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油气田开发地质学复习备考资料(完整版)成都理工大学专用

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月油气田开发地质学复习备考资料绪论一、名词解释油气田开发地质学是指油气田投入生产后,从评价勘探到油气田开发结束全过程中围绕着计算储量、增加产量、提高油气采收率等为中心而进行的地质研究工作。二、填空整个石油地质工作可以分为勘探地质和开发地质两个部分;油气田开发地质的认识程度是决定油田开发效果的关键因素。第一章、钻井地质一.名词解释:钻井地质是在钻进过程中,取全取准直接和间接反映地下地质情况的资料数据,为油气评价提供重要依据。预探井指在油气勘探的圈闭预探阶段,在地震详查的基础上,以局部圈闭、新层系或构造带为对象,以发现油气藏、计算控制储量和预测储量为目的的探井。评价井指在地震精查的基础上(复杂区应在三维地震评价的基础上) ,在已获得工业性油气流的圈闭上,为查明油气藏类型、构造形态、油气层厚度及物性变化,评价油气田的规模、产能及经济价值,以建立探明储量为目的而钻的探井。泥浆录井根据钻井液性能的变化及槽面显示,来推断井下是否钻遇油、气、水层和特殊岩性的录井方法。岩屑录井在钻井过程中,地质人员按照一定的取样间距和迟到时间,连续收集与观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程。迟到时间是指岩屑从井底返至井口的时间。岩心收获率是表示岩心录井资料可靠程度和钻井工艺水平的一项重要技术指标。即是岩心的长度与取心的进尺的比值乘以百分数。%10取 心 进 尺岩 心 长 度岩 心 收 获 率。岩心录井在钻井过程中用一种取心工具,将井下岩石取上来反映分析地下地质特征的过程。钻时是指每钻进一定厚度的岩层所需要的时间,单位为 m。钻时是钻速(m/h)的倒数。钻时录井根据钻时的大小,判断井下地层岩性的变化和缝洞发育情况,帮助工程人员掌握钻头使用情况的录井方法。二.问答题:编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月1、影响钻时的主要因素包括哪些?答:岩石性质(岩石的可钻性) ;钻头类型与新旧程度;钻井措施与方式;钻井液性能与排量;人为因素。2、确定取心井段应遵循哪些原则?答:(1)新探区第一批井,应适当安排取心,以便了解新区的地层、构造及生储油条件。钻井过程中,若发现良好油气显示,原来没有设计取心任务的井,应修改设计,增加取心。(2)勘探阶段的取心工作应注意点面结合,以充分利用取心井资料。获得全区地层、构造、含油性、储油物性、岩3)开发阶段的检查井则根据取心目的而定。(4)特殊目的的取心井,根据具体情况具体确定。3、岩心观察的主要内容是什么?答:油气水观察;岩心含油级别的确定;岩心描述(岩性相标志;储油物性;含油气性;岩心倾角测定、断层的观察、接触关系的判断。 )4、如何区分真假岩屑?答:① 观察岩屑的色调和形状,色调新鲜,其形状呈多棱角状或呈片状者,通常是新钻开地层的岩屑,但应特别注意由于岩性和胶结程度的差别,在形状上也会存在差异;② 注意新成分的出现。③ 从岩屑中各种岩屑的百分含量变化来识别。④ 利用钻时、气测等资料验证。5、岩屑分层定名的原则是什么?答:参考钻时曲线,进一步在岩屑中,上追顶界,查底界,卡出分层,对每层的代表岩样进行描述。 “卡层”的原则是:① 在大段单一岩性中,如有新成分出现(如大段泥岩中出现砂质岩) ,或是同一岩性内颜色有变化时,都应单独卡出层来。② 根据不同岩性的数量变化情况进行卡层。③ 以 0.5 m 为单层厚度的最小单位。定单层深度应与钻时曲线对应起来。6、泥浆在钻井过程中的作用?答: 用来带动涡轮,冷却钻头钻具,携带岩屑保护井壁,防止地层垮塌平衡地层压力,防止井喷、井漏。7、钻遇油气层时,泥浆性能变化如何?答:当钻穿高压油气层时,油气侵入钻井液,造成密度降低,粘度升高,电阻增加;钻遇淡水层时,密度、粘度和切力均降低,失水量增大;钻遇到盐水层时,粘度增加后又降低,密度下降,切力和含盐量增加。水侵会使钻井液量增加。 8、当钻遇油层和气层时,全烃和重烃气测井曲线具有什么变化?答:油层气体的重烃含量比气层高,气层的重烃含量不仅低,而且重烃成分中只有乙烷、丙烷等成分,没有大分子的烃类气体。所以油层在气测曲线上的反映是全烃和重烃曲线同时升高,两条曲线幅度差较小;气层在气测曲线上的反映是全烃曲线幅度很高,重烃曲线编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月幅度很低,两条曲线间的幅度差很大。第二章、油层对比及细分沉积相一、名词解释地层对比在未知井中找出与已知井相对应的地层。地层划分将油田内的钻井地层剖面根据地层接触关系、沉积层序或旋回和岩性组合等特征细分成不同级次的地层单元沉积旋迴在沉积剖面上岩性(粒度)有规律的变化。由下而上岩性由粗变细的称为正旋回(反之称为反旋回(标准层在地层剖面中,具有固定层位,特征明显在一定范围内可追踪的岩层或岩层组。等时面地层剖面中,能反映地层是同时沉积的界面。单油层通常称小层或单层。是组成含油层系的最小单元。相当于沉积韵律中的较粗粒部分。油层组由若干油层特性相近的砂岩组组合而成。标准剖面根据横式剖面在其它地区选定的典型剖面,作为本地区对比标准的剖面油层对比系指在一个油田范围内,对区域地层对比时已确定的含油层系中的油层进行划分和对比复油层(砂岩组)或称砂层组、复油层。是由若干相互邻近的单油层组合而成。含油层系是若干油层组的组合,同一含油层系内的油层、其沉积成因、岩石类型相近,油水特征基本一致。油砂体在油田地质研究中,将具有渗透性较好,含油饱和度较高,能产出工业油流的砂岩体称为油砂体。沉积时间单元系指在相同沉积环境的背景下的物理作用、生物作用、所形成的同时沉积。等高程划分沉积时间单元采用岩性—时间标志层作控制,把距同一标志层等距离的砂层顶面作等时面,将位于同一等时面上的砂岩划分为同一时间单元。细分亚相是指将泛滥平原相细分为:河床、点砂坝、心滩、天然堤、决口扇、河漫滩等沉积微相。二、填空部分1、地层对比的目的是建立与时间相一致的层序关系。2、标准层具有岩性电性特征明显,同时沉积,分布广泛,岩性稳定,厚度不大的特征。3、岩石、段、层,时间地层单位是界、系、统、组、段。编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月4、岩石的四性指的是岩性、电性、物性、含油气性。5、油层单元从大到小划分为含油层系、油层组、砂岩组、单油层四级。油层单元级次越小,油层特性一致越高,垂向连通性越好。6、形成沉积旋回的原因很多最主要是由于周期性的升降运动所引起的。一般情况下,地壳下降,发生水进,导致水体由浅变深,在剖面上形成自下而上由粗变细的水进序列,称之为正旋回;地壳上升,发生水退,水体由深变浅,在剖面上形成自下而上由细变粗的水退序列,称之为反旋回;而完整旋回是指地壳下降而又上升,水体由浅变深,再由深变浅,在剖面上形成自下而上由粗变细再变粗的水进水退序列。7、四级沉积旋回或称韵律,它是包含至少一个单油层在内的不同粒度序列岩石的一个组合;三级沉积旋回是同一岩相段内几种不同类型的单层或者四级旋回组成的旋回性沉积;二级沉积旋回是由不同沉积的岩相段组成的旋回性沉积;一级沉积旋回是一套包含若干个油层组在内的旋回性沉积,相当于生油层和储油层的组合,或储油层与盖层的组合。8 碎屑岩油气层的研究,主要解决的基本问题是油层的分布状况和油层内部储集物性及孔隙结构的变化。9、油层的对比成果图是指的是:小层平面图、油层连通图、油砂体连通图。10、油田上对油层进行沉积相研究与一般区域勘探研究沉积相的区别主要是“细” 。因此油田内油层沉积相研究称为:“细分沉积相” 。11、原生沉积构造可以用于沉积环境解释,是识别沉积环境的重要标志。砂岩体的几何形态是识别沉积环境的又一标志。12、我国主要油田的油层,大都属陆相湖盆的河流3、湖相及三角洲前缘相这样比较稳定的沉积环境下沉积的油层,可以应用“旋回对比,分级控制”的旋回厚度对比油层的方法;而对河流沉积相的油层则需采用等高程划分对比方法;河湖交替的三角洲地带则可两者兼用。三、简述题1、油层细分的原则是什么?2、如何进行稳定油层的对比?3、何谓开发层系?答:在注水开发非均质多油层的油田时,将具有相似油层特性、上下又被不渗透隔层分隔,而适宜于一套井网开发的一组油层称为开发层系。4、划分与组合开发层系,应考虑哪些原则?答:(1)一个独立的开发层系,应具有一定的含油面积和工业储量,生产井的单井要有一定的有效厚度和生产能力。 (2)开发层系间必须具有良好的隔层封隔条件。编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月(3)同一开发层系内的各单油层,应具有相近似的延伸状况、分布面积、储油物性、原油性质。 (4)同一开发层系内的油层应具统一的压力系统和基本一致的油水分布边界。(5)同一开发层系内的单油层必须相对集中、不宜过于分散,开采层段也不能过长,开发层系不应划得太细。5、油层特性研究的主要内容是什么?答:油砂体是地下储集油气的基本单元,因此,认识油层的特性应立足于油砂体。首先研究它们的形状、大小和性质。再综合研究不同类型油砂体在各个砂岩组、油层组中的分布,进而认识砂岩组、油层组的特征。第三章、油气田地下储层研究一、名词解释储集岩凡是具有一定的连通孔隙,能使流体储存并在其中渗滤的岩石(层) 。储层非均质性指油气储集层在沉积、成岩及后期构造作用的综合影响下,储集层的空间分布及内部属性的不均匀变化。分层系数指某一层段内砂层的层数,以单井的钻遇率表示。砂层密度指剖面上砂岩总厚度与地层总厚度之比,也称为砂地比,以百分数表示。砂体连通系数连通的砂体层数占砂体总层数的百分比。连通系数也可以用厚度来表示,称为厚度连通系数。砂体的连通程度:指连通的砂体面积占砂体接触总面积的百分数。渗透率突进系数表示砂层中最大渗透率与砂层平均渗透率的比值。渗透率级差砂层内最大渗透率与最小渗透率的比值。夹层分布频率即每米储集层内非渗透性泥质隔夹层的个数。夹层分布密度指每米储集层内非渗透性泥质隔夹层的厚度。砂体配位数与某一个砂体连通接触的砂体数。渗透率均质系数平均渗透率与最大渗透率的比值, , ,均质性越好。隔层是指油田开发过程中对流体运动具有隔挡作用的不渗透岩层。油层储存了油的储层。产层已开采的含油气层。干层不含油气的储层。层内非均质性是指一个单砂层在垂向上的储层性质变化,包括层内垂向上渗透率的差异程度、高渗透率段所处的位置、层内粒度韵律、渗透率韵律及渗透率的非均质程度、层内不连续的泥质薄夹层的分布。正韵律:颗粒粒度自下而上由粗变细,常常导致物性自下而上变差。 反韵律:颗粒粒度自下而上由细变粗,往往导致岩石物性自下而上变好。 均质韵律:颗粒粒度在垂向上变化无韵律或均质韵律。复合韵律:即正、反韵律的组合。平面非均质性是指一个储层砂体的几何形态、规模、连续性以及砂体内孔隙度、渗透率的平面变化所引起的非均质性。层间非均质性是指一套含油层系内的砂层非均质性,即砂体的层间差异。编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月微观非均质性是指微观孔隙内影响流体流动的地质因素,主要包括孔隙、喉道的大小、分布等。储集岩的孔隙结构是指岩石的孔隙和喉道的几何形状、大小、配置及其相互连通关系。储集空间体系是指以不同的形式和比例相互连通的各种储集空间在油气藏形成过程中成为统一的储集单元。某种储集空间发育程度某种储集空间体积与各种储集空间总体积的比值乘以百分数。二、填空部分1、按岩石类型常将储集层分为碎屑储集层、碳酸盐岩储集层和其它岩类储集层 3 类;按主要储集空间类型又可将储集层分为孔隙型储集层、裂缝型储集层和裂缝 —溶洞型储集层;按孔隙度和渗透率的大小还可划分出常规储集层、低渗透储集层和致密储集层等。2、碎屑岩储集层的孔隙类型,按成因可分为原生孔隙、次生孔隙和混合孔隙;原生孔隙主要是粒间孔隙。3、碳酸盐岩储集层的储集空间通常包括孔隙、溶洞和裂缝 3 类。一般说来,孔隙和溶洞是主要的储集空间,裂缝是主要的渗滤通道。4、储集层的非均质性由小到大可以分成微观孔隙非均质性、层内非均质性、平面非均质性、层间非均质性。5、常见的喉道类型有孔隙缩小型喉道、缩颈型喉道、片状或弯片状喉道、管束状喉道。6、粘土矿物产状对储集层内油水运动影响较大,其产状一般分为分散状(充填式)、薄层状(衬垫式)和搭桥状。7、粘土矿物对流体敏感性包括速敏、水敏、酸敏、盐敏、碱敏等。岩样渗透率随着注入流体盐度下降开始较大幅度下降时对应的盐度叫做临界盐度。8、裂缝的类型裂缝的各种分类地质成因 力学性质 产状 大小 充填程度 渗流性质构造裂缝 高角度缝 大裂缝 张开缝 开启缝张性裂缝斜交缝 中裂缝沉积构造裂缝 不规则缝 小裂缝半充填缝 局部开启缝非构造裂缝剪切裂缝低角度缝 微裂缝 全充填缝 高压开启缝9、裂缝的描述包括岩心裂缝描述、裂缝产状描述、裂缝力学性质描述、裂缝充填物描述、裂缝组系描述。其中裂缝形态描述包括长度、宽度、开度、密度和间距。10、储层溶洞研究是对溶洞大小、形态、充填和分布进行尽可能全面的分析。11、 “三角图”法确定储集空间体系类型①主名在后,副名在前。②裂缝发育程度等于大于5%参加命名,等于大于 25%定为主名。③孔、洞发育程度等于大于 25%参加定名,等于大于50%作为主名。④似孔隙型微裂缝非常发育,具有孔隙型储集空间体系的许多特点,按均匀孔隙型定名。三、问答题:1、非构造裂缝与构造裂缝的主要区别是什么?答:构造裂缝:岩石受区域或局部构造事件产生的构造应力作用产生形变、破裂而形成的裂缝。主要特点是:其发育和分布特征多与断层、褶皱、刺穿、冲击等构造有关,裂缝多成组出现,有一定的主方位,延伸范围较大,多为穿层裂缝,对储层的储渗条件有重要影响。非构造裂缝:由于干缩、风化、崩塌(滑坡) 、压实、压溶等作用形成的裂缝,又称为岩性缝。其特点是局部发育,方向不定,规模比较小,很少穿层。编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月2、地下裂缝的研究方法主要有哪些?答:油气田地下地质工作中的裂缝评价仍然是从岩心观察描述入手,利用现代测井和试井技术确定井孔钻遇裂缝的特点,然后通过区域性及局部构造现象(包括可能条件下的露头调查),恢复古构造发育史与古构造应力场的演化;结合沉积成岩史,分析裂缝成因及在油藏内的分布规律。当油藏投入开发后,开采动态是识别裂缝及其特征的非常有效的手段。3、储层的岩石类型主要为哪两类?答:主要为碎屑岩储集层,碳酸盐岩储集层。碎屑岩储集层包括砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩以及没有胶结或胶结很松散的砂层。碎屑岩储集层的孔隙类型,按成因可分为原生孔隙、次生孔隙和混合孔隙。碳酸盐岩储集层的主要岩石类型包括石灰岩、白云岩、粒屑灰岩、礁灰岩等,其储集空间通常包括孔隙、溶洞和裂缝 3 类。4、碳酸盐岩储层的孔隙类型主要有哪些?答:根据碳酸盐岩孔隙的形成时间及成因,将其分为原生孔隙和次生孔隙两大类。原生孔隙主要是指在沉积时期形成的与岩石组构有关的孔隙。包括粒间孔隙、粒内孔隙、生物骨架孔隙、生物体腔孔隙、遮蔽孔隙、鸟眼孔隙和生物潜穴等。次生孔隙是指在沉积期后发生的,受成岩后生作用控制的孔隙,它包括晶间孔隙和溶孔、溶洞。5、何谓储层的层内均质性?答:层内非均质性是指一个单砂层在垂向上的储集层性质变化,包括层内垂向上渗透率的差异程度、高渗透率段所处的位置、层内粒度韵律、渗透率韵律及渗透率的非均质程度、层内不连续的泥质薄夹层的分布。6、何谓储层的平面非均质性?答:平面非均质性是指一个储集层砂体的几何形态、规模、连续性,以及砂体内孔隙度、渗透率的平面变化所引起的非均质性。7、何谓储层的层间非均质性?答:层间非均质性是指一套含油层系内的砂层非均质性,即砂体的层间差异。属层系规模的储集层描述,包括各种沉积环境的砂体在剖面上交互出现的规律性,以及隔层的发育和分布规律。第四章、油气藏构造特征研究一、名词解释断点组合把属于同一条断层的各个断点联系起来,全面分析整条断层的特征,这项工作称为断点组合同生断层的古落差地层沉积期间断层的垂直位移同生断层生长指数同生断层的下盘地层厚度与上盘地层厚度的比值井斜角井轴与铅垂线之间的夹角,反映井的倾斜程度井斜方位角井轴在水平面上的投影与磁北方向之间按顺时针方向的夹角。同沉积背斜是一个继承性的古隆起,在古地理上为水下一个高地,受波浪和底流冲刷比翼编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月部强烈,沉积在古隆起上的碎屑物质,比离隆起较远的地方要粗,因而同一层沙泥岩的百分比就有所变化。 (从剖面上看,构造顶薄翼厚,且翼部倾角为下陡上缓,闭合幅度为下大上小,这类构造则是逐渐隆起的老构造,即所谓的同沉积背斜)古构造或古隆起就是指那些在沉积过程中形成的隆起,又称同沉积背斜。油气田构造图是表示油气层顶、底面或标准层构造形态的等高线图。油气田地质剖面图是沿油气田某一方向切开的垂直剖面图。剖面的方向垂直于油田构造轴线的称为横剖面图,而平行于轴线的称为纵剖面图。油气田构造图是表示油气层顶、底面或标准层构造形态的等高线图。古地质图不整合面以下各组岩层的平面分布图。同生断层是沉积盆地发育过程中边断裂、边沉降、边沉积形成的。生长指数指下降盘地层厚度与上升盘的地层厚度的比值,生长期指数一般大于 1。井位校正部分井不在剖画线上,为了充分利用剖面附近的井的资料,因此就需要把这些井移到剖面线上去的工作。二、填空1、油气田勘探阶段构造研究的重点是构造演化与油气成藏的关系。油气田开发阶段,构造研究的内容更多、更细,主要是进行微构造的分析,以便对构造进行精细描述,研究地下构造的性质、形态特征及分布范围;断层性质、封闭性及裂缝分布与发育规律。2、井下钻遇断层的标志,主要表现为岩性层序的变化(重复或缺失) ,其他的判断方法还可根据非漏失层发生泥浆漏失和意外的油气显示、近距离内标准层的标高相差悬殊、短距离内同层内流体性质、折算压力和油气水界面有明显差异。3、在地层倾角小于断层面倾角的情况下,钻遇正断层出现地层缺失,钻遇逆断层出现地层重复反之,当断层面倾角小于地层倾角且断层面倾向与地层倾向一致的情况下,穿过正断层则地层重复,穿过逆断层则地层缺失。4、缺失层段的点即为断点。对于铅直井,缺失层段的厚度为垂直断距,亦称断层落差。5、断层总是形成于被错断的最新一套地层时代之后。6、通常在研究断层封闭性时主要考虑两个方面:一是断层具有侧向封闭性(阻止油气穿过断面运移);二是断层具有垂向封闭能力(阻止烃类沿断面向上逸散)。影响断层封闭性的主要地质因素可能有断面两侧岩性对置关系、充填作用、断层带裂缝作用、断错的上部岩性、断层两侧流体压力等。7、张性的断裂容易造成开启性断层,而压扭性的断裂容易造成封闭性断层。8、油气田地质剖面图是沿油气田某一方向切开的垂直剖面图。剖面的方向垂直于油田构造轴线的称为横剖面图,而平行于轴线的称为纵剖面图。9、 一般情况是:构造轴向与区域构造走向斜交的,多为老构造。三、简答题1、作油气田地质剖面图时,如何对剖面线附近的井进行井位校正?编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月答:(1)当剖面垂直或斜交地层走向时,将位于剖面线附近的井移位后各标准层的标高应该保持不变沿着走向线移到剖面线上。 (2)当剖面线与地层走向平行时,将剖面线附近的井沿地层倾向移到剖面线上这时标准层的高度发生了变化,应该进行校正,校正值为x=。2、 在绘制油气田构造图时,为何要对斜井进行校正?答:由于各种原因,实际钻出的部分井孔在空间是倾斜或弯曲的。有时为了某种特殊的需要,例如钻探逆断层或逆断层下盘很陡峭的油层,海底油田,地面有湖泊、沼泽或重要建筑物的油田等时需要人为地向一定方向钻弯井,如果把斜井或弯井当成直井作剖面图就必然要歪曲地下构造形态。所以在编制油气田地下构造图时,应对斜井和弯井,的地下井位进行校正和标高换算。其目的是为了获得制图标准层的准确海拔高度,以保证构造图的质量和精度。3、 简述同沉积背斜(古构造)的特征。答:古构造或古隆起,就是指那些在沉积过程中形成的隆起,又称同沉积背斜。 (1)同沉积背斜上缓下陡,上、下构造形态常常不吻合,高点有明显偏移;(2)岩层的厚度由轴部向翼部变厚,构造顶部地层与两翼比较,常欠完整或有多次局部不整合在顶部出现;(3)在岩层厚度变化的同时,由于沉积补偿条件的差异,沉积分异以及水下冲刷等作用的影响,使同沉积背斜上同一层的岩性,由顶部向翼部发生变化。4、同沉积背斜的研究方法有哪些?答:岩相、岩性分析法;沉积间断分析法;构造形态分析法;厚度分析法。5、绘制油气田构造图时,内插法连三角网应注意哪些问题?答:(1)等高线从高部位井点间内插穿过。不同翼和不同断块之间等高线不能互相穿越。(2)等高线彼此不能相交,倒转背斜及逆断层例外。但下盘被隐蔽部分一般不画图或以虚线表示,以免相互混淆。(3)当层面近于直立时,等高线重合。6、如何研究同生断层的活动时期和活动强度?答:同生断层是沉积盆地发育过程中边断裂、边沉降、边沉积形成的;同生断层的活动可根据断层两侧同层厚度的变化来分析,若断层两侧同层厚度发生明显变化,表明断层在该层沉积时期是活动的。同生断层的活动强度,通常都用“生长指数” (下降盘地层厚度与上升盘的地层厚度的比值来表示。 )一般情况下,生长指数>1 表明断层处于生长活动时期;生长指数=1,表明断层停止活动生长指数<1 表明断层处于休眠期。7、影响断层封闭性的因素。答:(1)断面两侧岩性对置关系;(2)充填作用;(3)断层带裂缝作用;(4)断错的上部岩性;(5)断层两侧流体压力。第五章地层压力和地层温度一、名词解释液柱静压力由垂直的液柱重量(高度)所产生的压力叫静水压力,也称流体静压力或静水压力。计算公式为: 10 式中:P-液柱静压力,-流体密度,编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月Kg/;g -重力加速度,-液柱高度,m。地静压力由上覆岩层的重量引起,即岩石骨架重量和孔隙中流体重量所引起的压力叫上覆岩层压力,也称地静压力。其计算公式为: 10式中: 覆岩层压力,—上覆岩层的垂直高度,m; —上覆沉积物的总平均密度,3g—重力加速度,层压力作用于岩层孔隙中流体上的压力叫地层压力,也有叫孔隙流体压力或孔隙压力。常用 示。原始地层压力指油层在未被钻开或钻开后未被开采时的地层压力。压力梯度指每增加单位深度所增加的压力值,单位为 m。流动压力在正常生产条件下,井底所具有的回压称为流动压力。它实际代表井口剩余压力与井筒内液柱重量对井底产生的回压。目前地层压力油层开采到某一时刻的地层压力。压力系数压力系数就是实测地层压力与相同深度静水压力的比值。承压区供水区与泄水区之间叫承压区。异常压力是相对于正常地层压力而言的。通常所说的正常地层压力,是指地层压力等于从地表到目的层中部的静水柱压力。折算压头指井内静液面距某一折算基准面的垂直高度。折算压力指由折算压头产生的压力,可利用静液柱压力公式 610折式中: P—地层压力,H—油层海拔高度,m; S—折算面海拔高度,m; f—流体密度,3/温梯度是指埋藏深度每增加 100m 地温所增高的度数。地温级度即地温每增加 1C 时深度的增加值,它是地温梯度的倒数。二、填空1、油气井生产时,井底流动压力小于油层静止压力(地层压力) ,油层中的流体正是在这个压差(生产压差)的作用下流人到井筒中,甚至喷出地面。2、地下流体的流动方向是受折算压力控制的,是从折算压力高的地方向折算压力低的地方流动。3、为了消除流体性质不一致造成的压力差别,此时折算面必须选择在两种流体的分界面上。为了对比油藏上各井压头的大小,应将所有的井都折算到同一个折算面基准上。4、对于无泄水区具统一水动力系统的油藏来讲,油藏未投入开采时,位于油藏不同部位的各油井,其原始地层压力折算到同一个基准面后,折算压力或折算压头相等,油藏一旦投入开发,由于各种因素的影响,油藏各油井的折算压头或折算压力就会发生较大的变化,打破了原始相等的状态。5、静水压头是形成地层压力的主要因素。地层压力来源于静水压头、地静压力、天然气的补给、构造应力和地温。6、当压力系数不等于 1 时,则为异常地层压力。当压力系数大于 1 时,称为高异常地层压力,或称为超压;当压力系数小于 1 时,称为低异常地层压力。7、异常地层压力的形成机理概括起来主要有成岩作用、构造作用、热力作用、生物化学作用、渗析作用和古压力等。8、异常高压地带总是伴随着异常高温地带出现,温度对压力的影响是不容忽视的。在一个封闭系统中,温度增加将引起岩石和岩石孔隙中流体的膨胀,从而使该系统的压力增大。编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月9、造成欠压实的原因主要是沉积速度过快,泥岩中的地层水来不及排出。10、含油气区地层温度研究包括两个方面,即古地温研究和含油气区地温场分布和变化规律的研究。11、地壳浅表温度场从地表向下大致可分为三带,即变温带(外热带) 、恒温带(中性层)及增温带(内热带) 。12、地球的平均地温梯度(3C/100m)称为正常地温梯度,低于此值的为地温梯度的负异常;高于此值的为地温梯度的正异常。三、简答题1、简述原始地层压力在油气藏中的分布规律。答:第一,同一层的原始地层压力,构造部位高的较构造部位低的要低。第二,同一产层,如两口井产层中部海拔相同,而所钻遇的流体也一样,则原始地层压力相等;若钻遇的流体性质不同,则流体密度大的原始地层压力较低,密度小的原始地层压力较高。流体的密度相差越大,则原始地层压力之差就越悬殊。2、简述原始地层压力的主要来源答:1.静水压头:静水压头是形成地层压力的主要因素。2.地静压力:乃上覆岩层或沉积物重量所形成的压力。3.天然气的补给:油气藏形成之后,沉积物或岩层中的有机物会继续转变成烃类或非烃类气体,当油气藏处于被隔绝状态时这些天然气的聚集会提高地层压力。4.构造应力:地壳运动所产生的构造应力,会使孔隙缩小压力升高;也可能因断层和裂缝的产生,为油、气的逸散构成通道,使已有压力下降。5.地温:总的趋势是岩层埋藏深度越大,其温度越高。温度升高,会使孔隙中的流体发生体积膨胀,也会增高地层压力。3、与正常压实的泥、页岩相比,作为超压层的欠压实泥、页岩盖层有哪些不同?异常高压层的预测方法有哪些?答:与远离高压异常带的,属于正常压实的泥岩、页岩相比,过渡带的泥岩、页岩由于是欠压实的,因此,其密度较小,孔隙度较大,其地球物理特性为:电阻率值低、声波时差大。在钻井过程中,当钻入过渡带时,还可能产生井喷、井漏、井涌以及钻井参数出现异常等现象。 预测方法有:地震勘探法,钻井参数分析法,地球物理测井法。4、 为什么油气藏的部位与局部地温异常有关?答:一方面是由于盖层的导热性差,阻止地球内部的热量向上扩散,另一方面是因为同岩层平行于层理方向导热性,垂直于层面方向导热性差,热量容易向岩层上倾方向集中。编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月第六章、石油与天然气储量计算一、名词解释工作油气流标准就是在现有经济技术条件下,具有开采价值的单井测试最低稳定日产量。工业油(气)流井凡经试油或经增产措施(酸化、压裂、爆炸、降粘等),原油或气稳定日产量达到工业油气流标准者。油气资源量指在一特定时间,估算的地层中已发现(含采出量)的储量和待发现的油气聚集的总量。远景资源量是根据地质、地球物理、地球化学资料统计或类比估算的尚未发现的资源量。推测资源量根据盆地模拟估算可能存在的油气资源量,并在不同的参数条件下,利用概率统计法给出的一个范围值(即总资源量) 。潜在资源量亦称为圈闭法远景资源量。它是按圈闭法预测的远景资源量,是根据地质、物探、地震等资料,对具有含油远景的各种圈闭逐个逐项类比统计所得出的远景资源量范围值。地质储量是指资源量中已发现的部分,即在原始地层条件下,已发现的油气储层有效孔隙中储藏的油气总体积,换算到地面标准条件下的油气总量。可采储量在现有经济技术条件下,从油气藏中可采出的油气总量。非经济量非可采储量中因经济因素不可采出的部分。残余量非可采储量中因技术原因无法开采的部分。剩余可采储量油田投入开发后,可采储量与累计采出量之差。起算厚度计算储量的最小单层厚度。预测储量是指在地震普查和其它方法提供的圈闭内,经过预探井(在新地区、新圈闭、新层系为发现油气藏而钻的井)钻探后获得油气流,或综合分析有油气层存在,根据区域地质条件分析和类比,对可能存在的油气藏估算的储量。控制储量是指圈闭预探获得工业油气流后,以建立探明储量为目的,在评价勘探过程中计算的储量。探明储量是在油气田评价勘探阶段完成后,或在开发过程中计算的储量。含油气面积是指具有工业性油气流地区的面积。有效厚度是指在现代工艺技术条件下,在工业油气井内具有产油气能力的储层厚度。夹层夹在油层中的薄层,对油气的产出没有贡献的那一部分岩层厚度。压力降落法又可称为“压力图解法” ,它是利用由气藏压力(P/z)与累积产气量(构成的“压降图”来确定气藏的储量的。累积产气量(p 是指气藏或气藏某一压力系统在关井求压时各井点的累积产气量之和,它既包括了正常生产情况下的产气量,又包括了气井投入开采前的放空量。有效厚度零线储量计算中的岩性边界指砂岩中有效厚度与非有效厚度的界限。地面原油脱气密度是指地面标准条件下脱气原油单位体积的质量。原始溶解气油比指原始地层条件下取得的油样,经分离后在地面标准条件下计量的气量与油量之比值。编者:冲刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月原始气体偏差系数指天然气在原始地层压力和地层温度下,同一质量气体的真实体积与理想体积之比。二、填空题1、油气田从发现起,经过勘探到全面投入开发,大体经历预探、评价勘探和开发三个阶段。2、根据勘探、开发各个阶段对油气藏的认识程度不同,可将油气储量分为:预测储量、控制储量、探明储量三级。3、远景资源量按普查勘探程度可分为推测资源量和潜在资源量;预测储量是制定评价勘探方案的依据。4、容积法计算石油地质储量的参数有 6 项,即含油面积(A) 、油层有效厚度(h) 、有效孔隙度(Φ) 、原始含油饱和度(、地面脱气原油密度(ρo) 、原始原油体积系数(。其中含油面积和有效厚度对储量计算的精度影响最大。5、根据钻井、测井资料统计,再经试油资料找出油层最低底界标高和水层最高顶界标高,取二者的平均值;确定油水界面最重要的资料是试油资料,尤其是单层资料起着决定作用。6、储量计算中的岩性边界指砂岩中有效厚度与非有效厚度的界限,称为有效厚度零线;我国油气田开发中,还有一个砂岩与泥岩的界限,称为砂岩尖灭线。我国采用的尖灭距公式 1 —尖灭距,m;L—两井间距离,m;H—油气层有效厚度,m。7、有效厚度必须具备两个条件:一是油气层内具有可动油气,二是在现代工艺技术条件下、可提供开发。有效厚度的下限标准指岩性、物性、含油性和电性标准。8、有效厚度的起算厚度一般为 层(不能产油的那一部分岩层厚度)起扣厚度为 、岩心是认识地下油气层最直接的静态资料,岩性粗、物性好、含油气性好的储油层,储油气能力好,产油气能力高。反之,则储油气能力低。三、问答题:1、容积法计算石油储 量的基本公式及参数含义。答:油藏的原油地质储量由下式计算:N=100 式中:N-原油地质储量, 104t;A-含油面积, h-油层有效厚度, m;Φ-油层有效孔隙度,小数;ρo-地面脱气原油密度, t/层原始含油饱和度,小数;始原油体积系数,无因次。2、如何确定有效厚度的下限标准?答:有效厚度下限标准指岩性、物性、验统计法,含油产状法和泥浆侵入法等多种方法。3、压降法计算天然气储量的前提条件是什么?答:一般气藏经过一段时间的开采(大约采出 10%左右)后,便可使用压降法。4、压降法计算天然气储量的影响因素有哪些?影响工业油气流标准的因素?答:影响因素:边水或底水供给,低渗透率带的补给 (造成上翘) 。异常高压,气藏反凝析作用 (造成下弯) 。影响确定工业油气流标准的因素概括起来有 5 个方面:气性质)有关;刀一狼 成都理工大学能源学院 08 级石油工程专业 2010 年 12 月关。5、 确定尖灭线的方法有哪些?答:确定尖灭线的方法有三种:其一,是定在存在有效厚度的井与不存在有效厚度的井的中点;其二,按有效厚度的变化梯度进行计算;其三,按厚度变化的趋势来定。第七章、油气水层的判断一、填空1、判断油、气、水层的内容是:1. 从地层剖面中划分出渗透层;、岩心、岩屑、以及钻井中的油气显示,是定性识别油气层最直观、最重要的第一性资料》3、高束缚水饱和度和低含油(气)饱和度是形成低电阻率油(气)层的关键。也是形成束缚水饱和度的地质条件。4、砂岩中胶结物的分布类型是①围绕颗粒分布和②充填于颗粒间。5、可动水分析法是识别低阻油气层的行之有效的方法。6、碳酸盐岩储层普遍具有储集空间复杂、储集类型多样、非均质性极强的特点。7、在碳酸盐岩剖面中识别裂缝性油、气、水层的步骤:、水层。8、 “三低一高”是碳酸盐岩剖面中缝洞层段的主要特征,即自然伽玛低(,中子伽玛低,电阻率低(R) ,声波时差高(△t) 。9、Ф 总由中子伽玛测井曲线求得, Фw 由深侧向电阻率曲线求得,当 Ф 总 ≈Фw 时,为水层;当 Ф 总 >Фw 时,其差值为含油部分的 Ф 或体积,为孔隙性油层;当 Фw >Ф 总时,为裂缝性油层。二、问答题1、低阻油气层形成的地质条件是什么?答:面大是导致高束缚水饱和度的重要原因。形成低阻油(气)层的重要因素。3. 孔喉狭窄,微孔隙多,孔隙结构复杂。岩)互层形成低阻油层。、碳酸盐岩剖面中缝洞性渗透层的录井特征是什么?答:① 钻具放空,钻时下降;② 岩屑中次生方解石含量高;③ 钻井过程中常发生井涌、井喷或井漏;④ 岩心中缝洞发育;⑤ 横向上井喷层位的差异性很大。3、为什么 Фw 会大于 Ф 总?答:因为缝洞层渗透性好,泥浆沿裂缝侵入很深,使得残余油保留较少,而不足以引起深侧向电阻率升高。故根据深侧向电阻率求得的 Фw 偏大。
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