相渗曲线在油藏工程中的应用

渗透流体力学及其在石油工程中的应用研究

引言

渗透流体力学是一门综合了渗流力学和流体力学的学科，研究通过多相流动在孔隙介质中的运动和传递规律。在石油工程领域，渗透流体力学被广泛应用于油田开发和油藏管理中，以优化油藏开发方案，提高采油率，确保油田的可持续生产。

本文将介绍渗透流体力学的基本概念和原理，并详细探讨其在石油工程中的应用。首先，我们将回顾渗透流体力学的基本方程和假设，并介绍渗流现象的主要参数。接着，我们将讨论渗透流体力学在油藏描述和模拟中的作用，以及其在气藏开发和水驱采油中的应用。最后，我们将总结渗透流体力学的研究进展和未来发展趋势。

渗透流体力学的基本概念和原理

渗透流体力学是从渗流力学和流体力学两个学科中发展起来的。渗流力学主要研究液体或气体在多孔介质中的渗透运动规律，而流体力学则研究流体的流动行为。渗透流体力学结合了这两个学科的原理和方法，研究多相流动在孔隙介质中的传递和变化。

在渗透流体力学中，我们常用的基本方程是达西定律和质量守恒方程。达西定律描述了流体在多孔介质中的运动规律，包括渗流速度和渗透率的关系。质量守恒方程用于描述流体在多相流动中的质量传递和守恒。

此外，渗透流体力学中还有一些重要的参数和假设，如孔隙度、渗透率、相对渗透曲线等。孔隙度是指孔隙介质中的有效孔隙空间占总体积的比例，是衡量介质孔隙性能的重要参数。渗透率是衡量多孔介质渗透性能的指标，它反映了流体在介质中的渗透能力。相对渗透曲线则描述了不同相渗透率随着饱和度的变化关系，是优化油藏开发方案的重要依据。

渗透流体力学在油藏描述和模拟中的应用

渗透流体力学在油藏描述和模拟中的应用主要包括油藏描述和渗透流体模型的建立。油藏描述是指通过采集和分析油藏数据，确定油藏的物理结构和性质。渗透流体模型则是建立在油藏描述的基础上，通过数学建模和模拟，研究油藏中流体运动和传递规律。

在油藏描述中，渗透流体力学可以帮助确定孔隙度、渗透率和相对渗透曲线等参数。这些参数对于评估油藏储量和预测采油效果非常重要。此外，渗透流体力学还可以通过地震、核磁共振等探测技术，对油藏进行非侵入性的勘探和描述，提高油藏描述的准确性和可靠性。在渗透流体模型中，常用的方法包括有限差分法、有限元法和解析方法等。这些方法可以通过数学模型和计算机模拟，模拟油藏中渗流现象的变化和演化，为优化油藏开发方案提供有效依据。通过渗透流体模型，可以研究渗流速度、压力分布和流体渗透率等参数的变化规律，预测油藏的开采效果，指导油藏管理和生产决策。

动态相渗曲线及驱油效率计算

李杨志

【摘要】The oil-water relative permeability curve is of great importance in

the field. It can be employed to analyze water-producing law of oil wells,

as well as calculate oil production and mobility. It can also be utilized to

determine oil/water saturation distribution and locate oil and water

interface, etc. However, relative permeability curve is mainly obtained by

laboratory tests, the precision of that is limited to reservoir heterogeneity

and experimental conditions. Based on the fractal theory, this paper takes

a certain offshore oilfield as example and calculates oil-water relative

permeability curve according to production data. A combination of test

data proved the reliability of fractal theory.%油水相对渗透率曲线在油气田开发中具有非常重要的作用，可以利用其分析油井产水规律，计算油井产量、流度比和确定储层中油水的饱和度分布、油水接触面位置等。目前相对渗透率曲线主要由实验室测定，然而由于储层的非均质性、实验条件等的限制制约着相对渗透率曲线的精度。本文基于分形理论，利用某海上油田实际历史生产数据计算得出了油水两相的相渗曲线，并结合实验室测试数据，证实了该方法的可靠性。

油藏综合相渗曲线拟合方法

第１卷第３期　油气藏评价与开发　ＲＥＳＥＲＶＯＩＲ　ＥＶＡＬＵＡＴＩＯＮ　ＡＮＤ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　２０　１　１年６月　

油藏综合相渗曲线拟合方法　

戴胜群　，付波　，洪秀娥　，尹太举　，包勤永　。　

（１．长江大学地球科学学院３ＲＧ研究组，湖北荆州４３４０２３；　２．长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北荆州４３４０２３）　

摘要：多孔介质中存在多相流体时，其相对渗透率会受到润湿性、岩石结构、流体饱和顺序等因素影响。岩心室内试验得到　的单个样品相对渗透率变化规律仅表征了某种孔隙结构下的渗流规律，而储层孔隙结构的非均质性对渗流的影响很难用　

一块岩样试验结果表达清楚。表征油藏中多个含油小层、以及同一小层不同沉积相带孔隙结构储层油水渗流规律需要综　合各样品的试验结果，不同样品在综合过程中所占比重也需要合理分配。利用室内相渗试验、岩心化验分析结果，提出油　藏综合相渗曲线渗透率拟合目标值等于油藏的平均渗透率，样品在综合曲线中的权重系数根据孔隙结构分布规律或渗透　率分布规律确定，并给出了拟合油藏综合相渗曲线具体方法及步骤。　关键词：相对渗透率；目标渗透率；孔隙结构非均质；综合相渗曲线　中图分类号：ＴＥ３１２　文献标识码：Ａ　

Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｔｏ　ｆｉｔ　ｔｈｅ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　

Ｄａｉ　Ｓｈｅｎｇｑｕｎ　，Ｆｕ　Ｂｅ　，Ｈｏｎｇ　Ｘｉｕ’ｅ　，Ｙｉｎ　ＴａＯｕ　’　ａｎｄ　Ｂａｏ　Ｑｉｎｙｏｎｇ’’　

ｆ１．ＲｅｍａｉｎｉｎｇＲｅｓｏｕｒｃｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｇｒｏｕｐ，Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｅｅｓ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｚｈｏｕ，Ｈｕｂｅｉ４３４０２３，Ｃｈｉｎａ；２．ＭＯＥＫｅｙ　ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｉｌ＆Ｇａｓ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｚｈｏｕ．Ｈｕｂｅｉ４３４０２３，Ｃｈｉｎａ）　

利用相渗曲线研究低渗气藏水锁效应的新方法_吕渐江

利用相渗曲线研究低渗气藏水锁效应的新方法

吕渐江󰀁唐󰀁海󰀁吕栋梁󰀁黄小亮󰀁余贝贝

(西南石油大学)

󰀁󰀁摘󰀁要󰀁低渗气藏砂岩孔喉半径小、毛细管压力大,施工过程中工作液容易吸入储集层,近井地层含水饱和度

明显升高,天然气的流动能力明显降低,形成水锁效应。通过开展气水两相渗流实验,模拟气井生产时含水饱和度

下降至束缚水饱和度的过程,提出了利用相渗曲线研究低渗气藏水锁效应的新方法。

关键词󰀁低渗气藏󰀁水锁效应󰀁相渗曲线

0󰀁引言

低渗气藏在钻完井、修井、压裂酸化作业时,工

作液在毛细管压力作用下[1],渗吸入近井地层,孔

隙吼道中形成一层水膜,地层含水饱和度升高,气

相流动的通道变窄,地层渗透率下降,形成水锁效

应[2]。许多学者对水锁侵入深度、排水时含水饱和

度的变化规律、排液时间、水锁对井产量的影响等

方面进行了理论推导[3~5],并利用毛管自吸法、反

向作用法等方法研究了含水饱和度对气相渗透率

的影响[6~7]。但目前尚未见利用完整的相渗曲线

对水锁效应进行探讨的论述。

本文利用低渗气藏的真实岩心,通过开展气水

两相渗流实验,模拟了气井生产时含水饱和度下降

至束缚水饱和度的过程,总结出一些规律性的认

识,以期能对低渗气藏的有效开发有所启示。

1󰀁气水两相渗流实验

1󰀁1󰀁实验装置及实验步骤

本次气水相对渗透率测试实验采用如图1所

示的装置,实验步骤如下:󰀁岩心抽真空饱和模拟地层水,并在饱和液中

浸泡48小时以上;

󰀁在恒压下用氮气驱替,并不断计量出口端的

气水流量,计算含水饱和度及该饱和度下的气相渗

透率,至出口端无可流动水产出时,

结束相渗测定。图1󰀁气水相渗实验装置

1󰀁2󰀁相对渗透率曲线计算方法

(1)式~(3)式是相对渗透率曲线的计算公

式[8]。

Sw=W3-W1W2-W1󰀁100%(1)

Krg=2󰀁gLP2󰀁GiAKt󰀁P󰀁t(P1+P2)(2)

Krw=󰀁wL󰀁WiAKt󰀁P󰀁t(3)

式中:

关于油藏的相渗曲线的以及含水饱和度曲线交点求法

小熊维尼

在油藏的期末复习的时候，我就发现了这个问题，明明很正常的fw-Sw曲线，想当然的会以为直接对它求导，然后求得斜率相等的点就行了。但是往往事与愿违，往往给出的是点的数据，就是测井数据。那么我们怎么来精确地求得那个交点值呢，以下给出一种数值方法，希望对大家有用。

前期准备：

你必须得有mathematical，matlab或者maple，当然如果你对自己的计算能力有信心，那也行的。

步骤：

1，我们从Excel表格中读取数据（以下我以传姐的数据为例）

2，对导入的数据进行插值（三次艾米尔特插值的精度就可以了），画出插值函数，即：

这就是经过插值之后的fw-Sw曲线了，既然我们有了函数表达式，那么后面的步骤我相信很多人都明白了。

3，但是事情往往没这么简单，你可能会想：“对啊，我略懂mathematical或者matlab我知道切点的斜率和切线的斜率相等，而且切线过（0.32,0）这个点，这个还不好求吗？不就是一个Solve命令嘛。”如果你真要这么想，我只能表示呵呵了。可以明确表示常规的解方程命令在这里都不起作用。原因是你的曲线是插值分段函数，虽然你看起来就像一条完整的曲线一样。

4，穷则思变，我们采用的是牛顿切线法或者割线法，这是一种线性收敛的计算方法，但是对于这道题的要求够了。在mathematical下命令是FindRoot，matlab我就不知道了（求教）。本质上牛顿切线法是一种迭代方法，也就是说必须给出迭代初始点

以上是mathematical下的FindRoot函数的调用格式，和普通解方程的格式一致，看看下面的例子就明白了

5，通过这样的方法我们就可以得到交点的x数值了带入插值函数（就是上面的函数可以求得y值了。这样就可以把切线完美的表达出来了（两个点了）。如下图：

以下是传姐同学的数据，大家可以先仿照做一遍，看看自己做对没有：

不同油藏条件下相渗曲线分析

阳晓燕;黄凯;马超;张宏友;马跃

【摘要】通过室内一维物理模拟实验,结合现场实际生产资料,开展不同油藏条件下一维恒速水驱实验.对比不同油藏条件下油水相对渗透率曲线、特征点,分析相对渗透率曲线特征、束缚水饱和度、残余油饱和度及水相端点值的变化规律.研究结果表明:①对于稠油油藏虽然不同黏度的相渗曲线形态略有不同.但整体表现为油相相对渗透率高,水相相对渗透率非常低(水相相对渗透率端点值多数低于0.1),等渗点靠右,等渗区面积小的特点；②对于低渗透油藏,整体表现为束缚水饱和度和残余油饱和度都非常高,等渗区面积较窄,油相相对渗透率下降急剧、水相相对渗透率较高的特点.通过相渗曲线的特征可以定性地判断储层性质,为现场施工措施提供合理的指导.%Through the one-dimensional physical simulation combining with the

actual production material, to carry out different conditions for one-dimensional constant reservoir speed water flooding experiments

comparing different reservoir conditions, oil-water relative permeability

curves, characteristic points, analysis of relative permeability curves,

irreducible water saturation, residual oil saturation and water phase

changes of the endpoint values, the results show that: (1) for heavy oil

低渗透油藏相渗曲线特征规律研究

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低渗透油藏相渗曲线特征规律研究

作者：孙永杰

来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第08期

摘要：低渗特低渗油田的开发在我国石油生产中占有举足轻重的地位。研究了太53区块储层的润湿性，对相对渗透率曲线进行了归一化处理，分析相渗曲线特征；认为低渗透储层受储层、流体特征的影响，两相共渗区较窄；随含水饱和度的上升，油相相对渗透率急剧下降，水相相对渗透率上升较快；同时水驱油效率较高。

关键词：低渗透油藏；相对渗透率曲线；归一化；渗流规律

相对渗透率曲线是油藏工程研究中的一项重要的基础资料，它反映了油层内天然或人工水驱采油时，油水通过岩石孔隙的流动能力及其渗流阻力的变化规律，是反映一个油藏内部流体渗流特性的基本参数，储层岩石润湿性与相渗曲线的特征值具有一定相关性，油藏相对渗透率曲线等渗点处的含水饱和度大于50%，表现出亲水储层的特征，反之则表现出亲油的特征。

低渗透储层的油水相对渗透率曲线的特征及影响因素，与常规渗透率油藏的相渗曲线存在一定差异，是认识、分析低渗透储層油、水两相渗流机理的重要方法，可以为有效地开发油田提供理论基础。本文通过室内试验测定了低渗透油藏岩心相对渗透率，分析了其相渗特征。

1 实验基本情况

实验岩心取自太29、太43、太47三口井，共3个样本。实验温度为70℃，采用非稳态法，按SY5345-1999《油水相对渗透率测定方法》测试标准进行。

实验岩芯样品长度为5.82～5.98cm，直径约2.5cm，孔隙度8.04%～12.6%，空气渗透率1.6～13.6×10-3

μm2，物性差别不大。分析3个样品实验数据可以看出，随着岩心渗透率增大，驱油效率、共渗区呈上升趋势，而束缚水、残余油饱和度呈下降趋势，说明试验结果的一致性较好。

2 相渗曲线归一化处理

利用相渗曲线预测油井流入动态的新方法

甘庆明;黎晓茸;牛彩云;姚斌

【期刊名称】《油气井测试》

【年(卷),期】2007(016)006

【摘要】近年来,越来越多试井资料证实,注水保持压力开发的油田,当井底流压低于饱和压力后,流入动态曲线向压力轴偏转并出现最大产量点.经研究,提出了一种利用相渗曲线预测油井气液两相流入动态的新方法,考虑了低渗透油藏启动压力梯度和油井井底出现气、液两相流动的影响,从理论上解释了上述实际问题,可用来确定油井最低允许流动压力和启动生产压差,预测不同含水、不同流动压力下采油井的产量.

【总页数】3页(P1-3)

【作者】甘庆明;黎晓茸;牛彩云;姚斌

【作者单位】长庆油田分公司油气工艺技术研究院,陕西西安,710021;长庆油田分公司油气工艺技术研究院,陕西西安,710021;长庆油田分公司油气工艺技术研究院,陕西西安,710021;长庆油田分公司油气工艺技术研究院,陕西西安,710021

【正文语种】中文

【中图分类】TE3

【相关文献】

1.利用BP网络技术进行油井流入动态分析方法研究 [J], 陈军斌;张荣军;孟庭宇

2.基于油井流入动态曲线的防砂井产能预测方法 [J], 董长银;李志芬;张琪 3.基于遗传变异与BP混合算法的抽油井流入动态预测 [J], 爨(王莹)

4.复杂断块油田油井流入动态曲线预测方法 [J], 张峰;邵先杰;王彩凤;刘长海;杨春红

5.基于Bendakhlia模型的遗传算法拟合油井流入动态曲线新方法 [J], 隋义勇;李少甫;岳宝林;樊灵;冯国强;孙君书

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cmg汽水模型相渗曲线

CMG汽水模型相渗曲线

1. 介绍

CMG汽水模型相渗曲线是一种用于描述岩石中气体、液体和固体相互作用的模型。它是基于CMG模拟软件（Computer Modelling Group）开发的一种数学方法，可以模拟汽水在地下岩石中的渗透性和运移行为。本文将详细介绍CMG汽水模型相渗曲线的原理、应用以及如何使用该模型进行相关研究。

2. 原理

CMG汽水模型相渗曲线的原理基于渗透流动和相互作用的物理规律。它将岩石分为多个相（Gas相、Water相和Solid相），通过描述相之间的互动关系来模拟汽水在岩石中的渗透和运移过程。具体原理如下：

• 渗透性模型：CMG汽水模型通过描述岩石中的孔隙结构和渗透性来模拟渗透过程。它将岩石划分为不同的网格单元，并为每个单元分配渗透性数值。这些渗透性数值可以根据实验数据或者经验公式进行计算。

• 相互作用模型：CMG汽水模型通过描述相之间的互动关系来模拟汽水在岩石中的运移过程。它考虑了气体、液体和固体之间的质量平衡、动量平衡和能量平衡。通过求解这些平衡方程，可以得到相渗曲线。

3. 应用

CMG汽水模型相渗曲线在石油工程和地下水资源管理领域有广泛的应用。以下是一些常见的应用场景：

• 天然气开采：CMG汽水模型相渗曲线可以用于模拟天然气在油藏中的运移过程，优化开采方案，预测产量和压力变化。

• 地下水资源管理：CMG汽水模型相渗曲线可以用于模拟地下水的渗透和运移过程，评估地下水资源的可持续性，制定合理的水资源管理策略。

• 地质储层评价：CMG汽水模型相渗曲线可以用于评估地质储层的渗透性和流动性，为石油勘探和开发提供重要的参考。

4. 使用方法

使用CMG汽水模型相渗曲线进行相关研究需要以下步骤：

1. 建立模型：根据实际情况，选择合适的岩石参数和渗透性模型，建立相渗模型。 2. 设定边界条件：设定模型的边界条件，包括初始条件、边界压力和温度等。

3. 求解模型：使用CMG模拟软件求解相渗模型，得到相渗曲线。

相渗曲线在精细油藏描述中的应用

第３２卷第７期石油化工应用Ｖ０１．３２Ｎｏ．７２０１３年７月ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵｓＴＲＹＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＪｕｌｙ．２０１３

相渗曲线在精细油藏描述中的应用

康丽侠，，李玉强ｚ

（１．中国石油长庆油田分公司第四采油厂，宁夏银川７５０００６；２．第四安全环保监督站，陕西靖边７１８５００）

摘要：油水两相渗透率曲线是研究油水两项渗流的基础，是油水两相渗流特征的综合反映，是油田开发计算、动态分析，以及数值模拟等方面不可缺少的资料之一。在数值模拟中是影响产油量和含水的重要因素，油水相对渗透率曲线决定产油量与含水的分布状况，影响区块及单井的历史拟合效果。准确的认识油水两相相对渗透率曲线，分析影响曲线形态的因素，在数值模拟中合理的调整举足轻重。

关键词：相渗曲线；调整；应用

ｄｏｉ：１０．３９６９，ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—５２８５．２０１３．０７．００８

中图分类号：ＴＥ３３１文献标识码：Ａ文章编号：１６７３—５２８５（２０１３）０７—００３４—０５

近年来随着油藏开发的进一步深入，精细油藏描１．２油水相对渗透率的三个区域

述工作提升到了一定的高度，而数值模拟则是油藏数Ａ区（单相油流动区）：表明含水饱和度很小时，水字化的工具，油水相对渗透率曲线是油水两相渗流特对油的流动影响很小，油相渗透率降低很少；Ｂ区（两征的综合反映，是油藏数值模拟工作最基础的资料之相流动区）：油水在孔隙中分别呈迂回状分布，各取其一，如何准确的认识、合理的选取并处理油水相对渗透道流动，由于相互影响作用较大，油相渗透率迅速下率曲线越来越得到油藏工程师的重视。降，水相渗透率则快速上升；Ｃ区（纯水流动区）：当含１相对渗透率曲线的概念及意义水饱和度继续增大，油以孤滴状存在时，失去了流动

性，油相渗透率为零，水相渗透率急剧变化（见图１）。

１．１油水相对渗透率曲线的概念１．３油水相对渗透率的关键点

油相和水相相对渗透率和含水饱和度的关系曲线相渗曲线的端点值决定可流动油的饱和度。初始称为油水相对渗透率曲线，随着含水饱和度的增加油含水饱和度Ｓｗｉ决定水驱开始时原油的地质储量，残相渗透率减小，水相渗透率增加。余油饱和度Ｓｏｒ表示水驱过后残余油所占孔隙空间的