启动压力梯度

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渗流流体由体相流体和边界流体两部分组成。体相流体是指其性质小不受界而现象影

响的流体,而边界流体则是指其性质受界面现象影响的流体。油层岩石的渗透率在某种程度上反映岩石孔隙结构的状况。研究表明,岩石的渗透率越低,则岩石孔隙系统的平均孔道半径越小,非均质程度越严重,微小孔道所占孔隙体积的比例越大,孔隙系统中边界流体占的比例越大。这些特点明显地影响液体与固体界面的相互作用。渗透率越低,这种液固界面的相互作用越强烈。它将引起渗流流体性质的变化,使低渗透油层中的渗流过程复杂化。

多孔介质是由渗透性各异的许许多多大小不等的孔道构成的,渗透率是一个平均的统

计参数。对于高渗透地层来说,其孔隙系统主要由大孔道组成,稀油或水在其中流动时,不易监测到启动压力,即使有部分小孔道,因其所占的比例很小,也测不到它对流量的影响。所以用高渗透岩心作流动实验时,在流量与压力梯度的直角坐标系中,呈现为一条直线,可以认为渗透率是一个常数。但是对于低渗透和特低渗地层来说,情况就不同了,由于低渗岩心的孔隙系统基本上是由小孔道组成的,流体在多孔介质中渗流时,固、液两相间始终存在表面作用。室内实验证实流体的表而活性物质与岩石颗粒的表面产生吸附作用,形成由稳定胶体溶液组成的吸附层,粘糊在孔隙喉道的壁上,或者使喉道减小,或者部分或者全部堵塞孔道,使渗透率急剧下降,渗流速度减小。另一方而,组成粘土的薄晶片具有吸引水的极性分子的能力,当流体在粘土中渗流时,在孔壁上形成牢固的水化膜,同样会堵塞孔道:其次,页岩、泥岩等致密岩石对水中盐组分产生渗吸作用,使水中的盐被过滤而沉淀下来,堵塞喉道。同样会使渗透率下降,渗流速度减小。因而,在低渗岩心的流动实验中,在流量与压力梯度的直角坐标系上呈现出的不单是一条直线,而是由一条上翘的曲线和直线两部分构成。

对于多孔介质来说,首先,由于边界原油层的存在,实际上可供流动的横截面积小于

孔道的横截面积;其次,流体通过的横截面积与压力梯度有关,当压力梯度很小时,流体

仅是沿较大孔道的中央部位流动,而较小孔道中的流体和较大孔道中边部的流体并不流动,只有压力梯度达到一定程度时,才有更多的小孔道中的流体投入运动,大孔道中也有更大的部分流体参与流动。我们称实际流动的流体占总流体的份额为流动饱和度。称流体实际流动的体积与岩心总体积之比为流动孔隙度。流动孔隙度和流动饱和度都是压力梯度的函数,并不是一个常数。对于中高渗透性的稀油油层,随着压力梯度的增加,流动孔隙1引言

度可以很快达到稳定值。但是,对于特低渗透油层,情况就变得复杂得多,并使渗流规律发生某些变化。对于多孔介质来说,首先,由于边界原油层的存在,实际上可供流动的横截面积小于

孔道的横截面积;其次,流体通过的横截面积与压力梯度有关,当压力梯度很小时,流体

仅是沿较大孔道的中央部位流动,而较小孔道中的流体和较大孔道中边部的流体并不流动,只有压力梯度达到一定程度时,才有更多的小孔道中的流体投入运动,大孔道中也有更大的部分流体参与流动。我们称实际流动的流体占总流体的份额为流动饱和度。称流体实际流动的体积与岩心总体积之比为流动孔隙度。流动孔隙度和流动饱和度都是压力梯度的函数,

3.多孔介质吸附作用

任何流体在固体表面都会产生吸附作用,因此,

孔隙介质对凝析油气的相态转变、组分变化和流体

饱和度都有明显的影响。地层多孔介质由于其巨大

的比面积而具有较强的吸附能力,即实际储层对凝

析油气将产生不可忽略的吸附作用。凝析油析出后, 在地层中会出现自由的油、气相与吸附的凝析油气相三相共存和自由的油、气两相渗流的状况。由于吸附相不参与流动,所以相当于堵塞了部分渗流通道,增大了气相渗流阻力,脱附出的凝析油气与反

凝析液也会堵塞一定渗流空间,导致气相有效渗透

率降低、表皮增大的现象产生。

流体储层条件下吸附量的大小取决于流体的组

成、状态以及油气储集层的孔隙结构特征。凝析油气在吸附过程中,重烃组分优先吸附并随地层压力

降低,解吸的重组分相对较多,地层反凝析油损失

饱和度升高。在相同压力下,析出的凝析油量相应

增加,而凝析油未达到其临界流动饱和度不会参与

流动,从而聚集于井底附近形成井底积液,降低气

相相对渗透率,影响气井的生产能力。这种吸附作

用对于重烃含量较高(或凝析油含量较高)和孔隙度较低的凝析气藏的伤害将更加明显[3~7]。

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