低渗低饱和砂岩水驱油过程中含水率变化规律研究.pdf

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1、2011年1月西安石油大学学报(自然科学版)Jan．201l第26卷第1期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．26NO．1文章编号：1673-064X(2011)01-0037-05低渗低饱和砂岩水驱油过程中含水率变化规律研究刘金玉，王殿生，刘柏林。，邢兆宇。(1．中国石油大学物理科学与技术学院，山东东营257061；2．中国石化江苏油田地质科学研究院，江苏扬州225009；3．中石化管道储运分公司鲁宁输油处，山东邹城273500)摘要：为了认识低渗低饱和砂岩油藏的水驱油特征，在不同初始含油饱和度条件

2、下，进行了两类水驱油物理模拟实验，得出含水率随注入孔隙体积倍数变化规律的关系曲线，并结合油藏模型的孔隙结构特征和油水分布状态分析了含水率变化的机理．采用Matlab软件拟合了复杂含水率变化曲线的一般经验公式，分析了公式中各系数对含水率曲线变化特征的影响，以及它们与相关油藏参数的关系．研究结果表明，在低渗低饱和砂岩油藏水驱油过程中，无启动压力梯度，不存在无水采油期，含水率变化出现中间略回落现象．关键词：低渗透油藏；含油饱和度；砂岩油藏；物理模拟；水驱油实验；含水率中图分类号：TE312文献标识码：A围绕常规低渗透油藏的开发已经开展了大量研水率的变化规律和机理．究工作，目前研究重

3、点集中在启动压力梯度和介质变形。两方面上，给出了一些低渗油藏非线性1水驱油物理模拟实验渗流数学模型，分析了介质变形对储层物性参数的影响，并进行了大量物理模拟实验．但针对实验所用低渗油藏物理模型以石英砂作为骨架渗透率低并且初始含油饱和度也低的油藏开展相关采用烧结方式制作而成，制作过程包括配制胶结剂、研究的文献很少．为了有效开发低渗低饱和油藏，本混料、填砂、成型、烧结等．实验温度为50℃，实验材文进行了两类水驱油物理模拟实验，分析了出口含料及模型物性参数见表1．表1实验材料及模型物性参数Tab．1Experimentalmaterialandtheparametersofphy~

4、calsimulationexperiment低渗物理模型的水驱油实验分为低含油饱和度实验的基本流程包括：①安装模型；②启动抽真实验和高含油饱和度实验两类．低含油饱和度实验空系统，将模型抽成真空；③向模型中注人实验用的初始含油饱和度S。i=40．9％，高含油饱和度即常水，直到饱和为止；④采用稳定流的驱替方法饱和模规含油饱和度实验的初始含油饱和度S。i=77．9％；拟油，直到达到设计的含油饱和度；⑤采用对角注采两个实验的驱替方式和驱替速度等其他条件基本方式进行恒速水驱油，期间对压力、油水量等数据进相同．行采集．收稿日期：2010—10-20基金项目：中国石油科技创新基金研究项目

5、(编号：2010D一5006-0306)作者简介：刘金玉(1979一)，男，硕士，主要从事油藏数值模拟研究．E—mail：liujinyubhdh@sina．com一38一西安石油大学学报(自然科学版)随着注人水体积的不断增加，出现憋压现象，压力慢2含水率变化规律分析慢升高使得油珠(滴)进一步变形，油珠(滴)形变到一定程度就会快速通过细小孔喉，进行突进式运移．根据实验数据计算各时段出口的含水率，做水Ⅱ类型孔隙中的油被驱逐后，再汇入I类型大孔隙驱油实验的含水率与注入孑L隙体积倍数的关系曲到达出口端．油珠(滴)突进后，空间的释放使得压线，如图l所示．与常规初始含油饱和度情况下的水

6、力再次突然下降，并且压力的这种上下波动会多次驱油含水率变化规律不同，在低渗低初始含油饱和出现．如图2所示，实验中测到的压力随注入孑L隙体度条件下水驱油含水率的变化规律可分为初始迅速积倍数的增加多次出现了上下波动，与上述分析相上升阶段、中间略回落阶段和后期缓慢上升趋于平符．压力的波动，油珠(滴)的间歇突进式运移，使得稳阶段3个过程．到达出口端的油量时多时少，导致含水率多次出现1oo上下波动现象．油珠(滴)能够通过细小孔喉的另一90个主要因素是压力升高使得孔喉内表面附着的水膜8070变薄¨，对应有效孔喉半径增大，原先因贾敏效应兰6o无法通过的油珠(滴)从而易于通过，同样再汇人I曩

7、∞50类型大孔隙到达出口端，使得出口含水率略有回落．30201O0图I出口含水率与注入孔隙体积倍数关系的实验曲线Fig．1Therelatedcurvesbetweenwatercutinoutletandinjectedporevolumemultiple2．1含水率变化的机理分析(1)初始迅速上升阶段由图l可知，注入端注入水后，出口端立即见水，无水采油期为零，也无启动压力梯度．当注入孑L图2油藏模型压力随注入孔隙体积倍数变化关系Fig．2Therelatedcurvebetweenthepressu