亲油多孔介质残余油膜的微观运移机理.pdf

《亲油多孔介质残余油膜的微观运移机理.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、东北石油大学学报第38卷第1期2014年2月JOURNALOFNORTHEASTPETROLEUMUNIVERSITYVo1．38No．1Feb．2O14亲油多孔介质残余油膜的微观运移机理谷建伟，张文静，张以根，黄迎松。(1．中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛266580；2．中国石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营063004)摘要：为研究亲油多孔介质中残余油膜的微观运移机理，以毛细管渗流模型为基础，结合边界层理论，建立膜状残余油微观渗流模型．根据亲油多孔介质中膜状残余油的分布特征，推

2、导毛细管中油、水微观运移方程；改进毛细管模型，推导不等径毛细管模型的油水相对渗透率表达式，得到相对渗透率曲线，分析毛细管半径、边界层厚度和流体黏度对相对渗透率曲线的影响．结果表明：随着毛细管半径增大，相对渗透率曲线向左逐渐平移；随着边界层厚度减小，相对渗透率曲线向左逐渐平移；随着油黏度增大，水相的相对渗透率曲线向右下方逐渐平移，油相的相对渗透率曲线没有变化．该结果对分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供理论指导．关键词：亲油多孔介质；膜状残余油；边界层理论；微观运移；相对渗透率曲线中图分类号：TE

3、341文献标识码：A文章编号：2095—4107(2014)01—0080—050引言对于注水开发油藏，水驱后的亲油岩石壁面上滞留大量原油吸附层，成为亲油孔隙中一类主要的残余油——油膜状残余油(简称膜状残余油)的存在形式，该吸附层即为原油边界层]．低水淹部位存在较多膜状残余油_7]，具有一定挖掘潜力．降低原油边界层厚度不仅能够增加原油的可采储量，而且能够增加油层的渗透率，改善原油在孔隙中的渗流特性_8]．边界层理论l_g]由普朗特在1904年提出，对流体力学发展产生深远影响，近年来学者将它引入到油气田

4、开发领域，开辟油气渗流研究的新方法．李中锋等通过实验发现原油边界层厚度与毛细管半径、压力梯度、流体黏度和组分的关系l1。。；刘卫东等以去离子水在微圆管中流动的实验数据为基础，通过数据拟合分析，确定流体流动速度、边界层厚度与压力梯度之间的关系[113．张普等通过实验发现，低渗多孔介质中流体的渗流特征受吸附边界层的影响极大，边界层越厚，渗流规律越偏离达西定律_】．有关边界层理论的研究大多建立在实验基础上_4]，对其与原油开采理论结合的研究较少．文中结合改进的毛细管渗流模型和边界层理论，建立膜状残余油微观渗

5、流模型，推导不等径毛细管中油、水的微观运移方程，得出油、水相对渗透率表达式，为残余油开采提供理论依据．1运动方程膜状残余油运动模式可用边界层理论表述，边界层定义为紧贴壁面的一层极薄的流体，附着在壁面上不滑脱，流体的速度值为0．在壁面附近流体流动法向方向上，流体有较大的速度梯度，且受到黏滞力作用的影响，其平板壁面上层流边界层见图l，其中为边界层流体速度；为边界层临界距离；为边界层厚度．假设：(1)毛细管中的流体呈层流流动；(2)原油边界图1平板壁面上层流边界层示意Fig．1Theformationofl

6、aminarboundarylayer层对称、均匀分布在毛细管壁内侧，毛细管中心为水的流onflatsurface收稿日期：2013—11—14；编辑：张兆虹基金项目：国家油气重大专项(2011ZX05011—002)作者简介：谷建伟(1971一)，男，博士，教授，主要从事油藏工程方面的研究·8O·第1期谷建伟等：亲油多孔介质残余油膜的微观运移机理动通道．膜状残余油微观渗流模型见图2，其中，为毛细管半径；P、Pz为毛细管两端压力；。、为油、水相的流速；L为毛细管长度．由图2可以看出：由于黏滞力的影响，

7、油、水两相呈层流流动．把油、水两相的流动看成一组分别以不同速度运动、长度为L的同心液筒l_1]，有一一+c，(1)油、水两相的运动方程分别为图2膜状残余油微观渗流模型==——_!!+c2，r。——

8、的99时的值，即一0．99v；r—ro—，(5)。将边界条件代人式(2)和(3)，得一。一]+一~F0-