有效滲透率曲線課件

第四節(jié)儲(chǔ)層巖石的相對(duì)滲透率曲線回顧巖石的絕對(duì)滲透率

設(shè)有一塊砂巖巖心，長(zhǎng)度L=3cm，截面積A=2cm2，其中只有粘度為1mpa.s的水通過(guò)，在壓差△P=0.2MPa下通過(guò)巖石的流量Q=0.5cm3/s.

如果巖心改用粘度3mpa.s的油通過(guò)，在壓差△P=０.2MPa的條件下它的流量Q=0.167cm3/s.根據(jù)達(dá)西定律得第四節(jié)儲(chǔ)層巖石的相對(duì)滲透率曲線回顧巖石的絕對(duì)滲透率設(shè)有一1由此可見(jiàn):巖石的絕對(duì)滲透率是其自身性質(zhì)的一種量度，為一常數(shù),并不因?yàn)樗ㄟ^(guò)流體性質(zhì)的不同而有所改變。達(dá)西定律的假設(shè)前提：

①流體與巖石之間不發(fā)生任何物理—化學(xué)反應(yīng)②多孔介質(zhì)中只存在一種流體③流動(dòng)必須是在層流范圍之內(nèi)問(wèn)題的提出???一有效滲透率和相對(duì)滲透率的概念1有效滲透率定義:有效滲透率是指多相流體共存和流動(dòng)時(shí),巖石允許各相流體的通過(guò)能力.記為Ko、Kg、Kw水油實(shí)驗(yàn):70%的飽和粘度1mpa.s的鹽水，30%的飽和粘度3mpa.s的油，△p=0.2MPa,Qw=0.3cm3/s,Qo=0.02cm3/s.由此可見(jiàn):巖石的絕對(duì)滲透率是其自身性質(zhì)的一種量度，為一達(dá)西2由此可見(jiàn):有效滲透率之和小于絕對(duì)滲透率Ko+Kw=0.27<K絕=0.375相滲透率與巖石中所含流體的多少有關(guān)渠道流態(tài)50%的飽和粘度1mpa.s的鹽水，50%的飽和粘度3mpa.s的油，△p=0.2MPa,Qw=0.2cm3/s,Qo=0.05cm3/s.（1）油水同時(shí)流動(dòng)時(shí)，油水發(fā)生干擾。（2)毛管阻力對(duì)滲透率的影響。（3）賈敏效應(yīng)。（4）靜止液滴或珠泡所產(chǎn)生的附加阻力。由此可見(jiàn):渠道流態(tài)50%的飽和粘度1mpa.s的鹽水，50%32、相對(duì)滲透率水的流度定義：多向流體共存時(shí)，每一相流體的有效滲透率與一個(gè)基準(zhǔn)滲透率的比值.基準(zhǔn)滲透率的取值:1巖石絕對(duì)滲透率K2氣測(cè)滲透率Kg3KswiKro+Krw+Krg<100%3、流度與流度比油的流度2、相對(duì)滲透率水的流度定義：多向流體共存時(shí)，每一相流體的有效4流度比二相對(duì)滲透率曲線及其特征回顧前面的實(shí)驗(yàn)有:SwSoKroKrwSw/SoKrw/Kro70300.120.602.335.050500.240.41.01.67表明:相對(duì)滲透率和巖石中流體的飽和度間存在一定的關(guān)系,但不是一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系,無(wú)法用代數(shù)表達(dá)式表示,所以只有借助實(shí)驗(yàn)測(cè)出.相對(duì)滲透率曲線:相對(duì)滲透率和巖石中流體的飽和度間的關(guān)系曲線.流度比二相對(duì)滲透率曲線及其特征回顧前面的實(shí)驗(yàn)有:SwSo5相對(duì)滲透率曲線特征五點(diǎn):

(1)Swi

(2)Sor

(3)Kro(swi)

(4)Krw(sor)(5)Sw(krw=kro)SwiSorKro(swi)Krw(sor)Sw(krw=kro)相對(duì)滲透率曲線特征五點(diǎn):SwiSorKro(swi)Krw(6兩線:(1)油相相對(duì)滲透率曲線Kro～Sw

(2)水相相對(duì)滲透率曲線Krw～Sw三區(qū):

A區(qū)單相油流區(qū)C區(qū)單相水流區(qū)

B區(qū)油水同流區(qū)(兩相流動(dòng)區(qū))三影響相對(duì)滲透率的因素1.巖石孔隙結(jié)構(gòu)的影響現(xiàn)象:高滲透高孔隙的兩相共滲區(qū)范圍大,束縛水飽和度低;低滲透小孔隙的則正好相反.原因:大孔隙具有比小孔隙更大的滲流通道,油水都不能流動(dòng)的小孔道很少.兩線:三區(qū):三影響相對(duì)滲透率的因素1.巖石孔隙結(jié)構(gòu)的影響現(xiàn)72.巖石潤(rùn)濕性的影響接觸角0o47o90o138o180o油相端點(diǎn)相對(duì)滲透率0.980.830.800.670.63潤(rùn)濕接觸角與油相相對(duì)滲透率的關(guān)系隨著潤(rùn)濕接觸角的增加,油的有效滲透率逐漸降低原因:親水巖石水分布在細(xì)小孔隙、死空隙或顆粒表面上,這種分布方式對(duì)油的滲透率影響很小;而親油巖石在同樣的飽和度條件下,水是以水滴、連續(xù)水流的形式分布在孔道中阻礙著油的滲流.現(xiàn)象:隨接觸角增加，油相相對(duì)滲透率依次降低，水相相對(duì)滲透率依次升高。2.巖石潤(rùn)濕性的影響接觸角0o47o90o138o180o油8特征點(diǎn)強(qiáng)水濕巖石強(qiáng)油濕巖石束縛水飽和度SWi>20%～25%<15%等滲點(diǎn)含水飽和度SW>50%<50%Krw(Swmax)<30%>50%Kro(Swi)≈100%50%~100%確定巖石潤(rùn)濕性的克雷格法則啟示:要得到有代表性的相對(duì)滲透率曲線,實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的整個(gè)過(guò)程中都必須保持巖石原有的潤(rùn)濕性.特征點(diǎn)強(qiáng)水濕巖石強(qiáng)油濕巖石束縛水飽和度SWi>20%～25%93.油水飽和順序（飽和歷史）的影響觀點(diǎn)一:非濕相吸入過(guò)程的相對(duì)滲透率總是低于驅(qū)替過(guò)程的數(shù)值,而濕相的相對(duì)滲透率與此無(wú)關(guān).解釋:

1從潤(rùn)濕性的影響方面來(lái)理解

2捕集滯后:對(duì)于同一飽和度，作為驅(qū)動(dòng)相時(shí)是全部連續(xù)，而作為被驅(qū)動(dòng)相時(shí)只有部分連續(xù)，所以，Kr驅(qū)動(dòng)>Kr被驅(qū)動(dòng)。

3粘性滯后:驅(qū)動(dòng)相流體爭(zhēng)先占據(jù)阻力小的大孔道，并有沿大孔道高速突進(jìn)的趨勢(shì)，所以，Kr驅(qū)動(dòng)>Kr被驅(qū)動(dòng)。觀點(diǎn)二:非濕相吸入過(guò)程的相對(duì)滲透率總是低于驅(qū)替過(guò)程的數(shù)值,而濕相吸入過(guò)程的相對(duì)滲透率總是略高于驅(qū)替過(guò)程的值.3.油水飽和順序（飽和歷史）的影響觀點(diǎn)一:非濕相吸入過(guò)程的解10兩點(diǎn)啟示:1在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定相對(duì)滲透率曲線時(shí)應(yīng)盡量模擬實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程,即選擇是采用吸吮型測(cè)定還是驅(qū)替型測(cè)定。2在應(yīng)用相對(duì)滲透率曲線資料進(jìn)行油田開(kāi)發(fā)指標(biāo)計(jì)算時(shí),要按照實(shí)際油藏形成和開(kāi)采的物理過(guò)程,來(lái)確定應(yīng)該選用驅(qū)替所測(cè)的相對(duì)滲透率曲線還是吸吮過(guò)程所測(cè)的相對(duì)滲透率曲線。特征:等滲點(diǎn)右移原因:1高溫使親油巖石表面吸附的極性物質(zhì)解附,使水吸附于巖石表面,導(dǎo)致Swi增加.2使隔著水膜的含油孔道轉(zhuǎn)化為含水孔道.3導(dǎo)致巖石熱膨脹4導(dǎo)致油水粘度比變化4.溫度的影響(國(guó)際上有爭(zhēng)議)啟示:測(cè)定相對(duì)滲透率曲線時(shí)必須模擬油藏溫度兩點(diǎn)啟示:特征:等滲點(diǎn)右移4.溫度的影響(國(guó)際上有爭(zhēng)議)啟示115.油水粘度比的影響啟示:測(cè)定相對(duì)滲透率曲線時(shí)必須用地層原油和地層水.5.油水粘度比的影響啟示:測(cè)定相對(duì)滲透率曲線時(shí)必須用地層原油126.界面張力的影響啟示:測(cè)定相對(duì)滲透率曲線時(shí)必須保證實(shí)驗(yàn)用巖心、地層原油和地層水免遭污染.6.界面張力的影響啟示:測(cè)定相對(duì)滲透率曲線時(shí)必須保證實(shí)驗(yàn)用巖137.上覆巖層壓力的影響啟示:測(cè)定相對(duì)滲透率曲線時(shí)所施加的環(huán)壓必須模擬油藏的上覆巖層壓力.7.上覆巖層壓力的影響啟示:測(cè)定相對(duì)滲透率曲線時(shí)所施加的環(huán)壓148.驅(qū)動(dòng)因素(π準(zhǔn)數(shù))的影響啟示:測(cè)定相對(duì)滲透率曲線時(shí),必須保證室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與油層的π

準(zhǔn)數(shù)相等(油層的π準(zhǔn)數(shù)在106～107之間)，即選擇合適的實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)壓力．π準(zhǔn)數(shù):微觀毛管壓力梯度和驅(qū)動(dòng)壓力梯度的比值8.驅(qū)動(dòng)因素(π準(zhǔn)數(shù))的影響啟示:測(cè)定相對(duì)滲透率曲線時(shí),必須15四、相對(duì)滲透率曲線的測(cè)定和計(jì)算相對(duì)滲透率曲線的獲取直接測(cè)定間接計(jì)算穩(wěn)態(tài)法不穩(wěn)定法毛管壓力曲線計(jì)算法礦場(chǎng)資料計(jì)算法經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法四、相對(duì)滲透率曲線的測(cè)定和計(jì)算相對(duì)滲透率直接測(cè)定間接計(jì)算穩(wěn)態(tài)16(1)、穩(wěn)態(tài)法①、實(shí)驗(yàn)流程與步驟(1)、穩(wěn)態(tài)法①、實(shí)驗(yàn)流程與步驟17②、確定巖心中飽和度的常用方法A、物質(zhì)平衡法（體積法）流進(jìn)巖心的量-流出巖心的量=巖心中積聚量B、稱重法②、確定巖心中飽和度的常用方法A、物質(zhì)平衡法（體積法）流進(jìn)巖18C、電阻率法D、示蹤劑法E、CT影像技術(shù)法F、NMR影像技術(shù)法(2)、不穩(wěn)定法①、實(shí)驗(yàn)原理（貝克萊-列維爾特推進(jìn)理論）C、電阻率法D、示蹤劑法E、CT影像技術(shù)法F、NMR影像技術(shù)19有效滲透率曲線ppt課件20②、實(shí)驗(yàn)流程與步驟②、實(shí)驗(yàn)流程與步驟21(3)、末端效應(yīng)A、現(xiàn)象B、定義由于濕相（水）到達(dá)出口端后，因?yàn)槊?xì)管孔道突然失去連續(xù)性所引起的出口端附近濕相飽和度升高現(xiàn)象。C、消除或減少方法①、增加巖心長(zhǎng)度②、提高驅(qū)替速度(3)、末端效應(yīng)A、現(xiàn)象B、定義由于濕相（水22低速高速③、采用三段巖心低速高速③、采用三段巖心23(4).用毛管壓力曲線計(jì)算相對(duì)滲透率曲線基本理論:泊稷葉定律,單根毛管內(nèi)的流量為:設(shè)單根毛管體積為V,則從毛管力定義出發(fā):(4).用毛管壓力曲線計(jì)算相對(duì)滲透率曲線基本理論:泊稷葉定律24假設(shè)巖石由n根不等直徑的毛管所組成,其總流量為:又因?yàn)?Vi

=VPI對(duì)實(shí)際巖石,由達(dá)西公式得:假設(shè)巖石由n根不等直徑的毛管所組成,其總流量為:25又設(shè)任一根毛管孔道體積Vpi與所有毛管孔道總體積Vp的比值為該毛管孔道在總的毛管系統(tǒng)中的飽和度,即:Si=Vpi/Vp,Vp=Vpi/Si所以:=Vp/AL=Vpi/ALSi,則:Vpi=ALSi

引入校正系數(shù)同理有：又設(shè)任一根毛管孔道