變形介質(zhì)油藏非線性不穩(wěn)定滲流特征研究

葛宏選，黨海龍，解 偉，王繼超

(陜西延長(zhǎng)石油 (集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710069)

低滲透油氣勘探開(kāi)發(fā)已成為全球油氣勘探開(kāi)發(fā)的主流趨勢(shì)。在油田開(kāi)發(fā)中，低滲透儲(chǔ)層中的流體流出，地層壓力下降，儲(chǔ)層骨架發(fā)生了不可逆的壓縮變形，從而導(dǎo)致孔隙度和滲透率下降，這種現(xiàn)象常稱(chēng)為應(yīng)力敏感效應(yīng)，具有這一特點(diǎn)的油藏稱(chēng)為變形介質(zhì)油藏。一般在低滲透油藏和深層高壓油藏中應(yīng)力敏感效應(yīng)比較明顯［1－3］。

啟動(dòng)壓力梯度和變形介質(zhì)的存在，導(dǎo)致低滲透油藏滲流規(guī)律偏離達(dá)西定律，很多學(xué)者［4－9］對(duì)此做了大量相關(guān)研究，取得了較多的研究成果，主要集中在非達(dá)西線性段中。實(shí)驗(yàn)研究表明，變形介質(zhì)的滲透率隨地層壓力的變化程度是孔隙度的5～15倍［10］。因此，在高壓作用下滲透率的變化是非常大的，在礦場(chǎng)計(jì)算中不能忽略滲透率的變化，而目前，在礦場(chǎng)計(jì)算中，假定滲透率是一個(gè)常數(shù)，地層參數(shù)中只有孔隙度隨壓力呈線性變化。這顯然與實(shí)際情況不符，往往會(huì)造成很大誤差［11］。延長(zhǎng)油田定邊采油廠X區(qū)塊長(zhǎng)6油層滲透率為0.5mD，孔隙度為10%，上覆巖層壓力為30MPa，在如此高壓下，需要考慮流體在不同條件下研究區(qū)非線性滲流的生產(chǎn)規(guī)律。

1 低滲透油層中流體滲流的復(fù)雜特點(diǎn)

1.1 油水滲流規(guī)律呈非達(dá)西滲流

圖1 滲透邊界層示意圖Fig.1 Diagram of permeable boundary layer

啟動(dòng)壓力梯度和變形介質(zhì)是油氣在低滲透儲(chǔ)層中滲流規(guī)律偏離達(dá)西定律的主要原因。滲流流體由體相流體和邊界流體兩部分組成［12］(圖1)，流體在多孔介質(zhì)中滲流時(shí)，由于固體和液體的界面作用，在巖石孔隙內(nèi)表面形成一個(gè)邊界層，邊界層內(nèi)的流體與體相流體差別很大，且組分有序變化。……