低滲透油藏油水相滲曲線影響因素分析

孫 艷 宇

低滲透油藏油水相滲曲線影響因素分析

孫 艷 宇

（東北石油大學， 黑龍江 大慶 163318）

在關于低滲透油層儲藏滲流特征的變化探究過程中，借助于對低滲透油藏油水相滲曲線的作用要素進行認識研究，結果表明: 存在滲透率差異的油藏對于油水相滲曲線的影響是相異的，在油和水的相滲曲線圖形中可以看出，其中兩相的滲流區(qū)域會跟著滲透率的變低而變小，隨著滲透率愈發(fā)升高，則兩相區(qū)就會愈發(fā)變大。當溫度低于油層儲藏溫度時，由于溫度的升高，油水兩相共流區(qū)區(qū)域變大，但高于油層儲藏溫度時，跟著溫度持續(xù)升高，油水相滲曲線的改變較小?；钚詣尶梢允置黠@的增大油水兩相滲流區(qū)，由于界面張力的不斷下降，油相的相對滲透率會增大，殘余油飽和度下降。

滲透率，溫度，界面張力，相滲曲線

近些年來，在對低滲透儲集層多孔介質中流體滲流理論的研究就已經(jīng)廣泛引起了國內外學者的密切關注，諸多學者研究和總結了低滲透油藏儲集層的滲流規(guī)律特點［1］。目前在國內，據(jù)統(tǒng)計已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的陸上油氣藏未動用儲量主要為低滲透和特低滲透油藏,約占總未動用儲量的一半以上。因此加深對低滲透油藏的認識,對開發(fā)和利用低滲透油藏具有重要指導意義[2-4]現(xiàn)如今,不同地區(qū)低滲透油藏的開發(fā)研究以及開采動用程度差別較多。而油與水之間的相對滲透率曲線在對于油藏油水兩相滲流變化研究過程的中具有非常重要的影響，尤其是在采收率的預測以及工程的計算過程中占有重要的位置。流體在低滲透儲層中的滲流規(guī)律與中高滲儲層特點不盡相同,所以在對低滲油藏儲層巖石孔隙結構及其流體的微觀滲流特點的探索與研究，在認識和學習低滲層流體的滲流特點的方面上具有深遠的意義和影響，本文采用非穩(wěn)態(tài)油水相滲測試獲取油水相滲曲線，通過對實驗結果進行統(tǒng)計分析，找出了影響油水相滲曲線變化規(guī)律因素，對解決和完善低滲透油藏發(fā)展狀況和開發(fā)前景都具有重要意義。

1 影響因素

1.1 孔隙結構分析

低滲透砂巖主要是由極微細的粉砂巖組成,孔喉半徑小、孔隙分布十分不均勻、孔喉比偏大，喉道是掌控低滲透、特低滲透油藏儲層特征質的關鍵部分所在,也是決定開發(fā)難度和開發(fā)效果的主要因素[4].因此低滲透層的這種孔隙結構會對儲層中各種作用力的相互關系產(chǎn)生影響,如毛管壓力和粘滯力等。如果流體在這類儲層流動時,就會產(chǎn)生許多的的物理現(xiàn)象以及化學現(xiàn)象,其產(chǎn)生的結果必定會對低滲透儲層的滲流規(guī)律產(chǎn)生重要影響［6］。

1.2 滲透率對油水相滲曲線的影響

油藏儲層孔隙構造的特征相對賦存在此中的流體的運動起著非常重要的影響和控制作用［7］，由喉道大小半徑分散規(guī)律我們可以從中發(fā)現(xiàn)喉道尺寸的大小及其散布是影響低滲透油藏的滲流特征最主要原因，存在滲透率級別差異的巖心其孔道尺寸及散布性質差異并不是很大,差異主要體現(xiàn)在喉道尺寸及分布上,這表明低滲透、特低滲透油藏儲層特征主要受喉道的影響和決定,并對開發(fā)效果產(chǎn)生影響[4]。低滲透油藏的滲透率從而受其影響變得很低。實驗條件(1)溫度:=50 ℃ 。(2)主要設備: J-Z計量泵,巖心夾持器,SVT20型旋滴界面張力儀,粘度計。(3)主要化學劑:表面活性劑,石油磺酸鹽,聚合物M03000H;堿NaHCO3。(4)孔隙介質:天然低滲透巖心。

圖1通過實驗研究表明，在低滲透油層中，低滲透率以及滲透率之間的梯度差異有著較大的決定作用，不同滲透率油藏對于油水相滲曲線的影響是不同的，兩相滲流區(qū)域會隨著滲透率的變低而變小，隨著滲透率愈發(fā)升高，則兩相滲流區(qū)區(qū)域就愈發(fā)變大。

1.3 溫度分析

溫度對油水相對滲透率曲線的影響對研究滲流和驅替過程至關重要［8］，通過對流體特性的認知和研究可知，油水等流體的在流動過程中受溫度影響較大，為了研究和探討溫度的變化對油水兩相滲透曲線的影響，采用實驗法，選取大慶某低滲透儲層區(qū)塊巖心作為樣本，在實驗室內進行驅油實驗，記錄下在不同溫度下的油水相對滲透率變化，并繪制曲線。

圖2 不同溫度下有水相滲曲線的變化

圖2結果表明伴隨著溫度的不斷增高，油水兩相共流區(qū)區(qū)域變大，從而殘余油飽和度變低，但高于油層儲藏的溫度時，通過溫度持續(xù)增高，油水相滲曲線改變較少，油水的流動性隨著原油粘度的提高從而變差，從而導致采收率的下降，將溫度和黏度對油水相滲曲線的影響規(guī)律進行比較可以從中看出，溫度通常借助于引起油水粘度比發(fā)生變化從而對兩相滲曲線造成影響，這是溫度對曲線造成影響和改變的主要原因。

1.4 界面張力的影響

界面張力可以看成是表現(xiàn)在單位長度液體界面上的收縮力[9]，現(xiàn)如今跟隨著三次采油化學驅等技術的的快速開展，在聚合物溶液中投入表面活性劑有利于的低界面張力的產(chǎn)生，從而能夠提高采收率，使相應的殘余飽和度變低。化學復合驅油主要是在水溶液中加入堿、表面活性劑和聚合物溶液,通過降低油水界面張力、提高驅替溶液粘度等,以最終提高波及效率和降低殘余油飽和度,能夠在大幅度提高石油開采中得的最終采收效果[10]?，F(xiàn)將選取低滲透儲層巖心作為實驗樣本，采用化學驅進行通過室內物理模擬研究，記錄不同活性劑的加入對相滲曲線的改變過程，觀察其驅油效果的改變。

從圖3中可以看出，在化學驅驅油過程中，活性劑的添加可以非常明顯的增大油水兩相滲流區(qū)，跟著界面張力的持續(xù)下降，油相的相對滲透率會變高，殘余油飽和度則會下降，驅油效果明顯增強。

2 結束語

（1）在低滲透油藏開發(fā)中，存在滲透率差異的油藏對于油水相滲曲線的影響是不一樣的，在油水相滲曲線中，油水兩相滲流區(qū)的范圍會伴隨著滲透率的變低而變小，滲透率愈發(fā)升高，則兩相滲流區(qū)區(qū)域愈發(fā)增大。

（2）在油藏溫度的影響研究過程中，當溫度低于油層儲藏的溫度時，伴隨著溫度的上升，儲藏油水兩相共流區(qū)區(qū)域會增大，殘余油飽和度會下降，但當溫度高于油層儲藏的溫度時，伴隨著溫度持續(xù)上升，則油水相滲曲線的改變不會十分明顯。

（3）在采用化學驅開發(fā)低滲透油藏中，活性劑的使用對相滲曲線影響較大，活性劑驅可以十分顯著地增大油水兩相滲流區(qū)區(qū)域，伴隨著界面張力的持續(xù)下降，則油相的相對滲透率會增大，殘余油飽和度會下降，使驅油效果增強。

［1］竇宏恩,楊旸. 低滲透油藏流體滲流再認識［J］.石油勘探與開發(fā)，2012（10）．

［2］裘懌楠,陳子琪.油藏描述[M].北京:石油工業(yè)出版社,1996:58 -59.

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［4］耿龍祥, 曹玉珊, 易志偉, 等. 濮城油田砂巖儲集層物性下限標準研究[J]. 石油勘探與開發(fā), 1999, 26 (1): 81 -83.

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［7］]陳歡慶，曹晨，梁淑賢，李佳鴻,儲層孔隙結構研究進展［J］. 天然氣地球科學, 2013（4）.

［8］童 靜，熊 鈺，周玉輝，孫曉夢，劉智廣. 砂巖油藏不同溫度下相滲曲線的轉換方法研究［J］. 油氣藏評價與開發(fā), 2016（6）.

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［10］李賢兵, 劉莉, 朱斌. 低張力體系油水相滲特征的研究［J］. 石油勘探與開發(fā)，2004（11）.

Analysis on Influence Factors of Oil-water Relative PermeabilityCurve in Low Permeability Reservoirs

（Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318, China）

During researchingthe change of percolation characteristics in low permeability reservoirs, the influence factors of oil-water relative permeability curves in low permeability reservoir were analyzed. The results show that different permeability of reservoir has different effect on oil and water relative permeability curve; the oil-water two-phase percolation area decreases with decreasingof the permeability, the higher the permeability, the bigger the two-phase seepage zone. When the temperature is lower than the reservoir temperature, with the increase of temperature, the change of oil-water relative permeability curve is not obvious. Surfactant flooding can obviously increase oil-water two phase flow area;with the decrease of the interfacial tension, oil phase relative permeability increases, residual oil saturation reduces.

permeability, temperature; interfacial tension; relative permeability curve

2016-11-09

孫艷宇（1992-），男，碩士研究生, 遼寧省北票市人，研究方向：提高石油采收率原理與技術。

TE 122

A

1004-0935（2017）01-0053-03