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1、第卷第期水动力学研究与进展,沁年月人,毛管数对天然岩心渗流特征的影响吕平大庆石油管理局勘探开发研究院摘要本文,,运用理论分析和室内实验相结合的方法对天然岩心驱油效率的影响因素进行了深入的研究提出。毛管数是影响驱油效率的主要因素之一实验研究给出了作为饱和度和毛管数的二元函数的一族,一列弗莱特的二相渗流理论得,一相对渗透率曲线使得贝克菜以扩展并为三次采油物理化学渗流理论。和数值模拟研究提供了实验基础注水开发的油田,一般只能采出地质储量的三分之一左右,其余部分,则有赖于其他提高采收率的方法油田进入高含水期开采以后,提高采收率方面的研究工作,显得十分紧迫驱油效率问题,是提高
2、采收率研究工作的一个主要方面,深入地了解它的影响因素,是正确评价各种提高采收率方法的必要条件一、开采水驱剩余油的困难油层中流体流动的通道是形状极其复杂的孔隙网络,其基本单元就是一个个形状各异的毛细孔隙,要用某种流体把储集于这些孔隙网络中的油尽可能多地驱替出来,显然主要涉及两方面问题一是骨架性质,一是流体性质。当给定某一种孔隙介质来研究问题的时候,当然流体性质便成了主要因素了。粘度和界面张力是反映流体性质的基本参数,应该研究这些参数和驱油效率的关系。在二相渗流过程中,每一个有二相存在的毛细孔隙中,都同时存在着粘滞力和毛管力,而毛、、、、件犷、二人占、认,。‘。、口。。
3、、,、脸二,‘。士材、、二二,。二、。、,、一上管数爹,这个比值的大小洽好表征了二相渗流过程中动力和阻力的相对影响即粘滞叹。,,力与毛管力的相对影响它决定着不同毛管中油滴的运动状态滞留位置和滞留油滴的大小或者说,它决定着两相液体在多孔介质中的微观分布。在特定的孔隙介质中,对于存在于不同孔,,,。,,和粘滞隙不同大小的油滴其能否开始移动都直接和毛管数值的大小有关也就是说力与毛管力哪个占优势,以及占优势的程度有关。一般水驱条件下,毛管数的取值范围可计算如下假定水线以的速度向前推进,其速度犷二二在地层温度,拼二石℃下水的粘度本文。于年月日收到一一油水界面张力以计算,这时的
4、毛管数值应是件,犷一工丫一一,—,。在这样的条件下要使一个油滴活化会遇到多大的阻力可举例说明,,““,林。假定某砂岩孔隙的喉道大约是设一油滴的长度约为孔喉的倍即那么这一油滴在这样喉道的毛管压力梯度可近似地以下式表示。·二一’“‘会鲁群豁“。可见,要使这样一个油滴运动,就必须克服如此大的毛管阻力,否则,这个油滴是不会动的。在目前工艺技术条件下,一般水驱所能达到的压力梯度大约是护显然,这个,。“数值远小于使上述油滴活化所需要的压力梯度数值大庆油田砂岩渗透率卜的样品孔隙半径中值在卜左右‘,即便是这样大的喉道,其束缚油滴的毛管压力梯度也在,比实际所能达到的压力梯度值大倍以上
5、。由此可知,水驱条件下,由于毛管力的束缚而剩余“”,的那部分残余油用水是不可能把它们驱替出来的二、活化束缚油的途径,,‘”在室内实验研究中我们已经看到水驱以后大约有的油作为残余油留在模型内,‘”比室,。,油田上由于波及效率低水驱残余油内更高大约的油留在地下这些油主要是由于毛管力效应以分散的油滴油膜或油节块的形式,被束缚于孔隙网络中,以至一般水驱方式对它们无能为力于是,人们从另一个角度降低毛管阻力,找到了活化剩余的束缚油滴的途径。这就是低界面张力采油工艺为人们普遍重—视的主要依据,“件根据这一思路我们不难求出上述例举的那个长度为的剩余油滴通过喉道所应具备的界面张力值当
6、驱动压力梯度大于或等于毛管压力梯度时,束缚油滴开始活化,即旦、。。、俩歉洋’月一夕万””,‘同‘“而阳际一其中六几侧鲤一二纱二一。,丝‘一弓一一。一“因为。一又一、火一。一尸。卒“义’·”一。一“所以备,一一“,可见当油水两相之间的界面张力降低到时在目前工艺技术所能达到的压力梯度下,上述油滴可以活化即从束缚状态变为流动状态,进而被驱替出来。这是理论推算的结果下边是室内实验研究对上述理论分析给出的证明。一一三、实验研究结果实验研究的条件与方法大庆油田萨一井厚层岩心孔隙度一尺寸阮,润湿性亲油饱和油后恢复,。渗透率一件束缚水饱和度左右一,油水二相液体系统界面张力取值范围·
7、一,一,油水粘度比浅际毛管数取值范围试验研究的手段与方法相对渗透率实验采用非稳定流恒速法。粘度测定毛细管粘度计,界面张力测定滴体积法,旋滴法的洲钊刘,乙标配系数选择晰厂率效驱油︶︵试验结果及其分析在上述条件下,采用具有不同毛管数值的油一水二相液体系统,完成了次实验,并取得如下结果毛管数与驱油效率和剩余油饱和度关系。图是从次实验中得到的毛管数与驱油效率,以实心点子表示和剩余油·饱和度况。以空心点子表示的关系,它表明随着毛管数。值的增大,驱油效率。匹,。一‘,增加值为时驱油效率左右一。一一‘一一一。“,阵,。犷而当值增大到时驱油效率可高达口二口,一图毛管数瓜与效率剩
