启动压力梯度对低渗透油藏微观渗流及开发动态的影响.pdf

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1、第20卷第1期油气地质与采收率Vo1．20N(1．12013年1PetroletlmGeologyandRecoveryEfficiencyJan．2Ol3启动压力梯度对低渗透油藏微观渗流及开发动态的影响赵益忠1，程远方，刘钰川2孙德旭，杜鹏(1．中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院，山东东营257000；2．中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛266555)摘要：基于广义达西定律，考虑启动压力梯度影响，建立了渗透率各向异性低渗透油水两相渗流模型，并基于虚位移原理开发了有限元程序，以大庆油区苏仁诺尔油田苏301断块矩

2、形五点线性注采井网为例，分析了启动压力梯度对低渗透油藏微观渗流和宏观开发动态的影响。结果表明：受启动压力梯度的影响，低渗透油藏内渗流速度变化存在显著的延迟效应，渗流速度呈阶梯状变化；启动压力梯度越小，油井初期产油量越高，但后期含水率上升速度越快，油井后期产油量降低幅度越显著；启动压力梯度越大，油藏采出程度越低，且随着生产时间增长，对采出程度影响越显著。关键词：启动压力梯度低渗透油藏有限元微观渗流开发动态中图分类号：TE348文献标识码：A文童编号：1009—9603(2013)()l一0067—03近年来，大庆、胜利等油区

3、新增储量中低渗透④考虑启动压力梯度；⑤考虑毛管压力影响；⑥油油藏所占比例越来越大，该类油藏渗透率低，渗流藏流体可微压缩，且压缩系数保持不变。阻力大，油藏存在启动压力梯度，渗流规律不符合建立的考虑启动压力梯度的渗透率各向异性线性达西定律El-4]，并且由于低渗透储层发育微裂油水两相渗流油相压力方程为隙，使得该类储层普遍具有较强的渗透率各向异·性。目前，诸多学者在低渗透油藏水平井渗流、整鲁K)。体压裂等领域也进行了研究，所建渗流模型仍主qoqw+CwCbSwpc,OSw要采用差分法求解，在分析储层渗透率各向异+一(CoSo+C

4、wSw)+~七pn性、非均质性和启动压力梯度等多因素影响时具有一定局限性。为此，基于广义达西定律，建立了考V·j(鲁+等)咄}一V·()一虑启动压力梯度的油水两相渗流数学模型，并开发了相应有限元程序，结合大庆油区苏301断块开发V·(硒。]／一V·(]／㈩、实际，对低渗透油藏微观渗流规律和宏观开发动态式中：K为油相相对渗透率；。为地层原油进行了模拟分析，以期为低渗透油藏开发实践提供粘度，Pa·S；K为渗透率张量，对于二维问题有4个理论依据。分量，对于三维问题有9个分量，m；．为水相相对渗透率；为地层水粘度，PaP。为油相压

5、力，1考虑启动压力梯度的渗透率各向Pa；q为油相源汇项；P为地层原油密度，kg／m；qw异性渗流模型。为水相源汇项；P为地层水密度，kg／m；Cw为水相压缩系数，Pa～；为孔隙度；Sw为含水饱和度；P建立渗流模型前，假设条件如下：①油藏渗流为油水两相渗流；②油藏渗流为等温渗流，且无相为毛管压力，Pa；t为时间，S；C为水相压缩系数，间传质；③油藏具有渗透率各向异性和非均质性；Pa～；S。为含油饱和度；g为重力加速度，m／s；G收稿口期：2012一ll一26，作者简介：赵益忠，男，l程师，博士，从事防砂一艺技术j基理论研究。

6、联系电：15266197230，E—mail：yizhong_zhao@126．com金项目：山东，肯博十后创新项目“疏松砂岩储层应及⋯砂界限研究”(201203017)油气地质与采收卒为油相启动压力梯度，Palm；Gw为水相启动压力梯梯度越大，延迟效应越明显，当启动压力梯度为度，Pa／m。0．10MPa／m时，生产1．4d后，A点的渗流速度才开始含水饱和度方程为逐渐增大，说明启动压力梯度会显著影响油、水相Gw+(一Cw+Sw)os+的微观渗流；③当启动压力梯度较大时，渗流速度开始呈现阶梯状变化，且启动压力梯度越大，该趋势

7、越明显。这是因为：当油藏启动压力梯度较大·V+v．K(o+Pog-Gw)]时，启动压力梯度会对油、水相渗流前缘产生一定(2)的抑制作用，在驱替压力梯度突破启动压力梯度当建模整体坐标系与储层渗透率局部坐标系前，渗流速度略有变化，而当驱替压力梯度突破启之间存在夹角时，须将局部坐标系下渗透率分量转动压力梯度时，渗流前缘积聚的压力在短时问内得换到整体坐标系下计算。对于二维问题，假设整体以释放，导致渗流速度明显增大。坐标系与局部坐标系下渗透率主轴之间夹角为0，则整体坐标系下渗透率张量的各分量与局部坐标系下渗透率主轴分量的关系为COS

8、。(360—0)sin(360—0)sin(360—0)cos(360—01网㈦一sin2(360一)sin2(360一式中：Kxx，和分别为整体坐标系下方向渗透率、Y方向渗透率和渗透率张量正交分量，m；和Y分别为整体坐标系下水平和垂直方图1启动压力梯度对油藏渗流速度的影响向；K1和分别为局部坐标系下渗