拟启动压力对低渗透单相流体及油水两相渗流的影响_以沙埝油田沙7断块为例

第15卷 第1期 油 气 地 质 与 采 收 率

2008年1月 PetroleumGeologyandRecoveryEfficiency l15,No.1 Vo. Jan.2008 油气藏工程

拟启动压力对低渗透单相流体及油水两相渗流的影响

以沙埝油田沙7断块为例

李 浩,赵鹏大,刘柏林112

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083;2.中国地质大学(北京)能源学院,北京100083)

摘要:应用压差 流量法测定岩心启动压力,根据实验结果和数学方法分析启动压力对油水渗流的影响,并对达西公式和JBN计算方法进行改进,推导出适合低渗透储层规律的公式。研究结果表明,由于启动压力的存在,低渗透油藏油水渗流非达西现象突出,借用达西公式所获得的视渗透率随压力梯度发生变化,当压力梯度达到最大启动压力梯度时,渗流进入拟线性流阶段。

关键词:拟启动压力;低渗透;相对渗透率;非达西渗流;视渗透率

中图分类号:TE319文献标识码:A文章编号:1009-9603(2008)01-0084-03 低渗透储层广泛存在于中国陆相油藏中,新发

现油田中低渗透和特低渗透油藏占70%以上[1]了正常流体的流动通道,但由于该附加层具有一定的塑性,在一定的驱动压力下可以产生流动。这一

附加层对于中高渗透储层来说,由于孔喉较大,对流

体流动不会产生明显的影响;而在低渗透储层中,附

加层对流体正常流动的阻碍作用就突显出来,这也

是低渗透储层开发特征不同于中高渗透储层的重要

原因之一。

牛顿流体在多孔介质中的流动符合达西定律,

流体流速与压差成正比关系,其关系曲线为过坐标

原点的直线。对于低渗透介质,该曲线在一定的流

速范围内为直线,由于启动压力的存在,直线延长后

不过坐标原点,而是在低速区形成向下凹的曲线,在

高速区由于流体出现紊流形成向上凸的曲线。曲线

与坐标横轴的交点为最小启动压力;直线段延长后

与坐标横轴的交点为拟启动压力,也称为平均启动

压力[8],该类油田的有效开发是现阶段以及今后所面临的重大难题。已开发的低渗透油藏仍然采取注水开发方式,实践证明是一种行之有效的方法,但其水驱采油特征明显不同于中高渗透油藏,对于其产生的原因有许多不同的观点。笔者从启动压力的测定和启动压力对油水渗流影响的理论以及与油田实际的结合应用等方面进行了系统研究。[2-4]1 启动压力的产生机理低渗透储层由于孔道微细,孔喉狭小,孔道迂曲度大,导致流体与孔壁物理化学作用强烈,在流动过[5]程中呈现非达西渗流现象。研究表明,低渗透储层流体流动存在明显的启动压力梯度是流体在孔隙

介质中的流动规律不符合达西定律的主要原因。关

于启动压力的产生机理有多种观点,有观点认

为地层水在孔隙壁吸附形成连续的具有一定 刚

性 的水膜造成启动压力的形成;其他观点则偏重

孔隙壁与地层水之间的化学作用,认为由于岩石中

的硅质成分进入水中使水成为塑性流体,进而形成

了启动压力。

无论启动压力的产生机理是固液之间的物理作

用还是化学作用,其根本原因都是在孔隙壁附近形

成了一个具有异常流动特性的附加层,附加层减小[6-7];直线段向曲线转折点为最大启动压力,驱动压力大于此压力时渗流进入拟线性状态。笔者的研究主要侧重于相对简单的拟线性流段,特征边界值(拟启动压力)是首要研究对象。2 拟启动压力梯度的测定采取压差 流量法测定拟启动压力梯度[9],通过测定不同流量下岩心两端的压差,绘制流量与压力梯度实验的关系曲线并拟合,拟合曲线在压力梯度坐标上的截距即为岩心的拟启动压力梯度。

收稿日期2007-11-09;改回日期2007-12-18。

作者简介:李浩,男,高级工程师,1990年毕业于西南石油学院物探专业,现为中国地质大学(北京)资源产业经济专业在读博士研究生,主:(E-lj.com.cn