相滲曲線及其應(yīng)用

1、相滲曲線及其應(yīng)用,,主要內(nèi)容,?油水兩相相對(duì)滲透率曲線?相對(duì)滲透率曲線的處理（標(biāo)準(zhǔn)化）?相對(duì)滲透率曲線的應(yīng)用,一、油水兩相相對(duì)滲透率曲線,,1、概念 油相和水相相對(duì)滲透率與含水飽和度的關(guān)系曲線，稱(chēng)為油水兩相相對(duì)滲透率曲線。隨著含水飽和度的增加，油相相對(duì)滲透率減小，水相相對(duì)滲透率增大。,2、影響相滲曲線的主要因素 油水相滲曲線能夠綜合反映油水兩相的滲流特征。但影響相對(duì)滲透率曲線形狀的因素較多，下面將討論

2、幾個(gè)主要的影響因素。（1）飽和歷程的影響——滯后現(xiàn)象? 潤(rùn)濕相驅(qū)替非潤(rùn)濕相的過(guò)程中測(cè)得的相對(duì)滲透率稱(chēng)為吸入相對(duì)滲透率? 非潤(rùn)濕相驅(qū)替潤(rùn)濕相過(guò)程中測(cè)得的相對(duì)滲透率稱(chēng)為驅(qū)替相對(duì)滲透率,? 吸入過(guò)程的非潤(rùn)濕相相對(duì)滲透率低于排驅(qū)過(guò)程的非潤(rùn)濕相相對(duì)滲透率? 潤(rùn)濕相的驅(qū)替和吸入過(guò)程的相對(duì)滲透率曲線總是比較接近，可以重合（2）巖石表面潤(rùn)濕性的影響1）強(qiáng)親水巖石油水相滲曲線的等滲點(diǎn)的Sw大于50％，而強(qiáng)親油者小于50％；2）親水巖石油水相

3、滲曲線的Swi一般大于20％，親油者小于15％；3）親水巖石油水相滲曲線在最大含水飽和度（完全水淹）時(shí)，Krwmax一般小于30％。,（3）巖石孔隙幾何形態(tài)和大小分布的影響 在顆粒分選好、孔隙大小相對(duì)均勻、連通性好的情況下，大顆粒大孔隙砂巖與小顆粒小孔隙砂巖的相對(duì)滲透率曲線有明顯差別。1）孔隙小、連通性不好的Kro和Krw的終點(diǎn)都較小；2）孔隙小、連通性不好的兩相流覆蓋飽和度的范圍較窄；3）孔隙小、連通性不好的

4、Swi高，而大孔隙者Swi較小；4）同樣都是大孔隙，連通性不好與連通性好的曲線特征差別較大；連通性不好者更近似于小孔隙連通性好的特征。,孔隙分布的均勻性和孔隙形狀等對(duì)相對(duì)滲透率曲線也有影響。 實(shí)驗(yàn)表明，孔隙分布越均勻，油相相對(duì)滲透率越高，而水相相對(duì)滲透率越低。 此外，因孔隙結(jié)構(gòu)不同相對(duì)滲透率曲線是不同的。 （4）原油粘度的影響 （5）溫度的影響,二、相滲曲線的處理（標(biāo)準(zhǔn)化）1、多條曲線直

5、接平均法 （1）選取具有代表性的油水相對(duì)滲透率曲線數(shù)據(jù)。 （2）根據(jù)以下公式分別對(duì)各巖心樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并繪制標(biāo)準(zhǔn)化后的油水相對(duì)滲透率曲線。,（3）在標(biāo)準(zhǔn)化曲線上，將橫坐標(biāo)從0到1劃分為n等分，求取各分點(diǎn)處Sw*、各樣品的Kro*(Sw*)和Krw*(Sw*)，從而作出平均的標(biāo)準(zhǔn)化相對(duì)滲透率曲線。,（4）將各樣品的Swi、Swmax、Kromax、Krwmax等特征值分別進(jìn)行算術(shù)平均，并將平均值作為平均相對(duì)

6、滲透率曲線的特征值。計(jì)算公式如下：,（5）將平均標(biāo)準(zhǔn)化相對(duì)滲透率曲線上各分點(diǎn)的Sw*、Kro*、Krw*，換算公式如下：,（6）根據(jù)上述公式，作出油藏的平均相對(duì)滲透率曲線。,2、與束縛水飽和度相關(guān)法 此方法是利用各油藏的空氣滲透率K來(lái)求油水相對(duì)滲透率曲線的特征值。（1）選擇具有代表性的油水相對(duì)滲透率曲線。（2）建立巖心的束縛水飽和度（Swi）、殘余油飽和度（Sor）、殘余油飽和度下的水相相對(duì)滲透率（Kr

7、omax）與空氣滲透率（K）的關(guān)系，并進(jìn)行線性回歸，以求取回歸系數(shù)，建立回歸關(guān)系式。,（3）根據(jù)以下公式分別對(duì)Sw、Kro、Krw進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除各相對(duì)滲透率曲線不同的Swi、Sor帶來(lái)的影響。,（4）根據(jù)下列公式求取回歸系數(shù)a、b。,,（5）取Sw*=0，0.1，0.2，…，0.9，1.0。由公式計(jì)算出平均的Krw*、Kro*值，并繪制標(biāo)準(zhǔn)化平均相對(duì)滲透率曲線。（6）根據(jù)油藏的平均空氣滲透率，利用回歸關(guān)系式，求取Swi、So

8、r、Krwmax。,（7）利用求得的Krw*、Kro* 、Swi、Sor、 Krwmax ，根據(jù)以下公式求取油藏的特征參數(shù)：,（8）根據(jù)上式的計(jì)算結(jié)果，繪制油藏的平均油水相對(duì)滲透率曲線。,3、利用公式擬合相對(duì)滲透率方法（1）選取具有代表性的油水相對(duì)滲透率曲線。（2）利用以下公式分別對(duì)油、水相對(duì)滲透率曲線進(jìn)行回歸：,,,回歸系數(shù)a1、a2、及b。,（*）,（3）利用下式求取Sw、Sor、Swi的平均值。,利用右式的計(jì)算結(jié)果，根據(jù)（*）

9、式可求取油藏的平均油水相對(duì)滲透率。,（4）繪制油藏的平均油水相對(duì)滲透率曲線。,三、相對(duì)滲透率曲線的應(yīng)用1、計(jì)算分流量曲線 根據(jù)達(dá)西定律，在一維條件下，忽略毛細(xì)管力和重力的作用，計(jì)算公式：,又由于油水兩相相對(duì)滲透率的比值常表示為含水飽和度的函數(shù)，即：,所以有：,根據(jù)此式繪制的fw—Sw關(guān)系曲線，稱(chēng)為水相的分流量曲線。 嚴(yán)格地講，以上求得的水相分流量曲線，應(yīng)為地層水的體積分流量曲線，把地層水的體積分流量曲線

10、換算為地面水的質(zhì)量分流量曲線，其換算公式為：,(*),2、計(jì)算Swf和兩相區(qū)平均含水飽和度 前緣含水飽和度和兩相區(qū)平均含水飽和度一般根據(jù)分流量曲線，用圖解法求得。（1）前緣含水飽和度Swf 在分流量曲線上，過(guò)（Swi，0）點(diǎn)作分流量曲線的切線，切點(diǎn)的橫坐標(biāo)即為前緣含水飽和度Swf，切點(diǎn)的縱坐標(biāo)為前緣含水fw(Swf)。其計(jì)算公式為：,（2）兩相區(qū)平均含水飽和度 在分流量曲線上，過(guò)點(diǎn)（Swi

11、，0）作分流量曲線的切線，切線與直線fw=1相交于一點(diǎn)，該點(diǎn)的橫坐標(biāo)即為兩相區(qū)平均含水飽和度。其計(jì)算公式為：,3、計(jì)算驅(qū)油效率 驅(qū)油效率又稱(chēng)為驅(qū)替效率，是指注入流體波及范圍內(nèi)驅(qū)替出的原油體積與波及范圍內(nèi)含油總體積之比，用Ed表示。其計(jì)算公式為：,在實(shí)驗(yàn)室中，一般用以下公式計(jì)算巖心的驅(qū)油效率：,另外，根據(jù)水的分流量方程式（*），求出不同含水下的飽和度，代入上式，可得：,由上式可求出不同含水下的驅(qū)油效率。當(dāng)含水為極限含水時(shí)，

12、則可求得最終驅(qū)油效率。,（**）,4、計(jì)算無(wú)因次采油（液）指數(shù) 計(jì)算無(wú)因次采油指數(shù)的公式為：,如果不考慮注 水開(kāi)發(fā)過(guò)程中絕對(duì)滲透率的變化，令K=K’，則上式變?yōu)椋?無(wú)因次采液指數(shù)的計(jì)算公式為：,5、確定采出程度與含水的關(guān)系 采出程度可表示為驅(qū)油效率與體積波及系數(shù)的乘積，即：,其中Ed可根據(jù)相對(duì)滲透率資料，用式（**）求得；Ev的求取方法有兩個(gè)，一是由油田的實(shí)際資料統(tǒng)計(jì)求得；二是根據(jù)井網(wǎng)密度由下式求得：,式中

13、: n ——井網(wǎng)密度，口/km2； ——有效滲透率， ； ——地層原油粘度， 。,因此采出程度與含水的關(guān)系如下：,由上式可求出不同含水下的采出程度。當(dāng)含水為極限含水時(shí)，則可求得最終采收率。,6、確定含水上升率與含水的關(guān)系 由上頁(yè)公式可得到下列公式：,由上式可得含水上升

14、率—含水率的關(guān)系如下：,7、利用流管法計(jì)算采收率 此方法是利用互不竄流的流管描述滲透率的非均質(zhì)性，考慮各流管中水驅(qū)油的非活塞性，根據(jù)所求得的油藏平均相對(duì)滲透率，預(yù)測(cè)水驅(qū)砂巖油藏的采收率。具體方法如下： （1）用測(cè)井及巖心分析資料統(tǒng)計(jì)滲透率分布規(guī)律，確定其理論分布函數(shù)。 （2）根據(jù)油藏的平均油水相對(duì)滲透率曲線，計(jì)算單流管的開(kāi)發(fā)指標(biāo)。 （3）多流管疊加計(jì)算采收率。根據(jù)滲透率

15、非均質(zhì)分布函數(shù)及單流管計(jì)算結(jié)果，積分疊加計(jì)算采收率。,油藏?zé)o因次累積產(chǎn)液量：,油藏?zé)o因次累積產(chǎn)油量：,油藏平均含水率：,8、測(cè)算新區(qū)塊（油田）的產(chǎn)量指標(biāo) 對(duì)于新開(kāi)發(fā)的油田或區(qū)塊，在制定開(kāi)發(fā)方案時(shí)，要測(cè)算一系列開(kāi)發(fā)指標(biāo)。當(dāng)取得該油田或區(qū)塊的相對(duì)滲透率資料，經(jīng)整理求得無(wú)因次采油指數(shù)、無(wú)因次采液指數(shù)后，即可用來(lái)測(cè)算產(chǎn)量等指標(biāo)。9．計(jì)算有效生產(chǎn)壓差 此方法是基于把油藏或某個(gè)開(kāi)發(fā)

16、單元、層系看作一個(gè)整體，而油藏上每一個(gè)井點(diǎn)則是整個(gè)油藏中的一部分，油藏的動(dòng)態(tài)變化應(yīng)通過(guò)多個(gè)井點(diǎn)得反映，各井點(diǎn)是個(gè)連通體。,因此，可利用油藏各個(gè)時(shí)間及不同含水條件下提供的平均單井日產(chǎn)油（液）量、含水等綜合開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)，計(jì)算各相應(yīng)時(shí)間的平均生產(chǎn)壓差。,10．計(jì)算理論存水率和水驅(qū)指數(shù)（1）存水率（C） 也稱(chēng)為凈注率，是指注入水中除了隨原油一起被采出地面的一部分無(wú)效水以外，真正起驅(qū)油作用的注入水占總注入量的百分?jǐn)?shù)。它常用來(lái)評(píng)價(jià)注水效