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油水兩相滲流特征 1 油水兩相滲流特征 2 要點: 1 油水兩相流動的概念 2 油水兩相流動的滲流阻力 3 油水兩相滲流特征 4 低滲透儲層油水相對滲透率曲線特征 3 1 油水兩相流動的概念 4 實際儲層都存在油水兩相,氣水兩相,或者油氣水三相。 某一相的流動狀態(tài)和該相的飽和度有關(guān)。 含水飽和度等于或小于束縛水飽和度時,水相是不流動相。 含油飽和度等于或小于殘余油飽和度時,油相是不流動相。 當(dāng)含水飽和度大于束縛水飽和度,小于殘余油時的含水飽和度時,油水兩相同時流動,稱為油水兩相流動區(qū)。 5 多孔介質(zhì)中油水分布及兩相流動概念 ( 1) “ 纜狀 ” 流動狀態(tài) ( 2) 孔道流動概念 ( 3) 渠網(wǎng)式滲流狀態(tài) ( 4) 段塞式流動和分散相流動 6 上述各種多相流體滲流的概念 , 從不同角度分析了多相流體滲流過程中各相流體的分布和流動狀況 。 在實際儲層中 , 由于孔隙結(jié)構(gòu)的微觀非均質(zhì)性 、 巖石的混合潤濕性 、 飽和度的變化等因素的影響 , 在同一多孔介質(zhì)中可能存在多種滲流形式 。 在某一特定條件下 , 可能以某種滲流狀態(tài)為主 , 同時與其他流動狀態(tài)并存 。 在驅(qū)替過程中 , 被驅(qū)替相由連續(xù)相變?yōu)椴贿B續(xù)相 , 進而被圈閉形成剩余油 。 7 2 油水兩相流動的滲流阻力 8 ( 1)低滲透儲層中啟動壓力形成的 附加滲流阻力 啟動壓力梯度形成的附加滲流阻力: bg r a d 29 ( 2) 粘滯阻力 在流體運動時 , 相鄰兩層流體間的相對運動存在內(nèi)摩擦力 , 或?qū)ο鄬瑒铀俣却嬖诘挚沽?, 這稱為流體的粘性應(yīng)力或粘滯力 。 粘滯阻力的大小與流體粘性 、 毛管長度和相對運動速度成正比 ,與毛管半徑的平方成反比 。 21810 ( 3)毛細管附加阻力 11 毛細管附加阻力 前緣彎月面曲率增大 , 接觸角減小 , 稱為后退接觸角 R; 油段塞運動后緣彎月面曲率減小 , 接觸角增大 , 稱為前進接觸角 A。 此時 A R。 上式為一個油段塞運動時所具有的毛細管附加阻力 , 這是由于接觸角滯后所引起的 。 )c o s( c o 12 ( 4)低滲透儲層的綜合滲流阻力 13 3 油水兩相滲流特征 14 為表示多相系統(tǒng)中每一相的流動狀況, 20世紀 30年代 到有效滲透率的概念,并用相對滲透率曲線表示。 15 有效滲透率 假設(shè)達西定律適用于多相滲流中的每一相 , 則可根據(jù)實驗資料計算每一相流經(jīng)多孔介質(zhì)的滲透率 , 稱為該相的有效滲透率: 16 相對滲透率 在多相滲流中 , 相對滲透率是每一相有效滲透率與特定滲透率的比值 。 特定滲透率通常用氣測絕對滲透率 , 或者是束縛水飽和度條件下的油相有效滲透率 。 s 或 s 或17 對滲透率曲線的滯后現(xiàn)象 18 相滲流的最小飽和度 在一定的滲流條件下 , 兩相系統(tǒng)中 , 不管是潤濕相還是非潤濕相 , 都需要有一個最小飽和度值才能流動 。 束縛水飽和度:為最小含水飽和度 , 用 當(dāng)含水飽和度等于或小于 雖然有一定的含水飽和度 ,但水相處于不流動狀態(tài) , 只有油相才處于流動狀態(tài) 。 剩余油 ( 或殘余油 ) 飽和度:為最小含油飽和度 , 用 當(dāng)含油飽和度等于或小于 油相不參與流動 , 只有水相才處于流動狀態(tài) 。 19 田注水開發(fā)的生產(chǎn)特征 無水采油期: 在水驅(qū)油的過程中 , 儲層含水飽和度等于束縛水飽和度 水相處于不流動狀態(tài) , 只有油相是流動相 , 油井產(chǎn)出的是純油 , 。 含水上升期: 當(dāng)含水飽和度大于束縛水飽和度 , 而小于殘余油飽和度時 , 油水同時流動 , 稱為含水采油期 。 在此期間 , 隨含水飽和度的增加 , 水相有效滲透率增大 , 油井含水率也增加 。 剩余油形成: 當(dāng)達到殘余油飽和度 儲層中的油成為不流動相 , 形成剩余油 。 此時兩相流動 “ 退化 ” 為孔隙網(wǎng)絡(luò)中的單相流動 。 20 4 低滲透儲層的 相對滲透率曲線特征 21 相對滲透率曲線的差別 絕對滲透率為 1314 103絕對滲透率為 20 10 3 22 高滲巖心相滲曲線特征 ( 1) 束縛水時 , 油相的相對滲透率 約為 接近油相的絕對滲透率 。 ( 2) 殘余油時水相的相對滲透率也較高 , 約為 ( 3) 兩相流動區(qū)較寬 , 意味著驅(qū)油效率較高 。 23 低滲巖心相滲曲線特征 ( 1) 束縛水時 , 油相相對滲透率較低 , 約為 ( 2) 殘余油時 , 水相相對滲透率很低 , 約為 ( 3) 兩相流動區(qū)狹窄 , 意味著驅(qū)油效率較低 。 24 效滲透率與絕對滲透率的關(guān)系 絕對滲透率降低到 ()相對滲透率(與低滲透儲層油水兩相滲流特征 對于低滲透巖心,隨著絕對滲透率的降低,油相和水相的有效滲透率和相對滲透率均有較

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