b2油藏动态分析-毕设论文.doc
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1、毕 业 设 计(论文)B2 油 藏 动 态 分 析6中国石油大学(北京)现代远程教育毕业设计(论文)B2 油 藏 动 态 分 析摘 要本设计所研究的B2油藏,油层厚度大,渗透率高,地饱压差大,用容积法计算的地质储量是819万吨。该油藏1990年上半年投入试采,下半年全面投入开发,通过初期试采证明油藏的边水能量不大。因此,在1991年底开始注水,初期注采比为0.48。设计主要对该油藏进行动态分析,其分析内容有:确定该油藏的地质储量和驱动类型,并预测油藏的天然水侵量;对该油藏进行水驱规律分析,落实油藏的可采储量及采收率;预测未来期间该油藏在不同条件下的生产状况和开发效果;对油藏的下一步开发提出可行
2、性建议。设计通过分析,判断该油藏为未饱和油藏,驱动类型为天然水驱和人工注水的弹性水压驱动。由此可以建立该油藏的物质平衡方程式,并作出线性关系,预测油藏的原始地质储量及天然水侵情况。在注水开发油田中,对水驱规律的分析,不但可以预测水驱油田的有关开发指标,而且可以预测当油田开发的含水率或水油比达到经济极限条件时的可采储量和采收率,并能对水驱油田的可动油储量和原始地质储量作出有效的预测和判断。本设计采用甲型水驱曲线和新型水驱曲线进行对比,结果相差不大,证明新型曲线可以运用到水驱规律分析中。另外,由预测结果知,该油藏采收率不高,需采取其它增产措施提高采收率。关键词:物资平衡方程;水侵量;可采储量;采收
3、率目 录引言i第一部分 油藏概况1 一、油藏地质简况1 二、油藏开采简况1第二部分 物质平衡方程的建立3 一、理论基础3 二、油藏类型的判断3 三、物质平衡方程式的推导4 四、物质平衡线性方程5 五、线性物质方程的应用5第三部分 弹性产率计水侵量的计算7 一、弹性产率的计算7 二、水侵量的计算7第四部分 压降的预测9 一、理论公式的推导9 二、预测2004年各季度的压降10第五部分 水驱特征曲线11 一、甲型水驱规律11 二、新型水驱曲线14第六部分 相关参数及其准确性的论证17 一、已知参数的选取及其准确性的论证17 二、所求参数的选取及其准确性的论证17第七部分 总结及建议19 一、成果总
4、结19 二、建议19参考文献20附表21附图32 中国石油大学(北京)现代远程教育毕业设计(论文)引 言为了使学生在毕业后能较快、较好地适应现场的需要,学生必须首先能应用所学的知识,去解决一些实际问题。这也是毕业设计最重要的作用。在做毕业设计的时候,我们会发现很多问题,然后试着去解决它、掌握它、熟练的应用在实际中。因此,我们必须重视它,很好的利用这次机会,严格的按照要求,达到预期的目的。本次毕业设计的目的在于,在教师的指导下,根据指定的设计任务收集资料、分析研究、综合运用所学知识独立地解决油气田开发过程中的地质技术问题,是一次解决现场实际问题的综合训练;通过毕业设计进一步培养学生自学的能力和分
5、析问题、解决问题的能力、计算机应用的能力、识图、制图能力以及文字表达能力。另外,毕业设计也是对教学质量的一次全面检查,通过毕业设计,可以发现教学工作中存在的一些缺点和问题,以便改进教学环节,提高教学质量。 毕业设计的题目是B2 油藏动态分析,其主要任务是,建立油藏的物质平衡方程式,并由方程分析油藏的水侵情况,预测地质储量,预测2004年各季度末的压降。对油藏进行水驱规律分析,预测可采储量及二次采油的采收率。通过这些分析,对油藏下一步开发提出建议。其具体思路如下:判断油藏类型建立油藏物质平衡方程式作线性物质平衡方程,求 N、K作V亏P关系曲线,求K1计算水侵量We预测2004年各季度末的压降作水
6、驱曲线,进行动态预测预测Nr、Re设计自4月13日开始,直至6月结束,在第一周内熟悉设计目的、收集资料;接下来两周时间,阅读、整理资料,确定设计方案;然后对数据进行处理;最后编写文字报告,准备答辩。此次设计,在地质教研室刘老师的耐心指导下,得以顺利完成,在此表示由衷的感谢!设计中由于知识有限,难免存在一些错误,请评阅老师指出。第一部分 油藏概况一、油藏地质简况“B2”油藏是地堑式长条状断块构造,断块的东、南、北面是断层,西面是边水区。油层的岩性为泥质粉砂、含砾砂岩,断块内部构造比较复杂,油水分布受断块内部断层控制,油层多,地质储量比较集中。主力油层大片分布,非主力油层呈不规则的土豆状分布。油层
7、厚度大、渗透率高、地饱压差大。用容积法计算的地质储量是819万吨。油田基本参数见表(1)。表(1)油藏基本数据面积 km23.56有效厚度 m18.52孔隙度 %2226饱和度 %4267储量 104t819空气渗透率 m249油层深度 m1991.42077.6油水界面 m20002050天然气溶解系数 m3/(m3MPa)33.9原油地面粘度 mPas46.5405原油地下粘度 mPas8.717.76原始压力 MPa20.6饱和压力 MPa1212.4原油地下相对密度0.81540.8453原油地面相对密度0.89330.933原油体积系数1.121.16原油压缩系数 1/MPa8.41
8、0-49.3104原始油气比 m3/t4053二、油藏开采简况 本油藏1990年上半年投入试采,下半年全面投入开发。通过初期试采证明油藏的边水能量不大,因此方案要求早期注水保持油藏压力。该油藏1991年底开始注水,初期季度注采比为0.48,油藏开发数据列于表(2)中。表(2)油藏开发数据日期累积产油(吨)累积产水(方)累积注水(方)注采比总压降MPa综合含水()年月1990347370.83466151.035115971.236163901.439207541.671231802181.841991345486182.00658472182.079719242732.112.41294089
9、790130310.482.101.019923120580856448661.01.800.661534971527744950.731.772.8918547618901102230.922.051.81221226988921429530.832.1027.819933246509195531767970.651.9624.46284325315082107970.592.7325.39314425393942420420.711.9824.612343609495742668150.552.4326.81994445780996993695830.5630.41995535594141
10、9064498370.5336.419966135202086745400510.5653.019977144803102276316760.4151.719988521604250228433720.7544.0199999092356867710710110.6550.62000111966476279313510370.8052.42001126564596657016660510.8363.820021402993126363821720621.0969.120031536799165962927617701.0673.02 中国石油大学(北京)现代远程教育毕业设计(论文)第二部分 物
11、质平衡方程的建立一、理论基础 物质平衡法是研究从储油层中采出液体和气体的过程中,由于油、气、水的体积和地层压力的改变,它们在油层中的分布状况也不断发生变化的基础上,根据物质平衡方程式计算石油储量。采用物质平衡法,是立足于油层处于平衡状态。而且遵守物质守恒原理,即在原始情况下油层中碳氢化合物的数量(油和水)等于某时期内从油层中采出的以及这个时期终了残余于油层中的碳氢化合物数量的总和。目前,物质平衡法已在油藏工程中得到了广泛的应用和发展。它主要用以解决以下四种问题:(1) 油藏原始地质储量(动态储量)(2) 分析判断油藏的驱动机理,确定合理的驱动指数(3) 估计油藏天然水侵量的大小,确定合理利用边
12、底水能量(4) 在给定的产量条件下,预测油藏未来的压力动态建立物质平衡方程式的基本假设:(1) 油藏的储层物性和流体物性是均质的、各向同性的(2) 相同时间内油藏各点的底层压力都处于平衡状态(3) 整个开发过程中,油藏保持热动力学平衡,即地层温度保持为常数(4) 不考虑油藏内毛管力和重力因素(5) 油藏各部位的采出量保持平衡,且不考虑将要发生的储层压实作用二、油藏类型的判断对于一个新发现的油藏,可以通过探井的测压和高压物性资料的分析,确定出油藏的原始地层压力和饱和压力。根据两者的大小关系,可以将原始条件下的油藏分为两类:当原始地层压力大于饱和压力(PiPb)时,为未饱和油藏;当原始地层压力小于
13、或等于饱和压力(PiPb)时,为饱和油藏。 对于B2油藏,其原始地层压力为20.6MPa,饱和压力为1212.4MPa;可以看出,PiPb,为未饱和油藏。在其西边为其边水区,但边水能量不大,从1991年底该油藏开始注水,因此,该油藏的驱动力为:水压力和含水区岩石和束缚水的膨胀力。未饱和油藏无气顶,所以,判断该油藏为弹性水压驱动未饱和油藏。三、物质平衡方程式的推导1、油藏物质平衡方程的建立原理:产油量+产气量+产水量=含气部分的弹性膨胀量+含气部分岩石和束缚水的 膨胀量+含油部分的弹性膨胀量+含油部分岩石和束缚水的膨胀量+天然水 侵量+人工注水量+人工注气量即:NpBo + NpRpBg + W
14、pBw = (Bg-Bgi) +(+CwSwi)P + N(Bo-Boi) + (+CwSwi)P + We + WiBw + GiBg (2-1)也可写为:NpBo + NpRpBg + WpBw = mNBgiCtP + NBoiCtP + We + WiBw + GiBg (2-2)2、B2油藏物质平衡方程的建立经前面判断,该油藏为未饱和油藏的天然水驱和人工注水的弹性水压驱动。因此,PiPb;m=0;Wi0;Gi=0;Rp=Rs=Rsi;Bo-Boi=BoiCoP。有水侵时的物质平衡方程式为:NpBo + WpBw = NBoiCtP + We + WiBw (2-3)或NpBo + W
15、pBw = K1P + We + WiBw (2-4)无水侵时的物质平衡方程式为:NpBo + WpBw = NBoiCtP + WiBw (2-5)或NpBo + WpBw = K1P + WiBw (2-6)其中,K1 = NBoiCt相关参数意义:N地质储量,104m3Np累积产油量,104m3Wp累积产水量,104m3Wi累积注水量,104m3Gi注气量,104m3We天然水侵量,104m3Bw注入水的体积系数Bo在P压力下原油的体积系数Boi在Pi压力下原油的体积系数Bg天然气的体积系数Rp生产油气比P地层压降,MPaCt综合弹性压缩系数Cf地层岩石的压缩系数Swi束缚水的原始饱和度
16、()K1弹性产率,m3/MPa四、物质平衡线性方程假设该油藏为定态水侵,则有:We = K (2-7)We = K(2-8)其中,P = t = t-tn -1将(2-8)式代入(2-3)式得:NpBo + WpBw = NBoiCtP + WiBw + K(2-9)NpBo + (Wp-Wi)Bw = NBoiCtP + K (2-10) (2-11)设:X = Y = 所以,得到直线方程:Y = N + KX 其中K为水侵系数,m3/MPa月五、线性物质平衡方程的应用(求N 和K)作关于YX直线关系图,见图(1),数据处理见表(一)原理图为:其中,直线与纵坐标轴的交点值(300),即为油藏
17、地质储量N;直线的斜率(200),即为水侵系数。由图(1)知,N = 554.5104m3 = 499.05104t ; K = 2196 m3/MPa月中国石油大学(北京)现代远程教育毕业设计(论文)第三部分 弹性产率及水侵量的计算一、弹性产率的计算1、 原理图:其中,K1 = V/P2、 理论基础油藏开发初期,原始地层压力减小缓慢,水侵不明显。可以把此时的油藏看作封闭性未饱和油藏,即无边底水(We=0),其相应的物质平衡方程式为:NpBo + WpBw = WiBw + NBoiCtP (3-1)令:K1 = NBoiCt;V1 = NpBo + WpBw - WiBw则,V1 = K1P
18、 (3-2) K1弹性产率,m3/MPaV1亏空体积,m3弹性产率可以衡量油田弹性能量的大小,在理想情况下,采出液体的体积与注入液体的体积之差与总压降成线性关系。但实际生产中并不成直线关系,除始段较为平缓,因此,可选取初始段某一点的切线斜率,作为该油藏的弹性产率。关系图见图(2)。其中,本设计选取初始点的切线斜率,作为该油藏的弹性产率。由作图知,该切线经过(0,0)及(6000.20,0.83)两点,因此由V1=K1P计算出:K1 = = 6000.2/0.83 = 7229.16 (m3/MPa)二、水侵量的计算在油藏开发过程中,随着原油和天然气的采出,油藏内部的地层压力下降必须逐渐向外部天
19、然水域以弹性方式传播,并引起天然水域内的地层水和储层岩石的弹性膨胀作用。在天然水域与油藏部分的地层压差作用下,即会造成天然水域对油藏的水侵。随着油藏的开发,地层压力波及的范围会不断扩大,直至达到天然水域定压边界(或相当于无限大天然水域)的稳态供水条件,或有限封闭水域的拟稳态供水条件。因此,对于那些外部天然水域很大的油藏,随着油藏的开发和地层压力的下降,天然水侵的补给量也将不断增加,油藏的地层压力下降率也将随之不断减小。当达到天然水域与油藏之间的供采平衡时,油藏的地层压力将趋于稳定。1、公式推倒 由油藏开发数据表分析可知,该油藏地层压力比较稳定,但油藏压力还未达到稳定状态,水侵速度与采油速度近似
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