jbs7一维不稳定驱替

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1、2-0　引言一、EOR，如何高效率开发油田？石油开采中的一次采油是利用天然能量开采，即利用流体和岩石的弹性能、溶解气膨胀能、重力排替以及有边、底水时水的侵入。一次采油的采收率很低，一般在20%以下，现在的提高采收率（EOR）泛指的是从油藏中采出比一次采油法更多石油的某种方法。一维不稳定驱替采用注水采油具有一定优势，主要表现为：（1）水容易获得；（2）水驱替中、低密度原油的效率较高；（3）注水的投资和操作费用低而利润大；（4）比较而言，水容易注入底层;（5）水在油层中容易流动。二、利用注水提高采收率的原因一维不稳定驱替2-0　引言三、水驱油特点在注水采油过程中，水驱油是一种典型

2、的非混相驱替。在理论上，曾产生两种描述水驱油机理的观点，其一是活塞式水驱油理论，这是最初的观点，认为地层中原来饱和原油（孔隙空间中含油和束缚水），水驱油时，油水接触面始终垂直于流线，并且均匀向前推进，水到之处将孔隙中可流动原油全部驱走。由此，单向渗流时油水接触面将与排液道垂直，而径向渗流时油水接触面将是与水井同心的圆面，水驱油过程中地层存在两个区域：近水井地带纯水区，近油井地带的纯油区。活塞式水驱油理论比较简单，简化程度高，易于数学描述。一维不稳定驱替2-0　引言三、水驱油特点然而实际工作中却出现了活塞式水驱油理论解释不了的疑问，如油井见水后，油水同出很长时间？同一井排见水时

3、间相差很大？进而诞生了第二种观点，即：非活塞式水驱油理论，认为水驱油时，由于油水粘度差的影响、毛管力的作用以及岩层微观不均匀影响，使得水渗入油区后出现一个油水两相交织流动的两相区——油水过度带，这样，水驱油过程中地层将可能存在三个区域：近水井地带纯水区，油水过渡带，近油井地带的纯油区。一维不稳定驱替2-0　引言四、水驱油主要研究成果Leverett（1939），Buckley和Leverett（1942）首先完成了孔隙介质非活塞式水驱油驱替实验和理论研究，其后关于二相或三相流动的油藏工程研究成果几乎都是基于Buckley和Leverett的理论推广而进行的。许多注水井压力不稳

4、定试井方面的研究，就是基于非活塞式水驱油理论开展的。一维不稳定驱替2-1　一维不稳定驱替基本假设：（1）So+Sd=1，饱和度均匀且流体运动方向相同；（2）水驱条件下，水是湿相而油是非湿相；气驱条件下油是湿相而气是非湿相；（3）刚性流体、刚性介质；（4）前沿驱替，在驱替前沿处存在相突变；（5）毛管力和重力瞬时垂向平衡。一维不稳定驱替2-1　一维不稳定驱替一、分流量方程分流方程式：是Leverret（1941）最先建立的，可以用该公式计算线性系统中给定点的驱替相流量占总流量的分数。流度和流度比：流度是油藏中给定点流体流动难易程度的指标。流度比是在前缘附近，前缘后驱替相（平均饱和

5、度下）流度与前缘前被驱替相流度之比。一维不稳定驱替2-1　一维不稳定驱替一、分流量方程设油层（x方向）与水平面成α角度，一端为注水端，另一端为采油端。根据达西定律，油、水两相的运动方程分别为：一维不稳定驱替2-1　一维不稳定驱替一、分流量方程毛管力：多孔介质毛管力是从毛细管中的毛吸现象演化而来的，在毛细管中，跨越两种非混相流体界面所必须克服的压力为毛细管力。含水率：水在油水混合液中的体积分数，表示为：一维不稳定驱替2-1　一维不稳定驱替一、分流量方程结合油、水运动方程，毛管压力表达式，含水率可表示为：此式即为油水分流量方程一维不稳定驱替2-1　一维不稳定驱替一、分流量方程忽略

6、重力和毛管力作用：分流方程说明：（1）分流公式在恒压、恒温、常粘度刚性流体和刚性介质、恒组成（驱替相和被驱替相间不混相—线性驱替，混相会导致组成和界面张力的改变）即相渗透率是饱和度的单值函数等条件下得到的。影响因素:粘度、饱和度、饱和度几何分布、润湿性、界面张力。岩石组成、孔隙结构、胶结物等对相渗透率有影响；一维不稳定驱替2-1　一维不稳定驱替一、分流量方程（2）毛管力影响结果是使含水率增大。（3）考虑毛管力或重力影响时，驱替过程是速敏的；（4）如果流度比大于1，水比油流得慢，见水时水的饱和度高但驱替效率亦高，如果相对渗透率恒定，油和水的粘度比值越大，则含水率越大，流度比趋近

7、于1为有利驱替；一维不稳定驱替2-1　一维不稳定驱替一、分流量方程（5）注入流体为润湿相，有渗吸现象发生——中小孔隙驱油机理，有利驱替；（6）如果驱替相比被驱替相重，最有效方式是从系统最低处注入，驱替效果好，由于重力的作用当水向上倾方向运动时，含水率降低；（7）针对分流公式的刚性流体假设，如果流体压缩性较大而压力变化也比较大，则应该对压力进行分段计算。一维不稳定驱替2-1　一维不稳定驱替二、Buckley-Leverett水驱前沿运动方程Buckley-Leverett方程可以处理气水两相驱替，但不能直