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第一部分 3

第1章 油气藏 3

1.1 油藏或气藏存在的条件 3

1.2 沉积学 3

1.3 油气的产生及其运移 5

1.4 油气圈闭 6

1.5 油藏温度和压力 10

参考文献 11

习题 12

第2章 储层流体 17

2.1 组分 17

2.2 油藏条件下烃体系的相态 17

2.3 储层流体的热力学性质 20

2.3.1 气和凝析气的体积特性与黏度 21

2.3.2 原油的体积特性与黏度 26

2.4 地层水性质 32

参考文献 35

习题 36

第3章 储层岩石 44

3.1 引言 44

3.2 取心和测井：各自特点及相对优势 44

3.2.1 取心 44

3.2.2 测井 45

3.2.3 岩心及测井测量的优缺点 47

3.3 岩心和测井的组合使用 47

3.4 位置相关标量的性质 49

3.4.1 孔隙度 49

3.4.2 流体饱和度 51

3.4.3 压缩系数 51

3.4.4 润湿性和毛管作用 55

3.5 动力学性质 64

3.5.1 渗透率 64

3.5.2 有效渗透率和相对渗透率 72

3.5.3 相对渗透率概念的讨论 75

3.5.4 沉积单元平均相对渗透率曲线的计算 77

3.5.5 相对渗透率曲线计算方程 79

3.6 油气藏地层划分 80

3.6.1 地层划分的快捷方法 81

3.6.2 统计分析在地层划分中的应用 81

3.6.3 应用聚类分析进行地层划分 82

参考文献 84

习题 86

第4章 油气储量评估 102

4.1 引言 102

4.2 可采储量 102

4.2.1 证实可采储量 103

4.2.2 未证实可采储量 103

4.2.3 可采储量按生产状态的分类 104

4.3 容积法可采储量计算的基本数据 105

4.3.1 应用公式 105

4.3.2 油气藏面积 105

4.3.3 有效厚度 106

4.3.4 孔隙度与平均孔隙度 108

4.3.5 含水饱和度及其平均值的计算 109

4.3.6 原油和天然气体积系数的计算 110

4.3.7 采收率 110

4.4 容积法计算可采储量 112

4.4.1 确定性方法 113

4.4.2 概率方法或蒙特·卡罗法 114

4.5 按油气体积对油田分类 115

参考文献 116

习题 117

第5章 弱可压缩流体在孔隙介质中的径向流动 122

5.1 引言 122

5.2 单相径向流方程 122

5.3 水平径向流扩散方程的线性化——假设岩石—流体扩散与压力无关 124

5.4 径向扩散方程的无因次形式 125

5.5 流动条件下随时间的变化 125

5.6 常压缩系数流体径向扩散方程的解 128

5.6.1 瞬变流动 128

5.6.2 拟稳态流动 133

5.6.3 稳态流动 136

5.7 应用于扩散方程求解的叠加原理 137

5.8 生产井和注入井的测试 139

参考文献 140

习题 140

第6章 油井试井解释 147

6.1 引言 147

6.2 产量和压力的测量 147

6.3 非唯一性问题 149

6.4 非圆形泄油面积时的pD（tD）函数计算 150

6.5 压降试井解释 155

6.5.1 概述 155

6.5.2 恒速压降试井 156

6.5.3 产量缓慢变化时的压降试井 157

6.5.4 变速压降试井 159

6.6 压力恢复试井解释 162

6.6.1 概述 162

6.6.2 稳产井的压力恢复测试 163

6.6.3 非稳产井的压力恢复测试 165

6.7 压力的时间导数 168

6.8 样板曲线 169

6.9 油藏非均质性对井底压力的动态影响 171

6.9.1 井的几何尺寸造成的表皮效应 171

6.9.2 层状或底水油气藏 172

6.9.3 泄油区内存在渗透率障蔽层 174

6.10 注入测试解释的讨论 176

6.11 干扰试井 179

6.12 脉冲试井 182

参考文献 185

习题 187

第7章 气井生产测试解释 199

7.1 引言 199

7.2 真实气体拟压力m（p） 199

7.3 利用m（p）函数对真实气体扩散方程线性化 200

7.4 气体扩散方程的无因次形式 202

7.5 非达西流 203

7.6 向井方向的气体水平径向流动 205

7.6.1 瞬变流 205

7.6.2 拟稳态流 206

7.6.3 稳态流 207

7.6.4 气体扩散方程的通解 208

7.7 气体流动方程m（p）解和p2解的比较 209

7.8 气井产能测试 211

7.8.1 引言 211

7.8.2 拟稳态流动下的测试 211

7.8.3 气井不稳定试井 214

7.9 压力恢复试井解释 219

7.10 等价性 220

参考文献 220

习题 221

第8章 油气藏动态监测的井下测试 239

8.1 引言 239

8.2 选择性地层测试（RFT） 240

8.3 生产测井 242

8.3.1 井筒中流体速度的测量 242

8.3.2 井筒流体密度的测量 245

8.3.3 流体电容的测量 247

8.3.4 井筒流体光电特性的测量 247

8.3.5 温度和压力的测量 248

8.3.6 辅助测量 249

8.3.7 生产测井的记录 250

8.4 生产测井的解释标准 251

8.4.1 油井的生产测井诊断 251

8.4.2 气井的生产测井诊断 253

8.4.3 注水井的生产测井诊断 254

8.5 核测井 255

8.5.1 概述 255

8.5.2 放射性的基本知识 256

8.5.3 伽马射线与物质的相互作用 258

8.5.4 中子与物质的相互作用 259

8.5.5 中子测井仪 265

8.6 含气层段的识别 266

8.6.1 新钻井或新完井的井 266

8.6.2 生产井 267

8.7 水淹层识别（Sw＞Siw） 269

8.7.1 氯测井 269

8.7.2 热中子衰减时间测井（TDT） 270

8.7.3 碳氧比（COR）测井 273

参考文献 274

第9章 油气藏水侵 276

9.1 引言 276

9.2 We（t）经验方程 278

9.2.1 Schilthuis方程 278

9.2.2 Hurst方程 279

9.3 We（t）的全局方程 280

9.4 用常压缩性流体扩散方程的解计算We 281

9.5 水层影响函数及其在We（t）预测中的应用 286

9.5.1 由恒定流量的PD（tD）解计算We（t） 286

9.5.2 水层“影响函数” 289

9.6 有限水层的Fetkovich方法 292

9.7 后注 295

参考文献 296

习题 297

第10章 物质平衡方程 304

10.1 引言 304

10.2 平均油藏压力 307

10.3 干气藏 309

10.3.1 封闭气藏 309

10.3.2 与水层连通的气藏 314

10.4 凝析气藏 318

10.4.1 引言 318

10.4.2 注水或循环注气保持压力 319

10.4.3 封闭气藏 320

10.4.4 与水层连通的气藏 321

10.5 油藏 327

10.5.1 油藏的一般物质平衡方程 327

10.5.2 驱动指数 330

10.5.3 特例 331

参考文献 334

习题 335

第二部分 345

第11章 均匀孔隙介质中的非混相驱替 345

11.1 引言 345

11.2 基本假设 346

11.3 一维系统中的驱替 347

11.3.1 分流量方程 347

11.3.2 Buckley-Leverett驱替方程 350

11.3.3 前缘后平均饱和度的计算：Welge方程 358

11.3.4 不同时间采油量和采出液流中驱替流体百分比的计算 360

11.3.5 原油黏度和流量对驱替的影响 362

11.3.6 前缘不稳定性：指进现象 364

11.4 二维系统（x,z）中的驱替 365

11.4.1 分异流动与垂向平衡 366

11.4.2 分异流动前缘的重力稳定性 368

11.5 拟相对渗透率与毛管压力曲线 374

11.5.1 地层总层度h1远小于毛管过渡区高度hc 375

11.5.2 地层总层度h1与毛管过渡区高度hc数量级相同 375

11.5.3 地层总层度h1远大于毛管过渡区高度hc 378

参考文献 380

习题 380

第12章 油藏注水 393

12.1 引言 393

12.2 注水技术的发展 394

12.3 影响原油水驱采收率的因素 396

12.4 ED：微观驱油效率 397

12.5 EV：体积效率 399

12.5.1 EA：平面波及效率 400

12.5.2 EI：纵向波及效率 401

12.6 近井区域油水界面的变形：水的锥进 411

12.6.1 水锥进的临界流量计算 412

12.6.2 高于临界产率的生产 417

12.7 注水生产油藏的测试 420

12.7.1 水驱前缘推进的监测 421

12.7.2 井间测试 422

参考文献 429

习题 431

第13章 油藏动态数值模拟 456

13.1 引言 456

13.2 数值模拟的基本原理和方法 456

13.3 数值模型的分类 458

13.3.1 按流动方程离散化方法分类 458

13.3.2 按油藏几何形态分类 459

13.3.3 按流动相的数量和性质分类 461

13.4 连续性方程 462

13.5 流动方程 464

13.6 微可压缩流体的单相流动 465

13.7 气体的单相流动 467

13.8 多相流动 468

13.9 多相流动的广义组分方程 470

13.10 流动方程的讨论 472

13.10.1 单相流 472

13.10.2 两相流 472

13.10.3 三相流动 473

13.11 有限差分方法的基本原理 473

13.11.1 离散化 473

13.11.2 网格类型 474

13.11.3 有限差分法中导数项的离散化 475

13.11.4 空间导数的时间选择和稳定条件 476

13.11.5 舍入和截断误差 479

13.12 单相流数值模拟 480

13.12.1 单相流有限差分方程 480

13.12.2 单相流有限差分方程的矩阵形式 483

13.13 流动方程离散化导出的线性方程组的求解 485

13.13.1 引言 485

13.13.2 直接法 485

13.13.3 迭代方法 488

13.13.4 交替方向法 493

13.14 多相流数值模拟 495

13.14.1 多相流有限差分方程 495

13.14.2 数值弥散及其在多相流动中的处理 498

13.14.3 多相流有限差分方程的解 501

13.15 数值模拟研究油藏动态介绍 506

13.16 基本数据的收集、编辑和预处理 508

13.16.1 选择油藏离散网格 508

13.16.2 各层的总厚度与有效厚度 510

13.16.3 孔隙度和孔隙可压缩系数 510

13.16.4 水平渗透率 510

13.16.5 垂向渗透率 511

13.16.6 相关参数 513

13.16.7 毛管压力曲线 513

13.16.8 相对渗透率曲线 514

13.16.9 PVT参数 515

13.16.10 初始油气和油水界面 516

13.16.11 参考基准面的初始压力、温度和温度梯度 516

13.17 模型初始化 516

13.17.1 几何参数的计算 516

13.17.2 相压力的计算 516

13.17.3 毛管压力和饱和度计算 517

13.17.4 油藏中流体初始体积计算 518

13.17.5 绘制等值线图 518

13.18 模型的选择和模拟方法 519

13.18.1 模型的选择 519

13.18.2 收敛和稳定性条件 520

13.18.3 驱替过程模拟：拟相对渗透率曲线和拟毛管压力曲线的选择 520

13.19 油藏历史拟合验证数值模型 523

13.19.1 验证的范围和方法 523

13.19.2 历史拟合所需的数据 523

13.19.3 历史拟合模型的使用 524

13.19.4 检查历史拟合 525

13.20 油气藏动态预测 526

13.20.1 引言 526

13.20.2 生产的限制条件 527

13.20.3 井产率的计算 528

13.21 小结 532

参考文献 533

习题 536

第14章 利用递减曲线和识别模型预测井与油藏动态 554

14.1 引言 554

14.2 产量递减曲线 554

14.2.1 递减曲线的适用条件 554

14.2.2 递减曲线的特征 555

14.2.3 递减曲线法的实际应用 557

14.3 识别模型 558

14.3.1 油藏与水层为单一动力学系统 558

14.3.2 系统论基础 559

14.3.3 不连续动态系统 561

14.3.4 模型识别的步骤 563

14.3.5 实例：存在水层的气藏识别 565

参考文献 569

习题 570

第15章 提高采收率技术 573

15.1 引言 573

15.2 世界石油储量现状 573

15.3 剩余油的数量及分布 575

15.3.1 引言 575

15.3.2 剩余油总量评价方法 575

15.3.3 油藏内剩余油分布的确定 578

15.4 高级油藏管理（ARM）：优化注水或注气提高原油采收率 584

15.4.1 注水ARM 584

15.4.2 顶部注非混相气体 590

15.5 EOR方法的定义和分类 594

15.5.1 引言 594

15.5.2 强化采油方法的分类 594

15.6 蒸汽驱 597

15.6.1 温度对油藏岩石和流体性质的影响 597

15.6.2 蒸汽驱技术 599

15.6.3 油藏中遇到的问题 602

15.6.4 小结 604

15.7 蒸汽吞吐或蒸汽浸泡 604

15.7.1 方法的起源 604

15.7.2 蒸汽吞吐技术 605

15.7.3 油藏工程描述 607

15.8 火烧油层 607

15.8.1 方法原理 607

15.8.2 油藏中发生了什么 608

15.8.3 湿式燃烧 610

15.8.4 氧气或富氧空气注入 610

15.8.5 小结 611

15.9 混相气驱 611

15.9.1 引言 611

15.9.2 油藏原油／注入气体混合物的拟三元相图 612

15.9.3 油藏原油与气态烃和氮气混合物的相态 612

15.9.4 油藏原油与二氧化碳混合物的相态 615

15.9.5 计算最小混相压力的关系式 618

15.9.6 混相气驱涉及的流动状态 621

15.9.7 重力稳定条件下的驱替 623

15.9.8 混相气驱技术 624

15.9.9 二氧化碳非混相驱和二氧化碳吞吐 625

15.9.10 小结 627

15.10 聚合物驱 628

15.10.1 引言 628

15.10.2 使用的聚合物 628

15.10.3 聚合物溶液的流变性 630

15.10.4 聚合物凝胶对渗透剖面的改善 632

15.10.5 聚合物技术 634

15.10.6 小结 635

15.11 胶束-聚合物驱 635

15.11.1 引言 635

15.11.2 水／原油／表面活性剂胶束溶液 636

15.11.3 水／油／表面活性剂＋助表面活性剂体系的相态 637

15.11.4 水矿化度对体系性质的影响 640

15.11.5 油藏岩石吸附（表面活性剂滞留） 642

15.11.6 胶束聚合物驱技术 642

15.11.7 小结 643

15.12 碱水驱 644

15.12.1 引言 644

15.12.2 碱引起的反应及相互作用 644

15.12.3 碱水驱技术 645

15.12.4 小结 646

15.13 EOR油藏动态监测 646

15.13.1 经典方法 646

15.13.2 地震方法 647

15.13.3 电和电磁方法 649

15.13.4 小结 650

15.14 特定油田适宜EOR方法的选择 651

15.15 EOR的前景 653

参考文献 661

习题 669

附录 675