油气水三相相对渗透率研究-开题报告及文献综述

1、evaluation of scientific development. Nature security type-nature security is to maintenance people of health value for target, through strengthening security based management, and risk management, and equipment management and technology supervision, ensure production in the people, and real, and sy

2、stem, and system, elements security reliable, and harmony unified, full control various against factors, achieved thought no slack, and management no empty document, and equipment no hidden, and system no blocked, and unit zero non-stopped. Quality and efficiency-quality benefit is to adhere to the

3、enterprise survival, profit and development business truth, adhere to the all activity is economic activity, all costs can be controlled, money should not be wasted management philosophy, management analysis, to improve management quality, improve cost control capacity and market competitiveness. In

4、novation of science and technology-science and technology innovation is to play the role of science and technology as the primary productive force, active use of new technologies, new materials, new processes, new equipment, increase investment in science and technology, strengthening scientific and

5、 technological training, speeding up transforming scientific and technological achievements, forming a number of proprietary technology, enhancing core competitiveness. Resource-saving-the-resources saving enterprise was to reduce coal consumption, water consumption, electricity at the core, enhance

6、 the operation of lean management to realize low consumption, high efficiency, reduce production costs. Second is to strengthen the business, financial, material, information and the optimization of organization and management, saving the internal transaction costs. Harmonious development of harmoni

7、ous development-is to construct a foreign environment for development. XING refers to the internal security firm and internal management of the internal management measures are effective, harmonious. Foreign currency means Enterprise coordinating development of homeopathy, well, get along with the n

8、eighbors better. (B) XX 2013 five enterprises building intrinsic safety power company goals are: unplanned outage 0 times. Class of disorders 0, 0 is equivalent forced outage rate. No personal injury accident, material and equipment accidents do not occur, no fire, no environmental pollution acciden

9、t. Enterprise integrated to achieve zero cases of violation, zero accidents, zero. Quality goal is: when generating capacity 7.5 billion-kilowatt, sales of over 7.11 billion kWh, total profits of 306.6 million Yuan, . BFS+、PI、MIS、SCM Information systems infrastructure, fully integrated information s

10、ystem to realize information resources sharing; to expand the breadth and depth of the portal system, information system of Enterprise Management Assistant role to play; to improve the day-to-day operation and maintenance operation record of promoting causes and transfer system; to strengthen the tr

11、aining工程硕士学位研究生开题报告与文献总结课题名称：*学号： 学科专业： 石油与天然气工程领域 年级： 姓名： 指导教师 报告时间 ： 2012年5月25日 中 国 石 油 大 学目 录第一部分 开题报告11. 课题的研究目的及意义12. 国内外研究现状22.1 油气水三相相对渗透率的实验研究22.2 油气水三相相对渗透率的理论研究72.3 油气水三相相对渗透率的经验模型83. 课题的主要研究内容及拟解决的关键性问题113.1 研究内容113.2 拟解决的关键性问题114. 课题的研究方法及技术路线125. 课题的创新性136. 研究进度安排147. 预期成果14第二部分 文献综述151

12、. 前言152. 油藏油水两相渗流机理分析162.1 油藏两相渗流微观机理描述162.1.1 亲水地层中水驱油的微观机理162.1.2 亲油地层中水驱油微观机理182.1.3 中性地层中水驱油微观机理182.2 油藏残余油的形成和分布机理182.2.1 在亲水多孔介质中残余油的形成192.2.2 亲油多孔介质中残余油的形成192.2.3 中性多孔介质中残余油的形成193. 注气开发方式及注气驱机理203.1 注气开发的方式203.2 非混相气驱机理234. 油藏相对渗透率的实验方法234.1 稳态法234.2 非稳态法234.3 毛管压力法245. 油气水三相相对渗透率的国内外研究现状255.

13、1 油气水三相相对渗透率的实验研究255.2 油气水三相相对渗透率的理论研究305.3 油气水三相相对渗透率的经验模型316. 结论39参考文献40supervision in large and medium goods vehicle. A is established large vehicles and small vehicles classification management of motor vehicle test mode, increased medium van car, and dangerous goods transport car, and school ca

14、r test project; II is established motor vehicle test regulatory platform, achieved motor vehicle test full process video, and data remote regulatory; three is strictly motor vehicle identification management, equipped with unified of identification equipment and tool, using mobile identification Ter

15、minal, and law enforcement records instrument, technology identification means. As to 20XX years June 20 statewide motor vehicle keep volume for 567,408 car, and last year earlier than growth 75,814 car, growth 13.36%; this year January-June, vehicles management section and license archives manageme

16、nt section total accepted the motor vehicle registration business 42,543 car times, which registered registration 6,905 car times, and transfer registration 3,592 car times, and change registration 1033 car times, and mortgage registration 696 car times, and cancellation registration 187 car times,

17、and into business 980 car times, and Archives corrections 81 pieces times, and issued test qualified logo 25,429 car times, and other vehicles business 3,640 car times; supervision Survey Section relies on motor vehicle detection remote issued test qualified logo software platform supervision motor

18、vehicle test, and identification situation 7418l liangci, investigation motor vehicle exception business 30 car times, his pards business warning 244 article, vehicles and driving people sound video regulatory screenshots 1852 Zhang, checks motor vehicle archives 716 pieces times, and medium bus, an

19、d medium above truck, and Of hazardous chemicals, vehicles and school buses and other key vehicle inspection record of 420. (C) based on their own, and strict adherence to defense, more cheating, false false fugitive suspects, robbery suspect vehicles and the Internet crackdown. DMV full play to the

20、 first line of Defense position control, investigating cheating, fake identification and robbery suspect vehicles through operational work, and carefully examine the documents and legal proof, check traffic violations, traffic accidents, the fugitive suspect suspected vehicles and theft than to work

21、, further tight car, driving management business formalities review procedures. . Truck driver information management platform. Motor vehicles and traffic police departments, State transport authority to further clarify the Division of labour, implementation responsibility, strengthen our collaborat

22、ion and management together, reinforcing the management of drivers on which strongly synthetic warfare and information warfare. 3 strictly implemented. From May 1 up, a is implemented complex road and bad weather driving exam, currently DMV is urged contractors party in treasures driving school incr

23、eased simulation Highway, and continuous urgent detours, and snow days, and wet sliding road, and burst situation disposal, subjects II field to driving exam project, is expected中国石油大学（华东）硕士学位论文开题报告及文献总结第一部分 开题报告1. 课题的研究目的及意义当研究一个油藏的生产时，有很多情况必须考虑所有三相油、气、水的流动。水驱、蒸汽驱、地下燃烧、溶解气驱和气顶驱经常包含所有三相的同时流动。利用气驱和轻烃

24、驱提高采收率技术的应用经常伴随着三相流动。相对渗透率曲线是油田开发设计、油藏计算中的一项重要资料,它反映了油气水三相在多孔介质中的流动规律。油气水相对渗透率数据在油藏工程计算中的采用精细数值模型拟合,预测及优化油藏动态时,油气水相对渗透率数据更是必不可少的基础数据。相渗曲线不仅反映了油气水流动规律,而且还包含了岩石润湿性、理论采收率、扫油面积等多种信息。因此,相对渗透率曲线对于充分了解地下流体的渗流规律、制定合理的开发方案以及开采过程中的调整措施等有着重要的意义。在油气藏不同的环境中，以及非水相的运移和非饱和区的排液中都存在油、水、气三相的流动。为了了解流体的流动，需要评价三相相对渗透率。然而

25、，通常要取得两相（油/水，气/油，气/水）的相对渗透率是非常耗时的，而且仅有两种主要的驱替途径：一相的饱和度要么增加要么减少。相比之下，三相相对渗透率的测量面临很大的难度。除了要测量饱和度，压降，三相流动的流量，还有无限的不同的驱替路径。这是因为任何三相驱替都包含了两个独立饱和度的变化。因此，测量油藏中所有可能发生的三相驱替的相对渗透率是不切实际的比如说溶解气驱、气驱和不同初始含油气饱和度下的水驱。三相相对渗透率的关系可以界定多孔介质中流体流动的水动力学。这些关系对模仿多孔介质中的多相流动是有必要的，例如化学驱、蒸汽驱、加强天然气驱的系统。尽管，自从1941年之后被Leverett和Lewis

26、报道在文献中的可利用的相对渗透率测量的数量是有限的，但是在文献中有几个三相相对渗透率测量的设置对特殊的多孔介质是有限制的。因为缺少可靠的实验数据和三相相对渗透率测量的复杂性，所以对于评价各种相的等渗透率线的最常见的工程实践是使用理论模型。这些模型通常使用这些信息，例如两相相对渗透率、毛细管压力和饱和历史去预测三相相对渗透率的等渗透率线。因此，积极开展三相相对渗透率经验模型的研究，并且针对三相相对渗透率的等渗透率线的形成，提供选择预测模型的准则。通过比较实验值和预测值，选出更好更广泛的预测模型。对解决油气藏开发中三相流的各种问题，优化开发方式合理的开发油气藏、提高油田采收率都具有重要的指导意义。

27、2. 国内外研究现状2.1 油气水三相相对渗透率的实验研究早在1941年Leverett和Lewis就公布了三相相对渗透率的实验测量。Leverett和Lewis进行了紧密的人造砂岩中稳态三相相对渗透率的测量。在这些实验里，盐水（氯化钠），氮气，煤油（粘度1.67mpa.s）和煤油机油（粘度18.2mpa.s）用来测定三相相对渗透率，并且测定粘度对等渗透率线的影响。这项研究显示了测定的水相相对渗透率只与含水饱和度有关。在同样的含气饱和度下，三相系统中的气相等渗透率略小于两相中的气相渗透率，但是仍然是它自身饱和度的函数。然而，在油相等渗透率图里，能观察到更复杂的行为。在同样的含油饱和度下，油相等

28、渗透率好像在一些区域里高于两相的相对渗透率，在另外的区域里低于两相的相对渗透率。观察到的所有组分的等渗透率的这些趋势都与油相粘度无关。Corey等人（1956）在贝雷砂岩中使用赫斯勒的毛细管压力方法公布了三相相对渗透率测量的结果。在这些实验里，基于油相等渗透率线的曲率他们观测到油相等渗透率取决于所有存在相的饱和度。气相等渗透率线是直线，暗示了这些等渗透率线只是含气饱和度的函数。因为该实验中使用的测量技术的限制性，所以不能测量水的等渗透率。实际上，产生的这些等渗透率线是基于在水湿系统里油气两相流动时水相相对渗透率等于油相相对渗透率的假设。在这个研究里水的等渗透率线是直线并且平行于水的等饱和度线。

29、Sarem（1966）尝试使用与稳态方法相比耗时少、灵巧的非稳态技术修正相对渗透率的测量技术。他也将Buckley和Leverett（1942）建立的理论从两相流动扩展到三相流动，并且取得饱和度方程。与Welge的方法兼容的演变的新方法用来预测两相流动系统里驱替相的饱和度。然后，他研究了饱和历史对每相等渗透率线的影响。他观察到初始饱和度的条件影响油和水的等渗透率线，但是对气相的相对渗透率只有轻微的影响。此外，他还说明了初始饱和度对水与油的相对渗透率的比值的影响，这与公布的用稳态动力学方法（Caudle等人，1951）或者Welge公式测量的两相流动有同样的趋势。后来，Donaldson和Dea

30、n（1966）使用同样的技术测量贝雷砂岩中的三相相对渗透率。在这些测量中油相等渗透率线凹向于100%含油饱和度的顶点。在此基础上，他们得出油相等渗透率线取决于多孔介质中所有相的饱和度。公布的水和气的等渗透率线不是直线，表明一些相的相对渗透率也受介质中其它相的饱和度分布的影响。Saraf和Fatt（1967）针对三相流动系统里饱和度的测量使用NMR提出了一项新技术。他们发现湿相的相对渗透率只取决于它自身的饱和度，与其它相无关。发现油的等渗透率取决于水和油的饱和度。然而，在气相相对渗透率里没有具体趋势。在一般趋势的基础上，他们得出气体的相对渗透率只取决于总液体的饱和度。Van Spronsen（1

31、982）在贝雷砂岩中使用离心法测量三相系统里油、乙二醇溶液和空气的相对渗透率。这些测量值表明水和油的相对渗透率略凹向于他们各自的顶点。在他的论文里，没有气相相对渗透率的数据，只提供了两相相对渗透率的数据。之后，Saraf等人（1982）使用稳态和非稳态方法测量贝雷砂岩中异构烷烃溶剂,蒸馏水和氮气的三相相对渗透率。他们研究了几种不同的饱和方向。他们得出油相等渗透率线与其它两相饱和度无关，或者存在微弱的相关性。水和气的等渗透率线是直线且平行于等饱和度线。Grader和OMeara在3英尺长的玻璃珠子多孔介质中（粒度140200）使用稳态和非稳态技术进行了一系列的测试。他们使用扩展的三相相对渗透率的

32、Welge/JBN理论分析非稳态驱替的数据，他们采用物质平衡技术监测饱和度。为了降低粘性指进和末端效应的影响，他们使用三种液相（水，苯甲醇和癸烷）和不同的饱和历史。在这项研究里水的等渗透率线凹向于100%含水饱和度；苯甲醇的等渗透率线凸向于100%苯甲醇饱和度。癸烷的等渗透率线凸向于100%癸烷饱和度。在这些测试里稳态技术的结果与非稳态的测量值达成了很好的一致。很多人对IFT（界面张力）对油相和驱替流体的相对渗透率的影响有很大的兴趣。在实验中显示出残余油和相对渗透率受界面张力变化的强烈影响。Bardon和Longeron(1980)，Asar和Handy(1988)，Tehrani等人(199

33、7)公布了相对渗透率函数的临界界面张力值，低于这个值两相相对渗透率非常快的偏移。Bardon和Longeron(1980)发现油相相对渗透率随着界面张力从大约12.5mN/m降低到0.04mN/m线性增加，对于界面张力低于0.04mN/m时，油相相对渗透率曲线随着界面张力的进一步降低会非常快的偏移。之后，Asar和Handy(1988)表明凝析气藏里油相相对渗透率曲线随着界面张力降低到低于0.18mN/m接近于临界值时开始偏移。Cinar和Orr(2005)提供了关于三相中两两界面张力的变化对相对渗透率的影响的实验结果。他们使用三相模拟液系统在两相之间某一相的行为显示出低界面张力，这种情形类似

34、于在水存在时注气过程产生的多接触混溶。从三相模拟系统中取得的界面张力变化类似于油气水系统中的界面张力变化。他们做了4个实验，在实验里注入模拟气驱替油和水，湿相相对渗透率不受界面张力变化的影响，然而油相和气相的相对渗透率明显的受影响。他们发现相对于界面张力降低近100倍时，油相和气相的相对渗透率增加近10倍。Cinar等人（2007）做了润湿性对三相相对渗透率影响的进一步研究。在这项研究里，在油湿系统里的油相相对渗透率的形状类似于在水湿系统里水相相对渗透率的形状。不过，气相相对渗透率的形状在油湿系统里和水湿系统里是类似的，但是对于不同的润湿条件有不同的值。另一个主题是温度对相对渗透率曲线的影响，

35、在过去的40年里已经受到重视。已经报道的大量的实验研究中的大部分是集中在两相相对渗透率和残余油饱和度的研究。虽然大量的研究报道了有显著的影响，但是对产生的这些影响的一般性或者对产生这些影响的可能的机理没有达成共识。还有一些关于温度对两相和三相相对渗透率影响的研究。在文献中，温度对相对渗透率和端点饱和度的影响有一些差异。然而，Ramey等人(1985)和Akin等人(1999)提供的实验研究表明相对渗透率与温度无关。Akin等人(1999)把温度对相对渗透率测量的影响的差异归因于一下参数：饱和度测量的误差，忽略毛细管压力和末端效应产生的误差，不同的油和盐水的润湿性变化产生的误差，涉及实验过程和计

36、算所制定的假设，应用在目前的多相流条件下的不恰当的数学模型。Maini等人（1990）使用稳态和非稳态测量技术和Ottawa砂岩在高温下测量三相相对渗透率。他们发现水相和气相的相对渗透率只是它们自己饱和度的函数；不过，油相等渗透率线是多孔介质中所有相的函数。油相等渗透率线的滞后效应不是很显著，水相等渗透率线没有滞后效应。但是气相的滞后效应是很明显的。实验结果也显示了稳态和非稳态技术之间有很大的差异。Oak等人（1990a）在水湿贝雷砂岩岩心中做了大量的两相和三相相对渗透率的测量来研究饱和历史对相对渗透率曲线的影响。在这些测试里使用稳态测量技术，并且使用X射线吸收法测量饱和度。在两个不同的饱和历

37、史之间进行比较，发现相对渗透率与饱和度有不同的关系。他们得出湿相（例如水）的相对渗透率与饱和历史无关，它只取决于水相的饱和度。然而，他们发现中间湿相和非湿相的相对渗透率取决于不同饱和路径下的饱和历史。Oak（1990b）提供了收集的8个不同饱和历史的两相和三相测量值的大约1800个数据。在这些大量的数据的基础上，他得出水相和气相的相对渗透率主要取决于他们自己的饱和度，因此，对于这些相两相相对渗透率数据可以被用来生成三相相对渗透率曲线。然而，对于油相，他得出预测油相相对渗透率很复杂，并且它与所有相的饱和度和饱和历史有关。他指出初始流动所必需的临界含油饱和度对于两相数据和三相数据并不总是都一样。O

38、ak（1991）在中间润湿贝雷砂岩中做了进一步的试验。与之前水湿岩心的研究对比，他发现气驱不能帮助降低含油饱和度低于水驱的残余油饱和度。文献中大部分可利用的三相数据来自低压下气油之间非混相的系统。为了讨论压力的影响，和油藏条件下界面张力的变化，Dria等人（1993）在二氧化碳驱的条件下使用稳态技术测量三相相对渗透率。这些实验是在70和9.65MPa下水湿贝克山白云石岩心中进行的。在这项研究里，可以观察到每相的相对渗透率只取决于它们各自的饱和度。比较二氧化碳与油相（癸烷）的相对渗透率，显示出在同样的流动饱和度下，它们几乎是一样的，表明气体的润湿性接近于油相的润湿性。这个研究的结果也说明在相似的

39、润湿性条件下在不同的岩心中三相流动条件下测量的二氧化碳的相对渗透率远远低于氮气的相对渗透率。在此基础上，他们得出相之间相行为对相的等渗透率线形状的影响占影响的主导地位，因此在测量相对渗透率时需要考虑这个影响。Skauge和Larsen（1994）做了关于砂岩的非稳态WAG（水气交替驱替）的实验，并把它们与气驱与水驱实验相比较。他们使用三块不同润湿性的岩心：水湿、油湿和中间润湿。为了改变岩心的润湿性，他们用二甲基二氯硅烷己烷溶液处理岩心。对于水湿岩心，水的相对渗透率只是它自身的饱和度的函数，并且几乎没有滞后现象。当绘制在三元图中时，油的等渗透率线是凹的，没有得出油相相对渗透率滞后的结论。因为所有

40、的驱替是趋向于降低含油饱和度。气相相对渗透率受饱和路径的强烈影响，并且趋向取决于其它相的饱和度。在油湿岩心里，水的相对渗透率表现出滞后，在最初的几次驱替里，油相相对渗透率主要是它自身饱和度的函数。然而，由于保持润湿性的问题，很难得出更多确定的结论。没有观察到岩心润湿性与圈闭的气体饱和度的相关性，不过，初始含气饱和度的增加导致了圈闭的气体饱和度的增加。与两相实验比较，三相流动实验导致了更低的残余油饱和度。在WAG驱替时，石油生产的模拟基于Stone的模型合理的拟合实验结果。Eleri等人（1995）在贝雷砂岩岩心和Clashach砂岩岩心中使用X射线计算机断层扫描，一个非破坏成像技术测定流体的分

41、布。其目的是研究滞后效应和初始含水饱和度对相对渗透率的影响。他们观察到稳态和非稳态的水相相对渗透率的测量值的滞后现象，不过，在非稳态测试中，滞后现象更明显。经过一系列的稳态测试之后，注意到岩心油湿性已经变得减弱了，归因于在精制油流动时原油极性化合物的剥离。初始含水饱和度没有影响水相相对渗透率的端点值。作者不能得出三相相对渗透率滞后现象的结论。Baker（1995）提供了收集的大量的油湿，水湿和中间润湿砂岩的三相相对渗透率的数据；后两者也包含了Oak（1990和1991）的数据。油湿岩心是天然油湿的，绝对渗透率在126md和208md之间。X射线吸收法用来测量盐水和十二烷的饱和度；气体饱和度作为

42、补集来计算。Baker的研究主要进一步确定之前研究者的意见关于油相相对渗透率与其它相饱和度的相关性。润湿相的三相相对渗透率被认为是它们自身饱和度的函数，可以忽略它们的滞后现象。非湿相的相对渗透率取决于该相的饱和度和饱和历史。中间湿相的相对渗透率油在水湿的介质里和水在油湿的介质里取决于不止一个饱和度，并且滞后现象更加明显。在水湿实验里，油的等渗透率线的形状是凹的，油的等渗透率线的曲率随着油湿性的增加而降低。他也观察到对于水湿岩心Stone模型比饱和度加权插值更合适，反之对于中间润湿和油湿岩心也是一样的。Kalaydjian等人（1997）研究了气存在时油在水面上扩展的影响。油扩展系数（S）是水/

43、气，水/油和油/气的界面张力的函数： （1）这里是流体两两之间的界面张力。如果这个系数是正值，那么油会在水表面平铺开，这有助于油相的连续性和能够导致更低的残余油饱和度。在这个研究里，两种不同的油用来引进正扩展系数（Isopar M）和负扩展系数（Soltrol 170）。我们发现对于油注入时，油相相对渗透率在正扩展系数的情况下低于在负扩展系数情况下的高油相相对渗透率。他们得出在负扩展系数的条件下，油相扩展在水膜上与气体相比表现为湿相。在气体注入的情况下，我们发现在正扩展系数下气体的相对渗透率高于负扩展系数下的相对渗透率。在排驱过程期间，也就是在含气饱和度增加期间；发现在负扩展系数下的油相相对渗

44、透率低于正扩展系数下的油相相对渗透率，这归因于液压连续性的缺失。2.2 油气水三相相对渗透率的理论研究相对渗透率的影响因素有流体的饱和度、岩石的润湿性、滞后效应、孔隙度、渗透率以及温度、粘度和初始润湿相饱和度等的影响。流体在孔隙介质中的微观分布受岩石优先润湿程度的影响很大。在强水湿的介质中，水相饱和度不高时，大部分水处在死孔隙里、小毛细管里和颗粒表面上；在强油湿的介质中，水相饱和度不高时，水处在大孔隙的中心，而油附在颗粒的表面并占据较小的毛细管。因此，在强水湿条件下，束缚水饱和度下的非润湿相的有效渗透率近似等于岩石的绝对渗透率；而在强油湿条件下，束缚水饱和度下的油相有效渗透率被大孔隙中的水滴大

45、大降低了。随着岩石对水的优先润湿程度的降低，一定饱和度下的油相相对渗透率下降，而水相相对渗透率增高。滞后效应是指孔隙介质对一种流体在一定饱和度下的相对渗透率依赖于该饱和度是从高值达到的还是从低值达到的。滞后现象与岩石的孔隙大小分布和胶结性有关。有两种不同类型的三相相对渗透率数据：排驱型；吸渗型。排驱指饱和度变化的方向是润湿相饱和度减少；吸渗则指润湿相饱和度增加。两相系统的研究表明，滞后在非润湿相相对渗透率中表现更为突出，而润湿相相对渗透率的滞后是很小的，有时很难同正常的实验误差区分开来。流体的饱和度是相对渗透率的主要影响因素。Leverett和lewis(1941)在实验(排驱型)基础上，岩石

46、的润湿性水油气时，得出三相流动时相对渗透率的结论：水相的相对渗透率仅仅由水的饱和度所决定，不受孔隙是否有气、油或者两者共同存在的影响；气相的相对渗透率也仅仅是气相饱和度的函数；油相的相对渗透率不仅与油相饱和度有关，而且受水和气相饱和度的影响。在以后的研究中，也有学者得出不同的研究结果。Van Spronsen等研究结果表明水相和(或)气相的相对渗透率也取决于其它相饱和度；而DiCarlo等研究结果表明水、气、油相的相对渗透率仅取决于各自相的饱和度，不受其它各相的影响。虽然有以上的不同研究结果，但是Leverett和lewsi,Corey(1956)和Oak等多数研究表明水相和气相的相对渗透率仅

47、仅依赖于他们各自的饱和度，而且在三相流中其相对渗透率等同于在两相流中的相对渗透率。影响相对渗透率的其它因素如孔隙度、渗透率、温度、粘度等分别以一小参数的形式在非饱和达西定律中予以表示。另外，在实验过程中，末端效应使得实测数据和真实数据产生较大误差。实验室的末端效应是指岩心出口端由于毛细管压力效应而引起的饱和度梯度，末端效应主要是对测量饱和度精度产生影响。由于饱和度梯度的存在，在岩心末端各相饱和度不等于岩心中心处相应相饱和度，从而应用测量数据时产生误差。最常用的解决方法有增大流速来降低末端效应；以及在试验岩心两端安装两段与岩样类似的岩心以消除末端效应，这样同时可以使多相流体在进入试验样品之前可以

48、充分混和。总之，影响相对渗透率的影响因素是复杂的，还需要更多的试验来检验各因素之间的相互影响。2.3 油气水三相相对渗透率的经验模型（1）Corey（1956）提出了第一个关于三相系统中油相相对渗透率的预测的经验公式： （2）（2）Stone（1970）提出一个模型，它是基于渠道流理论把多孔介质看作一个流通渠道的组合，并且假设在任何一个流通渠道里仅有一种流动流体。他提出了油相相对渗透率的关系式： （3）（3）后来，Stone（1973）提出另一个模型（Stone模型），它是利用油/气和油/水系统中的4个两相相对渗透率的关系式来预测三相油相相对渗透率： （4）（4）Hirasaki（Dietri

49、ch和Bondor，1976）由于第三相的存在，定义油相相对渗透率的缩减量为： （5）这里是在束缚水饱和度下测量的两相油相相对渗透率。第一和第二项说明了由于水气的存在而被封锁的油，第三项是在水气封锁机理之间的一个交互调整。油相相对渗透率的结果表达式变成： （6）（5）Aziz和Settari（1979）修改了Stone模型来克服原始模型的限制仅当端点相对渗透率等于1时，才可以简化为两相数据。修正的Stone模型： （7）修正的Stone模型： （8）（6）Aleman和Slattery（1988）提出了下面的模型评价油相相对渗透率： （9）（7）Baker（1988）在油水和油气数据之间使用饱

50、和度加权插值获得三相油相的相对渗透率： （10）（8）Pope（Delshad和Pope，1989）在两相相对渗透率表示不明确的时候提出一个三相模型： （11）（9）Kokal和Maini（1989）讨论了由Aziz和Settari（1979）修正的Stone模型的两个限制：1）两相油气的相对渗透率并不总是在束缚水饱和度下测量。2）和的测量值经常不相等。根据这些，他们修正Stone模型： （12）（10）Hustad和Hansen（1995）提出了一个包含三个两相实验中的6个残余值的模型。他们使用下面的插值绘制油藏等渗透率图： （13）（11）Goodyear和Townsley（Balbins

51、ki等，1997）提出了下面的关系式： （14）任意选择函数，但是必须满足和的条件。同样也满足这些条件。（12）Moulu等人（1997）扩展Vizika（1993）的研究提出一个理论模型把岩石孔隙结构看作分形孔隙的集合。模型适应于强水湿介质并且油扩展系数大于0。多孔介质被看作平行毛细管束的分形截面。需要一个迭代程序构造通过截面一个圆圈周长的一半被分成个部分，然后每个部分可以被另一个小圆圈周长的一半代替。提出了下面的三相油相的相对渗透率： （15）作者扩展模型到油湿和中间润湿的条件下（Moulu等人，1999）利用润湿指数WI（水湿介质等于1，油湿介质等于-1）：（16）（13）Blunt（1

52、999）提出了一个三相油相相对渗透率的模型，它是基于饱和度加权插值，使用流动饱和度作为两相渗透率函数的参数。该模型说明了油圈闭和薄膜驱替效应。最后，三相油相相对渗透率： （17）是考虑组分一致性时的界面张力和流体密度的函数，也就是由于压力和组分的变化而引起的流体性质的变化。3. 课题的主要研究内容及拟解决的关键性问题3.1 研究内容1.制定油气水三相相对渗透率测量的实验方案。国内外主要包含了：赫斯勒毛细管压力法，非稳态法，CT扫描技术测量饱和度的稳态法，X射线吸收技术测量饱和度的稳态法，分别采用电阻率和物质平衡法测量水相和油气相饱和度的稳态法。结合各种测量技术的优点，编制一套现实可行的测量三相

53、相对渗透率的实验方案。2实验室内研究油水两相，气水两相渗流的相对渗透率曲线。3开展气驱油非混相驱替实验，研究油气两相的相对渗透率曲线。4实验室内研究油气水三相渗流的相对渗透率曲线，通过实验研究影响油藏三相相对渗透率的因素，包括：渗透率的影响；渗流速度的影响；温度的影响；油水界面张力对相对渗透率的影响；以及岩石润湿性对三相相对渗透率的影响。5包含三相流动的大部分油藏工程计算程序是基于经验模型的预测值，这些模型试图从更容易取得的两相油水，油气和气水的相对渗透率的测量值去评价三相相对渗透率。因此我们要针对不同的实验数据，比较不同的经验模型，选择更能较好预测三相相对渗透率的经验模型，运用到油藏的数值模

54、拟中。3.2 拟解决的关键性问题（1）气驱油非混相驱替的微观机理进行描述，分析比较气驱和水驱两种开发模式各自的规律和特点，作出适应性分析。（2）稳态驱替室内研究油气水三相的渗流特征，研究渗透率、温度、润湿性、界面张力、饱和历史对相对渗透率的影响。（3）在石油和天然气工业方面提出主要的三相相对渗透率的经验模型。（4）针对不同的实验数据集合，进行比较三相相对渗透率的经验模型，探索出预测性更好的经验模型。4. 课题的研究方法及技术路线（1）对国内外有关油气水三相的渗流机理、油气水三相相对渗透率的测量、相对渗透率曲线的特征、影响因素、经验模型的文献进行调研和阅读。（2）采用稳态法实验研究油水两相、油气

55、两相、气水两相的相对渗透率曲线。稳态法测定油水相对渗透率的理论依据是达西渗流理论，在总流量不变的条件下，将油和水按一定流量比例同时恒速注入岩样,待压差稳定后测定相对渗透率和饱和度,重复测试若干组饱和度和油水相对渗透率获得相对渗透率的方法。用称重法或物质平衡法计算岩样的含水饱和度。气液两相的测定方法类似于油水两相。（3）总结不同驱替模式下的水驱与气驱的实验结果，比较不同实验条件下水驱与气驱的效果。（4）拟采用稳态法驱替实验求取三相渗流的相对渗透率，观察稳态法下求得的相对渗透率曲线特征。并在实验过程中，通过改变实验温度观察温度对相对渗透率的影响；通过改变驱替速度观察驱替速度对相对渗透率曲线的影响；

56、通过改变润湿性观察润湿性对相对渗透率曲线的影响；通过加入表面活性剂改变三相界面张力观察毛管力对三相渗流相对渗透率的影响。（5）开展不同渗透率岩心在不同驱替条件下的三相实验研究，总结不同驱替模式下的实验结果，对不同渗透率和不同实验条件下的效果进行分析比较，对现场方案的优选比较做出理论上的指导。（6）将两相实验数据代入经验模型预测三相相对渗透率数值，针对不同条件下的实验数据集合，应用不同的经验模型比较实验值和预测值，探索出预测性更好的经验模型，指导油藏数值模拟计算。技术路线图：开展三相实验各自的适应性分析三相相对渗透率曲线的特征以及影响因素的研究比较实验值与预测值探索出预测性更好的模型研究非混相气

57、驱油两相渗流的微观机理油水两相气水两相相对渗透率曲线的特征国内外有关三相渗流文献的调研和阅读比较不同实验条件下三相的效果稳态法研究相对渗透率曲线特征及影响因素比较不同实验条件下水驱与气驱的效果采用稳态法驱替实验研究相对渗透率曲线特征5. 课题的创新性（1）油气水三相的室内研究，及考虑多因素情况下三相相对渗透率的特征描述。（2）根据不同因素对三相相对渗透率的影响，评价油气水三相的经验模型。（3）针对不同实验条件下的数据集合，比较实验值与预测值，探索出预测性更好的模型，运用到油藏数值模拟中。6. 研究进度安排开始时间结束时间研究进展2009.92009.11查阅资料，完成文献总结和开题报告。2009.112010.3实验室内采用稳态法研究油水两相，油气两相，气水两相的相对渗透率曲线。2010.