相对渗透率特征曲线及其应用
合集下载
油田油水相对渗透率统计规律及应用
如 下。
数据拟 合 ， 得到 油水相 对渗透 率与水 的离 散数据 点的 出 口端含
水饱和度 。
关键词 ： 油田； 油水相对渗 透率 ； 统计规律 ； 应 用
许 多 因素影 响的油 水相 对渗透 率实验 结果 ， 经常看 到相 同
的沉 积 类 型 ， 附近 的水 ， 其性 质是一 样 的岩石 相 对渗 透率 曲线 有很 大 的不 同 ， 导 致使 用 选择 困难 。有 偶 然误 差实 验 的 因素 ；
由于 复杂 的计 算 ， 和微 分差或 代替 曲线切 线法 图形 的使用是 不
容 易发现 ， 往往会 产生较 大 的误 差 ， 因此 ， 应用程 序通 常采 用 曲
线拟 合的方法 ， 使用适 当的公式来 代替微分计 算 。
５结 语
随 着我 国经济 的发展 ， 石 油 已经成为 我 国交 通运输 中不可 或缺 的血 液 ， 由此 可 以看 出来 石 油在 我 国的 建 设 中的 重 要地
也有 许 多 尚不 清楚 ， 但不 是 因子 的解析 描 述 。因 此 ， 有 必要 分
４规律应用
油 藏 水驱 和 巴克 利 Ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｒ ｅ ｔ ｔ 理 论 预测 最 终 的恢 复 结 果表 明， 水分含量 为 ９ ８ ％的数 值模 拟 ， ０ ． ０ ５—０ ． １ ｍＬ的油藏水 驱采收
率 的透 气性是 最 高的 ， 低渗 透油 藏 的最终 采收 率 。然而 ， 不 同 析 实验 结果 ， 找 出一 些规 律性 的东 西 ， 为 了充分 利用 油水 相 对 渗透 率油 藏最终 采收 率是 ４ ０ ％ 一４ ２ ％， 变化 不大 。利 用 巴克利 渗透率 曲线在 油 田开 发。 Ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｒ ｅ ｔ ｔ 理论预 测在透 气性 的水 驱采 收率值大于 ０ ． ５ 平方米 ， 油
数据拟 合 ， 得到 油水相 对渗透 率与水 的离 散数据 点的 出 口端含
水饱和度 。
关键词 ： 油田； 油水相对渗 透率 ； 统计规律 ； 应 用
许 多 因素影 响的油 水相 对渗透 率实验 结果 ， 经常看 到相 同
的沉 积 类 型 ， 附近 的水 ， 其性 质是一 样 的岩石 相 对渗 透率 曲线 有很 大 的不 同 ， 导 致使 用 选择 困难 。有 偶 然误 差实 验 的 因素 ；
由于 复杂 的计 算 ， 和微 分差或 代替 曲线切 线法 图形 的使用是 不
容 易发现 ， 往往会 产生较 大 的误 差 ， 因此 ， 应用程 序通 常采 用 曲
线拟 合的方法 ， 使用适 当的公式来 代替微分计 算 。
５结 语
随 着我 国经济 的发展 ， 石 油 已经成为 我 国交 通运输 中不可 或缺 的血 液 ， 由此 可 以看 出来 石 油在 我 国的 建 设 中的 重 要地
也有 许 多 尚不 清楚 ， 但不 是 因子 的解析 描 述 。因 此 ， 有 必要 分
４规律应用
油 藏 水驱 和 巴克 利 Ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｒ ｅ ｔ ｔ 理 论 预测 最 终 的恢 复 结 果表 明， 水分含量 为 ９ ８ ％的数 值模 拟 ， ０ ． ０ ５—０ ． １ ｍＬ的油藏水 驱采收
率 的透 气性是 最 高的 ， 低渗 透油 藏 的最终 采收 率 。然而 ， 不 同 析 实验 结果 ， 找 出一 些规 律性 的东 西 ， 为 了充分 利用 油水 相 对 渗透 率油 藏最终 采收 率是 ４ ０ ％ 一４ ２ ％， 变化 不大 。利 用 巴克利 渗透率 曲线在 油 田开 发。 Ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｒ ｅ ｔ ｔ 理论预 测在透 气性 的水 驱采 收率值大于 ０ ． ５ 平方米 ， 油
相渗曲线及其应用
1）饱和历程的影响——滞后现象 （1）饱和历程的影响——滞后现象
润湿相驱替非润湿相的过程中测得的相对渗透率称为吸 入相对渗透率 非润湿相驱替润湿相过程中测得的相对渗透率称为驱替 相对渗透率
吸入过程的非润湿相相对渗透率低于排驱过程的非润湿 相相对渗透率 润湿相的驱替和吸入过程的相对渗透率曲线总是比较接 近，可以重合
* w
（6）根据上述公式，作出油藏的平均相对渗透率曲线。 ） 根据上述公式，作出油藏的平均相对渗透率曲线。
2、与束缚水饱和度相关法 、
此方法是利用各油藏的空气渗透率K来求油水相对渗 此方法是利用各油藏的空气渗透率 来求油水相对渗 透率曲线的特征值。 透率曲线的特征值。 （1）选择具有代表性的油水相对渗透率曲线。 ）选择具有代表性的油水相对渗透率曲线。 残余油饱和度（ （2）建立岩心的束缚水饱和度（Swi）、残余油饱和度（ ）建立岩心的束缚水饱和度（ Sor）、残余油饱和度下的水相相对渗透率（Kromax）与空 残余油饱和度下的水相相对渗透率（ 气渗透率（ ）的关系，并进行线性回归， 气渗透率（K）的关系，并进行线性回归，以求取回归系 数，建立回归关系式。 建立回归关系式。
∑ ( Swi )i ∑ ( Swmax )i Swi = i =1 ######## Sw max = i =1 n n n n ( Kro max )i ( Krwmax )i ∑ ∑ i =1 i =1 K ro max = ###### K rwmax = n n
相对渗透率及相对渗透率曲线应用
二 相对渗透率曲线
定义：相对渗透率与饱和度之间的关系曲线， 定义：相对渗透率与饱和度之间的关系曲线，称为 相对渗透率曲线。 相对渗透率曲线。
特征：两相、三区、 特征：两相、三区、五点
三
相对渗透率的影响因素
• 1.岩石孔隙结构的影响 1.岩石孔隙结构的影响
2.岩石润湿性的影响 2.岩石润湿性的影响
设单根毛管体积为V, V 设单根毛管体积为V, 则 = πr
四.用毛管压力曲线计算相对渗透率曲线 基本理论: 基本理论: 4 πr ∆P 泊稷叶定律, 单根毛管内的流量为: 泊稷叶定律, 单根毛管内的流量为: q = 8µL
2
L,πr =V / L
2
从毛管力定义出发: 从毛管力定义出发: = 2σ cosθ , r2 = 4(σ cosθ ) P C r P2 C
Si
引入： 孔隙介质中只有一种流体饱和时的遇曲度； 引入：τ ——孔隙介质中只有一种流体饱和时的遇曲度； 孔隙介质中只有一种流体饱和时的遇曲度 湿相的与迂曲度； τwt——湿相的与迂曲度； 湿相的与迂曲度 非湿相的迂曲度； τnwt ——非湿相的迂曲度； 非湿相的迂曲度 湿相的迂曲度比值； τr wt= τ/ τwt——湿相的迂曲度比值； 湿相的迂曲度比值 非湿相的迂曲度比值。 τr nwt= τ/ τnwt——非湿相的迂曲度比值。 非湿相的迂曲度比值
3cm
相渗曲线及其应用
4
吸入过程的非润湿相相对渗透率低于排驱过程的非润湿 相相对渗透率 润湿相的驱替和吸入过程的相对渗透率曲线总是比较接 近，可以重合
（2）岩石表面润湿性的影响
1）强亲水岩石油水相渗曲线的等渗点的Sw大于50％，而强 亲油者小于50％； 2）亲水岩石油水相渗曲线的Swi一般大于20％，亲油者小 于15％； 3）亲水岩石油水相渗曲线在最大含水饱和度（完全水淹） 时，Krwmax一般小于30％。
12
（3）根据以下公式分别对Sw、Kro、Krw进行标准化处 理，以消除各相对渗透率曲线不同的Swi、Sor带来的影 响。
13
（4）根据下列公式求取回归系数a、b。
（5）取Sw*=0，0.1，0.2，…，0.9，1.0。由公式计算出平 均的Krw*、Kro*值，并绘制标准化平均相对渗透率曲线。 （6）根据油藏的平均空气渗透率，利用回归关系式，求 取Swi、Sor、Krwmax。
3
2、影响相渗曲线的主要因素
油水相渗曲线能够综合反映油水两相的渗流特征。但 影响相对渗透率曲线形状的因素较多，下面将讨论几个主 要的影响因素。
（1）饱和历程的影响——滞后现象
润湿相驱替非润湿相的过程中测得的相对渗透率称为吸 入相对渗透率 非润湿相驱替润湿相过程中测得的相对渗透率称为驱替 相对渗透率
5
（3）岩石孔隙几何形态和大小分布的影响
在颗粒分选好、孔隙大小相对均匀、连通性好的情况 下，大颗粒大孔隙砂岩与小颗粒小孔隙砂岩的相对渗透率曲 线有明显差别。 1）孔隙小、连通性不好的Kro和Krw的终点都较小； 2）孔隙小、连通性不好的两相流覆盖饱和度的范围较窄； 3）孔隙小、连通性不好的Swi高，而大孔隙者Swi较小； 4）同样都是大孔隙，连通性不好与连通性好的曲线特征差 别较大；连通性不好者更近似于小孔隙连通性好的特征。
吸入过程的非润湿相相对渗透率低于排驱过程的非润湿 相相对渗透率 润湿相的驱替和吸入过程的相对渗透率曲线总是比较接 近，可以重合
（2）岩石表面润湿性的影响
1）强亲水岩石油水相渗曲线的等渗点的Sw大于50％，而强 亲油者小于50％； 2）亲水岩石油水相渗曲线的Swi一般大于20％，亲油者小 于15％； 3）亲水岩石油水相渗曲线在最大含水饱和度（完全水淹） 时，Krwmax一般小于30％。
12
（3）根据以下公式分别对Sw、Kro、Krw进行标准化处 理，以消除各相对渗透率曲线不同的Swi、Sor带来的影 响。
13
（4）根据下列公式求取回归系数a、b。
（5）取Sw*=0，0.1，0.2，…，0.9，1.0。由公式计算出平 均的Krw*、Kro*值，并绘制标准化平均相对渗透率曲线。 （6）根据油藏的平均空气渗透率，利用回归关系式，求 取Swi、Sor、Krwmax。
3
2、影响相渗曲线的主要因素
油水相渗曲线能够综合反映油水两相的渗流特征。但 影响相对渗透率曲线形状的因素较多，下面将讨论几个主 要的影响因素。
（1）饱和历程的影响——滞后现象
润湿相驱替非润湿相的过程中测得的相对渗透率称为吸 入相对渗透率 非润湿相驱替润湿相过程中测得的相对渗透率称为驱替 相对渗透率
5
（3）岩石孔隙几何形态和大小分布的影响
在颗粒分选好、孔隙大小相对均匀、连通性好的情况 下，大颗粒大孔隙砂岩与小颗粒小孔隙砂岩的相对渗透率曲 线有明显差别。 1）孔隙小、连通性不好的Kro和Krw的终点都较小； 2）孔隙小、连通性不好的两相流覆盖饱和度的范围较窄； 3）孔隙小、连通性不好的Swi高，而大孔隙者Swi较小； 4）同样都是大孔隙，连通性不好与连通性好的曲线特征差 别较大；连通性不好者更近似于小孔隙连通性好的特征。
相对渗透率特征曲线及其应用
Ⅱ Ⅱ 和Ⅲ 相对渗透率曲线的特征曲线分别定义为 Ⅰ、 和 Ⅲ 相对渗透率特征曲线 , 相应的特征方程分别定义为 Ⅰ、 Ⅱ 和Ⅲ 相对渗透率特征曲线方程 。图 1 为 Ⅱ相对渗
联立求解式 ( 3 ) 、 式 (4) 、 式 ( 5 ) 和式 ( 6 ) ,得到校正系数 Cw 的计算公式为
Cw =
-
Krw1 Krw3 - Krw2 Krw1 + Krw3 - 2 Krw2 Kro1 Kro3 - Kro2 Kro1 + Kro3 - 2 Kro2
(4) (5) (6)
式中 So 为含油饱和度 ; Co 和 Cw 为校正系数 ; ao 、 bo 、 aw 和 bw 为回归系数 。 对于不同的油田或区块 ,系数 ao 、 bo 、 Co 和 aw 、 bw 、 Cw 不同 。将这种直线定义为相对渗透率特征曲线 ,将 式 ( 1 ) 和式 ( 2 ) 定义为相对渗透率特征曲线方程 ,将 Ⅰ、
基金项目 : 国家自然科学基金重点项目 ( 50634020 )“低渗透油层提高驱油效率的机理研究” 部分成果 。 作者简介 : 张继成 ,男 ,1972 年 3 月生 ,1998 年获大庆石油学院油藏工程专业硕士学位 ,现为大庆石油学院在读博士 ,副教授 , 主要从事油气田开发工 程、 油藏数值模拟和油藏工程等方面的教学与科研工作 。EΟ mail :zhangjc2006 @to m. com
联立求解式 ( 3 ) 、 式 (4) 、 式 ( 5 ) 和式 ( 6 ) ,得到校正系数 Cw 的计算公式为
Cw =
-
Krw1 Krw3 - Krw2 Krw1 + Krw3 - 2 Krw2 Kro1 Kro3 - Kro2 Kro1 + Kro3 - 2 Kro2
(4) (5) (6)
式中 So 为含油饱和度 ; Co 和 Cw 为校正系数 ; ao 、 bo 、 aw 和 bw 为回归系数 。 对于不同的油田或区块 ,系数 ao 、 bo 、 Co 和 aw 、 bw 、 Cw 不同 。将这种直线定义为相对渗透率特征曲线 ,将 式 ( 1 ) 和式 ( 2 ) 定义为相对渗透率特征曲线方程 ,将 Ⅰ、
基金项目 : 国家自然科学基金重点项目 ( 50634020 )“低渗透油层提高驱油效率的机理研究” 部分成果 。 作者简介 : 张继成 ,男 ,1972 年 3 月生 ,1998 年获大庆石油学院油藏工程专业硕士学位 ,现为大庆石油学院在读博士 ,副教授 , 主要从事油气田开发工 程、 油藏数值模拟和油藏工程等方面的教学与科研工作 。EΟ mail :zhangjc2006 @to m. com
相渗曲线及其应用.
相渗曲线及其应用
主要内容
油水两相相对渗透率曲线
相对渗透率曲线的处理（标准化）
相对渗透率曲线的应用
一、油水两相相对渗透率曲线
1、概念
油相和水相相对
1 0.8 0.6
Kr
渗透率与含水饱和度
的关系曲线，称为油 水两相相对渗透率曲 线。随着含水饱和度 的增加，油相相对渗 透率减小，水相相对 渗透率增大。
* rw * a w
lgK b lg1 S
* * lg K rw a lg S w * ro * w
（5）取Sw*=0，0.1，0.2，…，0.9，1.0。由公式计算出平
均的Krw*、Kro*值，并绘制标准化平均相对渗透率曲线。 （ 6）根据油藏的平均空气渗透率，利用回归关系式，求 取Swi、Sor、Krwmax。
在实验室中，一般用以下公式计算岩心的驱油效率：
S w S wi Ed 1 S wi
另外，根据水的分流量方程式（*），求出不同含水 下的饱和度，代入上式，可得：
w 1 S wi 1 Ed a 1 n 1 （**） 1n b1 S wi o f w 1 S wi
孔隙分布的均匀性和孔隙形状等对相对渗透率曲线
也有影响。 实验表明，孔隙分布越均匀，油相相对渗透率越高， 而水相相对渗透率越低。 此外，因孔隙结构不同相对渗透率曲线是不同的。
主要内容
油水两相相对渗透率曲线
相对渗透率曲线的处理（标准化）
相对渗透率曲线的应用
一、油水两相相对渗透率曲线
1、概念
油相和水相相对
1 0.8 0.6
Kr
渗透率与含水饱和度
的关系曲线，称为油 水两相相对渗透率曲 线。随着含水饱和度 的增加，油相相对渗 透率减小，水相相对 渗透率增大。
* rw * a w
lgK b lg1 S
* * lg K rw a lg S w * ro * w
（5）取Sw*=0，0.1，0.2，…，0.9，1.0。由公式计算出平
均的Krw*、Kro*值，并绘制标准化平均相对渗透率曲线。 （ 6）根据油藏的平均空气渗透率，利用回归关系式，求 取Swi、Sor、Krwmax。
在实验室中，一般用以下公式计算岩心的驱油效率：
S w S wi Ed 1 S wi
另外，根据水的分流量方程式（*），求出不同含水 下的饱和度，代入上式，可得：
w 1 S wi 1 Ed a 1 n 1 （**） 1n b1 S wi o f w 1 S wi
孔隙分布的均匀性和孔隙形状等对相对渗透率曲线
也有影响。 实验表明，孔隙分布越均匀，油相相对渗透率越高， 而水相相对渗透率越低。 此外，因孔隙结构不同相对渗透率曲线是不同的。
相渗曲线及其应用..
Kro
Krw
0.6
0.4
0.2
0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Sw
2、影响相渗曲线的主要因素
油水相渗曲线能够综合反映油水两相的渗流特征。但 影响相对渗透率曲线形状的因素较多，下面将讨论几个主 要的影响因素。
（1）饱和历程的影响——滞后现象
润湿相驱替非润湿相的过程中测得的相对渗透率称为吸 入相对渗透率 非润湿相驱替润湿相过程中测得的相对渗透率称为驱替 相对渗透率
K
* ro
S
* w
K ro S w K ro S wi
K ro
Sw
（4）根据下列公式求取回归系数a、b。
K
* rw
S
* w
a
K
* ro
1
S
* w
b
lg
K
* rw
a lg
S
* w
lg
Srw max a3 b3 lg K
（3）根据以下公式分别对Sw、Kro、Krw进行标准化处 理，以消除各相对渗透率曲线不同的Swi、Sor带来的影 响。
S
* w
S w S wi 1 S wi S or
油水相对渗透率曲线
≈ σ φK VL
影响非稳态相对渗透率测定的 因素
E=Pcb/P
毛细管压力末端效应可以用无因次流动参数E表示：
≈ σ φΔP：初始压差；Pcb：原始饱和度下的毛管压力； K VL
≈ σ φK VL
≈ σ φK VL
≈ σ φK VL
这个参数有一个临界的数值范围 当E > 0.1时，随着E的增加，油和水的相对渗透率都降 低；在E < 0.1时，末端效应数不影响相对渗透率。 这个参数在相似模拟中就是π1,这也是为甚麽要求μVL〉 1的原因。
测量相对渗透率曲线的方法
稳态法测定相对渗透率 曲线应注意的问题：
除了饱和度测定要准确外， 主要是 消除末端效应。末端效应是由于 毛细管力突变引起的。出口段饱和度 必须达到平衡饱和度才有润湿相流体 流出。 末端效应随流速加快而减小。
测量相对渗透率曲线的方法
减小末端效应的方法 ：宾夕凡尼亚法
该方法是把岩芯放在 两段与试验岩样类似的岩 样之间，使毛细管连续而 消除末端效应。 这种装置也有利于两相流 体在进入岩样前充分混合。 其缺点是必须把岩样取下 秤重测定饱和度。
影响相对渗透率曲线的因素
润湿性的影响
从强亲油到强亲水，油相 相对渗透率逐渐增大， 水相相对渗透率逐渐减 小，相对渗透率交点右 移。 润湿性的影响与油水在岩 石孔隙中的分布有关。 亲水：水在小孔隙或岩石 表面或边角； 亲油：水呈水滴或在孔道 中间
相对渗透率曲线
相对渗透率曲线
相对渗透率曲线是指某一相的相对渗透率与饱和度的关系曲线。这条曲线的特征是，随着某一相流体饱和度的增加，其有效渗透率和相对渗透率均增加，直到全部为该种单相流体的饱和度，此时其有效渗透率等于绝对渗透率，相对渗透率等于1。
相对渗透率曲线可以应用在油水两相相对渗透率曲线上。这个曲线能够综合反映油水两相的渗流特征。比如，随着含水饱和度的增加，油相相对渗透率减小，水相相对渗透率增大。
此外，相对渗透率曲线还可以用于标准化处理，以及在油气勘探和开发过程中评估储层的性质和确定相关参数。
采油工艺知识点
油层物理与采油
1、粒度组成：岩石中各种大小不同颗粒的含量用“%”表示。
2、砂岩的比面：单位体积岩石内，岩石骨架的总表面积或单位体积岩石内岩石孔隙内表面积。
3、胶结物：岩石中除了碎屑颗粒之外的化学沉淀物质。
4、胶结类型：指胶结物在岩石中分布状态及其与碎屑颗粒的接触关系；分类：基底胶结，孔隙胶结，接触胶结，基质胶结。
5、粘土：直径小于0.01毫米的颗粒，达到50%以上的惜力碎屑。
6、储层的速敏性：在地层孔隙中，由于液体流动速度变化引起地层颗粒的分散、运移，从而导致渗透率下降的现象。
7、水敏性：与地层不配伍的外来流体流入地层，引起粘土的膨胀、分散、运移，从而导致渗透率下降的现象。
8、孔隙结构参数：孔隙直径、喉道直径、孔喉比。
9、配位数：每个孔隙所连通的喉道数。
10、岩石的压缩系数：当油层每变化单位压力时，单位体积岩石孔隙体积的变化量。
11、岩石的综合弹性系数：当油层压力每变化单位压力时，单位体积岩石孔隙体积和流体体积的总变化量。
12、流体的饱和度：在储层岩石孔隙中，某一相流体体积与岩石孔隙体积之比。
13、气体的滑动效应：气体在孔隙中流动不像液体那样呈层流状态，在管壁处流速为零，气体在管壁处仍有流速的现象。
14、粘度：流体中在一点上单位面积剪应力与速度梯度之比。
15、多次脱气(微分脱气)：指脱气过程逐级降低，并将每次脱出的气体及时排出，液相进行下一次脱气，系统组成逐级变化。
16、地层油的溶解油气比（Rs）：单位体积地面原油在地层温度和压力下溶解的天然气的标准体积。
17、地层油的体积系数(Bo)：原油在油层的体积与其在地面标准状况下脱气后的体积比。
相渗曲线的五个点
相渗曲线的五个点
1. 什么是相渗曲线？
相渗曲线是指在一个多孔介质中，随着外界施加压力或者改变孔隙中的液体饱和度，液体开始从某一阈值开始进入多孔介质的曲线。相渗曲线可用于描述多孔介质中液体与气体之间的渗透行为，对于石油工程、地下水资源管理等领域具有重要意义。
2. 相渗曲线的五个关键点
2.1 饱和度为0时的初始状态
相渗曲线的起始点对应于多孔介质完全干燥时的状态，此时饱和度为0。这意味着
多孔介质中没有任何液体存在，只有气体或空气填充了所有孔隙。
2.2 进入可流动状态的临界饱和度
当外界施加压力或改变饱和度时，当达到一定临界饱和度时，液体开始进入多孔介质并形成连续润湿相。这个临界饱和度被称为“临界饱和度”或“渗透阈值”，标志着相渗曲线的起点。
2.3 相对渗透率最大点
随着饱和度的增加，相对渗透率也会增加，直到达到一个最大值。这个最大值对应于相渗曲线上的一个峰值，称为“相对渗透率最大点”。在这个点上，多孔介质中液体和气体之间的流动速度达到最大。
2.4 饱和度为1时的完全饱和状态
当饱和度达到1时，多孔介质完全饱和。此时，所有孔隙都被液体填满，没有气体存在。这个点标志着相渗曲线的终点。
2.5 压力平衡点
压力平衡点是指多孔介质中液体和气体之间压力平衡的状态。在这个点上，液体和气体之间的压力差为零。压力平衡点位于相对渗透率最大点之后，在相渗曲线上呈现一个平稳状态。
3. 相渗曲线的意义与应用
3.1 石油工程中的应用
相渗曲线在石油工程中具有重要的应用价值。通过研究相渗曲线，可以确定油藏中的有效渗透率、残余油饱和度等参数，为油藏开发和产量预测提供依据。此外，相渗曲线还可以用于评估油藏的可采储量，优化注采方案等。
相对渗透率及相对渗透率曲线应用课件
相对渗透率。
流体性质
流体的粘度、密度、界面 张力等性质对相对渗透率
有重要影响。
压力和饱和度
压力和饱和度变化会影响 流体在多孔介质中的流动 状态和分布，进而影响相
对渗透率。
02
相对渗透率曲线
曲线的绘制
确定研究区域
选择一个具有代表性的研究区域，可以是 油田、气田或水文地质单元。
收集数据
收集相关地层参数、流体性质、压力和温 度等数据。
相对渗透率及相对渗透率曲线 应用课件
CONTENTS
• 相对渗透率概述 • 相对渗透率曲线 • 相对渗透率在油藏工程中的应
用 • 相对渗透率在采油工程中的应
用 • 相对渗透率在油田开发管理中
的应用
01
相对渗透率概述
定义与意义
定义
相对渗透率是指多相流体在多孔 介质中流动时，某一相流体的有 效渗透率占各相总有效渗透率的 百分比。
意义
相对渗透率是描述多相流体在多 孔介质中流动特性的重要参数， 对于油藏工程、采油工程和渗流 力学等领域具有重要意义。
计算方法
理论计算方法
基于达西定律和渗流力学理论，推导 相对渗透率公式。
实验测定方法
通过实验测定多相流体在多孔介质中 的渗透率，再计算相对渗透率。
影响因素
孔隙结构
孔隙结构直接影响多相流 体的流动特性，从而影响
流体性质
流体的粘度、密度、界面 张力等性质对相对渗透率
有重要影响。
压力和饱和度
压力和饱和度变化会影响 流体在多孔介质中的流动 状态和分布，进而影响相
对渗透率。
02
相对渗透率曲线
曲线的绘制
确定研究区域
选择一个具有代表性的研究区域，可以是 油田、气田或水文地质单元。
收集数据
收集相关地层参数、流体性质、压力和温 度等数据。
相对渗透率及相对渗透率曲线 应用课件
CONTENTS
• 相对渗透率概述 • 相对渗透率曲线 • 相对渗透率在油藏工程中的应
用 • 相对渗透率在采油工程中的应
用 • 相对渗透率在油田开发管理中
的应用
01
相对渗透率概述
定义与意义
定义
相对渗透率是指多相流体在多孔 介质中流动时，某一相流体的有 效渗透率占各相总有效渗透率的 百分比。
意义
相对渗透率是描述多相流体在多 孔介质中流动特性的重要参数， 对于油藏工程、采油工程和渗流 力学等领域具有重要意义。
计算方法
理论计算方法
基于达西定律和渗流力学理论，推导 相对渗透率公式。
实验测定方法
通过实验测定多相流体在多孔介质中 的渗透率，再计算相对渗透率。
影响因素
孔隙结构
孔隙结构直接影响多相流 体的流动特性，从而影响
相渗曲线及其应用 PPT课件
11．用于数值模拟研究 12、判断油藏储层的润湿性 13、计算流度比 14．相渗曲线与水驱曲线的关系 15．确定油层中油水的饱和度分布、油 水接触面位置及产纯油的闭合高度
Ed
b1
1 S
wi
1n
a
w o
1n
1 fw
1
1
S
wi
S
wi
（**）
由上式可求出不同含水下的驱油效率。当含水为极 限含水时，则可求得最终驱油效率。
4、计算无因次采油（液）指数
计算无因次采油指数的公式为：
Jo '
fw
K ' Kro (Sw ) KK ro max
如果不考虑注 水开发过程中绝对渗透率的变化，令
n
K
* ro
S
* w
k
K
* ro
(S
* w
)
k
i 1
n
i
n
K
* rw
(
S
* w
)百度文库
k
i 1
K
* rw
S
* w
n
k
i
（4）将各样品的Swi、Swmax、Kromax、Krwmax等特征值分别 进行算术平均，并将平均值作为平均相对渗透率曲线的特 征值。计算公式如下：
n
Swi i
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
=-
Kro1 Kro3 - K2ro2 Kro1 + Kro3 - 2 Kro2
(8)
式中 Sw1 、Sw2 和 Sw3 分别为点 1 、点 2 和点 3 的含水饱
和度 ; Krw1 、Krw2 和 Krw3 分别为点 1 、点 2 和点 3 的水相
相对渗透率 ; Kro1 、Kro2 和 Kro3 分别为点 1 、点 2 和点 3
(5)
lg ( Krw3 + Cw ) = aw Sw3 + bw
(6)
联立求解式 (3) 、式 (4) 、式 (5) 和式 (6) ,得到校正系数
Cw 的计算公式为
Cw
=-
Krw1 Krw3 - K2rw2 Krw1 + Krw3 - 2 Krw2
(7)
同理 ,可得校正系数 Co 的计算公式为
Co
在进行油藏数值模拟时 ,一般是把整个模拟区域 划分成若干部分 ,每一个部分应用一条相对渗透率曲 线[1 ] 。也有人提出了按沉积相带来使用相对渗透率曲 线 ,即每一种沉积相带使用一条相对渗透率曲线[2 ] 。 也有人提出了按流动单元来研究储层的渗透率[3Ο4 ] 。 但如果能实现对每一个网格块计算出一条相对渗透率 曲线 ,这样在数值模拟中 ,就可以根据各网格块的空气 渗透率来计算其相对渗透率 。用多项式 、对数函数 、指 数函数 、乘幂函数等方法拟合相对渗透率曲线都存在 问题[5 ] 。为此 ,提出了相对渗透率特征曲线方法 。相 对渗透率与含水饱和度之间满足直线关系 ,不同油田 或区块 ,只是直线关系式中的系数不同 ,将这种直线定
图 2 Ⅱ相对渗透率特征曲线 Fig . 2 The typeΟⅡ relative permeabil ity eigen curves
(4) 引入校正系数 ,点 1 、点 2 和点 3 都满足特征 曲线方程 ,有
lg ( Krw1 + Cw ) = aw Sw1 + bw
(4)
lg ( Krw2 + Cw ) = aw Sw2 + bw
Eigen curve of relative permeabil ity and its application
Zhang J icheng So ng Kaoping
( Key L aboratory f or Enhance d Oi l Recovery of t he M i nist ry of Ed ucation , D aqi n g Pet roleum I nstit ute , D aqi n g 163318 , Chi na)
按照以下步骤确定校正系数 Cw : (1) 作 lg Krw 与 Sw 的关系曲线 。 (2) 在 lg Krw —Sw 曲线上取点 1 和点 3 ,其坐标分 别为 ( Sw1 ,lg Krw1 ) 和 ( Sw3 ,lg Krw3 ) 。 (3) 在点 1 和点 3 之间取一点 ,记为点 2 ,使得点 2 满足 :
摘要 :对常见的相对渗透率曲线进行了分型 ,定义了 Ⅰ型 、Ⅱ型和 Ⅲ型 3 种形式相对渗透率曲线 。对 70 条油水相对渗透率曲线进行 分析发现 ,相对渗透率曲线具有一致的特征 :在半对数坐标系中 ,以对数坐标表示相对渗透率 ,以普通坐标表示含水饱和度 ,经过校 正均满足直线关系 ,将这种直线定义为相对渗透率特征曲线 。3 种形式相对渗透率曲线都具有相同形式的特征曲线方程 ,分别定义 为 Ⅰ型 、Ⅱ型和 Ⅲ型相对渗透率特征曲线 。在确定束缚水饱和度 、最大含水饱和度 、束缚水饱和度点油相相对渗透率与油层空气渗 透率之间的关系后 ,可以在数值模拟中利用相对渗透率特征曲线方法对每个网格块进行计算 ,得到一条相对渗透率曲线 ,从而提高 数值模拟的精度 。 关键词 :相对渗透率 ;油藏数值模拟 ;特征曲线 ;含水饱和度 ;油层物理 中图分类号 : T E319 文献标识码 : A
S w2
=
1 2
( Sw1
+ Sw3 )
(3)
然后从 lg Krw 与 Sw 的关系曲线上反求出点 2 的纵坐
标 lg Krw2 。
图 1 Ⅱ相对渗透率曲线 Fig . 1 The typeΟⅡrelative permeabil ity curves
2 相对渗透率特征曲线方法的应用
21 1 相对渗透率特征曲线 对 70 条油水相对渗透率曲线进行分析发现 , Ⅰ相
透率油层对应的相对渗透率 。在进行数值模拟时 ,可
第三种是将相对渗透率实测数据作如下处理 :
S′w =
Sw Swr -
S wc S wc
K′r w = Kr w / Kroc
K′ro = Kro / Kroc
式中 Swc 和 Swr 分别为束缚水饱和度和最大含水饱和 度。
利用 处 理 后 的 数 据 作 图 , 得 到 K′rw —S′w 和 K′ro —S′w 关系曲线 ,定义为 Ⅲ相对渗透率曲线 。
第
28
卷
第
4
期
2007 年 7 月
文章编号 : 0253Ο2697 (2007) 04Ο0104Ο04
石油学报
AC TA P E TROL EI SIN ICA
Vol. 28 No . 4
J uly
2007
相对渗透率特征曲线及其应用
张继成 宋考平
(大庆石油学院提高油气采收率教育部重点实验室 黑龙江大庆 163318)
义为相对渗透率特征曲线 。相对渗透率特征曲线方程 中的系数与空气渗透率并无可靠的相关性 ,而应该和 渗透率 、孔隙度 、润湿性等多种因素有关系[6Ο7 ] 。利用 相对渗透率特征曲线方法可以对每一个网格块进行计 算 ,得到一条相对渗透率曲线 ,这有助于油藏数值模拟 工作 。
1 相对渗透率曲线的 3 种形式
的油相相对渗透率 。
21 3 系数 ao 、bo 、aw 和 bw 的确定方法 对给定相对渗透率曲线 ,确定了校正系数 Co 、Cw ,
作 lg ( Krw + Cw ) 与 Sw 的关系曲线和 lg ( Kro + Co ) 与
106
石 油 学 报
来自百度文库
2007 年 第 28 卷
式中 Krw 为水相相对渗透率 ; Kro 为油相相对渗透率 ; Sw 为含水饱和度 ; Kroc 为束缚水饱和度点油相相对渗 透率 ; S′w 为归一化的含水饱和度 ; K′rw 为归一化的水 相相对渗透率 ; K′ro 为归一化的油相相对渗透率 。
利用这样处理后的数据作图 ,得到 K′rw —S′w 和 K′ro —S′w 关系曲线 ,定义为 Ⅱ相对渗透率曲线 。
Sw 的关系曲线 ,两者均为直线 ,lg ( Krw + Cw ) 与 Sw 的 关系曲线的斜率和截距分别为 aw 和 bw ,lg ( Kro + Co ) 与 Sw 的关系曲线的斜率和截距分别为 ao 和 bo 。 21 4 用特征曲线方法计算相对渗透率
用相对渗透率特征曲线方法可以计算任意空气渗
常见的相对渗透率曲线有 3 种形式 。 第一种是利用相对渗透率实测数据 ,直接作图 ,得 到 Krw —Sw 和 Kro —Sw 关系曲线 ,定义为 Ⅰ相对渗透 率曲线 。
基金项目 :国家自然科学基金重点项目 (50634020)“低渗透油层提高驱油效率的机理研究”部分成果 。 作者简介 :张继成 ,男 ,1972 年 3 月生 ,1998 年获大庆石油学院油藏工程专业硕士学位 ,现为大庆石油学院在读博士 ,副教授 ,主要从事油气田开发工
aw 和 bw 为回归系数 。
对于不同的油田或区块 ,系数 ao 、bo 、Co 和 aw 、bw 、
Cw 不同 。将这种直线定义为相对渗透率特征曲线 ,将
式 (1) 和式 (2) 定义为相对渗透率特征曲线方程 ,将 Ⅰ、
Ⅱ和 Ⅲ相对渗透率曲线的特征曲线分别定义为 Ⅰ、Ⅱ和
Ⅲ相对渗透率特征曲线 ,相应的特征方程分别定义为 Ⅰ、Ⅱ和 Ⅲ相对渗透率特征曲线方程 。图 1 为 Ⅱ相对渗 透率曲线 ,其特征曲线如图 2 所示 。 21 2 校正系数 Cw 和 Co 的确定方法
Abstract : The common relative permeability curves weve divided into t hree types of t ypeΟⅠ,typeΟⅡand typeΟⅢ relative permeability curves. The investigatio n of 70 relative permeability curves shows t hat all relative permeability curves have t he same characteristic. When any relative permeability curve was plotted in a semiΟlog grap h paper ,t he relative permeability co uld be showed by logarit hm coordinate ,and t he water sat uratio n was showed by ordinary coordinate. When certain modification facto rs were int roduced ,a st raight line could be achieved and defined as t he relative permeability eigen curve. The relative permeability and water sat uratio n f ulfills linear equatio n. The t hree types of relative permeability curves have t he same format of eigen curve. The relationship between connate water sat uratio n and air permeability ,t he relationship between water sat uration at residual oil point and air permeability ,and t hat between oil p hase relative permeability at co nnate water sat uration point and air permeability were determined. Based on t hese relatio nship s , relative permeability eigen curve met hod can be used to p roduce relative permeability curve for every grid block of reservoir numerical simulation and significantly imp rove t he reservoir numerical simulation. Key words : relative permeability ;reservoir numerical simulation ;eigen curve ;water sat uration ;reservoir p hysics
程 、油藏数值模拟和油藏工程等方面的教学与科研工作 。EΟmail :zhangjc2006 @to m. com
第 4 期
张继成等 :相对渗透率特征曲线及其应用
105
第二种是将相对渗透率实测数据作如下处理 : S′w = Sw K′r w = Kr w / Kroc K′ro = Kro / Kroc
对渗透率曲线 、Ⅱ相对渗透率曲线和 Ⅲ相对渗透率曲
线都具有一个共同特征 ,即相对渗透率与含水饱和度 之间满足下式 :
lg ( Krw + Cw ) = aw Sw + bw
(1)
lg ( Kro + Co ) = ao So + bo
(2)
式中 So 为含油饱和度 ; Co 和 Cw 为校正系数 ; ao 、bo 、