油水相對滲透率數據歸一化方法研究

楊耀東

摘 要:本文選取了具有代表性的相對滲透率曲線為例,從巖心相滲透數據出發,并在此基礎上對對此進行歸一化為油水相對滲透率曲線,從而歸納出兩類典型的歸一化相對滲透率曲線。

關鍵詞:相對滲透率曲線歸一化飽和度

中圖分類號:TE1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0253-01

描述水驅油特征的基本曲線稱作油水相對滲透率曲線。在水驅油田中,油水相對滲透率所起到而對作用是作為油藏數值模擬工作和油藏工程計算的基本資料。人們對油藏水驅油特征的認識以及各種計算的準確性受到油水相對滲透率曲線準確性的影響,從而計算取油藏有代表性的油水相對滲透率曲線的是非常重要的。

1 相對滲透率曲線歸一化研究

在一個油、水共存彼此均勻介質的具體油藏中,油、水相對滲透率曲線可以表現油、水的滲透特征。作為水驅油理論,應用油藏工程和油藏數值模擬必要的基礎數據,油水相對滲透率曲線是非常重要的。

歸一化處理所選取的具有代表性的油水相對滲透率,可以得到能夠代表油藏或油層的相對滲透曲線,對所得到的曲線進行分析求證,可以幫助理論分析、開發指標準確性預測。

多相流體的巖石,在同一時間,當流體多相流動的滲透性和延遲絕對滲透率比值是水和油的相對滲透率的飽和,雖然等于1,但是油水相對滲透率之和卻不等于1,不僅如此,多相流體在巖石在同一時間,每個階段流體相對滲透率之和同樣小于1。

相對滲透率曲線能夠表現相對滲透率和濕相流體飽和度關系,雖然兩相流體不同,但是其相的相對滲透率曲線都有著相似的特征。

(1)開始流動的最低流動飽和度值存在于任何濕相和非濕相中,如果流體不能動則表示流體飽和度值小于該最低飽和度值,非濕相的最低流動飽和度值一般比濕相最低飽和度值要小。

(2)濕相飽和度和其相對滲透率必須同時達到100%,即只有在濕相飽和度達到100%時,其相對滲透率才能夠達到100%,但是非濕相相對滲透率在非濕相飽和度未達到100%時依然能夠達到100%。

(3)當兩相同時流動時,兩相相對滲透率的和小于1,此時等滲透點處達到最小值。

在實際油田中,同時存在兩相流體甚至三相流體的情況時有發生,如果出現三相流體共存的情況,如果有一相飽和度很低并且幾乎不能流動時,應當把該相當做巖石的一部分,此時應當從兩相流體的角度考慮。一般用三相的相對滲透率曲線來表示油層中油氣水三者同時流動的情況。

通過影響相對滲透率曲線的因素分析可以看出,雖然油水相對滲透率曲線有著共同的特征,但是不同油層巖石的相對滲透率曲線都有著各自的特點。油水相對滲透率資料是水驅油田中研究油水兩相滲透的基礎。相對滲透率曲線是油田開發參數計算、數值模擬以及動態分析等方面必不可少的重要資料。相對滲透率曲線的應用主要體現在以下幾個方面:

(1) 通過對相對滲透率曲線的分析可以確定油藏中流體飽和度的分布,并且可以在油水相對滲透率曲線上求得不同滲透率下對應的油水飽和度值。

(2)根據相對滲透率曲線規對油水產水規律進行分析,這主要是因為石油和水相對滲透率和水飽和度有關、產水率也是一個函數的水飽和度。在實際應用中,可以將油水相對滲透率曲線轉換為流體飽和度的關系曲線與油水相對滲透率比值。

(2) 通過相對滲透率曲線還可以對水驅最終采收率進行估計、對流度比進行確定以及判斷巖石潤濕性和其他參數。

穩定法和不穩定法是測量相對滲透率曲線的常見方法,這是從相對滲透率的原理上進行分類的。在這些常見方法中,測量巖心流體飽和度的方法以及消除末端效應的方法的不同是這些方法中存在 的主要差別。

2 造成油水相對滲透率曲線異常常見因素

通過研究試驗方法、計算方法以及大量有關的巖石物性和油水相對滲透率資料我們發現,一般導致相對滲透率曲線形態異常的因素主要有三個。

(1) 試驗數據的計算存在一定的缺陷

這種因素引起的相對滲透曲線異常主要是由于對邊界值的處理不太合理。由于左邊解值是從擬合的直線上取值計算油水相對滲透率初始值,是根據經驗所給出的,因此會導致計算結果的外延不合理；第二種情況便是在利用實驗測定數據直接計算時,沒有進行線性擬合處理；

(2)測試條件不滿足實驗要求

這里所指的不滿足實驗要求包括三個方面,第一便是超過了實驗流程設計的測試范圍,第二便是超過了達西定律的使用范圍,第三便是油水粘度比太低,這種因素是由于水驅替過程中形成了“活塞”驅替而烏發獲得足夠的試驗點數據,通常情況下非穩態法相對滲透率試驗要求油水粘度比例高于4。這三種情況都可能造成油水相對滲透率曲線出現異常。

(3)巖石孔道堵塞

如果巖石孔道堵塞將會造成滲透率下降,而外部侵入的微粒、內部分散脫落顆粒、礦物沉淀會引起巖石孔道堵塞。要想避免這種情況的發生,在鉆井時需要主要防止巖心損害,防止前期巖樣污染。試驗所用油中存在著微小沙粒或者有機沉淀以及水化膨脹等都有可能造成巖石孔道堵塞。

不同類型的相對滲透率曲線的異常現象可能是由多種因素共同影響的結果,也有可能是某一種因素單一影響的結果,在對不同類型相對滲透率曲線異常情況進行分析并應對時,根據實際的情況處理。。

3 結論

(1)根據相對滲透率曲線歸一化處理結果,可以歸納出兩類典型的歸一化相對滲透率曲線:①歸一化相對滲透率曲線中的水相的相對滲透曲線在油水兩相相對滲透率曲線交點之后的一段是比較平緩的；②歸一化相對滲透曲線中水相的相對滲透率曲線在油水兩相相對滲透率曲線交點之后的一段是向上升的。

(2)不同類型的歸一化相對滲透率曲線所對應的無因次采液指數與含水率的關系不同。第一類無因采液指數與含水率成正比,會隨著含水率的增長而增長,但是在含水率超過40%時開始趨于平緩；而第二類無因次采液指數隨著含水率的上升先減小而后有略有增大,但變化不大。

參考文獻

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