孫鵬(中國石油大港油田公司油氣藏評價事業(yè)部, 天津 300280)
關于低滲透油藏流體滲流再認識
孫鵬(中國石油大港油田公司油氣藏評價事業(yè)部, 天津 300280)
低滲透油藏流體具有一定的滲流規(guī)律,利用相關的科學方法,重新認識低滲透油藏流體的滲流,借助假設、測量的方法,深入研究滲流的相關內(nèi)容。低滲透油藏的流體滲流再認識,是一項值得探討的話題,構建數(shù)據(jù)模型,表達油藏流體的滲流知識。本文主要探討低滲透油藏流體滲流再認識的相關內(nèi)容。
低滲透;油藏流體;滲流
低滲透油藏流體的滲流理論,提出了非線性滲流的理念,同時配合非線性滲流模型,我國在低滲透油藏流體的滲流方面,采用判別式模型、實驗室數(shù)據(jù)擬合模型以及非牛頓流體滲流模型的方法,推理滲流中的數(shù)據(jù)及認識,明確低滲透油藏流體的分布規(guī)律,進而找出滲流的規(guī)律,積極推動低滲透油藏流體滲流研究的發(fā)展。
低滲透油藏流體滲流的模型研究,首先試驗中要選擇好巖心并做好抽真空的工作,采用濃度合適的標準鹽水,促使巖心飽和,流體要選用模擬油,黏度是2mPa·s,采用驅替泵控制流速、驅動,保障巖心束縛水的飽和度;然后是固定驅替泵的流量,同樣采用2mP·s的模擬油,做為試驗的流體,驅替泵的速度,控制在0.01L/min數(shù)值上,記錄下在不同時間中,巖心進口端的壓力,直到壓力口的壓力數(shù)值穩(wěn)定;接下來是要在試驗中更換不同的巖心,重點研究不同滲透率的巖心,掌握定流量驅替下,油藏滲流的參數(shù)關系,特別是巖心壓力梯度和滲透率的關系[1]。模型研究中,要注意低滲透、特低滲透的研究,流體中的流動特點,符合Daracy定律,還要考慮啟動壓力,利用模型試驗描述的方式,研究影響流體的參數(shù),如:滲透率、壓力、流量等,明確參數(shù)之間的關系,分析模型中的關系,掌握低滲透油藏流體滲流的特征。室中,重點研究滲流的非線性表現(xiàn)[3]。非線性滲流存在一定的條件,滲流驅動的壓力達到某個特定的數(shù)值時,滲流就會服從線性的規(guī)律,而非線性的滲流曲線,要根據(jù)低滲透巖心的滲流特征實行分析。例如:當儲集層的壓力系數(shù)小于1時,表現(xiàn)的非線性滲流特征,可以構建地層的驅動壓力體系,當?shù)貙拥膲毫ο禂?shù)大于1后,啟動壓力的梯度消失,由此表明,不論是線性滲流還是非線性滲流,都無法準確的反應出儲集層的滲流特征。
(1)線性滲流 低滲透油藏流體的線性滲流認識中,表明了線性滲流具有啟動壓力梯度的特征,實驗研究中表明,線性滲流研究中,測試的資料顯示,低滲透儲集層巖心的滲流特征,和實際低滲透的儲集層,可以建立驅動壓力體系,能夠發(fā)現(xiàn)線性滲流中的諸多差別[2]。線性滲流中,僅針對一小塊的巖心增加壓力,壓力值從0開始,逐層緩慢的增加,直到巖心的端口,有流體出現(xiàn),此時測量的壓力梯度,就能表示巖心的啟動壓力梯度。實際低滲透油藏流體的注采井內(nèi),需要提前3個月,實行注水,實行開發(fā)壓裂處理,改善線性滲流中的儲集層導流能力,還能為儲集層提供驅動壓力,促使儲集層壓力系數(shù)能夠大于1,進而構建儲集層流體流動的壓力體系。部分低滲透油藏在滲流開發(fā)前期,采取早期注水的方法,短時間內(nèi)在儲集層內(nèi)形成流體行動,產(chǎn)生壓力梯度,此類狀態(tài)下構建驅動壓力體系,儲集層的流體滲流,就會服從達西定律。低滲透油藏流體的滲流分析中,低滲透的儲集層巖心,滲流特征為啟動壓力梯度狀態(tài)下的現(xiàn)行滲流,特征表現(xiàn)為線性滲流的特征。
(2)非線性滲流 低滲透油藏流體的非線性滲流,方程表現(xiàn)并不明顯,采用實驗值回歸的方式,獲取流體的非線性滲流曲線。非線性滲流的狀態(tài)需要利用實驗值的回歸獲取,在實驗
低滲透油藏流體的非線性滲流,在試驗研究中發(fā)現(xiàn),建立了驅動壓力體系,滲流也會在原點開始,表現(xiàn)為達西滲流,實際上,建立了低滲透儲集層驅動壓力體系,滲流不會在儲集層的原始條件下實行滲流,驅動壓力的梯度,遠大于啟動壓力的梯度,站在另外的角度進行研究認識[4]。低滲透油藏流體的滲流,有雙重介質(zhì)滲流的特征,諸多的非線性滲流數(shù)值模擬,都會采用雙重介質(zhì)模型的方式,根據(jù)低滲透油藏流體自身的特征,利用雙重變形介質(zhì)滲流的方程式,了解低滲透巖石的壓敏效應、動態(tài)毛管壓力,提供恰當?shù)奈锢砟P图皵?shù)學模型,進而開發(fā)適合研究低滲透油藏流體滲流的模擬器。目前,常用的模擬器有三維三相黑油油藏數(shù)值模擬器。
非線性滲流方面,再認識的過程中,提出了幾點重點研究的問題,如:①測量低滲透儲集層的裂縫狀態(tài),包括方向和尺寸,同時解釋裂縫狀態(tài)的發(fā)生原因;②測量流體儲集層天然裂縫、人工裂縫的分布實況;③研究裂縫對油藏開發(fā)的具體影響,尤其是體積壓裂造成的網(wǎng)絡縫;④采用多尺度數(shù)據(jù)整合的策略,避免低滲透油藏流體滲流中有不確定的因素;⑤定量描述雙重機制中,滲流的機理;⑥開發(fā)研究雙重介質(zhì)的模型或軟件。
低滲透油藏流體滲流表明了油藏的規(guī)律,在低滲透油田開發(fā)的過程中,研究好滲流知識,可以驅動壓力體系,預測未來的油藏分布方式及存儲量。低滲透油藏流體滲流中,涉及到很多技術,做好物理實驗的基礎,才能準確的認識流體滲流的相關內(nèi)容,明確滲流的規(guī)律。
[1]楊旸.低滲透油藏流體滲流再認識[J].江漢石油科技,2013,02:6.
[2]竇宏恩.低滲透油藏流體滲流再認識[J].石油勘探與
發(fā),2012,05:633-640.
[3]周曉奇,張磊,王成軍.流體在特低滲透油藏中的滲流參數(shù)分析[J].科技導報,2010,05:82-85.
[4]陳忠.低滲透油藏流體滲流的數(shù)學模型及算法研究[J].石油天然氣學報,2013,12:130-133+9.