致密-低渗透油藏两相启动压力梯度变化规律

发布时间：2021-04-02 21:00

　　致密-低渗油藏油水两相渗流时存在启动压力梯度,导致基质中剩余油和残余油的驱动非常困难,水驱开采效果普遍较差。为了确定致密-低渗储层两相启动压力梯度变化规律,通过物理模拟方法研究了一维水驱油过程中两相启动压力梯度与平均含水饱和度之间的关系,并分析了两相启动压力梯度的形成原因。结果表明,两相启动压力梯度随平均含水饱和度增大先升高后降低,在油水前缘位于出口端附近时达到最大值;两相启动压力梯度最大值与岩心气测渗透率呈良好的幂函数关系,渗透率越低两相启动压力梯度最大值上升速度越快;同一岩心中两相启动压力梯度远大于原油启动压力梯度。可见致密-低渗油藏水驱过程中两相启动压力梯度随着油水前缘运移先增大后减小,同时油水间毛管力是两相启动压力梯度形成的主要原因。 

【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(28)北大核心

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【部分图文】：

实验装置示意图

式(1)中:Swa为岩心内平均含水饱和度,%;Qwi为入口端注入水总量,mL;Qwo为出口端采出水总量,mL;Vp为岩心孔隙体积,mL。图2为不同渗透率岩心两相启动压力梯度和采出液含水率随平均含水饱和度变化曲线。可以发现,不同渗透率的岩心中两相启动压力梯度均随平均含水饱和度先上升后下降。这是由于随着油水前缘的推进油水界面数量不断增加,毛管力的作用越来越强烈,从而使两相启动压力梯度在初期为上升趋势。当油水前缘运移到一定位置后,油水接触到达一定极限,随着平均含水饱和度的升高注入水在岩心中形成连通的水流通道,岩心前段油水混合带逐渐变为高含水区域使岩心中油水混合带范围缩小,毛管力的作用逐渐减弱,最终导致两相启动压力梯度逐渐下降。同时,在水驱前缘到达出口端之前,靠近出口端的岩心部分仅存在原油的单相渗流,这部分原油的两相启动压力梯度可视为原油流动时的启动压力梯度,这也是出口端采出液见水前两相启动压力梯度上升的原因之一。

图3为不同渗透率岩心两相启动压力梯度的最大值和最小值变化曲线,可以发现两相启动压力梯度的最大值和最小值与渗透率均存在良好的幂函数关系,渗透率从52.17×10-3 μm2降低至5.42 ×10-3 μm2,两相启动压力梯度的最大值和最小值分别上升了0.353 MPa/m和0.221 MPa/m,而渗透率从5.42×10-3 μm2变为0.12×10-3 μm2时两相启动压力梯度最大值上升了2.57 MPa/m,最小值上升了0.94 MPa/m,两条曲线在渗透率为5×10-3 μm2附近存在一个明显的拐点。产生这种现象的原因主要为渗透率越低岩心孔喉尺寸越小,油水间毛管力越大,从而对两相启动压力梯度的影响也越大。同时,孔喉尺寸越小导致了单相启动压力梯度越大,从另一方面增大了两相启动压力梯度。两相启动压力梯度随渗透率变化的数学表达式为

【参考文献】：
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本文编号：3115951