低渗透储层原油边界层对渗流规律的影响

影响低渗透油田开发效果的因素及对策目前，低渗透油田储量在我国油田储量中所占的比例越来越大。

近年，低渗透油田石油勘探和开发程度的快速发展，为我国天然气产量快速发展和原油产量稳定增长做出了重大贡献。

但随着时间的延长，低渗透油田开发过程出现一些影响开发效果的因素，不但影响了油田的安全生产，而且影响了油田开发的经济效益。

1影响低渗透油田开发效果的主要因素影响低渗透油田的开发效果的因素有很多，其中最主要的就是技术方面的影响。

1.1油层孔喉的影响影响低渗透油层开采根本原因是储层孔喉细小和比表面积大。

低渗透油层平均孔隙直径为26~43μm;油层孔喉细小，半径中值只有0. 1~2. 0μm;比表面积相对较大，在2~20 m2/g之间;三者之间直接形成了渗透率低。

1.2渗流规律的影响低渗透储层的渗流规律具有启动压力梯度特点，是不遵循达西定律的。

低渗透油田主要表现非达西型渗流特征:表面分子力和贾敏效应作用强烈、孔喉细小、比表面积和原油边界层厚度大。

渗流直线段的延长线与压力梯度轴的交点即为启动压力梯度，是不通过坐标原点而与压力梯度轴相交，由于渗透率越低，所以启动压力梯度越大。

1.3弹性能量的影响低渗透油田弹性能量除少数异常高压油田外，一般的油田弹性阶段采收率只有1% ~2%。

弹性能量小主要是由于一般底、边水都不活跃，储层渗流阻力大、连通性差引起的。

在消耗天然能量方式开采条件下，弹性能量压力和产量下降快，是由于地层压力大幅度下降，油田产量急剧递减，使生产和管理都非常被动。

1.4见注水效果的影响低渗透油田开发过程中，油井见注水效果尤为重要。

在井距280 m左右的条件下，注水效果需注水半年至一年时间才见效，见效后油井产量、压力相对稳定，但上升现象很不明显。

有部分油田的注水井因注不进水转为间歇注水或被迫关井停注，从而影响开发效果。

低渗透油层采油指数相当于高、中渗透油层的几十分之一，只有1~2t/(MPaod)。

低渗透油井见注水效果程度差，停止吸水是由于泵压与井口压力达到平衡时出现的。

低渗油藏渗流机理毛锐中国地质大学（武汉）资源学院，湖北武汉（430074）Email：***********************摘要：低渗油藏孔隙细小，渗流不符合达西定律，流体在其中流动存在启动压力。

低渗透油气藏渗流规律有着不同于中高渗油气藏渗流规律的特殊性，二者在油田开发效果上存在的差异正是这种渗流规律的特殊性引起的。

因此，必须加快特低渗油气藏渗流机理研究，为低渗油气藏稳产增产奠定基础。

本文在阅读文献的基础上对低渗透油藏的渗流规律做综合性的论述。

关键词：非达西流启动压力介质变形渗流规律前言油藏工程和渗流力学研究中一直以达西定律为主要基础。

达西定律的假设条件为：流体为牛顿流体，液流为层流状态，流体与孔隙介质不起反应。

低渗透油层的许多特点和现象与达西定律所假设的条件相差很大，受固体表面影响边界层在孔隙中所占的比例很大。

因此，达西定律不适用于描述低渗透油藏的渗流规律。

早在20世纪50-60年代，国外就有非达西渗流的提法。

我国西安石油学院阎庆来等人最先用地层水和原油通过天然岩心进行渗流试验，试验结果表明，在渗透率较低时，无论是水，还是原油都有较为明显的启动压力梯度显示，即产生非达西渗流现象。

低渗透油藏由于渗透率低，孔隙结构复杂，渗流环境复杂，因而其油、水渗流特点、规律要比中高渗透储层复杂得多。

油田开发实践表明：与中高渗油田相比，低渗透油田在开发效果上存在很大差异：(1)绝大部分低渗油藏天然能量不足，产量下降快，注水井吸水能力差；(2)注水压力高，而采油(气)井难以见到注水效果；(3)见水后含水上升快，采液指数和采油(气)指数急剧下降；(4)油田最终采收率低等特征。

其原因在于低渗透油气藏渗流规律有着不同于中高渗油气藏渗流规律的特殊性，二者在油田开发效果上存在的差异正是这种渗流规律的特殊性引起的。

因此，必须加快特低渗油气藏渗流机理研究，为低渗油气藏稳产增产奠定基础。

正文1.低渗透油藏相对渗透率规律研究现状目前求取两相渗流相对渗透率的方法，主要有稳定法和不稳定法两种，对于稳定法，因为测试时间长、受限于实验仪器设备的精密度还未被大部分学者所采纳。

低渗油藏非线性渗流特征及其影响肖曾利;蒲春生;秦文龙;宋向华【摘要】针对低渗透油藏渗流阻力大,注水效果差等问题,根据物理模型实验资料,推导了低渗透油层的渗流数学方程,并研究了低渗油层中油、水渗流特征及其规律.研究表明:低渗储层中的渗流具有启动压力梯度,启动压力梯度与储层的渗透率成反比,与原油极限剪切应力成正比.低渗储层的渗透率越小,单井产量减小幅度越大;同时,单井产量减小幅度随原油的极限剪切应力和井距的增大而增大.因此,可采用压裂或打水平井等技术手段对油层实施有效改造,通过降低原油剪切应力、使用小井距和较大的生产压差来改善开发效果.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2007(029)003【总页数】3页(P105-107)【关键词】低渗透;非达西渗流;特征;影响【作者】肖曾利;蒲春生;秦文龙;宋向华【作者单位】中国石油大学石油与天然气工程学院,北京,102249;西安石油大学石油工程学院,陕西西安,710065;中国石油大学石油与天然气工程学院,北京,102249;西安石油大学石油工程学院,陕西西安,710065;西安石油大学石油工程学院,陕西西安,710065;西安石油大学石油工程学院,陕西西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TE311低渗透油藏的渗透率很低、油气水赖以流动的通道很微细、渗流阻力很大、液固界面及液液界面的相互作用力显著，并导致渗流规律产生某种程度的变化而偏离达西定律。

这些内在因素反映在油田生产上往往表现为单井口产量小，甚至不压裂就无自然产能；稳产状况差，产量下降快；注水井吸水能力差，注水压力高，而采油井难以见到注水效果；油田见水后，含水上升快，而采液指数和采油指数急剧下降，对油田稳产造成很大困难。

笔者利用物理模型实验资料，对低渗透油层油水渗流机理和特征进行研究，并研究其对压力分布、产能等带来的影响。

1 低渗透油藏非线性渗流的特征1.1 油水渗流的非线性规律许多研究资料表明，由于固体与液体的界面作用，在油层岩石孔隙的内表面，存在一个原油的边界层。

53研究区块位于油藏埋深1480m-1570m，有效厚度6m，含油面积2.3km 2，地质储量194.5×104t。

针对深层低渗稠油区块冷采产能低、热采注汽困难等问题，开展研究区块低渗稠油渗流规律研究。

实验结果表明，稠油渗流呈现非线性。

温度、渗透率对稠油渗流影响较大。

温度低时，流速-压差关系表现出较高的启动压力和非线性渗流特点。

岩心渗透率越低，启动压力越大。

稠油渗流的最小启动压力梯度随流度的减小而增加。

油溶性降粘剂能有效降低稠油粘度，相同温度、渗透率条件下，加入降粘剂的浓度越高，降粘效果越好，相同注入速度下所需压力梯度越小。

一、试验准备及方法1.试验准备。

实验用水：现场地层水，矿化度为9569.64mg/l；实验用油：研究区块原油。

原油粘温数据。

试验岩心：采用不同渗透率级别的岩心以及填砂管；岩心数据。

实验药品：YR-2油溶性降粘剂。

2.实验方法。

室内岩心驱替模拟试验是确定启动压力梯度的直接方法, 包括非稳态和稳态两种，多数是采用稳态法而稳态法是在岩心两端建立一定压差, 测定系统稳定条件下的压差和流量, 获取岩心的渗流曲线, 通过数学处理方法来求取启动压力梯度。

本文采用稳态法进行测试。

测试时，先进行地层水驱，测定水测渗透率；然后，用原油驱替，达到地层条件下的束缚水饱和度，所加回压要大于该温度下的饱和蒸汽压。

最后进行蒸汽驱油试验，采用不同的流量进行驱替，记录压差、流量，绘制启动压力梯度随流速的关系曲线。

二、稠油渗流规律研究1.束缚水下油相最小启动压力梯度。

实验测定了研究区块稠油在不同渗透率填砂管（岩心）中、不同温度（76℃,110℃,150℃，200℃，250℃）下的最小启动压力梯度，以最小启动压力梯度与kg/μo的关系所示：最小启动压力梯度与kg/μo成幂指数关系，关系式为：00287.0=∆k L P µ曲线说明kg/μo越小，最小启动压力梯度就越大。

原因在于岩石喉道越细，固体表面对边界层流体作用力越大，流体流动所需克服的阻力越大，稠油粘度越大，流体流动所需克服的阻力也越大。

第22卷第3期油气地质与采收率Vol.22,No.32015年5月Petroleum Geology and Recovery EfficiencyMay 2015—————————————收稿日期：2015-03-12。

作者简介：杜玉山（1968—），男，山东沂南人，教授级高级工程师，博士，从事油藏开发地质研究及管理工作。

联系电话：（0546）8715399，E-mail ：sl_dys@ 。

*通讯作者：胡罡（1978—），男，湖北英山人，高级工程师，硕士。

联系电话：（0668）2923009，E-mail ：hgcdut@ 。

基金项目：国家科技重大专项“胜利油田特高含水期提高采收率技术”（2011ZX05011）。

·油气采收率·低渗透油藏地层压力保持水平对油水渗流特征的影响杜玉山1，杨勇1，郭迎春1，房会春1，胡罡2*，田选华3（1.中国石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营257015；2.广东石油化工学院石油工程学院，广东茂名525000；3.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都610059）摘要：油水渗流规律的研究是低渗透油藏水驱开发的关键。

相对渗透率曲线能直观反映油水渗流特征，其影响因素研究主要涉及岩石固有性质（润湿性、孔隙结构）、流动介质（油水粘度比）、动力条件（驱替压力梯度及速度）等方面，极少见到地层压力对相对渗透率曲线影响的研究。

通过室内流动实验，模拟低渗透油藏地层压力下降过程，建立了不同地层压力保持水平下的相对渗透率曲线，分析了地层压力保持水平对油水渗流特征的影响规律。

结果表明，地层压力保持水平下降，孔隙结构非均质性增强，油相相对渗透率下降，水相相对渗透率上升，等渗点左移，油水两相区变窄，残余油饱和度增加，即低渗透油藏渗流规律也存在着应力敏感性特征。

分析认为，储层岩石弹性或塑性变形是低渗透油藏油水渗流特征应力敏感性的根本原因，因而提出了储层岩石初始渗透率越低，越应尽早注水保持地层压力开发的低渗透油藏效益开发理念。

低渗透油层渗流特征及对油田开发的影响我国低渗透储层非常的丰富，但是低渗透储层的开采难度比较大，所以了解低渗透储层渗流特征对提高采收率非常有帮助，也是低渗透储层的开发重点，应该对开发中所出现的问题进行分析，然后得出相应的解决方法，改善我国现有的开采技术和方法，实现我国石油能源的重复利用。

标签：低渗透油层;渗流特征;油田开发目前，随着现代工业的快速发展，石油能源在社会中得到了非常广泛的应用功能，受到了世界上许多相关学者的高度关注，在实现油田企业发展的过程中，对低渗透储层的开发越来越重要，低渗透储层的开发水平对企业发展具有决定性的影响。

石油能源对促进我国经济发展也至关重要，想要增加石油的开采量，需要提高了石油开采的规模和强度，但是在实际开采的过程中需要了解渗流特征对油田开发的影响，提出合理的改进措施，才能提高开采效率，做好相关的维护工作，才能帮助企业可以更好的进行开采。

1低渗透储层的渗流特征低渗透储层具有非达西渗流特征，非达西渗流特征具有两种特征曲线，在低压力梯度范围内低渗透储层中的渗流量与压力梯度呈线性关系，在高压力梯度范围内低渗透储层中的流量与压力梯度呈拟线性关系。

1.1启动压力梯度在低渗透储层渗流会受到很多因素的影响，其中主要包含渗透率、孔隙度和流动速度等影响，但是在这其中还会有启动压力梯度的影响，这个影响因素是油田开发最主要的影响因素，因为当启动压力梯度比较低时会造成油田原油不流动的情况出现，因为原油不能克服这种阻力，导致原油不会出现流动，如果说启动压力梯度比较大，则说明该储层的自然产能比较低。

通过对启动压力梯度进行分析和测试可以发现，启动压力梯度的数值和渗透率有关，可以利用两者之间的关系来确定公式，利用不同的渗透率来决定启动压力梯度，该方式也是形成非达西渗流的主要机理。

1.2流动孔隙数在整个低渗透储层中存在无数个细小孔隙，其中流体的流动具有启动压力。

孔隙越大，则需要的启动压力越小，孔隙越小则需要的启动压力越大。

低渗透油藏合理流压的研究摘要:相对于常规油藏，低渗透油藏具有特殊的开发规律，本文研究考虑启动压力梯度和介质变形的影响，来研究低渗透油藏产量的变化规律。

为了使低渗透变形介质油藏得到合理的开发，防止由于应力敏感性对储层造成的伤害，必须制定合理的生产压差。

关键词:渗透率启动压力梯度介质变形生产压差一．低渗透油藏基本特征1.油水渗流的非线性规律：对低渗透油藏和稠油油藏来说，边界层原油的非牛顿性对线性渗流规律的影响是不可忽视的。

它会使渗流规律发生明显的变化，出现启动压力。

2.低渗透多孔介质渗透率的变化：对于低渗和特低渗地层来说由于低渗透岩心的孔隙系统基本上是由小孔道组成的在油、水流动，每个孔道都有自己的启动压力梯度当驱动压力梯度大于某孔道的启动压力梯度时，该孔道中的油、水才开始流动，使整个岩心的渗透率值有所增加。

二．低渗透油藏流入动态研究1.考虑压力梯度单相流流入动态（1）基本原理：拟启动压力梯度模型可解释为：忽略小驱动压力梯度是的弯曲段，将大驱动压力梯度区间形成的近似直线段延长交于压力梯度坐标上，此交点的值称为拟启动压力梯度，把此直线段及其延长线看成低渗透多孔介质的流体运动规律。

单相流体一维稳定渗流模型：假设水平均质等厚油藏，一端是供给边界，压力为pe；另一端为排液坑道，压力为pw，已知地层长为L，宽为N，地层厚度为h，液流沿供给边界至排液坑道方向流动，流体粘度为，流体体积系数为B，均质地层的渗透率为K0，取供给边界处为x=0。

非达西线性渗流数学模型流体运动方程为：式中，v—渗流速度，m/s；p—地层压力，Pa；r—地层半径，m；—拟启动压力梯度，Pa/m。

进而得到非达西线性渗流产量公式为：单相流体平面径向稳定渗流模型假设水平均质等厚油藏中心一口生产井，圆形外边界为供给边界，供给半径为Re，压力为pe，油井半径为Rw，油井井底压力为pw，油层厚度为h，地层渗透率为K0，流体粘度为，流体体积系数为B，流动方向由供给边界流向生产井，取生产井为坐标原点。

《低渗透油藏渗流机理及其应用》篇一一、引言在石油勘探与开发领域，低渗透油藏因其在地质结构和渗流特性上的特殊性而受到广泛关注。

了解和掌握低渗透油藏的渗流机理不仅有助于提高采收率，还对优化开采策略和开发技术具有重要指导意义。

本文将深入探讨低渗透油藏的渗流机理，并分析其在石油工业中的应用。

二、低渗透油藏的基本概念与特点低渗透油藏是指渗透率较低的油藏，其特点是孔隙度小、孔喉直径小、储层渗透性差，导致原油在储层中的流动困难。

低渗透油藏通常具有较复杂的流体流动行为和储层特征，使得传统的开采方法往往难以达到理想的采收率。

三、低渗透油藏的渗流机理低渗透油藏的渗流机理主要包括两个方面：一是渗流物理过程，二是流体在储层中的流动规律。

1. 渗流物理过程：低渗透油藏的渗流过程涉及到流体在储层孔隙中的流动，包括液体的黏性流动、毛细管力作用以及多孔介质的复杂结构等。

这些因素共同影响着流体的流动速度和方向。

2. 流体在储层中的流动规律：低渗透油藏的流体流动规律与储层的渗透率、孔隙结构等密切相关。

由于渗透率较低，流体在储层中的流动通常遵循非达西流模型，即流速与压力梯度之间存在非线性关系。

此外，由于毛细管力的作用，流体在孔隙中的流动可能存在滞后现象，进一步影响了渗流速度和方向。

四、低渗透油藏的渗流机理应用低渗透油藏的渗流机理在石油工业中具有广泛的应用价值，主要体现在以下几个方面：1. 优化开采策略：通过分析低渗透油藏的渗流机理，可以制定出更加合理的开采策略，如优化井网布置、控制开采速度等，从而提高采收率。

2. 开发新技术：基于对低渗透油藏渗流特性的认识，可以研发出针对低渗透油藏的新型开采技术，如水力压裂、微波加热采油等。

3. 储层评价与监测：利用渗流机理可以评估储层的可采性、预测储量的潜力等，同时通过监测储层流体流动状况，可以及时发现潜在问题并采取相应措施。

五、结论本文详细探讨了低渗透油藏的渗流机理及其在石油工业中的应用。

通过对低渗透油藏的渗流物理过程和流体流动规律的分析，我们可以更深入地了解其复杂的渗流特性。