特低渗透储层油水两相非达西渗流特征
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强烈，所以测得的相对渗透率形态基本不依赖于油水
渗流速度。此外由于低速渗流时所采用的基准渗透率 也较低，故到残余油时水相渗透率会有所抬高。
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图４是最大拟启动压力梯度＾一（峰值）与空气
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２００７年ｌｏ月
曹维政等：特低渗透储层油水两相非达西渗流特征
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渗透率的关系，图中显示：当空气渗透率大于５×
１０～ＩＬｍ２以后，最大拟启动压力梯度才较为平稳，这 种关系具有较好的相关系数，可以达到ｏ．８７６ ４。具 有较好的相关性，得到以下经验关系 ＾一＝ｌ＿５０３ ８Ｋ：。’２”９ （１）
行，连续油柱经常被卡断，产生大量的分散油珠，此
时的贾敏效应大大增加了水驱油所需要的压力，反映 在渗流特征上就是增加了拟启动压力梯度。
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勘探与开发．１９盼，２６（２）：９３甜．
［２］李劲峰．贾敏效应对低渗透油层有不可忽视的影响［Ｊ］．石油
７ｅｌ∞ｉｔ，（牛ｌ－１４×ｌ盯’磨）
［３】宋付权，刘慈群．低渗油藏的两相相对渗透率计算方法［Ｊ］．西 安石油学院学报，２０００．１５（１）：９一１３
４油水两相时拟启动压力梯度与单相 时的差别
束缚水时油相渗流和残余油时的水相渗流可以看 做是单相渗流㈦“。图８显示了不同渗透率岩样在束 缚水时油相渗流、残余油时的水相渗流、油水两相同
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性得到一个概念：油水两相同时渗流时的最大拟启动 压力梯度要大于束缚水时油相渗流的拟启动压力梯
拟启动压力进行了研究，通过对实验数据进行的理论分析．得到了描述油水两相非达西渗流的经验关 系式。对稳态法测定的特低渗透岩样油水两相相对渗透率曲线进行研究的结果是：当空气渗透率小于
２
ｘ１０一岫２时，油水的相对渗透率就依赖于油水渗流速度，对油相影响较大，流速越低，油相相对
渗透率也越低，油水两相同时渗流时的拟启动压力比单相时要大很多。 关键词：特低渗透；油水两相；非达西；渗流
中圈分类号：｜１１８１２
文献标识码：Ｂ
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时渗流时的最大拟启动压力梯度对比。从图中可以定
［４］张光明．摩锐全．特低渗透油藏流体渗流特征试验研究【Ｊ］． 江汉石油学院学撤．２００４。２６（１）：８８｛９． ［５］肖鲁川，郑岩，甄力．特低渗透储层非达西渗流特征研究
［Ｊ］．大庆石油地质与开发，２０００，１９（５）：２７椰．
［６］兰玉渡．肖鲁川．赵玉珍．描述特低渗透油层两相渗流特征的改 盛方法［Ｊ］．大庆石油地质与开发，２００２。２１（３）：５０｛２．
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万方数据
・６２・
大庆石油地质与开发Ｐ．Ｇ．０．Ｄ．Ｄ．
第２６巷第５期
相时拟启动压力梯度的提高，使渗流出现较强的非达
西渗流形态。岩石的渗透率越低，发生贾敏效应的概 率也就越大”ｏ。根据大量微观模型实验发现，水驱 油的初期．运动的油柱多是连续的，即使发生油柱卡 断，也会很快聚集，贾敏效应较弱；但随着水驱的进
含水饱和度／％
参考文献：
［Ｉ］姚约东．葛家理．低渗透油藏不稳定渗流规律的研究［Ｊ】．石
图７典型岩样不同流速下的油水相对
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渗透宰曲线（Ｊ轳３．８７ｘ ｌ口３Ｉ一） Ｏｉｌ／他ｔｅｒ ｒｅｌａｔｉ增ｐｅＨｅａｂｉｌｉｔｙ ｃＩＩｒｖｅ ＩＩｎｄ盯ｄｉｆｆｅｒ曲ｔ ｆｌ肝
油大学学报（自然科学版）。姗，２７（２）：５５｛８．
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５）
（３）
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３特低渗透岩样的两相相对渗透率曲 线特征
圈３典型岩样拟启动压力橼度与音本 饱和度关系（２．３５ｘ１驴’一）
油水相对渗透率资料是研究油水两相渗流的基 础。实验采用的油水两相渗流方法为稳态法，实验用 油为模拟油，粘度９．４２６ ｍＰａ・ｓ，密度是０．８５８∥ ｍＬ；水为３％Ｋｃｌ水，粘度为Ｏ，６３９ ｌ ＩｎＰａ・ｓ，密度 是１．０１２昏，ｍＬ；实验温度是４５℃。 图６是渗透率为１．１４ ｌｏ～¨ｍ２岩样在不同渗
第２６卷
第５期
大庆石油地质与开发Ｐ－Ｇ．０．Ｄ．Ｄ．２００７年１０月
・６ Ｌ
文章编号：１０００－３７５４（２００７）０５—００６１＿０３
特低渗透储层油水两相非达西渗流特征
曹雏政，肖鲁川，曹维福，许云龙
（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆１６３７１２）
摘要：以榆树林地区特低渗透岩样油水两相渗流实验为实例，对特低渗透岩样在不同含水饱和度下的
特低渗透油藏储层孔道微细、渗透率低，油水流
动时，渗流阻力大，岩石ｉＬ壁固体颗粒和液体界面之 间相互作用明显，油水之间存在的毛管力始终发挥着 作用，在不同含水饱和度下，渗流都会偏离达西定
律…。反映这种渗流形态最主要的参数就是拟启动 压力梯度，而拟启动压力梯度是含水饱和度的函数， 是一个非常复杂的物理过程。因此对特低渗透油层在 不同含水饱和度下的两相非达西渗流特征进行实验研 究是非常必要的。
度，而束缚水时油相渗流的拟启动压力梯度又大于残
余油时的水相渗流的拟启动压力梯度，在空气渗透率 小于２ ｘｌＯ～叫１２以后，这种对比越是强烈。
７０
５结论
（１）油水拟启动压力梯度是随含水饱和度变化 的函数。 （２）油水两相共渗时的拟启动压力梯度远大于 束缚水时和残余油时的情况，两端拟启动压力梯度较 小．拟启动压力梯度与含水饱和度的关系呈现抛物线 形态。 （３）对特低渗透岩样的两相相对渗透率曲线特 征，空气渗透率小于２
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２不同含水饱和度下的两相拟启动压 力梯度特点
图３是由实验结果得到的典型岩样含水饱和度一 拟启动压力梯度关系曲线，从图中可以看出，这种关 系大致呈现出抛物线的二次曲线形式。
・６３・
流速度下的油水相对渗透率曲线。从图中看出，由于 在两相渗流区出现较强的非达西渗流，尤其是油相的 相对渗透率变化较大，相对渗透率形态依赖于油水渗 流速度，渗流速度高，则油水相对渗透率也较高；相 对来说水相的相对渗透率变化不大，这是因为油相粘 度较高，非达西渗流相对较为明显，对流速的依赖性 较大”ｏ Ｊ。图７是渗透率为３．８７×１０～肛ｍ２岩样在不 同渗流速度下的油水相对渗透率曲线。对于这样渗透 率的岩样，在两相渗流区出现的非达西渗流相对并不
１特低渗透岩样在不同含水饱和度下 的渗流特征
图１是一块典型岩样，在保持一定油水流量比例 收稿日期：２００６ｍ・０９
果。由于特低渗透岩样的孔道微细，油水共同运移时
会发生贾敏效应，因此毛管力表现为阻力形式，稳态 法这种渗流机理与渗吸渗流是不同的，这导致油水两
作者简舟：曹维政（１９６３一），男．黑龙扛大庆人．高级工程师．从事油藏工程研究。
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１
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空气落透率／ｌ旷“ｍ‘ 圈８不同渗透率岩样单相洛流与两相渗流 拟启动压力梯度对比
Ｆｉ玉８
强烈，所以测得的相对渗透率形态基本不依赖于油水
渗流速度。此外由于低速渗流时所采用的基准渗透率 也较低，故到残余油时水相渗透率会有所抬高。
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ｎｔ时咖ａｔｉ硼（２．３６×ｌ矿ｈ疗
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ｂｅｔ－ｅｅｎ
ｐｓｅＩｌｄｎｉｃｋ０１－ｆ
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图４是最大拟启动压力梯度＾一（峰值）与空气
ｘ
万方数据
２００７年ｌｏ月
曹维政等：特低渗透储层油水两相非达西渗流特征
３ ２ ２ ０ ５ Ｏ ５ ０ ５ Ｏ
渗透率的关系，图中显示：当空气渗透率大于５×
１０～ＩＬｍ２以后，最大拟启动压力梯度才较为平稳，这 种关系具有较好的相关系数，可以达到ｏ．８７６ ４。具 有较好的相关性，得到以下经验关系 ＾一＝ｌ＿５０３ ８Ｋ：。’２”９ （１）
行，连续油柱经常被卡断，产生大量的分散油珠，此
时的贾敏效应大大增加了水驱油所需要的压力，反映 在渗流特征上就是增加了拟启动压力梯度。
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空气穆透辛，１０＿３Ⅱ廿 图４油水两相渗流最大拟启动压力梯度 与空气渗透率的关系 圈ｌ典型岩样不同古水饱和度下
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ｄｉｆｆ口∞ｔ＂ｔ口∞“口ｔｉⅢ（２．艏ｘｌＯ‘３Ⅲ０
渗流曲线（２．３５×１０４皿２） Ｓｅｑ珐ｇｅ ｃｌＩ！糟ｏｆ ｔ蹭ｉｃａｌ ｓａ＿ｐｌ髑Ⅲｌｄｅｒ
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ｎｌｅ ｅｌｐｅｒｉｍｅｎｔ ｄａｔａ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙ出ｓ ｒ髓ｕｈ ｏｆ ｒｃｌａｔｉｖｅ
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ｉｎ ｅｘⅡａ－Ｊｏｗ ｐｅｒｍｅａ・ １０－。斗ｍ。，ｔｈｅ ｒｅＪａ－ ｉｎｎｕｅｎｃｅｓ
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［２］李劲峰．贾敏效应对低渗透油层有不可忽视的影响［Ｊ］．石油
７ｅｌ∞ｉｔ，（牛ｌ－１４×ｌ盯’磨）
［３】宋付权，刘慈群．低渗油藏的两相相对渗透率计算方法［Ｊ］．西 安石油学院学报，２０００．１５（１）：９一１３
４油水两相时拟启动压力梯度与单相 时的差别
束缚水时油相渗流和残余油时的水相渗流可以看 做是单相渗流㈦“。图８显示了不同渗透率岩样在束 缚水时油相渗流、残余油时的水相渗流、油水两相同
ｘ
图６典型岩样不同流速下的油术相对
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渗透率曲线（丘＝１．１４×ｌ矿Ｉ时） ０ｉｌ／忱ｔｅｒ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｐｅ姐嘲ｂｉｌｉ订ｃｕｗｅ
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ｌｏ一斗ｍ２时，两相相对渗率
曲线特征依赖于油水渗流速度，而空气渗透率大于 ２×１０～肛ｍ２以后，则两相相对渗透率曲线基本与油 水渗流速度无关。
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埘嚣Ｒ出蒋怔杂掣ｌ目ｉ 含水西舟教
圈５归—化拟启动压力梯度与古水百分数关系
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结合式（１）可以得到预测油水两相时拟启动压 力梯度的经验关系式 Ａ一＝１．５０３ ８巧‘＋…９×
（一３．２８７可：＋３．１４２玑＋ｏ．２１９
ｄｉｆｆｅｍｔ
Ｄｅｒ■ｅａｂｉｌｉｔ，
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０ｉ１１ａｔｅｒ ｐｈａ舳６ ８帕ｐ矩ｅ ｏｆ蛆印ｌ鹪－ｉｔｌｌ
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罂 ２０ ∞ 勒 ∞ 音水柏和度，％ 鄹
／对 ／日 ／蓟 ／对 ｆ自 ，寸 ／ｓ） ／￥）
性得到一个概念：油水两相同时渗流时的最大拟启动 压力梯度要大于束缚水时油相渗流的拟启动压力梯
拟启动压力进行了研究，通过对实验数据进行的理论分析．得到了描述油水两相非达西渗流的经验关 系式。对稳态法测定的特低渗透岩样油水两相相对渗透率曲线进行研究的结果是：当空气渗透率小于
２
ｘ１０一岫２时，油水的相对渗透率就依赖于油水渗流速度，对油相影响较大，流速越低，油相相对
渗透率也越低，油水两相同时渗流时的拟启动压力比单相时要大很多。 关键词：特低渗透；油水两相；非达西；渗流
中圈分类号：｜１１８１２
文献标识码：Ｂ
Ｃｈａｒ舵ｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ＣＡＯ
ｏｆ ｎｏｎ・Ｄａｒｃｙ ｎｏｗ ｖｅＩｏｄ印ｏｆ ｏ．Ｉ．ｗａｔｅｒ
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ｉｎ ｅｘｔｒａ－Ｉｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｖ ｒｅｓｅｒｖＯｉｒｓ
Ｗｅｉ—ｚｈｅｎｇ，ⅪＡ０ ｈ－ｃｈｕ锄，ＣＡＯ ＷｅｉＩｈｌ，ＸＵ Ｙｕｎ－ｌ蚰ｇ ｅｌｐｅ五ｍｅｎｔ彻出ｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ
ｅｘｌｆａ’ｌｏｗ ｐｅｎｎｅａｂｄｉｔｙ明ｍｐｌｅｓ ｐｒｏｄｕｅｅｄ ｆｒｏｍ Ｙｕｓｈｕｌ－ｎ ０ｉｌ
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（Ｅ印幻ｍ出ｎ口埘Ｄ啦咄ｐ桃眦胁删血瓜￡ｆ￡姚ｏ，Ｄ叼沁０ｉ∥ｋ埘ｃｏ叩哪’血正，Ｄ８ｑ妇１６３７１２，矾ｉ船）
Ａｂｓｈ．ａｃｔ：Ｔｈｅ ｏｉｌ－ｗａｔｅｒ ｐｈａｓｅｓ ｓｅｅｐａｇｅ Ｆｊｄｄ ｗｅｒｅ ｔａｋｅｎ ｆ矗ｅｘａｍＰｌｅ
时渗流时的最大拟启动压力梯度对比。从图中可以定
［４］张光明．摩锐全．特低渗透油藏流体渗流特征试验研究【Ｊ］． 江汉石油学院学撤．２００４。２６（１）：８８｛９． ［５］肖鲁川，郑岩，甄力．特低渗透储层非达西渗流特征研究
［Ｊ］．大庆石油地质与开发，２０００，１９（５）：２７椰．
［６］兰玉渡．肖鲁川．赵玉珍．描述特低渗透油层两相渗流特征的改 盛方法［Ｊ］．大庆石油地质与开发，２００２。２１（３）：５０｛２．
１０ｗｅｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ，ｔｌｌｅ ｌｏｗｅｒ ｏｉｌ ｐｌｌａｓｅ Ｉｅｌａｌｉｖｅ
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ｓｉｒｎｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｓｅｅｐａｇｅ诂ｍｕｃｈ ｌａｒ霉巳Ｉ血ａｎ ｔｈａｔ ｏｆ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｘＩＩ丑一ｌｏｗ
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大庆石油地质与开发Ｐ．Ｇ．０．Ｄ．Ｄ．
第２６巷第５期
相时拟启动压力梯度的提高，使渗流出现较强的非达
西渗流形态。岩石的渗透率越低，发生贾敏效应的概 率也就越大”ｏ。根据大量微观模型实验发现，水驱 油的初期．运动的油柱多是连续的，即使发生油柱卡 断，也会很快聚集，贾敏效应较弱；但随着水驱的进
含水饱和度／％
参考文献：
［Ｉ］姚约东．葛家理．低渗透油藏不稳定渗流规律的研究［Ｊ】．石
图７典型岩样不同流速下的油水相对
Ｆｉ辱７ ｏｆ
ｔ即ｉｃａｌ唧ｌｅｓ
渗透宰曲线（Ｊ轳３．８７ｘ ｌ口３Ｉ一） Ｏｉｌ／他ｔｅｒ ｒｅｌａｔｉ增ｐｅＨｅａｂｉｌｉｔｙ ｃＩＩｒｖｅ ＩＩｎｄ盯ｄｉｆｆｅｒ曲ｔ ｆｌ肝
油大学学报（自然科学版）。姗，２７（２）：５５｛８．
ｓｉｎｄ８
ｐｅ珊ｅａｂｉｌ时；ｏｉｌ州ａｔｅｒ ｐｈａ弛；加ｎ・Ｄａｒｃｙ；靶。ｐａｇｅ 不变的情况下，变换不同油水渗流速度得到的不同含 水饱和度下的两相渗流特征实验结果。从图中可以看 出，在束缚水状态下，油相渗流曲线呈现出一定的非 达西渗流，到了两相渗流阶段，由于油水两相的有效 渗透率急剧下降，此时的渗流呈现较为明显的非达西 渗流。到了残余油阶段，水相渗透率虽然会略有回 升，但仍呈现一定的非达西渗流。 图２是典型岩样在束缚水饱和度为０．４０９，岩心 为水润湿状态下。油水渗流比例为４：ｌ时的实验结 果。从渗流曲线可以看出，两相时的拟启动压力梯度 比单相时的情况要大很多，这主要是毛管力作用的结
５）
（３）
一． 目．§套棼Ｒ趟
禽求饱和度／％
３特低渗透岩样的两相相对渗透率曲 线特征
圈３典型岩样拟启动压力橼度与音本 饱和度关系（２．３５ｘ１驴’一）
油水相对渗透率资料是研究油水两相渗流的基 础。实验采用的油水两相渗流方法为稳态法，实验用 油为模拟油，粘度９．４２６ ｍＰａ・ｓ，密度是０．８５８∥ ｍＬ；水为３％Ｋｃｌ水，粘度为Ｏ，６３９ ｌ ＩｎＰａ・ｓ，密度 是１．０１２昏，ｍＬ；实验温度是４５℃。 图６是渗透率为１．１４ ｌｏ～¨ｍ２岩样在不同渗
第２６卷
第５期
大庆石油地质与开发Ｐ－Ｇ．０．Ｄ．Ｄ．２００７年１０月
・６ Ｌ
文章编号：１０００－３７５４（２００７）０５—００６１＿０３
特低渗透储层油水两相非达西渗流特征
曹雏政，肖鲁川，曹维福，许云龙
（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆１６３７１２）
摘要：以榆树林地区特低渗透岩样油水两相渗流实验为实例，对特低渗透岩样在不同含水饱和度下的
特低渗透油藏储层孔道微细、渗透率低，油水流
动时，渗流阻力大，岩石ｉＬ壁固体颗粒和液体界面之 间相互作用明显，油水之间存在的毛管力始终发挥着 作用，在不同含水饱和度下，渗流都会偏离达西定
律…。反映这种渗流形态最主要的参数就是拟启动 压力梯度，而拟启动压力梯度是含水饱和度的函数， 是一个非常复杂的物理过程。因此对特低渗透油层在 不同含水饱和度下的两相非达西渗流特征进行实验研 究是非常必要的。
度，而束缚水时油相渗流的拟启动压力梯度又大于残
余油时的水相渗流的拟启动压力梯度，在空气渗透率 小于２ ｘｌＯ～叫１２以后，这种对比越是强烈。
７０
５结论
（１）油水拟启动压力梯度是随含水饱和度变化 的函数。 （２）油水两相共渗时的拟启动压力梯度远大于 束缚水时和残余油时的情况，两端拟启动压力梯度较 小．拟启动压力梯度与含水饱和度的关系呈现抛物线 形态。 （３）对特低渗透岩样的两相相对渗透率曲线特 征，空气渗透率小于２
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将每块岩样的含水饱和度一拟启动压力梯度关系
０．１２
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一
０．１０
进行归一化（即都除上最大拟启动压力梯度），再将它 们与含水百分数的关系进行对比，可以得到图５，对这 些数据进行回归拟合后得到了如下二次曲线的关系
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Ｏ．∞
０。４
纂 ０．０２
Ａ１＝一３．２盯９，：＋３．１４２玑＋Ｏ．２１９
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５（２）
舻卸．６９７８
２不同含水饱和度下的两相拟启动压 力梯度特点
图３是由实验结果得到的典型岩样含水饱和度一 拟启动压力梯度关系曲线，从图中可以看出，这种关 系大致呈现出抛物线的二次曲线形式。
・６３・
流速度下的油水相对渗透率曲线。从图中看出，由于 在两相渗流区出现较强的非达西渗流，尤其是油相的 相对渗透率变化较大，相对渗透率形态依赖于油水渗 流速度，渗流速度高，则油水相对渗透率也较高；相 对来说水相的相对渗透率变化不大，这是因为油相粘 度较高，非达西渗流相对较为明显，对流速的依赖性 较大”ｏ Ｊ。图７是渗透率为３．８７×１０～肛ｍ２岩样在不 同渗流速度下的油水相对渗透率曲线。对于这样渗透 率的岩样，在两相渗流区出现的非达西渗流相对并不
１特低渗透岩样在不同含水饱和度下 的渗流特征
图１是一块典型岩样，在保持一定油水流量比例 收稿日期：２００６ｍ・０９
果。由于特低渗透岩样的孔道微细，油水共同运移时
会发生贾敏效应，因此毛管力表现为阻力形式，稳态 法这种渗流机理与渗吸渗流是不同的，这导致油水两
作者简舟：曹维政（１９６３一），男．黑龙扛大庆人．高级工程师．从事油藏工程研究。