石油工程提高采收率第七章+石油采收率的基本概念及影响因素

1、第七章 石油采收率的基本概念及影响因素第一节第一节 提高石油采收率的基本提高石油采收率的基本概念和认识概念和认识一、水驱油效率的概念一、水驱油效率的概念在目前以及今后相当长的一个时期中，注水仍将是开发油田在目前以及今后相当长的一个时期中，注水仍将是开发油田的主要方法。因此，了驱油的机理，掌握注水开发油田的动的主要方法。因此，了驱油的机理，掌握注水开发油田的动态预测方法，对于油藏工程师是很必要的。态预测方法，对于油藏工程师是很必要的。1 1采出程度和采收率采出程度和采收率注水驱油存在两个采收率概念，一个是无水采收率，另一个是经济极限采收率。无水采收率是指油水前缘突破时总采油油水前缘突破时总采油量

2、与地质储量之比量与地质储量之比。经济极限采收率是指注水达到经济极限水达到经济极限（含水率（含水率95%98%）时总采油量与地质储量之比）时总采油量与地质储量之比。油田在某一阶段的“采收率”（目前采收率）称为采出程度，它是指油田在某一阶段的累积采油量与地质储量之比。2 2波及效率和洗油效率波及效率和洗油效率衡量地层中残留原油多少的指标是剩余油饱和度和残余油饱和度。剩余油是指由于注入流体波及效率低，注入流体尚由于注入流体波及效率低，注入流体尚未波及到的区域内的原油，其特点是宏观上呈连续分布未波及到的区域内的原油，其特点是宏观上呈连续分布。习惯上将一次采油后的剩余油称为一次剩余油，将二次采油后的剩余

3、油称为二次剩余油。残余油残余油是指在注入流体已经波及到的区域在注入流体已经波及到的区域（或孔（或孔道）内残留的、未被流体驱走的原油，其特点是宏观上不连续道）内残留的、未被流体驱走的原油，其特点是宏观上不连续分布分布。剩余油和残余油的多少直接反映出采收率的高低。（1 1）注水波及效率）注水波及效率 衡量注水波及效率的指标是扫油面积系数和注水波及体积系数。扫油面积系数是衡量单油层平面注水波及状况的指标，是衡量单油层平面注水波及状况的指标，它是指单层（井组、开发区或油田）水淹面积（注水波及到的它是指单层（井组、开发区或油田）水淹面积（注水波及到的地层面积）与该层控制面积之比地层面积）与该层控制面积之

4、比： 单层水淹面积 扫油面积系数 （7-1） 单层控制面积注水波及体积系数是衡量油层注水波及效率的指标，又称是衡量油层注水波及效率的指标，又称扫油体积系数，是指被驱替流体驱扫过的油藏体积与原始油藏扫油体积系数，是指被驱替流体驱扫过的油藏体积与原始油藏体积之比体积之比（图1-1）：AHHAEssv （7-2）式中式中 E Ev v注水波及体积系数；注水波及体积系数；A、As分别为油层面积和流体波及面积；H、Hs分别为油层厚度和流体波及厚度。在油藏工程中常常通过累积注水量与累积产水量计算注水波及体积系数，它是指注入水波及到的油层容积与整个油层容它是指注入水波及到的油层容积与整个油层容积之比，在数值

5、上等于存水量（累积注水量与累积产水量之差）积之比，在数值上等于存水量（累积注水量与累积产水量之差）的地下体积与油层孔隙体积之比的地下体积与油层孔隙体积之比： 累积注水量累积注水量- -累积产水量累积产水量 注水波及体积系数注水波及体积系数 油层孔隙体积油层孔隙体积 扫油面积系数和注水波及体积系数越大，采收率越高。因此，提高注水油田原油采收率的重要途径就是设法扩大扫油面积系数和注水波及体积系数。 （7-3）（2）洗油效率）洗油效率 由于地层岩石表面存在润湿性的差异，岩石孔隙又普遍存在毛细管阻力效应，在孔隙结构复杂的多孔介质中注水驱油，形成无数条微观的流动通道，各条通道内的油水界面以不同的速度向前

6、推进。经过一定时间后，只有某些孔隙中形成了水的经过一定时间后，只有某些孔隙中形成了水的连续通道，相当多的孔隙内仍然存在小油区。继续注水，有些连续通道，相当多的孔隙内仍然存在小油区。继续注水，有些油可被水驱动，小的油区又逐渐被水分割成更小的油区。长期油可被水驱动，小的油区又逐渐被水分割成更小的油区。长期注水后，最终形成不再流动的小油滴，这些油滴构成了二次残注水后，最终形成不再流动的小油滴，这些油滴构成了二次残余油。可见宏观水波及到的油区内仍然存在水未能洗涤的油。余油。可见宏观水波及到的油区内仍然存在水未能洗涤的油。因而除了波及效率之外，又有一个洗油效率的概念。通常用微因而除了波及效率之外，又有一

7、个洗油效率的概念。通常用微观驱油效率来描述水的观驱油效率来描述水的洗油效率Ed，它定义为宏观水波及区域它定义为宏观水波及区域内，原始含油饱和度与平均残余油饱和度之差与原始含油饱和内，原始含油饱和度与平均残余油饱和度之差与原始含油饱和度的比值度的比值：oioroioisorssssdSSShSAShASoihAE (7-4) (7-4)3 3水驱油效率水驱油效率注水石油采收率注水石油采收率E Er r是已从油藏采出的原油储量是已从油藏采出的原油储量N Nr r与油藏原始与油藏原始地质储量地质储量N N的比值：的比值： （ 7 - 5）式中， ，代入式7- 5得： oioroissrSAhNSSh

8、AN, ）（NNErroiooisrSSSAhhsAEr式式6-66-6等号右侧第一项正是由式等号右侧第一项正是由式6-26-2表示的注水波及体积系数表示的注水波及体积系数概念，又称宏观驱油效率；等号右侧第二项正是由式概念，又称宏观驱油效率；等号右侧第二项正是由式6-46-4表示表示的洗油效率概念，又称微观驱油效率。因此，式的洗油效率概念，又称微观驱油效率。因此，式6-66-6表明，注表明，注水驱油效率等于注水波及体积系数和洗油效率的乘积。本书随水驱油效率等于注水波及体积系数和洗油效率的乘积。本书随后将要讲述的各种驱油方法，正是通过提高注水波及体积系数后将要讲述的各种驱油方法，正是通过提高注水

9、波及体积系数和洗油效率，达到提高石油采收率目的的。和洗油效率，达到提高石油采收率目的的。 （ 7- 6）二、驱油效率的确定方法二、驱油效率的确定方法1 1微观驱油效率确定方法微观驱油效率确定方法为计算微观驱油效率，原始含油饱和度Soi用束缚水饱和度Swt表示： wtwtwwtwtorwtorwtdSSSSSSSSSE11-11-1lim）（）（式中的式中的S Sw wlimlim表示经济极限时油层平均含水饱和度。因此由式表示经济极限时油层平均含水饱和度。因此由式7-77-7所计算的驱油效率实际上是指水驱达到经济极限时的洗油所计算的驱油效率实际上是指水驱达到经济极限时的洗油效率。式效率。式7-7

10、7-7中的中的S Swtwt和和S Sw wlimlim可以用实验方法求出：可以用实验方法求出：首先通过岩心试验测定油水相对渗透率数据，求出束缚水饱和度Swt。再由相对渗透率曲线求出任意饱和度下油水相对渗透率比值ko/kw，将其与油水粘度值o、w代入分流方程：owwowkkf117-77-8 计算出任意饱和度Sw下水的分流率（水在液流中的分量）fw，给出fw与Sw的关系曲线（图7-2）。再用分流曲线和Welge方程确定Swlim。Welge方程如下： 和 式中 Ni累计注入量（PV）；Sw、Sw2油层平均含水饱和度、生产井底油层含水饱和度；fO2生产井油的分流率（与水分流率fw2的关系为fO2

11、1fw2） 2i2wNS-owfS221wwidSdfN7-97-10将式将式7-97-9和和7-107-10应用于经济极限（应用于经济极限（lim）时，有以下方程：）时，有以下方程： SwlimSw2limNilimfO2lim 和 将式7-12代入式7-11，得： 在图7-2中，当确定了生产井底油层经济极限分流率fw2lim后，过fw2lim点向曲线引一平行于横轴的直线与曲线相交，交点所对应的饱和度即为生产井底油层饱和度Sw2lim。然后以交点（Sw2lim，fw2lim）为切点作出曲线的切线，并延长切线与fw1.0的直线相交，交点所对应的含水饱和度即为油层平均含水饱和度Swlim。lim

12、w2w2lim)dSdf(1iNlim2222lim)(1owwliwwfdSdfSS7-127-137-11lim2limlim2lim2limlim2lim22-1-wwwwwowwSSfSSfddf）（7-14根据图7-2，切线与曲线切点的导数可表示为：由图7-2可以看出：fw1fw2lim，SwSwlimSw2lim，于是可以将式7-15改写为： lim2limlim2lim22-1wwwwwSSfddf）（SfddfWwwlim22）（式式7-167-16便是式便是式7-147-14，它表明，当过点（，它表明，当过点（S Sw2w2limlim，f fw2w2limlim）向曲线引）

13、向曲线引切线，与切线，与f fw w1.01.0的直线相交，交点对应的饱和度就是的直线相交，交点对应的饱和度就是S Sw wlimlim。最。最后将求得的后将求得的S Sw wlimlim和和S Swtwt代入式代入式7-7即可计算出经济极限采收率。即可计算出经济极限采收率。7-157-16图图7-2 用分流曲线确定用分流曲线确定S Sw wlimlim2 2宏观驱油效率确定方法宏观驱油效率确定方法 油水前缘的概念。油田注水驱油时，注入水进入地层孔油水前缘的概念。油田注水驱油时，注入水进入地层孔隙，取代孔隙中油的位置，将油依次向前推进，孔隙中必隙，取代孔隙中油的位置，将油依次向前推进，孔隙中必

14、然出现第一批油水弯液面，这无数多的弯液面形成油水界然出现第一批油水弯液面，这无数多的弯液面形成油水界面。界面前方是原始含油饱和度区，称为面。界面前方是原始含油饱和度区，称为原始油带。界面后。界面后方是水波及区，称为油水两相流动区。分隔原始油带与油方是水波及区，称为油水两相流动区。分隔原始油带与油水两相区的界面称为水两相区的界面称为油水前缘。注水过程中，若忽略油层岩。注水过程中，若忽略油层岩石及流体的膨胀，按照物质平衡原理，生产井产出纯油的石及流体的膨胀，按照物质平衡原理，生产井产出纯油的体积应等于注入井注入水的体积。当前缘到达生产井底时，体积应等于注入井注入水的体积。当前缘到达生产井底时，称为

15、称为前缘突破，生产井从此结束无水采油期，开始油水同产，生产井从此结束无水采油期，开始油水同产期。油水前缘的形状和它的推进速度严重影响石油采收率。期。油水前缘的形状和它的推进速度严重影响石油采收率。理论上将前缘推进方式分为活塞式推进和非活塞式推进。理论上将前缘推进方式分为活塞式推进和非活塞式推进。 活塞式前缘推进。活塞式前缘推进。活塞式前缘推进是是指排驱介质一次性地指排驱介质一次性地排驱它接触到的油，在前缘后方不存在可流动的油排驱它接触到的油，在前缘后方不存在可流动的油。如果是。如果是完全排驱，前缘后方的残余油饱和度为零；如果是不完全排完全排驱，前缘后方的残余油饱和度为零；如果是不完全排驱，前缘

16、后方存在不可流动的油，残余油饱和度大于零。活驱，前缘后方存在不可流动的油，残余油饱和度大于零。活塞式推进是一种理想的排驱。常规水驱油不是活塞式排驱，塞式推进是一种理想的排驱。常规水驱油不是活塞式排驱，但是在裂缝但是在裂缝中的注水驱油，驱油剂粘度与原油粘度接近时的中的注水驱油，驱油剂粘度与原油粘度接近时的排驱，驱油剂与油的界面张力处于超低值状态下的排驱都近排驱，驱油剂与油的界面张力处于超低值状态下的排驱都近似于活塞式排驱。似于活塞式排驱。 活塞式前缘推进的特点是饱和度剖面呈台阶式，如图7-3a所示。该图横轴表示沿注水井至生产井间的距离，纵轴表示饱和度。图中上部虚线表示饱和度为1。原始含油饱和度等

17、于1-Swt。水波及区含水饱和度等于1-Swt-Sor。在油水前缘处含油饱和度发生了突变。图图7-3 两种排驱方式的饱和度剖面两种排驱方式的饱和度剖面 非活塞式前缘推进。非活塞式前缘推进是一种漏失排驱，非活塞式前缘推进。非活塞式前缘推进是一种漏失排驱，油水前缘像一个带孔眼的网格筛子，当它推进时只能排驱部油水前缘像一个带孔眼的网格筛子，当它推进时只能排驱部分原油，另一部分油从分原油，另一部分油从“孔眼孔眼”中漏掉。但漏掉的油继续被中漏掉。但漏掉的油继续被后面的注入水漏失排驱，结果，在油水前缘后方形成油水两后面的注入水漏失排驱，结果，在油水前缘后方形成油水两相流动区。随着前缘推进，两相流动区扩大，

18、靠近油水前缘相流动区。随着前缘推进，两相流动区扩大，靠近油水前缘因洗涤时间短，含油饱和度下降幅度不大，含水饱和度较低，因洗涤时间短，含油饱和度下降幅度不大，含水饱和度较低，孔隙内的油大部分还呈连续状态。远离油水前缘的两相流动孔隙内的油大部分还呈连续状态。远离油水前缘的两相流动区因洗涤时间长，含油饱和度下降幅度大，含水饱和度较高，区因洗涤时间长，含油饱和度下降幅度大，含水饱和度较高，油多以滴状存在（图油多以滴状存在（图7-3b）。）。 非活塞式推进的前缘速度。根据物质平衡原理与达西定律，Buckley和Leverett导出了均质线性水平地层油水前缘推进方程1： 公式式中 L、t分别为含水饱和度为

19、Sw的油层剖面距注入端的距离和注水时间；qt、A分别为注水t时刻的体积流速和油层剖面面积。对式对式7-177-17分离变量积分，得：分离变量积分，得： 公式公式令令Q=qtdtQ=qtdt，式，式7-187-18可以写成如下形式：可以写成如下形式： 公式公式根据式根据式7-197-19，只要求得，只要求得dfw/dSwdfw/dSw，就可以求出注水，就可以求出注水t t时刻时刻后，含水饱和度为后，含水饱和度为SwSw的油层剖面距注入端的距离的油层剖面距注入端的距离L L。L L处油层平均含水饱和度处油层平均含水饱和度SwbtSwbt由下式计算：由下式计算： 公式公式将式将式7-217-21代入

20、式代入式7-207-20，得：，得： 公式公式非活塞式推进前缘的驱油效率。注水前缘驱油效率非活塞式推进前缘的驱油效率。注水前缘驱油效率EdfEdf的定的定义为：义为： 公式公式式中式中 Sorf Sorf注水前缘通过后的残余油饱和度；注水前缘通过后的残余油饱和度；SoiSoi注水前原始含油饱和度；注水前原始含油饱和度；SwfSwf注水前缘含水饱和度。注水前缘含水饱和度。根据式根据式7-23，只要求得，只要求得S Swfwf和和S Swtwt，即可求得前缘驱油效率，即可求得前缘驱油效率E Edfdf。 为了求得为了求得S Swfwf和和S Swtwt，仍采用与图，仍采用与图7-2相同的方法测定油

21、水相相同的方法测定油水相对渗透率数据并求得束缚水饱和度对渗透率数据并求得束缚水饱和度S Swtwt，再给出分流曲线（图，再给出分流曲线（图7-4）。在图）。在图7-4中过点（中过点（S Swtwt，0）向曲线引一切线，令切点坐标）向曲线引一切线，令切点坐标为（为（S Swfwf，f fwfwf）。以下就来证明，切点的横坐标就是所求的）。以下就来证明，切点的横坐标就是所求的S Swfwf。 延长切线与延长切线与f fw w1.01.0的直线相交。令交点的饱和度为的直线相交。令交点的饱和度为S Sw wbtbt，切线的斜率则为切线的斜率则为1/1/（S Sw wbtbtS Swtwt）。因切点坐标

22、为（）。因切点坐标为（S Swfwf，f fwfwf），），切点斜率为切点斜率为d df fw w/d/dS Sw w，于是下式成立：，于是下式成立： 公式00.811.20246含 水 饱 和 度Sw水分流率fwSwfSwtfwfSwbt1图图7-4 7-4 用分流曲线确定用分流曲线确定S Swfwf这正是式7-22。至此已经证明，与切点（Swf，fwf）对应的饱和度就是前缘饱和度Swf。将求得Swt和Swf代入式7-23，即可计算出前缘驱油效率Edf。若将求得的dfw/dSw代入式7-19，也可求出注水t时刻的前缘位置。以下是一个计算Edf的例子。 某水平油层宽91.4m

23、，长305m，厚6.1m，孔隙度15%，油和水的粘度分别为2.0 mPas和1.0 mPas，拟定以53.7m3/d的速度注水。在设计注水方案时，用地层岩心测定的油水相对渗透率数据以及根据式7-8计算的水相分流率数据见表7-1。S Sw wk krwrwk krorof fw wS Sw wk krwrwk krorof fw w0.3630100.580.060.1680.4180.3800.90200.60.0840.1310.5620.400.79500.620.1130.0990.6960.4200.6960.0010.640.1490.0730.8050.440.0010.6050.

24、0040.660.1940.0510.8840.460.0030.5220.0110.680.2470.0340.9360.480.0060.4450.0260.70.310.0210.9680.50.0110.3770.0550.720.3840.0110.9850.520.0180.3150.1030.740.470.0050.9950.540.0280.260.1790.760.570.0020.9990.560.0420.210.2850.7950.7801表表7-1 油水相对渗透率数据油水相对渗透率数据 根据表根据表7-1可以确定束缚水饱和度可以确定束缚水饱和度S Swtwt为为0.

25、363。再根据表。再根据表7-1数据分别作出油水相对渗透率曲线和分流曲线见图数据分别作出油水相对渗透率曲线和分流曲线见图7-5、图、图7-6。由分流曲线求得注水前缘含水饱和度。由分流曲线求得注水前缘含水饱和度S Swfwf和平均含水饱和度和平均含水饱和度S Sw wbtbt分别为分别为0.645和和0.695。图图7-5 相对渗透率曲线相对渗透率曲线 图图7-6 分流曲线分流曲线于是：于是： 注水前缘驱油效率注水前缘驱油效率 注水前缘日均推进距离注水前缘日均推进距离 注水前缘突破时间：注水前缘突破时间：t t3053051.9341.934157.7157.7（d d） 第二节第二节 影响原油

26、采收率的因素影响原油采收率的因素不同所致。实践证明，渗透率级差增大，常常导致注入水的单层突进，造成水淹厚度小，注水波及效率低。由油层在平面上存在的渗透率的各向异性所导致的注水波及体积偏小状况，可以通过优化注水井网加以调整。 油层沉积韵律的影响。油层沉积韵律的影响。在岩体或岩层内部，其组成成分、在岩体或岩层内部，其组成成分、粒级结构及颜色等在垂向上有规律的重复变化粒级结构及颜色等在垂向上有规律的重复变化，这种现象称为，这种现象称为韵律。其中。其中岩石颗粒自下而上由粗变细的演变序列为岩石颗粒自下而上由粗变细的演变序列为正韵律；岩石颗粒自下而上由细变粗的演变序列为岩石颗粒自下而上由细变粗的演变序列为

27、反韵律；岩石颗粒自岩石颗粒自下而上由粗变细再变粗，或由细变粗再变细的演变序列为下而上由粗变细再变粗，或由细变粗再变细的演变序列为复复合韵律。沉积韵律可反映出储层岩性、岩相的变化，也可反映出。沉积韵律可反映出储层岩性、岩相的变化，也可反映出储层储油特性的差异。沉积韵律不同会使注水波及体积与驱油储层储油特性的差异。沉积韵律不同会使注水波及体积与驱油效率差异甚大。效率差异甚大。 反韵律油层的岩性特点是由下而上渗透率由小变大，这种韵律油层一般具有含水率上升慢，见水厚度大但无明显水洗层段，驱油效率低等特点。根据注水驱油数值模拟计算结果，反韵律油层的水驱效率随注水量的增大而缓慢上升（表6-2）。注水体积注

28、水体积采出程度采出程度含水率含水率PVPV% % %0.0380.03810.310.3- -0.1670.16716.516.539.439.40.2750.27525.825.850.550.50.4750.47531.731.755.3344.844.888.249.849.891.691.62.1782.17853.453.49494表表6-2 6-2 反韵律油层含水率上升速度反韵律油层含水率上升速度 正韵律油层的岩性特点与反韵律油层相反，即下部为砾状砂岩、含砾砂岩、粗砂岩、中砂岩，上部为中砂岩、细砂岩或少量粉砂岩，由下而上渗透率由大变小。这种

29、韵律的油层通常具有平面水淹面积大，油井产出液含水率上升快，在中、低含水期采出程度低和垂向水洗厚度小、水洗层段驱油效率高等特点。 复合韵律油层的岩性变化和沉积顺序兼有反韵律油层和正韵律油层的双重特点。在复合韵律油层内，油水运动的特征取决于高渗透带所处的位置。如果高渗透带偏于下部，油水运动规律大致与正韵律高渗透油层相似；如果高渗透带偏于上部，油水运动规律大致与反韵律高渗透油层相似。 综上所述，多油层油田普遍存在非均质性、渗透性和沉积韵律等差异。在注水开发时，这些差异直接导致注入水在各油层、各方向的不均匀推进，影响油田开发效果。这些差异所造所造成的各油层吸水能力、水线推进速度方面的差异成的各油层吸水

30、能力、水线推进速度方面的差异称为层间矛盾；所造成的同一油层各油井之间见水时间和含水率上升速所造成的同一油层各油井之间见水时间和含水率上升速度的差异度的差异称为平面矛盾；所造成的注入水在油层内垂向上的所造成的注入水在油层内垂向上的不均匀分布和不均匀推进不均匀分布和不均匀推进称为层内矛盾。这就是通常所说的注水开发油田的三大矛盾。层间矛盾是指由于各油层岩性、物性和储层流体性质不同，造成各油层在吸水能力、水线推进速度、地层压力、出油状况、水淹程度等方面的相互制约和干扰，影响各油层，尤其是中低渗透率油层发挥作用，其直接表现是注入水沿高渗透层的单层突进，导致油井过早水淹。 层内矛盾的直接表现是注入水沿高渗

31、透区或高渗透带首先达到油井（舌进），导致油井过早水淹。除此之外，具有底水的油田也会因为采油速度过快，引起底水向油井突进（底水锥），导致油井过早水淹。在油田开发中通常用吸水剖面来表达多油层剖面上各小层的水淹状况。吸水剖面是通过各种测井方法获得的，其表示方法有相对吸水比法和水淹剖面图法。例如，测井资料表明某水井15621565m、15661569m、15701572m三段油层的吸水比分别为10%、25%和65%，就说明该井高渗透水淹层的位置是在15701572m井段。由油层非均质性所导致的不利吸水剖面可以通过各种物理、化学方法加以调整。2 2油层流体因素的影响油层流体因素的影响 流体粘度的影响。在

32、注水开发油藏，油、水粘度的差异对流体粘度的影响。在注水开发油藏，油、水粘度的差异对驱油效率的影响极大。表驱油效率的影响极大。表6-36-3为在均质岩心上进行的油为在均质岩心上进行的油/ /水粘水粘度比对无水采收率影响情况的试验结果，可见油度比对无水采收率影响情况的试验结果，可见油/ /水粘度比对水粘度比对开发效果的影响是相当明显的，这种影响的总体趋势是，随开发效果的影响是相当明显的，这种影响的总体趋势是，随着油着油/ /水粘度比的增大，无水采收率明显下降。水粘度比的增大，无水采收率明显下降。对于严重非均质的油层，油/水粘度比对开发效果的影响更为明显。表6-4为在非均质岩心上进行的驱油试验结果，

33、可见在非均质岩心中，当油/水粘度比为50和5时的无水采收率分别为8.7%和12.6%，远低于表6-3所示均质岩心的驱油效率。油油/ /水粘度比水粘度比5.875.8721.521.541.641.68282115115无水采收率，无水采收率，% %56.256.242.542.518.518.514.514.51313表表6-3 6-3 粘度比对均质岩心无水采收率的影响粘度比对均质岩心无水采收率的影响油油/ /水水不同注入体积时的采出程度，不同注入体积时的采出程度，% %粘度比粘度比无水期无水期0.5PV0.5PV1.5PV1.5PV2.5PV2.5PV50508.78.714.514.521

34、2126265 512.612.6303048.448.454.554.5表表6-4 6-4 粘度比对非均质岩心驱油效率的影响粘度比对非均质岩心驱油效率的影响3.3.水水/ /油流度比的影响油流度比的影响 流体在孔隙介质中流动时，其有效渗透率与粘度的比值称流体在孔隙介质中流动时，其有效渗透率与粘度的比值称为流体的流度。水、油的流度为流体的流度。水、油的流度w w、o o分别为水、油有效渗透分别为水、油有效渗透率率k kw w、k ko o与它们的粘度与它们的粘度w w、o o之比之比: : （67） 流度表示流体在多孔介质中流动能力的大小，流度越大，流动能力越大。在决定流度的两个因素渗透率和粘

35、度中，渗透率的影响程度大于粘度。在注水驱油过程中，随着油的不断采出，地层含水饱和度不断增大，含油饱和度不断减小。ooowwwkk,注水油藏的流度比M等于驱替相（水）的流度w和被驱替相（油）的流度o之比： （68）文献中对流度比的表达有两种方式，一种是用束缚水饱和度下油的流度oio和残余油饱和度下水的流度orw来表示，这时： oowwowkkMwoiooorwoioorwkkM（6-9）式式6-96-9是以油水相对渗透率曲线端点数据为依据的流度比是以油水相对渗透率曲线端点数据为依据的流度比概念，它以活塞式前缘推进和完全排驱为假设条件，这时概念，它以活塞式前缘推进和完全排驱为假设条件，这时处于束缚

36、水饱和度下的油在陡峭前缘之前流动，而在前缘处于束缚水饱和度下的油在陡峭前缘之前流动，而在前缘后方的水是在残余油饱和度下流动。但实际上大部分注水后方的水是在残余油饱和度下流动。但实际上大部分注水都不是理想的活塞式驱替，因而涉及到注水的流度比，在都不是理想的活塞式驱替，因而涉及到注水的流度比，在多数注水文献中都以水窜时推进前缘平均含水饱和度下水多数注水文献中都以水窜时推进前缘平均含水饱和度下水 的流度的流度WfWf和束缚水饱和度下油的流度和束缚水饱和度下油的流度oiooio来表示：来表示： 若在水窜之后转注聚合物，当计算聚合物溶液和油的流度比Mpo时，又需改用下式： 式中 p、p分别为聚合物溶液的

37、流度和粘度； t聚合物段塞前方油、水混合液的流度。式6-11中的ko、kw根据用地层岩心测定的相对渗透率曲线确定。聚合物的流度p应在二次残余油状态下测定。在注水开发油藏，水在注水开发油藏，水/油流度比可以被看作是水驱前缘前方油流度比可以被看作是水驱前缘前方的油与前缘后方的水相对移动速度的一种量度。假定作用在的油与前缘后方的水相对移动速度的一种量度。假定作用在油油/水两相上的压力梯度相等，流度比等于水两相上的压力梯度相等，流度比等于1表示油、水以同一表示油、水以同一速度移动；流度比小于速度移动；流度比小于1表示油的移动速度比水快，水窜时的表示油的移动速度比水快，水窜时的驱油效率较高；流度比大于驱

38、油效率较高；流度比大于1表示油的运动速度比水慢，水将表示油的运动速度比水慢，水将窜窜woioowfoiowfkkMowoopptpkkkM进到油的前部造成水淹，导致驱油效率低下，剩余油只能在进到油的前部造成水淹，导致驱油效率低下，剩余油只能在注入大量水后才能被采出。在油田开发中通常把因流度比大注入大量水后才能被采出。在油田开发中通常把因流度比大于于1 1，驱替相快速窜进现象称为粘性指进，将整个油层（平面，驱替相快速窜进现象称为粘性指进，将整个油层（平面上）发生的粘性指进称为舌进。水上）发生的粘性指进称为舌进。水/ /油流度比对扫油面积系数油流度比对扫油面积系数的影响可用图的影响可用图6-26-

39、2表示。该图表示一个五点井网见水时扫油面表示。该图表示一个五点井网见水时扫油面积系数与水积系数与水/ /油流度比的关系油流度比的关系, ,可见当水可见当水/ /油流度比从油流度比从0.10.1增大增大到到1010时时, ,见水时扫油面积系数从见水时扫油面积系数从1.01.0降到降到0.50.5，表明原油采收率，表明原油采收率降低一半。降低一半。为了说明水为了说明水/ /油流度比对注水波及体积系数的影响，设定油流度比对注水波及体积系数的影响，设定了两个已经饱和了原油的平行油层了两个已经饱和了原油的平行油层L L1 1和和L L2 2，它们的外部尺寸相，它们的外部尺寸相同，但同，但L1L1的水相渗

40、透率是的水相渗透率是L2L2的两倍，的两倍，L1L1和和L2L2之间被一不渗透之间被一不渗透隔层隔开，并假定排驱方式是活塞式的。现在来考察用同一隔层隔开，并假定排驱方式是活塞式的。现在来考察用同一个压力源向个压力源向L1L1和和L2L2注入驱油剂的情况（图注入驱油剂的情况（图6-36-3）。）。图图6-2 6-2 流度比对扫油面积系数的影响流度比对扫油面积系数的影响图图6-3 6-3 流度比对驱油效率的影响流度比对驱油效率的影响首先来考察水首先来考察水/ /油流度比等于油流度比等于1 1的情况。由于进入的情况。由于进入L L1 1和和L L2 2驱油驱油剂的流度相同，进入剂的流度相同，进入L L1 1驱油剂的真实流速是驱油剂的真实流速是L L2 2的的2 2倍。当驱油倍。当驱油剂从剂从L L1 1突破时，驱油剂在突破时，驱油剂在L L2 2中只移动了一半距离。这时两层总中只移动了一半距离。这时两层总的波及体积系数为的波及体积系数为0.750.75，驱油效率为，驱油效率为75%75%。其次来考察流度比大