分流理论在低渗透油藏开发中的应用

杨海维，周 波，李宝锋，徐志杰

（新疆油田公司风城油田作业区，新疆克拉玛依 834000）

分流理论在低渗透油藏开发中的应用

杨海维，周 波，李宝锋，徐志杰

（新疆油田公司风城油田作业区，新疆克拉玛依 834000）

针对低渗透油藏的非达西渗流特征，考虑油水两相压力梯度，引入视黏度的概念，利用分流理论，给出了低渗透油藏油水两相渗流问题的图解方法。基于该方法，对不同的渗流速度进行了分析，结果表明，渗流速度越大，开发效果越好。

低渗透油藏；油水两相；压力梯度；分流理论

1 考虑两相启动压力梯度的渗流方程

油水两相启动压力梯度是指油水两相同时渗流时，任意含水饱和度下，油、水开始流动时需要克服的压力梯度。在油水两相渗流过程中，油水沿各自占据的孔隙空间流动，分别与孔隙壁面产生作用，产生各自的边界层流体和启动压力梯度，但一相的流动必然推动另一相，因此两相的启动压力梯度必然相等。由于毛管力和贾敏效应的存在，两相启动压力梯度明显高于单相启动压力梯度。而且随含水饱和度的增加，相当于参与流动的流体黏度降低，因此启动压力梯度减小。综合以往的研究，本文采取邓玉珍所提出两相压力梯度模型，即

由式（1）和视黏度的定义可知，视黏度是压力梯度和含水饱和度的函数，即对式（2）和式（3）进行整理，可以得到与达西定律相同的表达式，即

因此，分流理论（Buckley-Leverette水驱油理论）经过改进后，可以用于低渗透油藏油水两相渗流的计算上。

2 考虑两相启动压力梯度时的分流理论

定义分流量方程为

则等饱和度面移动方程为

其中：vt为油水两相的总流速，cm/s；φ为孔隙度。水驱前缘含水饱和度满足

其中：Swf为水驱前缘含水饱和度为对应的平均含水饱和度；Swi为可以克服启动压力梯度时对应的最小含水饱和度。

由式（2）+式（3）得

式（1）代入式（11），求出压力梯度得

3 两相渗流问题求解步骤

1）依据给定的基础数据，代入式（12）求得启动压力梯度；

2）利用式（4）和式（5）求解视黏度，并利用式（8）得到分流曲线；

3）依据分流曲线确定可以克服启动压力梯度时对应的最小含水饱和度Swi和最大含水饱和度Swm，利用式（10）通过图解法便可以得到水驱前缘含水饱和度Swf；

4）给定驱替时间，依次给定不同的含水饱和度值（介于Swf和Swm之间），利用式（9）求解得到含水饱和度分布图。

4 结论

在考虑油水两相压力梯度的情况下，利用分流理论，给出了低渗透油藏的渗流问题的求解方法。该方法简单通用，易于推广。应用该方法，通过影响因素分析表明，启动压力梯度对于油水两相渗流影响巨大，渗流速度越大，开发效果越好。为实际低渗透油藏的开发中采取超前注水和提液开发措施给出了充足的理论依据。

[1] 吕成远，王建.低渗透砂岩油藏渗流启动压力梯度实验研究[J].石油勘探与开发，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

杨海维（1991—），男，新疆克拉玛依人，助理工程师，主要从事修井监督工作。