低流度油藏启动压力梯度分析.pdf

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1、大庆石油学院学报第34卷第1期2010年2月JOuRNAIOFDAQINGPETROlEUMINSTITUTEVo1．34No．1Feb．2010低流度油藏启动压力梯度分析闫栋栋，杨满平，王刚，许胜洋，李付文。(1．燕山大学石油工程系，河北秦皇岛066004；2．承德石油高等专科学校石油工程系，河北承德067000；3辽河油田分公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦l24010)摘要：针对对低流度油藏，对我国东部某油田低流度油藏岩心进行“气泡法”启动压力测试与单相渗流实验．实验结果表明：流度越低，启动压力梯度越高，并且满足相关性非常高的乘幂变化关系．通过

2、对岩心单相渗流实验得到的数据进行分析归纳，得到其流体非线性渗流段启动压力梯度的计算式．对其特征曲线进行渗流特征理论分析，得到最小启动压力梯度与拟启动压力梯度的理论值及启动压力梯度与驱替压力梯度的关系函数．由非线性渗流区长度的数学表达式可知，流度越低，其非线性渗流区越宽．该成果为低流度油藏启动压力梯度的研究提供了相关方法和依据．关键词：低流度油藏；启动压力梯度；气泡法；单相渗流；非线性渗流区中图分类号：TE348文献标识码：A文章编号：1000—1891(2010)01—0039—040引言一般说来，流度低于30×10～。m／(mPa·s)的油藏

3、被称为低流度油藏]．流度概念的引入便于系统地研究低渗、高黏油藏的特性．我国东部某油田低流度油藏探明地质储量占总地质储量(包括未开发油田)的51．82，其可采储量占总可采储量(包括未开发油田)的42．12．由此可见，对低流度油藏的合理开发，将是今后保持稳产的关键．低流度油藏储层由于存在启动压力梯度[4]，渗流特征偏移达西定律[6]，此现象直接影响油井产量，极限注采井距等．针对低流度油藏的启动压力梯度对其开发造成的影响，进行岩心启动压力测试与单相渗流实验，并对其渗流特征进行理论分析，为低流度油藏启动压力梯度的研究提供相关方法和依据．1模型建立采用该

4、油田某段不同区块、不同井位共70块岩心，选取种黏度不同的流体(2．38，7．36，14．5mPa·s)进行“气泡法”启动压力测试，对不同空气渗透率岩心对应的启动压力梯度的值进行回归分析，得出岩心的空气渗透率与启动压力梯度呈乘幂关系，即G一“1K～，(1)式中：G为启动压力梯度；“，”分别为与岩性及流体性质相关的常数；K为岩样渗透率．在双对数坐标下，绘制不同黏度(2．38，14．5mPa·s)流体启动压力梯度与渗透率关系见图1，其中R为回归因数．由图1可知，岩心渗透率越小，启动压力梯度值越大，并且在空气渗透率小于1O×10～。m的范围内，启动压力

5、梯度变化幅度最大．流体黏度越大，岩心启动压力梯度越大．由流度定义，令式(1)中K—，改变常数a与”的值，其它参数则完全一致，即可得到启动压力梯度与流度的一般关系式：G===“2一，(2)式中：n，b为与岩性及流体性质相关的常数；为流度．收稿日期：2009—08—28；审稿人：张继成；编辑：关开澄基金项目：国家自然科学基金项日(50804041)作者简介：闫栋栋(1981)，男，硕士生，主要从事油田开发方面的研究大庆石油学院学报第34卷2010年对3种黏度的流体和不同渗透率的岩心进行对比渗流实验，并对得到的岩样启动压力梯度与流度之间的关系进行拟合

6、(见图2)，可以得出拟合曲线的方程与式(2)是一致的．图2显示，低流度油藏需要较大的启动压力梯度．O12345流度／(1on一(mPa·s)一’)图2某区块启动压力梯度与流度关系曲线2岩心单相渗流实验一目．叠一＼鞲R蒋翟采用与启动压力测试实验相同的岩心、相同黏度的流体ul伽姗姗姗的一一一一进行岩心单相渗流实验．0c。mH将得到的非达西渗流段渗流速度与驱替压力梯度gradP的关系曲线进行拟合，其表达式的一般形式为V—a3(gradP)+b3(gradP)+C3，(3)式中：y为渗流速度；a。，b。，C。均为非达西渗流段斜率因子．—10—505l0

7、将流度与对应的非线性相渗拟合函数因子a。，b。，C。In／(10：m(mPa·S)一)进行拟合，其关系曲线见图3～5．图3流度与因子a。的关系曲线00—2～2～—44～6—6～8一8I一l0—10一l2—12一l4—14一l6—16—18—10—5051010—50510In．；L／(10“m’。(mPa，S))In

8、=L／(10m’。(mPa‘S))图4流度与因子b。的关系曲线图5流度与因子C。的关系曲线由图3得口3===0．0013352·。。。(R一0．8354)．(4)由图4得b3—0．001847A(R。一0．8525)．(5)由图5

9、得C3一一1．7364×1O一·。(R一0．5822)．(6)分析低渗透多孔介质的非达西渗流特征和非线性渗流曲线均可用非线性达西渗流公式，即V—(gr