相渗曲线及其应用(课堂PPT)
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相渗曲线及其应用
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f (S wf )
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（2）两相区平均含水饱和度 ）
在分流量曲线上，过点（Swi，0）作分流量曲线的切 在分流量曲线上，过点（ ） 相交于一点， 线，切线与直线fw=1相交于一点，该点的横坐标即为两相 切线与直线 相交于一点 区平均含水饱和度。其计算公式为： 区平均含水饱和度。其计算公式为：
( ) ( )
（8）根据上式的计算结果，绘制油藏的平均油水相对渗 ）根据上式的计算结果， 透率曲线。 透率曲线。
3、利用公式拟合相对渗透率方法 、
（1）选取具有代表性的油水相对渗透率曲线。 ）选取具有代表性的油水相对渗透率曲线。 （2）利用以下公式分别对油、水相对渗透率曲线进行回归： ）利用以下公式分别对油、水相对渗透率曲线进行回归：
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。 也有影响。 实验表明， 孔隙分布越均匀，油相相对渗透率越高， 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。 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。 此外，因孔隙结构不同相对渗透率曲线是不同的。
（4）原油粘度的影响 ） （5）温度的影响 ）
二、相渗曲线的处理（标准化） 相渗曲线的处理（标准化） 1、多条曲线直接平均法 、
（1）选取具有代表性的油水相对渗透率曲线数据。 ）选取具有代表性的油水相对渗透率曲线数据。 （2）根据以下公式分别对各岩心样品的实验数据进行标 ） 准化处理，并绘制标准化后的油水相对渗透率曲线。 准化处理，并绘制标准化后的油水相对渗透率曲线。
1 0.8 0.6 Kr 0.4 0.2 0 0 0.2 0.4 Sw 0.6 0.8 1 Kro Krw
f (S wf )
)+ S
wi
（2）两相区平均含水饱和度 ）
在分流量曲线上，过点（Swi，0）作分流量曲线的切 在分流量曲线上，过点（ ） 相交于一点， 线，切线与直线fw=1相交于一点，该点的横坐标即为两相 切线与直线 相交于一点 区平均含水饱和度。其计算公式为： 区平均含水饱和度。其计算公式为：
( ) ( )
（8）根据上式的计算结果，绘制油藏的平均油水相对渗 ）根据上式的计算结果， 透率曲线。 透率曲线。
3、利用公式拟合相对渗透率方法 、
（1）选取具有代表性的油水相对渗透率曲线。 ）选取具有代表性的油水相对渗透率曲线。 （2）利用以下公式分别对油、水相对渗透率曲线进行回归： ）利用以下公式分别对油、水相对渗透率曲线进行回归：
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。 也有影响。 实验表明， 孔隙分布越均匀，油相相对渗透率越高， 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。 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。 此外，因孔隙结构不同相对渗透率曲线是不同的。
（4）原油粘度的影响 ） （5）温度的影响 ）
二、相渗曲线的处理（标准化） 相渗曲线的处理（标准化） 1、多条曲线直接平均法 、
（1）选取具有代表性的油水相对渗透率曲线数据。 ）选取具有代表性的油水相对渗透率曲线数据。 （2）根据以下公式分别对各岩心样品的实验数据进行标 ） 准化处理，并绘制标准化后的油水相对渗透率曲线。 准化处理，并绘制标准化后的油水相对渗透率曲线。
1 0.8 0.6 Kr 0.4 0.2 0 0 0.2 0.4 Sw 0.6 0.8 1 Kro Krw
相渗曲线及其应用
相渗曲线及其应用
2020年7月15日星期三
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
2
一、油水两相相对渗透率曲线
1、概念
油相和水相相对 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。
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。
前缘含水饱和度和两相区平均含水饱和度一般根据分 流量曲线，用图解法求得。
（1）前缘含水饱和度Swf
在分流量曲线上，过（Swi，0）点作分流量曲线的切 线，切点的横坐标即为前缘含水饱和度Swf，切点的纵坐标 为前缘含水fw(Swf)。其计算公式为：
20
（2）两相区平均含水饱和度
在分流量曲线上，过点（Swi，0）作分流量曲线的切 线，切线与直线fw=1相交于一点，该点的横坐标即为两相 区平均含水饱和度。其计算公式为：
10
（5）将平均标准化相对渗透率曲线上各分点的Sw*、Kro*、 Krw*，换算公式如下：
（6）根据上述公式，作出油藏的平均相对渗透率曲线 。
11
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 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。 （2）建立岩心的束缚水饱和度（Swi）、残余油饱和度（ Sor）、残余油饱和度下的水相相对渗透率（Kromax）与空 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。
2020年7月15日星期三
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
2
一、油水两相相对渗透率曲线
1、概念
油相和水相相对 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。
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。
前缘含水饱和度和两相区平均含水饱和度一般根据分 流量曲线，用图解法求得。
（1）前缘含水饱和度Swf
在分流量曲线上，过（Swi，0）点作分流量曲线的切 线，切点的横坐标即为前缘含水饱和度Swf，切点的纵坐标 为前缘含水fw(Swf)。其计算公式为：
20
（2）两相区平均含水饱和度
在分流量曲线上，过点（Swi，0）作分流量曲线的切 线，切线与直线fw=1相交于一点，该点的横坐标即为两相 区平均含水饱和度。其计算公式为：
10
（5）将平均标准化相对渗透率曲线上各分点的Sw*、Kro*、 Krw*，换算公式如下：
（6）根据上述公式，作出油藏的平均相对渗透率曲线 。
11
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 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。 （2）建立岩心的束缚水饱和度（Swi）、残余油饱和度（ Sor）、残余油饱和度下的水相相对渗透率（Kromax）与空 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。
油水相对渗透率曲线在油田开发中的应用.ppt
油水相对渗透率曲线在油田开发中的应用 一、归一化处理（多条直线直接平均法） 1、选取有代表性的油水相对渗透率曲线数据 2、根据下面公式对各岩芯数据进行标准化处理，并分别绘制标准化后的油水相 对渗透率曲线。 Sw − Swi Sw − Swi Sw∗ = = 1 − Swi − Sor Swmax − Swi
当a、b、Swi、μw、 μo已知时，可求出不同含水下的驱油效率Ed。当含 水fw为极限含水时，可求得最终驱油效率。
4、计算无因次采油采液指数随含水变化曲线 计算无因此采油指数αo的公式
K K (S ) w ro w ) o(fw KK ro max
在不考虑注水开发过程中的绝对渗透率的变化，K=Kw，则上式变为
7、由相渗曲线推导油藏合理递减率`
产油递减率=含水上升率/（1-原含水率） 不同采油速度下的自然递减=采油速度*产油递减率
压力恢复曲线 原理：物质平衡方程 方 压降＝目前压降-亏空/弹性产率 法 亏空通过产液规模和注采比进行确定
S wi
( Swi)
i 1
n
i
n
Swmax
i
max) (Sw
i 1 i
nLeabharlann nK rw max i1
(Srw max) n
n
K romax i1
(Sro max)
i
n
n
5、将平均标准化相渗曲线上各分点的Sw*、Kro*、Krw*换算成Sw、Kro、Krw。
* Sw Sw (Swmax Swi ) Swi * * Kro (Sw ) Kro (Sw ) Kromax * * Krw (Sw ) Krw (Sw ) Krw max
油水两相相对渗透率的比值常表示为含水 饱和度的函数 2、计算前缘含水饱和度和前缘后 平均含水饱和度（图解法）
当a、b、Swi、μw、 μo已知时，可求出不同含水下的驱油效率Ed。当含 水fw为极限含水时，可求得最终驱油效率。
4、计算无因次采油采液指数随含水变化曲线 计算无因此采油指数αo的公式
K K (S ) w ro w ) o(fw KK ro max
在不考虑注水开发过程中的绝对渗透率的变化，K=Kw，则上式变为
7、由相渗曲线推导油藏合理递减率`
产油递减率=含水上升率/（1-原含水率） 不同采油速度下的自然递减=采油速度*产油递减率
压力恢复曲线 原理：物质平衡方程 方 压降＝目前压降-亏空/弹性产率 法 亏空通过产液规模和注采比进行确定
S wi
( Swi)
i 1
n
i
n
Swmax
i
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i 1 i
nLeabharlann nK rw max i1
(Srw max) n
n
K romax i1
(Sro max)
i
n
n
5、将平均标准化相渗曲线上各分点的Sw*、Kro*、Krw*换算成Sw、Kro、Krw。
* Sw Sw (Swmax Swi ) Swi * * Kro (Sw ) Kro (Sw ) Kromax * * Krw (Sw ) Krw (Sw ) Krw max
油水两相相对渗透率的比值常表示为含水 饱和度的函数 2、计算前缘含水饱和度和前缘后 平均含水饱和度（图解法）
相渗及应用
解：
kw
Qww L 0.3 1 3 0.1837 m 2 Ap 4.9 0.110
Q o o L 0.02 2.99 3 ko 0.0366 m 2 Ap 4.9 0.110
kw + ko =0.1837+0.0366=0.2203μm2
< k=0.304μm2
1
k ro bS w ae k rw
w bS w 则： f w 1 1 ae o
第四节 饱和多相流体岩石的渗流特征
六、相对渗透率曲线的应用
2. 计算产水率
w bS w fw 1 1 ae o
f w w baebS w S w o w bS w 1 ae o
K o AP Qo o L
Qw K w AP wL
Qo Qw
Ko 油相渗透率：oil phase permeability Kw 水相渗透率：water phase permeability Kg 气相渗透率：gas phase permeability
第四节 饱和多相流体岩石的渗流特征
解：
kw
ko
Qw w L 0.091 3 0.055m 2 Ap 4.9 0.110
Qo o L 0.05 2.99 3 0.0915m 2 Ap 4.9 0.110
kw + ko =0.0055+0.0915=0.097μm2
< k=0.304μm2
(1)束缚水饱和度:亲水岩石一般大于20%,亲油岩石 通常小于15%。
第四节 饱和多相流体岩石的渗流特征
三、影响相对渗透率曲线的因素
相对渗透率及相对渗透率曲线应用
剩余油量
AH
（ 1 - S Or ）- AH S Or AH （ 1 - S CW ）
1 S CW S Or 1 S CW
第十七页，共二十八页。
六 相对渗透率曲线(qūxiàn)的测定
• （一）稳定(wěndìng)法测定相对渗透率曲线
第十八页，共二十八页。
二.非稳态法
又分为恒速法和恒压法
⑴.润湿滞后
流体作为驱动相时的相对渗透率大于作为被驱 动相时相对渗透率。 Kr驱动>Kr被驱动。 ⑵.捕集滞后
对于同一饱和度，作为驱动相时是全部连续， 而作为被驱动相时只有部分连续，所以，Kr驱动 >Kr被驱动。 ⑶.粘性滞后
驱动相流体争先占据阻力小的大孔道，并有沿 大孔道高速突进的趋势，所以， Kr驱动>Kr被驱动。
第六页，共二十八页。
2.岩石润湿性的影响
①亲水岩石：
等渗点含水饱和度大 于50 ％；
②亲油岩石： 等渗点含水饱和度小于
50％。
随接触角增加，油相相 对(xiāngduì)透率依次降低， 水相相对(xiāngduì)渗透率依 次升高。
第七页，共二十八页。
第八页，共二十八页。
第九页，共二十八页。
束缚水饱和度SWi 等渗点含水饱和度SW
q r2P V
A 8L
第十二页，共二十八页。
第十三页，共二十八页。
5.温度对相对(xiāngduì)渗透率的影响
6.驱动因素的影响
第十四页，共二十八页。
五 相对(xiāngduì)渗透率曲线的应用
• 一、教学目的
• 重点了解相对渗透率曲线的应用，因为它是研究多相渗 流的基础,在油田开发计算,动态分析,确定储层中油水气 饱和度分布中都是必不可少的重要资料
相渗曲线及其应用.
数，建立回归关系式。
S wi a1 b1 lg K
S or a 2 b2 lg K S rw 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。
* w
S
S w S wi 1 S wi S or
无因次采液指数的计算公式为：
J0 ' fw J l '( f w ) 1 fw
5、确定采出程度与含水的关系
采出程度可表示为驱油效率与体积波及系数的乘积， 即：
R Ed Ev
其中Ed可根据相对渗透率资料，用式（**）求得；Ev 的求取方法有两个，一是由油田的实际资料统计求得；二
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
（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）
所以有：
1 1 fw K ro w bs w w 1 1 ae K rw o o
(*)
根据此式绘制的 fw—Sw 关系曲线，称为水相的分流量曲线。 严格地讲，以上求得的水相分流量曲线，应为地层水
的体积分流量曲线，把地层水的体积分流量曲线换算为地
面水的质量分流量曲线，其换算公式为：
fw
相渗曲线及其应用..
Sw
S
* w
Krw Sw
1 Swi Sor S wi
K
* rw
S
* w
K rw
S or
Kro Sw
K
* ro
S
* w
K ro
S wi
（8）根据上式的计算结果，绘制油藏的平均油水相对渗 透率曲线。
3、利用公式拟合相对渗透率方法
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
S
* w
Sw S wi 1 S wi Sor
S w S wi S w max S wi
K
* ro
S
* w
K ro S w K ro max
K
* rw
S
* w
K rw S w K rw max
（3）在标准化曲线上，将横坐标从0到1划分为n等分， 求取各分点处Sw*、各样品的Kro*(Sw*)和Krw*(Sw*)，从而 作出平均的标准化相对渗透率曲线。
n
Swi i
n
Swmax i
cmg汽水模型相渗曲线
cmg汽水模型相渗曲线
CMG汽水模型的相渗曲线用于描述在负压条件下，汽水在多孔介质中的相对渗透率随饱和度的变化关系。
相渗曲线通常呈现S型曲线，即随着饱和度的增加，相对渗透率呈现逐渐增加、逐渐饱和的过程。
在低饱和度时，相对渗透率较小或接近于0，主要受到两相流作用的限制，液相和气相之间的作用力较强，使得气相难以渗入多孔介质。
当饱和度逐渐增加时，相对渗透率开始迅速增加，此阶段的增加速度较快，主要原因是多孔介质中气相的连通性开始增强，气相能够更容易地渗入多孔介质。
随着饱和度的进一步增加，相对渗透率的增加速度逐渐减缓，直至趋于饱和，此时相对渗透率趋近于1，表示多孔介质中水相和气相的渗透能力基本相当，达到了平衡状态。
需要注意的是，不同的多孔介质结构和水气性质可能会导致相渗曲线的形状有所差异，因此在具体应用中需要根据实际条件进行调整和修正。
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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。
（4）原油粘度的影响 （5）温度的影响
二、相渗曲线的处理（标准化）
1、多条曲线直接平均法
（1）选取具有代表性的油水相对渗透率曲线数据。 （2）根据以下公式分别对各岩心样品的实验数据进行标 准化处理，并绘制标准化后的油水相对渗透率曲线。
n
Swmax i
Swi i1 n ########Swmax i1 n
n
K i1 romax
n
Kromax i ######Krwmax i1
n
Krwmax n
i
（5）将平均标准化相对渗透率曲线上各分点的Sw*、Kro*、 Krw*，换算公式如下：
Sw Sw* Kro Sw
（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 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。
Kr
1
0.8
Kro
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％。
Sw *1 SS ww S i w Soi
SwSwi r SwmaxSwi
Kr*o Sw*
Kro Sw Kromax
Kr*wSw *
KrwSw Krwmax
（3）在标准化曲线上，将横坐标从0到1划分为n等分， 求取各分点处Sw*、各样品的Kro*(Sw*)和Krw*(Sw*)，从而 作出平均的标准化相对渗透率曲线。
S
* w
S w S wi 1 S wi S or
K
* rw
S
* w
K rw S w K rw S or
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
Sw*
a
K
* ro
1
S
* w
b
（2）建立岩心的束缚水饱和度（Swi）、残余油饱和度（ Sor）、残余油饱和度下的水相相对渗透率（Kromax）与空 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。
Swi a1 b1 lg K
Sor a2 b2 lg K
Srwmax 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 。
Swmax Kr*o
Swi Swi Sw* Kromax
Krw Sw Kr*w Sw* Krwmax
（6）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
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。
lgKr*w lgKr*o
algSw * blg1SБайду номын сангаас *
（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。
（7）利用求得的Krw*、Kro* 、Swi、Sor、 Krwmax ，根 据以下公式求取油藏的特征参数：
n
K
* ro
S
* w
k
K
* ro
(
S
* w
)
k
i1
n
i
n
K
* rw
(
S
* w
)
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
Sw Sw*
Krw Sw
1Swi Sor Swi Kr*w Sw* Krw Sor
Kro Sw
Kr*o Sw* Kro Swi
（8）根据上式的计算结果，绘制油藏的平均油水相对渗 透率曲线。
3、利用公式拟合相对渗透率方法
（1）选取具有代表性的油水相对渗透率曲线。 （2）利用以下公式分别对油、水相对渗透率曲线进行回归：
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 rw
a1 1
Sw S
wi
S
wi
S or
a2
b
K ro
1 1
S S
w wi
S or S or
（*）
lg
Krw
lg
a1
a2
lg1SSwwi
Swi Sor
lg
Kro
blg11SSwwi
Sor Sor
回归系数a1、 a2、及b。
（3）利用下式求取Sw、Sor、Swi的平均值。
利用右式的计算结果， 根据（*）式可求取油藏的 平均油水相对渗透率。