界面张力对低渗油藏CO2驱油气相对渗透率曲线的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2013年3月第35卷第3期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Mar．2013Vo1．35No．3界面张力对低渗油藏CO2驱油气相对渗透率曲线的影响舒晓辉(中国石化集团公司办公厅，北京100728)[摘要]针对腰英台低渗透油藏条件，通过高温高压界面张力仪测量了原油与CO：间界面张力随着压力的变化关系；运用非稳态JBN方法测量了低渗透油藏COz驱过程中不同油藏压力下的油气相对渗透率曲线。对油气界面张

2、力变化和相对渗透率曲线变化规律的研究，结果表明，随着油藏压力的增大，CO。与原油间的界面张力逐步降低，导致油气相对渗透率曲线等渗点逐步向右偏移，两相共渗区逐步拓宽，气驱残余油饱和度逐步降低，且相对渗透率曲线有向对角直线形态转变的趋势。8642O8642O[关键词]COz驱；低渗透；界面张力；相对渗透率曲线[中图分类号]TE311[文献标志码]A[文章编号]1000—9752(2013)03—0122—02COz驱过程一般被划分为非混相驱和混相驱。非混相驱过程中，注入气通过与油藏流体的相互作用，使得原油

3、黏度降低，体积膨胀，驱替相与被驱替相的流度比改善，界面张力降低，从而增大毛管数，降低残余油饱和度，提高原油采收率。在混相驱中，注入气与原油间的界面张力为零，毛管数增至无穷大，驱替相与被驱替相间形成混相，驱替效果达到最佳[1]。显然，CO驱过程中，油藏流体之间的界面相互作用及油藏流体与岩石的界面相互作用控制着CO驱油过程中地层流体的渗流特性，影响原油的最终采收率。国内外对于COz与原油间的界面特性进行了广泛研究，目前普遍应用轴对称悬滴分析法进行高温高压下CO。与流体间的界面张力值测定，得到了温度、压力、

4、流体类型等对界面张力特性的影响规律_2]。然而，关于气驱过程中界面张力变化特性及其对相对渗透率的影响规律研究较少_5J。笔者针对腰英台油藏条件，开展了目标油藏CO。驱过程中界面特性和相对渗透率曲线(以下简称“相渗曲线”)测定试验，明确了界面张力变化对相渗曲线的影响规律。1CO：驱过程中的油气界面张力试验通过高温高压界面张力仪，运用轴对称悬滴形状分析ADSA技术对高压视窗中的油滴形状进行分析，然后应用计算机图像处理系统和相应的数萑学方程计算得到界面张力值。从图1可知，CO与原油的界面恒呔张力随着体系压力

5、的增大，逐步降低；当体系压力较大时，CO与原油间的界面张力降低幅度变缓；当体系压力持续增大时，油气界面张力值并没有图1C02与原油间界面张力与体系压力的关系达到零值。[收稿日期]2012—12—11[基金项目]国家高技术研究发展计划(863)项目(2。O9AAo634o6)。[作者简介]舒晓辉(1971一)，男，1998年中国石油大学(华东)毕业，硕士，高级工程师，现从事石油工程项目管理及协调方面的工作。学兔兔www.xuetutu.com第35卷第3期舒晓辉：界面张力对低渗油藏CO驱油气相对渗透率曲

6、线的影响2低渗油藏CO：驱油气相渗曲线测定油气相渗曲线由非稳态相渗试验1．0方法进行气驱油试验得到。记录气驱0．8过程中岩样出口端各个时刻的产油量、0．6产气量等数据，运用非稳态JBN一(Johnson，Bossier和Naumann)方法’0．4计算岩样的油气相对渗透率和对应的0．2饱和度。试验温度为腰英台油藏条件，0油藏温度为97．53℃，试验压力8．6、lOOOOO0-20-4O．60．8O8642O22．6、34．9MPa，岩心渗透率为4．0roD。图2不同压力下的油气相对渗透率曲线对气一油一

7、岩石系统来说，气相为非·润湿相，原油为润湿相。由图2中可知，不同回压下的气油相渗曲线形态相近，即随着岩心中含气饱和度(S)的增大，油相相对渗透率(K。)急剧降低，气相相对渗透率(K)缓慢增大，且初期的气相相对渗透率远远低于油相相对渗透率。随着体系压力的增大，等渗点饱和度逐步增大，两相渗流区域逐步扩大，气相相对渗透率逐步增大。3界面张力对油气相渗曲线的影响CO。驱过程中，CO。不断抽提原油中的轻质组分。同时，CO不断扩散溶解进入原油中。这两者的相互作用使得气油间的界面张力不断降低，直至界面张力为零达到混

8、相状态。绘制不同压力下的相渗曲线与界面张力间的关系，结果如图3所示。从图3中可以看到，气油相渗曲线形态受气油界面张力影响较大。随着界面张力的降低，油相相对渗透率下降幅度变缓，气相相对图3界面张力对油气相对渗透率曲线的影响渗透率增大幅度加快，且较低界面张力下的相渗曲线的两相流动区域逐步变宽，残余油状态下的气相相对渗透率更大。界面张力对相渗曲线形态的影响趋势表明，界面张力的减小使得油、气相渗曲线形态逐步靠近。当界面张力接近零时，残余油饱和度朝零的方向下降，此