分流理論在低滲透油藏開發中的應用

楊海維，周 波，李寶鋒，徐志杰

（新疆油田公司風城油田作業區，新疆克拉瑪依 834000）

分流理論在低滲透油藏開發中的應用

楊海維，周 波，李寶鋒，徐志杰

（新疆油田公司風城油田作業區，新疆克拉瑪依 834000）

針對低滲透油藏的非達西滲流特征，考慮油水兩相壓力梯度，引入視黏度的概念，利用分流理論，給出了低滲透油藏油水兩相滲流問題的圖解方法。基于該方法，對不同的滲流速度進行了分析，結果表明，滲流速度越大，開發效果越好。

低滲透油藏；油水兩相；壓力梯度；分流理論

1 考慮兩相啟動壓力梯度的滲流方程

油水兩相啟動壓力梯度是指油水兩相同時滲流時，任意含水飽和度下，油、水開始流動時需要克服的壓力梯度。在油水兩相滲流過程中，油水沿各自占據的孔隙空間流動，分別與孔隙壁面產生作用，產生各自的邊界層流體和啟動壓力梯度，但一相的流動必然推動另一相，因此兩相的啟動壓力梯度必然相等。由于毛管力和賈敏效應的存在，兩相啟動壓力梯度明顯高于單相啟動壓力梯度。而且隨含水飽和度的增加，相當于參與流動的流體黏度降低，因此啟動壓力梯度減小。綜合以往的研究，本文采取鄧玉珍所提出兩相壓力梯度模型，即

由式（1）和視黏度的定義可知，視黏度是壓力梯度和含水飽和度的函數，即對式（2）和式（3）進行整理，可以得到與達西定律相同的表達式，即

因此，分流理論（Buckley-Leverette水驅油理論）經過改進后，可以用于低滲透油藏油水兩相滲流的計算上。

2 考慮兩相啟動壓力梯度時的分流理論

定義分流量方程為

則等飽和度面移動方程為

其中：vt為油水兩相的總流速，cm/s；φ為孔隙度。水驅前緣含水飽和度滿足

其中：Swf為水驅前緣含水飽和度為對應的平均含水飽和度；Swi為可以克服啟動壓力梯度時對應的最小含水飽和度。

由式（2）+式（3）得

式（1）代入式（11），求出壓力梯度得

3 兩相滲流問題求解步驟

1）依據給定的基礎數據，代入式（12）求得啟動壓力梯度；

2）利用式（4）和式（5）求解視黏度，并利用式（8）得到分流曲線；

3）依據分流曲線確定可以克服啟動壓力梯度時對應的最小含水飽和度Swi和最大含水飽和度Swm，利用式（10）通過圖解法便可以得到水驅前緣含水飽和度Swf；

4）給定驅替時間，依次給定不同的含水飽和度值（介于Swf和Swm之間），利用式（9）求解得到含水飽和度分布圖。

4 結論

在考慮油水兩相壓力梯度的情況下，利用分流理論，給出了低滲透油藏的滲流問題的求解方法。該方法簡單通用，易于推廣。應用該方法，通過影響因素分析表明，啟動壓力梯度對于油水兩相滲流影響巨大，滲流速度越大，開發效果越好。為實際低滲透油藏的開發中采取超前注水和提液開發措施給出了充足的理論依據。

[1] 呂成遠，王建.低滲透砂巖油藏滲流啟動壓力梯度實驗研究[J].石油勘探與開發，2002，29（2）：86-89.

Application of Shunt Theory in the Development of Low Permeability Reservoirs

Yang Hai-wei，Zhou Bo，Li Bao-feng，Xu Zhi-jie

Aiming at the non-Darcy percolation characteristics of low permeability reservoirs，considering the oil-water twophase pressure gradient and introducing the concept of apparent viscosity，a graphical method for oil-water two-phase seepage in low permeability reservoirs is given by using diversion theory.Based on this method，the different seepage velocities are analyzed.The results show that the higher the seepage velocity is，the better the development effect is.

low permeability reservoir；oil-water two-phase；pressure gradient；diversion theory

TE311

A

1003-6490（2017）12-0054-01

2017-10-12

楊海維（1991—），男，新疆克拉瑪依人，助理工程師，主要從事修井監督工作。