・１６４・ 价值工程 动态相渗曲线及驱油效率计算 Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ Ｃｕｒｖｅ ａｎｄ Ｏｉｌ Ｄｒｉｖｅ Ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ 李杨志ＬＩ Ｙａｎｇ—ｚｈｉ （重庆能源职业学院，重庆４０４１００】 （Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０４１００，Ｃｈｉｎａ） 摘要：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。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｏｉｌ－ｗａｔｅｒ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｐｅｒｍｅａｂｉｉｌｔｙ ｃｕｒｖｅ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｉｍｐｏ￣ａｎｃｅ 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 ｕｔｉｉｌｚｅｄ 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 ｈｅｏｒｙ．ｔ 关键词：相对渗透率曲线；分形；驱油效率 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｌａｔｉｖｅ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｃｕｒｖｅ；ｆｒａｃｔａｌ ｔｈｅｏｒｙ；ｄｒｉｖｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ 中图分类号：ＴＥ３４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４３１１（２０１５）１５—０１６４—０２ 对渗透率【７＿１”，本文利用分形维来求解油水两相的相对渗 相对渗透率曲线资料是油田基础研究的重要内容， 透率曲线［１２］。 特别是油藏工程（计算开发指标、动态分析等）和油藏数 １计算公式的推导 ０引言 值模拟工程计算工作中非常重要的参数。目前获取相对 渗透率曲线资料主要通过实验途径。由于流体在地下渗 流过程的复杂性，相对渗透率主要受岩石的润湿性、非 均质性、流体饱和度、流体界面张力、温度和流体粘度等 因素的影响 ］。而实验室选取的单个岩样只能表示这种 采用分形理论推导出油水两相的相对渗透率为： １ ５一Ｄｒ、 Ｋｍ＝（１－Ｓ。） 【１一ｓ ） ＝（１） （２） Ｓ ～ 岩样的渗流规律，不能反映储层的非均质性，而在实际 油藏开发过程中，往往是多层合采，因此实验室测定的 式中：Ｓ。 一平均含油饱和度； 相对渗透率曲线难以反映油藏渗流特征。因此如何利用 油藏的历史生产数据，直接得出相对渗透率曲线就显得 油水相相对渗透率，即可求得动态相渗曲线。水驱油效率Ｅ。的计算公式为： 尤为重要。也有一些人采用动态数据来计算油水两相相 作者简介：李杨志（１９８１一），男，四川广安人，硕士，研究方向为油 气藏工程及油气开采。 Ｄ厂分形维，其详细推导参看文献［１２】。 在求解相对渗透率时，先求解分形维数，再分别计算 ＥＤ＝ １— （３） 式中：Ｓ ——原始含油饱和度； 的平整，上下部位之间保持贯通，对于缝隙的填充，尽量 满意。 参考文献： 使用有弹性的耐高温材料。防水层的处理，主要就是避 ［Ｉ］ＪＴＪ ＴＦ５０—２０１Ｉ，公路桥涵施工技术规范［ｓ】．人民交通出版 免雨水渗透桥梁的主体结构，降低雨水对防水层以下结 社，２０１１年７月． 构的侵蚀。 ３结语 ［２］赵会雨．轮载作用下液体橡胶基混凝土在钢桥面铺装中的 桥面铺装混凝土的病害，会对桥面的整体质量产生较 受力特征及损伤分析【Ｄ］．华南理工大学，２０１１． 『３３￣，１涛．双层ＳＭＡ钢桥面铺装Ｅｌｉｍｉｎａｔｏｒ防水粘结体系中粘 大影Ⅱ向，从长期来看，桥面的铺装质量如果较差，则影响桥 结材料的开发与性能研究［Ｄ】．重庆交通大学，２０１４． 梁的使用寿命。因此，可以说，桥面铺装也是整体桥梁施工 【４１王勇．大跨度复合浇注式沥青混凝土钢桥面铺装车辙预估 过程中，不可忽视的重要问题。在本文的分析论述中，对桥 研究［Ｄ】．南京林业大学，２０１４． 面铺装的质量问题进行了详细的分析，并指出了其中的原 ［５】黄红明．热拌环氧沥青钢桥面铺装材料评价与应用研究［Ｄ】． 因，在此基础上，重点采取上述预防措施，桥面铺装整体质 华南理工大学，２０１３． 量和使用效果明显提高，有效解决了以往桥面铺装混凝土 ［６］王晖．常州西绕城高速公路京杭运河特大桥钢桥面环氧沥 病害问题。在组织的几次工程回访中，业主及用户均表示 青铺装应用研究【Ｄ】．长安大学，２０１４． Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・１６５・ Ｓ ——残余油饱和度。 ２计算实例 响显著，若岩石渗透率较大，加压后使得大孔道的油很 快被驱替出来，／Ｊ＼￣Ｌ道内的油很难被驱替出来而残留在 以某海上油田天然水驱油藏为例验证该方法的实用 岩石内，因而驱油效率低。对于短岩，ｂ－５￣替实验，所加的 性。其基本参数如下：地质储量Ｎ＝８９６．００ｘｌ０ｈ：地层水粘 压力非常大，岩心长达１米，压力梯度也比较大，这样使 度 ０．４６２ｍＰａ・ｓ；地层水密度ｐｗ＝１．０１６ｇ／ｅｍ ｉ地面原油密 得水驱油阻力变得很大，从而可以将小孔道中的油也驱 度ｐｏ＝０．９０８ｇ／ｅｍ ：地层原油粘度 。：２．９１５ｍＰａ・ｓ；ｓ ＝Ｏ．３２９； 替出来，同时它也只是一种一维模拟，与地下复杂渗流 Ｓｏ，＝０．３１５。 ２．１计算Ｄｆ 根据该区块２００７年７月到２０１１年１１月历史生产数 之前，驱油效率很高，随着油田逐渐被水淹，驱油效率慢 相比较简单，故驱油效率比油藏实际动态驱油效率高。 动态相渗曲线综合反映了地下复杂渗流，在油田没见水 据，从而求出分形维ＤＦ５．７１５。 ２＿２计算Ｋｍ、 表１不同饱和度下油水两相相对渗透率 Ｓ Ｋ∞ Ｋ ０．３６ ０．５３ Ｏ．００ ０．４１ Ｏ＿３３ Ｏ．Ｏ１ ０．４６ Ｏ．２２ ０．０３ ０．５１ Ｏ．１６ Ｏ．０５ ０．５４ ０．１３ ０．０７ ０．５７ Ｏ．Ｏ９ Ｏ．１Ｏ ０．６１ ０．０７ Ｏ．１３ Ｏ．６３ Ｏ．Ｏ６ Ｏ．１７ ０．６６ ０．０４ Ｏ－２Ｏ Ｏ．６８ Ｏ．０３ Ｏ．２４ ０．７０ ０．Ｏ３ ０．２６ Ｏ．８０ ０．０１ ０．４５ ０．９０ Ｏ．ＯＯ ０．６９ ２．３计算驱油效率Ｅ。 表２驱油效率比较 相渗类别 Ｓ ＥＤ 原始 Ｏ＿３３ ０．３１５ Ｏ．５３ 动态 ０．３３ ０．２￣０．１３ ０．７０－０．８１ 生产至２０１１年１１月后，该油组水相相渗曲线向上偏 移，油相相渗曲线下降速度变缓，等渗点略微向上偏移，油 水两相区稍微变宽大（图１），表明油水两相流动能力略微 增强，流动过程中水相阻力减小。 图１动态相渗与实验（长岩心）相渗曲线对比图 动态相渗曲线好于短岩心相渗曲线，长岩心相渗曲 线比动态相渗曲线好。对于短岩心驱替实验，所加压力 比较小，压力梯度较小，同时岩心比较短受端面效应影 慢变差，故实际动态相渗曲线表现出来的驱油效率比长 岩心驱替效率要低。 计算出的动态相对渗透率曲线与实验室长岩心驱替 实验得到的相渗曲线对比，虽然他们一定差别，但是总体 上相差不大，具有可靠的一致性。 ３结论与认识 ①采用计算得到的油水相对渗透率曲线可靠性高代 表性强。用实际生产数据计算相对渗透率，它将整个油藏 作为一个整体，一个系统，对油藏开发数据做统计处理。它 不仅反映了油层实际岩石和流体的特性，而且也反映油藏 的非均质性。所以说计算得到的相渗曲线综合反映了地下 复杂渗流，更符合油田实际情况。 ②实验室测定的相对渗透率曲线，由于受各种条件 （实验条件、密闭取芯等）的限制，有时难获得有代表性的 曲线。 ③利用分形相渗曲线参数得到的驱油效率与实验室 长岩心的育有效率是一致的。 参考文献： 『１］ｔ金勋，刘庆杰．应用逾渗理论计算非稳态法油水相渗曲 线Ⅱ】．石油勘探与开发，２００１，２８（２）：７９—８２． 【２】张继成，宋考平．相对渗透率特征曲线及其应用［Ｊ］．石油学 报，２００７，２８（４）：１０４—１０７． ［３】杨小平．精确计算相对渗透率的方法【Ｊ］．石油勘探与开发， １９９８，２５（６）：６３—６６． 『４］王曙光，赵国忠，余碧君，等．大庆油田油水相对渗透率统 计规律及其应用［Ｊ】．石油学报，２００５，２６（３）：７８—８５． ｆ５１徐传德，李桂英．一种油水两相“过渡”相对渗透率曲线计 算方法［Ｊ】．石油勘探与开发，１９８４，１１（４）：７１—７５． ［６］吕军．介绍油气相对渗透率计算的一种简便方法［Ｊ］．石油勘 探与开发，１９８８，１５（４）：８０—８４． 【７］冉立，张烈辉，周明．１氐渗透油藏相对渗透率曲线计算计算 方法研究［Ｊ］．特种油气藏，２００６，１３（５）：６５—６７． 『８１黄文芬，王建勇，凡哲远．孤东油田七区西相对渗透率曲线 研究［Ｊ］．石油勘探与开发，２００１，２８（３）：９０—９１． ｆ９１梁尚斌，赵海洋，等．利用生产数据计算油藏相对渗透率曲 线方法［Ｊ１．石油勘探与开发，２００５，２４（２）：２４—２５． ｆ１０１罗志峰，黄炳光，等．一种计算低渗透油藏相对渗透率曲 线方法【Ｊ］．断块油气田，２００７，１４（１）：４７—４９． 【１ｌ１王怒涛，陈浩，等．用生产数据计算油藏相对渗透率曲线 【Ｊ】．西南石油学院学报，２００５，２７（５）：２６—２７． 『１２］：Ｖ英，冯文光，等．利用分形理论计算油水相对渗透率曲 线［Ｊ］．石油化工应用，２０１１，３０（６）：２４—２６．