油藏工程方法论文

2024-09-24

油藏工程方法论文（精选7篇）

油藏工程方法论文篇1

摘要：高等油藏工程是石油工程的一个重要组成部分,是专门研究油田开发方法的一门综合技术学科,也是油气田开发工程专业硕士研究生重要的主干课程之一,学生学习质量的高低对于日后科研工作顺利开展至关重要。针对高等油藏工程教学过程中存在的问题,在分析课程教学特点的基础上,从教学方法、教学内容、教学实践几方面对高等油藏工程教学进行更为深化的改革与创新提出了一些方法和思路,以达到提高课程教学水平、推进素质教育、提高学生掌握知识、运用知识能力的目的。

关键词：高等油藏工程,教学方法,教学创新

高等油藏工程是一门以油层物理、油气层渗流力学为基础，从事油田开发设计和工程分析方法的综合性石油技术学科[1]。它综合应用地球物理、油藏地质、油层物理、渗流理论和采油工程等方面的成果及其提供的信息资料，对油藏开发方案进行设计和评价，以求合理地提高开采速度和采收率，获得最大的经济采收率[2]。该课程与现场生产实践联系紧密，并在理论上要求初学者掌握石油工程基础学科的相关知识，加上课程本身知识点多，综合性强，在教学实践过程中有一定的难度。因此，结合实际情况，对本课程进行更为深化的改革与创新具有重要意义。

一、高等油藏工程课程教学存在的问题

本课程经过多年课程体系建设，目前教学团队结构年轻、老中青结合，形成了较好的“传、帮、带”教学队伍。然而，研究生课堂教学偏理论化，但又要兼顾实际应用内容，如何全面掌握高深理论与专业能力，更好满足实际工作需要，这要求我们更多思考课程存在的特点与不足并加以解决。目前，“高等油藏工程”在讲解过程中，集中体现了以下几个方面的特点及问题：

(1）相对而言，一部分研究生本科阶段为非石油专业，并没有油藏工程知识基础，所以，还要兼顾少量基础知识方面的讲解。客观的说，部分本科阶段非石油工程专业的研究生专业基础差、底子薄，更多的需要主观努力与老师的深入浅出讲解。因此，在“高等油藏工程”教学课程改革过程中，应坚持优选教学内容和优化教学方式并举，引导学生乐学善学，学有所悟，学用相长。

(2）部分研究生并不想重复学习《油藏工程》知识，而是渴望较深的理论知识学习和实践能力的掌握，需要老师更深入的讲解与实际案例分析的结合。这些学生已经开始接触到科研项目，希望课程学习与项目研究相结合，技术与技能都掌握，所以对老师教授的知识实效性有一定要求和希望。

(3）创新性人才的培养需要掌握更多更新的技术信息，因此，“高等油藏工程”教学目的是不仅是让学生学会运用已有的先进技术和信息手段、把握经济规律、寻求最佳的油藏管理方案，更有责任让学生及时了解甚至掌握最新的技术。从这个角度来看的话，就非常需要老师把目前最新的石油工程技术更多地反馈给学生，开阔他们的视野，只有全面掌握技术信息，才会去创造新的技术，才能成长为创新型人才。

随着科学技术的发展，油藏工程理论和方法也得到了迅速的发展，传统的油藏工程教学内容部分已经陈旧，需要不断补充新的教学内容，同时，在教学模式上也不能采用传统的教学方法，需要研究新的教学内容和教学方法，达到提高教学质量、培养创新人才的目的。为了能够培养一流创新型人才，需要对“高等油藏工程”教学内容进行优化，对其教学方式进行改革。

二、教学方法创新

(1）教学方法和教学手段的先进是精品课程的重要标志[3]。本课程实行启发式和研讨式的教学，改变传统的以讲授为主的单一教学方法，教师在课堂上既要强调深化理论知识的传授，同时还要加强学生的实践能力和创新能力的培养，并强调要恰当地处理传授知识和培养能力的关系。还可以根据研究生日常学习和科研中存在的实际问题进行互动式教学，让学生参与课堂教学进行师生对话，采取讨论式、问答式、师生互动式教学手段。

(2）在讲课过程中，对于重点、难点和新添的内容采用不同的教学处理方式：(1)对于大纲要求需要重点掌握的内容详细地讲解，展开讨论，讲练结合，并补充矿场实例、最新研究成果，以加深学生的印象；(2)对于一般的内容则概略地讲解，学生自学为主；(3)在教学时，注重增加课堂的讨论时间，以利师生教学相长、充分交流。

三、教学内容优化

(1）“高等油藏工程”与石油工程专业必修课程“油藏工程”的区别主要在于“高等”，即更加深入的理论讲解与更为细致的案例分析。主要目的是培养研究生油藏工程方面较强的理论知识和工程应用能力，让研究生学会通过油气藏静、动态资料的综合分析，从整体上认识油气藏和把握油气运动规律，并为科学开发油气藏制定最佳开发方案和开发设计。

(2）课程需要理论与实践相结合，也就是学生需要理论水平与实践能力的双重提高[4]。实际上，油藏工程的基础理论及应用已在大学阶段进行了学习，如果在“高等油藏工程”课上仍然讲授过多或偏于基础理论的内容，学生会误认为在重复学习油藏工程知识；同时，也不能只讲比较复杂的理论公式推导与应用，毕竟还有一部分研究生大学阶段并不是石油工程专业，可能并未系统学习过“油藏工程”，所以，还要兼顾少量基础知识方面的讲解。另外，研究生毕业进入到厂矿企业、研究院所，为更快地融入到实际工作中去，需要在课程讲解过程中补充更多的实际案例分析内容，增进学生的应用实践能力。

四、教学实践改革与创新

（一）教学环节

(1）在课程改革中，结合矿场实际，坚持优选教学内容和优化教学方式并举，着力强化课堂理论讲学、案例分析训练、讨论应用效果三个环节。这样，引导学生乐学善学，学有所悟，学用相长，积极融入到知识学习与能力提高的氛围中去。

(2）教学组在多年从事油藏工程科研和长期教学的过程中，积累了油藏工程方面的大量宝贵的资料，以及教学用的各类图件、不同阶段的教材和教学所用的配套材料和模型等。同时，长期与国外高水平大学油藏工程专业教授保持沟通，对收集到的各类资料进行系统的整理、分类与总结，以便于提高高等油藏工程的教学。

(3）教学组根据油田开发方案编制要求编写了石油工程设计的油藏工程部分。学生可根据所学知识和实际油田的生产动态资料，进行生产动态分析、预测开发指标并进行经济评价，将所学知识理论融会贯通。以学科组的科研课题为依托，在毕业设计上偏重于油藏工程方面的毕业设计。通过专项训练，培养学生的综合能力与专业素质。

(4）与油藏工程教学实验室建立联系，利用课余时间召集学生去参观和研究相关流程和内容。目前石油工程学院建成的一体化教学专业实验室对于提高人才培养质量及到了积极作用，但是要发挥其作用，就必须更多地使用，并且把它使用好[5]。同时，从高等油藏工程课程角度提出一些改进意见，更加丰富课程内容，完全可以用一两节课的时间带领学生去实验室对某一重要问题进行深入细致的研究与讨论。

(5）建设和改革与教学内容相配套的声像与多媒体辅助教学材料及软件系统，实现教学方式与方法的革新，提高教学质量[6]。并着手进行油藏工程的计算机多媒体辅助教学软件系统开发，完成部分软件模块（如图像库及注释、习题和试题库及答案、课堂教学实习指导等）。

（二）考核环节

(1）本课程的成绩考核注重考核学生实际解决油藏工程问题的能力。要求学生在学习高等油藏工程的基础上，针对矿场实例，结合实际，独立思考，提出个人的认识与并提出一定的见解，以巩固与课程有关的理论知识，理论与实践相结合。促进学生综合分析和思维能力的提高。

(2）将平时考核与期末考试相结合，平时考核注重矿场实际分析、课堂研讨发言以及现场资料的处理等。期末考试在试卷内容上，除严格按照教学大纲，难、中、易题型适中以外，强调考察学生分析问题、解决问题的能力，如可采用比较灵活的方式出一些主观题，考查学生的思维能力。

高等油藏工程作为中国石油大学（北京）油气田开发工程专业研究生重要的专业课程，是学生将来从事油藏工程设计、油田开发方案编制所必须掌握的专业课程。必须更进一步优化“高等油藏工程”课程体系，有针对性地进行教学内容的完善和建设，进一步提高教学质量。“高等油藏工程”课程已成为国内领先的教学改革试验基地，把“高等油藏工程”办出特色和风格，形成辐射性强、影响力大的课程，提升研究生教学质量。使学生整体上能够灵活运用所学的专业知识，全面掌握油田开发生产的总体部署和设计，实现知识内容的传授与知识技能的综合应用相结合，锻炼学生的工程实践能力，培养工程师意识，得到油藏工程师基本的训练。

参考文献

[1]姜汉桥.油藏工程原理与方法[M].石油大学出版社,2000.

[2]李传亮.油藏工程原理[M].北京:石油大学出版社,2005.

[3]姚利民,段文彧.高校教学方法改革探讨[J].中国大学教学,2013(8):60-64.

[4]姚利民.高校教学方法研究述评[J].大学教育科学,2010(1):20-29.

[5]戚志林,黄小亮,雷登生.“油藏数值模拟”课程教学探讨[J].中国地质教育,2011(2):20.

[6]冯露,亢一澜,王志勇,等.基于问题学习的探究式教学改革实践[J].高等工程教育研究,2013(4):176-180.

油藏工程方法论文篇2

关键词：中石油,油藏分类,砂岩油藏,流度

1 引言

中石油各油区地质条件复杂、油藏类型多, 以往根据综合因素, 划分出常见的七种油藏类型, 但是在实际使用中遇到了一些问题:低渗透油藏的划分界限比较简单, 同类油藏的开发效果迥异;油藏的地质特点复杂、主控因素较多, 很难找到标准唯一的判定条件, 不同类型油藏的分类存在多解性;油藏类型划分缺乏简单明确的主线, 层次关系不强。因此, 有必要探寻一种适应中石油开发现状以及满足油藏管理需要的油藏分类方法。

2 研究背景及目的意义

目前中石油将已投入开发油田划分为中高渗透层状砂岩油藏、低渗透砂岩油藏、复杂断块油藏、天然能量开发油藏、砾岩油藏、裂缝性碳酸盐岩油藏、稠油热采油藏七种常用油藏类型。长期以来, 其一直是油田开发统计分析的基础, 为提高油藏管理水平发挥了极其重要的作用。但是在实际应用过程中也遇到了以下问题:

(1) 难以适应油田的开发对象的转变。2003年以来探明储量中低渗透、稠油、特殊岩性等复杂油藏储量占80%。尤其是低渗透产量比例也大幅上升, 地位愈加重要。复杂断块和天然能量开发油藏占比逐年下降。

(2) 砂岩油藏的划分界限和方法难以适应管理需求。目前仅以空气渗透率50m D为界限划分中高渗透和低渗透油藏。而随着技术的进步, 新投储量渗透率下限也在不断突破。此外, 目前划分的低渗透油藏在生产实践中出现了一些矛盾问题:渗透率指标并不能完全“代表”油藏开发效果, 部分油藏的渗透率相同而开发效果迥异。长庆油区渗透率下限远低于吉林油区和大庆外围, 但其开发效果并不逊于后两者。出现这样的矛盾问题说明, 只以渗透率分类过于简单。因此, 需要进一步研究砂岩油藏分类界限。

(3) 很难避免相互交叉重叠, 不利于分析与统计。目前的七类油藏是对常见油藏类型进行的人为“提炼”。虽避免了标准中油藏分类过细过繁的问题, 但缺乏明确的分类主线, 构造、岩性、渗透率和开发方式等均作为过主要分类依据。

3 油藏分类新标准的确定

3.1 砂岩油藏分类界限研究

经过初步研究, 砂岩油藏除渗透率外粘度差异也是影响开发效果的主要因素之一。因此, 需要研究新的砂岩油藏分类界限, 考虑采用流度k/μ代替渗透率K。

选取中石油556个砂岩油藏做为数据样本, 其覆盖石油地质储量109.66亿吨, 占全部储量的72.4%。结果可具备一定的代表性。

砂岩流度界限取值要保证与原渗透率界限 (50m D) 具有较高的契合度, 即两次划分的“匹配储量”应尽可能一致。保持了储量的延续性, 又优化了砂岩分类的储量构成, 分类结果与开发效果有了更好的相关性。

两次划分中“交叉储量”——即中高渗透率储量包含的低流度储量与低渗透率储量中高流度储量——主要遵循两方面原则:

(1) 交叉值最小。

(2) 交叉值均匀分布。

3.2 复杂断块油藏的归化

上世纪70年代末至90年代中期, 复杂断块油田开发技术取得长足发展, 以华北、大港和辽河等砂岩油田为代表, 产量不断创新高, 带动了整个国内产量的持续增长。2000年以来, 其储量和产量规模保持基本稳定, 都在10%左右。从战略和发展趋势来看, 其地位也有逐步减退的趋势。

复杂断块砂岩油藏与常规砂岩油藏相比, 构造上有断层多、断块小、储层平面变化快的特点, 给认识和评价油藏带来了一定的难度, 在开发过程中的技术指标上也会得到一定反应。比如, 断块越复杂, 井网完善程度、地层能量保持水平、开发综合指标都会有所体现。然而, 复杂断块砂岩油藏在储层类型和特征上与常规砂岩油藏差异不大, 实践当中进行油藏描述和研究的方法也基本一致, 在《油田开发管理纲要》中也未对复杂断块砂岩油藏进行单独划分。因此, 建议将复杂断块油藏进行归化处理。

3.3 天然能量油藏的归化

中国陆相河流湖泊系统沉积, 天然能量普遍不足, 该类油藏占比锐减, 目前年产量在200万吨左右。非注水区块也主要是一些需要但又无法补充能量的复杂油藏。因此, 建议将天然能量开发油藏进行归化。

4 结论与认识

4.1 当前, 油田开发对象有新变化和新需求, 主要集中在高含水期油藏提高动用程度、低渗透油藏采收率突破、稠油油藏转换开发方式、特殊岩性油藏有效开发等方面

油田开发管理方式应及时改进, 适应油田开发非常规时代的要求。

4.2 油藏分类的基本原则

新分类方案以油品和岩性为主控因素, 将油藏分为碎屑岩、特殊岩性和稠油热采三大类。进一步区分岩性特征, 将碎屑岩分为砂岩和砾岩;最后, 按本次研究的砂岩油藏分类标准, 将砂岩细分为中高渗和低渗砂岩油藏。

4.3 油藏分类结果

油藏类型由原来的七类变为五类。分别为中高渗透砂岩油藏、低渗透砂岩油藏、砾岩油藏、特殊岩性油藏、稠油热采油藏。

参考文献

[1]SY/T 6169-1995[S].油藏分类

[2]SY/T 6219-1996[S].油田开发水平分级

[3]李武广.油藏分类体系与方法研究[J].岩性油气藏, 2010, 22 (2) :123-127

油藏工程研究新途径的探讨篇3

近些年来, 我国已经将石油的开采过程放在了非常重要的位置去考虑, 很大的程度上体现出了石油对我国经济发展所起到的重要作用。其中, 油藏工程的研究是石油在进行开采的过程当中一个非常重要的组成部分。随着科学技术的不断向前发展, 多种先进的技术手段已经逐渐的运用到了油藏工程的研究过程当中。因此, 我们很有必要对油藏工程研究所采用的新的技术手段进行分析介绍。

2 油藏工程研究的新途径

要想最大限度的提高石油的开采效率以及尽可能的做好石油开采方面的工作, 那么我们必须切实的做好油藏工程研究方面的工作。近些年来, 我们在对油藏工程进行研究的过程当中, 已经采取了多种先进的技术手段, 这对油藏工程研究方面工作的开展起到了一定的促进作用。本小节则将主要对我国油藏工程在进行研究的过程当中所采用的关键技术手段等方面的内容进行较为详尽的分析介绍。

2.1 储层精细描述技术

油藏工程在进行深入的研究之前, 一定要对油层的储层分布情况进行精细的描述, 使得研究人员尽可能的掌握与了解油层的分布情况。储层在进行精细的描述之前所需要的相关资料为:油田密井网测井资料所反映的油田处地质特征的沉积情况以及沉积界面的分布情况。在得到上述相关的资料之后, 我们接下来则需要采用模式预测描述方法以及层次分析的方法对储层进行分析。储层精细描述技术在采用上述方法进行分析的过程当中一定要按照由大到小、由粗到细的原则进行分析, 最终建立出储层精细分布的模型, 以便油藏工程研究人员参考使用。

2.2 储层自动识别技术

在介绍完储层精细描述相关的技术之后, 我们接下来介绍油藏工程研究过程当中所采用的另外一项非常关键的技术。储层自动识别技术为油藏工程的研究起到了非常重要的指导作用。这种技术的主要优势为:第一, 可以实现断层以及储层进行对比;第二, 可以自动的绘制出测井曲线的沉积情况。储层自动识别技术最大的特点就是使得储层的自动识别技术与计算机制图很好的进行了结合, 使得油藏工程的研究趋向于现代化的研究。总之, 我们要想使得油藏工程研究方面的工作取得较大的发展, 就必须做好储层自动识别方面的工作, 将储层自动识别技术真正的运用到油藏工程的研究过程当中。

2.3 多学科油藏描述技术

多学科油藏描述技术是将多个学科的相关内容有机的结合起来运用到油藏工程的研究过程当中, 这使得油藏工程的研究工作得到了进一步的发展。信息技术是多学科储藏描述技术的主要平台, 这种技术所运用到的关键技术手段为:大规模油藏模拟以及三维地质建模为主要技术手段。上述技术手段在多学科油藏描述技术当中的运用, 从很大的程度上使得油藏工程的研究以及油藏工程的管理模式都有了很大的改进与完善。除此之外, 多学科油藏描述技术所具有的优势还主要体现在以下几个方面:第一, 精细地质研究的成果在一定的程度上进行了定量处理;第二, 剩余油的分布情况在很大的程度上也得到了量化;第三, 综合调整的方案也在一定的程度上得到了优化;第四, 所制定的措施也真正的落实到了油藏工程的研究以及油田的开采过程当中。总之, 多学科油藏描述技术是非常值得运用到油藏工程研究工作当中的一项非常关键的技术手段。

2.4 剩余油综合描述技术

除了上述我们所介绍的三种先进技术手段被运用到油藏工程的研究过程当中, 剩余油综合描述技术也是油藏工程研究所采用的另外一项非常关键的技术手段。剩余油综合描述技术所包含的主要内容有:多层次模糊综合评判、密闭取心检查井、大型油藏数值模拟以及神经网络等。上述剩余油综合描述技术所包含内容的实现主要是通过自主研发的软件模块来实现的。这种软件可以对剩余油量的描述精确程度达到百分之八十以上。因此, 要想使得油藏工程的研究工作取得更大的成就以及得到更大的突破, 那么我们必须做好剩余油综合描述技术在油藏工程研究当中的运用。

2.5 油藏数值模拟技术

油藏数值模拟技术也是油藏工程研究工作当中一项非常重要的组成部分。油田在进行开采之前, 一定要对油田下面的分布情况等相关内容来运用计算机软件进行必要的数值模拟, 这对石油的开采具有非常重要的指导作用。现阶段, 随着科学技术的发展以及我国对油藏工程研究工作的不断深入, 我国已经自主开发出数百万节点规模的油藏数值模拟软件, 并且在油藏工程研究工作当中已经得到了广泛的应用。

2.6 油田开发规划方案优化技术

油田在进行开发之前, 一定要做好相关的准备工作。其中油田在进行开采之前, 油田开发规划方案是必须进行制定的一个非常重要的工作。为了使得油田能够得到更好的开采, 近些年来我们已经将油田开发规划方案优化技术运用到了油藏工程的研究过程当中。油田开发规划方案优化技术使得油田方案得到了很好的优化, 对油田的开发提出了更加明确的要求。油田开发规划方案的优化技术所运用到的学科主要有:系统科学、运筹学以及结合专家的相关经验。总之, 油田开发规划方案优化技术为我国油藏工程研究工作指明了发展方向。

3 结束语

综上所述, 本文主要对油藏工程在进行研究的过程当中所采用的几种比较先进的技术手段等内容进行了分析与研究。油藏工程的研究工作要想最大限度的得到拓展与发展, 那么我们就必须将更多的技术手段运用到油藏工程的研究过程当中。

参考文献

[1]赵静.吉林油田低渗油藏水平井开发技术[J].石油勘探与开发, 2011 (5) [1]赵静.吉林油田低渗油藏水平井开发技术[J].石油勘探与开发, 2011 (5)

[2]刘月田.各向异性油藏水平井开发井网设计方法[J].石油勘探与开发, 2008 (5) [2]刘月田.各向异性油藏水平井开发井网设计方法[J].石油勘探与开发, 2008 (5)

[3]甘利灯, 戴晓峰.高含水油田地震油藏描述关键技术[J].石油勘探与开发, 2012 (3) [3]甘利灯, 戴晓峰.高含水油田地震油藏描述关键技术[J].石油勘探与开发, 2012 (3)

油藏工程模块化教学探讨篇4

模块化教学法 (M ES) 是20世纪70年代由国际劳工组织研究开发出来的, 主张以现场教学凸显情境增进感性刺激与知觉映射, 促进学生对学习材料的深刻理解, 同时理论与实践相结合, 让学生在动手完成一定工作任务的过程中再现知识的逻辑体系, 在逐步熟悉、掌握相关操作程序的同时学会“学习”, 注重培养学生分析和解决问题的能力, 最终达到相关职业岗位群的要求, 使学生今后能独立面对工作中的任务和困难[1]。波洛格纳 (Bologna) 进程是近年来欧洲高校影响最广泛、最深刻的高等教育改革内容之一。围绕这一教学改革措施, 欧洲高校普遍开展了模块化教学改革。所谓模块化是指:一个专业内单一的教学活动组合成不同的主题式教学单位 (模块) 。其目的是提高整个学习的灵活度, 并围绕学生的能力培养, 将培养目标、教学环节、教学内容、教学组织、评价体系等方面的教学改革贯穿于整个人才培养过程中。该项教学改革较好地解决了课程设置的体系化、理论教学与实践教学的衔接、素质教育与专业教学的关系和学生自学能力的培养等问题[2]。目前模块化教学已经广泛的应用于各个学科的实际教学之中。《油藏工程》课程是石油工程专业的骨干专业课程, 是需要理论与实践相结合的典型课程。由于油藏深埋于地下, 学生对油藏难以得到直接的感性认识, 造成了理论教学与实践教学之间的脱钩。模块化教学方法可以很好地解决理论教学与实践教学之间的衔接, 因此提出了模块化教学方法在《油藏工程》教学中的应用研究项目, 并探讨合适的教学方法。

二、模块化教学的特点

模块化教学方法得到广泛的应用, 主要是其具有不同于其他教学方法的特点, 主要体现在以下几个方面[3]:

1. 以学生为中心的教学活动, 便于发挥学生的创造性。

在模块化教学中, 教师只是在开始时利用很少的时间对任务的内容要求进行讲解, 大部分时间是学生在教师的指导下完成任务, 学生自己写出任务计划书、实施过程、检查评估标准, 并亲手按计划实施任务, 整个教学过程是围绕学生展开的, 教师对学生搞不懂的地方进行指导。学生通过自身的操作活动, 创造性得到了充分发挥。

2. 实践与理论教学相互结合, 提高学习效率。

学生在操作过程中, 遇到不懂的地方, 教师讲清学生应如何做, 为什么这样做。整个操作完成后, 由学生自己总结出这样做的理论依据, 然后对照课本看是否和书本上的结论一致, 这样在教师帮助下和个人探索中获取理论知识, 更能激发学生的学习动机, 大大提高学习效率。

3. 实现认知目标和操作目标的双赢。

认知目标的实现固然十分重要, 但不是唯一的目标。在生产实践中往往更加重视操作的熟练程度, 因此认知目标、行为操作目标都是重要的学习目标, 它们之间既是互相独立的, 又保持着重要的联系, 是一个有机的整体。在具体操作过程中加速认知目标的实现, 做到认知目标和行为目标的双赢是模块化教学的一个重要特点。

4. 师生之间实现了双向信息的传递。

教师负责讲课和指导, 学生的任务是听课和活动, 教师可根据学生活动的成功与否来了解其接受教师信息的多少和深浅。教师还可以对那些掌握信息较少和较浅的学生采取措施, 帮助他们补充信息, 直至他们获得完成工作任务所需要的信息。只有双向传递的信息, 并不断得到反馈的信息, 才是真正有效率的信息传递。

5. 加大学生参与程度是最高境界的激励方法。

模块化教学要求学生必须独立地完成一项又一项的工作任务, 这些工作任务按由浅到深的顺序设计, 使学生提高了学习的兴趣。学生在完成一个任务之后发自内心的感到喜悦, 是学生从不会到会的心理感受, 成功的喜悦往往是无法用语言来表达的, 这就完全激发了学生的学习热情, 提高了他们的自信心。

三、《油藏工程》模块化教学的适用性研究

本课程是石油工程专业的一门主干专业课。该课程是把学生所学的有关专业基础课程的知识综合应用于解决实际油气田开发设计、动态分析、开发调整及油藏管理的系统工程问题。课程的基本任务是使学生掌握解决这一系统工程所必须的基本概念、基础知识和基本方法, 并具有应用基础理论和知识进行油气田的开发设计和开发动态分析与调整的初步能力。可见通过油藏工程的学习, 学生应该具备油田开发所需要的基本技能。在油藏工程教学过程中, 具有区别于其他专业课程的特点, 而这些特点决定了油藏工程课程可以采用模块化教学方法。主要体现在以下几个方面:

1. 教学知识点多, 各教学知识点之间既密切联系, 又具有一定的独立性。

油藏工程的主要教学内容有油田开发设计基础、油藏动态检测方法、油藏工程方法、特殊油气藏开发策略、油藏开发调整方法、油藏经营管理等多个知识点。这些知识点分别侧重油藏开发的不同阶段, 从不同的角度分析油藏动态, 掌握地下油水运移、分布规律, 最终目的是提高油藏开发效果。各个知识点之间是相互联系的, 不能简单地割裂开发。

2. 教学对象抽象, 需要认识目标和操作目标的双赢。

油藏深埋于地下, 没有办法对其有直接的、全面的感性认识, 因此需要学生综合多种知识对其形成抽象的认识, 在该认识的基础上形成相应的操作方法, 即开发调整方法、动态分析方法、动态检测方法。如果形成的认知模型不符合地下实际情况, 就会得到不正确的操作方法。

3. 教学中需要理论与实践的有效结合。

油藏工程教学中的基本理论多, 这些基本的理论与方法要应用到实际的油藏对象中, 需要掌握具体的计算方法和步骤。因此, 针对教学知识点, 应该构建合理的教学实例, 帮助学生系统地掌握基本的原理与方法。基于以上特点, 油藏工程进行模块化教学研究是适用的、可行的。

四、《油藏工程》模块化设计

按照构建模块化的课程体系、优化教学内容、突出知识的实用性、根据研究方向划分教学模块、学生的分组管理和编写模块化教材的模块化教学设计原则[4], 对《油藏工程》的教学内容进行模块化设计, 可划分为以下四个模块:油田开发设计基础模块、油藏开发动态分析与开发指标计算、开发动态监测方法、开发调整方法[5]。这四个模块之间既具有相对的独立性, 又有相互之间的联系。在油田开发初期首先进行基础的油田开发设计模块, 然后根据生产数据进行油藏开发动态分析及开发指标计算, 随着油田的不断开发, 利用不同的监测方法对油田开发动态进行监测, 伴随着各种开发问题的出现, 最后对油田进行开发调整, 以获取更大的经济与社会效益。

五、教学模块的理论教学内容和实践教学实例设计

既然对油藏工程课程进行了教学模块设计, 需要针对已经形成的四个教学模块进行理论教学内容和实践教学实例的设计, 达到理论教学与实践教学的相互补充。在油田开发设计基础模块, 主要的理论教学内容有:油藏模型的表征方法、地质储量的计算方法、开发层系划分方法、开发方式确定、注采井网设计等主要教学内容。针对这些理论教学内容, 根据笔者与油田多年科研合作的资料, 选取准噶尔盆地西缘区块排2井区为教学实例, 该油藏为一构造简单、边水天然能量重组的油藏。以该油藏为对象, 需要学生根据理论教学内容, 结合油藏的地质、流体、渗流特征, 描述油藏性质, 计算地质储量, 设计开发方式, 部署注采井网等工作。油藏开发动态分析与开发指标计算模块, 主要的理论教学内容有:开发效果分析指标、开发动态预测方法、开发评价方法等内容。该部分的重点和难点在开发动态计算方法内容上, 主要需要学生掌握基本的水驱油动态计算方法。配合的教学实例仍采用上述的排2井区油藏实例, 由于该油藏具有广阔的边水, 在开发中部署的排状生产井网, 边水的驱动能量来源于单方向的南部, 因此可以简单地将水驱过程看成多个一维两相水驱过程, 采用理论教学中的水驱动态计算方法可以计算出开发动态。在开发动态分析模块, 主要对试井分析原理与方法、示踪剂分析原理与方法和矿场测试方法进行讲解。该部分内容主要是对理论方法的教授, 必须配合矿场的教学实例进行分析, 否则会严重影响教学效果。在《油藏工程原理与方法》教材中, 已经列举了大量的测试数据实例, 要求根据测试数据对地层参数进行分析, 在此不再赘述。此外, 该部分需要在计算机上完成数据的分析, 因此需要在计算机房完成相关的实例操作。在开发调整模块, 主要的教学内容包括层系调整的原则与方法、井网调整方法、工作制度调整方法、开采工艺调整方法和驱动方式调整方法。

六、模块化教学实践与认识

采用融理论教学与实践教学于一体的教学方式, 是传统实验教学模式结合最新模块化教学思想提出的, 有助于增强学生的学习兴趣, 训练学生的动手能力。在《油藏工程》教学中, 通过一段时间的改进与完善, 模块化教学过程的优点已经逐渐显露出来, 接受模块化教学的学生的理解力有了明显地提高, 学生对《油藏工程》课程的兴趣也越来越浓厚。通过调查发现, 能够主动参与其中的学生达到92%以上, 而学生对课堂的满意度也很高, 85%以上的学生反映模块化教学使他们的课堂不再枯燥。模块化教学是一个新兴的专业教学模式, 随着教育的蓬勃发展, 模块化教学也会有它发展繁荣的一天, 但现在还处于摸索阶段, 有许多不尽如人意的地方, 如何加入更多的专业因素是需要认真探讨的问题, 有待于同行专家共同研究、完善。

参考文献

[1]刘继平.模块化教学与学习迁移[J].当代教育论坛, 2008, (5) :21-22.

[2]徐理勤, 赵东福.从德国汉诺威应用科技大学模块化教学改革看学生能力的培养[J].高教探索, 2008, (3) :70-72.

[3]姜君霞.模块化教学法的特点及要求[J].河南职业技术师范学院学报 (职业教育版) , 2007, (4) :106-107.

[4]孙红敏, 李晓明.模块化教学法在应用型计算机专业人才培养中的应用[J].东北农业大学学报 (社会科学版) , 2008, 6 (3) :76-77.

碳酸盐岩油藏岩石分类方法研究篇5

油藏岩石分类是把油藏岩石划分为不同岩石类型的过程,静态的岩石类型定义为[1,2]:“沉积在相似的地质条件下,经历了相似的成岩过程,形成具有唯一的孔喉结构和润湿性的一类岩石,具体表现在具有唯一的φ-K关系、毛管压力分布和相对渗透率数据集。” 因此,岩石类型必须通过特殊岩心分析数据进行描述,仅仅通过常规岩心分析数据已不足以进行岩石分类。典型的油藏岩石类型可以帮助我们理解油藏流体的流动规律和油藏采收率。

1 碳酸盐岩油藏岩石分类特征

岩石类型划分具有以下特征[3]:①每一种岩石类型具有相似的沉积环境和成岩环境;②每一种岩石类型具有典型的并且是唯一的孔喉尺寸分布曲线族;③在相同润湿性下,具有相似的毛管压力/相对渗透率曲线;④不同岩石类型之间孔隙度和渗透率重叠极小;⑤岩石类型可以由未取心井的测井曲线精确地预测岩石类型,在一个界限明确的地质框架内,还可预测岩石类型的3D分布。

目前,许多模型被用来定义油藏的岩石类型,一个描述油藏岩石类型的合理模型应该考虑到地质和岩石性质。如果岩石经过适当的分类和定义,并基于岩石类型建立相应的动态模型,就可以用来进行合理的数值模拟、精确的油藏管理和可靠的生产预测[4]。通过进行岩相学描述(岩石结构、孔隙类型)和岩石物理实验(孔隙度、渗透率、孔喉尺寸分布和毛管压力曲线)分析,就可把具有相同性质的岩石划分为一种类型[5,6]。

岩石物理方法研究岩石类型主要使用孔隙度、渗透率、毛管压力曲线等静态资料和相渗曲线等动态资料。根据国外关于岩石类型方面的研究文献,划分岩石类型的岩石物理方法包括Winland R35方法、Rock Quality Index(RQI)、Flow Zone Indicator(FZI)、Discrete Rock Type、 Leverett J函数和初始含水饱和度法等[7,8,9,10,11]。目前碳酸盐岩油藏最常用的两种方法为Winland R35方法和RQI/FZI方法。本文采用Winland R35方法划分岩石类型。

2 Winland R35方法划分岩石类型

2.1 Winland R35方法

油藏的质量可以通过流动单元来描述,流动单元主要通过油藏的存储和流动能力控制。流动单元定义了具有相似并且可预测的流动特征的区间,可以通过Winland R35方法来进行识别。

Winland R35方法描述了地层岩石孔喉尺寸与孔隙度和渗透率的关系,该方法不考虑地层中岩石的沉积过程,直接通过岩石孔喉结构划分岩石类型,反映了不同岩石类型地层在目前状态下的渗流能力。Winland R35方法为压汞实验过程中进汞饱和度为35%时对应的孔喉半径与孔隙度和渗透率的经验关系式,即:

lg(R35)=0.732+0.588lgk-0.864lgφ。

式中:R35为压汞实验过程中进汞饱和度为35%时对应的孔喉半径,μm;k为渗透率,mD;φ为孔隙度,%。

同一岩石类型的岩心具有相似的R35值,利用这一性质可以定义岩石物理单元,如图1可划分为5类。

(1)Megaport,岩石物理单元内R35的值大于10μm;

(2)Macroport,岩石物理单元内R35的值在2μm和10μm之间;

(3)Mesoport,岩石物理单元内R35的值在0.5μm和2μm之间;

(4)Microport,岩石物理单元内R35的值在0.1μm和0.5μm之间;

(5)Nanoport,岩石物理单元内R35的值小于0.1μm。

2.2 岩石类型划分

通过实验室测量各块岩心样品孔隙度和渗透率,采用R35方法先对国外某碳酸盐岩油藏8口井1 498块岩心样品进行了分析,结果如图2所示。可以看出绝大多数岩心样品孔喉分布在0.1 μm～10 μm之间。少量岩心样品孔喉半径大于10 μm,经观察此类岩心大多数含有微裂缝,因此在岩石分类过程中不再考虑。根据Winland R35方法,按孔喉半径大小划分了三种岩石类型。图3为每个岩石类型孔渗数据拟合情况,表1现实了每种岩石类型的拟合结果,可以看出拟合误差相对较小。

用拟合的孔渗关系式计算了Well-A井各块岩心的渗透率,并与实验室实际测量渗透率进行了对比,绘制了交叉图版,如图4所示,可以看出数据点沿斜率为1的直线分布,预测的渗透率与实测测量的渗透率符合率较高。

3 岩石类型毛管压力和相渗曲线特征

利用Well-A井毛管压力曲线数据,判断Winland R35方法在该油藏的适用性。图5为10块岩心压汞实验测量的R35数据与经验公式计算的R35数据对比,可以看出,二者之间差别较小,最大误差不超过20%,因此使用Winland R35方法划分该油藏岩石类型是适用的。

根据对Well-A井岩石分类结果,岩心79H、88H和137H的R35值均在0.5 μm～2 μm之间,为同一种岩石类型,对3块岩心的相渗曲线和毛管压力曲线进行统计,如图6和图7所示,可以看出它们具有相似的相渗曲线和毛管压力曲线特征。

4 岩石类型应用

单井岩类型建立后,根据图7所示的流程,把岩石类型作为井点属性建立三维空间岩石类型,基于岩石类型模型进一步过建立三维地质模型,应用每种岩石类型的孔隙度和渗透率关系确定渗透率值,最终实现三维空间渗透率分布[12,13]。把地质模型转换为数值模拟模型后,每个岩石类型作为一个流动单元,分别赋予不同的相渗和毛管压力曲线,表征不同岩石类型的渗流特征,因此可以更精确地描述地层的流动。

5 结论

(1)采用Winland R35方法研究了国外某碳酸盐岩油藏岩石类型,根据孔隙度、渗透率和毛管压力数据实验结果,利用Winland R35经验关系式把该油藏划分为3种岩石类型;

(2)由于每种岩石类型具有相似的孔喉结构,因此每种岩石类型具有相似的毛管压力曲线和相渗曲线特征;岩石类型可作为一种属性建立三维地质模型,并基于岩石类型划分流动单元,更精确地描述地层渗流特征。

油藏工程方法论文篇6

1 考虑介质变形油井产能方程

1.1 平面径向渗流油井产能方程

综合考虑启动压力梯度、介质变形、幂律特征的广义宾汉流体运动方程为[1,2]

式 (1) 中

ν为渗流速度, m/s;λ为启动压力梯度, MPa/m;n为幂律指数, 无因次;μb为幂律流体视黏度, m Pa·s;C为稠度系数, m Pa·sn;p为压力, MPa;K为渗透率, 10-3μm2;φ为孔隙度, %;α为介质变形系数, MPa-1;pi为原始地层压力, MPa。

考虑储集层介质中渗流率和孔隙度变化为

式 (4) 中, Ki为初始渗透率, 10-3μm2;φi为初始孔隙度, %。

将式 (2) 、式 (3) 、式 (4) 代入式 (1) , 可得

稳态渗流时, 平面径向渗流方程为

式 (6) 中, Q为油井产量, m3/d;A为渗流面积, m2;h为油层厚度, m;r为距井筒距离, m;re为排泄半径, m;rw为井底半径, m。

由于

结合式 (7) , 式 (6) 可化为

令

将式 (9) 、式 (10) 代入式 (8) 得

式 (11) 的近似解为[1,2]

当r等于rw时, p等于pw, 将参数M及H代入式 (12) , 可得平面径向产能方程

式 (13) 中, pw为井底压力, MPa。

1.2 半球形渗流油井产能方程

稳定渗流时, 半球形油井渗流速度表达式为[16]

将式 (14) 代入式 (5) , 可得

令

将式 (7) 、式 (16) 、式 (17) 代入式 (15)

式 (18) 的近似解为[1,2]

根据式 (16) 、式 (17) 、式 (19) , 可得半球形渗流区域压力分布

当r等于rw时, p等于pw, 得半球形渗流油井产能方程

2 底水突破时间预测

2.1 单井产能特征

如图1所示, 生产井部分钻开油层, 射孔段区域为平面径向渗流, 射孔段以下区域为平面径向渗流和半球面向心渗流的组合。模型假设: (1) 储集层水平、等厚、均质且各向同性; (2) 水驱油过程为活塞式驱替; (3) 忽略重力及毛管力的影响; (4) 油水界面内外压力梯度相等[8,11]。

油井产能Q为射孔段区域产能Q1和射孔段以下区域产能Q2之和。根据式 (13) 射孔段对应的平面径向流的产量为

在射孔段以下区域, 半球形向心流的渗流半径范围[7,11]为1.5 (h-hp) 。该区域流动可看成是由相连的两部分构成:从油藏边界到1.5 (h-hp) 处的平面径向渗流, 从1.5 (h-hp) 到井底的半球面向心流。根据物质守恒原理, 两段的产量相等均为Q2。设Pr为1.5 (h-hp) 处 (半球形流外边界) 压力值, 根据式 (13) 射孔段以下区域水平径向流段流量表达式为

根据式 (21) 射孔段以下区域半球面向心流段流量表达式为

联立式 (23) 、式 (24) 求得Pr为

式 (25) 右端参数均为已知, 设Pr等于常数C1, 根据式 (24) 可得

式 (26) 中:hp为油井射孔段长度, m;ha为水锥顶点a到生产油井井底的距离, m;pr为半球形流外边界处的压力, MPa;Q1为射孔段区域渗流量, m3/d;Q2为射孔段以下区域渗流量, m3/d。

由式 (22) 、式 (26) 联立得Q1/Q2为

该式右端参数均为已知, 可设Q1/Q2等于常数C2, 则Q2等于Q/ (1+C2) 。

2.2 见水时间预测

考虑储集层介质变形、油相启动压力梯度、原油幂律特性的影响, 油、水两相的运动方程分别为

式中, vo为油相渗流速度, m/s;vw为水相渗流速度, m/s;Ko为油相初始渗透率, 10-3μm2;po为r处油相的压力, MPa;pw为r处水相的压力, MPa;Kw为水相初始渗透率, 10-3μm2;μo为油相黏度, m Pa·s;μw为水相黏度, m Pa·s。

油藏开采过程中, 底水沿井轴方向入侵生产井底的时间最短, 即为生产油井见水时间[11]。根据假设条件, 由于水锥处油水界面内外压力梯度相等, 且忽略重力及毛管力的影响, 则水锥顶点a处有

根据式 (28) 、式 (29) 、式 (30) 、式 (31) 可得水锥顶点a处水相渗流速度为

根据半球面向心渗流特点, 结合式 (4) 、式 (20) 、式 (27) , 可得水锥顶点a处的油相渗流速度及半球形渗流区域压力分布

在时间dt内, a处水质点向井底移动的距离为dr, 则

将式 (35) 化为

油井投产以前, 油水界面近似为水平界面, 即t等于0时, ha等于h-hp。对式 (36) 两端积分[11], 得油井见水时间Tbt为

式 (37) 中, Tbt为油井见水时间, d。

将式 (32) 、式 (33) 、式 (34) 代入式 (37) 得

该计算公式较复杂, 难以直接求取解析解, 可通过数值积分法得到数值解。

3 实例分析

某油藏为稠油底水油藏, 油藏厚度为60 m, 储集层渗透率为1 000~2 000 m D, 孔隙度23%~32%, 原油黏度为130~980 m Pa·s, 原油体积系数约为1.098, 地层水黏度约为0.7 m Pa·s, 水体积系数约为0.004 51, 射孔深度为19.8 m, 原油启动压力梯度取0.001 2 MPa/m, 介质变形系数取0.035MPa-1, 幂律指数取0.965, 该井于1997年11月投产, 1998年3月见水, 无水生产时间达到113 d, 见水前油井平均日产量为28 m3/d。利用SobocinskiCornelius方法计算突破时间为127 d;采用本文计算方法求得突破时间为119 d, 与误差为5.31%, 预测效果良好。

利用预测公式分别就幂律指数、介质变形、启动压力梯度及产量对底水突破时间的影响进行分析。从计算结果可看出: (1) 定产条件下, 随着介质变形系数的增加, 井底压力越低, 则底水与井底间压力差越大, 更容易发生底水锥进;随着产量的增加, 油井见水时间越早。 (2) 随着启动压力梯度的增加, 油井见水时间越早;随着幂律指数的增加, 油井生产效果越好, 底水锥进得到减缓。

4 结论

(1) 考虑到变形介质稠油油藏的特殊渗流特征, 将介质变形系数、幂律指数、启动压力梯度因素引入到油藏的底水突破时间预测中, 推导出一种考虑多因素影响的稠油油井底水突破时间预测数学模型。

(2) 随着启动压力梯度的增加, 井底压力越低, 底水与井底间压力差越大, 底水突破时间越早;幂律指数的大小也影响底水的锥进, 幂律指数越大, 底水突破时间越长。

油藏工程方法论文篇7

1 评价指标

1.1 误差判据

假设实际观测的油藏参数为x, 模拟计算出的油藏参数为x*, 文献6提出的误差判据xe为:

本文采用的误差判据为:

1.2 单井及区块综合、平均、瞬时误差判据

单井和区块指标都是时间的函数, 不同的单井都使用公式3进行评价, 区块评价使用公式4。

区块综合误差判据表达式为:

单井综合误差判据表达式为

单井平均误差判据表达式为

单井瞬时误差判据表达式为

2 评价方法对比与分析

2.1 原评价方法的多解性分析

以文献6提供的区块含水率拟合数据为例, 如果增加一组拟合数据 (见表1) , 并使用文献中的评价方法。可以看到判别值一样, 根本无法评价出两次拟合结果哪一个更好。实际上从图1可以定性的看到两次拟合结果有比较大的差别。如果使用新评价方法, 两次评价结果分别为0.493和0.601。可以明显的区分出两次拟合的优劣, 即0.493<0.601, 第一组拟合结果的综合误差小于第二组, 第一组拟合质量较好。

2.2 原评价方法指标钝化现象分析

将两种方法对两组拟合数据的误差判据值作图 (见图2) , 可以看到原方法两组拟合数据的误差判据值分布差别很小, 这也是该方法存在多解性的主要原因。对比图1可以发现1992年和1994年实际值与两次拟合值均相差较大, 但在图2中这种形态差异性被掩盖了, 同样两组拟合值之间的差异也被掩盖了。采用新方法的误差判据值的分布突出表现了拟合值与实际值之间的形态差异性, 特别在1987、1992、1994年实际值与拟合值差异较大点处形态差异性表现的很充分, 而且第二组拟合值相对于第一组拟合值在上述三点处振荡幅度较大, 反映出其值与实际值差异大于第一组值, 因此可以直观定量的得出第一组拟合值拟合质量较好的评价结论。

3 结论

1) 原评价方法存在多解性和指标钝化现象, 文献6中所得的结论 (2) 与 (3) 并不成立;

2) 本文虽然是以区块含水率为评价对象, 但单井综合、平均及瞬时评价指标同样具有有效性。文献6在定量评价单井拟合质量时同样存在结论1中的问题;

3) 新评价方法也适用于不同区块或不同软件的拟合效果对比研究。

符号注释

-第w井在t时刻油藏参数的实测值

-第w井在t时刻油藏参数的计算值

-w井在t时刻油藏参数计算值的误差判据

xa (t) -区块在t时刻油藏参数的实测值

-区块在t时刻油藏参数的计算值

xae (t) -区块在t时刻油藏参数计算值的误差判据

n-模拟的总时间步数