第四章油藏注水开发理论基础答辩PPT课件

●又：vt vo vw，vo vt vw 代入①式得：
( w
Kw
o
Ko
)vw
o
Ko
vt
Pc x
g sin
上式两边同除以vt，并整理得：
o (Pc g sin ) 1
fw
vw vt
Ko
x
w o
vt
Kw Ko
或：
1 (Pc g sin ) Ko 1
fw
x
1 w Ko
o vt
o Kw
为什么会 出现多值
现象？
swc
xo x x f
x
♂第三步：计算t时刻，任一含水饱和度所在的位置，从而
绘出两相区含水饱和度分布曲线。
3.前缘含水饱和度及前缘位置的确定方法
在 [t，t t] 时间内，纯流
入微元体的水量为：
sw
1
Qt fw (swf ) t
1 sor
在 [t，t t] 时间内，微元 体中水量的增加量为：
fw(sw) 1
1
w
Kro
o Krw
Krw
Kro
Kro
Krw
f w (sw )
fw(sw) 1
1
w
Kro
o Krw
fw(sw )
f w (sw )
fw(sw ) fw(sw )
0 swc
1 sor 1sw sw
1 sor
swf
x xo
fw (sw )
A
t
0 Qtdt
0 swc
1 sor 1sw
也可写为：
fw fw(sw)
其中：
fw(sw) 1
1
w
Ko
o Kw
考虑重力和毛管力影 响的分相流量方程
1
1
w
Ko
( Pc x
g sin ) Ko o
1 vt
o Kw
⊙可用来计算储层中水饱和度已知的过流断面含水率。
⊙ 含油率fo 1 fw
2.分流量方程的讨论
1 (Pc g sin ) Ko 1
作用减小含水率；
② 2时，sin 0, 重
力作用增大含水率；
1 (Pc g sin ) Ko 1
fw
x
1 w Ko
o vt
o Kw
＊毛管力的影响：
由于 Pc dPc sw , dPc 0，sw 0,
x dsw x dsw
x
Pc
sw
油 v 水
水驱油方向
毛管力曲线 sw
x
饱和度分布曲线
所以 Pc 总为正值，毛管力的存在倾向于增大含水率。 x
第四章 水驱油理论基础
二、两相渗流区中含水饱和度的变化规律
实验表明：两相区含水饱和
供 给
水 度分布曲线如图所示，其中：
边 界
水 油
swc — 束缚水饱和度；
Pe 0 xo
+
排 液
油道 PBi
x f xe x
swf
— 油水前缘含水饱和度；sw
1
dx dt
Qt
A
fw (sw )
所以：
x
dx
xo
t Qt
0 A
fw(sw )dt
x xo
fw (sw )
A
t
0 Qtdt
为含水饱和度的分布公 式，描述了某一时刻， 任一含水饱和度所在位
置。
⊙含水饱和度分布曲线绘制步骤：
↓第一步：计算t时刻总的注入量
t 0
Qt
dt
；
↓第二步：计算任一含水饱和度对应的含水率的导数 fw(sw)：
v
Qw1
Qw2
A
dx
x
单向流微元体
即：
sw Qt dfw sw ① t A dsw x
又对某一含水饱和度取全微分：
dsw
sw t
dt
sw x
dx
0
等饱和度面移动
则有 dx sw
dt t
sw ，代入①
x
式得：
方程或贝克莱-列
dx dt
Qt
A
fw (sw )
维尔特方程
2.两相渗流区中含水饱和度的分布 对等饱和度面移动方程分离变量积分：
②对于某一地层（相对渗透率曲线一定），过流断面上含
水率的大小取决于油水粘度比 r o
，粘度比越大，含水
w
率越高，所以提高水的粘度（注稠化水）或降低油的粘度可以
改善开发效果。
第四章 水驱油理论基础
fw
图4-1 不同油水粘度比下含水与饱和度的关系
＊重力对含水率的影响：
① 0 时，sin 0,重力
＊忽略毛管力和重力影响的 fw 分流方程：
x
1 w Ko
o vt
o Kw
fw
f
w
(sw
)
1
1
w
Ko
1
1
w
Kro
o Kw
o Krw
①如果水驱油在等温下进行，那么油和水的粘度具有固定
的值，含水率的变化主要受相对渗透率的影响，而相对渗透率
是含水饱和度的函数，所以，含水率是通过相对渗透率联系的
含水饱和度的函数。即：fw fw(sw)。
单向非活塞式水驱油
sor — 残余油饱和度；
1 sor
1 sor swmax
sw swf
— 两相区最大含水饱和度。 swc
0 xo x
x f xe x
含水饱和度分布曲线
⊙两相区含水饱和度分布特点：
①在两相区前缘处，含水饱
供 给
和度曲线突然降落，含水饱和度 边
界
曲线的这种变化称为“跃变”； ②随着水进一步渗入油区，
第四章 水驱油理论基础
主要内容：
饱和度分布 平面一维流动的产量公式 面积波及系数、层纵向非均质性、 体积波及系数 各种井网的注水量
第四章 水驱油理论基础
活塞式驱油：
非活塞式驱油：
第四章 水驱油理论基础
1、分流量方程（任一过流断面上的含水率方程）
◆地层中任一过流断面上的含水率定义为：
fw
Qw Qt
t1 t2 t3
排 液 道
PBi
xe x
xo
xe x
r3 r2 r1 r1 r2 r3
xo
xe x
三、油田开发指标的计算
恒速注水条件下：
1、等饱和度面移动方程（贝克莱-列维尔特方程）
而：
(Qw1 Qw1
Qw2 ) Qw
2
dt
Adx
Qt
f w x
sw t dx
dt
所以有： sw Qt fw t A x
两相区逐步扩大，两相区任一过
Pe sw
0
1
流断面上含水饱和度逐渐增加；
③两相区前缘含水饱和度不 sswwf 随时间而变，基本保持为定值； swc
④对同一岩层，油水粘度比 sw0
越大，油水前缘含水饱和度越小 1
，在进入油区的累积水量一定的
条件下，油水粘度比越大，形成
两相区的范围越大。 0
xo t3 t2 t1
Kw
w
( Pw x
wg
sin
)
●将油水相运动方程变形为：
o
Ko
vo
( Po x
o g sin
)
w
Kw
vw
( Pw x
wg
sin
)
两式相减得：
w
Kw
vw
o
Ko
vo
[(Pw x
Po )
(w
ห้องสมุดไป่ตู้
o )g
sin
]
即：
w
Kw
vw
o
Ko
vo
[ Pc x
g sin ]
①
其中： 毛管力Pc Po Pw， w o
vw vw vo
●考虑重力和毛管力，单
向流时的油相运动方程为：
vo
Ko
o
Por x
供给边界
Pe
排液道
PBi
h
Le 单向渗流模型
B
A Bh x
而：
Por Po o gz
z
所以：
vo
Ko
o
( Po x
og
dz ) dx
即：
vo
Ko
o
( Po x
og
sin
)
同理得水相的运动方程为：
x
v
z
O
O
vw