油水相对渗透率数据归一化方法研究

杨耀东

摘 要:本文选取了具有代表性的相对渗透率曲线为例,从岩心相渗透数据出发,并在此基础上对对此进行归一化为油水相对渗透率曲线,从而归纳出两类典型的归一化相对渗透率曲线。

关键词:相对渗透率曲线归一化饱和度

中图分类号:TE1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(c)-0253-01

描述水驱油特征的基本曲线称作油水相对渗透率曲线。在水驱油田中,油水相对渗透率所起到而对作用是作为油藏数值模拟工作和油藏工程计算的基本资料。人们对油藏水驱油特征的认识以及各种计算的准确性受到油水相对渗透率曲线准确性的影响,从而计算取油藏有代表性的油水相对渗透率曲线的是非常重要的。

1 相对渗透率曲线归一化研究

在一个油、水共存彼此均匀介质的具体油藏中,油、水相对渗透率曲线可以表现油、水的渗透特征。作为水驱油理论,应用油藏工程和油藏数值模拟必要的基础数据,油水相对渗透率曲线是非常重要的。

归一化处理所选取的具有代表性的油水相对渗透率,可以得到能够代表油藏或油层的相对渗透曲线,对所得到的曲线进行分析求证,可以帮助理论分析、开发指标准确性预测。

多相流体的岩石,在同一时间,当流体多相流动的渗透性和延迟绝对渗透率比值是水和油的相对渗透率的饱和,虽然等于1,但是油水相对渗透率之和却不等于1,不仅如此,多相流体在岩石在同一时间,每个阶段流体相对渗透率之和同样小于1。

相对渗透率曲线能够表现相对渗透率和湿相流体饱和度关系,虽然两相流体不同,但是其相的相对渗透率曲线都有着相似的特征。

(1)开始流动的最低流动饱和度值存在于任何湿相和非湿相中,如果流体不能动则表示流体饱和度值小于该最低饱和度值,非湿相的最低流动饱和度值一般比湿相最低饱和度值要小。

(2)湿相饱和度和其相对渗透率必须同时达到100%,即只有在湿相饱和度达到100%时,其相对渗透率才能够达到100%,但是非湿相相对渗透率在非湿相饱和度未达到100%时依然能够达到100%。

(3)当两相同时流动时,两相相对渗透率的和小于1,此时等渗透点处达到最小值。

在实际油田中,同时存在两相流体甚至三相流体的情况时有发生,如果出现三相流体共存的情况,如果有一相饱和度很低并且几乎不能流动时,应当把该相当做岩石的一部分,此时应当从两相流体的角度考虑。一般用三相的相对渗透率曲线来表示油层中油气水三者同时流动的情况。

通过影响相对渗透率曲线的因素分析可以看出,虽然油水相对渗透率曲线有着共同的特征,但是不同油层岩石的相对渗透率曲线都有着各自的特点。油水相对渗透率资料是水驱油田中研究油水两相渗透的基础。相对渗透率曲线是油田开发参数计算、数值模拟以及动态分析等方面必不可少的重要资料。相对渗透率曲线的应用主要体现在以下几个方面:

(1) 通过对相对渗透率曲线的分析可以确定油藏中流体饱和度的分布,并且可以在油水相对渗透率曲线上求得不同渗透率下对应的油水饱和度值。

(2)根据相对渗透率曲线规对油水产水规律进行分析,这主要是因为石油和水相对渗透率和水饱和度有关、产水率也是一个函数的水饱和度。在实际应用中,可以将油水相对渗透率曲线转换为流体饱和度的关系曲线与油水相对渗透率比值。

(2) 通过相对渗透率曲线还可以对水驱最终采收率进行估计、对流度比进行确定以及判断岩石润湿性和其他参数。

稳定法和不稳定法是测量相对渗透率曲线的常见方法,这是从相对渗透率的原理上进行分类的。在这些常见方法中,测量岩心流体饱和度的方法以及消除末端效应的方法的不同是这些方法中存在 的主要差别。

2 造成油水相对渗透率曲线异常常见因素

通过研究试验方法、计算方法以及大量有关的岩石物性和油水相对渗透率资料我们发现,一般导致相对渗透率曲线形态异常的因素主要有三个。

(1) 试验数据的计算存在一定的缺陷

这种因素引起的相对渗透曲线异常主要是由于对边界值的处理不太合理。由于左边解值是从拟合的直线上取值计算油水相对渗透率初始值,是根据经验所给出的,因此会导致计算结果的外延不合理；第二种情况便是在利用实验测定数据直接计算时,没有进行线性拟合处理；

(2)测试条件不满足实验要求

这里所指的不满足实验要求包括三个方面,第一便是超过了实验流程设计的测试范围,第二便是超过了达西定律的使用范围,第三便是油水粘度比太低,这种因素是由于水驱替过程中形成了“活塞”驱替而乌发获得足够的试验点数据,通常情况下非稳态法相对渗透率试验要求油水粘度比例高于4。这三种情况都可能造成油水相对渗透率曲线出现异常。

(3)岩石孔道堵塞

如果岩石孔道堵塞将会造成渗透率下降,而外部侵入的微粒、内部分散脱落颗粒、矿物沉淀会引起岩石孔道堵塞。要想避免这种情况的发生,在钻井时需要主要防止岩心损害,防止前期岩样污染。试验所用油中存在着微小沙粒或者有机沉淀以及水化膨胀等都有可能造成岩石孔道堵塞。

不同类型的相对渗透率曲线的异常现象可能是由多种因素共同影响的结果,也有可能是某一种因素单一影响的结果,在对不同类型相对渗透率曲线异常情况进行分析并应对时,根据实际的情况处理。。

3 结论

(1)根据相对渗透率曲线归一化处理结果,可以归纳出两类典型的归一化相对渗透率曲线:①归一化相对渗透率曲线中的水相的相对渗透曲线在油水两相相对渗透率曲线交点之后的一段是比较平缓的；②归一化相对渗透曲线中水相的相对渗透率曲线在油水两相相对渗透率曲线交点之后的一段是向上升的。

(2)不同类型的归一化相对渗透率曲线所对应的无因次采液指数与含水率的关系不同。第一类无因采液指数与含水率成正比,会随着含水率的增长而增长,但是在含水率超过40%时开始趋于平缓；而第二类无因次采液指数随着含水率的上升先减小而后有略有增大,但变化不大。

参考文献

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