层状油藏中毛细管窜流预测方法

《层状油藏中毛细管窜流预测方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、层状油藏中毛细管窜流预测方法层状油藏中毛细管窜流预测方法层状油藏中毛细管窜流预测方法层状油藏中毛细管窜流预测方法层状油藏中毛细管窜流预测方法层状油藏中毛细管窜流预测方法层状油藏中毛细管窜流预测方法层状油藏中毛细管窜流预测方法1994年8月求函世界石油科学状;碱,彩总第63期1994年第4期层状油藏中毛细管窜流预测方法S.Haq等着译陈月明校I/f摘要本文提出了预刹批驱过程中高渗透层到其部层毛细管窜流的数学模型通过考虑由毛细管吸吮而逸失在邻层中的啦量,对注八水量建立物质平衡方程.经k~Laplace变筷求解得到驱控制面积和邻层中驱

2、替出的原油百分数方程?前言在石油工业中水驱是最常见的二次采油方嵇,层状浦藏中相邻两层的窜流对水驱采收率具有很大影响.窜流产生子三种基本力的作用:毛管力,重力以及在注入过程中层间压力梯度所产生的粘滞力.本文提出了由高渗透层到其邻层水自动吸吮作用而产生的毛细管窜流数学模型,毛细管吸吮作用使得高渗透层的水驱前缘发生延迟.Buckley和Lvere【l早就认识到层状汕藏中的毛细管窜流作用.Goddin等首次对层间窜流进行定量研究,他们提出油藏总是要达到毛细管均衡状态,并且在高渗透层中的水驱前之后由于毛细管力作用而产生最犬窜流量.由于毛细

3、管窜流列水驱采收率产生影响,所以建立模型时首先对某一位置毛细管吸吮速度定量化,Aronofsky等指出,基质岩块中在毛管压力作用下产生水吸吮可以用一个随时间变化∞指数关系来表示.特别是他们提出基质块的采收宰}j1下列方程决定t:l—e一叭(1)U..,式中,t是时间,∞是特征吸吮指数,Q..是经过很长时间后的最大采油量.在毛细管吸吮作用下,从某一层流到其相邻高渗透层的最大采油量由下列方程计算Q..=Ah(Sf—s)(2)式中,A是吸吮水平面积,h是油层厚度,是油层孔隙度,sf是吸吮后水相饱和度,s是原始含水饱和度.可惜的是Are

4、dof—skY等没有提出如何获得与基质岩石物性有关的特征吸吮指数..Rapopont首先提出了水驱相似定律.此定律反映孔隙介质岩石物性间的相互关系,水驱实验和现场水驱实际遵循如下相似关系(岳?怨)实验=(?)实际(s)式中,k是渗透率,是牯度,dpc/dSw是毛细管力变化相对于水饱和度变化,MattaX和KYte利用LcverettJ函数把Rapoport的树似定律简化成l下关系:式中,o是表毒7(t/她lt/实际()张力,遮些相似定律提供了用实验室测量的吸吮数据米预测现场实际吸吮速度的方法,遗憾的是塞些定律需要试验来测量吸吮速

5、度.Reis利用Mattax和Kyte的实验毅据结合指数方程1推导出了在宽为L的基质岩块面上瞬间吸吮指数表达式:/2-(5)式中,是水的粘度口是无因次经验常数,对于lvlffttax和KYte的实验数据,当油水粘度比约为9时,ay,j150,对方程5修正就能得到高渗透层水驱时,其邻近低渗透层中相应的特征吸吮指数,对于低渗透层特征吸吮指数由下式确定;j一∞=j一/(6)ⅡⅡ.,iv平式中,h是低渗透层的厚度.数学模型在研究过程中,考虑一个三层物理模型.水以恒定速度q注入中间高渗透层一假定水驱为括塞式驱替,低渗透层中不注入水且沿高渗

6、透层两边没有流动.如图1所示怔巷高渗低巷眭术井蜘t1^十...1ff屡瞻一】I三i层』l…ll非鹿动拌图1三层毛细管窜流模型示意图拈一部分注入水存留在高渗透屡中使得水驱体积增加,一部分在毛细管吸吮作用下损失在相邻的低渗透层中,模型中忽略重力及粘滞窜流.水在高渗透层中累积速度由下式表示:q=V(7)式中V是层1中每单位扫油面积上存留的水的体积,由下式表示.V,:h(Sf—S)(8)A是时间t时水驱面积,h是层l的厚度,是层1的孔晾度.(Sf—Si),是水驱前缘前后水饱和度增加值,注意由方程8计算的层1中的饱和度变化值与由方程2得到

7、的邻层中的饱和度变化值不同,层1中饱和度变化是注入水的粘滞驱替产生的.而邻层中的饱和度变化值是自动吸吮产生的.在任一时间,由毛细管窜流逸失在上层(层2)和下层(层3)的水量由下式给定:qw….(t)=f’)uw(t)dA+A()u.(t)dA(9)式中Uwt和Uwa分别是层2和层3单位面积上就地毛细管窜流量.假定单位面积就地毛细管窜流量符台方程1所示的指数递减规律,时间对应于面积dA上的就地毛细管窜流速度可以由方程1对V】mt(+):1一exPf,一(Dt一mt)I(19)’【式中,V-由方程8求得而Vz由方程11求得,由力.

8、程l9所得预测面秘不受驱替区形状的影响,即不要求一定是径向流.对于无毛缎管窜流情况.即.=0,用洛比得法州求解方程le得到:A.(t):(20)式中A.(t)是邻层中没有窜流时层l的水驱面积对于存在毛细管窜流情况,在两个邻层rlt水累视吸吮量为:R.=v(A.(