油藏工程教程 第04章 油气藏压力与温度
油藏工程基础
储层非均质性划分标准（杨俊杰，2002）
非均质类型 均质型 较均质型 不均质型
变异系数 <0.5
0.5~0.7 >0.7
突进系数 <2 2~3 >3
级差 <2 2~6 >6
38
2-1 储层非均质性
➢ 层内非均质性
6.泥岩隔夹层的分布频率和分布频率
不稳定泥质夹层对流体的流动起着不渗透率或极低渗
透作用。影响着垂直和水平方向上渗透率的变化，它的
分布具有随机性。
➢ 夹层分布频率：每米储层内非渗透性泥岩夹层的个数。
Pk
N H
➢ 夹层分布密度：每米储层内非渗透性泥岩夹层的厚度。
Dk
H sh H
39
2-1 储层非均质性
➢ 层内非均质性 6.泥岩隔夹层的分布频率和分布频率 隔层的类型 泥岩、细粉砂岩 隔层的物性标准
8
第二章 油气藏评价
油藏类型：
4.特殊油藏-隐蔽油气藏
油藏分类一般原则：
（1）油藏的地质特征：圈闭、储集岩、储集空间、压力等特征； （2）油藏的流体及其分布特征； （3）油藏的渗流物理特性：润湿性、相对渗透率、饱和度、流体 性质； （4）油藏的天然驱动能量和驱动类型。
9
第二章 油气藏评价
10
第二章 油气藏评价
54
2-1 储层非均质性
➢ 砂体孔隙度、渗透率的平面变化及方向性
55
2-1 储层非均质性
➢ 砂体孔隙度、渗透率的平面变化及方向性
水舌形成平面示意图
56
2-1 储层非均质性
➢ 砂体孔隙度、渗透率的平面变化及方向性
57
2-1 储层非均质性
西南石油大学-油藏工程第四章油气藏压力与温度
《油藏工程原理》讲义 15
四、应力关系方程
过去人们把静力平衡错误地当成了应力平衡，因 此得出下面错误的压深方程及其关系曲线。
Pob Ps Pw
Pair P
Ps
D
Pw
Pob
《油藏工程原理》讲义 16
五、压力系数
地层岩石孔隙中流体的实测压力，矿场上
1.0g / cm3 水
Gp
g
0.5
~
1.0
g
/
cm3
0.5g / cm3
油 气
•2 计算原始地层压力
《油藏工程原理》讲义 24
油藏压力方程的作用
•3 判断压力系统
P
D
P
D
《油藏工程原理》讲义 25
油藏压力方程的作用
•4 判断出油层位
P
D
Pi
《油藏工程原理》讲义 26
D
Pw
《油藏工程原理》讲义 10
一、流体压力
压力梯度Gw：单位深度的压力变化值
Pair P
Gw
Pw D
w g
D
Pw
因此，流体压力也可以写成： Pw Pair Gw D
《油藏工程原理》讲义 11
二、骨架应力
在某一地层深度处，由岩石固体骨架物质的 重量所产生的压力，称为骨架应力Ps，也称颗粒 压力，或固相压力，或基质压力，计算公式为：
《油藏工程原理》讲义 6
第一节 油气藏压力
油压 套压
《油藏工程原理》讲义 7
第一节 油气藏压力
表压Pgau：
压力仪表直接测量的压力数值
绝对压力Pabs：
油藏工程常用计算方法
油藏工程常用计算方法目录1、地层压降对气井绝对无阻流量的影响及预测 (1)2、利用指数式和二项式确定气井无阻流量差异性研究 (2)3、预测塔河油田油井产能的方法 (2)4、确定气井高速湍流系数相关经验公式 (2)5、表皮系数分解 (2)6、动态预测油藏地质储量方法简介 (3)6。
1物质平衡法计算地质储量 (3)6。
2水驱曲线法计算地质储量 (4)6。
3产量递减法计算地质储量 (5)6.4Weng旋回模型预测可采储量 (6)6.5试井法计算地质储量 (6)7、油井二项式的推导及新型IPR方程的建立 (9)8、预测凝析气藏可采储量的方法 (9)9、水驱曲线 (10)9。
1甲型水驱特征曲线 (10)9.2乙型水驱特征曲线 (10)10、岩石压缩系数计算方法 (11)11、地层压力及流压的确定 (12)11.1利用流压计算地层压力 (12)11.2利用井口油压计算井底流压 (12)11。
3利用井口套压计算井底流压 (13)11。
4利用复压计算平均地层压力的方法（压恢） (14)11.5地层压力计算方法的筛选 (14)12、A RPS递减分析 (15)13、模型预测方法的原理 (16)14、采收率计算的公式和方法 (16)15、天然水侵量的计算方法 (17)15。
1稳定流法 (18)15。
2非稳定流法 (18)16、注水替油井动态预测方法研究 (22)17、确定缝洞单元油水界面方法的探讨 (24)1、地层压降对气井绝对无阻流量的影响及预测如果知道了气藏的原始地层压力和其相应的绝对无阻流量，就可以用下式计算不同压力下的气井绝对无阻流量:。
2、利用指数式和二项式确定气井无阻流量差异性研究指数式确定的无阻流量大于二项式确定的无阻流量,且随着无阻流量的增大两者差别越明显.当无阻流量小于50万时,两者相差不大.3、预测塔河油田油井产能的方法油井的绝对无阻流量:（流压为0）。
－采油指数，;－平均地层压力（关井静压)，MPa；－流动效率,；。
油藏工程第四章油气藏压力与温度N[1]
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油藏工程第四章油气藏压力与温度 N[1]
维持该速度: 1km2地面露头日注水量2000m3
类似“天池”的水源，或年720mm以上的稳定降雨 量 存在泉水形式的出口。
油藏工程第四章油气藏压力与温度 N[1]
七、压力方程的确定
1. 多井方法 P
D
油藏工程第四章油气藏压力与温度 N[1]
七、压力方程的确定
断产油层位和吸水层位。
对于采油井来说，地层流出
的液体在井筒来不及充分散热即
被采出地面，因此，流温一般比
静温高。但是，在出油层位以下
的井段，流温梯度曲线与静温梯
度曲线是重合的。因此，流温梯
度曲线开始偏离静温梯度曲线的
深度，即为出油层位。通过更为
D
复杂的微温差生产测井曲线，还
可以计算出每个小层的产油量。
Pair P
Ps
D
Pw
Pob
油藏工程第四章油气藏压力与温度 N[1]
五、压力系数
地层岩石孔隙中流体的实测压力，矿场上 称 之之 间为 的地关层系压满力足下Pf，式实：测地层压力与静水压力
地层超 压
当
时，表明实测地层压力与静水压力相等，也表
明地层岩石的孔隙与地面连通；
当
时，表明实测地层压力偏离了静水压力，也
油藏压力方程的作用
o o +w
w
油藏工程第四章油气藏压力与温度 N[1]
油藏压力方程的作用
油水过渡带高度为： 任意油水界面高度：
油藏工程第四章油气藏压力与温度 N[1]
油水界面倾斜原因分析
油藏工程第四章油气藏压力与温度 N[1]
以前人们对油水界面倾斜原因的分析
C、B点压差:
A、B两点: C点压力: B点压力:
第04章 油气藏压力与温度
第一节油气藏压力•油藏能量的重要标志•工程破坏的主要原因原始地层压力p i 动态地层压力p第四章油气藏压力与温度井底流压p wf 井底静压p s 表压p gau绝对压力p abs airgau abs p p p +=力↔压力~ 压强~ 应力某一深度D 处, 由岩石孔隙中流体的重量产生的压力一、流体压力地面gDp p w air w ρ+=•压深关系方程（P-D 方程）ρw : g/cm3D : kmp w : MPaDp G ∂∂=ww DppgD p p w air w ρ+=•压深关系(P-D )曲线•压力梯度单位深度的压力变化值g w ρ=DG p w air +=gG w w ρ=ρw ≈1.0g/cm3G w ≈9.8MPa/kmDG p p w air w +==0.101+9.8×1Dp =9.90MPa二、骨架应力gDp p s air s ρ+=•ρs : 骨架密度某一深度D 处, 由岩石固体骨架的重量产生的压力Skeleton 颗粒压力基质压力固相压力Dp G ∂∂=ss gDp p s air s ρ+=ρs ≈2.65g/cm3G s ≈25.97MPa/kmDG p p s air s +==0.101+25.97×1Dpp air gs ρ==26.07MPa三、上覆压力某一深度D 处, 由上覆岩石的固体骨架和孔隙中流体的总重量所产生的压力。
gDp p r air ob ρ+=•ρr : 岩石密度•ρr =φρw +(1-φ)ρsρw <ρr <ρs地面Dp G ∂∂=obob Dp airgr ρ=ρr ≈2.32g/cm3G ob ≈22.74MPa/km ρw ≈1.0ρs ≈2.65φ≈0.2DG p p ob air ob +==0.101+22.74×1=22.84MPagDp p r air ob ρ+=air w w gDp p ρ=+air s s gDp p ρ=+air ob r p p gDρ=+四、应力关系方程sw r )1(ρφφρρ−+=Dp airgDp p r air ob ρ+=gDgD p p s w air ob )1(ρφφρ−++=airair air )1(p p p φφ−+=))(1()(s air w air ob gD p gD p p ρφρφ+−++=ob w s(1)p p p φφ=+−•截面O ′O•截面积OO ′A •上覆作用力p ob •截面骨架作用力p s •截面流体作用力p w •静力平衡A φA (1-φ)A)1(s w ob φφ−+=A p A p A p•流体压力gDp p w air w ρ+=D•上覆压力gDp p r air ob ρ+=sw r )1(ρφφρρ−+=•骨架压力φA p A p w ob −gDp s air ρ+=•骨架应力)1(φ−A =s p•φ=0•φ=1p ob=p sp ob=p w=p air+ρs gD=p air+ρw gD p w增大p s减小•正常: ps >p ob>p w •压裂: p s<p ob<p w ob w s(1)p p pφφ=+−p ob =20MPa φ= 0.20例:p s =?22.5MPa p s=0p w =10MPa p w =?20MPa sw ob )1(p p p φφ−+=ppDp ob w s(1)p p p φφ=+−s w ob p p p +=wob s p p p −=p ob >p w p ob >p spp •D =0p s =0p s = pair•与孔隙度无关sw ob p p p +=O ′OF1F 2F 1=F 2111A F =σ222A F =σσ1≠σ2wob s p p p −=•应力平衡p pDp sw ob )1(p p pφφ−+=s w ob p p p +=五、压力系数gDppwairwρ+=fp>0, 超压p w: 静水压力<0, 欠压p f: 地层压力cp+=w=c•异常原因砂层不连续p 流体不连通=f pgDp p w air w ρ+=gDp p w air w ρ+=≠f pw fp p =α>1.20.8~1.2<0.8异常高压正常异常低压•压力系数==f p<20MPa 20~40>60低压中等超高压40~60高压•超压系数wp c=β1−=α•β=0.2•地层超压20%•β=-0.2•地层欠压20%Dp•异常高压•高产•井喷低压中压高压超高•地层封闭Dp地面•什么地层出现异常高压?•异常低压p •泥浆漏失•封闭地层地面地面•什么地层出现异常低压?•构造运动→孔隙体积增大六、油藏压力(原始条件)Dp p 0: 余压DG p p p 0i +=1. 判断流体类型gG PL =ρ≈1.0g/cm30.5~1g/cm 3<0.5g/cm3水油气gG L P ρ=DG p p p 0i +==2. 计算原始地层压力p ip ssi p p p −=∆DG p p p 0i +=3. 判断压力系统pD4. 判断出油层位pD5. 确定流体界面pDDG p pw 0w +=DG po +ccpw 0w w D G p p +=cpo 0o o D G p p +=popw w00o c G G p p D −−=gp p D )(o w w00o c ρρ−−=WOC?cdOO+W WWOC1WOC2FWLp c =pct WOC1(第一油水界面)pc =p cd WOC2(第二油水界面)p c =0FWL (自由水面)DOO+W WWOC1WOC2FWLD G p p po 0o o +=DG p p pw 0w w +=wo c p p p −=w o c p p p −=p c =0p c =p cdp c =p ctpo pw 0w 0o FWLG G p p D −−=g p p )(o w 0w 0o ρρ−−=gp p p D )(o w cd 0w 0o WOC2ρρ−−−=gp p p D )(o w ct0w 0o WOC1ρρ−−−=DG G p p )(pw po 0w 0o −+−=cdOO+W WWOC1WOC2FWL•过渡带gp p h )(o w cdct ρρ−−=∆•任意界面gp p p D )(o w c 0w 0o WOCρρ−−−=cdOO+W WWOC1WOC2FWLpcdcdpcdgp p p D )(o w cd 0w 0o WOC2ρρ−−−=θρµtan wo g kV ∆=水流水源出口=0.001m/dθ=0.2°•1km 2露头日流入1000m3•出口露头等量连续流出•浅层存在水流但不存在油藏•深层存在油藏但不存在水流•水流会破坏油藏•水动力圈闭不存在•天池或365mm 年降雨量大庆古水流今水流•若为现今水流，能量充足七、方程确定D1. 多井方法DG p p p 0i +=D•测试误差•非原始压力2. 静压梯度法•静压梯度曲线D•静压梯度测试DG p p p 0i +=DDG p p p 0i +=3. 流体密度法DG p p p 0i +=gDp po 0i ρ+=DG p pw 0w w +=DG po 0o +。
油藏工程基本原理
34
（2）油藏储量级别(续) 控制地质储量
指在某一圈闭内预探井发现工业油（气）流后，以建立 探明储量为目的，在评价钻探过程中钻了少数评价井后所 计算的储量。 控制储量可作为进一步评价钻探、编制中期和长期开
发规划的依据。
《油藏工程原理》讲义
35
（2）油藏储量级别(续)
探明地质储量
《油藏工程原理》讲义
7
绪论
孔隙度: 描述岩层储存油气的能力 水平方向渗透率: 描述油藏中流体的水平方向的 流动能力 垂直方向渗透率: 评价重力作用的影响和层间流 动能力 岩性分析: 提供岩石来源、纹理、结构的描述 残余相饱和度: 估计采收率 水的矿化度(Water Salinity): 矫正电测井，确定 钻井液侵入程度 岩芯伽玛测试: 矫正井下伽玛射线测井 岩石颗粒密度: 矫正密度测井 岩芯拍照: 提供岩心的永久存档
其中：
A h h A
j j
j
Aj h j
Aj h j
《油藏工程原理》讲义
30
中石油石油地质储量容积法
容积容积法计算石油地质储量公式： N＝100·A·h·(1—Swi)ρ o/Boi 式中：N—石油地质储量，104t； A—含油面积，km2 h—平均有效厚度，m； φ —平均有效孔隙度，f； Swi—平均油层原始含水饱和度，f； ρ o—平均地面原油密度，g/cm3 ； Boi— 平均原始原油体积系数 Rm3/Sm3。
ho h WOC
含油面积Ao:
充满程度β ：
Ao
Vc Ao h (1 swc )
油藏容积
《油藏工程原理》讲义
19
Vc Ao 0 1 Vct At
若 ＝ 1，表明圈闭已经充满，同时也表明更多的油 > 0，表明圈闭中聚集了油气，同时也表明油气从
油气藏的压力、温度系统
5
2-1 油气藏的压力、温度系统
o 一、油气藏的压力系统
1.压力梯度图（曲线） 油气藏中不同部
位探井的原始地层压 力与埋深的关系曲 线，表示为：
Pi = a + GD × D
6
2-1 油气藏的压力、温度系统
o 一、油气藏的压力系统
1.压力梯度图（曲线） Pi = a + GD × D
4474.4-4600.0 2000.4.12-5.4 4446.96 -1819.49 54.80
57.76
窿103井
K1g13~K1g12
4538.0-4646.0
2000.12.2812.29
4515.47 -1985.32 50.95
58.83
窿104井
K1g14
4202.0-4220.8
2001.10.1010.15
25 50
250 0
2500
2 450 2 47 5
2 425
2 40 0
P=0.00748*H+43.481
层位:k g 4 10
海 拔: -1 85 0. 38～-1 87 5. 9 8
油: 9. 7( t/ q)
抽1 80 0
-3000
青西油田下沟组窿8～柳103～柳4井油藏剖面图
0 1 2 3 4 5km
青2 -9
青2-12
青2 - 10
青2-3
柳1 0 3
柳4
3-2 2-2
1-4 1-2
层 位: K 1g 04～K 1g 03 海 拔: -1 98 2. 04～-2 18 3. 04 油:2 20 ( m3/ q) 油 嘴:6 mm
油藏工程基础4资料文档
子样平均数：x
1 n
n
i1
xi
子样方差：S2
1 n
n i1
(xi
x)2
1 n
n i1
xi2
2
x
子样标准差：S
41
4-4 油层纵向非均质性
一、基本概念
●置信区间：参数点估计是由子样求出未知参数的一个估
计值，其估计范围称为置信区间。
置信度：即置信概率，表示未知数落在置信区间中的可
高渗透条带
30
30.00 35.00
40.00
4-3 面积波及系数
一、油水界面的移动规律
各
(a) (b) (c)
种
井
行 列 注
七 点 系
五 点 系
网 的 油
水 系 统
统 ；
统 ；
水 接 触
面
31
4-3 面积波及系数
二、面积波及系数
●面积波及系数：水淹面积与井网控制面积之比称为面积 波及系数。
●面积波及系数的影响因素 1.井网类型的影响 根据面积注水系统流体移动前缘微分方程的解，可确定 不同井网的面积波及系数。
●曲线拟合法。将分析样品所得数据点描绘到与理论分布 坐标相同的透明图上，然后与理论分布曲线相映照，看 它与哪一条理论分布曲线符合的好，就认为渗透率服从 该曲线所代表的理论分布。
第四章 水驱油理论基础
饱和度分布 平面一维流动的产量公式 面积波及系数 油层纵向非均质性 体积波及系数 各种井网的注水量
1
第四章 水驱油理论基础
●注水开发油田的动态预测方法 ●解析解方法 ●数值模拟方法
●水驱油的机理分析 ●面积波及系数 ●油层纵向非均质性 ●体积波及系数
油藏工程第四章
第四章1．如何确定已开发油藏的水侵规律?2．推导溶解气驱油藏的物质平衡方程式，并写出运用此方程进行动态预测的步骤、公式及开采特征。
3已知某油藏参数：Pi=120 atm, Pb=80 atm, Boi=1.35, Bob=1.39, uo=5mPa.s, T=70oC,Ф=0.2, Swc=0.3, k=0.5um2, Cf=5*10(-5)atm(-1), Cw=4.5*10(-5)atm(-1). 试求：（1） Co,Ct（2）性采收率。
4封闭弹性油藏，Pi=33.546MPa, Pb=29.455MPa, Boi=1.4802, Bob=1.492,Co=19.56*10(-4)MPa(-1), Ф=0.2,Swi=0.25, Cf=4.94*10(-4) MPa(-1), Cw=4.26*10(-4) MPa(-1). 油藏实际产量及体积系数如表8所示。
(1)判断油藏封闭性；(2)求弹性产率及地质储量。
5.某未饱和油藏Ro=2804.8m, Ro/Rw=0.2, Pi=10Mpa, h=30.49m, k=0.2um2, uw=0.55mPa.s,Ф=0.25, Bw=1.0, Cw=4.41*10(-4) MPa(-1),Cp=5.88*10(-4) MPa(-1), 油藏的水侵圆周角θ＝140°；生产数据如表9所示。
求5年末和10年末的水侵量。
6.某油藏目前的总压降ΔPo=17atm,采油速度q1=27*10e(4)m3/a, 注采比IPR=0.9, 弹性采率K1=9000m3/atm, 遍水水侵系数为400m3/(mon.atm), 边水充足，天然水可不断补给。
求压力恢复速度。
7.已知大庆油田南二、三区葡一组开发数据如表10所示。
又已知地质储量N＝7 386X10e4 t，试确定：(1)油田综合含水95％和98％时的可采储量及采收率；(2)绘制油田采出程度与含水率关系曲线.8．某油田开发试验区，在累积产出原油Np1＝118．4X10e4 t后，开始进入递减阶段，实际开发数据如表11所示。
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
D
Pw
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
一、流体压力
压力梯度Gw：单位深度的压力变化值
Pair P
D
Pw
因此，流体压力也可以写成：
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
二、骨架应力
在某一地层深度处，由岩石固体骨架物质的 重量所产生的压力，称为骨架应力Ps，也称颗粒 压力，或固相压力，或基质压力，计算公式为：
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
五、压力系数
<20
低压地层
地层压力状态分类
=20~40 中等压力地层
(MPa)
=40~60 高压地层
>60
超高压地层
压力系数α定义为实测地层压力与相同深度处的静 水压力的比值，它衡量地层压力偏离静水压力的程 度，计算公式为：
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
五、压力系数
H
深层地层产生异常高压的原因，
D
大多数都与油气聚集有关。
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
五、压力系数
D
深层正常压力地层 深层异常高压力地层
封闭地层异常高压 封闭地层异常低压
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
六、油气藏压力
反映油井自喷能力的大小
余压 P0
油藏压力测点分布
油藏压深关系曲线
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
油藏压力方程的作用
•1 判断流体类型
•2 计算原始地层压力
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
油藏压力方程的作用
•3 判断压力系统
P
D
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
油藏压力方程的作用
•4 判断出油层位
油藏工程第四章油气藏压力与温度N
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p
D
5. 确定流体界面
p
po = p0o + Gpo D
pw = p0w + Gpw D
Dc
D
po = p0o + Gpo Dc
pw = p0w + Gpw Dc
p0o − p0 w Dc = Gpw − Gpo
p0o − p0 w Dc = ( ρ w − ρo ) g
WOC?
•油水界面划分 油水界面划分
pob>pw
pob>ps
pair
p
•D=0
ps=0பைடு நூலகம்
ps = pair
D
ps pw
pob
ps
D
pob = pw + ps
•与孔隙度无关 与孔隙度无关
ps = pob − pw
•应力平衡 应力平衡
pob
O
pw
ps
O′ ′
F1
A1
F1 σ1 = A1
A2
F2
F1=F2
F2 σ2 = A2
σ1≠σ2
pair
pc
O WOC1 WOC2 FWL pct O+W W pcd
swc
•任意界面 任意界面
DWOC
p0o − p0w − pc = ( ρ w − ρo ) g
pcd
pcd
pcd
pcd
DWOC2
p0o − p0w − pcd = ( ρ w − ρo ) g
° θ=0.2° 出口 水源
水流
k
V=
pi = p0 + Gp D
p
气
油 水
D
3. 流体密度法
pi = p0 + Gp D
pi = p0 + ρ o gD
p
po = p0o + Gpo D
D
pw = p0w + Gpw D
PVT
po = p0o + Gpo D
pw = p0w + Gpw D
ρo
(Do, po)
pi = p0 + ρ o gD
µ
∆ρ wo g tan θ =0.001m/d
L h
•1km2露头日 流入1000m3 流入 •天池或 天池或365mm 天池或 年降雨量
•出口露头等量 出口露头等量 连续流出 •水流会破坏油藏 水流会破坏油藏
•浅层存在水流 浅层存在水流 但不存在油藏
•深层存在油藏 深层存在油藏 •水动力圈闭不存在 但不存在水流 水动力圈闭不存在
大庆 粗 古水流 今水流 •若为现今水流，能量充足 若为现今水流， 若为现今水流 细
七、方程确定
1. 多井方法
p
pi = p0 + Gp D
D
•测试误差 测试误差
p
•非原始压力 非原始压力
D
2. 静压梯度法
p
pi = p0 + Gp D
D
•静压梯度曲线 静压梯度曲线
•静压梯度测试 静压梯度测试
DWOC2
p0o − p0w − pcd = ( ρ w − ρo ) g
pc=pct
p0o − p0w − pct DWOC1 = ( ρ w − ρo ) g
pc
O WOC1 WOC2 FWL pct O+W W pcd
swc
•过渡带 过渡带
pct − pcd ∆h = ( ρ w − ρo ) g
四、应力关系方程
pw = pair + ρ w gD
pair
p
ps = pair + ρ s gD
pob = pair + ρ r gD
D
pw pob ps
ρ r = φρ w + (1 − φ ) ρ s
pob = pair + ρ r gD
pob = pair + φρ w gD + (1 − φ ) ρ s gD
D
pw ps
ps = pair + Gs D
=0.101+25.97×1 =26.07MPa ×
三、上覆压力
地面
D
某一深度D处 某一深度 处, 由 上覆岩石的固体 骨架和孔隙中流 体的总重量所产 生的压力。 生的压力。 •ρr=φρw+(1-φ)ρs
pob = pair + ρ r gD
•ρr: 岩石密度
D
pw
po = p0o + Gpo D
pw = p0w + Gpw D
pc = po − p w
pc = po − pw = p0o − p0w + (Gpo − Gpw ) D
pc=0
DFWL
p0o − p0w p0o − p0w = = Gpw − Gpo ( ρ w − ρ o ) g
pc=pcd
pi = p0 + Gp D
补心面 地 面 海平面 D 补心高
H0
补心海拔
H
地层 埋深
地层 海拔
D=H0 - H
pi = p − Gp H
' 0
第二节
一、静温 静温梯度曲线 (T-D曲线 曲线) 曲线 Ti=T0 + GTD 温深关系方程 (T-D方程 方程) 方程
D
地层温度
T
Ti=T0 + GTD •温度梯度 温度梯度
pair = φpair + (1 − φ ) pair
pob = φ ( pair + ρ w gD) + (1 − φ )( pair + ρ s gD)
pob = φpw + (1 − φ ) ps
pob
O
pw
ps
O′ ′
•截面 OO′ 截面 ′ •截面积 A 截面积 •上覆作用力 pob A 上覆作用力
∂T GT = = ∂D
>30°C/km ° =30°C/km ° <30°C/km °
热 正 冷
Ti=T0 + GTD •计算 i 计算T 计算
Ti=T′0 - GTH
T
T 变温带 软 恒 温 带
硬 D D
流温(采油井) 二、流温(采油井)
T
Tf=T0f + GTfD
D
•流温梯度曲线 流温梯度曲线
•超压系数 超压系数
c = α −1 β= pw
•β=0.2 •地层超压 地层超压20% 地层超压
•β=-0.2 •地层欠压 地层欠压20% 地层欠压
pair
p
低压
D
异 常 低
异 常 高
中压 高压 超高
0.8 pw 1.2
•异常高压 异常高压
•高产 高产 •井喷 井喷
•什么地层出现异常高压 什么地层出现异常高压? 什么地层出现异常高压 •地层封闭 地层封闭
例:
pob = φpw + (1 − φ ) ps
pob=20MPa pw=10MPa ps=0
φ = 0.20
22.5MPa ps=? 20MPa pw=?
pair
p
pair
p
D
pw pob ps
D
ps pw
pob
pob = φpw + (1 − φ ) ps
pob = pw + ps ps = pob − pw
•压深关系(P-D)曲线 压深关系( 压深关系 ) •压力梯度 压力梯度 单位深度的 压力变化值
∂pw = ρw g Gw = ∂D
D
pw
pair
p
Gw = ρ w g
pair
p
ρw ≈1.0g/cm3
Gw ≈9.8MPa/km
D
pw
pw = pair + Gw D
=0.101+9.8×1 × =9.9MPa
D
pw
流体不连通
D pf
pf = pw = pair + ρ w gD
D
pf
pf ≠ pw = pair + ρ w gD
•压力系数 压力系数
pf α= pw pf =
>1.2 = 0.8~1.2 <0.8 <20MPa 20~40 40~60 >60
异常高压 正常 异常低压 低压 中等 高压 超高压
p
pair
p
D
ps
D
pw
pob
pw pob
ps
pob = pw + ps
pob = φpw + (1 − φ ) ps
五、压力系数
pw = pair + ρ w gD
pf = p w + c
c=
>0, 超压 <0, 欠压
D
pw: 静水压力 pf: 地层压力
pair
p
•异常原因 异常原因 砂层不连续
一、流体压力
某一深度D处 某一深度 处 , 由 岩石孔隙中流体的 重量产生的压力
地面
D
pw
pw = pair + ρ w gD
ρw: g/cm3
•压深关系方程（P-D方程） 压深关系方程（ 方程） 压深关系方程 方程 pw : MPa D: km
pw = pair + ρ w gD = pair + Gw D
p0: 余压
pi = p0 + Gp D
1. 判断流体类型
GP = ρ L g
水 油 气
GP ρL = = g
≈1.0g/cm3 0.5~1g/cm3 <0.5g/cm3