油藏工程统计公式汇编

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1、油藏工程统计公式汇编前言油藏工程是油田开发的灵魂,是油田开发重要学科之一,它的任务是在精细油藏描述的基础上制定科学的开发方案、动态分析效果评价、开发趋势预测、调整挖潜对策制定,以期获得油田开发最高采收率和最佳经济效益。在油藏工程研究中,除借助于当今先进的技术方法外,还经常应用常规的数理统计和类比。为帮助油矿现场开发地质人员和高级技术工人在实际工作中的方便,作者将三十余年收集的国内外专家、学者研究和发表过的统计经验公式,按油田开发相关顺序分类整理汇编成册,仅供使用者结合自己工作实际选用参考。由于作者水平所限,汇编中难免有不妥和差错,敬请使用者批评指正。另外由于作者在收集过程中,部分遗忘了公式提出

2、者的姓名,在此深表歉意。 一九九七年目录第一章 储层描述参数计算第一节 储层非均质性参数第二节 储层物性参数计算第三节 孔隙结构描述参数第四节 含油、水饱和度确定方法第五节 油气层损害的评价参数第二章 高压物性的统计公式第一节 体积系数统计公式第二节 地下流体粘度统计公式第三节 地下流体密度统计公式第四节 流体和岩石压缩系数统计公式第三章 地质储量与可采储量计算第一节 地质储量计算方法第二节 采收率与可采储量计算方法第四章 井网与井网密度确定方法第一节 井网控制第二节 合理井网密度与经济极限井网密度的确定方法第五章 油气水计量与油井产状公式第一节 油气水常用的计量公式第二节 油井产状公式第六章

3、 开发动态指标计算第一节 速度和程度的计算第二节 强度和指数的计算第三节 各种压力与压差计算第四节 递减率与含水上升率计算第五节 各类比例系数计算第六节 水侵量计算第七节 周期注水参数的确定第七章 开发效果评价理论计算与统计图板第一节 综合含水率及耗水量大小评价第二节 无因次注入,无因次采出曲线第三节 注入水利用率与图板绘制第四节 注采压力系统评价方法第八章 稠油藏注蒸汽热采第一节 热物性参数的计算第二节 注入蒸汽的利用效率计算第九章 开发技术指标的预测第一节 合理采油速度预测方法第二节 含水与含水上升率和见水时间预测第三节 产油量递减规律与产油量预测第四节 油层平均地层压力的预测第五节 最大

4、排量预测附一、油藏工程常用参数代号与单位换算附二、开发效果评价的统计图板第一章储层描述中参数计算油气藏开发的对象是深埋于地下的含油气储集层,而表征储集层特性的参数是研究、认识和评价其好坏的依据。描述储层特性内容丰富,但在矿场实际工作人员中,经常遇见和使用的有储层非均质性、储层的物性、孔隙结构以及储层内所含流体的高压物性等。第一节 信层非均质性参数1 砂岩系数指地质有效厚度与地层从顶到底所有岩石的总厚度之比(注我国又称净总厚度比)。2 分层系数指每口井中的小层数之和与总井数的比值。3 砂岩稳定系数指储层的发育面积与开发区块的总面积之比。4 连通系数指二个地层相互连通的面积与开发区块总面积的比值或

5、指地层相互连通的厚度和与总厚度的比值;或剖面中砂岩连通的井数与总井数的比值。5 渗透率变异系数(Vk)指平面上最大渗透率和最小渗透率的均方差与平均渗透率的比值。 VK=6 渗透率极差指纵向上最大渗透率与最小渗透率的比值。渗透率极差 7单层突进系数:从两个方面求取.静态上:单层突进系数动态上:单层突进系数8 平面突进系数指最大水线推进距离与平面水线推进距离的比值。以上八个参数用于储层非均质性描述,非均质性既有平面,也有层间和层内非均质性,用时应针对描述内容选择。另外还可以应用下列参数。层内非均质性(1) 粒级层序,即层内粒度韵律性。若层内由下向上粒级由粗变细者,为正韵律;由细变粗为反韵律,若层内

6、粒级反复变化则为复合韵律。(2) 层内非均质性的渗透率变异系数,渗透率极差,突进系数参数,均按层内分段计算结果判别。(3) 层内非均质性还可统计不稳定薄泥质夹层及其它隔层分布。如用隔层宽度与井距的比值大小表示。平面非均质性(1) 砂体的几何形态,一般以砂体的长宽比表示。如席状砂体:长宽比近于1:1,平面上呈等轴状;土豆状的长宽比为3:1;条带状的长宽比3:120:1;鞋带状砂体长宽比20:1。(2) 砂体的连续性,重点是侧向连续性(即砂体短轴方向),用砂体实际宽度与井距之比表示。(3) 砂体配位数指一个砂体和几个砂体接触连通的比例。层间非均质性(1) 高和特高渗透层的分布情况。(2) 层间隔层

7、状况,可按不同等级厚度所占井数的频率表示。也可用等厚图表示。第二节 储集层物性参数计算一、 孔隙度、岩石孔隙是储集层储集流体的空间场所,反映储层储集流体性能好坏的用孔隙度表示。岩石的孔隙度是指岩石中孔隙体积与同一岩石的总体积之比。岩石孔隙有绝对孔隙度(总孔隙度)和有效孔隙率。油田开发有用的是有效孔隙度。1. 绝对孔隙度(总孔隙度)岩石总孔隙体积(包括连通的和不连通的孔隙)与岩石的总体积之比 绝2. 有效孔隙度指岩石中互相连通的孔隙体积与岩石总体积之比有3.孔隙性好坏分级级别极差差中等好特好(%)551010202025254孔隙利用系数指无水采油的油层水淹平均饱和度减去束缚水饱和度。5孔隙系数

8、指有效孔隙度与绝对孔隙度的比值。孔隙度值的求取,一是岩芯实验方法测取,二是测井曲线求取。岩芯实验由研究机关进行,而测井解释矿场人员也可进行,因此介绍几种测井曲线求取孔隙度的方法。1 密度测井密度测井是一种主要的孔隙度测井方法。通过测井所得到的地层体积密度等于岩石颗粒密度和孔隙内流体密度的加权平均值,即:b=f+(1-)ma整理得式中:b地层体积密度ma岩石骨架密度f地层孔隙中流体的密度常见的岩石颗粒密度和流体密度见下表颗粒密度(g/cm3)流体密度(g/cm3)硬石膏2.95空气(标准状况下)0.00129白云岩2.88天然气(标准状况下)0.00078方解石2.71天然气(3000磅/英寸2

9、,180下)0.146石灰岩2.7050API的原油0.780石英2.6630API的原油0.786高岭石2.6310API的原油1.000伊利石2.76水(标准状况下)微晶高岭石2.00淡水1.000岩盐2.17海水1.026煤1.001.80高矿化度水1.1802 声波时差测井声波时差测井主要用来确定岩石的孔隙度,它是记录声波沿着井眼方向穿过一定厚度地层所需要的传播时间。声波测井的响应公式为 TL=A+B系数A取决于岩性,系数B与有效应力和颗粒结构有关,在不含粘土胶结砂岩中,平均传播时间近似由下式求出: ttf+(1-)tma式中: t测量的砂岩地层声波时差 tma砂岩骨架声波时差 tf孔

10、隙中流体的声波时差一般沉积岩骨架声波速度、声波时差见下表声波速度(英尺/s)声波时差(m2/英尺)砂岩180001950055.551.0石灰岩2100047.6白云岩2300043.5硬石膏2000050.0岩盐1500066.7套管(铁)1750057.0淡水529.1189.0盐水540.5185.0空气1088919.0石油4300232.0 雷蒙汉特公式求孔隙度64.46(1-)或=56.7(1-)式中:t时差测井读值由于测井解释孔隙度是时差与地面分析孔隙度建立的上述回归方程,因此计算的孔隙度是地面孔隙度,根据辽河油田地面孔隙度与地下孔隙度的关系,得出地下孔隙度换算公式:f1.014

11、321.002320.9995式中:f地下孔隙度地面孔隙度3 中子测井中子测井主要用来划分孔隙性岩层和确定岩层的孔隙度。当地层孔隙中的液体是地层中氢的主要来源时,中子测井值就和孔隙中液体体积相对应。如岩石骨架不含氢,则中子测井的读数就等于孔隙度。二、 渗透率储油气层岩石均为多孔介质,且多数孔隙(裂隙)是相互连通的。在一定的压差作用下,流体通过连通孔隙而产生流动。因此,这种在压差作用下岩石允许流体通过的性质就称为岩石的渗透性,表示岩石渗透性好坏,用渗透率表示。岩石的渗透性是储层重要物性,是能否形成油气藏能力的重要条件。(一) 渗透率类型1 绝对渗透率指当通过岩心孔隙的单相流体时实测的渗透率。一般

12、用空气,故又叫空气渗透率。2 有效渗透率指当有两相或三相流体通过岩石时,测得的岩石对其中一相流体的渗透率。3 相对渗透率是指岩石的有效渗透率与绝对渗透率的比值。(二) 渗透率计算1 岩石渗透率的“达西方程” K=式中:Q流体的体积流量流体粘度L岩石长度(岩心长度)A流体流过的横切面积P1进口端压力P2出口端压力3. 用孔隙度和束缚水饮和度Swi计算渗透率。国外,较广泛应用以和Swi为基础的统计方法计算孔隙性地层的渗透率,所建立的经验方程一般有如下形式K=C式中的C、X、Y为经验系数,与地层的孔隙度、胶结情况及油气性质有关。(1) 对于中等密度的油层 K=250(2) 对于气层 K=79(3)

13、目前常用的解释方程 K=100以上的经验方程只适用于中等孔隙度(1525%)的纯净,固结的砂岩地层。为了得到更完整的解释方程,胜利油田以实际数据为依据,推导出具有普遍意义的方程,有两种形式:(1) 适用于高、中孔隙度砂岩地层lgK=P+7.1lg-NlgSwi式中P、N为系数,与孔隙度和压实程度有关 P=ao+ N=式中ao、a1、A3为经验系数ao3.55.0;a10.20.4;A30.080.2(2) 适用于低孔隙度地层 lgK=8.63+7.1lg+lg(1-Swi)式中B3是压实程度的函数,一般B30.70.84. 用孔隙度和粘度中值Md计算渗透率根据我国八个油田4573块岩心的实测数

14、据,找出K、Md三者之间的密切的相关关系,推导出如下解释方程lgK=D1+1.7lgMd+7.1lg式中D1为经验系数,主要与砂岩地层的压实程度有关,一般随压实程度的增加而呈规律性增大。4 裂缝性油气藏估算裂缝渗透率公式:K8.37106W2式中W裂缝宽度5. 试井法求渗透率(1) 系统试井求渗透率系统试井又称稳定试井,它是通过变更油、水井工作制度来实现的。当每种工作制度生产稳定后,测取产量、压力以及其它资料,然后绘制系统试井曲线,得到该井的产能方程,进而求出平均渗透率。直线型指示曲线求渗透率 =曲线型指示曲线求渗透率=以上两式中jo采油指数jo= (t/MPa.d)qo稳定日产油量(t)PR

15、目前地层压力(Mpa)pwf流动压力(Mpa)o地层原油粘度(mpa.s)Bo地层原油体积系数re泄油半径(m)rw油井半径(m)S表皮系数h油层有效厚度(m)a二项式产能方程系数系数a的求取方法有两种一是作图法:二项式产能方程:paq+bq2变换后得:p/qa+bq。以p/q为纵座标,q为横座标,在直角座标系上作图可得一条直线,直线的截距就是a。二是计算法:在二项式特征世线上任取两点,可得出两点的座标(qi,pi/qi 、qj, pj/qj)利用下式求aa(pi/qi)bqi而b=(2) 不稳定试井不稳定试井又称压力恢复曲线试井。它是在油井正常生产时下入压力计并取得流压梯度后将压力计下到油层

16、中部时关井停产一定时间,测取压力随关井时间的恢复曲线。以此求渗透率。 式中:qo关井前稳定日产油t/d o地层原油密度i压力恢复曲线的斜率其它符号同前。第三节 孔隙结构描述参数储集层岩石包括骨架(颗粒与胶结物)和孔隙两部分组成。一、 岩石骨架1 分选性它是反映组成岩石颗粒的均匀程度,颗粒均匀,分选系数大。分选系数是以粒度累积含量25%和75%时所对应的点的颗粒直径的比值。2 粒度中值在粒度累积曲线上为50%时,所对应的颗粒尺寸,用Md50表示。3 粒度分类粒度分类是岩石颗粒直径大小来划分的,见下表岩石娄型颗粒名称颗粒直径(mm)砾岩粗砾00中砾10010细砾101砂岩粗砂10.5中砂0.50.

17、25细砂0.250.1粉砂岩粗粉砂0.10.05细粉砂0.05-0.01主要粒级含量大于75%时,称为分选性好,主要粒级含量在5075%,为分选中等,小于50%为分选性差。二、 孔隙1 孔隙半径岩石中孔隙大小与分布是极不规划的,孔隙大小是用孔隙半径表示,它是将空隙空间简化为内接球的半径。求最大孔隙半径r的经验统计公式 式中:r最大孔隙半径mk渗透率m2孔隙度f2 喉道颗粒接触处呈较窄的通道,此通道叫做喉道。表征喉道特征的参数有:(1) 喉道半径:它是指垂直于喉道的截面,简化为内接园的半径来表示。辽河油田得出最小含油喉道半径的经验公式: rmin=式中:111.9-107.6oaoa地面原油密度

18、w地层水密度w1.00180.0000007SC0.0004(T20)SC地层水总矿化度T地层温度o地层原油密度H油藏高度H油底深度油顶深度(2) 喉道中值指在粒度累积频率分布曲线上相应于50%的喉道值。(3) 平均喉道半径Dm Dm=(4) 喉道分选系数Sp Sp=上两式中的D16、D50、D84、D95、D5分别为粒度累积频率16%、50%、84%、95%、5%时的喉道值。3 孔喉比是孔隙半径与喉道半径的比值。当孔喉比值越接近1,表明孔隙结构相对均匀。4 配位数又称孔喉配位数。它是指一个孔隙连通的喉道数。第四节 含油、水饱和度确定方法含油水饱和度是指单位孔隙体积所含油与所含水的百分比。它包

19、括储层的原始含油水饱和度,剩余油水饱和度、残余油水饱和度。一、 原始含油水饱和度1 岩心实验 Soi=% Swi=%公式中:Soi,Swi分别为原始含油、含水饱和度Vo,Vw分别为油和水的体积(ml)Wr干岩样重(g)Pr岩样密度(g/cm3)平均孔隙度(f)2总公司开发科学研究院王庚阳和河南石油勘探局测井公司唐文生等人根据控制储层原始含油饱和度的岩性、物性参数和取芯井的42层资料回归,得出原始含油饱和度方程Swi=100.2850846Swi(1)1.6707008而Swi(1)=0.535806-0.07281173lgK-1.307159lg -0.3080127lgMd+0.21190

20、94lgVsh+sSoi=1-Swi式中:Swi含油高度校正后的原始束缚水饱和度Swi(1)未校正前原始束缚水饱和度K空气渗透率孔隙度Md粒度中值Vsh+s泥质加粉砂含量3相渗透率曲线用某相的相对渗透率与饱和度的关系绘制成相渗透率曲线。当油相渗透率最大而水相渗透率最小时,油和水相所对应的饱和度就是原始束缚水饱和度和原始含油饱和度。5 大港油田统计公式:Soi17.60.4301(lg2K+3)K空气渗透率m2孔隙度f二、 剩余油饱和度1 物质平衡法计算剩余油饱和度已知:No=100AhSoio/Boi Nr=100AhSoro/BorNr=No-Np 所以有 Sor=式中:No地质储量(104

21、t)Nr剩余储量(104t)Np累积产油量(104t)A含油面积(Km2)h有效厚度m孔隙度fo原油密度(g/cm3)Boi、Bor原始和目前的原油体积系数Soi、Sor原始和目前含油饱和度上式变换:Sor=Soi(1-Np/No),当考虑目前压力,则Sor=Soi(1-Np/No)Bor/Boi。2 水驱特征曲线法计算剩余油饱和度(1) 利用水驱特征曲线求出曲线斜率和截距后,求得累积产油量 Np=a(lg Sor=Soi(1-)式中:a、b为甲型水驱曲线截距和斜率fw含水率其它符号同前(2) 陈元千公式 = 式中:平均含水饱和度WOR水油比 WOR=其它符号同前(3) 利用注入水存水率估算含

22、油饱和度应用物质平衡原理,注水保持压力开发油田,注进油层的就占据被采出油的孔隙体积,使含水饱和度增加。Sw=Swi+Sws=Swi+式中:Swi束缚水饱和度Sws注入水使饱和度增加值Wwr油层存水量Vp油层孔隙体积3 巴图林对西西伯利亚4000多次实验的统计公式Sor=26+(Soi-30)0.65-0.211lg(100Vwi)式中:Vwi注入水线速度m/d其它符号同前4 碳氧比测试求剩余油饱和度Sw=(Sw-Swi)式中:Sw校正后的C/O测试含水饱和度Sw校正前的C/O测试含水饱和度Swi标准相渗透曲线束缚水饱和度Soi标准相渗透曲线残余油饱和度Sor=1-Sw5 王庚阳、唐文生等人解释

23、方程Sw=Ao/exp2.3(BoKKrwRt)/(RwF)式中:Sw储层含水饱和度Ao、Bo与储层孔隙结构和表面润湿性有关的常数Ao=0.901292056; Bo=0.103551112K岩石粒度中值对地层因素影响的校正系数Krw地层水电阻率对地层因素影响的校正系数Rt储层电阻率(包括油层、水淹油层、油水同层)Rw储层水电阻率(或水淹油层混合水电阻率)F未经校正的地层因素(根据水层电阻率和水的电阻率或孔隙度确定)F-15.72273.6490.209474218.1621地层因素的粒度中值校正系数FmdK0.1910.2700.424Fmd(0.191)/Fmd(0.270)Fmd(0.4

24、24)/Fmd(0.270)0.10160.7136.1126.51.1810.9290.1597.382.977.71.1740.9370.2063.954.751.71.1680.9450.2543.737.735.81.1590.950平均粒度中值校正系数1.1710.940根据上表作Kmd图,得校正方程K10-0.129md-0.27453地层因素的地层水电阻率校正系数(f)FRWKRWF0.329F0.46F0.54F0.46/F0.329F0.54/F0.3290.11601801901.131.1880.1597.31181201.211.2330.2063.970741.101

25、.1580.2535.038441.091.257平均校正系数KRW1.1251.209根据上表作KRWRw图,得校正方程KRW10-0.1889Rw-0.391857储层电阻率用深侧向视电阻率标准化校正,校正方程为 KRt=式中:Rsh顶部纯泥岩的深侧向视电阻率Rsh(标准)标准泥岩层视电阻率,经统计平均值为3.5m Rt(校)Rt油层侧向视电阻率6. 曾文冲等人编制的测井地层分析与油气评价一书,提出的公式Swn=式中:Sw含水饱和度F地层因素n饱和度指数,n值求取n0.9040.515lgRw+0.325lgK或n1.3470.519lgRw n=1.095-0.442P Rw地层水电阻率

26、K地层渗透率P地层水矿化度(103ppm)通常n值取2I电阻率指数I即是储层电阻率与同样孔隙度的纯水层电阻率的比值Rt储集层电阻率Ro纯水层电阻率F地层因素。反映孔隙度变化对地层电阻率的影响。下值求取(1) 阿尔其公式与等效公式F等效式公式:F式中:a、m是与孔隙结构有关的算术常数,M为孔隙结构指数,一般是和K的函数:lgM=0.34-0.12-0.023lgK对非固结砂岩地层胜利油田公式:F 或F汉布乐公式:F对固结砂岩地层:胜利油田公式:F对比较纯的孔隙性碳酸岩地层:F 或F m=1.87+0.019/,当10%时,m取2.1,若利用上式求出m4.0,则m取4.0。对裂缝发育的碳酸盐地层,

27、由于具双重孔隙结构,那么m=式中:mf为裂缝孔隙结构指数,mf1.11.3mb为粒间孔隙结构指数,mb2V为缝洞孔隙度与总孔隙度比值7. 辽河油田测井公司的经验公式SorJB0.25(0.12243RWZ/Rt1.61)0.66式中:JB水淹系数(或水侵系数)RWZ水淹层混合地层水电阻率Rt深三侧向电阻率油层孔隙度JBm3/aMpaIPR注采比VL采液速度m3/aP总压降Mpa8. 稠油蒸吞吐多周期含水饱和度计算吞吐各周期生产过程相同,具有一定的重复性。所不同的是采油量随周期增加而递减,采水量递增。因每一个吞吐周期的注入蒸汽冷凝水不可能全部采出,导致各个吞吐周期开始之前的初始含水饱和度不同,且

28、具有一定的继承性。据1994年辽河石油勘探与开发第一期发表的姚玉林建立的关系式,以一口井为例。第一周期:(1)PV(1)+Swi-Wp(1)/Vp第二周期:(2)=PV(2)+(1)-Wp(2)/Vp第n周期:Sw(n)=PV(n)+ (n-1)-Wp(n)/Vp式中:油层平均含水饱和度PV蒸汽注入孔隙体积倍数Swi油层原始含水饱和度Vp单井控制的孔隙体积Wp累积产水量角码数1.2n为周期数Wp/Vp采出水倍数9. 检查井研究通过检查井密闭取芯实测油水饱和度后,应换算到地下的油水饱和度,换算公式为So地下1.08BoSo地面式中:Bo地层原油体积系数So地面岩心地面测出的含油饱和度10. 用水

29、驱油效率推算剩余油饱和度Ef= 或Sor=Soi(1-Ef)Ef=Af-5.5lnRAf=58.4+7.38lnVf所以Sor=Soi1-(58.4+7.38LnVf-5.5LnR)S+8%式中:Sor剩余油饱和度Soi原始含油饱和度Vf注入孔隙体积倍数R油水粘度比S校正系数SK空气渗透率对亲水油藏水驱油效率应附加8%11. 动态分析法对水驱开发油藏利用动态分析方法来研究剩余油饱和率分布,关健是确定水淹面积,在水淹面积确定之前先确定水淹级别,分级别画出水淹等值图。水俺面积折算水淹半径r水俺12. 数值模拟法。应用计算机技术对开采历史拟合后作剩余油饱和度分布图。三、 残余油饱和度由于油层的润湿性

30、和毛细管作用,以及孔隙结构、排驱和吸渗过程的滞后,开发工艺技术等多种因素影响,油层中都将残留一定饱和度的原油。1 化学示踪剂法此法由美国埃克森公司提出,其解释方程如下VL=Fvo+(1-F)Vw (1)当Vo=0时,则=1-F (2)(3)将(2)式代入(3)式,得(4)整理(4)式式中:VL示踪剂分子在油层中运动速度Vw地层水在油层中运动速度F溶于油的那部分示踪剂分子1F溶于水的那部分示踪剂分子Vo残余油分子在油层中运动速度KL分配系数(可称热动力学平衡比值)KL10实验室求取(Ct)o示踪剂在油中的浓度(Ct)w示踪剂在水中的浓度2.测注测方法国内外广泛利用测注测方法来求取残余油饱和度。其

31、基本原理是向储层中注入某些液体诱发饱和率的变化,在注入前后中子寿命测井,将测的曲线对比计算含油饱和度。一般注入液体可以是淡水,盐水或氯化原油。Sw= Sor=1-式中:Sw含水饱和度Sor残余油饱和度fw注入盐水后岩层总的俘获截面ff注入淡水后岩层总的俘获截面wf淡水的俘获截面ws盐水的俘获截面孔隙度如果在注入盐水后再注入相同的中子俘获截面的氯化原油,把油驱走后再进行一次中子寿命测井,则可消除孔隙度影响。 Sor=fs注入氯化原油后岩层总俘获截面3.水淹油层残余油饱和度解释方程此方程是根据河南油田统计得出 Sor=式中:Sor残余油饱和度K空气渗透率孔隙度Md粒度中值Vsh+s泥加粉砂含量4.

32、童宪章公式残余油饱和度Soi5.已知标定采收率后求此残余油饱和度残余油饱和度6.稠油藏统计公式(此公式不适用欢喜岭油田) Sor=0.5666e-0.007478Ts Swr=0.2475+0.0010375Ts式中:Sor高温油气系统中残余油饱和度Swr高温油气系统中束缚水饱和度Ts注汽温度四、 其它概念1 可动剩余油饱和度可动剩余油饱和度等于剩余油饱和度减去残余油饱和度2.临界含水饱和度Sw临苏尔古切夫临界含水饱和度是指采出液中没有水的时刻的最小含水饱和度,但它大于原始含水饱和度(Swi)。Sw临SoB(1SoB)Ef或Sw临0.0371lgK-0.0971lgo+0.293式中:SoB残

33、余水饱和度与渗透率有关Ef无水开采期的水驱油效率K渗透率o原油粘度3.极限含水饱和度(Sw极)苏尔古切夫极限含水饱和度是指采出液何中没有油的时刻的含水饱和度。Sw极SoB(1SoB)Ef终或Sw极0.0381lgK-0.0811lgo0.112式中:Ef终最终的水驱油效率其它符号同前第五节油气层损害的评价参数油气层损害使渗流空间缩小降低绝对渗透率,以及流动阻力增大使相对渗透率下降。对油气层损害国内外专家曾提出多种方法和指标来评价,本节将介绍一些常用指标。一、 表皮系数与拟表皮系数1表皮系数S S=()ln()式中:K未受损害的地层渗透率Kd受损害的地层渗透率rd受损害的井半径rw未受损害井半径

34、表皮系数由试井资料求取不稳定试井: S=1.151()系统试井: S=()ln() Kj= j=以上各式中:Pws(lh)关井一小时后地层压力Pwf流动压力m压力恢复曲线斜率K渗透率孔隙度原油粘度C流体压缩系数rw油井半径Kj估算渗透率re供给半径j采油指数B原油体积系数h有效厚率Q油井日产量PR地层压力2.拟表皮系数试井测试的表皮系数为总表皮系数或视表皮系数,它包含一切引起偏离理想井的各种拟损害,这些拟损害又区别于纯损害,所以称之拟表皮系数。SSd+S= Sd +SpT+ SpF + SSW + Sb + Stu + SASd纯污染表皮系数S拟表皮系数之和SpT部分完成拟表皮系数SpF射孔拟

35、表皮系数SSW井斜拟表皮系数Sb流度拟表皮系数Stu非达西拟表皮系数SA不对称井位拟表皮系数二、 流动效率与堵塞比1 流动效率FEFE=或FE=当PS0FE100%1PS1 PS0FE1式中:Pe外边界压力PWf井底流压 PS附加压降 Pt理想压差 Pa实际压差2.堵塞比(DR)堵塞比是流动系数的倒数DR=三、 附加压降附加压降是表皮效应压降的另一称呼 PSPaPt0.87ms式中:m压力恢复曲线直线段斜率s表皮系数四、 有效半径(rc) ln=rcrwe-s式中:rw井眼半径(或钻头半径)当rcrw时,储层未受损害rcrw储层得到改善五、 完善指数(CI)章宪章(1977)提出,定义为压差和

36、斜率比值CI=当CI7时,地层未受损害CI8时,地层受损害CI6时,地层被改善第二章 高压物性参数的统计公式高压物性资料是油藏描述和开发设计的重要资料,一般它是通过高压物性取样(PVT取样)在室内实验完成的。本章不介绍室内实验计算,仅介绍一些相关的统计公式,以弥补一些油田没有PVT实际资料的不足。第一节 体积系数统计公式一、 原油体积系数(一) 地层压力高于饱和压力时Bor=Boi1Co(PiPR)式中:Boi原始原油体积系数fCo原油压缩系数1/MPaPi原始地层压力MPaPR目前地层压力MPa(二) 低于饱和压力时Bor=1+C1Rs+(C2+C3Rs)(6.428610-2T-1)式中:

37、Rs压力为P时的气油比T油层温度ro原油密度rgs天然气相对密度C1、C2、C3统计常数与原油密度有关常 数ro0.876ro0.876C12.626110-32.622210-3C26.447010-34.050010-2C3-3.744110-42.764210-5(三) 饱和压力下的原油体积系数1 美国加利福尼亚饱和油藏统计公式Bob=0.972+1.121310-2F1.75而F=0.1404Rs()0.5+(5.62510-2T+1) Bob=0.972+1.121310-20.1404Rs( 公式中符号同前2 Glaso根据北海和其他油田PVT统计公式Lg(Bob-1)=2.913

38、29Bob-0.27683(lgBob)2-6.58511而Bob=0.1813Rs()0.526+(5.62510-2T+1)式中:Bob饱和压力的相关因子其它符号同前二、 地层水体积系数Bw=Bwp+(Bwpg-Bwp)(1-)式中:Bwp 纯水的体积系数Bwpg天然气饱和纯水的体积系数Bw地层体积系数x水的矿化度Y矿化度校正系数与温度有关温度()矿化度校正系数(y)37.810.07465.610.05093.410.044121.270.033(三) 体积换算系数体积换算系数1吨油体积数( )m31吨油相当的桶数第二节 地下流体粘度统计公式一、 原油粘度1 地面脱气原油粘度地面脱气原油

39、粘度与温度有关,我国常用20时的粘度,记作20,对高凝油和重质稠油又使用50的粘度,记作20。据美国Beal利用492个油田和Glaso利用英国北海油田分析数据建立起相关经验公式 C205735(5.62510-2T+1)-3.444d10.313lg(5.62510-2T+1)+1.5051-36.447式中:OD在地层温度下脱气原油粘度rO地面脱气原油相对密度T地层温度2 饱和压力和饱和压力以下地层原油粘度据Beggs和Robinson利用美国岩心公司取样资料,建立经验公式OABODA(5.62510-2Rs+1)-0.515B=(3.743310-2Rs+1)-0.338OD10x-1x

40、1.776310-2y(5.62510-2T+1)-1.163y3.0324-2.6602(1.076/rO-1)式中:Rs溶解气油比,其它符号同前经验公式应用范围Rs3.56368.67m3/m3rO0.74670.9593P0.101336.3MpaT21.13146.23 3.饱和压力以上的地层原油粘度据Vazgues和Beggs建立的相关公式OOb(P/Pb)mm956.4295P1.187exp-(1.302410-2P+11.513)式中:Ob饱和压力时地层原油粘度P地层压力Pb饱和压力二、 天然气粘度据Lee和Gonzalez等人的相关经验公式g10-4Kexp(xgy) KX0

41、.01(350+)Y0.2(12-x)g式中:g地层天然气粘度mpa.sg地层天然气密度g/cm3Mg天然气分子量Kg/KmolMair空气的分子量Kg/KmolT地层温度rg天然气相对密度K气体通用常数mpa.m3/( Kmol.K)Z气体压缩因子三、 地层水粘度经验公式wexp1.003-0.4733(5.62510-2T+1)+2.029610-2(5.62510-2T+1)2公式中符号同前第三节 地下流体密度统计公式一、 地层原油密度相关经验公式1 o=(os+1.223710-2rgRs)/Bo式中:os为地面脱气原油密度对于未饱和油藏或饱和油藏的初期,Rs值可以取为生产气油比。rg

42、天然气相对密度,对空气rg12 o式中Boi为原始原油体积系数二、 天然气密度1 g式中:m气体质量KgV气体体积 m32 气体相对密度rg式中air为标准条件下空气密度Kg/cm3三、 地层水密度经验公式w0.996732-4.6146410-5T-3.0625410-6T2式中:T为地层温度对上式进行矿化度校正后得出下式w1.08388-5.1054610-4T-3.0625410-6T2第四节 流体和岩石的压缩系数统计公式一、 原油压缩系数据Vazquez和Beggs于1980年提出的经验公式 Co= rgs=rgp1+0.2488()(5.62510-2Tsp+1)(lgPsp+0.1

43、019)式中:rgs在0.689Mpa压力下分离器分离气体相对密度Tsp分离器温度Psp分离器压力Rs压力为P时溶解气油比 Rs=C1rgsPc2expa1=-1433; a2=28.075; a3=550.4a4=-1180; a5=1658.215; a6=105C1C3与原油密度有关见下表常 数ro0.876ro0.876C12.37161.1661C21.09371.1870C36.87606.3967二、 天然气压缩系数CgPpc/CprPpc为拟临界压力Ppc4.7546-0.2102rg+0.03(%CO2)-1.158310-2(%N2)+3.061210-4(%H2S)式中:

44、% CO2二氧化碳的摩尔组分含量%N2氮气的摩尔组分含量%H2S硫化氢的摩尔组分含量%Cpr拟对比压缩系数CprCgPpc 可查图求取Cg天然气压缩系数三、 地层水压缩系数经验公式1 CwCwp(1.0+4.941210-2Rsw)式中:Cwp地层纯水的压缩系数 1/mpaRsw地层水的气体溶解度 m3/m3RswRswp(1.010-4xy)Y地层水矿化度 ppaX矿化度校正系数,见前表Rswp天然气在纯水中的溶解度 m3/m32 Jones经验公式Cw1.450410-4A+B(1.8T+32)+C(1.8T+32)2 (1.0+4.997410-2Rsw)A3.8546-1.943510

45、-2PB-1.05210-2+6.918310-5PC3.926710-5-1.276310-7P式中:Rsw天然气在地层水中的溶解度P地层压力T地层温度四、 地层岩石的压缩系数CrCf式中:孔隙度Cf岩石的有效压缩系数1 正常压力系统 Cf=2 异常压力系统Cf(8.704610-3L-2.4747)10-4式中L为异常高压油气藏埋藏深度五、 总压缩系数CtCoSoi+CwSwi+Cf式中:Co、Cw、Cf为地层原油、地层水、岩石的压缩系数Soi、Swi为地层原始含油、含水饱和度第三章 地质储量与可采储量计算第一节 地质储量计算方法一、 石油地质储量计算方法(一) 静态法容积法公式No100

46、AohSoro/Bo式中:No地质储量104tAo含油面积Km2h油层有效厚度m油层孔隙度 fSo含油饱和度 fro原油密度 g/cm3Bo原油体积系数 f(二) 动态法物质平衡方程物质平衡方程式有很多不同的形式,介绍常规表达式和两种特殊形式。 No=式中:Np累积产油量Bt目前压力下的原油体积系数 Bg天然气的体积系数 Bti原始原油体积系数 Bgi天然气原始体积系数 Rp目前生产气油比 Rsi原始气油比 We水侵量 Wp累积产水量 Bw水的体积系数 m扭顶体积与原油体积的比值 Cf岩石压缩系数 Cw地层水压缩系数 P压差 Sw含水饱和度 Wi累积注水量1 有气顶存在时,由于压缩系数C值很小

47、,可以略去不计,公式可简化为: No=2没有气顶,则m0,公式简化为饱和压力以上时: No=Co原油的压缩系数So含油饱和度饱和压力以下时: No=如果油藏没有边底水侵入,则We0如果油藏没有注水,则Wi0物质平衡方程中的体积系数,压缩系数,气油比,边底水侵入量都是压力的隐函数,因此采用保持压力时这个方法准确性就差。二、 天然气储量计算公式(一) 容积法 G=Ah(1-Swi)式中:G天然气地质储量A含气面积h有效厚度Swi束缚水饱和度Tsc地面标准绝对温度293KT气藏绝对温度KPsc地面标准压力Pi原始气藏压力Zi原始气顶偏差系数公式中除Zi外,其它参数较易取得。Zi值可先求出对比压力,对

48、比温度后查图,此法较复杂。下面介绍一种简便的经验公式。Z1/A A=1+ =式中:A天然气在压力P时的校正系数波义耳马略特的百分误差平均地层压力m天然气中甲烷含量C天然气中乙烷含量d天然气中丙烷含量e天然气中CO2含量S天然气中H2S含量 a天然气中空气含量(二) 压降法压降法仅适用于封闭状态,没有边底水的气藏,即是气藏的储气孔隙体积不变,根据波义耳马略特定律,物质平衡方程可表达为: 式中:Pi原始压力PR目前压力Psc地面标准压力Tsc地面标准绝对温度T气藏绝对温度Zi原始状态气体偏差系数Zt时刻在压力PR下的气体偏差系数Vo原始气藏储气的有效容积Vtt时刻藏储气的有效容积Gp累积产气量公式

49、讨论1 在定容积条件下:VoVt Vo=2 当P0,GpG,即所有采出量为原始气储量,则原始气储量为G=此公式就是压降法计算气储量的基本公式。3 对定容气藏,Vo、Pi、Zi、T为固定值,在标准状况下,地面标准压力Psc1大气压,公式中变量仅有P、Z、Gp。G-K直线方程斜率:K= 截距:G=三、 石油动态地质储量石油动态地质储量是指水驱油藏的水驱地质储量。它是通过水驱特征曲线统计得出的一个储量常数B值,童宪章院士提出动态地储公式:No动7.5BB值是水驱曲线直线段斜率(b)的倒数,即B1/b。第二节 采收率与可采储量计算方法可采储量等于地质储量与采收率的乘积,因此采收率确定是关健一、 经验公

50、式1 原苏联石油研究所统计公式ER0.507-0.167lgR+0.0275lgK-0.000855f-0.05Vk+0.171Sk+0.0018h2 原苏联石油研究所ER0.333-0.0089R+0.121lgK-0.0013T-0.0038h+0.149Sk+0.173f3 美国格斯利格林伯格公式ER0.114030.2719lgK+0.25569Swi-0.1355lgo-0.1538-0.001144h4 美国阿尔普斯公式 ER=0.32255 童宪章相渗透率曲线公式 ER=0.277+0.133lg(6 水驱采收率公式 ER=0.274-0.1116lgR+0.09746lgK-0.0001802hf-0.06741Vk+0.0001675T公式应用范围:R1.9162.5;K69300010-3m2h5.235m;f2.324104m2/井

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