油水相對滲透率數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)出發(fā),并在此基礎(chǔ)上對對此進(jìn)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(guān)鍵詞:相對滲透率曲線歸一化飽和度

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

描述水驅(qū)油特征的基本曲線稱作油水相對滲透率曲線。在水驅(qū)油田中,油水相對滲透率所起到而對作用是作為油藏數(shù)值模擬工作和油藏工程計算的基本資料。人們對油藏水驅(qū)油特征的認(rèn)識以及各種計算的準(zhǔn)確性受到油水相對滲透率曲線準(zhǔn)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(zhì)的具體油藏中,油、水相對滲透率曲線可以表現(xiàn)油、水的滲透特征。作為水驅(qū)油理論,應(yīng)用油藏工程和油藏數(shù)值模擬必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),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(jìn)行分析求證,可以幫助理論分析、開發(fā)指標(biāo)準(zhǔn)確性預(yù)測。

多相流體的巖石,在同一時間,當(dāng)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(xiàn)相對滲透率和濕相流體飽和度關(guān)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(dá)到100%,即只有在濕相飽和度達(dá)到100%時,其相對滲透率才能夠達(dá)到100%,但是非濕相相對滲透率在非濕相飽和度未達(dá)到100%時依然能夠達(dá)到100%。

(3)當(dāng)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(dá)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(fā)生,如果出現(xiàn)三相流體共存的情況,如果有一相飽和度很低并且?guī)缀醪荒芰鲃訒r,應(yīng)當(dāng)把該相當(dāng)做巖石的一部分,此時應(yīng)當(dāng)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(qū)油田中研究油水兩相滲透的基礎(chǔ)。相對滲透率曲線是油田開發(fā)參數(shù)計算、數(shù)值模擬以及動態(tài)分析等方面必不可少的重要資料。相對滲透率曲線的應(yīng)用主要體現(xiàn)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(yīng)的油水飽和度值。

(2)根據(jù)相對滲透率曲線規(guī)對油水產(chǎn)水規(guī)律進(jìn)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(guān)、產(chǎn)水率也是一個函數(shù)的水飽和度。在實際應(yīng)用中,可以將油水相對滲透率曲線轉(zhuǎn)換為流體飽和度的關(guān)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(qū)最終采收率進(jìn)行估計、對流度比進(jìn)行確定以及判斷巖石潤濕性和其他參數(shù)。

穩(wěn)定法和不穩(wěn)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(jìn)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(yīng)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(guān)的巖石物性和油水相對滲透率資料我們發(fā)現(xiàn),一般導(dǎo)致相對滲透率曲線形態(tài)異常的因素主要有三個。

(1) 試驗數(shù)據(jù)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(jù)經(jīng)驗所給出的,因此會導(dǎo)致計算結(jié)果的外延不合理；第二種情況便是在利用實驗測定數(shù)據(jù)直接計算時,沒有進(jìn)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(shè)計的測試范圍,第二便是超過了達(dá)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(qū)替過程中形成了“活塞”驅(qū)替而烏發(fā)獲得足夠的試驗點數(shù)據(jù),通常情況下非穩(wěn)態(tài)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(xiàn)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(nèi)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(fā)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(jī)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(xiàn)象可能是由多種因素共同影響的結(jié)果,也有可能是某一種因素單一影響的結(jié)果,在對不同類型相對滲透率曲線異常情況進(jìn)行分析并應(yīng)對時,根據(jù)實際的情況處理。。

3 結(jié)論

(1)根據(jù)相對滲透率曲線歸一化處理結(jié)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(yīng)的無因次采液指數(shù)與含水率的關(guān)系不同。第一類無因采液指數(shù)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(shù)隨著含水率的上升先減小而后有略有增大,但變化不大。

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