异常渗流油藏油水两相渗流特征研究

异常渗流油藏往往因为或是流体性质异常、或是多孔介质异常、或是流动状况发生变化．从而造成流体渗流不符合达西渗流规律。通过室内试验．确立了异常渗流油藏油水两相渗流特征的研究方法,测试了其油水两相相对渗透率曲线,并由无因次采液(油)指数的变化规律和计算预测曲线研究了异常渗流油藏的油水两相渗流特征。     

油藏综合相渗曲线拟合方法

多孔介质中存在多相流体时,其相对渗透率会受到润湿性、岩石结构、流体饱和顺序等因素影响。岩心室内试验得到的单个样品相对渗透率变化规律仅表征了某种孔隙结构下的渗流规律,而储层孔隙结构的非均质性对渗流的影响很难用一块岩样试验结果表达清楚。表征油藏中多个含油小层、以及同一小层不同沉积相带孔隙结构储层油水渗流规律需要综合各样品的试验结果,不同样品在综合过程中所占比重也需要合理分配。利用室内相渗试验、岩心化验分析结果,提出油藏综合相渗曲线渗透率拟合目标值等于油藏的平均渗透率,样品在综合曲线中的权重系数根据孔隙结构分布规律或渗透率分布规律确定,并给出了拟合油藏综合相渗曲线具体方法及步骤。     

低渗透油藏地层压力保持水平对油水渗流特征的影响

油水渗流规律的研究是低渗透油藏水驱开发的关键。相对渗透率曲线能直观反映油水渗流特征,其影响因素研究主要涉及岩石固有性质(润湿性、孔隙结构)、流动介质(油水粘度比)、动力条件(驱替压力梯度及速度)等方面,极少见到地层压力对相对渗透率曲线影响的研究。通过室内流动实验,模拟低渗透油藏地层压力下降过程,建立了不同地层压力保持水平下的相对渗透率曲线,分析了地层压力保持水平对油水渗流特征的影响规律。结果表明,地层压力保持水平下降,孔隙结构非均质性增强,油相相对渗透率下降,水相相对渗透率上升,等渗点左移,油水两相区变窄,残余油饱和度增加,即低渗透油藏渗流规律也存在着应力敏感性特征。分析认为,储层岩石弹性或塑性变形是低渗透油藏油水渗流特征应力敏感性的根本原因,因而提出了储层岩石初始渗透率越低,越应尽早注水保持地层压力开发的低渗透油藏效益开发理念。     

直流电法改变油水两相相对渗流关系的理论研究

根据毛细管双电层理论和孔隙介质电渗流理论,建立了直流电场作用下油水两相流动模型;用稳态法和非稳态法两种方法,在高孔渗和低孔渗两种情况下讨论了直流电场对油水两相相对渗透率的影响。结果表明：利用直流电场处理油层,能较好地改善油水两相相对渗流关系,使油相相对渗透率增加,水相相对渗透率降低;直流电场电位梯度越大,作用效果越好。稳态方法时, 残余油饱和度时的油水两相相对渗透率随电位梯度的改变而改变。     

含气活油高凝油相渗曲线测定及特征

目前,油水相渗曲线测量实验中普遍采用脱气原油作为实验用油,无法模拟实际储层中原油含气,设计实验使用含气高凝油,通过在恒温箱中利用高压活油瓶进行转样来保持原油高温高压条件和原始含气量,利用非稳态法测量得到含气活油高凝油相对渗透率曲线,并对曲线的特征规律及其影响因素进行研究。结果表明:含气活油相渗曲线与脱气原油相比,油相相对渗透率较高,水相相对渗透率较低,残余油饱和度降低,水驱油效率增加,含水上升变慢;随着实验温度降低,油相相对渗透率降低,水相相对渗透率提高,残余油饱和度显著升高,含水上升快,驱油效率降低;储层渗透率在高温条件下对相渗曲线特征影响较小,但在析蜡温度以下时,低渗储层的残余油饱和度与束缚水饱和度都要明显高于高渗储层,水驱油效果较差,该研究实现了对高凝油油藏相渗曲线的精准刻画。     

温度对油砂沥青相渗规律影响研究

针对目前油砂沥青等超稠油油藏热采过程中相渗规律研究较少的现状,通过非稳态热水驱实验,利用ＪＢＮ 方法计算油水相对渗透率,探究温度对油砂沥青相渗规律的影响。研究表明：对于含油砂沥青储层而言,油相相对渗透率较大,水相相对渗透率很小,油水相对渗流能力极不平衡;随温度升高,束缚水饱和度增大,残余油饱和度减小,油水相对渗透率都增大,两相共渗区间扩大;超高的原油黏度和胶质沥青质含量是造成油砂沥青相渗规律有别于稀油的主要原因;高黏油相对水相的阻碍作用使水相相对渗透率远小于油相相对渗透率;温度升高,原油黏度减小,胶质沥青质解吸,进而影响油水分布、润湿性及水相黏性指进程度,引起渗流规律的变化。     

非稳态法测定稠油油藏相对渗透率实验研究

为了更好地了解稠油油藏的开发特点,针对实际油藏地质特点和流体性质特征,通过室内实验,用水驱油非稳态法测定稠油油藏油水相对渗透率曲线。在数据处理过程中,用JBN经验公式法进行计算,采用对数对其进行拟合与回归计算,做出油水相对渗透率曲线,进而得出实验结果。结果表明,两相渗流区比较大,残余油饱和度比较高,水相渗透率相对比较低,等渗点饱和度大于50%。通过油水相对渗透率曲线可判断此油藏的润湿性,此稠油油藏为弱亲水油藏。在水驱油过程中,见水时间较早,见水时压差为0.72,突破时所对应的采收率还不到30%,最终采收采收率较低。此研究能为提高采收率技术决策提供一定的理论依据,在以后相关润湿性的研究中可以通过相渗曲线来进行判断。     

特低渗透储层油水两相非达西渗流特征

以榆树林地区特低渗透岩样油水两相渗流实验为实例,对特低渗透岩样在不同含水饱和度下的拟启动压力进行了研究,通过对实验数据进行的理论分析,得到了描述油水两相非达西渗流的经验关系式.对稳态法测定的特低渗透岩样油水两相相对渗透率曲线进行研究的结果是:当空气渗透率小于2×10-3μm2时,油水的相对渗透率就依赖于油水渗流速度,对油相影响较大,流速越低,油相相对渗透率也越低,油水两相同时渗流时的拟启动压力比单相时要大很多.     

温度对稠油油藏油水相对渗透率影响规律的实验研究

为研究温度对稠油油藏油水相对渗透率的影响规律,选用委内瑞拉某区块稠油,配制实际油藏条件下的含气原油,基于一维岩心流动模拟实验,在考虑油藏条件下,采用非稳态法测定不同温度下的油水相对渗透率曲线。研究结果表明,稠油油相相对渗透率较大,水相相对渗透率极小,油水两相渗流能力极不平衡;随着温度的升高,束缚水饱和度呈线性增加,残余油饱和度呈非线性减小,等渗点对应的含水饱和度呈幂指数增加,相对渗透率曲线整体右移,两相共渗区域扩大,油水两相相对渗透率均增大,水相上升幅度小于油相。     

蒸汽驱对储层润湿性的影响

储层润湿性决定着注入流体在储层中渗流的难易程度,对原油的驱油效率、采出程度起着决定性作用。为了明确蒸汽驱过程中储层润湿性的变化,通过室内实验非稳态法水驱油、蒸汽驱油测定油藏相对渗透率曲线的变化,研究了疏松砂岩油藏蒸汽驱对储层润湿性改变的影响。实验结果表明,由水驱到蒸汽驱,油相相对渗透率增加,残余油饱和度下降,残余油饱和度对应的水相相对渗透率增加,等渗点右移;综合相对渗透率曲线特征表明,蒸汽驱使得储层润湿性向亲水方向发展。通过非稳态法研究相对渗透率曲线,由相对渗透率曲线特征点的变化来判断储层润湿性的改变简单易行,蒸汽驱对储层润湿性的改善非常有利。     

低渗透油藏毛细管压力动态效应

通过实验测定和数值模拟研究,分析低渗透油藏油水两相渗流毛细管压力动态效应,以明确其对水驱油特征的影响规律。建立了动态毛细管压力测量实验装置,对动态毛细管压力和含水饱和度变化率之间的关系进行了测定,并求得低渗透岩心的毛细管动态系数。基于测定结果建立了一维水驱油渗流数学模型,并用其研究了注水过程中动态毛细管压力对低渗透油藏水驱油渗流规律的影响。结果表明,低渗透油藏毛细管压力的动态效应非常显著,不能忽略;动态毛细管压力和湿相饱和度变化率之间近似为线性关系,且不同渗透率岩心的毛细管动态系数大小不尽相同,岩心渗透率越低,毛细管动态系数值越大,毛细管动态效应越明显,启动压力梯度越大。认为毛细管压力动态效应是造成低渗透油藏油水两相流动符合非达西渗流规律的原因之一,会对水驱油前缘的推进速度、沿程压力分布、见水时间、产油量、采出程度等开发指标产生影响。     

砂岩储层油水相对渗透率曲线表征模型及其在数值模拟中的应用

以胜利油田孤岛油田新近系馆陶组砂岩储层为例,在岩心油水相渗测试实验及地质认识的基础上,建立了油水相对渗透率曲线表征模型,并通过数值模拟建立了砂岩油藏开采动态模型,探讨了不同韵律性、不同开发方式下相渗模型的适用条件及对开发结果的影响。研究结果表明:①分别拟合气测渗透率、平均孔喉半径等7个影响相渗曲线的参数和相渗曲线端点以及曲线形态之间的相关性,通过交替条件期望法进行多元回归,以气测渗透率和平均孔喉半径建立了束缚水饱和度计算模型,以渗透率变异系数和特征结构参数建立了残余油饱和度计算模型,以气测渗透率建立了束缚水下油相相对渗透率计算模型,以渗透率变异系数和特征结构参数建立了残余油下水相相对渗透率计算模型,4个端点表征模型的绝对误差都小于0.1;以霍纳普相渗曲线形态指数经验公式为基础,利用均质系数建立了油相相渗曲线形态表征模型,利用渗透率变异系数和孔喉比建立了水相相渗曲线形态表征模型,2个形态表征模型的绝对误差小于1.7,模型可靠。②在砂岩储层衰竭式开发模拟中,生产动态主要受油相相渗的影响,利用油水相渗曲线模型推导出的相渗曲线再进行归一化处理,在一定程度上能够消除储层非均质性带来的影响;在注水开发模拟中,储层的非均质性会加剧水相相渗对生产动态的影响,模拟时采用对产油量贡献最大的储层的相渗曲线更能接近实际生产动态。     

红河油田长9特低渗油藏局部高孔渗优质储层特征

通过分析红河油田延长组长9段储层的岩石薄片、孔喉测试、油水相渗、启动压力梯度测试等岩心实验以及录井、测井等资料,研究了高孔渗储层特征。结果表明,高孔渗储层岩屑含量略高,云母及黏土含量低,压汞分析的孔喉结构明显优于低孔渗段,相渗曲线等渗点相对渗透率值明显高于低孔渗储层,相同含水饱和度条件下油相渗透率均较高,产水率则低10%以上;微观喉道半径大于1.2μm,启动压力梯度小于0.06 MPa/m。高孔渗储层主要成因是成岩中后期发生了较大规模的溶蚀作用,改善了长9段局部储集空间和渗流通道;高孔渗储层分布在长912储层的中下部,含油性明显要好于低孔渗段。     

表面活性剂对超低渗透油藏渗流特征的影响

针对超低渗透岩心,通过宏观驱替实验研究不同界面张力的表面活性剂对单相启动压力、油水两相启动压力、相对渗透率曲线、降压效果及提高采收率效果的影响,分析表面活性剂对超低渗透油藏渗流规律的影响。研究结果表明,随驱替液界面张力的降低,单相启动压力明显降低。油水两相启动压力实验中,在油水两相相同流速比下,随界面张力的降低,油水两相启动压力梯度逐渐降低,含水饱和度逐渐增大。从束缚水饱和度到残余油饱和度,随含水饱和度的增加,油水两相启动压力梯度先缓慢下降,后迅速下降。相渗曲线实验中,随表面活性剂质量分数的增加,油水两相渗流区增大,油相相对渗透率增大,残余油下水相相对渗透率增加,残余油饱和度降低,油气采收率升高,水相(端点以内)渗透率基本没有变化。表面活性剂段塞驱替实验中,岩心一次水驱后,注入表面活性剂可明显降低超低渗透岩心的注入压力、提高岩心采收率,且油水界面张力越低,降压效果越好,提高采收率幅度越大。     

低渗透砂岩油藏油水相对渗透率曲线特征

摘要方法综合分析我国十余个低渗透油藏的毛管压力曲线和相对渗透率曲线,Ｊ（Ｓｗ）函数及Ｗｙｌｉｅ和Ｇａｒｄｎｅｒ公式,求出不同渗透率油藏的理论相对渗透率曲线。目的总结低渗透砂岩油藏油水相对渗透率曲线特征,为其开发提供理论依据。结果低渗透油藏中孔隙度、束缚水饱和度、残余油饱和度及共渗点与储层渗透率有一定的关系,即随着渗透率的增大,孔隙度、束缚水饱和度增大,残余油饱和度减小,油水两相共渗区的范围变窄。结论低渗透砂岩油藏的油水相对渗透率曲线具有一定的特征,即随着含水饱和度的增加,油相相对渗透率急剧下降,水相相对渗透率变化不大。利用本文所采用的方法可为理论模型模拟计算（动态预测和储量计算）提供输入数据     

超前注水流入动态模型在低渗透油藏开发中的应用

在超前注水低渗透油藏生产过程中,原油、注入水及脱出的溶解气在地层中会形成三相流动。为准确表征其渗流特征,将流体在地层中的渗流区域划分为油水两相渗流区和油气水三相渗流区,通过引入三相拟压力函数,考虑非达西效应(启动压力梯度、应力敏感)及油气互溶影响,建立具有拐点的三相流产能方程。研究结果表明,通过自动拟合的方法对非达西渗流参数进行拟合后,该三相流产能模型的计算结果与实测数据一致。4口井实例计算显示:当油井控制在拐点压力下生产时,可提升约195.0%的产量;在高流压阶段各因素对油井产量影响较大,其中含水率影响最为明显。研究成果对超前注水低渗透油藏合理井底流压界限的确定具有实际的指导意义。     

凝析气藏气液两相渗流的高速流动效应研究

为了研究高速流动效应对凝析气藏渗流特征的影响，在凝析气藏不稳定渗流数学模型中引入非达西效应和毛细管数效应对相对渗透率的修正模型，并进行数值求解。研究表明，在较低的凝析油饱和度时，毛细管数效应起主要作用，对凝析油产生速度剥离效应，提高气相相对渗透率，而在较高的凝析油饱和度时，非达西效应对气相相对渗透率的负作用更加明显；油相相对渗透率对非达西效应不敏感，但随毛细管数增加而增加。考虑高速流动效应的储层径向上凝析油饱和度明显低于不考虑高速流动效应的情况，随日产气量的增加，近井带的毛细管数效应逐渐增强，远离近井带，非达西效应逐渐超过毛细管数效应，使得最大反凝析液饱和度区不断沿径向向外推进。     

火山岩气藏气水两相渗流特征分析

火山岩气藏的有效开发较为困难。针对该类气藏的储层特点,文中通过岩心实验研究火山岩的气水两相渗流特征,为气藏有效开发提供依据。室内实验结果表明：受岩心自身孔隙结构特征影响,水,气相渗曲线呈吸吮态,且岩心渗透率对相渗曲线的特征点影响较大,渗透率越大,残余气饱和度越高;对同一岩心而言,气-水相渗曲线的形状及特征点数值与实验温度和压力有关,温度、压力越高,气水两相渗流区越宽,岩心的束缚水饱和度越低,越有利于气水两相渗流。由此得出,在气藏开发过程中,应合理控制生产压差,避免气井过早出现水侵;一旦因水侵造成水锁,可通过提高气藏温度或压力,实现封闭气解封。