石油由地層向井底流動(dòng)油氣集輸主講教師：李迎旭儲(chǔ)集在儲(chǔ)油層中的石油依靠天然能量或人工能量流至礦場(chǎng)油庫(kù)和輸油首站的過(guò)程由三部分組成：（1）石油由地層內(nèi)向井底流動(dòng)（2）石油沿井筒由井底向井口流動(dòng)（3）石油在地面集輸系統(tǒng)內(nèi)的流動(dòng)一、油層、油藏和油田目錄二、驅(qū)動(dòng)能量及驅(qū)動(dòng)方式三、石油由地層向井底流動(dòng)的特點(diǎn)四、提高石油采收率的方法第一部分油層、油藏和油田一、油層、油藏和油田油層：儲(chǔ)油的孔隙性地層。油藏：油層內(nèi)獨(dú)立含油地區(qū)稱為油藏。油田：在采油工作所涉及到的地面范圍內(nèi)，所有油層、油藏的總和稱為油田。石油指具有天然產(chǎn)狀的碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，而同它是氣體、液體、固體（除煤外）或它們的混合物無(wú)關(guān)。石油包括原油、天然氣、天然汽油、蠟、瀝青等。一、油層、油藏和油田一、油層、油藏和油田儲(chǔ)油的封閉資質(zhì)構(gòu)造主要有三種：典型的儲(chǔ)油構(gòu)造一是背斜圈閉；二是斷層圈閉；三是不整合圈閉；此外，還有非結(jié)構(gòu)性圈閉，敞開(kāi)式油氣藏。一、油層、油藏和油田一、油層、油藏和油田由于地殼變動(dòng)，使地層斷裂、錯(cuò)位，形成斷層。若斷裂一側(cè)的孔隙性地層恰好為另一側(cè)的不滲透地層封堵，就構(gòu)成了封閉石油的條件。斷層圈閉約占已開(kāi)發(fā)油田數(shù)的7.8%，產(chǎn)油量1.2%。一、油層、油藏和油田水域底部沉積了某一時(shí)代地層后，由于地殼運(yùn)動(dòng)，水域底部上升露出水面，此時(shí)它不僅不能再次使該地層下降至水面以下時(shí)，又有新的沉積巖層覆蓋在老地層上，新老地層的接觸面稱不整合面。一、油層、油藏和油田一、油層、油藏和油田油氣藏分類油氣藏按其相態(tài)分為以下五類：不飽和油藏飽和油藏油環(huán)油藏凝析油藏氣藏水層第二部分驅(qū)動(dòng)能量及驅(qū)動(dòng)方式二、驅(qū)動(dòng)能量及驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)能量地層內(nèi)的油氣流入井底并沿井筒流至地面需要消耗能量，驅(qū)使石油流出油氣藏的能量稱驅(qū)動(dòng)能量。油藏的驅(qū)動(dòng)方式：水壓驅(qū)動(dòng)氣壓驅(qū)動(dòng)溶解氣驅(qū)重力驅(qū)動(dòng)二、驅(qū)動(dòng)能量及驅(qū)動(dòng)方式水壓驅(qū)動(dòng)的驅(qū)油效率最高，彈性水壓驅(qū)動(dòng)及氣壓驅(qū)動(dòng)次之，溶解度驅(qū)動(dòng)較低，重力驅(qū)動(dòng)最差。氣藏的驅(qū)動(dòng)方式：氣藏大都采用衰竭式開(kāi)采，即利用氣藏自身的壓力驅(qū)使天然氣流向地面。開(kāi)采氣藏時(shí)應(yīng)合理控制速度。若氣藏采氣速度太快，一方面水不能及時(shí)填補(bǔ)巖石內(nèi)的虧空體積，使氣藏壓力下降過(guò)快；另一方面采出氣體中帶液量增多，不得不提高衰竭壓力使氣藏最終采收率下降。二、驅(qū)動(dòng)能量及驅(qū)動(dòng)方式氣藏采氣量隨時(shí)間的變化對(duì)凝析氣藏，可將脫重?zé)N的干天然氣回注氣藏，維持氣藏壓力，減少因反常凝析而殘留在氣藏內(nèi)的重?zé)N，提高凝析氣藏重?zé)N的采收率。第三部分石油由地層向井底流動(dòng)的特點(diǎn)（一）儲(chǔ)油巖石的物理性質(zhì)（二）流動(dòng)的特點(diǎn)三、石油由地層向井底流動(dòng)的特點(diǎn)砂巖是由大小不等，形狀各異的砂粒膠結(jié)物膠結(jié)而成的。膠結(jié)后的砂粒間留下許多孔隙，孔隙既是儲(chǔ)油空間又是石油流動(dòng)的通道。直徑大于0.2微米，流體可以通過(guò)的連通孔隙稱為有效孔隙；直徑小于0.2微米，流體不能通過(guò)的連同孔隙稱為無(wú)效孔隙。單位體積巖石中孔隙體積大小各不相同，常用孔隙度表示孔隙的相對(duì)體積。（一）儲(chǔ)油巖石的物理性質(zhì)1.孔隙度砂巖的粒徑分布三、石油由地層向井底流動(dòng)的特點(diǎn)1.孔隙度絕對(duì)孔隙度：有效孔隙度：（一）儲(chǔ)油巖石的物理性質(zhì)三、石油由地層向井底流動(dòng)的特點(diǎn)2.流體飽和度孔隙中原油（天然氣）總體積與巖石有效孔隙總體積之比稱含油（或含氣）飽和度。巖石內(nèi)水占有效孔隙的分?jǐn)?shù)稱含水飽和度?！紫吨性偷目傮w積（一）儲(chǔ)油巖石的物理性質(zhì)——孔隙中水的總體積三、石油由地層向井底流動(dòng)的特點(diǎn)若油藏某一部位中只有原油和水，顯然

若同時(shí)存在油、氣、水三種流體，則含油、含水、含氣飽和度之和應(yīng)為1，即2.流體飽和度（一）儲(chǔ)油巖石的物理性質(zhì)油藏剖面圖三、石油由地層向井底流動(dòng)的特點(diǎn)3.滲透率巖石允許流體通過(guò)的能力用滲透率表示，它決定于巖石的孔隙結(jié)構(gòu)。滲透率僅與巖石孔隙的幾何特性有關(guān)，與通過(guò)流體的性質(zhì)無(wú)關(guān)。（一）儲(chǔ)油巖石的物理性質(zhì)三、石油由地層向井底流動(dòng)的特點(diǎn)3.滲透率（一）儲(chǔ)油巖石的物理性質(zhì)例題：設(shè)巖樣，長(zhǎng)3×10-2m，截面積2×10-4m2，當(dāng)巖樣為油層飽和時(shí)，在壓差2×105

pa下，測(cè)得油層水流量為5×10-7m3/s，油層水粘度為10-3

Pa·s，求巖樣絕對(duì)滲透率。若在相同的巖樣中，含水飽和度為70%，含油飽和度為30%,巖樣兩端的壓差和水的粘度同前，油的粘度為3×10-3Pa·s

,測(cè)得水的流量為3×10-7m3/s，油的流量為2×10-8m3/s。求得巖石對(duì)水和油的滲透率分別為：三、石油由地層向井底流動(dòng)的特點(diǎn)4.巖石壓縮性隨著油藏開(kāi)采，油層壓力下降，在上覆巖層壓力下油層巖石顆粒變形，使巖石孔隙體積減小，巖石的這種性質(zhì)稱為壓縮性。以壓縮系數(shù)表示巖石的壓縮性。巖石、原油和水的壓縮系數(shù)盡管很小，但油層體積很大，當(dāng)油層壓力下降時(shí)，巖石孔隙減小，油水體積膨脹，這就產(chǎn)生十分可觀的彈性力，驅(qū)使石油流向壓力較低的井底。

——體積為的巖石，壓力增量為時(shí)其體積的增量值。（一）儲(chǔ)油巖石的物理性質(zhì)三、石油由地層向井底流動(dòng)的特點(diǎn)（二）流動(dòng)的特點(diǎn)儲(chǔ)油巖石的物理性質(zhì)對(duì)油田的開(kāi)發(fā)和開(kāi)采至關(guān)重要。由于油層巖石的物性的各向異性，油層中又存在多種流體，因而石油向井底的流動(dòng)規(guī)律十分復(fù)雜。石油流向井底過(guò)程中有兩部分能量損失，即巖層對(duì)流體的阻力及油井完井造成的局部阻力。其主要特點(diǎn)是石油向井底的流動(dòng)過(guò)程中，流動(dòng)面積越來(lái)越小，壓力消耗越來(lái)越大。由石油向井底流動(dòng)的特點(diǎn)可知：油井附近油層的滲透率對(duì)油井生產(chǎn)特別重要。因此提高井底附近油層的滲透率是油井增產(chǎn)的措施之一。常采用水力壓裂和酸處理等措施提高油井產(chǎn)量。第四部分提高石油采收率的方法四、提高石油采收率的方法井底結(jié)構(gòu)類型完善井與不完善井完善井：指井眼與油氣儲(chǔ)集層連通得得工序。不完善井：鉆井過(guò)程中，由于泥漿或在開(kāi)采過(guò)程中為增加產(chǎn)量，采用壓裂、酸化措施，使井底附近油層性質(zhì)也發(fā)生變化，這些井稱為不完善井。四、提高石油采收率的方法采油方法采油內(nèi)容采收率第一代采油方法依靠油藏本身具有的能量將油驅(qū)至井底采收率僅15%~25%第二代采油方法采用向油藏注水、注氣進(jìn)行采油注氣采收率約為25%~35%注水采收率約為35%~45%第三代采油方法包括熱力、化學(xué)及各種氣體（不包括天然氣）開(kāi)采等。熱力開(kāi)采包括：注蒸汽和火