油水相滲曲線分類評價

韓 揚，孫 衛

（西北大學大陸動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710127）

關鍵字：低滲透儲層；油水相滲；毛管壓力曲線

近年來，國內低滲透儲層儲量和產量增長迅速，低滲透油藏的勘探逐漸成為我國油氣勘探工作的重點[1-2]。油水相滲曲線是能夠直觀反映油水兩相共存滲流情況，可以更好的對儲層多孔介質中油水兩相非線性滲流特征進行研究[3]。

1 油水相滲實驗分析

對于油水流體滲流研究分析其參數及曲線形態，著重關注油相滲透率曲線與水相滲透率曲線的形態特征[4-6]。

目前對于油水相滲實驗，其兩相區飽和度變化范圍即為該地區的水驅油采收率，kro/krw體現油水的滲流能力及兩相流體的干擾程度如 (1)，因此當油藏開采過程中含水開始上升時滲流規律發生新變化、水驅油曲線出現“拐點”、地下原油呈現“非連續相”等，繼續延用中高含水以及特高含水初期的滲流理論及油藏工程方法已不適應。

式中，a、b為與儲層和流體物性有關的常數。

由（1）可得，油、水相對滲透率的比值與含水飽和度呈指數關系，與油、水相對滲透率比值和含水飽和度關系一致，可以發現，含水飽和度Sw是影響油、水相對滲透率比值的主要因素，不同樣品的含水飽和度發生相同程度的變化，油、水相對滲透率比值kro/krw會發生變化較為明顯，即曲線斜率不同，斜率越小，相對滲透率比值變化越小，開發越穩定（圖1）。同時在對油水相滲實驗分類評價時要綜合考慮樣品物性、束縛水飽和度、等滲點含水飽和度、殘余油時含水飽和度，等滲點處油水相滲透率、殘余油時水相滲透率等相滲曲線參數，以及kro/krw與Sw的關系。

圖1 油水相滲端點分布特征圖

2 油水相滲毛管壓力曲線分類

儲層物性參數、等滲點油水相對滲透率及可動流體飽和度是油水相滲毛管壓力曲線劃分的重要參數標注，依據油水相對滲透測試標準（SY/T5345-2007），對巖心樣品進行油水相對滲透率測試實驗，獲取實驗樣品的油水相對滲透率曲線及特征參數[7-8]。一般來說，相滲曲線由束縛水狀態下油相滲流段、油水兩相共滲區和殘余油狀態下水相滲流三個階段組成，根據實驗過程中各個階段所得的特征參數 Swc、Sor、Swx、Krx、Krw和KSor，對巖樣的油水相滲曲線進行分類，由好到差分為三類（Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類）(圖2，表1，表2）。

圖2 油水相對滲透率比值與Sw關系曲線

表2 不同類別的水驅油特征參數均值統計表

研究區樣品油水相滲曲線分類特征見圖3所示。

表1 研究區樣品油水相滲參數統計表

Ⅰ類平均孔隙度8.5%，平均滲透率1.09×10-3μm2；束縛水含水飽和度平均值為37.08%，束縛水階段油相滲透率平均值為0.1×10-3μm2。油水兩相共滲透區含水飽和度（36.95%）小于束縛水飽和度與殘余油飽和度，表明油水兩相滲流區間偏窄；在毛管壓力曲線交點處，共滲點含水飽和度平均值為58.85%，油水等滲點相對滲透率平均值為0.09×10-3μm2，油水相對滲透率在三類曲線中最大，對應較大的油水共滲面積，油水兩相滲流能力強；殘余油含水飽和度平均值為74.03%，殘余油階段的水相滲透率為0.31×110-3μm2。

Ⅱ類平均孔隙度8.8%，平均滲透率0.53×10-3μm2；束縛水時含水飽和度平均值為39.52%，油相滲透率平均值為0.05×10-3μm2。油水兩相區的油水含水飽和度（30.55%）小于束縛水飽和度與殘余油飽和度，表明油水兩相滲流區間窄；交點處共滲點含水飽和度平均值為58.54%，油水等滲點相對滲透率平均值為0.08×10-3μm2，油水相對滲透率大小介于Ⅰ類、Ⅲ類之間，對應油水共滲面積略小于Ⅰ類，油水兩相滲流能力較強；殘余油時，含水飽和度平均值為71.12%，水相滲透率為 0.3×10-3μm2。

圖3 研究區樣品油水相滲曲線分類特征

Ⅲ類平均孔隙度3.5%，平均滲透率0.03×10-3μm2；束縛水時含水飽和度平均值為55.35%。油水兩相滲流區間的含水飽和度（10%）小于束縛水飽和度與殘余油飽和度，表明油水兩相滲流區間窄小；交點處的共滲點含水飽和度平均值為60.7%，油水等滲點相對滲透率平均值為0.06×10-3μm2，油水相對滲透率大小在三類中足校，對應油水共滲面積略小于Ⅰ類，油水兩相滲流能力較強；殘余油時，含水飽和度平均值為65.55%，水相滲透率為 0.21×10-3μm2。

從Ⅰ類到Ⅲ類束縛水飽和度不斷增高，殘余油對應含水飽和度不斷降低，等滲點向下移動，相對滲透率逐漸降低，共滲區變窄；Ⅱ樣品分布頻率大；Ⅲ類的水線爬升較明顯，表明其開發過程中要密切關注水淹情況。

3 結論

根據相滲曲線上端點處、交點處的束縛水飽和度、等滲點油水相對滲透率、殘余油飽和度等多個特征參數將油水相滲曲線按照滲流能力的好壞，由好到差分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類三個類別。對油水相滲毛管曲線的分類有利于于儲層的分類，為更好的進行油氣勘探工作提供了理論依據。