11油藏開發地質學的概念2開發地質學的基本問題與目標3油藏開發地質學的產生4勘探地質與開發地質學異同5油藏開發地質學的任務與研究內容6油藏開發階段劃分7不同開發階段的地質任務21、開發地質學概念：油氣田開發地質學是研究油氣藏開發過程中地質問題的科學。研究內容包括油藏地質結構、油氣儲集空間與流體性質、滲流特征、驅動能量及其在開發過程中變化規律，是為油田開發方案設計、部署、方案調整、提高油氣采收率服務的,是石油地質學的一個分支，是石油勘探地質學向油田開發領域的延伸。32、基本問題：（1）油藏內部結構及性質2）開發過程中油藏性質變化（3）剩余油分布規律3、研究目標：為開發方案設計、部署、方案調整、提高油氣采收率服務,實現正確的油藏管理。4油藏開發階段劃分（一）按油田開發方式1、一次采油階段（彈性開采）2、二次采油階段（注水開采）3、三次采油階段（化學驅）（二）按油田產量變化油藏投產階段高產穩產階段產量遞減階段油藏低產階段（三）按油田產量變化油藏投產階段高產穩產階段產量遞減階段油藏低產階段（四）按油田綜合含水低含水階段0%-25%

中含水階段25%-75%

高含水階段75%-90%

特高含水階段90%以上（四）按油田開發工作任務油藏評價階段開發設計階段方案實施階段管理調整階段5油藏結構三要素格架儲層流體地層構造儲層流體第二章油藏內部結構及性質油藏開發地質特征指油藏具有的能夠影響油氣開發過程，并影響所采取的開發措施的所有地質因素。6（一）低級序斷層描述低級序斷層是指斷層級別中四級及以下的小斷層，這些斷層對油水關系以及開發中后期剩余油分布起控制作用。

特點：延伸短、斷距小，識別難，描述難，是高含水期挖掘剩余油描述的重點。2、低低級序斷層的概念與地震描述7(二)、油層微構造1、概念：微構造指在總的油藏構造背景上油層本身的微細起伏變化所顯示的局部構造特征的總稱。正向微型構造(小高點、小鼻狀構造、小斷鼻)負向微型構造(小低點、小溝槽、小斷溝)3、成因(1）頂面微型構造主是由于砂體沉積后差異壓實作用造成。（2）底面構造中的低點和溝槽兩種負向地形主要是沉積過程中河流下切作用造成。(3)其它構造作用和構造背景影響81、物性特征（1）孔隙度總孔隙度、有效孔隙度，成因類型：原生、次生孔隙（2）滲透性絕對（空氣）滲透率:是指當只有任何一相(氣體或單一液體)在巖石孔隙中流動而與巖石沒有物理、化學作用時所求得的滲透率。通常則以氣體滲透率為代表,又簡稱滲透率。有效滲透率:多相流體共存和流動于地層中時,其中某一相流體在巖石中的通過能力的大小,就稱為該相流體的相滲透率或有效滲透率。

發育方向：水平（X方向、Y方向）、垂直滲透率（Z方向）(二)、儲層性質9

概念：儲層非均質性是指由于沉積作用、成巖作用及構造改造等作用所形成的油氣儲層在空間分布及內部各種屬性上表現出的不均勻變化。這里所說的宏觀非均質性主要是指巖性、物性、含油性以及砂體連通程度在縱橫方向上的變化。

2、儲層非均質性（ReservoirHeterogeneity）(二)、儲層性質類型：宏觀非均質性層：層內非均質性，層間非均質性，平面非均質性

微觀非均質性10平面非均質性——是指一個儲層砂巖體的幾何形態、大小尺寸、連續性和砂體內孔隙度、滲透率等參數的空間分布，以及孔隙度、滲透率的空間分布所引起的非均質性，這些因素直接關系到注入劑的平面波及程度。儲層微觀非均質性——是利用巖心樣品通過各種現代分析測試手段研究油氣儲集層的成巖作用、孔隙類型及孔隙結構和儲層潛在敏感性等特征，探討儲層成巖變化對孔隙分布和孔隙演化的影響，揭示影響儲層性能的地質因素。11層內非均質性層內非均質性：是指單砂層垂向上儲層性質的變化，是控制和影響砂層組內一個單砂層垂向上注入劑波及體積的關鍵因素。（1）粒度的韻律性單砂層內粒度在垂向的變化序列：正、反、復合韻律（2）最大滲透率所處位置

一般情況下與上述粒度一段12（3）層內非均質定量評價方法以滲透率為主線配合其他參數，統計層內非均質程度，作平面分布圖，分析層內非均質參數平面變化規律和控制因素，常用的參數有：①滲透率變異系數Vk

——指滲透率標準偏差與平均值之比值

②滲透率突進系數Sk一定井段內滲透率極大值與其平均值的比值

③滲透率級差Nk——一定井段內滲透率最大值與最小值之比值13（1）沉積旋回性沉積旋回性是不同成因、不同性質儲層砂體和隔夾層按一定規律序疊置的表現，是儲層層間非均質性的沉積成因。

正旋回：由下向上變細，物性變小，厚度變薄；

反旋回：由上向下變細，物性變小，厚度變薄；

復合旋回：正、反旋回的不同組合。層間非均質性概念：是指某一單元內各砂層之間垂向差異性的總體特征，研究單元可以是小層范圍或油組范圍甚至到段、組級別。層間非均質性是選擇開發層系、分層開采工藝技術等重大開發戰略的依據。14

砂體連續性和平面非均質

砂體連續性與平面非均質性是指一個儲層砂巖體的幾何形態、大小尺寸、連續性和砂體內孔隙度、滲透率等參數的空間分布，以及孔隙度、滲透率的空間分布所引起的非均質性，這些因素直接關系到注入劑的平面波及程度。

15滲透率及方向性影響因素：(1)沉積因素①平面上不同微相砂體

②同一微相不同部位③砂體幾何形態：引起滲透率方向性④古水流方向：引起滲透率方向性(2)裂縫影響微裂縫：增大滲透率，對滲透率的平面非均質性無大影響延伸長度小于井距的裂縫：局部發育，對滲透率的平面非均質性有一定影響，但影響范圍有限，在全油田范圍內影響較小延伸長度超過井距的裂縫：這類裂縫構成網狀裂縫系統時，會導致嚴重的滲透率方向性，對油田注水開發有很大的影響(3)斷層封閉性影響影響大范圍內的流體滲流：大規模滲流屏障或大規模滲流通道161、束縛水：儲層毛細管中由于受到毛細管力的束縛不能流動的水，沒有驅油作用。

2、邊水：分布于油氣層四周，界面與油層頂、底面均相交。多見于層狀油藏中，邊水對油氣具有驅動作用。一、油藏中流體類型及分布(一)流體類型3、底水：油氣藏下部均為水，油水界面與油層頂面相交。多見于厚層狀或塊狀油藏中，底水具有驅油作用。174、溶解氣：在地下原始狀態下溶解于油中的氣，當地層壓力低于其飽和壓力時，從油中釋放出來形成游離氣。5、氣頂氣：指呈游離狀態分布于油藏構造頂部的天然氣。18二、油藏流體性質1、反映流體性質的參數原油：密度、粘度、含蠟量、含膠量、凝固點；飽和壓力、氣油比、體積系數、組分等；天然氣：密度、甲烷、重烴等；油田水：化學成分、總礦化度、水的物理性質、水型等。以上參數中最重要的密度、粘度和凝固點，分析其是否屬重質稠油類或高凝油類。192、影響流體性質的地質因素

（2）斷裂活動對原油性質的影響開啟斷層使油藏遭受破壞，是流體再分配的通道，原油性質變差，缺乏輕質油和天然氣，地層水礦化度低。原因是氧化作用和輕質油及天然氣逃散以及地表淡水的補給。封閉斷層附近原油性質好，地層水礦化度高。（1）烴源巖：烴源巖干酪根類型、熱演化程度、生烴與排烴期等因素。它們是決定原油性質的內在因素。20(3)油氣運移對流體性質的影響一般來說，油氣運移的距離越長，重新聚集的次數越多，原油輕質組分散失越多，油質變差。

（4）次生變化：是指構造運動或運移作用使流體保存條件發生變化，包括水洗、生物降解和氧化作用，例如在油水界面附近，邊水長期緩慢的水洗作用，使低部位原油變稠。213、流體性質對油藏開發的影響（2）注入水流度（Kw/μw）和地下原油流度（Ko/μo）比：比值越大，水驅前緣越不均勻，注入水波及系數越小，開發效果越差。流度比主要取決于原油粘度μo的大小，如果原油粘度很大，流度比也很大，水驅開發就失去意義，就只能用一些特殊方法如熱力法進行開采。（1）流體性質：影響油井產能，其中原油粘度對產能影響最為明顯，原油粘度越大，原油越不易流動，產能越低。揮發油對油藏壓力保持有嚴格要求，油藏壓力要高于泡點壓力22（3）油層溫度：是原油粘度最敏感的因素，提高原油溫度，如注入熱水，可以顯著降低原油粘度，提高其流動性。反之，當采用小井距開采并注入冷水時，會使原油粘度明顯增大，影響油層產能。（4）地層水性質：地層水總礦化度越高，水型越單一，反映水動力條件越弱，對油氣保存越有利。因此，油藏內地層水礦化度高值區是油氣開發有利地區。3、流體性質對油藏開發的影響23(一)、潤濕性1、概念：潤濕性系指液體在表面分子力作用下在固體表面的展開能力，是流體和固體之間表面能作用的結果。液滴在固體上的形狀三、流體基本滲流特征24潤濕接觸角θ=0°，完全潤濕潤濕接觸角θ<90°，潤濕潤濕接觸角θ=90°，中性潤濕接觸角θ>90°，不潤濕

潤濕性示意圖附著張力2、類型25當油、水兩種非混相流體同時呈現于固相介質表面時，若水優先潤濕固體表面，則為水濕。通常把儲集層巖石表面對水和烴的親合展布能力分成三種：水潤濕(親水性)θ<90°

中性潤濕(過渡性)θ=90°

油潤濕

(親油性)θ>90°也有人分為：強親水、弱親水、中性、弱親油、強親油五種。26石油行業標準：水潤濕(親水性)θ<75°

中性潤濕(過渡性)75°<θ<105°

油潤濕

(親油性)θ>105°潤濕性是各相流體在孔隙介質中的微觀分布及流動能力的主要影響因素之一，還影響殘余油飽和度和水驅油效率。273、影響潤濕性的因素(1)與巖石固體表面性質有關。石英和長石表面是帶負電場的,易于親水,而綠泥石和高嶺石則易于親油。油藏巖石由多種礦物組成，不同礦物組成表面性質極其復雜，潤濕性復雜；同是石英(或方解石)表面，由于油的組分不同，其潤濕性差別很大，可能親水，也可能親油。

(2)與流體化學性質有關，由于原油組分不同，即使同一固體表面，其潤濕性也截然不同。28（3）與烴化合物的分子量有關。實驗研究表明,具有類似化學結構的流體,隨分子量增加其潤濕接觸角也增加。（4）與空氣滲透率有關，隨滲透率增加，巖石親油性增強,滲透率高，自吸油量多，滲透率低，自吸水量多。（5）原油膠質瀝青質和非烴類是極性物質，其含量愈高，巖石表面親油性愈明顯。29巖石表面潤濕性不同，油水在巖石孔隙中分布也不相同。由于各相表面張力相互作用的結果，潤濕相總是附著于固體表面，并力圖占據較窄小的粒隙角隅而把非潤濕相推向更通暢的孔隙中去。4、潤濕性對油水在巖石孔道中分布的影響30非濕相驅濕相為“驅替過程”。濕相驅非濕相則為“吸吮過程”。親水巖石水驅油為吸吮過程，親油巖石水驅油為驅替過程。親油巖石水驅油的驅替過程親水巖石水驅油的吸吮過程311、滲透率的物理定義——單位體積的巖石讓流體通過的孔隙平均截面積。單位是10-3μm2

或μm2，它本身是統計的、又是平均的概念。2、絕對滲透率——滲透率的大小只和多孔介質性質有關，而和流體性質無關，這就是常用的空氣滲透率，被認為是絕對滲透率。3、相對滲透率——相對滲透率是有效滲透率與基礎滲透率之比。Kro=Ko/KKrw=Kw/K常見的有油水兩相相對滲透率曲線，表現了在不同的含水飽和度條件下油相和水相相對滲透率的變化，是研究注水開發油藏的最基本的關系。(三)、油水相對滲透率3233第三章總結1、油田開發方式，油藏驅動方式和能量2、油田注水應考慮的地質因素3、影響油層吸水的因素，吸水剖面和產液剖面的地質意義4、不同韻律油層驅油效果差異5、注水開發中層間差異的主要特征6、注水開發中平面差異的主要特征7、注水開發中儲層性質變化的主要特征8、注水開發過程中油層潤濕性變化特征第三章油藏動態地質特征34油田開發方式：指油田在開發過程中依靠何種能量來驅動石油。我國油田開發方針是進行早期人工注水，保持油層壓力。

油田開發方式概念第三章油藏動態地質特征35油藏天然能量邊、底水能量——水體體積與油體體積的比值是反映水體能量大小的重要參數，水體越大，能量越充足。氣頂能量——原始地下自由氣體積與原始地下油體積的比值越大，氣頂能量越大。溶解氣能量——當油層壓力低于原油飽和壓力時，原油中的溶解氣就會分離出來膨脹驅油；地層壓力和飽和壓力之差（簡稱地飽壓差）越小，溶解氣越容易釋放出來；原始溶解氣油比越高，溶解氣能量越充足。彈性能——在壓力下降過程中，巖石和流體本身膨脹，會產生彈性能量，同樣具有驅油作用。地飽壓差越大，彈性能量也越大。重力能——只有在油層較厚、地層傾角比較大時，原油本身的重力能才能表現出來。36油藏驅動方式油藏驅動方式是指油藏在開采過程中主要依靠何種能量將油氣從油層中驅出。水壓驅動——油藏開采后壓力下降，周圍水體(邊底水或人工注水)流入油藏對油藏水體進行補給，就是水壓驅動。氣壓驅動——驅油動力主要是氣頂中壓縮氣體的彈性膨脹力。開采時，采出油量由氣頂中氣體的膨脹而得到補充。彈性驅動——驅油動力是油藏本身的彈性膨脹力生產。該類驅動油藏多是斷層封閉或巖性封閉油藏，缺乏充足水源供給（邊底水或人工注水），油藏壓力高于飽和壓力。溶解氣驅——驅油動力是從石油中分逸出來的溶解氣體的膨脹力。驅動能量大小主要取決于原油溶解氣體的數量。重力驅動——靠原油自身的重力將油驅向井底時為重力驅動。重力驅油要求油層傾斜大，厚度大。37二、注水應考慮地質因素1、油層埋藏深度和構造形態2、斷層和裂縫3、油層物性4、砂體連續性5、沉積韻律和孔隙結構6、礦物成分的敏感性，粘土膨脹，黃鐵礦，鋇7、原油粘度8、注入水的水質38第二節注水開發油藏生產動態特征及其監測一、注水開發油藏生產動態特征油藏注水開發的生產動態主要表現在采油井和注水井在開采過程中含水、壓力和產量的變化狀況，以及油藏整體的含水、壓力和產量的變化。1．油藏含水率與采出程度的關系（1）油藏類別不同，含水上升規律不同。（2）原油性質不同，含水上升特征不同（3）油藏含水是可以調控的。含水上升率——每采出1％地質儲量的含水率上升值，39二、吸水剖面監測

注水井吸水剖面是測量在一定注水壓力下，注水井每個層段或單層的相對吸水量或絕對吸水量。測量結果有助于了解各層吸水動態，間接了解油井分層產油狀況，可以作為分層配注、確定改造層位、檢查改造效果的主要依據。2.吸水剖面應用(地質意義)（1）了解油層吸水狀況，分析層間差異，提出改善措施（2）利用吸水剖面推測產出剖面當油層連通性好，注采層位對應明確時，一般主力吸水層也是主產液層，不吸水層厚度對應不出油層厚度，即吸水與產出剖面有大體一致的對應關系。403.影響油層吸水能力的因素（1）油層滲透率的影響(大小與級差)（2）注水壓力和注采井距的影響（3）注水時間和油層含水飽和度的影響（4）注入水水質的影響41三、產液（出）剖面監測產液剖面監測是指在生產井正常生產條件下，測量各生產層或層段的產出情況，其結果一般用各層或層段的相對產液量或絕對產液量來表示。可及時了解油井中各油層的出油和見水情況，是分析油井分層動態，采取分層調整措施，提高油井產能的重要依據。2.產液剖面應用（1）分析各層產液、產油、含水狀況，了解各油層動用差別，提出調整挖潛的對象和措施。（2）對同一口油井進行定期、不定期多次產液剖面測試，了解產出狀況動態變化。42一、層內差異二、層間差異三、平面差異第三節油水運動狀態的差異性43一、層內差異層內差異是指—個單油層內部由于縱向上的非均質而形成的油水滲流的差異性。層內非均質包括三個方面：一是由沉積韻律性控制的非均質；二是由沉積層理形成的非均質；三是巖石孔隙結構的非均質。油層越厚，內部差異越大厚油層——一般指有效厚度大于4m的油層。44二、層間差異

層間差異是注水開發油藏最普遍、最主要差異。一套開發層系要開采幾個甚至更多的油層，各個油層的性質不同，就形成了層間差異。表示層間差異程度的主要儲層物性參數是滲透率級差。1．注水井中的層間差異和干擾注水井中層間差異的主要表現是，在同一壓力籠統合注條件下，由于各油層的滲透率與注水時間差異，其吸水能力相差十分懸殊。452．注入水單層突進層間差異越來越大的結果引起各油層注水量的不同，造成油水接觸前沿(簡稱水線)不均勻推進。

高滲透、高吸水量層的水線推進速度要比低滲透層快幾倍甚至幾十倍，形成了嚴重的單層突進現象。3．生產井中的差異和干擾（1）一口井中開采層數越多,不出液層比例越大（2）多層合采產量小于分單層開采產量之和（3）生產井的流動壓力越高，層間干擾越嚴重4.油藏高含水期，層間干擾更為嚴重(四)．層間差異對開發效果的影響層間差異對油田注水開發最嚴重的影響是降低油層動用層數和水淹厚度。46三、平面差異陸相沉積儲集層在平面上不同方向、不同部位的非均質性也很嚴重。在油藏注水開發中，表現為平面差異。1．注入水沿高滲透條帶突進形成局部舌進

（河流相沉積的河道砂體尤為突出）472．雙重滲透率方向性加劇了平面差異這種現象在河道砂體中相當普遍。從總體看，垂直砂體沉積方向或從河道向兩側方向驅油,水線推進速度較慢,驅動效果較好。

483．井間干擾現象由于儲集層的平面差異，處于不同位置的生產井經常會出現井間干擾現象。主要有三個方面：（1）同一注水井組中，有—口油井見水，產液量上升，其他油井產液量則會下降；（2）油井見水后，見水方向水線推進速度加快，平面舌進現象加劇。（3）油井調整生產壓差，相鄰井就要受到影響；4．斷層遮擋和井網控制程度差，增加了平面差異性。49一、儲層性質的變化二、流體性質的變化三、油層潤濕性的變化四、儲層和流體性質變化對水驅效果的影響第四節油藏注水開發過程中性質變化501．注入水對巖石礦物和孔隙的作用注入水對粘土礦物的作用有兩種：一是水化作用（粘土礦物吸水膨脹）另一個是機械搬運—聚積作用。一、儲層性質的變化2．水洗后油層孔隙度和滲透率的變化高滲層變好，低滲變差513．油層孔隙特征參數的變化

水驅油實驗前后，滲/孔比值增加26.5％，退汞效率降低40.5％。說明水驅以后油層非均質更為嚴重井號216316418水洗程度未水洗強水洗未水洗強水洗未水洗強水洗巖樣塊數665545退出效率，%63.3622.4780.9473.555.436.72524．大孔道現象的出現

大孔道是指高滲透油層經過注入水長期沖刷而形成的孔隙度特別大、滲透率特別高的薄層條帶。大孔道形成后，注入水沿此方向大量流走，形成低效一無效循環，同層位其他方向很難受效，形成極其嚴重的平面差異，很難再提高驅油效率。為消除大孔道的影響，使用調剖堵水技術，可以大大降低特高滲透一大孔道層的吸水能力，提高其他層的吸水量，改善注水效果53二、流體性質的變化隨著含水率的升高，采出原油的粘度、密度、含蠟量、含膠量、凝固點都有不同程度的增大，尤其是原油粘度變化最大。地層水性質變化復雜與注入水性質有關,也與原地層水礦化度高低有關。54三、油層潤濕性的變化油層潤濕性隨著水洗程度的提高，一般從親油性向親水性方向轉變。55第一節剩余油類型與分布第二節研究剩余油分布的開發地質方法第三節確定剩余油飽和度的方法第四章剩余油形成與分布56一、剩余油基本概念二、剩余油分布規律三、剩余油成因及控制因素第一節剩余油類型與分布57ABCD開采時間產量A投產階段B穩產階段C遞減階段D低產階段剩余油——是指油藏開發過程中尚未采出而滯留地下油藏中的原油，即注水開發油田處于中高含水期時剩余在油藏中的原油。一、剩余油基本概念58微觀上是指在油層條件下，當油的相對滲透率為零時的不可動油。宏觀上是指達到開采經濟極限時，仍殘存在油藏內的原油。殘余油——A：臨界含水飽和度B：臨界含油飽和度油水相對滲透率與含水飽和度關系曲線圖59平面：（1）井網失控區（2）注采系統不完善區（3）滯流區（4）斷層阻隔區（5）低滲透帶或巖性尖滅帶（6）主河道之間或油藏邊