20

或R35或R50对储层分类评价。随着油田开发的不断深入，多学科交叉综合研究，使储层综合评价日趋综合性、定量化和计算机化。常有的方法有：“权重”评价法聚类分析法主成分分析法岩石物理相评价法储层综合评价研究的进展1121、A.I.Leversen(1966年)用Ф、K进第一节储层综合评价参数的优选一、不同开发阶段参与评价的主要参数有效厚度(he)有效厚度钻过率(he钻遇率)有效孔隙度Фe渗透率k泥质含量sh碳酸岩含量Co3油藏评价阶段开发设计及方案实施阶段对渗流作用起主要作用的参数DM、RZ、RD表征K非均质程度的参数VK、TK、JKHS砂岩厚度D50粒度中值表征岩性特征的参数砂岩密度夹层频率夹层密度管理调整阶段增加P、Q采油指数113第一节储层综合评价参数的优选一、不同开发阶段参与评价的主二、参数优选的方法1、多元逐步回归分析—多次有进有出的筛选对函数Y起主要作用的变量，剔除对Y作用不显著的变量。2、R型主因子分析—将有一定相关程度的多个变量进行综合分析，从中确定出在整个数据矩阵中起主要作用的变量组合，把多个变量减少为相互独立的几个主要变量，即主因子。3、多种非线形单相关分析从多个变量中剔除与因变量关系不密切的参数。114二、参数优选的方法1、多元逐步回归分析—多次有进有出的筛选1115115116116117117输入各个研究单元的物性参数+孔隙结构参数进行多元逐步回归分析，得出储层主变量参数对主变量进行R型因子分析，得出孔隙结构主参数将渗透率、孔隙度+孔隙结构等参数进行Q型聚类分析，输出储集岩分类结果（聚类）应用储集岩分类结果，结合其它资料进行各类储集岩评价118输入各个研究单元的进行多元逐步回归分析，对主变量进行R型因子119119一、“权重”评价法1、选取参与评价的参数2、单项参数评价分数的计算采用极大值标准化法—将各参数归一化到0—1之间（1）对于参数愈大，反映储层性质愈好的参数，直接除以本项参数的极大值Eλ=XI/XMAX（2）对于参数愈小反映储层性质愈好的参数Eλ=（XMAX-XI）/XMAX3、各项参数权系数的确定在不同阶段，各参数的权重不同。如评价阶段he为第一权重，方案实施阶段K为第一权重。4、综合得分分类第二节储层综合评价的方法120一、“权重”评价法第二节储层综合评价的方法120二、模糊综合评判：对一个对象的多个影响因数的多种评语的综合评价，最终得到一个综合评判系数（Y）根据Y的集中程度进行分类评价。应用模糊综合评判的方法的关键是选定模糊综合评判函数的形式，这里选用的函数形式为：fI=Ёajyjaj≥0aj称为加权系数。参数的选择：每一样品共有13项参数，包括以下五中类型：1、反映储层客观特征的参数Ф、K2、反映储层渗透率的非均质性的参数VK、TK、JK3、反映储层岩性特征的参数Wgr、MD4、反映储层非均质泥质隔夹层的参数JP、JM5、反映储层微观孔喉大小的参数RZ、RM、RD、JZI类储层Y<-0.84II类储层-0.84≤Y<0.145III类储层0.145≤Y<1.24

Ⅳ类储层Y≥1.24121二、模糊综合评判：121三、聚类分析法122三、聚类分析法122四、岩石物理相评价法123四、岩石物理相评价法123124124125125第四章油藏渗流物理特征及其应用126第四章126一、润湿性的概念—当两种非混相流体同时呈现于固体介质表面时，某一流体优先湿润固体表面的能力。σOS=σWS+σOWWZθσOS-σWS=σOWWZθ

第一节油藏岩石的润湿性及其应用127一、润湿性的概念—当两种非混相流体同时呈现于固体介σOS=σ二、岩石表面的润湿程度

润湿程度以ф表示。ф角规定以极性大的液体（水）一面算起ф<90°亲水ф>90°亲油ф=90°中性128二、岩石表面的润湿程度128三、润湿滞后1、静润湿滞后—由于润湿次序不同引起的润湿接触角的变化。2、动润湿滞后—由移动速度引起的接触角的变化称为动润湿滞后。3、润湿滞后与固体表面的形状、光滑程度有关129三、润湿滞后1、静润湿滞后—由于润湿次序不同引起的润湿接触角130130131131132132133133134134135135136136137137润湿性的应用1、周期注水基本原理—利用油层岩石亲水性，采用周期注水，提高水驱油的程度。a注水，毛管力为驱油动力V注上升、弯液面反转—产生

动润湿滞后—阻力b停注，V注趋于0–再次产生动润湿滞后，小孔隙油进入大孔隙，便于再次注水驱出。c注—停，使P地重新分布，产生压力差，低K高P>高K低P,油流入高K带,再次开注,易于水驱。138润湿性的应用1381391391401402、换向驱替实质：改变饱和度方向，将驱替过程变为吸吮过程，包括静湿润滞后的含义。3、单井吞吐

同一井，注入水，采出油分三阶段：（1）、注水阶段—反注双管流程（2）、油水交换阶段—吸水排油（3）、采油阶段—降压采油1412、换向驱替141第二节毛管压力及其J(sw)函数在油田开发中的应用142第二节毛管压力及其J(sw)函数142143143144144一、毛管压力概念—在多孔介质的微细毛管中，跨越两种非混相流体弯曲界面的压力差。B’B水AA’h油••••θ145一、毛管压力概念—在多孔介质的微细毛管中，B’B水AA’h油146146二、影响毛管压力曲线的因素

Pc=(PW-P0)ghPc∝б与Φ成反比，与r成反比Pc=2бwΦ/rPc∝(PW-P0)三、毛管压力曲线在油田开发中的应用1、应用Pc曲线研究储层特征147二、影响毛管压力曲线的因素三、毛管压力曲线在油田开发中的应用148148149149150150151151152152

1、应用Pc曲线判断自由水面以上油水过渡带的高度1531、应用Pc曲线判断自由水面以上油水过渡带1541543、应用驱替曲线和吸吮曲线毛管曲线对比判断油藏岩石的湿润性曲线I—油驱水曲线II--水驱油曲线III--油驱水1553、应用驱替曲线和吸吮曲线毛管曲线曲线I—油驱水155曲线I—水驱油曲线II--油驱水曲线III--水驱油156曲线I—水驱油156如果A1>A2说明油驱水所做的功大于水驱油所做的功,油藏岩石是亲水的.如果A1<A2与上相反,亲油.A1>A2为中性.常表示为log(A1/A2)>0水湿log(A1/A2)<0油湿log(A1/A2)=0为中性157如果A1>A2说明油驱水所做的功1574、应用Pc曲线对储层进行综合分类评价1584、应用Pc曲线对储层进行综合分类评价158159159四、毛管压力J(sw)函数160四、毛管压力160161161一、基本概念1、绝对渗透率—当岩石中只有一种流体时所测得的渗透率，它是岩石自身的属性不随其中饱和流体改变而改变。例：当饱和盐水时K绝=(WML)/(A△P)=(0.5Х1Х3)/(2Х2)=0.375um2当用油代替盐水时K绝=(0.167Х3Х3)/(2Х2)=0.375um22、有效渗透率—当多相流体共存时，岩石对其中每一相流体的通过能力，它与岩石自身的属性和流体的性质有关。例：在上述条件下，当饱和70%岩水和30%的油时，在△P=2at下,q水=0.3cm3/秒,qo=0.02cm3/秒,则Kw=(0.3Х1Х3)/(2Х2)=0.225um2Ko=(0.02Х3Х3)/2Х2)=0.045um2Kw+Ko=0.27<0.375um2说明同一岩体的有效K<K绝。第三节相对渗透率及其在注水开发中的应用162一、基本概念第三节相对渗透率及其在注水开发中的应用1623、相对渗透率—当多相流体共存时，每一相流体的有效K与绝对K的比值。例：上述条件下Krw=0.225/0.375=0.6um2

Kr0=0.045/0.375=0.12um2Krw+Kr0=0.72<14、流度及流度比流度油的流度λ0=Ko/u0水的流度λ0=KW/uW流度比M=λW/λ0=KWu0/Ko/uW按上述数据，SW=70%，S0=30%，水和油的饱和度仅相差2.33倍,而水的流度却是油的流度的15倍.M=λW/λ0=KWu0/Ko/uW=0.225Х3/0.045Х1=151633、相对渗透率—当多相流体共存时，每一相流体的有163二、相对渗透率的测定164二、相对渗透率的测定164三、相对渗透率与流体饱和度的关系A区：纯油区B区：油水两相共存区C区：纯水区165三、相对渗透率与流A区：纯油区165166166167167168168169169170170四、相对渗透率曲线的应用1、应用相对渗透率曲线判断油藏岩石的湿润性交叉点SW（%）束缚水SWI(%)SOR时KRW亲水岩石>50%>20%KRW<30%亲油岩石<50%<15%KRW>30%171四、相对渗透率曲线的应用1、应用相对渗透率曲线判断油藏岩石的2、计算含水率由达西定理得：Q0=KR0KA△P/u0LQW=KRWKA△P/uWL含水率fw=QW/(Q0+QW)=1/(1+(KR0uW/KRWu0))上式称为分流方程。当uW/u0一定时，fw取决于KR0/KRW由于KR0/KRW是SW的函数，∴fw也是SW的函数。从上面分式可以得出：(1)产水率随M=KWu0/K0uW的增大而增大(2)油越稠，u0>>uW,uW高,故稠油见水后fw增大(3)随SW的增加,fw增加,但SW与fw不是正比关系,而是幂级数关系.1722、计算含水率1721731731741741751753、应用相对渗透率分析含水上升率〆fw/〆SW=(（uW/u0)bae-bsw)/(1+(uW/u0)ae-bsw)2上式物理意义：当含水饱和度增加单位数值时，含水率增长的百分函数，其实质是fw（SW）曲线的斜率。1763、应用相对渗透率分析含水上升率1764、结合毛管压力和分流曲线划分纯水段、油水过渡段及纯油段1774、结合毛管压力和分流曲线划分177一、常见粘土矿物类型高岭石伊利石蒙脱石绿泥石X-7.19Х10-1nm10.179Х10-1nm15.546Х10-1nm14.6Х10-1nm7.14Х10-1nm手风琴状丝状卷曲片状针状绒球状蠕虫状鳞片状絮状鳞片状第四节粘土矿物及储层的敏感性评价178一、常见粘土矿物类型第四节粘土矿物及储层的敏感性评价17179179180180粘土矿物性质阳离子交换性依次降低的顺序：1、蒙脱石—混层矿物--伊利石--绿泥石--高岭石2、膨胀性依次降低：蒙脱石--伊利石/蒙脱石、绿泥石/蒙脱石--绿泥石--伊利石--高岭石3、比表面依次降低：伊利石--混层矿物I/S、C/S--蒙脱石--绿泥石--高岭石4、溶解度：HCL--绿泥石易溶，其它微溶HF---绿泥石易溶，其它中—轻溶181粘土矿物性质181二、储层的敏感性当储层与外来流体接触后，使K降低的现象1、水敏水敏指数IW=（KL-KW）/KLKL—未膨胀KKW—去离子水K182二、储层的敏感性1822、速敏

速敏指数IV=（KL-KMIN）/KL.VCVC—储介流速—使K突然下降的流速1832、速敏1833、盐敏盐敏—当外来流体小于某一盐度时，K降低现象。临介盐度—使K突降的盐度，它是储层耐受低盐能力的量度。1843、盐敏1844、酸敏Ia=（KL-Kla）/KLKla—酸化后岩心液相K1854、酸敏185

小结粘土矿物敏感性预防措施高岭石速敏加稳定剂KCl、NaCl伊利石速敏、水敏加稳定剂KCl、NaCl加防膨剂Al2O2蒙脱石强水敏加防膨剂Al2O2绿泥石酸敏加冰醋酸伊/蒙、绿/蒙较强水敏加Al2O2冰醋酸与Fe++结合能力大于Fe++与OH-的结合能力，优先形成六乙酸铁络离子，避免Fe（OH）3沉淀的形成。186小结186第四章油藏渗流物理特征及其应用187第四章187一、润湿性的概念—当两种非混相流体同时呈现于固体介质表面时，某一流体优先湿润固体表面的能力。σOS=σWS+σOWWZθσOS-σWS=σOWWZθ

第一节油藏岩石的润湿性及其应用188一、润湿性的概念—当两种非混相流体同时呈现于固体介σOS=σ二、岩石表面的润湿程度

润湿程度以ф表示。ф角规定以极性大的液体（水）一面算起ф<90°亲水ф>90°亲油ф=90°中性189二、岩石表面的润湿程度189三、润湿滞后1、静润湿滞后—由于润湿次序不同引起的润湿接触角的变化。2、动润湿滞后—由移动速度引起的接触角的变化称为动润湿滞后。3、润湿滞后与固体表面的形状、光滑程度有关190三、润湿滞后1、静润湿滞后—由于润湿次序不同引起的润湿接触角191191192192193193194194195195196196197197198198润湿性的应用1、周期注水基本原理—利用油层岩石亲水性，采用周期注水，提高水驱油的程度。a注水，毛管力为驱油动力V注上升、弯液面反转—产生

动润湿滞后—阻力b停注，V注趋于0–再次产生动润湿滞后，小孔隙油进入大孔隙，便于再次注水驱出。c注—停，使P地重新分布，产生压力差，低K高P>高K低P,油流入高K带,再次开注,易于水驱。199润湿性的应用1992002002012012、换向驱替实质：改变饱和度方向，将驱替过程变为吸吮过程，包括静湿润滞后的含义。3、单井吞吐

同一井，注入水，采出油分三阶段：（1）、注水阶段—反注双管流程（2）、油水交换阶段—吸水排油（3）、采油阶段—降压采油2022、换向驱替202第二节毛管压力及其J(sw)函数在油田开发中的应用203第二节毛管压力及其J(sw)函数203204204205205一、毛管压力概念—在多孔介质的微细毛管中，跨越两种非混相流体弯曲界面的压力差。B’B水AA’h油••••θ206一、毛管压力概念—在多孔介质的微细毛管中，B’B水AA’h油207207二、影响毛管压力曲线的因素

Pc=(PW-P0)ghPc∝б与Φ成反比，与r成反比Pc=2бwΦ/rPc∝(PW-P0)三、毛管压力曲线在油田开发中的应用1、应用Pc曲线研究储层特征208二、影响毛管压力曲线的因素三、毛管压力曲线在油田开发中的应用209209210210211211212212213213

1、应用Pc曲线判断自由水面以上油水过渡带的高度2141、应用Pc曲线判断自由水面以上油水过渡带2152153、应用驱替曲线和吸吮曲线毛管曲线对比判断油藏岩石的湿润性曲线I—油驱水曲线II--水驱油曲线III--油驱水2163、应用驱替曲线和吸吮曲线毛管曲线曲线I—油驱水216曲线I—水驱油曲线II--油驱水曲线III--水驱油217曲线I—水驱油217如果A1>A2说明油驱水所做的功大于水驱油所做的功,油藏岩石是亲水的.如果A1<A2与上相反,亲油.A1>A2为中性.常表示为log(A1/A2)>0水湿log(A1/A2)<0油湿log(A1/A2)=0为中性218如果A1>A2说明油驱水所做的功2184、应用Pc曲线对储层进行综合分类评价2194、应用Pc曲线对储层进行综合分类评价219220220四、毛管压力J(sw)函数221四、毛管压力221222222一、基本概念1、绝对渗透率—当岩石中只有一种流体时所测得的渗透率，它是岩石自身的属性不随其中饱和流体改变而改变。例：当饱和盐水时K绝=(WML)/(A△P)=(0.5Х1Х3)/(2Х2)=0.375um2当用油代替盐水时K绝=(0.167Х3Х3)/(2Х2)=0.375um22、有效渗透率—当多相流体共存时，岩石对其中每一相流体的通过能力，它与岩石自身的属性和流体的性质有关。例：在上述条件下，当饱和70%岩水和30%的油时，在△P=2at下,q水=0.3cm3/秒,qo=0.02cm3/秒,则Kw=(0.3Х1Х3)/(2Х2)=0.225um2Ko=(0.02Х3Х3)/2Х2)=0.045um2Kw+Ko=0.27<0.375um2说明同一岩体的有效K<K绝。第三节相对渗透率及其在注水开发中的应用223一、基本概念第三节相对渗透率及其在注水开发中的应用2233、相对渗透率—当多相流体共存时，每一相流体的有效K与绝对K的比值。例：上述条件下Krw=0.225/0.375=0.6um2

Kr0=0.045/0.375=0.12um2Krw+Kr0=0.72<14、流度及流度比流度油的流度λ0=Ko/u0水的流度λ0=KW/uW流度比M=λW/λ0=KWu0/Ko/uW按上述数据，SW=70%，S0=30%，水和油的饱和度仅相差2.33倍,而水的流度却是油的流度的15倍.M=λW/λ0=KWu0/Ko/uW=0.225Х3/0.045Х1=152243、相对渗透率—当多相流体共存时，每一相流体的有224二、相对渗透率的测定225二、相对渗透率的测定225三、相对渗透率与流体饱和度的关系A区：纯油区B区：油水两相共存区C区：纯水区226三、相对渗透率与流A区：纯油区226227227228228229229230230231231四、相对渗透率曲线的应用1、应用相对渗透率曲线判断油藏岩石的湿润性交叉点SW（%）束缚水SWI(%)SOR时KRW亲水岩石>50%>20%KRW<30%亲油岩石<50%<15%KRW>30%232四、相对渗透率曲线的应用1、应用相对渗透率曲线判断油藏岩石的2、计算含水率由达西定理得：Q0=KR0KA△P/u0LQW=KRWKA△P/uWL含水率fw=QW/(Q0+QW)=1/(1+(KR0uW/KRWu0))上式称为分流方程。当uW/u0一定时，fw取决于KR0/KRW由于KR0/KRW是SW的函数，∴fw也是SW的函数。从上面分式可以得出：(1)产水率随M=KWu0/K0uW的增大而增大(2)油越稠，u0>>uW,uW高,故稠油见水后fw增大(3)随SW的增加,fw增加,但SW与fw不是正比关系,而是幂级数关系.2332、计算含水率2332342342352352362363、应用相对渗透率分析含水上升率〆fw/〆SW=(（uW/u0)bae-bsw)/(1+(uW/u0)ae-bsw)2上式物理意义：当含水饱和度增加单位数值时，含水率增长的百分函数，其实质是fw（SW）曲线的斜率。2373、应用相对渗透率分析含水上升率2374、结合毛管压力和分流曲线划分纯水段、油水过渡段及纯油段2384、结合毛管压力和分流曲线划分238一、常见粘土矿物类型高岭石伊利石蒙脱石绿泥石X-7.19Х10-1nm10.179Х10-1nm15.546Х10-1nm14.6Х10-1nm7.14Х10-1nm手风琴状丝状卷曲片状针状绒球状蠕虫状鳞片状絮状鳞片状第四节粘土矿物及储层的敏感性评价239一、常见粘土矿物类型第四节粘土矿物及储层的敏感性评价23240240241241粘土矿物性质阳离子交换性依次降低的顺序：1、蒙脱石—混层矿物--伊利石--绿泥石--高岭石2、膨胀性依次降低：蒙脱石--伊利石/蒙脱石、绿泥石/蒙脱石--绿泥石--伊利石--高岭石3、比表面依次降低：伊利石--混层矿物I/S、C/S--蒙脱石--绿泥石--高岭石4、溶解度：HCL--绿泥石易溶，其它微溶HF---绿泥石易溶，其它中—轻溶242粘土矿物性质242二、储层的敏感性当储层与外来流体接触后，使K降低的现象1、水敏水敏指数IW=（KL-KW）/KLKL—未膨胀KKW—去离子水K243二、储层的敏感性2432、速敏

速敏指数IV=（KL-KMIN）/KL.VCVC—储介流速—使K突然下降的流速2442、速敏2443、盐敏盐敏—当外来流体小于某一盐度时，K降低现象。临介盐度—使K突降的盐度，它是储层耐受低盐能力的量度。2453、盐敏2454、酸敏Ia=（KL-Kla）/KLKla—酸化后岩心液相K2464、酸敏246

小结粘土矿物敏感性预防措施高岭石速敏加稳定剂KCl、NaCl伊利石速敏、水敏加稳定剂KCl、NaCl加防膨剂Al2O2蒙脱石强水敏加防膨剂Al2O2绿泥石酸敏加冰醋酸伊/蒙、绿/蒙较强水敏加Al2O2冰醋酸与Fe++结合能力大于Fe++与OH-的结合能力，优先形成六乙酸铁络离子，避免Fe（OH）3沉淀的形成。247小结247第五章油藏开发设计主要技术决策及其地质条件248第五章248第一节开发层系的合理划分一、必要性二、划分原则1、驱动类型相同2、属同一P.T系统3、井段相对集中15—20m厚4、物性相近5、流体性质相同6、具有一定储量、产能7、层系间有可靠的水动力屏障8、经济有效，不宜过细249第一节开发层系的合理划分一、必要性249250250图5-2油层采油强度与射开有效厚度关系251图5-2油层采油强度与射开有效厚度关系251第二节选择注水方式、注采井网的地质依据252第二节选择注水方式、注采井网的地质依据252第三节合理井网密度的选择及其地质条件253第三节合理井网密度的选择及其地质条件253254254255255256256第六章油藏动态监测257第六章257第一节油藏压力监测不稳定试井—压力恢复曲线试井258第一节油藏压力监测不稳定试井—压力恢复曲线试井258259259第二节产液剖面与吸水剖面监测260第二节产液剖面与吸水剖面监测260第三节流体界面监测261第三节流体界面监测261262262第四节注水开发过程中储层及流体性质变化监测263第四节263第七章

开发动态分析中的物质平衡方法264第七章264第一节油藏的驱动方式、饱和类型和驱动类型一、驱动方式--油藏中驱油的主要动力来源内能消耗驱动方式溶解气驱动重力驱动外来补给驱动方式水压驱动气压驱动刚性水压驱动弹性水压驱动气顶膨胀向气顶注气265第一节油藏的驱动方式、饱和类型和驱动类型一、驱动方式--二、饱和类型未饱和油藏PI>Pb饱和油藏PI=Pb三、驱动类型未饱和油藏封闭性未饱和油藏—封闭弹性驱不封闭性未饱和油藏--弹性水压驱饱和油藏无气顶、无边、底水活动—溶解气驱无气顶、有边、底水活动—溶解气驱+水驱有气顶、无边、底水活动—溶解气驱+气顶驱有气顶、有边、底水活动—气顶驱+溶解气驱+水驱266二、饱和类型未饱和油藏PI>Pb饱和油藏PI=P267267268268第二节油藏物质平衡的基本概念一、物质平衡方程推导的原则：1、将油藏看成是体积不变的容积，开发前油藏中流体的总体积应等于开发之后任一时刻采出油体积与地下剩余的体积之和。2、在原始状态下，油藏所含物质的体积之和，等于开发过程中任一时刻油藏中所含的物质体积之和。3、油藏在开发的任意时刻，油、气、水三者体积变化的代数和等于0。269第二节油藏物质平衡的基本概念一、物质平衡方程推导的原则：二、基本假定1、储层物性物质（h、ф、k、S0……）2、流体物性相同（u、r、B0、P、POb、RS……）3、气在水中的溶解性不改变4、Pi（原始地层压力）和瞬地层压力在各点分布是一致的。5、油气两者之间在任意压力下均能瞬时达到平衡。6、开发过程是恒温的。7、不考虑油藏内毛管力和重力的影响。270二、基本假定270三、基本应用1、确定地质储量（压降法）2、预测压力产量3、计算天然水侵量4、分析瞬时及最终采收率5、判断各种驱动能量的大小预备知识：1、原油体积系数（Boi）Boi=V地下/V地面>12、原油压缩系数(CO)CO=-dVo/Vodp3、地层水压缩系数(CW)CW=-dW/VWdp4、孔隙体积的压缩系数CW=dvP/VPdpp变小,岩石膨胀,孔隙变小;P增大,岩石收缩,孔隙变大.271三、基本应用271第三节封闭弹性驱油藏的物质平衡方程一、封闭弹性驱的条件无边水、无底水、无注入水、无气顶PI>Pb驱动能量—岩石和流体的弹性能272第三节封闭弹性驱油藏的物质平衡方程一、封闭弹性驱的条件2二、推导NBoiPiPbPiP>Pb(N-Np)B0NPB0油水膨胀，孔隙缩小采出油的体积=原油膨胀体积+地层水膨胀体积+孔隙体积的缩小（岩石膨胀）NPBO=100FHфSOCO△P+100FHфSWCW△P+100FHфCP△PNPBO=100FHфSO（CO+CWSW/SO+CP/SO）△PN=（100FHфSO）/BoiNPBO=NBoiCe△PCe=CO+CWSW/SO+CP/SO—综合压缩系数273二、推导NBoiPiPbPiP>Pb(N-Np)B0NPB三、应用：1、求地质储量NN=NPBO/BoiCe△P2、求弹性产率（K1）—当压力降低一个大气压时，靠地层弹性所采出的油。K1=NP/△P=NBoiCe/BONPNP△P△P驱动方式变化脱气或液体外溢3、求弹性采收率ηPb=NPb/N=Boi(PI-Pb)Ce/BO4、求弹性采油量NPb=BoiCeN(PI-Pb)/BO5、预测动态：压力降到多少时，能采出多少油？274三、应用：NPNP△P△P驱动方式变化脱气或液体外溢3、求弹第四节弹性—水压驱油藏的物质平衡方程一、边界条件：1、有边水、底水或注入水；2、采出液量>水浸量；3、PI>Pb.275第四节弹性—水压驱油藏的物质平衡方程一、边界条件：275二、推导NBoiPiP(N-Np)B0

NPBo+WP累计产水弹性采油体积WI+We∑注水边水物质平衡方程：（采出油的地下体积+采出水地下体积）-（注入水的体积+边水侵入的体积）=弹性采油体积。NPBO+WP-（WI+We）=CeBoiN△P……(A)该式的物理意义:如果油藏边水或注入水的推进速度跟不上采油速度时,将造成地下亏空,这时油藏将释放出弹性能量。276二、推导NBoiPiP(N-Np)B0NPBo+WP累三、应用1、计算地质储量N=（NPBO+WP-（WI+We））/(CeBoiN△P)2、判断各种驱动能量的大小由A式得：(CeBoiN△P)/(NPBO+WP)+We/(NPBO+WP)+WI/(NPBO+WP)=1弹性驱指数天然水驱驱动指数人工水驱驱动指数3、计算K1

设We=0K1=（NPBO+WP-WI）/△P=（亏空体积）/（总压降）277三、应用2774、边水能量分析A、定态水侵水侵系数qe=Kz△P=We/t(有充足边水供给)We=Kz△PtB、准定态水侵（边界压力PI=C，边水活跃）油区压力是变化的，但能在瞬时达到平衡。We/t=qe=Kz△Pqe—水侵速度We=NPBO+WP-WI-K1△P设NPBO+WP=WL—采液量则We=WL-WI-K1△P对t微分：得(dWe)/(dt)=(dWL)/dt-(dWi)/dt-(K1d△P)/dt水侵速度采油速度注水速度压降速度又因(dWe)/(dt)=KZ△P∴K2△P=(dWL)/dt-(dWi)/dt-(K1d△P)/dt=(dWL)/dt-(dWi)/dt((dWL/dt)/(dWL/dt))-K1d△P/dtK2△P=（dWL/dt）/(1-dWi/dWL)-K1d△P/dtBI=dWi/dWL注采化P=（1-BI）qL/K2+（△Pi-（1-BI）qL/K2）e-(k2/k1)t分析：1、K2/K1大，压力恢复快；2、用较大的BI时，△P增大，？2784、边水能量分析278第五节混合驱动油藏的物质平衡方程279第五节混合驱动油藏的物质平衡方程279第八章开发动态分析中的矿场统计方法280第八章280281281282282283283284284285285286286287287288288289289290290291291292292第九章油藏最终采收率的测算方法293第九章293294294295295296296297297298298299299300300301301302302303303第十章剩余油分布规律研究304第十章304一、剩余油饱和度

剩余油饱和度（Sos）定义为油藏产量递减期内任何时候的含油饱和度，一般指二次采油末油田处于高含水期时剩余在储层中流体的原油饱和度。而残余油饱和度(Sor)为在油层条件下，油的相对渗透率为零的不可流动油的饱和度，它是剩余油饱和度的一种特殊情况。剩余油饱和度可能等于残余油饱和度，但它往往大于残余油饱和度。第一节剩余油类型及影响因素305一、剩余油饱和度第一节剩余油类型及影响因素305剩余油分布规律研究进展美国：曾组织了专家研究了储量为10亿吨的一些大油田认为：1、77%的剩余油遗留在注水未波及到的油层中；2、23%残留在注入水扫个的油层中。前苏联：16位油田开发专家、开发地质专家、地球物理化学家对ROS分布的估计为：1、27%残留在水未洗到的夹层和水绕过的渗透层中；2、19.5%残留在滞留带中；3、16%残留在透镜体中；4、15%残留在小孔隙中；5、13.5%以薄膜形式分布在岩石颗粒表面；6、8%在局部不渗透遮挡处。以上表明60-65%ROS分布于因非均质严重而引起的注入水未波及带，只有30-35%残留在水淹层内。大庆油田：1、40%存在于注采不完善的独立砂体；2、40%存在于成片的差油层；3、10%存在于井网未控制处；4、10%存在于河道砂主体常边部的变差部位。306剩余油分布规律研究进展306二、影响剩余油分布的主要因素(一)沉积非均质性对剩余油分布的影响307二、影响剩余油分(一)沉积非均质性对307(二)储层非均质性对剩余油分布的影响308(二)储层非均质性对308309309310310311311312312第二节预测剩余油分布的地质方法一、建立高含水期储层参数解释模型二、细分沉积微相，勾绘沉积成因储层参数图三、开展流动单元研究313第二节预测剩余油分布的地质方法一、建立高含水期储层参数解314314315315316316第三节确定剩余油饱和度的岩心分析法一、常规取心二、橡皮套取心三、压力取心四、密闭取心五、海绵取心317第三节确定剩余油饱和度的岩心分析法一、常规取心317第四节确定剩余油饱和度的示踪剂测试法一、示踪剂测试的理论依据318第四节确定剩余油饱和度的示踪剂测试法一、示踪剂测试的理论二、单井回流示踪剂测试三、井间示踪剂测试319二、单井回流示踪剂测试319第五节确定剩余油饱和度的测井方法一、在裸眼井测定剩余油饱和度的测井方法（一）电阻率测井法1、常规电阻率法2、电阻率测-注-测法320第五节确定剩余油饱和度的测井方法一、在裸眼井测定剩余油饱321321（二）核磁测井法

1、正常油的核磁注-测法2、重油的常规核磁测井法322（二）核磁测井法322二、在套管井中测定剩余油饱和度的测井方法（一）脉冲中子俘获测井（PNC）1、常规脉冲中子俘获测井法2、脉冲中子测-注-测（LIL）方法（二）碳氧比（C/O）测井法（三）重力测井（BHGM）

1、常规重力测井2、重力测-注-测方法323二、在套管井中测定剩余油饱和度的测井方法（一）脉冲中子俘获测《油藏开发地质学》324《油藏开发地质学》1

目录第一章开发地质学总论第二章藏地质模型的建立第三章储层综合评价第四章油藏渗流物理特征及其应用第五章油藏开发设计主要技术决策及其地质条件第六章油藏动态监测第七章开发动态分析中的物质平衡方法第八章开发动态分析中的矿场统计方法第九章油藏最终采收率的测算方法第十章剩余油分布规律研究325目录2

第一章开发地质学总论326第一章3327432853296油气藏开发地质学进展及其应用一、开发地质学概述开发地质学属油气田开发三大应用基础理论范畴开发地质油藏工程采油工程它是油田开发级次深化而发展起来的一门边缘学科。学科特点：综合性——综合应用静态、动态资料宏观、微观资料储层、流体资料深化对油藏的认识多学科交叉、渗透——与其它边缘学科相互交叉，彼此渗透，互为补充。它一方面为优化开发方案、油藏工程研究、油藏数值模拟提供地址依据，并提供直接接口的三维数据体；另一方面，又借助其它学科如沉积学、开发测井、开发地震、油藏工程等方法获得更多的地质信息，以深化对油藏特征的再认识。定量化、计算机化、可视化由定性——半定量——定量化——可视化发展。1、2、3、330油气藏开发地质学进展及其应用一、开发地质学概述开发地质学属油二、建立定量的油藏地质模型是当前国内外开发地质学的热点课题地层格架模型储层原形模型微构造模型储层结构模型储层地质模型沉积模型（式）渗透率模型成岩模型（式）宏观储层非均质模型流动单元模型

微观孔隙类型喉道类型孔隙结构流体分布模型静态流体（油、气、水）分布模型开发过程中剩余油分布模型油藏地质模型331二、建立定量的油藏地质模型是当前地层格架模型储层原形33293331033411

第二章油藏地质模型的建立335第二章12概念模型静态模型预测模型针对某一种沉积类型或成因类型的储层，把它具代表性的储层特征抽象出来加以典型化和概念化，建立一个对这类储层在研究地区内具有普遍代表意义的储层地质模型。针对某一具体油田（或开发区）的一个（或一套）储层，将其储层特征在三维空间的变化和分布如实地加以描述而建立的模型，即为该油田、该储层的静态模型。预测模型是对控制点间及以外地区的储层参数能做一定精度的内插或外推（预测）所建立的模型。第一节油藏模型概述336概念模型静态模型预测模型针对某一种沉积类型或成因类型的储层，3371433815第二节

层组划分对比及储层结构模型含油层系油层组砂层组小层单层339第二节含油层系油层组砂层组小层单层1634017小层对比图341小层对比图18以储层类型和井网密度为函数的碎屑岩储层结构模型342以储层类型和井网密度为函数的碎屑岩储层结构模型1934320第三节构造及断裂系统研究及微构造模型0344第三节构造及断裂系统研究及微构造模型02134522三．以地震资料为主的构造及断裂系统精细解释原始地震资料“三高”重处理井位坐标和井斜资料钻井、测井和VSP资料层位标定过井剖面解释基干剖面解释全区剖面解释测线闭合校正断点平面组合完善断裂系统等T0图制作等深度构造图构造模型346三．以地震资料为主的构造及断裂系统精细解释原始地震资料“三高地震资料的目标处理：小波高分辨处理前后频谱分布图347地震资料的目标处理：24层位标定348层位标定2534926剖面解释350剖面解释27等T0图—等深度图—等海拔图的编制351等T0图—等深度图—等海拔图的编制2835229四．以钻井资料为主的构造研究353四．以钻井资料为主的构造研究301必备的基础资料—井位坐标、井斜2绘制纵、横剖面图3541必备的基础资料—井位坐标、井斜313553235633357343、构造发育剖面图358354、构造图的编制3594、构造图的编制36第三节沉积微相研究及微相分布模式沉积时间单元单井相分析岩石相指一次或两次沉积事件中沉积的地层，是地质等时面之间沉积的地层,是时空上的统一体。岩性、层序、颜色、沉积构造、含油产状、物性韵律、确定沉积相、亚相及微相类型。是以岩石结构特征为主反映微相砂体形成过程中的古水动力条件。360第三节沉积微相研究及微相分布模式沉积时间单元单井相分析岩36138测井相利用测井曲线形态—沉积相分析从定性角度SP、GR曲线的不同形态反映不同的沉积微相从定量角度反映沉积环境特征的一套储层参数的集总362测井相利用测井曲线形态—沉积相分析从定性角度SP、GR曲线的3634036441五．剖面相365五．剖面相42测井相方法测井岩石相方法人工神经网络方法Bayes判别函数法六．沉积相(微相)的平面展布366测井相方法测井岩石相方法人工神经网络方法Bayes判别函数法36744Walker：相模式是一个特定沉积环境的全面概括。其描述至少可用于以下四个方面：1、对于比较的目的来说，它必须起一个标准的作用2、对于进一步观察来说，他必须起提纲和指南作用3、对于新区，它必须起预