油藏描述+第8章 油藏流體描述

1、 第一節(jié)第一節(jié) 流體性質(zhì)流體性質(zhì) 第二節(jié)滲流特征第二節(jié)滲流特征 第三節(jié)油藏儲(chǔ)層能量第三節(jié)油藏儲(chǔ)層能量 第第四四節(jié)節(jié)油層損害油層損害 一、主要研究內(nèi)容 二、對油氣水樣品的取樣要求 三、綜合描述 油、氣、水性質(zhì)是油藏描述的主要內(nèi)容之一。 (一)原油 主要描述其化學(xué)組成及性質(zhì)。 1原油的化學(xué)組成 描述下列各元素，及各元素重量占原油總重量的百分?jǐn)?shù)。 (1) 主要元素包括： 碳(c)元素 氫(h)元素 氧(o)元素 硫(s)元素 氮(n)元素 (2) 微量元素包括 釩(v)元素 鎳(ni)元素 鐵(fe)元素 鈷(co)元素 鎂(mg)元素 鈣(ca)元素 鋁(ai)元素 2原油的餾分 原油的餾分是指在

2、不同溫度下蒸餾出來的產(chǎn)品。 含碳數(shù)少的原油烴餾分多，質(zhì)量好，因此原油的餾分常 作為評價(jià)石油質(zhì)量的標(biāo)志之一，一般原油主要描述： 初餾點(diǎn) 205餾量 300前餾量 終餾點(diǎn) 3原油的組分 指組成原油的物質(zhì)成分。根據(jù)原油的碳?xì)浠衔飳?不同物質(zhì)的溶解，吸附等性質(zhì)的不同，可以分離出不同 的組分，即油質(zhì)、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。 石油組分的描述：描述油質(zhì)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)各組分 在原油中所占的重量百分比。 4原油的物理性質(zhì) (1)地面原油的物理性質(zhì)。 原油的顏色 密度，gcm3 粘度，mpas 初餾點(diǎn) 凝固點(diǎn)， 含蠟量， 含硫量， 膠質(zhì)+瀝青質(zhì)含量， (2)地層中原油的物理性質(zhì)。 飽和壓力，mpa 地層原油粘度，mpa

3、s 原始油氣比，m3/t 溶解系數(shù)，m3/tmpa 地層原油密度，gcm3 原油體積系數(shù) 原油壓縮系數(shù)，1mpa 原油收縮率 5.原油分類 原油分類表 油藏流體地面狀態(tài)氣油比 氣 體 液體密度典型的組成(摩爾) (m3m3) 相對密度(gm3 ) (對空氣) c1 c2 c3 c4 c5 c6+ 揮發(fā)油或桔黃- 630350065 082564754.7 413016.7 高收縮油淺綠色液 085 0780 黑油或 暗褐- 35350 0876492819161243.5 低收縮油黑色液體 0825 重 油 黑色稠液基本無氣 100 203020202071 0909 柏 油 黑色物質(zhì) 粘 度

4、 1000 90 10000cp 以上 (二)天然氣 1天然氣的組分 天然氣主要為碳?xì)浠衔锼M成的氣體，天然氣性質(zhì)主 要描述下述各組分所占的百分含量： (1)烴類氣體： 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷及己烷以上氣體 (2)非烴氣體： 氮?dú)?二氧化碳 硫化氫 氫 惰性氣體 2.天然氣分類 (1)根據(jù)天然氣密度、甲烷(ch4)含量、重?zé)N(ch4)等參數(shù)進(jìn)行分 類，分類標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果見下表。 油藏地面狀態(tài) 氣油比氣 體 液體密度典型的組成(摩爾) 流體 相對密度 (gm3 ) m3/m3 (對空氣) c1 c2 c3 c4 c5 c6+ 干氣無色氣體 無液體0.60.65 96 2.7 0.3 0

5、 0.l 0.4 濕氣無色氣體， 178100.650.850.739 91.63.6 1.1 0.5 0.2 0.74 少量透明- 0.702 淡黃色液體 貧凝無色氣體， 900 0.650.850.780 87.04.4 2.3 1.7 0.8 3.8 析氣淡色凝析液 18000 0.702 富凝無色氣體和黃625 0.650.850.80 68.o6.222.372.071.219.35 析氣 -桔黃色液體1430 0.76 臨界無色氣體和黃 0.650.850.3924 59.712.96.533.921.9612.58 液體 -桔黃色液體 (2) 以某有用組分的多寡來分類。 按烴類氣

6、濕度分類： 干氣：甲烷含量95 濕氣：甲烷含量95。 按硫化氫組分含量分類 類 型 硫化氫含量()類 型 硫化氫含量() 硫化氫型氣 70 微硫化氫型氣o，0.5 高硫化氫型氣 270 無硫化氫型氣 不 含 低硫化氫型氣 0.52 (3) 根據(jù)相態(tài)分類： 游離氣：呈氣態(tài)，能獨(dú)立運(yùn)移、聚集。 溶解氣：天然氣溶解于液相的石油或水中，液相是氣 的存在體和載體。 吸附氣：氣體分子被固體表面分子所吸引，在吸附體 表面形成多層分子組成的凝縮彈性氣體膜。此種氣體膜的 氣就是吸附氣，它失去了自由運(yùn)移的能力。 (三)油氣田水性質(zhì) 1.油氣田水的化學(xué)成分 (1)陽離子：k+、na+、ca2+、mg2+、h+、fe

7、2+。 (2)陰離子：ci-、so42-、co32-、hco3-、h2s、nh4。 (3)微量元素：i、br、b、ba、sr、f等。 2.油田水的物理性質(zhì) (1)相對密度，往往1； (2)粘度：油田水粘度一般o.001mpas； (3)溫度； (4)顏色； (5)透明度； (6)硬度； (7)嗅味：與所含氣體成分和有機(jī)物質(zhì)有關(guān)； (8)水味：取決于它的化學(xué)成分。 3.總礦化度 表示水中所含鹽類的多少，以水中各種離子、 分子、鹽類及膠體的總含量來表示，稱為總礦化 度。單位 gl或 mg/l，或 ppm 。 總礦化度 1 g/l 為淡水 150 g/l 為礦化水 50 g/l 為鹵水 4.油田水分

8、類 油田水分類方法很多，目前各油田主要采用蘇林分類方法。 該方法主要根據(jù)水中na+ 或cl-最后和其它離子化合生成的鹽類 來定名。具體標(biāo)準(zhǔn)為： 當(dāng)量比分類標(biāo)準(zhǔn)水型形成環(huán)境 na+/cl-1 (na+-cl-)/so42+1nahco3水型大陸環(huán)境 na+/cl-1 (cl-na+)/mg2+lcacl2水型深層封閉環(huán)境 陸相斷塊油田由于地質(zhì)背景復(fù)雜，流體性質(zhì)的非均 質(zhì)性較強(qiáng)，常常表現(xiàn)為同一油組或小層內(nèi)原油性質(zhì)各項(xiàng) 參數(shù)變化快，變化范圍大，地層水總礦化度變化復(fù)雜的 特點(diǎn)。因此，描述流體性質(zhì)非均質(zhì)性對油田生產(chǎn)很有意 義。 根據(jù)資料的豐富程度，可按不同規(guī)模分層分?jǐn)鄩K計(jì) 算流體參數(shù)的平均值、變異系數(shù)、

9、突進(jìn)系數(shù)和級差。 (1) 變異系數(shù)c 樣品標(biāo)準(zhǔn)偏差與粘度平均值的比值 n i i n c 1 2 )( 1 式中 c變異系數(shù)； i 第i個(gè)樣品粘度值； i個(gè)樣品粘度平均值； (2)突進(jìn)系數(shù)(非均質(zhì)系數(shù)) 最大粘度值與平均粘度值的比值。 (3)級差 最大粘度值與最小粘度值的比值。 (4)非均質(zhì)性分類 非均質(zhì)性 c 突進(jìn)系數(shù)級差 弱 0.511.51320 二、對油、氣、水樣品的取樣要求 (1) 同一油田各不同層位都應(yīng)有代表性的合格樣品。 (2) 同一層位在油田不同部位(斷塊)要有代表性的合格 樣品。 (3) 油田投入開發(fā)后仍應(yīng)連續(xù)取樣，以了解不同時(shí)期油、 氣、水性質(zhì)的變化。 (4) 在油水過渡帶

10、應(yīng)對地面原油加密取樣。 (5) 應(yīng)在地層壓力高于飽和壓力條件下取得代表性的樣 品，也即應(yīng)在油井試采初期取樣。 三、綜合描述 1. 在油氣水單個(gè)樣品分析化驗(yàn)基礎(chǔ)上，分區(qū)、分層把油氣水有 關(guān)性質(zhì)整理成表(內(nèi)容及格式如下)。表中數(shù)據(jù)可采用樣品平 均值，也可采用區(qū)間值(最小值-最大值)及一般值。 原油性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表 斷塊層位 密度 粘 度 含蠟量凝固點(diǎn)含硫量膠質(zhì)瀝青質(zhì) (gcm3 )(50mpas) () (c) () () 地層原油性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表 斷塊層位 密度 粘度體積系數(shù)收縮率 溶解系數(shù) 壓縮系數(shù)原始油氣 (gcm3 )(mpas) ()(m3/m3mpa) (lmpa) (m3/t) 天然氣性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表

11、 斷塊層位甲烷乙烷丙烷丁烷氮?dú)舛趸?()()()()() () 油田水性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表 斷塊層位k+ + na+ ca2+ mg2+ hco3- cl- so42- co32- 總礦化度 (mgl) (mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mgl) 2.按層位編制油、氣、 水性質(zhì)平面等值線 圖，描述油、氣、 水性質(zhì)在平面上的 變化。 3.根據(jù)剖面上原油性 質(zhì)的分布狀況，描 述原油性質(zhì)在垂向 上的變化，尤其要 注意油水接觸面附 近的變化。 某油田孔二段ii油組原油密度等值圖 第二節(jié)滲流特征第二節(jié)滲流特征 一、油藏儲(chǔ)層潤濕性一、油藏儲(chǔ)層潤濕性 二、油藏儲(chǔ)層毛細(xì)管壓力

12、二、油藏儲(chǔ)層毛細(xì)管壓力 三、油藏儲(chǔ)層相滲透率三、油藏儲(chǔ)層相滲透率 儲(chǔ)油巖石是一比面極大、高度分散的多孔介質(zhì)。實(shí)際油儲(chǔ)油巖石是一比面極大、高度分散的多孔介質(zhì)。實(shí)際油 藏中不只含單相流體，它總是以油、水兩相，或油、氣、水藏中不只含單相流體，它總是以油、水兩相，或油、氣、水 三相同時(shí)存在于儲(chǔ)油巖石孔隙中，因此流體與巖石接觸面積三相同時(shí)存在于儲(chǔ)油巖石孔隙中，因此流體與巖石接觸面積 極大。這時(shí)儲(chǔ)油巖石與油氣水的界面現(xiàn)象就突出來，諸如界極大。這時(shí)儲(chǔ)油巖石與油氣水的界面現(xiàn)象就突出來，諸如界 面張力、選擇性潤濕、毛細(xì)管現(xiàn)象都需要研究。油藏描述中面張力、選擇性潤濕、毛細(xì)管現(xiàn)象都需要研究。油藏描述中 需要研究以下

13、滲流特征：需要研究以下滲流特征： (1) 巖石表面潤濕性巖石表面潤濕性 (2)毛細(xì)管壓力毛細(xì)管壓力 (3)相對滲透率相對滲透率 一、油藏儲(chǔ)層潤濕性一、油藏儲(chǔ)層潤濕性 油藏儲(chǔ)油巖石潤濕性，直接影響到石油采收率。一般水油藏儲(chǔ)油巖石潤濕性，直接影響到石油采收率。一般水 濕巖石無水采收率高；油濕巖石，無水采收率較低。濕巖石無水采收率高；油濕巖石，無水采收率較低。 油藏儲(chǔ)油巖石潤濕性測定方法很多，歸納起來為兩類：油藏儲(chǔ)油巖石潤濕性測定方法很多，歸納起來為兩類： 一類是直接法，即直接測定巖石表面上的流體（油或水）滴一類是直接法，即直接測定巖石表面上的流體（油或水）滴 的接觸角；另一類是間接法，即間接測量而

14、獲得巖石的潤濕的接觸角；另一類是間接法，即間接測量而獲得巖石的潤濕 性。間接法中有自吸入法、吸附法和離心法。性。間接法中有自吸入法、吸附法和離心法。 1. 直接法直接法(接觸角法接觸角法) 直接測定油水對固體表面的潤濕角度，再根據(jù)潤濕性判斷直接測定油水對固體表面的潤濕角度，再根據(jù)潤濕性判斷 標(biāo)準(zhǔn)確定巖石潤濕性。標(biāo)準(zhǔn)確定巖石潤濕性。 理論標(biāo)準(zhǔn)理論標(biāo)準(zhǔn)巖石潤濕性巖石潤濕性實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際標(biāo)準(zhǔn) 0巖石表面完全水濕0 90巖石表面親水75 = 90巖石表面中間潤濕75 90巖石表面親油105 = 180巖石表面完全油濕=180 潤濕性判斷標(biāo)準(zhǔn) 水 油 固體 2. 吸附法吸附法 吸附法是利用水溶性的染料吸附

15、法是利用水溶性的染料( (甲基藍(lán)甲基藍(lán)) )在水濕砂子在水濕砂子 表面吸附，不在油濕砂子表面上吸附的特性來測巖石表面吸附，不在油濕砂子表面上吸附的特性來測巖石 表面潤濕的一種半定量方法。甲基藍(lán)被吸附的量用比表面潤濕的一種半定量方法。甲基藍(lán)被吸附的量用比 色計(jì)測定，然后與標(biāo)準(zhǔn)的水濕或油濕樣品的吸附量相色計(jì)測定，然后與標(biāo)準(zhǔn)的水濕或油濕樣品的吸附量相 比較，來判別所測樣品的潤濕性。比較，來判別所測樣品的潤濕性。 3. 3. 離心法離心法 離心法是應(yīng)用高速離心機(jī)測定巖樣吸人和排替兩個(gè)過離心法是應(yīng)用高速離心機(jī)測定巖樣吸人和排替兩個(gè)過 程的毛細(xì)管壓力曲線，然后根據(jù)毛細(xì)管壓力曲線下的面積程的毛細(xì)管壓力曲線，

16、然后根據(jù)毛細(xì)管壓力曲線下的面積 比值來確定儲(chǔ)油巖石的潤濕性質(zhì)。巖石潤濕指數(shù)為：比值來確定儲(chǔ)油巖石的潤濕性質(zhì)。巖石潤濕指數(shù)為： w=lg(w=lg(a a1/1/a2a2) ) 式中式中a a1 1 巖樣吸入過程毛細(xì)管巖樣吸入過程毛細(xì)管 壓力曲線下的面積；壓力曲線下的面積； a a2 2 巖樣排替過程毛細(xì)管巖樣排替過程毛細(xì)管 壓力曲線下的面積。壓力曲線下的面積。 w 0w 0：水濕：水濕 w 0w a2親水毛細(xì)管力曲線a1a2親油毛細(xì)管力曲線 a1 a1 a2 a2 4.4.自吸入法自吸入法 在毛管壓力作用下，潤在毛管壓力作用下，潤 濕流體具有自發(fā)吸入巖石孔濕流體具有自發(fā)吸入巖石孔 隙中并排驅(qū)其

17、中非潤濕流體隙中并排驅(qū)其中非潤濕流體 的特性。的特性。 通過測量并比較油藏巖通過測量并比較油藏巖 石在殘余油狀態(tài)下，毛細(xì)管石在殘余油狀態(tài)下，毛細(xì)管 自吸油（或自吸水）的數(shù)量自吸油（或自吸水）的數(shù)量 和水驅(qū)替排油量（或油驅(qū)替和水驅(qū)替排油量（或油驅(qū)替 排水量），可以判別油藏巖排水量），可以判別油藏巖 石對油（水）的潤濕性。石對油（水）的潤濕性。 吸油儀、吸水儀 (1) (1) 油驅(qū)油驅(qū)( (或巖心飽和實(shí)驗(yàn)油或巖心飽和實(shí)驗(yàn)油) ) (2) (2) 自吸水排油自吸水排油 排油量排油量vo1vo1 計(jì)算水潤濕指數(shù)計(jì)算水潤濕指數(shù)wwww ww 水潤濕指數(shù)水潤濕指數(shù) vo1 巖樣自吸水排油量，巖樣自吸水排油

18、量，ml； vo2 巖樣水驅(qū)排油量，巖樣水驅(qū)排油量，ml。 (3) (3) 水驅(qū)水驅(qū) 排油量排油量vo2vo2 (4) (4) 自吸油排水自吸油排水 排水量排水量vw1 vw1 (5) (5) 二次油驅(qū)二次油驅(qū) 排水量排水量vw2 vw2 wo 油潤濕指數(shù)油潤濕指數(shù) vw1 巖樣自吸油排水量，巖樣自吸油排水量，ml vw2 巖樣油驅(qū)排水量，巖樣油驅(qū)排水量，ml 計(jì)算油潤濕指數(shù)計(jì)算油潤濕指數(shù)wowo (6) (6) 潤濕性判別潤濕性判別 i i = = wwww - - wowo i i 相對潤濕指數(shù)相對潤濕指數(shù) wwww 水潤濕指數(shù)水潤濕指數(shù) wowo 油潤濕指數(shù)油潤濕指數(shù) 巖樣潤濕性巖樣潤濕

19、性i 強(qiáng)親油強(qiáng)親油- -1.0 i - -0.70 親油親油- -0.70 i - -0.30 中中 性性 潤潤 濕濕 弱親油弱親油- -0.30 i - -0.10 中性中性- -0.10 i 0.10 弱親水弱親水0.10 i 0.30 親水親水0.30 i 0.70 強(qiáng)親水強(qiáng)親水0.70 i 1.0 自吸法潤濕性判別表自吸法潤濕性判別表 二、油藏儲(chǔ)層毛細(xì)管壓力二、油藏儲(chǔ)層毛細(xì)管壓力 由于油藏儲(chǔ)層孔隙實(shí)際是具微小孔隙的多孔介質(zhì)，因由于油藏儲(chǔ)層孔隙實(shí)際是具微小孔隙的多孔介質(zhì)，因 此可以視為一個(gè)毛細(xì)管系統(tǒng)。在毛細(xì)管系統(tǒng)中界面張力、此可以視為一個(gè)毛細(xì)管系統(tǒng)。在毛細(xì)管系統(tǒng)中界面張力、 潤濕性都可以

20、毛細(xì)管壓力來度量，所以油藏儲(chǔ)層的毛細(xì)管潤濕性都可以毛細(xì)管壓力來度量，所以油藏儲(chǔ)層的毛細(xì)管 壓力是很關(guān)鍵的一個(gè)參數(shù)。壓力是很關(guān)鍵的一個(gè)參數(shù)。 一般采用半滲隔板法、壓汞法和離心法來測試巖心樣一般采用半滲隔板法、壓汞法和離心法來測試巖心樣 品的毛細(xì)管壓力。品的毛細(xì)管壓力。 基本原理：巖心飽和濕相流體，當(dāng)外加壓力克服某毛基本原理：巖心飽和濕相流體，當(dāng)外加壓力克服某毛 管喉道的毛管力時(shí)，非濕相進(jìn)入該孔隙，將其中的濕相驅(qū)管喉道的毛管力時(shí)，非濕相進(jìn)入該孔隙，將其中的濕相驅(qū) 出。出。 1.半滲隔板法半滲隔板法 優(yōu)點(diǎn)：比較接近油藏實(shí)際情況，測量精度較高，可以作為優(yōu)點(diǎn)：比較接近油藏實(shí)際情況，測量精度較高，可以作為

21、 其它方法的對比標(biāo)準(zhǔn)。其它方法的對比標(biāo)準(zhǔn)。 缺點(diǎn)：測試時(shí)間長，測定壓力范圍小，不適合低滲巖石。缺點(diǎn)：測試時(shí)間長，測定壓力范圍小，不適合低滲巖石。 1-巖心室；巖心室；2-半滲隔板；半滲隔板；3-計(jì)量管計(jì)量管 半滲隔板法測毛管力曲線裝置示意圖半滲隔板法測毛管力曲線裝置示意圖 p wp w v vv s 實(shí)驗(yàn)從最小壓力逐級升高，隨著驅(qū)替壓力加大，非濕相實(shí)驗(yàn)從最小壓力逐級升高，隨著驅(qū)替壓力加大，非濕相 氣將通過越來越細(xì)的喉道，把越來越多的水從其中排出。氣將通過越來越細(xì)的喉道，把越來越多的水從其中排出。 測定時(shí)，每達(dá)一個(gè)預(yù)定壓力值，需待系統(tǒng)穩(wěn)定后，才可測定時(shí)，每達(dá)一個(gè)預(yù)定壓力值，需待系統(tǒng)穩(wěn)定后，才可

22、進(jìn)行一次讀數(shù)，依此類推，直到預(yù)定最高壓力為止。進(jìn)行一次讀數(shù)，依此類推，直到預(yù)定最高壓力為止。 最后，可獲得一系列壓力值及相應(yīng)的累積排出水體積。最后，可獲得一系列壓力值及相應(yīng)的累積排出水體積。 根據(jù)排出的水體積及巖樣最初飽和水的體積根據(jù)排出的水體積及巖樣最初飽和水的體積v vp p，可計(jì)算出每，可計(jì)算出每 個(gè)壓力點(diǎn)的含水飽和度：個(gè)壓力點(diǎn)的含水飽和度： 式中：式中：swsw濕相濕相( (水水) )飽和度；飽和度； v vp p巖樣孔隙體積巖樣孔隙體積( (最初巖樣飽和濕相最初巖樣飽和濕相( (水水) )體積體積) )； v vw w累計(jì)排出濕相累計(jì)排出濕相( (水水) )體積。體積。 根據(jù)所測資料

23、，即可繪制出壓力和飽和度曲線。根據(jù)所測資料，即可繪制出壓力和飽和度曲線。 2.壓汞法壓汞法 特點(diǎn)：測定壓力范圍大、測定速度快，適合于高、中、低滲特點(diǎn)：測定壓力范圍大、測定速度快，適合于高、中、低滲 透率巖石。透率巖石。 缺點(diǎn)：非濕相是水銀，與油藏實(shí)際流體相差較大，并且水銀缺點(diǎn)：非濕相是水銀，與油藏實(shí)際流體相差較大，并且水銀 有毒，巖樣被污染而不能重復(fù)使用，操作也不安全。有毒，巖樣被污染而不能重復(fù)使用，操作也不安全。 3.離心法離心法 原理：利用離心機(jī)產(chǎn)生的離心力代替外加的排驅(qū)壓力實(shí)現(xiàn)非原理：利用離心機(jī)產(chǎn)生的離心力代替外加的排驅(qū)壓力實(shí)現(xiàn)非 濕相驅(qū)替濕相過程的一種測量毛管力的方法。濕相驅(qū)替濕相過程

24、的一種測量毛管力的方法。 優(yōu)點(diǎn)：兼有半滲隔板法和壓汞法兩者的優(yōu)點(diǎn)，測定速度快，優(yōu)點(diǎn)：兼有半滲隔板法和壓汞法兩者的優(yōu)點(diǎn)，測定速度快， 所采用的流體又接近油藏實(shí)際，所測得的毛管力曲線所采用的流體又接近油藏實(shí)際，所測得的毛管力曲線 與半滲隔板法測的曲線吻合較好。與半滲隔板法測的曲線吻合較好。 缺點(diǎn)：測試壓力范圍較??；設(shè)備較復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理量大。缺點(diǎn)：測試壓力范圍較?。辉O(shè)備較復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理量大。 三、油藏儲(chǔ)層相滲透率三、油藏儲(chǔ)層相滲透率 穩(wěn)定法：將經(jīng)過抽提烘干已飽和水穩(wěn)定法：將經(jīng)過抽提烘干已飽和水( (油油) )的巖心放入巖心夾的巖心放入巖心夾 持器內(nèi)，測定單一水持器內(nèi)，測定單一水( (油油) )相的滲

25、透率。然后用兩個(gè)恒速微量泵相的滲透率。然后用兩個(gè)恒速微量泵 以不同的排量分別使水和油流過巖心。當(dāng)巖樣進(jìn)、出口兩端的以不同的排量分別使水和油流過巖心。當(dāng)巖樣進(jìn)、出口兩端的 油水流量相等時(shí)，表明巖心中兩相的流動(dòng)已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，由油水流量相等時(shí)，表明巖心中兩相的流動(dòng)已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，由 壓力傳感器測出巖樣兩端的壓差，由油水計(jì)量器測量油和水的壓力傳感器測出巖樣兩端的壓差，由油水計(jì)量器測量油和水的 流量，完成一次測試。然后，改變泵人巖心的油水比例，即相流量，完成一次測試。然后，改變泵人巖心的油水比例，即相 應(yīng)地改變了巖心中的油水飽和度，多次重復(fù)上述測試過程，便應(yīng)地改變了巖心中的油水飽和度，多次重復(fù)上述測試

26、過程，便 可獲得一系列油、水流量和相應(yīng)的壓差值，代入公式可算出油可獲得一系列油、水流量和相應(yīng)的壓差值，代入公式可算出油 和水各相的相滲透率。和水各相的相滲透率。 一、原始地層壓力及壓力梯度一、原始地層壓力及壓力梯度 二、油、氣層壓力系統(tǒng)二、油、氣層壓力系統(tǒng) 三、正常壓力及異常壓力三、正常壓力及異常壓力 1. 原始地層壓力 地層在原始條件下所測得的地層壓力 為原始地層壓力，通常是一個(gè)新油氣田上 第一口探井所測得的壓力數(shù)值代表該油氣 層的原始地層壓力。 2原始地層壓力的確定 (1)實(shí)測法：新油氣田第一口井射孔誘噴后， 下入井底壓力計(jì)，關(guān)井待油氣層壓力恢復(fù)穩(wěn)定后所 測得的油氣層中部壓力數(shù)值即為原始地

27、層壓力。 (2)試井法：油氣田投產(chǎn)不久可根據(jù)不穩(wěn)定試 井資料作出壓力恢復(fù)曲線，求得原始油氣層壓力。 (3)作圖法：同一水動(dòng)力系統(tǒng)的油氣層是一個(gè)連通體，油氣層壓 力一般隨著油氣層海拔高度的增加而降低，原始油氣層壓力與中 部海拔高度的關(guān)系基本上為一直線，可用直線公式表示： p = a + bh 式中 p原始油氣層壓力，mpa； h油氣層中部海拔，m； a直線的截距； b直線的斜率。 在一個(gè)水動(dòng)力系統(tǒng)中，只要有兩個(gè)不同海拔的原始壓力數(shù)據(jù)， 即可作出該水動(dòng)力系統(tǒng)的原始壓力與海拔的關(guān)系圖，求出a和b， 再利用上述公式便可推算不同海拔的原始油氣層壓力。 3壓力梯度 壓力梯度是指同一油氣藏中海拔高程每相差1

28、0m的 壓力變化值。 (1)壓力梯度確定方法。 油氣藏壓力資料較少時(shí)，常利用不同海拔高程的 原始油、氣層壓力，求油、氣層的壓力梯度。 計(jì)算公式為： 10(p2-p1) dp= h2-h1 式中 dp 壓力梯度，mpa10m； p1、p2分別為1、2井的原始油氣藏壓力，mpa； h1，h2分別為1、2井的油氣層中部海拔高度，m。 油、氣藏資料較多時(shí)，可繪制 壓力梯度圖，更精確地確定油、 氣層壓力梯度。 做法：在不同深度測得油、 氣、水層的原始地層壓力，將所 測得的壓力與相對應(yīng)的深度在算 術(shù)座標(biāo)紙上所繪制的相關(guān)線為壓 力梯度線(同一壓力系統(tǒng)所做的 相關(guān)線為一直線)。從圖上可直 接確定壓力梯度。 (

29、2) 壓力梯度的應(yīng)用。當(dāng)已知油氣藏的壓力梯度后， 可用下述公式預(yù)測新鉆井的油、氣層壓力。 pxpl + (hx-h1)dp/10 式中 px新井的油氣層靜止壓力，mpa； p1老井的油氣層靜止壓力，mpa； hx新井的油、氣層中部海拔高度，m； h1老井的油、氣層中部海拔高度，m； dp油、氣層壓力梯度，mpa10m。 1壓力系統(tǒng) 壓力系統(tǒng)是指在油氣田的垂直方向或水平方向上，流體 壓力能相互傳遞和相互影響的范圍，又稱水動(dòng)力系統(tǒng)。 不同壓力系統(tǒng)則流體壓力不能互相影響。在油氣田內(nèi)， 一個(gè)壓力系統(tǒng)經(jīng)常可同時(shí)包括若干個(gè)油氣層。同一個(gè)油氣層 在橫向上也可能因斷層、巖性尖滅、滲透性的變化以及裂縫 發(fā)育不均

30、勻等被分隔成若干個(gè)獨(dú)立的壓力系統(tǒng)。 2. 壓力系統(tǒng)的劃分 在一個(gè)油氣田內(nèi)劃為同一個(gè)壓力系統(tǒng)的油氣層必須符 合下列條件： (1) 處于同一構(gòu)造單元、儲(chǔ)層縱、橫向連通性較好； (2) 同一壓力系統(tǒng)內(nèi)的油氣層各處的原始折算壓力相等； (3) 各油氣層壓力梯度曲線互相重合； (4) 依靠天然能量開采條件下同一壓力系統(tǒng)內(nèi)各井壓降速 度基本一致，各井同期測得的靜壓數(shù)值大體相等。 3壓力系統(tǒng)識別 (1) 地質(zhì)條件分析 油氣田不同區(qū)塊不同油氣層分為不同壓力系統(tǒng)的主要因 素是油氣層的巖性變化和構(gòu)造條件引起的封隔作用，因此要 特別注意以下地質(zhì)條件： 斷層的分隔、封閉條件； 儲(chǔ)層間具一定厚度、比較穩(wěn)定分布的隔層；

31、區(qū)域性不整合面； 儲(chǔ)層巖性、物性橫向上的急劇相變。 (2) 利用油氣層壓力資料 壓力資料是鑒別壓力系統(tǒng)最直接而又可靠的資料， 利用壓力資料研究: 油田內(nèi)各油氣層的原始折算壓力； 各井靜壓數(shù)值及壓降速度； 各井各層或同層不同部位各井的壓力梯度曲線。 將原始折算壓力相等(近)，壓力梯度曲線相互重合 的層劃為同一壓力系統(tǒng)。一個(gè)油田可以有一個(gè)或多個(gè)壓 力系統(tǒng)。 (3) 利用井間干擾試驗(yàn)資料 井間干擾是觀察某些井(觀察井)由于鄰井 (激動(dòng)井)采液量或井底壓力改變時(shí)，所引起的 壓力的變化，要描述激動(dòng)井采液量改變情況及 各觀察井的壓力變化情況。如果觀察井的壓力 隨激動(dòng)井的開采條件變化而相應(yīng)變化時(shí)，證明 為同

32、一壓力系統(tǒng)，反之亦然。 1壓力系數(shù) 油氣藏原始油層壓力與相同埋深的靜水柱壓力的比值為 壓力系數(shù)?？捎孟率角笕。?ap=10p0/h 式中 ap壓力系數(shù)； p0原始油氣層壓力，mpa； h油氣層深度，m。 一般實(shí)際工作中，計(jì)算靜水柱壓力時(shí)，地層水密度常采 用l.0gcm3 (1000kg/m3) 2正常壓力 正常壓力的油氣層，其原始地層壓力大致和所處深度 的靜水柱壓力相當(dāng)。壓力系數(shù)一般為0.91.2。 3異常壓力 (1) 異常高壓油氣層 壓力系數(shù)超過1.2的油氣層為異常高壓油氣層。 (2) 異常低壓油氣層 壓力系數(shù)伊利石綠泥石高嶺石。 常見粘土礦物單體形態(tài)、在孔隙中存在形式及潛在傷害 如下表。

33、常見粘土礦物的基本存在形式及潛在損害 粘土類型單 體 形 態(tài) 在孔隙中的存在形式 潛 在 損 害 蒙脫石 蜂窩狀、網(wǎng)狀、片狀、絮狀薄膜襯墊式分布在粒表 水化膨脹，分散運(yùn)移 伊利石 片狀、絲狀、毛發(fā)狀 充填于粒間或分布在粒表水化膨脹分散運(yùn)移， 增大束縛水飽和度 綠泥石 葉片狀、疊層狀、絨球狀、充填在粒間，常與石英、運(yùn)移，酸敏 針葉狀高嶺石共生 高嶺石 蠕蟲狀、書頁狀雜亂分布 分布在粒間，少量在粒表微粒運(yùn)移，堵塞孔喉 混層礦物常見的多是由膨脹層和非膨脹層組成，如 蒙脫石伊利石和蒙脫石綠泥石就是最常見的混層粘 土礦物。 蒙脫石伊利石混層礦物蒙脫石伊利石混層礦物既可以由蒙脫石晶層膨脹 作用造成的損害，

34、也可以因伊利石易分散運(yùn)移所造成的 傷害。 蒙脫石綠泥石混層礦物蒙脫石綠泥石混層礦物除了因蒙脫石晶層的膨脹 作用造成油層傷害外，還可以由綠泥石的酸敏作用造成 油氣層的傷害。 b.粘土礦物含量 粘土礦物含量是研究油層潛在傷害的一個(gè)重要指 標(biāo)，粘土總量越高，由粘土造成的潛在傷害就越大。 但是，粘土礦物對油層潛在傷害，并不完全取決于粘 土總量，而與粘土礦物在油層中分布狀態(tài)、在孔隙中 存在形式和種類亦有很大關(guān)系。 c.粘土礦物在油層中產(chǎn)狀與形態(tài) 粘土礦物在油層中產(chǎn)狀和形態(tài)不同對油層傷害的程度也 不同。 有些儲(chǔ)層粘土礦物含量非常高（15），但它是以紋 層狀頁巖存在，或是以顆粒狀作為巖石的部分存在，這些粘

35、土礦物不能與油層中流體發(fā)生充分的接觸，因此對油層傷害 不很大。 有些油層盡管粘土礦物含量不很高（10），但這些 粘土礦物分布在孔隙中，與孔隙中流體接觸面積較大，因而 易受到流體性質(zhì)影響，造成對油層的嚴(yán)重傷害。 粘土礦物在孔隙中存在形式通常有兩種： 一種是粘土礦物在骨架顆粒表面形成包被或呈薄膜 襯墊狀，以這種形態(tài)存在的粘土礦物易與外來不配 伍流體充分接觸而嚴(yán)重影響油層滲透性。 粘土礦物的另一種存在形態(tài)是孔隙充填式，以這種 形式存在的粘土礦物可以是疏松的填隙物，或聚結(jié) 成一定粒度的顆粒，在孔隙流體的高速作用下，運(yùn) 移而堵塞喉道，影響油層滲透性。 (2)非粘土礦物 除粘土礦物外，還有許多非粘土礦物也

36、是使油層受到傷 害敏感性礦物，這些根據(jù)敏感傷害種類列述如下： a.速敏性礦物 粒徑小于37um的非粘土礦物微粒，只要在孔壁上團(tuán)結(jié)不 緊，均有可能在高速流體作用下發(fā)生運(yùn)移，堵塞喉道，引起 滲透率降低。這些非粘土礦物微粒的成分主要有石英、長石、 方解石、白云石、云母、鐵方解石、鐵白云石及其他一些重 礦物和非晶形物質(zhì)。 b.鹽酸敏性礦物 一些較易溶于酸的含鐵礦物對hcl及含氧量高的流體較 為敏感，如鐵方解石、鐵白云石、菱鐵礦、赤鐵礦等均可與 hcl反應(yīng)釋放出fe2+、fe3+。在富氧流體中，fe2+還會(huì)轉(zhuǎn)化為 fe3+。當(dāng)液體ph值升高到一定程度時(shí)，會(huì)生成鐵絮狀沉淀而 堵塞喉道，造成油層傷害。 c.

37、氫氟酸敏性礦物 一些高含鈣和鎂的礦物對hf較為敏感，如方解石、白 云石、鈣長石、鈣沸石等與hf反應(yīng)后，礦物溶解釋放出的 鈣與氟離子作用生成不溶解的氟化物，并滯留在孔隙中， 從而降低油層滲透率。此外還有一些氧化硅及硅酸鹽礦物， 如石英、長石、粘土等，與氫氟酸作用后，在一定條件下 可形成氟硅酸鹽、氟鋁酸鹽及硅凝膠沉淀物，堵塞喉道， 降低滲透率。 d.堿敏性礦物 一些隱晶質(zhì)類石英和蛋白石可溶于強(qiáng)堿，并在一 定的條件下形成硅凝膠，堵塞油氣通道，造成油層傷 害。 各類自生礦物對油層損害及預(yù)防措施 自生礦物 所含元素或成分產(chǎn) 狀 敏感性 潛在問題 不適合 適合系統(tǒng) 補(bǔ)救措施 粘蒙脫石na，mg，ca,al

38、 充填式，薄膜式水敏性 膨脹 淡水 氯化鉀 hcl或hf酸化 土 st，oh，（fe） 礦 物伊蒙k，na，mg， 充填式，襯里式水敏性 膨脹 淡水 氯化鉀 hcl或hf酸化 混層 caal，si,oh 伊利石k，si，al,oh 充填式，襯里式速敏性 阻礙 淡水 氯化鉀 hcl或hf酸化 高嶺石ai，si,oh 充填式 速敏性 遷移 高速水 低流速 粘土穩(wěn)定劑 綠泥石mg，fe，si， 充填式襯里式hcl酸 fe(oh)2 富氧 鐵的螯合劑 hcl/hf， al,oh 敏性 沉淀 ph3.5 凈化劑 有機(jī)酸 非方解石caco3 充填，連晶 hf酸敏性鈣的氯化氫氟酸 hcl酸化 粘 物沉淀 土

39、白云石caco3 ，mgco3 礦 物鐵 caco3 ，mgco3 白云石 feco3 黃鐵礦fes2 充填 hcl fe(oh)2 鐵的 hcihf酸化 酸敏性 螯合劑 石英 sio2 加大邊，充填 細(xì)粒遷移 氫氟酸，壓裂 2.油層孔滲與界面性質(zhì) 油層孔滲與界面性質(zhì)也是引起油層傷害的一個(gè) 潛在因素，一般低孔滲比高中孔滲更易于引發(fā)油層 傷害；而比面大比比面小的易于引發(fā)油層傷害，親 水性巖石比親油性巖石易于引發(fā)油層傷害。 3.油層流體性質(zhì) 油層流體主要為油、水。顯然地層水是最 直接的引發(fā)因素，一般高礦化度地層水對淡水 的侵入引發(fā)油層傷害要大些；如果原油中的蠟 及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高，則在外來液下，

40、更易 形成有機(jī)垢，這類原油與酸化液反應(yīng)更易形成 酸渣。 1.水敏 (1) 概念 水敏是指當(dāng)與儲(chǔ)層不配 伍的外來流體進(jìn)入儲(chǔ)層后， 引起粘土礦物膨脹、分散、 遷移、堵塞，導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透 率下降的現(xiàn)象。 (2) 描述內(nèi)容 繪制儲(chǔ)層(油層、小層)水 敏強(qiáng)度評價(jià)圖； 指出儲(chǔ)層水敏強(qiáng)度（弱、 中、強(qiáng)）。 三、油層傷害描述 2.速敏 (1)概念 速敏是指油藏儲(chǔ)層因流體流動(dòng)速度變化引起地層中微粒 遷移、堵塞喉道造成儲(chǔ)層滲透率下降現(xiàn)象。 (2) 描述內(nèi)容 繪制儲(chǔ)層 巖樣速敏試驗(yàn) 曲線； 指出儲(chǔ)層 速敏強(qiáng)度。 3.鹽敏 (1)概念 鹽敏是指外來流體小于某一含鹽濃度時(shí)，發(fā)生粘土礦物 膨脹、堵塞孔隙，使儲(chǔ)層滲透率下降的現(xiàn)象。 (2) 描述內(nèi)容 繪制鹽度評價(jià) 曲線； 指出引起鹽敏 的含鹽濃度。 4.酸敏 (1)概念 酸化時(shí)酸液進(jìn)入儲(chǔ)層后與儲(chǔ)層中的酸敏性礦物發(fā)生反應(yīng), 產(chǎn)生沉淀或釋放出微粒,使儲(chǔ)層滲透率下降的現(xiàn)象。 (2)描述內(nèi)容 計(jì)算儲(chǔ)層酸敏指數(shù)，指出酸敏強(qiáng)度。 計(jì)算酸敏指數(shù)公式%100 f adf g k kk i 式中 ig酸敏指數(shù)； kf，kad分別為酸處理