低渗地层渗流机理.

第一节 低渗岩心的孔隙结构特点
1.3 孔隙特点：
(2)少量大孔隙提供绝大多数的渗透能力
14 12
白2－9井－206 沙3－2，3145－3149米 孔隙度 13.74% 渗透率 1.17 10-3m2
饱和度频率，％
10 8 6 4 2 0
r k 8
2
1 2 3 4 5 6 7 8 0.062 0.1 0.16 0.25 0.4 0.62 1.0 1.6
(1)孔隙小孔细喉型
10
毛管曲线高，阈压高，束缚水高。
毛管力，MPa
1
0.1
白2－9井－206 沙3－2，3145－3149米 孔隙度 13.74% 渗透率 1.17 10 m
-3 2
2 cos Pc百度文库 r
8020 90 10 100 0
0.01
50 50 60 40 70 30
汞饱和度，％
流体
第三节 低渗岩心启动压力及渗流规律
低渗地层由大小不同的孔隙组成，每个孔道都有自己的 启动压力梯度，只有驱动压力梯度大于某孔道的启动压力 梯度时，该孔道的油水才开始流动。 随驱动压力梯度的增加，会有更多的孔道参于流动，流 量及渗透率随之变大。
k P 流速： v x
v
2
E 1e D d C c b
第一节 低渗岩心的孔隙结构特点
第二类低渗油田: K=(10~1.1)×10-3um2, 束缚水含量较高,喉 道细小而狭窄,自然产能低,正常测试达不到工业油流标准, 必须采取大型压裂才能获得有效产能. 第三类低渗油田: K=(1.0~0.1)×10-3um2, 一般不具有开发价 值。但如果油层厚,原油物性好,仍可有效地开发。 如新疆 的小拐油田,玉门的川口油田. 如果油层中存在裂隙,它可以构成基质块的渗流通道, 极大 改善油层的渗流状况.
Ci
C0 h r 0
第二节 低渗岩心渗流流体新概念
2.2边界层流体的性质具有特殊的变 化规律。
孔隙中流体的某些成分与 孔隙壁面相互作用，使孔隙 壁面处这些成分的浓度较大。 使得其物性与体相流体有较 大得差别。
Ci
C0 h r 0
低渗油藏孔隙中流体 的分布
第二节 低渗岩心渗流流体新概念
2.3原油中的各种成分在孔道中的分布： 原油是多种成分的混合物，其中的极性物质易在岩石表面 吸附，形成一个富含极性物质的特殊的液体层，在这个层中， 原油的重质成分和胶质沥青质更多、粘度和密度更大。越靠 近孔道表面的地方，这些极性化合物的含量越大。
9 10 2.5 4.0
11
12
孔喉半径，m
第一节 低渗岩心的孔隙结构特点
1.3 孔隙特点： （3）低渗岩心比面极大:
根据毛管束模型：
Sv
3
2k
当渗透率小于10×10-3um2时,油层岩石的比面急剧上升.
低渗油藏渗流机理
目
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
录
低渗油藏的孔隙结构特点 低渗油藏渗流流体新概念 低渗油藏启动压力及渗流规律 低渗油藏两相渗流特点 低渗油藏的应力特征
第三节 低渗岩心启动压力及渗流规律
3.2低渗岩心渗流规律描述
(1)低流速下渗流不符合达西定律； (2)渗流存在启动压力梯度； (3)渗透率不为常数。
v E e D d C c b
V0
2

dp A dx
dP dP V a b c dp dx dx A C dx dP V b c dx 最小启动压力 梯度 k dP dp V e B C dx dx
1
流体 2
P L
A a
B
流体
第三节 低渗岩心启动压力及渗流规律
3.2启动压力及流量－压差测定
启动压力实验流程:
标 准 盐 柴油 低渗岩心 水 h1 h2
2
以0.005ml/min的
速度向岩心注流体,
模 拟 油
平流泵
岩心出口端出液时
关闭容器出液开关,
直至上游压力稳定 -启动压力.
手动泵
水
灰色代表汞柱，淡蓝色代表水柱
低渗油藏渗流机理
中国石油大学（华东）石油工程学院 李爱芬 aifenli@hdpu.edu.cn
2007年6月
低渗油藏渗流机理
目
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
录
低渗油藏的孔隙结构特点 低渗油藏渗流流体新概念 低渗油藏启动压力及渗流规律 低渗油藏两相渗流特点 低渗油藏的应力特征
第一节 低渗岩心的孔隙结构特点
录
低渗油藏的孔隙结构特点 低渗油藏渗流流体新概念 低渗油藏启动压力及渗流规律 低渗油藏两相渗流特点 低渗油藏的应力特征
第三节 低渗岩心启动压力及渗流规律
3.1启动压力由来
当边界层所占比例大到一定程度,渗流将存在驱动压力， 渗流将不符合达西定律。 水是牛顿流体，但它在很细小 的孔道中流动时也呈现出非线性 渗流特征，具有启动压力梯度。
1. 低渗油田分类
1.1 油田按渗透率分类
类别
特高渗
高渗
中渗
低渗 特低渗
<1
数值(10-3μm2) >1000 1000～100 100～10 10～1 1.2 低渗油田分类
第一类低渗油田: k=(50~10.1)×10-3um2. 这类油田接近 正常油层,油井产能达到工业油流标准,但产能低,采用压 裂等增产措施才能达到较好的开发效果和经济效果.
胶质
沥青
重组分
第二节 低渗岩心渗流流体新概念
2.4 孔道中原油的物理性质 由于原油的各种成分在孔道中的有序分布，使得孔道壁 附近的原油粘度增大，而孔道中轴部位原油的粘度减小。
采油过程中采 出原油粘度随 生产时间增长 而增加-与此 有关？ u1-界面层中原油的平均粘度
低渗油藏渗流机理
目
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
第二节 低渗岩心渗流流体新概念
长期以来人们把孔隙中的流体和孔隙表面的流体视 为同等，忽略了边界流体的存在极其对渗流的影响。 2.1体相流体和边界流体： 渗流流体包括两部分： • 体相流体—指其性质不受界面现象 影响的流体，它在孔隙介质孔道的中 轴部位； • 边界流体—指其性质受界面现象影 响的流体，它靠近孔隙壁面，形成一 个边界层。
第一节 低渗岩心的孔隙结构特点
1.2 低渗油田地质特点
(1)近源沉积的颗粒混杂、分选差；远源沉
积的颗粒细，泥质含量高；
(2)矿物成熟度低； (3)成岩压实作用强，伴有裂隙，出现双 重孔隙度;
第一节 低渗岩心的孔隙结构特点
第一节 低渗岩心的孔隙结构特点
1.3 孔隙特点： 孔隙小，喉道细，微孔多，束缚水高。