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油藏工程基础 第五章 油藏物质平衡方法 物质平衡方法所需的基础资料及物性参数 油藏物质平衡方程建立 油藏水侵 油藏物质平衡方程的应用 油藏物质平衡方程的评述 第五章 油藏物质平衡方法 ●油藏物质平衡方法的基本原理是将油藏看成体积不变的容器。油藏开发过程中的某一时刻，采出的流体量加上地下剩余的储存量，等于流体的原始储量。 ●零维：指将研究对象-油藏-作为整体来处理，描述油藏动态的指标代表的是油藏的平均指标。 ●油藏物质平衡方法依赖地质资料较少，对于断块、岩性和裂缝油藏等目前尚难准确地确定其含油面积、地层厚度以及其它地质参数变化规律的油藏，运用物质平衡方法研究时，能避免某些复杂地质因素给储量计算和动态分析带来的困难，从而获得较满意的结果。 ●物质平衡方法具有原理简单，运算容易，便于掌握等优点，因此有较广泛的用途。 5-1物质平衡方法所需基础资料及物性参数 一、物质平衡方法所需要的基础资料 ● 1．油藏原始压力数据； ● 2．地层压力，油、气、水的产量，气油比及含水 率等动态变化资料 ； ● 3．通过探井的高压物性取样和PVT分析工作，确 定油藏的饱和压力，还应该确定地层原油的体积系数和天 然气的溶解度随地层压力的变化以及气体组分、地层油比 重、地层水比重、地层油粘度、气体粘度、地层原油的压 缩系数等 ； 5-1物质平衡方法所需基础资料及物性参数 一、物质平衡方法所需要的基础资料 ●4．通过实验确定或参考国内外有关资料确定地层水 和储集层岩石的压缩系数； ●5．通过实验确定油、气、水相对渗透率数据； ●6．还应确定以下地质数据：原始地质储量（N）； 含气区体积与含油区体积之比（m）；束缚水饱和度 （Swi）；孔隙度等。 5-1物质平衡方法所需基础资料及物性参数 二、物质平衡方法所需要的物性参数 1.地层油的压缩系数 地层原油压缩系数(compresibility)的定义是：单 位体积地层油在压力改变一个单位时的体积变化率。 2.地层水的压缩系数 ⊙地层水的压缩系数受压力、温度、溶解的天然气量 大小和水中含盐量的影响。 5-1物质平衡方法所需基础资料及物性参数 二、物质平衡方法所需要的物性参数 3.地层岩石的压缩系数 含油地层的压缩系数的定义为单位岩石体积在压力变 化一个单位时孔隙体积的变化率，即： 或定义为：压力每变化一个单位时，含有单位孔隙体 积岩石的孔隙体积变化率。 ⊙其关系为： 5-1物质平衡方法所需基础资料及物性参数 二、物质平衡方法所需要的物性参数 4.综合压缩系数 其物理意义为：压力下降一兆帕以后总共能从含地层 油为一单位的地层中驱出多少油来，等于： 若定义为：压力下降一兆帕以后总共能从单位体积岩 石中驱出多少油来，则： ⊙其关系为： 5-1物质平衡方法所需基础资料及物性参数 二、物质平衡方法所需要的物性参数 5.地层油的体积系数 原油体积系数等于一立方米地面脱气原油在地层压力 和温度下溶解有一定量气体的原油体积（m3/m3）。即 ： 当地层压力高于饱和压力时： 6.地层油的两相体积系数 在某一地层条件下（PPb）相应于一立方米地面脱气 原油的地层油和逸出气的地下体积： 7.气体体积系数 5-2 油藏物质平衡方程建立 一、油藏饱和类型和驱动类型的划分 5-2 油藏物质平衡方程建立 二、油藏物质平衡方程通式的建立 三种方式： ●开发前油藏中液体 与气体的总体积应等于开 发后任意时刻采出体积与 地下剩余体积之和； ●原始状态下油藏内 所含流体体积之和等于开 发过程中任一时刻油藏内 所含流体体积之和； ●油藏开发过程中任一时刻，油气水三者体积变化代数 和为零。 5-2 油藏物质平衡方程建立 二、油藏物质平衡方程通式的建立（第二种方式） 5-2 油藏物质平衡方程建立 二、油藏物质平衡方程通式的建立（第二种方式） 5-2 油藏物质平衡方程建立 二、油藏物质平衡方程通式的建立（第二种方式） 5-2 油藏物质平衡方程建立 二、油藏物质平衡方程通式的建立（第二种方式） 考虑两相体积系数 BTi=Boi、BT=Bo+(Rsi-Rs)Bg 则有： 或： 5-2 油藏物质平衡方程建立 三、油藏物质平衡方程分析 1.油藏物质平衡方程的直线形式 令：地下采出量（总亏空体积）为： F=Np[Bo＋(Rp－Rs) Bg]＋WpBw 油气膨胀量为：