油水相滲曲線分類評(píng)價(jià)

韓 揚(yáng)，孫 衛(wèi)

（西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710127）

關(guān)鍵字：低滲透儲(chǔ)層；油水相滲；毛管壓力曲線

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)低滲透儲(chǔ)層儲(chǔ)量和產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，低滲透油藏的勘探逐漸成為我國(guó)油氣勘探工作的重點(diǎn)[1-2]。油水相滲曲線是能夠直觀反映油水兩相共存滲流情況，可以更好的對(duì)儲(chǔ)層多孔介質(zhì)中油水兩相非線性滲流特征進(jìn)行研究[3]。

1 油水相滲實(shí)驗(yàn)分析

對(duì)于油水流體滲流研究分析其參數(shù)及曲線形態(tài)，著重關(guān)注油相滲透率曲線與水相滲透率曲線的形態(tài)特征[4-6]。

目前對(duì)于油水相滲實(shí)驗(yàn)，其兩相區(qū)飽和度變化范圍即為該地區(qū)的水驅(qū)油采收率，kro/krw體現(xiàn)油水的滲流能力及兩相流體的干擾程度如 (1)，因此當(dāng)油藏開采過(guò)程中含水開始上升時(shí)滲流規(guī)律發(fā)生新變化、水驅(qū)油曲線出現(xiàn)“拐點(diǎn)”、地下原油呈現(xiàn)“非連續(xù)相”等，繼續(xù)延用中高含水以及特高含水初期的滲流理論及油藏工程方法已不適應(yīng)。

式中，a、b為與儲(chǔ)層和流體物性有關(guān)的常數(shù)。

由（1）可得，油、水相對(duì)滲透率的比值與含水飽和度呈指數(shù)關(guān)系，與油、水相對(duì)滲透率比值和含水飽和度關(guān)系一致，可以發(fā)現(xiàn)，含水飽和度Sw是影響油、水相對(duì)滲透率比值的主要因素，不同樣品的含水飽和度發(fā)生相同程度的變化，油、水相對(duì)滲透率比值kro/krw會(huì)發(fā)生變化較為明顯，即曲線斜率不同，斜率越小，相對(duì)滲透率比值變化越小，開發(fā)越穩(wěn)定（圖1）。同時(shí)在對(duì)油水相滲實(shí)驗(yàn)分類評(píng)價(jià)時(shí)要綜合考慮樣品物性、束縛水飽和度、等滲點(diǎn)含水飽和度、殘余油時(shí)含水飽和度，等滲點(diǎn)處油水相滲透率、殘余油時(shí)水相滲透率等相滲曲線參數(shù)，以及kro/krw與Sw的關(guān)系。

圖1 油水相滲端點(diǎn)分布特征圖

2 油水相滲毛管壓力曲線分類

儲(chǔ)層物性參數(shù)、等滲點(diǎn)油水相對(duì)滲透率及可動(dòng)流體飽和度是油水相滲毛管壓力曲線劃分的重要參數(shù)標(biāo)注，依據(jù)油水相對(duì)滲透測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（SY/T5345-2007），對(duì)巖心樣品進(jìn)行油水相對(duì)滲透率測(cè)試實(shí)驗(yàn)，獲取實(shí)驗(yàn)樣品的油水相對(duì)滲透率曲線及特征參數(shù)[7-8]。一般來(lái)說(shuō)，相滲曲線由束縛水狀態(tài)下油相滲流段、油水兩相共滲區(qū)和殘余油狀態(tài)下水相滲流三個(gè)階段組成，根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各個(gè)階段所得的特征參數(shù) Swc、Sor、Swx、Krx、Krw和KSor，對(duì)巖樣的油水相滲曲線進(jìn)行分類，由好到差分為三類（Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類）(圖2，表1，表2）。

圖2 油水相對(duì)滲透率比值與Sw關(guān)系曲線

表2 不同類別的水驅(qū)油特征參數(shù)均值統(tǒng)計(jì)表

研究區(qū)樣品油水相滲曲線分類特征見圖3所示。

表1 研究區(qū)樣品油水相滲參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

Ⅰ類平均孔隙度8.5%，平均滲透率1.09×10-3μm2；束縛水含水飽和度平均值為37.08%，束縛水階段油相滲透率平均值為0.1×10-3μm2。油水兩相共滲透區(qū)含水飽和度（36.95%）小于束縛水飽和度與殘余油飽和度，表明油水兩相滲流區(qū)間偏窄；在毛管壓力曲線交點(diǎn)處，共滲點(diǎn)含水飽和度平均值為58.85%，油水等滲點(diǎn)相對(duì)滲透率平均值為0.09×10-3μm2，油水相對(duì)滲透率在三類曲線中最大，對(duì)應(yīng)較大的油水共滲面積，油水兩相滲流能力強(qiáng)；殘余油含水飽和度平均值為74.03%，殘余油階段的水相滲透率為0.31×110-3μm2。

Ⅱ類平均孔隙度8.8%，平均滲透率0.53×10-3μm2；束縛水時(shí)含水飽和度平均值為39.52%，油相滲透率平均值為0.05×10-3μm2。油水兩相區(qū)的油水含水飽和度（30.55%）小于束縛水飽和度與殘余油飽和度，表明油水兩相滲流區(qū)間窄；交點(diǎn)處共滲點(diǎn)含水飽和度平均值為58.54%，油水等滲點(diǎn)相對(duì)滲透率平均值為0.08×10-3μm2，油水相對(duì)滲透率大小介于Ⅰ類、Ⅲ類之間，對(duì)應(yīng)油水共滲面積略小于Ⅰ類，油水兩相滲流能力較強(qiáng)；殘余油時(shí)，含水飽和度平均值為71.12%，水相滲透率為 0.3×10-3μm2。

圖3 研究區(qū)樣品油水相滲曲線分類特征

Ⅲ類平均孔隙度3.5%，平均滲透率0.03×10-3μm2；束縛水時(shí)含水飽和度平均值為55.35%。油水兩相滲流區(qū)間的含水飽和度（10%）小于束縛水飽和度與殘余油飽和度，表明油水兩相滲流區(qū)間窄??；交點(diǎn)處的共滲點(diǎn)含水飽和度平均值為60.7%，油水等滲點(diǎn)相對(duì)滲透率平均值為0.06×10-3μm2，油水相對(duì)滲透率大小在三類中足校，對(duì)應(yīng)油水共滲面積略小于Ⅰ類，油水兩相滲流能力較強(qiáng)；殘余油時(shí)，含水飽和度平均值為65.55%，水相滲透率為 0.21×10-3μm2。

從Ⅰ類到Ⅲ類束縛水飽和度不斷增高，殘余油對(duì)應(yīng)含水飽和度不斷降低，等滲點(diǎn)向下移動(dòng)，相對(duì)滲透率逐漸降低，共滲區(qū)變窄；Ⅱ樣品分布頻率大；Ⅲ類的水線爬升較明顯，表明其開發(fā)過(guò)程中要密切關(guān)注水淹情況。

3 結(jié)論

根據(jù)相滲曲線上端點(diǎn)處、交點(diǎn)處的束縛水飽和度、等滲點(diǎn)油水相對(duì)滲透率、殘余油飽和度等多個(gè)特征參數(shù)將油水相滲曲線按照滲流能力的好壞，由好到差分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類三個(gè)類別。對(duì)油水相滲毛管曲線的分類有利于于儲(chǔ)層的分類，為更好的進(jìn)行油氣勘探工作提供了理論依據(jù)。