低渗油田开发的理论基础探讨.ppt

低渗油田开发的理论基础探讨 西安石油大学李璗2010 5 关于非达西渗流 边界层影响水的边界层厚度为0 075 m 润滑油的边界层厚度为0 2 0 5 m 某些聚合物溶液的边界层厚度可达10 m 交联聚合物的边界层可达160 m 而原油边界层的厚度则在0 18 3 68 m之间 边界层流体不易参与流体流动 只有当驱替压差达到一定程度时才参与流动 渗透率低于10 10 3 m2的储层 平均孔隙喉道半径仅为1 12 m 边界层厚度与其在同一个数量级上 流体性质研究发现流体性质对渗流特征的影响表现为 随粘度增大 非线性延伸越长 曲线曲率越小 临界压力梯度和启动压力梯度越大 非线性特性越强烈 水的粘度与距固体边界的距离y的关系是 0 yn 0 无边界影响的水的粘度 n 与固体表面性质有关的常数 y 距固体边界的距离 渗透率对启动压力梯度的影响表1 9是粘度为1 0mPa s的原油通过不率岩样渗流时测定的启动压力梯度的试验结果 结果表明 原油通过渗透率小于1 10 3 m2的油层岩样渗流时 均具有启动压力梯度 且启动压力梯度随岩样渗透率的下降而急剧增大 表1 9不同渗透率岩样启动压力梯度的实验结果 表1 10不同粘度原油通过岩样渗流启动压力梯度试验结果 表1 11含有束缚水的岩样启动压力梯度实验结果 表1 11是粘度为1 0mPa s的原油通过束缚水的岩样渗流时测定的启试验结果 通过数据可知含束缚水的岩样渗流时的启动压力梯度大于不含束缚水的岩样 表1 12不同润湿性岩样的启动压力梯度实验结果 考虑到注水开发地层内两相流区不断扩大 不少低渗油田油水分异不完全 根本不存在纯油区 油水两相流的启动压力与什麽因素有关尚无人研究 因此目前这一概念无实际价值 相渗透率曲线似乎已经把启动压力考虑进来了 用黑油模型作历史拟合和动态预测与开发实际基本符合说明启动压力影响不大 压裂对渗流方式的影响 图为含裂缝井的平面径向流场图 可以看出其等势线为一族共焦椭圆 而且其间距是越向外越大的 流线有直线流线变为双曲线 而在近裂缝地带近似为线性流 不含裂缝井近井地带为径向流 含裂缝井则变为线性流 所以压裂后 近井地带的渗流方式发生变化 渗流阻力减小 降低了启动压力梯度对流体渗流的影响 相应可以增大井距 应力敏感类型一般只有指数型 渗透率下降引起的表皮系数S 菱形反九点井网的设计原则 按我想应当是在注水井不大型压裂的条件下 边角井同时见水 在设计阶段如何估计注水量和油井产量 目前不少人都采用丘比公式似不合适 文献中早已有了五点起点和九点以及直线井网的产量公式 从以上的公式不难看出不仅要考虑井网 还要考虑边界和流度比 简单的平面径向流公式明显是不对的 1 实际还有一个非活塞水驱油的问题 2 菱形反九点井网的相应公式还一概没有 这给理论研究造成很大困难 有人根据平面无限大地层上一源一汇的压力分布求所谓极限压力梯度 离实际情况就更远了 人工裂缝造成的压力场将原来的径向流变为平面平行流 裂缝之间显然有干扰 裂缝与直井间也有干扰 但目前还查不到裂缝干扰的文献 哪怕是均质流体的也好 考虑裂缝存在菱形反九点井网的极限压力梯度公式就无从谈起 压裂对一源一汇驱替压力梯度的影响 假设均质无限大地层中有等产量的一源 注水井 一汇 生产井 下图所示 两井之间距离为2d 则地层内任意一点M的势为 图1 30等产量一源一汇示意图 式中 r1 M点到汇的距离 m r2 M点源的距离 m C 常数 如果M点位于主流线AB上 则rl r2 2d 设M点距离注水井A的距离为r 那么上式可变为 根据势的定义 并对r求导得 对于生产井井底势为 对于注水井井底势为 整理后得 又采油强度 将以上各式带入 并设2d R 则有 式中 R 注采井距 m Pinf 注水井井底压力 MPa Pwf 生产井井底压力 MPa r 主流线上任意一点到注水井的距离 m