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 +。