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1、低滲油藏滲流機理研究孤東采油廠新灘試采礦王林明摘要：根據(jù)低滲透油田和中高滲透油田的不同，本文對低滲透油田的啟動壓力和滲流規(guī)律進行了研究，提出了一種建立低滲透油田兩相啟動壓力曲線的方法，并對兩相啟動壓力，水驅(qū)油和氣驅(qū)油特征的影響，油水兩相滲流規(guī)律進行了分析與研究；提出了低滲透非達西滲流相對滲透率計算方法，并進行了非穩(wěn)態(tài)流動實驗，計算了相對滲透率曲線，分析了其特征，討論了非達西滲流對相對滲透率特征的影響。結(jié)果表明：油水、油氣各相的啟動壓力梯度與驅(qū)替相的飽和度間均呈指數(shù)變化規(guī)律，氣驅(qū)、水驅(qū)后期指數(shù)變化規(guī)律遭到破壞；在低滲油層中，油井見水后，產(chǎn)油量會迅速下降，水驅(qū)低滲油藏采收率較低；考慮非達
2、西流后，計算的油相相對滲透率增大，水相相對滲透率減小，等滲點右移；在相同的含水飽和度下，非達西流使產(chǎn)水率增大，并得到了非達西滲流油水兩相滲流數(shù)學(xué)模型，相對滲透率的計算公式，并進行了非穩(wěn)態(tài)試驗，對低滲油田的開發(fā)有指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：啟動壓力；壓力梯度；滲透率；驅(qū)替1引言同中高滲透率油層相比，低滲透油層具有以下幾個特點：①低滲透油層一般連續(xù)性差、采收率與井網(wǎng)密度關(guān)系特別密切；②低滲透油層存在“啟動生產(chǎn)壓差現(xiàn)象”，滲流阻力和壓力消耗特別大；③低滲透油層見水后，采液和采油指數(shù)急劇下降，對油田穩(wěn)產(chǎn)造成急劇影響；④低滲透油田一般裂縫都較發(fā)育，注入水沿裂縫竄進十分嚴(yán)重。為了更好地開發(fā)利用低滲透率油藏
3、，本文將從啟動壓力與滲流規(guī)律著手，對影響低滲透砂巖油藏開發(fā)的一些重要問題進行分析研究。2低滲透砂巖油藏啟動壓力研究2.1低滲砂巖油藏啟動壓力梯度研究2.1.1測定方法及原理室內(nèi)實驗測定低滲透砂巖單相滲流啟動壓力梯度大都是測定不同驅(qū)替壓差流體通過低滲透砂巖巖心的滲流速度，求得流量與壓力梯度的關(guān)系，描述流體在巖心中的滲流過程再用數(shù)學(xué)的方法獲得壓力梯度，又稱作“壓差－流量法”。在測定最小啟動壓力梯度值時，采用“毛細(xì)管平衡法”與“壓差－流量法”相結(jié)合的方法，“毛細(xì)管平衡法”應(yīng)用的是連通器原理。圖2-1毛細(xì)管平衡法原理示意圖圖2-2典型非達西滲流曲線示意圖測定時毛細(xì)管和巖心中充滿實驗流體，使進
4、口端液面高于出口端。重力作用使進口端流體通過巖心流向出口端，進口端液面下降，出口端液面上升，如果是一個普通的連通器兩端液面會持平。由于低滲透巖心啟動壓力的存在，兩端液面經(jīng)過充分平衡后，最終會保持一個高度差，該高度差就是該樣品的最小啟動壓力值。夾持器兩端采用毛細(xì)管，一是能精確靈敏的反映液面變化，二是減少滲流總量縮短測定周期。該方法不僅證明了低滲透巖心啟動壓力梯度的存在而且可以直接測定出最小啟動壓力梯度值。見圖2-2中的a點，用“毛細(xì)管平衡法”獲得，實線def為“壓差－流量法”獲得。2.1.2實驗方法的特點如何通過實驗的方法準(zhǔn)確、完整的描述低速非達西滲流規(guī)律，成為啟動壓力梯度研究的關(guān)鍵，
5、由于流體在巖心中的低速非線性滲流段的滲流速度和驅(qū)替壓差非常小，即使使用先進的進口設(shè)備也無法實現(xiàn)流量和壓差的準(zhǔn)確采集，圖2-2中a-d-e段可能占整個滲流段一半的數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確采集到，在缺少數(shù)據(jù)點的情況下很難用數(shù)學(xué)的方法描述流體滲流的非線性特征。但本實驗方法能準(zhǔn)確完整的測定出整個非線性滲流段，“毛細(xì)管平衡法”對硬件要求不高且操作簡便，且測定周期短，可以安裝多套測定裝置同時測定多個巖樣。2.2一種兩相啟動壓力曲線的建立方法為探討兩相流體滲流時的啟動壓力變化規(guī)律，對天然巖心進行水驅(qū)油和氣驅(qū)油實驗，計算出各自的相對滲透率，然后按單相啟動壓力梯度公式推算出相對啟動壓力梯度，繪制油水、油氣相滲曲線
6、。研究結(jié)果表明，在兩相啟動壓力曲線上，各相的啟動壓力梯度與驅(qū)替相的飽和度之間均呈指數(shù)變化規(guī)律；氣驅(qū)、水驅(qū)后期指數(shù)變化規(guī)律遭到破壞，是驅(qū)替后期驅(qū)油效率急劇變小的主要原因。2.2.1驅(qū)替試驗方法實際油氣藏的開發(fā)過程中，一般是兩相(油水、油氣、氣水)或三相(油、氣、水)同時流動，在滲流過程中，各相間會發(fā)生相互干擾和影響。描述相間的相互影響程度一般用相對滲透率的概念。測定相對滲透率有3種方法：非穩(wěn)態(tài)驅(qū)替、穩(wěn)態(tài)法和離心法，用非穩(wěn)態(tài)驅(qū)替法測定油水(氣)相對滲透率仍是最普遍的，在國內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用，本文也采用非穩(wěn)態(tài)驅(qū)替法測定油水(氣)相對滲透率“文獻報道，在常溫常壓條件下，用洗凈巖心和精制油所測
7、得的相對滲透率結(jié)果與地層條件下使用地層流體測的結(jié)果相差很大”，因此，現(xiàn)在采用以下實驗條件和步驟進行有關(guān)實驗。實驗流體：現(xiàn)場脫水原油；飽和及驅(qū)替均用礦化度為300g/L的NaCl溶液，避免產(chǎn)生水敏。實驗溫度：70℃。實驗步驟：將巖心抽空，飽和礦化度為300g/L的NaCl鹽水，計量飽和水量，計算孔隙體積；建立束縛水，用原油驅(qū)替含水巖心，當(dāng)不再出水時，計量驅(qū)出的水量，計算束縛水飽和度和油相滲透率；水(氣)驅(qū)油，用礦化度為300g/L的NaCl鹽水(氮氣)驅(qū)替含
