低渗透渗流机理及试井解释方法-姚军

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1、低渗透油藏渗流理论与试井解释新方法提高油气采收率研究中心姚军2004年8月6日一、低渗透油藏渗流机理及其存在的问题二、低渗透油藏试井解释新方法三、结论及建议主要汇报内容渗流机理是描述地下流体在某一特定介质下流动规律以及解释流动规律本质的理论；渗流机理的研究两个层面：(1)渗流模式研究;(2)开采机理(开发规律)的研究渗流模式用运动方程表述，运动方程是定量描述地下流体渗流时各种力（外力、粘滞力、惯性力、毛管力和重力等）的关系。如达西方程、非线性渗流方程等渗流模式。开采机理：含水变化规律、采出程度变化规律、压力变化规律、采油指数变化规律等等。重要性：渗流机理或运

2、动方程是油气田开发工程理论与方法（试井解释与产能评价、数值模拟、开发指标概算、油井优化设计等）的研究基础。油气田开发的生产动态是一定条件下地下流体流动(流动机理)的综合、宏观体现。一、低渗透油藏渗流机理(1)低渗透介质特征及其对渗流的影响(2)低渗透储层的非达西渗流理论(3)低渗变形介质油藏渗流模式(4)非达西渗流对低渗透油藏开发的影响(5)低渗透油藏渗流机理存在的问题1、低渗透介质特征及其对渗流的影响(1)小喉道连通的孔隙体积比例大利用不同渗透率岩样的毛管力曲线，整理计算出各类不同大小孔隙的体积占岩样总孔隙体积的百分数。一、低渗透油藏渗流机理小孔道的孔隙体

3、积占岩样总孔隙体积的比例随渗透率的减小而增大，而且渗透率越底，此比例上升的幅度就越大。对于低-特低渗透油层，要采出的油则主要来自小孔隙。流体通过小孔隙的渗流与通过大孔隙的渗流有明显的差别。当孔隙小到一定程度时，它就将导致渗流规律的变化。一、低渗透油藏渗流机理(2)低渗透介质的比表面积大一般岩石颗粒越细，比表面积越大。物质的比表面积越大，其吸附力越强，吸附的物质越多。低渗透油层的比表面积大，因而油层的束缚水一般较高，水驱油效率较低。比表面S与渗透率K的关系曲线一、低渗透油藏渗流机理(3)低渗透岩石表面油膜量大——存在边界层原油是由烃类和非烃类组成的复杂混合物，

4、含有大量的极性物质。当它们与岩石颗粒表面接触时，就表现出明显的相互作用。在岩石颗粒表面就形成一个富有极性物质的特殊液体层——原油边界层。高渗透介质的孔道也存在原油边界层。但是，低渗透介质的边界层厚度与孔隙孔道半径比要远大于高渗透介质的边界层厚度与孔隙孔道半径比，因而，对渗流的影响要大。原油边界层组成：原油的重质组分和胶质沥青质原油边界层物性：粘度和密度大，大于体相原油物性。一、低渗透油藏渗流机理原油边界层厚度与孔吼半径的关系：在同一压力梯度下，油层的孔道越小，原油边界层的厚度就越大，它对低渗透率和特低渗透率油层中的流体渗流有着重要的影响。一、低渗透油藏渗流机

5、理原油边界层厚度与原油性质的关系不同性质的原油，其边界层的厚度也不同。沥青质含量较多的原油，在其它相同条件下，就会形成较大厚度的边界层。沥青质含量(%)边界层厚度um一、低渗透油藏渗流机理原油边界层厚度与压力梯度的关系压力梯度的增加，导致原油边界层厚度的减小，它们之间的关系在双对数坐标中是一条直线。一、低渗透油藏渗流机理原油边界层厚度与原油的物理化学性质、孔隙孔道半径大小及驱动压力梯度等因素有关。当油层的平均孔道半径越小，由于边界层的存在，难以开采的原油比例就越大，原油的采收率就越低。这对低渗透砂岩油层，特别是特低渗透砂岩油层，是一个不可忽视的影响渗流特征的

6、重要因素。一、低渗透油藏渗流机理(4)毛细管力的影响显著毛管力的大小与毛管半径成反比，即毛管半径愈小，毛管力愈大。低渗透油层喉道半径很小，其毛细管力非常大，对渗流的影响相当显著。一、低渗透油藏渗流机理(5)贾敏效应显著油层的孔隙系统是不同大小的孔隙与连通的喉道所组成的一个复杂的孔隙网络。因此，当珠泡流动到孔道窄口时就遇到阻挡。要使珠泡通过窄口，则需要克服珠泡遇阻变形所发生的毛细管力。——贾敏效应。低渗透率砂岩油藏中孔喉变化的频繁程度要比中高渗透率油藏的更甚，孔喉比更大，贾敏效应将更显著。一、低渗透油藏渗流机理(6)卡断现象严重在连续油流通过岩石孔隙喉道时，由

7、于低渗透层喉道半径很小，毛细管力急剧增大，当驱动压力不足以抵消毛细管力效应时，油流被卡断，连续的油流变成分散的油滴。这种流动形态的变化将导致渗流阻力的增大和驱油效率的降低。一、低渗透油藏渗流机理(7)可动的流体饱和度小低渗透储层由于孔道半径小、比表面积大、吸附较大和原油边界层的存在等因素，导致可流动油饱和度小，可动流体饱和度与裂缝孔隙度密切相关。低渗透储层含油饱和度低，驱油效率也比较低，而且规律性不强。一、低渗透油藏渗流机理一、低渗透油藏渗流机理(1)低渗透介质特征及其对渗流的影响(2)低渗透储层的非达西渗流理论(3)低渗变形介质油藏渗流模式(4)非达西渗流

8、对低渗透油藏开发的影响(5)低渗透油藏渗流机理存在的