2.井底流动压力的油田运用
3.油气层的压力与温度怎么样？
从一口采油井的流压可以看出什么
流压指的是油井正常生产时所测得油层中部的压力，对自喷井来说它代表井口剩余压力与井筒内液柱重量对井底产生的回压之和。流压主要反映油井的动态生产情况，流压较大，说明供液充足，流压下降，说明供液不足。
井底流动压力的油田运用
对某一油层来说，在一定的开采阶段，油层压力相对稳定于某一数值，如改变井底压力就可改变产量的大小，井底压力变大，则产出量就要减少。 油从油层流入井底的过程中井底压力是阻力，而对油气在垂直管上升过程来说，井底压力则是把油气举出地面的动力。把油气推举到井口后剩余的压力称为井口油管压力（简称油压），井口油管压力对油气在井内垂直管流来说是一个阻力，而对嘴流来说又是动力。可见以上流动过程是相互联系的同一个动力系统。其中井底压力及井口油管压力的变化是油井分析管理工作中的重要依据。油气层的压力与温度怎么样？
压力和温度是影响油气藏的两种主要因素，并且都是可以利用的潜在能量。随着这两个因素的变化，岩层体积会发生变化，尤其重要的是岩层中所含流体的体积也发生变化。不同地区流体的压力和温度之间的差别，取决于它们的压力梯度和地温梯度。而压力梯度和地温梯度与油气在岩层中的生成、运移和聚集关系极大。它可以使油气聚集而形成油气藏，也可以使油气运移至地面而散失，还可以使油气从储集层中流入井内。油气开采的大部分工作都与压力、体积和温度有关。因此，对于油气田勘探和开采来说，研究压力和温度不仅具有理论意义，而且具有重要的实际意义。一、油气层压力1.相关概念地层压力是由多种因素形成的。主要有两个来源：一是上覆岩石重力所产生的岩石压力，称为地静压力；二是地层孔隙空间内地层水的重力所产生的水柱压力，称为静水压力或流体压力。
在地层封闭的条件下，地静压力是由组成岩石的颗粒和岩石孔隙中的流体共同承担的。也就是说，地静压力与岩石颗粒和孔隙中流体所承受的压力是相对平衡的。若地层与地表连通，那么地层孔隙及其中的流体就是“敞开”的了。这样，上覆岩层压力即地静压力只由岩石颗粒质点来承担；孔隙流体压力即静水压力由岩层连通孔隙中的流体承担，与地静压力无关。连通孔隙中充满水的地层，可以近似看作是一套地下“连通器”。在油气田勘探和开采过程中，我们把油层中流体所承受的所有压力，统称为油层压力。在一般情况下，油层压力与地静压力关系不大。
为了全面阐述油气层的压力，首先介绍几个与压力有关的基本概念。
1)地层压力储集层孔隙中的各种流体总是处于一定的压力之下。作用于地层所含流体的压力称为地层压力或孔隙流体压力。如果该流体为油或天然气，则分别称为油层压力和气层压力。
2)静水压力当储集层内所含流体以水为主时，随深度增加而增加的水柱静止重力所产生的压力，称为静水压力。静水压力是通过单位面积上的重力或铅垂高度来度量的，其计算公式为：
式中 pH——静水压力，MPa；H——测压点的水柱高度(水压头)，m；ρ——水的密度，g/cm3；g——重力加速度，m/s2。
3)压力系数压力系数定义为实测地层压力与同一深度的静水压力之比。压力系数是衡量地层压力是否正常的一个指标。在一般地质条件下，地层压力与静水压力相当。压力系数在0.8～1.2范围属于正常压力。压力系数大于1.2称为异常高压；压力系数小于0.8则称为异常低压,它们是在特殊的地质条件下形成的。
4)压力梯度压力梯度是指地层压力随深度的增加率。静水压力梯度指同一井内单位深度(m或m)静止压力的变化值；流压梯度是指油井在开井生产时，单位深度(m或m)流动压力的变化值。
2.原始油层压力油气田投入开发之前，所有油层都是处于均衡受压状态的。这时油层内流体所承受的压力称为原始油层压力。
由于原始油层压力主要来自于流体压力，故其分布仍然遵循连通器原理。其大小随埋藏深度(或海拔高度)而改变，即随深度增加而增加。就同一流体来说，埋藏深度相等，原始油层压力也相等。现以背斜油气藏为例，说明其原始油层压力的分布状况。
图2-所示为一个具有原生气顶的背斜油气藏。油层的渗透性很好并与地表连通，又有地表水补给，即油气藏有供水区而无泄水区。勘探初期，在油气藏上钻了4口探井。1号井钻在油藏的含水部分，井底海拔标高为-m，井内液柱高m。设地层水的密度为1.0 g/cm3，根据静水压力公式(2-)，可计算出1号井井底处的原始油层压力：
ps1=0.×1×9.8×=5.(MPa)
图2- 原始油层压力分布图
油水界面的海拔标高为-m，其原始油层压力等于1号井井底处的原始油层压力，加上m水柱高度的静水柱压力，即：
pow=ps1+0.ρwghw=5.+0.×1×9.8×(-)=7.(MPa)2号井钻在油藏的含油部分，井底(油层中部)海拔标高为-m，原油密度为0. g/cm3，其原始油层压力等于油水界面的压力减去油水界面到该井井底间油柱的压力，即：
ps2=pow-0.ρogho=7.-0.×0.×9.8×(-)=6.(MPa)在2号井内，相当于6.MPa的油柱高度为.2m，低于井口海拔标高(m)。因此，2号油井不能自喷。
4号井也钻在油藏的含油部分，因其井底海拔标高与2号井相同，其原始油层压力也与2号井相等，为6. MPa。但该井的井口海拔标高为m，低于液柱标高(.2m)，故4号油井能够自喷。4号井的井口剩余压力为原始油层压力减去该井的油柱压力，即：
pwh4=6.-0.×0.×9.8×=1.(MPa)3号井钻在油气藏的气顶上。因天然气的密度随温度和压力的变化而变化，故其压力不能从油气界面上的压力直接导出，而必须根据井口最大关井剩余压力来计算。气顶的原始地层压力等于井口剩余压力加上气柱压力。
由于气体密度小，气顶的高度不大时可以用油气界面上的压力近似代表气顶的原始地层压力。油气界面的海拔标高为-m，其原始地层压力等于2号井的原始油层压力减去该井底至油气界面间的油柱压力，即3号井的原始地层压力为：
ps3=6.-0.×0.×9.8×(-)=5.(MPa)由这一算例得出的原始油层压力在背斜构造油气藏上的分布规律是：同一油层，原始压力在构造顶部较小，而向两翼逐渐增大，即原始油层压力随油层埋藏深度的增加而增大。对于无泄水区的同一油气藏来说，钻遇油层的海拔高度相同时，若所含流体也相同，那么各井底的原始油层压力相等。若所含流体不同，其井底原始油层压力则不等。流体密度大的井底压力小；而流体密度小的则井底压力大。
在油气田勘探阶段，常在第一批探井打开油层后，下入井底压力计。关井待油层压力恢复稳定后，所测得的油层中部的压力值即为原始油层压力。
油气田在开发过程中某一时刻的地层压力，叫做目前地层压力或静止压力，简称静压,是关井恢复压力,稳定后所测得的油气层中部的压力。油层静压代表测压时油层的压力，是衡量油层压力水平的标志，因此需要定期监测。
3.折算压力油田投入开发之前，油层压力的大小和分布受构造因素的影响。一般埋藏越深，压力越大。油田投入开发之后，油层压力主要受开采方式(采油速度和采油量等)的影响。为控制开采过程中压力的变化，必须设法消除构造因素的影响。否则，就不容易判断油层压力的变化是由于开采不合理引起的，还是因为埋藏深度不同造成的。因此，必须对油层压力加以换算，以消除构造因素的影响。
另外，由于构造变形或地形起伏的影响，根据地层压力的绝对值往往不能判断出何处是高压区，何处是低压区，即不能判断地下流体的流动方向。为此，提出折算压力的概念。
折算压力就是为了消除构造因素的影响和正确判断地下流体的流动方向，把所测得的油层真实压力折算到某一基准面上的压力。通常选择海平面或油水界面为折算基准面。
以海平面为基准面的折算压力公式为：
式中 pc——折算压力，MPa；pf——油层中部实测压力，MPa；g——重力加速度，m/s2；ρ——地层流体的密度，g/cm3；ho——油层中部海拔，m。
当油层在海平面以上时，ho取正值；在海平面以下时，ho取负值。
以油水接触面为基准面的折算压力公式为：
式中 hwo——油水界面的海拔，m。
利用折算压力可以正确对比各井之间的压力高低。对原始地层压力折算，可以判断各井是否同属一个压力系统。根据同一地层中折算压力的分布情况，还可判断流体是否流动以及流动的方向。如果地层内各点的折算压力相等，其内的流体就不会流动。流体总是从折算压力高的区域流向折算压力低的区域。
二、油气层温度地表的温度主要来自太阳能。因此，它随着昼夜和季节的变化而变化。受太阳能影响的表层称太阳辐射带，一般厚度不大，约m左右。太阳辐射带之下有一常温带，约～m。在常温带之下，温度随深度的增加而有规律的升高(图2-)。
图2- 地温纵向分布示意图
对于油气田勘探和开发来说，主要是研究常温带之下的地温变化及其对油气的影响。
据研究认为，地壳上层km内的热能，可能是来自地核里的热源，包括岩浆侵入和冷却、地热的辐射和对流、放射性元素蜕变、地壳运动时产生的颗粒摩擦热以及渗透层内放热化学反应等等。其中后两种热源是局部的、暂时的，而前几种则是普遍的、永久的。
地下温度是随着埋藏深度的增加而升高的。为了研究地温随深度的变化规律，必须首先了解两个基本概念。
1.地温梯度在地壳的常温带以下，深度每增加m，地温升高的摄氏度数称为地温梯度。常用下列公式表示：
式中 GT——地温梯度，℃/m；T——深度为H处的地层温度，℃；t——大气的年平均温度，℃；H——测温点的深度，m；h——恒温带的深度，m。
地壳上不同地区的地温梯度不同，一般为0.9～5.2℃/m。例如，我国南海的地温梯度高达4.6～6.4℃/m；川南地区较低，为2.4℃/m；天津地区为3.5℃/m。地温梯度的高低，对油气的生成、运移和聚集乃至开采等都有很大的影响。
2.地温级度地温级度是指地温每升高1℃时，所需加深的地层深度。实际上它是地温梯度的倒数，用下式表示：
式中 DT——地温级度，m/℃；其他符号与上式相同。
通常认为温度随深度而有规律的增加。深度大约平均每增加m，地温就升高1℃。与地温梯度一样，不同地区的地温级度也不相同。例如，我国川南气田三叠系地层的地温级度为.5m/℃；老君庙油田第三系的地层为m/℃。地温级度越低，地温梯度就越高，对油气的生成、运移、聚集和开采的影响也就越大。
3.地下温度的影响因素综上所述，不难看出，地温梯度和地温级度在不同地区的变化不同。追究其原因除受地下热源影响之外，还有如下几种因素。
1)岩石热导率不同岩石传热导的能力用热导率表示。岩性不同，热导率也不同。例如，玄武岩、碳酸盐岩、碎屑岩的热导率依次减小。因此，可以认为不同地区岩石热导率的不同，是导致地温梯度不同的原因之一。
2)地下水的循环地下水是一种良好的载热体。在循环过程中，水可以把地层向斜深部的热量带到背斜顶部，这将大大影响该区域地温梯度的变化。
3)局部构造的影响据世界统计资料，地温异常与基岩面隆起或背斜构造有关。例如国外有资料统计了个背斜构造，顶部地温级度平均为.3m/℃，而两翼则为.1m/℃。这说明背斜构造顶部的地温梯度比翼部高。
除上述原因之外，还有其他因素，如火成岩侵入、放射性元素蜕变等等，都会影响地下温度的变化。
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