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1、大慶石油學院學報第34卷第1期2010年2月JOuRNAIOFDAQINGPETROlEUMINSTITUTEVo1.34No.1Feb.2010低流度油藏啟動壓力梯度分析閆棟棟,楊滿平,王剛,許勝洋,李付文。(1.燕山大學石油工程系,河北秦皇島066004;2.承德石油高等??茖W校石油工程系,河北承德067000;3遼河油田分公司鉆采工藝研究院,遼寧盤錦l24010)摘要:針對對低流度油藏,對我國東部某油田低流度油藏巖心進行“氣泡法”啟動壓力測試與單相滲流實驗.實驗結果表明:流度越低,啟動壓力梯度越高,并且滿足相關性非常高的乘冪變化關系.通過
2、對巖心單相滲流實驗得到的數(shù)據(jù)進行分析歸納,得到其流體非線性滲流段啟動壓力梯度的計算式.對其特征曲線進行滲流特征理論分析,得到最小啟動壓力梯度與擬啟動壓力梯度的理論值及啟動壓力梯度與驅(qū)替壓力梯度的關系函數(shù).由非線性滲流區(qū)長度的數(shù)學表達式可知,流度越低,其非線性滲流區(qū)越寬.該成果為低流度油藏啟動壓力梯度的研究提供了相關方法和依據(jù).關鍵詞:低流度油藏;啟動壓力梯度;氣泡法;單相滲流;非線性滲流區(qū)中圖分類號:TE348文獻標識碼:A文章編號:1000—1891(2010)01—0039—040引言一般說來,流度低于30×10~。m/(mPa·s)的油藏
3、被稱為低流度油藏].流度概念的引入便于系統(tǒng)地研究低滲、高黏油藏的特性.我國東部某油田低流度油藏探明地質(zhì)儲量占總地質(zhì)儲量(包括未開發(fā)油田)的51.82,其可采儲量占總可采儲量(包括未開發(fā)油田)的42.12.由此可見,對低流度油藏的合理開發(fā),將是今后保持穩(wěn)產(chǎn)的關鍵.低流度油藏儲層由于存在啟動壓力梯度[4],滲流特征偏移達西定律[6],此現(xiàn)象直接影響油井產(chǎn)量,極限注采井距等.針對低流度油藏的啟動壓力梯度對其開發(fā)造成的影響,進行巖心啟動壓力測試與單相滲流實驗,并對其滲流特征進行理論分析,為低流度油藏啟動壓力梯度的研究提供相關方法和依據(jù).1模型建立采用該
4、油田某段不同區(qū)塊、不同井位共70塊巖心,選取種黏度不同的流體(2.38,7.36,14.5mPa·s)進行“氣泡法”啟動壓力測試,對不同空氣滲透率巖心對應的啟動壓力梯度的值進行回歸分析,得出巖心的空氣滲透率與啟動壓力梯度呈乘冪關系,即G一“1K~,(1)式中:G為啟動壓力梯度;“,”分別為與巖性及流體性質(zhì)相關的常數(shù);K為巖樣滲透率.在雙對數(shù)坐標下,繪制不同黏度(2.38,14.5mPa·s)流體啟動壓力梯度與滲透率關系見圖1,其中R為回歸因數(shù).由圖1可知,巖心滲透率越小,啟動壓力梯度值越大,并且在空氣滲透率小于1O×10~。m的范圍內(nèi),啟動壓力
5、梯度變化幅度最大.流體黏度越大,巖心啟動壓力梯度越大.由流度定義,令式(1)中K—,改變常數(shù)a與”的值,其它參數(shù)則完全一致,即可得到啟動壓力梯度與流度的一般關系式:G===“2一,(2)式中:n,b為與巖性及流體性質(zhì)相關的常數(shù);為流度.收稿日期:2009—08—28;審稿人:張繼成;編輯:關開澄基金項目:國家自然科學基金項日(50804041)作者簡介:閆棟棟(1981),男,碩士生,主要從事油田開發(fā)方面的研究大慶石油學院學報第34卷2010年對3種黏度的流體和不同滲透率的巖心進行對比滲流實驗,并對得到的巖樣啟動壓力梯度與流度之間的關系進行擬合
6、(見圖2),可以得出擬合曲線的方程與式(2)是一致的.圖2顯示,低流度油藏需要較大的啟動壓力梯度.O12345流度/(1on一(mPa·s)一’)圖2某區(qū)塊啟動壓力梯度與流度關系曲線2巖心單相滲流實驗一目.疊一\鞲R蔣翟采用與啟動壓力測試實驗相同的巖心、相同黏度的流體ul伽姍姍姍的一一一一進行巖心單相滲流實驗.0c。mH將得到的非達西滲流段滲流速度與驅(qū)替壓力梯度gradP的關系曲線進行擬合,其表達式的一般形式為V—a3(gradP)+b3(gradP)+C3,(3)式中:y為滲流速度;a。,b。,C。均為非達西滲流段斜率因子.—10—505l0
7、將流度與對應的非線性相滲擬合函數(shù)因子a。,b。,C。In/(10:m(mPa·S)一)進行擬合,其關系曲線見圖3~5.圖3流度與因子a。的關系曲線00—2~2~—44~6—6~8一8I一l0—10一l2—12一l4—14一l6—16—18—10—5051010—50510In.;L/(10“m’。(mPa,S))In
8、=L/(10m’。(mPa‘S))圖4流度與因子b。的關系曲線圖5流度與因子C。的關系曲線由圖3得口3===0.0013352·。。。(R一0.8354).(4)由圖4得b3—0.001847A(R。一0.8525).(5)由圖5
9、得C3一一1.7364×1O一·。(R一0.5822).(6)分析低滲透多孔介質(zhì)的非達西滲流特征和非線性滲流曲線均可用非線性達西滲流公式,即V—(gr