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理论上的低渗透

来源:《低渗透油气田概论》 日期:2010-12-10 浏览量:
  图1-1 低渗透油藏非线性渗流曲线
低渗透油藏与中高渗透油藏比较具有不同的渗流特征主要表现为低渗透具有启动压力梯度和非线性流特征(图1-1)。目前国内外研究认为这种渗流特征主要是因为其孔喉细小比表面积和原油边界层厚度大、贾敏效应和表面分子力作用强烈等造成的。
 
 图1-1中,纵坐标v表示渗流速度,横坐标ApIL表示压力梯度。压力梯度从0开始增大时,由于低渗透储层孔喉细小、比表面积和原油边界层厚度大贾敏效应和表面分子力作用强烈等原因一般情况下流体不能流动只有当压力梯度增大到一定值(启动压力梯度图中的以点)后流体才开始流动即低速非线性流动随着压力梯度的增大流体流动越来越快逐渐趋近于线性流动当压力梯度达到一定值(如图中易点)后,随着压力梯度的增大,流体呈现线性流动。
    在理论上,常用的低渗透渗流曲线的数学描述方式有三种:(1)用ce直线段来近似描述;(2)用两段不同斜率的直线段(od段和de段)来描述;(3)非线性流段和线性流段分段考虑,非线性流段(ad段) 用幂律关系描述,线性流段(de段)用直线关系来描述。
在上述三种不同的描述中:
    第一种直线段de与咒轴的交点(c点)称之为拟启动压力梯度只有当压力梯度高于拟启动压力梯度时,流体才开始线性流动。这种描述仅考虑启动压力梯度的影响,没有考虑低渗透非线性渗流特征,是一种简化的模型,目前经常采用这种近似方法处理低渗透油田开发中的工程计算问题。
    第二种,当压力梯度大于零时,流体就开始线性流度;当压力梯度达到易点后,流体开始另一种线性流动。这种描绘没有反映出启动压力梯度的存在,按该方法计算出的经济技术指标比实际偏高。
    第三种,描述方法较精确,既反映了渗流过程中的启动压力梯度,也反映了低压力梯度时非线性渗流过程,还表达了在较高压力梯度下充分发展的线性渗流过程。但是,该描绘在数学处理上会遇到较大的困难,在工程应用中计算繁琐,使用不太方便。
    上述低渗透渗流理论的描述,虽然,在理论上比较简单、现场使用较广泛,也是最经典的描述。但是,该理论只考虑了低渗透孔隙渗流的问题,而未充分考虑低渗透的相对均质性和裂缝渗流问题。因此,在理论上或许存在缺陷,在实践中也存在一定的局限性。
    一是该理论前提是储层的非均质性,未充分考虑低渗透相对均质的问题。许多实践证明:低渗透油田存在相对均质的一面,并具有达西渗流的某些特点,而并非完全是非达西渗流。实践中某些低渗透油田采收率已经达到25%,就说明这一问题。
    二是储层的孔喉大小和均质程度是低渗透渗流理论的关键。理论上往往注重孔喉小及连通性差的一面,过多地渲染了非线性的一面,而忽视了储层孔喉虽细小,但相对均质及连通性较好并具有线性关系的一面。
    三是该理论没有考虑低渗透油气田中普遍存在的裂缝问题。实践表明,一般情况下,裂缝在低渗透油气藏中是客观存在的,主要表现为裂缝和微裂缝,这两种裂缝都是天然裂缝。实际上,裂缝在储层中是一把“双刃剑”,既有好的一面起到了孔隙连通和油流通道的作用也有不好的一面,使注入水驱替效果受到影响,大大影响了注入水波及效果,最终影响了采收率的提高。
    四是在低渗透油气田开发中裂缝渗流也起着一定的作用尤其是在开发前期渗流几乎主要是靠天然裂缝渗流这与低渗透油田开发实践中初期产量较高的事实相符但是最理想的结局希望在常压条件低渗透油气藏裂缝特别是微裂缝不开启这样孔隙渗流才能发挥主要作用有利于注水均匀推进提高波及系数进而获得较高的采收率。
    综合上述情况充分说明低渗透油气藏渗流特征是极其复杂的何一个理论都不可能做到完全符合各类低渗透油气田开发的实际完全靠某一理论解释低渗透油气藏开发的实际都是不现实的也是不科学的。
    上述四点严格地讲也是值得商榷的之所以提出来也是想引起大家共鸣关注,继续研究、讨论这一问题。

 
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