楊玉斌，肖文聯(lián)，韓建，茍玲，李閩，周克明，歐陽(yáng)沐鯤，陳黎

（1.西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610500；2.中國(guó)石油西南油氣田分公司重慶氣礦，重慶 400021；3.中國(guó)石油西南油氣田勘探開(kāi)發(fā)研究院，四川成都 610213）

丹鳳場(chǎng)氣田須家河組氣藏是典型的致密氣藏，經(jīng)過(guò)40 多年的開(kāi)發(fā)已累計(jì)產(chǎn)氣9 億多立方米，且剩余儲(chǔ)量達(dá)23 億多立方米，具有較大地開(kāi)發(fā)潛力[1]。目前面臨的采氣速度偏低、產(chǎn)量遞減快、剩余儲(chǔ)量開(kāi)采困難等問(wèn)題，原因在于對(duì)儲(chǔ)層巖石的氣水兩相流動(dòng)機(jī)理認(rèn)識(shí)不清，有待進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)研究工作，為氣藏采收率的提高提供依據(jù)。

在氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中，儲(chǔ)層在不同開(kāi)發(fā)時(shí)間與深度存在不同的壓降（或驅(qū)替壓差）[2]，因此，會(huì)呈現(xiàn)出明顯差異的氣水滲流特征。另一方面，致密儲(chǔ)層巖石發(fā)育微納米孔，具有較強(qiáng)的毛管力作用，這也使得其中的氣水兩相滲流變得更為復(fù)雜。通常的方法是依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖石中兩相流體相對(duì)滲透率測(cè)定方法：GB/T 28912—2012》[3]中的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，忽略毛管力影響，用非穩(wěn)態(tài)法主要在恒定驅(qū)替壓差下測(cè)試和計(jì)算（即JBN 方法）獲取致密儲(chǔ)層巖石的氣水兩相流動(dòng)特征。在此基礎(chǔ)上，不少學(xué)者研究了不同驅(qū)替壓差對(duì)儲(chǔ)層巖石氣水兩相流動(dòng)的影響[4?14]。董鑫旭等[15]與王文舉[16]通過(guò)非穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了不同驅(qū)替壓差下的低滲透儲(chǔ)層巖石氣水相對(duì)滲透率曲線，分析發(fā)現(xiàn)隨著驅(qū)替壓差的增加，含水飽和度逐漸降低，氣相有效滲透率逐漸增加，等滲點(diǎn)飽和度向左偏移。諸如此類的驅(qū)替實(shí)驗(yàn)將巖石視為“黑盒子”模型，獲取的是宏觀參數(shù)對(duì)氣水兩相流動(dòng)特征的影響，無(wú)法刻畫孔隙空間中流體的流動(dòng)特征。近年來(lái)，核磁共振技術(shù)作為一種高效、無(wú)損、快速測(cè)量流體及其分布的手段，在石油勘探開(kāi)發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用，其突出的特點(diǎn)就是可以獲取不同大小孔隙中的流體分布及流動(dòng)特征[17?18]。倪堅(jiān)強(qiáng)[19]利用核磁共振技術(shù)完成了不同物性（孔隙度和滲透率等）巖樣在不同驅(qū)替壓差下的氣水流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)殘余水主要賦存于小孔隙中，可動(dòng)水主要存在于大孔隙中，且隨著驅(qū)替壓差的增加，殘余水飽和度逐漸降低，氣相滲透率逐漸增加。因此，這種忽略毛管壓力影響的方法難以適用于致密砂巖儲(chǔ)層。

以四川盆地丹鳳場(chǎng)須家河組須四段主力層（Ⅱ類和Ⅲ類儲(chǔ)層）致密砂巖為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論研究獲取了考慮毛管壓力影響下的氣水相對(duì)滲透率曲線，分析了驅(qū)替壓差對(duì)儲(chǔ)層氣相流動(dòng)能力的影響，明確了不同類型儲(chǔ)層合理的生產(chǎn)壓力，為提高須家河組致密氣藏采收率提供了依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)條件

1.1 實(shí)驗(yàn)巖樣

從丹鳳場(chǎng)須四段Ⅱ類和Ⅲ類儲(chǔ)層中各選取物性相近的3 塊巖樣（巖樣基本物性參數(shù)見(jiàn)表1），開(kāi)展不同驅(qū)替壓差下巖樣核磁共振氣水流動(dòng)實(shí)驗(yàn)。在完全飽和水狀態(tài)下，巖石的核磁共振橫向馳豫時(shí)間與孔喉半徑存在一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系[17?18]，如式（1）：

表1 儲(chǔ)層巖樣的基本物性參數(shù)及實(shí)驗(yàn)驅(qū)替壓差Table 1 Basic physical parameters and displacement pressure of reservoir rock samples

式中：T2為橫向弛豫時(shí)間，ms；V為孔隙體積，μm3；ρ2為表面弛豫率，μm/ms；S為孔隙的表面積，μm2；Fr為孔隙形狀因子；r為孔隙半徑，μm。

分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)馳豫時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的孔喉半徑越大，因此，完全飽和水下的核磁共振T2譜曲線（圖1）可用于刻畫儲(chǔ)層巖樣的孔喉結(jié)構(gòu)。從圖1可以看出每類儲(chǔ)層的3 塊巖樣在完全飽和水下的核磁共振T2譜曲線表現(xiàn)出相似的分布特征，即核磁共振橫向馳豫時(shí)間分布范圍接近，且信號(hào)量幅度相近，這表明所選每類儲(chǔ)層的3塊實(shí)驗(yàn)巖樣不僅物性相近，而且孔隙結(jié)構(gòu)也相似。此外，Ⅱ類儲(chǔ)層巖樣的孔喉分布呈現(xiàn)左高右低的雙峰特征（圖1a 中實(shí)線），其門檻壓力（0.772 5 MPa）較低，孔喉半徑較大（平均孔喉半徑為0.915 5μm，中值半徑為0.259 4μm），且相對(duì)較大孔喉占據(jù)的比例較高（歪度為0.185），孔喉分選性較好，孔喉非均質(zhì)性較弱（圖2a）；Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣孔喉分布也呈現(xiàn)出左高右低的雙峰特征，但其中右峰相對(duì)更低（圖1b中實(shí)線），門檻壓力（1.703 9 MPa）更高，孔喉半徑更?。ㄆ骄缀戆霃綖?.431 4μm，中值半徑為0.036 5μm），且相對(duì)較小孔喉占據(jù)的比例更高（歪度為?0.063 5），孔喉分選性更差，孔喉非均質(zhì)性更強(qiáng)（圖2b）。

圖1 兩類儲(chǔ)層巖石氣驅(qū)實(shí)驗(yàn)中核磁共振T2曲線Fig.1 NMR T2 curves for rock in gas-flooding experiments of two types of reservoirs

圖2 兩類儲(chǔ)層巖樣的毛管壓力曲線Fig.2 Capillary pressure curves of rock samples two types of reservoirs

1.2 實(shí)驗(yàn)流體

為了抑制黏土礦物的膨脹，實(shí)驗(yàn)水為25 000 mg/L的KCl 水溶液；驅(qū)替用氣為氮?dú)?，常溫下氣水界面張力?2 mN/m。

1.3 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)步驟

搭建的巖樣氣驅(qū)水核磁測(cè)試系統(tǒng)主要包括巖樣夾持器、核磁共振儀、高精度驅(qū)替泵、排水采氣儀、液體計(jì)量管（最小分度值為0.05 mL）、天平（精度0.001 g）和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等儀器。

依據(jù)氣藏生產(chǎn)過(guò)程中壓降漏斗曲線的變化特征，并參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖石中兩相流體相對(duì)滲透率測(cè)定方法：GB/T 28912—2012》中的π值（該值實(shí)際上是毛管壓力與驅(qū)替壓差間的相對(duì)大?。_(kāi)展巖樣核磁共振氣驅(qū)水實(shí)驗(yàn)（表1）。選取的3 種驅(qū)替壓差分別為：①驅(qū)替壓差，大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的參考?jí)毫Γ打?qū)替壓差大于儲(chǔ)層毛管壓力（Δp＞pc）；②驅(qū)替壓差，等于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的參考?jí)毫Γ打?qū)替壓差與儲(chǔ)層毛管壓力相近（Δp→pc）；③驅(qū)替壓差，低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的參考?jí)毫Γ打?qū)替壓差小于儲(chǔ)層毛管壓力（Δp＜pc）。

參照《巖石中兩相流體相對(duì)滲透率測(cè)定方法：GB/T 28912—2012》進(jìn)行核磁共振氣驅(qū)水實(shí)驗(yàn)，主要步驟如下：①調(diào)試與設(shè)定核磁共振裝置系統(tǒng)參數(shù)，實(shí)驗(yàn)選擇核磁共振CPMG 序列，采樣參數(shù)有回波間隔（TE為0.5 ms）、等待時(shí)間（TW為5 000 ms）、回波個(gè)數(shù)（NECH為18 000）、掃描次數(shù)（N為32）、實(shí)驗(yàn)溫度（室溫）；②將巖樣抽真空至133 Pa，然后在20 MPa 下飽和實(shí)驗(yàn)鹽水48 h 以上，測(cè)量飽和巖樣的質(zhì)量（m1）和完全飽和水狀態(tài)下巖樣的核磁共振T2譜曲線，計(jì)算巖樣的有效孔隙度（要求與氦孔隙度的相對(duì)偏差小于2%）；③將巖樣放入巖樣夾持器中，調(diào)節(jié)氣瓶出口壓力，調(diào)整好出口水計(jì)量裝置和氣計(jì)量系統(tǒng)，然后進(jìn)行氣驅(qū)水，并分別記錄產(chǎn)氣量的時(shí)間、驅(qū)替壓差、產(chǎn)水量，驅(qū)替巖樣至殘余水狀態(tài)；④在殘余水狀態(tài)下，依據(jù)達(dá)西定律測(cè)定巖樣的氣體有效滲透率；⑤取出巖樣，測(cè)量驅(qū)替后的巖樣質(zhì)量（m2）和T2譜曲線。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為了確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，在每次測(cè)量核磁共振T2譜曲線之前，需對(duì)核磁共振裝置進(jìn)行定標(biāo)。

2 結(jié)果與討論

基于氣驅(qū)前后巖樣質(zhì)量的變化和核磁共振測(cè)試數(shù)據(jù)，可以分別計(jì)算得到巖樣中含水飽和度的變化值ΔSwm和ΔSwNMR。

式（2）—（3）中：A(T2)Sw=100%為完全飽和水狀態(tài)下核磁共振信號(hào)幅度；A(T2)Swi為氣驅(qū)后的核磁共振信號(hào)幅度。

從Ⅱ類和Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣基于不同實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取的含水飽和度變化值可以看出（圖3）：2 種方法計(jì)算的含水飽和度的變化基本一致，其平均誤差在3%以內(nèi)，此次實(shí)驗(yàn)中的核磁共振測(cè)試系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置合理，且采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠。

圖3 基于核磁共振和稱重法計(jì)算的含水飽和度變化Fig.3 Variation of water saturation based on NMR and gravimetric analysis

2.1 不同驅(qū)替壓力下的氣水相對(duì)滲透率曲線

由兩類儲(chǔ)層巖樣氣驅(qū)水過(guò)程中的累計(jì)產(chǎn)氣量和累計(jì)產(chǎn)水量隨驅(qū)替時(shí)間的變化曲線（圖4）可以看出：隨時(shí)間的增長(zhǎng)，累計(jì)產(chǎn)氣量增長(zhǎng)初期較為緩慢，而后期則快速增長(zhǎng)，呈現(xiàn)出冪函數(shù)特征（擬合相關(guān)系數(shù)R2=0.80～0.95）；累計(jì)產(chǎn)水量增長(zhǎng)初期較快而后期逐漸放緩，呈現(xiàn)對(duì)數(shù)函數(shù)特征（R2=0.86～0.99）。Ⅱ類儲(chǔ)層巖石的最終產(chǎn)氣量和最終產(chǎn)水量隨著驅(qū)替壓差的增加而逐漸增加，驅(qū)替壓差越大巖樣的產(chǎn)氣速度越快（圖4a），最終產(chǎn)水量越多（圖4b）；Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣并沒(méi)有表現(xiàn)出類似的特征，反而在驅(qū)替壓差與毛管壓力接近時(shí)，巖樣的最終產(chǎn)氣量（圖4c）和最終產(chǎn)水量最大（圖4d），產(chǎn)氣速度最快（圖4c）。因此，物性較好的Ⅱ類儲(chǔ)層巖石的最終產(chǎn)水量較Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣高。

圖4 兩類儲(chǔ)層巖石氣驅(qū)實(shí)驗(yàn)中累計(jì)產(chǎn)氣量和累計(jì)產(chǎn)水量隨驅(qū)替時(shí)間變化曲線Fig.4 Variation of accumulated gas production and water production with displacement time in two types of reservoir rock

基于實(shí)驗(yàn)獲取的累計(jì)產(chǎn)水量和累計(jì)產(chǎn)氣量隨時(shí)間的變化曲線，結(jié)合CIVAN 等[20]的理論建立考慮毛管壓力下的氣水相對(duì)滲透率模型及求解方法，計(jì)算獲取了在Ⅱ類儲(chǔ)層和Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣考慮毛管壓力時(shí)的氣水相對(duì)滲透率曲線（圖5）。

圖5 兩類儲(chǔ)層巖石不同驅(qū)替壓差下的氣水相對(duì)滲透率曲線Fig.5 Gas-water relative permeability curves of two types of reservoir rocks under different displacement pressures

對(duì)比兩類儲(chǔ)層巖樣的相對(duì)滲透率曲線的端點(diǎn)值（表2）變化情況可以發(fā)現(xiàn)，Ⅱ類儲(chǔ)層巖樣在殘余水條件下氣相相對(duì)滲透率隨驅(qū)替壓差的增加而增加，殘余水飽和度隨著驅(qū)替壓差的增加而逐漸降低，等滲點(diǎn)飽和度對(duì)應(yīng)的相對(duì)滲透率值幾乎不隨驅(qū)替壓差的變化而變化，這與莫邵元等[21]觀察到的結(jié)果一致。而對(duì)于Ⅲ類儲(chǔ)層，巖樣在驅(qū)替壓差與毛管壓力接近時(shí)（Δp→pc），殘余水下氣相相對(duì)滲透率最高，殘余水飽和度最低；當(dāng)驅(qū)替壓差低于毛管壓力時(shí)，殘余水下的氣相相對(duì)滲透率最低，殘余水飽和度最高；當(dāng)驅(qū)替壓差大于毛管壓力時(shí)，殘余水下的氣相相對(duì)滲透率和殘余水飽和度介于兩者之間。這與以往其他學(xué)者的測(cè)試結(jié)果不同，因?yàn)闅夂退诳缀砜臻g中的流動(dòng)，首先取決于驅(qū)替壓差與孔喉毛管壓力的相對(duì)大小。當(dāng)驅(qū)替壓差大于對(duì)應(yīng)孔喉的毛管壓力時(shí)，氣相可以克服毛管阻力順利進(jìn)入孔喉空間，另外，水相對(duì)氣相的干擾也將顯著影響氣相的流動(dòng)能力。當(dāng)氣相克服巖樣中對(duì)應(yīng)孔喉的毛管阻力進(jìn)入孔喉空間后，由于氣相在喉道的滑脫效應(yīng)大于在孔隙中的滑脫效應(yīng)，氣相可以快速突破喉道并進(jìn)入下一個(gè)孔隙空間，且由于氣相在喉道出口端面發(fā)生變形[22]，會(huì)以氣泡的形式進(jìn)入下一個(gè)孔隙中，而喉道中的水相隔離了相鄰孔隙中的氣相，使得部分氣相被水相封鎖而滯留在孔隙中不能參與流動(dòng)，進(jìn)而降低氣相流動(dòng)能力。

表2 兩類儲(chǔ)層巖樣不同驅(qū)替壓差下的氣水相對(duì)滲透率端點(diǎn)值Table 2 Endpoint values of gas-water relative permeability of two types of reservoir rock samples under different displacement pressures

張瑞[22]通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，利用等滲點(diǎn)飽和度對(duì)應(yīng)的相對(duì)滲透率值可以定量地評(píng)價(jià)水相對(duì)氣相流動(dòng)能力的干擾程度，一般等滲點(diǎn)飽和度下的相對(duì)滲透率值越低，水相對(duì)氣相流動(dòng)能力的干擾程度越大。相對(duì)于Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣，Ⅱ類儲(chǔ)層巖樣在等滲點(diǎn)飽和度下的相對(duì)滲透率值更大且變化較小，這說(shuō)明在Ⅱ類儲(chǔ)層巖樣中，氣驅(qū)過(guò)程中水相對(duì)氣相流動(dòng)能力的干擾程度相對(duì)較弱。在整個(gè)氣驅(qū)過(guò)程中，氣相的流動(dòng)主要受制于驅(qū)替壓差與孔喉毛管壓力間的相對(duì)大小，隨著驅(qū)替壓差增加，氣相可以進(jìn)入更多細(xì)小的孔隙，增加了氣相流動(dòng)通道，因此，提高了Ⅱ類儲(chǔ)層巖樣中氣體的流動(dòng)能力。Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣等滲點(diǎn)飽和度下的相對(duì)滲透率值較小且差異較大，在驅(qū)替壓差大于毛管壓力時(shí)，等滲點(diǎn)飽和度下的相對(duì)滲透率值最小，這說(shuō)明在Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣氣驅(qū)過(guò)程中氣相的流動(dòng)能力受驅(qū)替壓差與巖樣孔喉的毛管壓力的相對(duì)大小影響，且水相對(duì)氣相流動(dòng)能力的干擾程度更加明顯。當(dāng)驅(qū)替壓差較低時(shí)，一些毛管阻力較大的小孔隙很難被波及，降低了氣相滲流通道，增加了流動(dòng)阻力，進(jìn)而使得殘余水飽和度較高，殘余水下的氣相相對(duì)滲透率較低；在高驅(qū)替壓差下，氣體雖可以克服更多小孔喉中的毛管阻力，進(jìn)入更多的孔隙空間中，增加氣相的流動(dòng)路徑，然而，較高的驅(qū)替壓差同時(shí)也加劇了水相對(duì)氣相流動(dòng)能力的干擾，使得大量氣相被封鎖滯留在孔隙空間無(wú)法流動(dòng)，其殘余氣飽和度較高，氣相流動(dòng)能力較差；當(dāng)驅(qū)替壓差滿足Δp趨向于pc時(shí)，既使得氣相有足夠高的壓力進(jìn)入更多細(xì)小的孔隙，也使水相對(duì)氣相流動(dòng)能力的干擾相對(duì)較小，氣相流動(dòng)能力最佳。

2.2 不同驅(qū)替壓力下的核磁共振曲線

如圖1所示：兩類儲(chǔ)層巖樣氣驅(qū)后的核磁共振T2譜曲線均有所降低，且T2譜曲線信號(hào)量的降低幾乎全部都來(lái)自于右峰的中—大孔隙，左峰對(duì)應(yīng)的小孔隙中信號(hào)量降低幅度較小。此外，與產(chǎn)水特征曲線相似（圖4c、圖4d），對(duì)于Ⅱ類儲(chǔ)層巖樣，驅(qū)替壓差越高、核磁共振信號(hào)幅度下降越多；對(duì)于Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣，驅(qū)替壓差與毛管壓力接近時(shí)核磁共振信號(hào)幅度下降最多。

為了進(jìn)一步分析不同驅(qū)替壓力下的核磁共振T2譜曲線，基于氣驅(qū)前后的核磁共振T2譜曲線確定了兩類儲(chǔ)層巖樣的T2截止值（該值常用于區(qū)分可動(dòng)流體和束縛流體，小于T2截止值的流體為束縛流體，大于T2截止值的流體為可動(dòng)流體），并計(jì)算了兩類儲(chǔ)層巖樣在不同驅(qū)替壓差下的可動(dòng)流體飽和度。Ⅱ類儲(chǔ)層巖樣DQ001?1?12、DQ001?1?13、DQ001?1?14 的T2截止值分別為2.78、3.59、1.69 ms，對(duì)應(yīng)的可動(dòng)流體飽和度分別為37.83%、48.10%和50.37%；Ⅲ類儲(chǔ)層塊巖樣DQ001?1?22、DQ001?1?26、DQ001?1?27 的T2截止值分別為2.78、1.68、1.66 ms，對(duì)應(yīng)的可動(dòng)流體飽和度分別為57.19%、48.53%、49.18%。對(duì)比結(jié)果發(fā)現(xiàn)，基于T2截止值確定的Ⅲ類儲(chǔ)層可動(dòng)流體飽和度大于Ⅱ類儲(chǔ)層，這與計(jì)量獲取的產(chǎn)水變化特征相反，主要原因是由于T2截止值確定的可動(dòng)流體范圍過(guò)小，部分被動(dòng)用的較小孔隙被忽略。

根據(jù)氣驅(qū)前后的核磁共振T2譜曲線可以看出，小于T2截止值后的核磁共振曲線圖譜變化仍較為明顯，說(shuō)明這部分孔隙中的流體依然可以被動(dòng)用，僅僅使用T2截止值區(qū)分可動(dòng)流體和束縛流體存在一定的缺陷，因此，采用有效可動(dòng)流體飽和度（即氣驅(qū)前后核磁共振T2譜曲線面積的變化，圖6中灰色區(qū)域）來(lái)表征整個(gè)氣驅(qū)過(guò)程中的可動(dòng)流體，使用最小可動(dòng)流體范圍[23]來(lái)代替T2截止值的作用。最小可動(dòng)流體下限為驅(qū)替前后核磁共振T2譜的振幅差距首次超過(guò)0時(shí)所對(duì)應(yīng)的馳豫時(shí)間，該值反映了注入流體能夠進(jìn)入的最小孔喉空間；最小可動(dòng)流體上限為驅(qū)替后核磁共振信號(hào)幅度首次為0時(shí)所對(duì)應(yīng)的馳豫時(shí)間，該值反映了一定壓力下注入流體不受巖樣孔喉結(jié)構(gòu)影響的最小臨界值。

圖6 最小可動(dòng)流體范圍Fig.6 Minimum movable fluid range

結(jié)合兩類儲(chǔ)層巖樣氣驅(qū)前后核磁共振T2譜曲線的變化特征和部分學(xué)者的研究方法[16?17]，將實(shí)驗(yàn)巖樣的孔隙大小劃分為3個(gè)區(qū)間：核磁共振橫向馳豫時(shí)間T2小于1 ms 的孔為小孔隙，介于1～10 ms 的孔為中等孔隙，大于10 ms的孔為大孔隙。

計(jì)算獲取了兩類儲(chǔ)層巖樣不同孔隙空間的有效可動(dòng)流體飽和度（圖7）以及最小可動(dòng)流體橫向豫弛時(shí)間范圍（表3）。

表3 兩類儲(chǔ)層巖樣的最小可動(dòng)流體下限和上限Table 3 Lower and upper limits of minimum movable fluid for two types of reservoir samples

Ⅱ類儲(chǔ)層巖樣由于物性較高、孔隙結(jié)構(gòu)較好，孔隙連通性較好、較大孔喉占據(jù)的比例較高、孔喉分選性較好、非均質(zhì)性較弱（圖7a），使得氣驅(qū)水時(shí)由孔喉截面發(fā)生變化引起的各種阻力效應(yīng)并不顯著。其氣驅(qū)過(guò)程主要由孔喉的毛管阻力控制，因此，Ⅱ類儲(chǔ)層開(kāi)采壓力越大，越能克服更多較小孔喉的毛管阻力，增加小孔喉中流體的可動(dòng)性。其最小可動(dòng)流體上限大致相同，下限隨著驅(qū)替壓差的增加而逐漸減小，有效可動(dòng)流體飽和度隨之增加，說(shuō)明巖樣的有效可動(dòng)流體飽和度主要受制于最小可動(dòng)流體下限（即驅(qū)替壓差的影響），儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)的影響相對(duì)較弱。Ⅲ類儲(chǔ)層物性較低、孔隙結(jié)構(gòu)較差，主要以小孔隙為主，較大孔隙占據(jù)的比例較低，這意味著增大驅(qū)替壓差梯度理論上會(huì)動(dòng)用更多小孔喉中的流體。

Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣由于孔隙較小，且孔喉分選性較差，非均質(zhì)性較強(qiáng)（圖7b）。這種孔隙結(jié)構(gòu)使得氣驅(qū)過(guò)程中的注入氣沿一些連通較好的中大孔喉快速突破，連通較差的小孔喉群則被繞過(guò)。同時(shí)，較差的孔喉結(jié)構(gòu)使得各種阻力效應(yīng)十分明顯，極易破壞氣相的連續(xù)性，并加劇了水相對(duì)氣相流動(dòng)能力的干擾程度。此時(shí)氣相在儲(chǔ)層中的流動(dòng)不僅取決于驅(qū)替壓差，而且儲(chǔ)層的孔喉結(jié)構(gòu)也將產(chǎn)生較大的影響，使最小可動(dòng)流體下限值隨驅(qū)替壓差的增加而增加；在驅(qū)替壓差與毛管壓力接近時(shí)最小可動(dòng)流體上限值最低，有效可動(dòng)流體飽和度最大。這表明Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣有效可動(dòng)流體飽和度受巖樣的孔喉結(jié)構(gòu)和驅(qū)替壓差的共同影響。因此，在充分考慮儲(chǔ)層微觀孔喉結(jié)構(gòu)的情況下，結(jié)合不同驅(qū)替壓差下的氣水相對(duì)滲透率曲線和對(duì)應(yīng)的核磁共振T2譜曲線的變化特征，推薦Ⅲ類儲(chǔ)層巖樣采用與儲(chǔ)層巖樣毛管壓力接近的開(kāi)采壓力。

綜合不同驅(qū)替壓差下的Ⅱ類和Ⅲ類致密砂巖儲(chǔ)層的氣水相對(duì)滲透率和核磁共振T2譜曲線變化特征可以看出：兩類儲(chǔ)層在不同驅(qū)替壓差下的氣相流動(dòng)特征差異較大，且不同儲(chǔ)層的最佳開(kāi)采壓力不同。建議在分層開(kāi)采高丹鳳場(chǎng)氣田致密砂巖儲(chǔ)層時(shí)，應(yīng)采用最佳的開(kāi)采壓力，使其氣相流動(dòng)能力最強(qiáng)，進(jìn)而提高氣藏采收率。

3 結(jié)論

1）Ⅱ類儲(chǔ)層的物性較高、孔隙結(jié)構(gòu)較好，氣相流動(dòng)能力主要受制于驅(qū)替壓差。驅(qū)替壓差越大，氣相流動(dòng)能力越強(qiáng)，且主要改變小孔喉中氣相的流動(dòng)能力。

2）Ⅲ類儲(chǔ)層的物性較低、孔隙結(jié)構(gòu)較差，氣相流動(dòng)能力受驅(qū)替壓差和儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)的共同約束。當(dāng)驅(qū)替壓差與儲(chǔ)層的毛管壓力接近時(shí)，氣相流動(dòng)能力最強(qiáng)。

3）不同驅(qū)替壓差下的Ⅱ類和Ⅲ類致密砂巖儲(chǔ)層氣相流動(dòng)特征差異較大，在分層開(kāi)采時(shí)應(yīng)采用最佳的生產(chǎn)壓力使其氣相流動(dòng)能力最強(qiáng)，進(jìn)而提高丹鳳場(chǎng)氣田致密砂巖氣藏采收率。