有效压力对低渗油藏渗流特征的影响

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。

低渗油藏渗流机理研究王林明（胜利油田孤东采油厂新滩试采矿，山东东营257000）摘要：根据低渗透油田和中高渗透油田的不同，本文对低渗透油田的启动压力和渗流规律进行了研究，提出了一种建立低渗透油田两相启动压力曲线的方法，并对两相启动压力，水驱油特征的影响，油水两相渗流规律进行了分析与研究；并进行了非稳态流动实验，计算了相对渗透率曲线，分析了其特征，讨论了非达西渗流对相对渗透率特征的影响。

结果表明：油水、油气各相的启动压力梯度与驱替相的饱和度间均呈指数变化规律，气驱、水驱后期指数变化规律遭到破坏；在低渗油层中，油井见水后，产油量会迅速下降，水驱低渗油藏采收率较低；考虑非达西流后，计算的油相相对渗透率增大，水相相对渗透率减小，等渗点右移；在相同的含水饱和度下，非达西流使产水率增大，并得到了非达西渗流油水两相渗流数学模型，相对渗透率的计算公式，并进行了非稳态试验，对低渗油田的开发有指导意义。

关键词：启动压力；压力梯度；渗透率；驱替中图分类号：TE348文献标识码：A 文章编号：1008-8083（2009）03-0049-03一、引言同中高渗透率油层相比，低渗透油层具有以下几个特点：低渗透油层一般连续性差、采收率与井网密度关系特别密切；低渗透油层存在“启动生产压差现象”，渗流阻力和压力消耗特别大；低渗透油层见水后，采液和采油指数急剧下降，对油田稳产造成急剧影响；低渗透油田一般裂缝都较发育，注入水沿裂缝窜进十分严重。

为了更好地开发利用低渗透率油藏，本文将从启动压力与渗流规律着手，对影响低渗透砂岩油藏开发的一些重要问题进行分析研究。

二、低渗透砂岩油藏启动压力研究1．低渗砂岩油藏启动压力梯度研究（1）测定方法及原理室内实验测定低渗透砂岩单相渗流启动压力梯度大都是测定不同驱替压差流体通过低渗透砂岩岩心的渗流速度，求得流量与压力梯度的关系，描述流体在岩心中的渗流过程再用数学的方法获得压力梯度，又称作“压差－流量法”。

低渗透油田地质开发的影响因素与对策摘要：石油被称之为工业的血液，属于一种非常重要的能源，在经济发展的过程中石油发挥出了非常重要的作用。

随着人们对油田开发的力度逐渐加快，一些高渗透以及易于开采的油田几乎已经快被开采殆尽，于是人们便把目光放在了那些低渗透的油藏当中。

开发低渗透的油田的难度往往比较大，要想达到理想的开发效果比较困难。

本文对影响低渗透油田稠油地质开发进行了一定的探讨，并且提出了相应的措施来应对。

关键词：低渗透；地质开发；因素；对策1.影响低渗透油田地质开发的因素1.1地神油层、油层渗流能力差低渗透油田难以开采的一个重要的原因就是油层的空隙比较细小，平均的直径只有三四十微米这么大，加上空隙比原油的表面积还有原油边界层的厚度稍微大一些，所以就会使得渗透率非常低，在进行开采的时候就会很难达到非常好的效果。

1.2渗流的规律低渗透油田在开采的时候具有启动压力梯度，这个并不符合定西定律的特点，低渗透油田在表面的分子力作用非常强烈，而且原油的边界层也比较厚。

启动压力梯度指的是原油的渗流直线段的延长线还有压力梯度在坐标轴的交点，延长线通常不会经过原点，这也就说明了渗透率非常低，在开采的时候启动压力梯度很大。

1.3弹性能量低渗透油田的弹性能量一般采收率都比较小。

造成弹性能量不大的原因主要是因为油田储层渗流具有较大的阻力，而且连通性也很差。

在进行开采的时候消耗的天然能量会造成弹性能量压力还有产量下降得非常快，进而使得原油的生产还有管理都比较被动。

1.4油井注蒸汽效果缓慢在启动的过程中压力也会逐渐升高，进而使得注蒸汽井附近的地层压力也会出现相应的上升，在注蒸汽井的周边就会出现一个高压的区域，然后注蒸汽井周围的实际压力就会和泵压之间出现失衡的情况，最终就会发生停止蒸汽注入的现象。

所以在实际的开采当中，有些油井就是因为停止注入蒸汽而不得不停止开采，有的油井会采取间歇性的注蒸汽方式来进行开采，但是实际的开采效率都会受到很大的影响。

浅析低渗透油藏开发效果影响因素低渗透油藏是指地下储存油气的岩石层，其中的渗透率较低，使得油气开采难度增加。

如何提高低渗透油藏的开发效果，是石油行业一直关注的问题。

本文将从地质条件、开发技术、环境因素等方面探讨低渗透油藏开发效果的影响因素。

一、地质条件1.岩石渗透性低渗透油藏的开发效果受到岩石渗透性等地质条件的影响。

岩石的渗透性影响着油气在地下的运移和储存，决定了油层的动态性和静态性能。

若渗透率太低，油气难于在岩石层中流动和聚集，开采难度相应增加。

2.岩石孔隙度岩石孔隙度指地下岩石中空间的占有率。

低渗透油藏常常以砂岩、石灰岩等多孔介质形式储存，因此孔隙度的大小直接影响着油气储存的空间和容量。

若孔隙度太小，则储油体积受到限制。

3.油藏成型时期油藏成型时期对开发效果也有很大影响。

一般认为，若油藏成型时间越早，地质条件较好，那么油藏中的油气数量和含气率相对较高，储层性能也优良。

若油藏成型时间越晚，则开发难度也相应增加。

二、开发技术1.开采模式低渗透油藏的开采模式直接影响着储层的动态变化和开发效果。

常见的开采模式有常规开采、大型注水开采、水平井开采等多种形式。

选择合适的开采模式需要充分考虑储层特征、产能及成本等方面因素。

如采用大型注水开采可增加地下水压力，提高油气的运移速度；水平井开采则可提高开采效率。

2.注水量适量注水对于提高低渗透油藏的开发效果有积极作用。

注水可以增加井底压力，改善渗透性，促进油气聚集。

但是注水过多则会导致水分压削弱地下油气的压力，使得开采效果减弱。

3.提高采收率的技术手段提高采收率的技术手段包括增加原油驱动力、改善渗透性、改变孔隙结构等。

其中，增加原油驱动力可通过注水、气体驱动等方式实现，改善渗透性则可通过钻井、压裂等方式实现。

三、环境因素1.油品质量低渗透油藏的开发效果也受到油品质量的影响。

一般来说，油品质量越好，其可开采的范围和开采速度相对较高，也能够保证采收率。

而质量不好的油品则需采取更多的开采手段，增加成本，同时开采效果也会相应减弱。

启动压力梯度对低渗透油藏水驱油规律的影响研究任允鹏;苏玉亮;张传宝;曹小朋;周诗雨【摘要】低渗油藏存在启动压力梯度,其油水渗流规律表现为非达西渗流.本文基于经典水驱油渗流理论,通过启动压力梯度对黏度的影响关系对经典模型进行了修正,建立了考虑启动压力梯度的一维油水两相驱替数学模型,重点分析启动压力梯度对低渗透油藏见水时间规律的影响.以胜利油田渤南油田东南部五区某S砂组低渗透油藏为例进行见水时间计算,结果表明,启动压力梯度的存在会导致油井见水早,且渗透率越低,见水越早.研究成果对于低渗透油藏的合理开发具有理论指导意义.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)014【总页数】4页(P181-184)【关键词】低渗透油藏;启动压力梯度;见水时间;黏度;水驱规律【作者】任允鹏;苏玉亮;张传宝;曹小朋;周诗雨【作者单位】中石化胜利油田分公司地质科学研究院,东营257000;中国石油大学(华东)石油工程学院,青岛266580;中石化胜利油田分公司地质科学研究院,东营257000;中石化胜利油田分公司地质科学研究院,东营257000;中国石油大学(华东)石油工程学院,青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE345基于达西渗流的经典水驱油渗流机理和注水开发指标计算目前已形成完整的理论体系。

其中以Buckley-Leverett[1]方程最为经典、应用最为广泛。

然而研究表明，低渗、特低渗油藏中的渗流常表现为非达西渗流。

随着对低渗、特低渗油藏的开采不断增多，有必要建立考虑启动压力梯度的水驱油非达西渗流模型。

邓英尓等人[2,3]建立了具有启动压力梯度的油水两相渗流理论，为低渗油田注水开发的计算提供理论依据。

张庆辉等人[4]推导了考虑启动压力梯度影响的低渗透底水气藏的气井见水时间预测公式。

但上述方法在实际应用时较为繁琐复杂。

因此，为了达到简化低渗透油田注水开发指标的计算，并与经典计算体系合理简洁整合的目的，本文通过启动压力梯度对原油表观黏度的影响，对经典水驱油开发指标进行了修正，并通过数学编程形成配套软件，重点研究了启动压力梯度对油藏理论见水时间的影响。

低渗透油田开发的特征与有效对策分析低渗透油田的开发较为困难，原因在于这类油田虽然有丰富的石油储备，但是由于一些客观因素的存在，导致石油的渗出率较低，导致单井的产能较低。

我国的低渗透油田占所有油田数量的60%以上，有很高的开发前景和开发需求，为了能够提高单井产能，需要对油田开发中的压敏效应进行分析，实现对这类油田的合理开采和应用。

标签：低渗透;油田开发;特征;对策随着全球经济的不断发展，石油已成为不可或缺的能源。

低渗透油藏在我国分布较为广泛，只有对低渗透油田进行有效开发，才能提高石油的开采效率，增加我国的石油储备量。

低渗透油田开发技术日渐成熟，应当合理使用，将采油和注水工作相互结合，以此获得更大的采收率，促进石油开采的可持续性发展。

1.低渗透油藏注水开发特征因素分析1.1地质因素（1）孔隙结构。

孔隙结构是指岩石内的孔隙和喉道类型、大小、分布及其相互连通关系，孔喉半径是影响渗透率大小的直接因素。

在低渗透油藏中，其储层孔径与喉道、孔隙壁上流体吸附滞留层的厚度处于同一个数量级，因此吸附滞留层的流体会渗入孔隙当中。

该流体一般为静止状态，只有存在压力梯度时，低渗透储层流体才会发生流动。

如果压力梯度没有达到储层流体流动所需的压力梯度值，则该压力无法驱动流体。

一般来说，孔隙的非均匀性随着孔隙的复杂程度而增加，因此孔隙结构越复杂，开发效果越差。

在数量级越小的孔径与孔喉中，流体流动所需的压力梯度越大，开发效果也不尽人意。

（2）夹层频率。

储存在夹层中的中高渗油层易开采，对于低渗透储层来说，若夹层适量，为了提高油气的采收率，可增加油层水洗厚度;若夹层过量，厚砂体被分为多个薄砂体，储层流动特性受到阻碍，尤其是低渗透砂岩，进行水淹时不能有效控制流体的运动，很难达到预期的效果。

（3）砂体内部的结构。

物性对低渗透油藏中的渗流起着决定性作用，哪怕是一个微小的变化，都能使其受到严重影响。

在低渗透油藏中，相对于中高渗储层而言，河道砂体切割界面及内部非渗透层对流体运动的阻碍更大。

浅析低渗透油藏开发效果影响因素摘要：随着我国油气勘测开发理论与开发技术的不断完善与发展，使得国内油气开发领域的建设规模不断拓展。

现阶段，以低渗透油藏为代表的油田已经大范围地分布在全国各个油田地区当中。

低渗透油藏主要是指油层储层渗透率较低且丰度低的油田，一般来说，这种类型的油田具备的单井产能也相对较低。

最重要的是，随着开采时间的延长，这类油藏往往普遍存在着综合含水上升的情况，使得原油产量明显降低，不利于油田企业经济效益的长远发展。

本文首先分析低渗透油藏的基本特征，然后探讨影响低渗透油藏开发效果的主要因素。

关键词：低渗透油藏;开发效果;注水替油1、低渗透油藏的基本特征低渗透油藏的储层性质和储层流体的渗流特性都不同于常规油田，地应力系统的变化也容易导致岩石结构产生变形，这导致低渗透油藏的开发特征和规律不同于常规油田。

低渗透油田的储集体大部分为砂岩储集体，由于成岩作用的影响，岩石中的孔隙和喉道比较细小，束缚水的饱和度高，表现出显著的非均匀性，裂缝发育较多，体现双重介质特点。

在开发过程中，储层压力快速下降，导致部分天然微裂缝被封闭，造成储层渗透率降低，油井的产业量和产油量都出现降低。

此时即使将地层压力重新恢复至原始压力，已经闭合的裂缝也无法重新打开，储层渗透率也不可能恢复至初始水平。

因此低渗透油藏的后期开发效果相对较差。

[1]此外，低渗透油田所在地区自然环境普遍比较脆弱，开采过程中的环境保护问题也必须得到重视。

2、影响低渗透油藏开发效果的主要因素2.1孔隙结构孔隙结构指的是岩石内部的孔隙与喉道大小、类型、分布与相互之间的连通关系，孔隙和喉道的半径直接影响到储层渗透率的大小。

低渗透油藏的储层孔径与孔隙和喉道壁上流体的吸附滞留层厚度相差不大，因此，吸附滞留层中的流体会流入孔隙和喉道当中。

吸附滞留层中的流体一般处于静止状态，只有当压力梯度形成时，这类流体才会进行流动。

若压力梯度未能达到储层流体流动所需要的梯度值，就会导致压力不能驱动流体。

浅析低渗透油藏开发效果影响因素
低渗透油藏开发效果受到多种因素的影响，主要包括油藏特征、开发工艺和技术、油
藏管理等。

低渗透油藏的特征对开发效果有很大影响。

低渗透油藏的渗透率低，储量分布不均匀，孔隙结构复杂，导致油藏对流和展开性差。

低渗透油藏中的原油黏度大，地层温度高，使
得原油流动性差，采油困难。

低渗透油藏的特征决定了该类油藏的开发难度和开发效果。

开发工艺和技术对低渗透油藏开发效果的影响也很大。

低渗透油藏的开发主要采用压裂、水驱、气驱等增产技术，通过改善油藏的渗透性和流动性来提高采收率。

压裂是最常
用的增产技术之一，通过注入高压液体使岩石裂缝扩展，增加流通路径，改善储层渗透性。

水驱和气驱则通过注入水或气体来增加油藏的压力，推动原油向井口流动。

还可以采用
CO2驱、聚合物驱等技术来增加原油的流动性。

开发工艺和技术的选择和应用对提高低渗
透油藏的采收率和开发效果有重要影响。

油藏管理对低渗透油藏开发效果的影响也不容忽视。

油藏管理包括注水、注气、注聚
合物等措施，旨在维护油藏的压力和温度，提高原油的流动性。

合理的油藏管理可以延缓
油藏压力下降速度，提高采收率。

油藏管理还包括合理的井网布置、注采关系的调整、拟
定合理的开发方案等。

通过科学的油藏管理，可以最大限度地利用油藏资源，提高低渗透
油藏的开发效果。

低渗透油藏开发效果受到油藏特征、开发工艺和技术、油藏管理等多种因素的影响。

只有综合考虑这些因素，采取相应的开发策略和措施，才能提高低渗透油藏的采收率和开
发效果。

低渗低流度裂缝油藏渗流特征研究流体在储层中流动为非达西渗流。

而且在驱动过程中反映出不同直径的孔隙依次参与流动的现象，由此表明注水开发要保证较高的流动孔隙度和流动饱和度，方能达到较好的开发效果。

与典型低渗油藏相比，T油田无因次采油、采液指数在含水低于20%时下降速度相对较缓，含水超过20%无因次米采油、采液指数较典型低渗透油藏下降速度明显加快，整个过程近似线性递减。

标签：超低渗;油田开发;渗流特征;裂缝油层岩石的渗透率在某种程度上反映岩石孔隙结构的状况。

研究表明，岩石的渗透率越低，则岩石孔隙系统的平均孔道半径越小，非均质程度越严重，微小孔道所占孔隙体积的比例越大，孔隙系统中边界流体占的比例越大。

这些特点明显地影响液体与固体界面的相互作用。

渗透率越低，流体粘度越高这种液固界面的相互作用越强烈。

它将引起流体性质的变化，使低流度油层中的渗流过程复杂化。

1.低渗低流度油藏单相渗流特性（1）渗流规律偏离达西定律一般来说，原油在低渗低流度油层中渗流时呈现出非线性渗流特征，具有启动压力梯度。

对低渗低流度油藏来说，这个影响是不可忽视的，它会使渗流规律发生明显的变化，偏离达西定律。

（2）储层多孔介质的渗透率是可变的对于低渗低流度地层而言，孔隙系统基本上是由小孔道组成的，在油、水流动时，每个孔道都有自己的启动压力梯度，只有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，这时它可以使整个岩心的渗透率值有所增加。

随着驱动压力梯度的不断提高，岩心的渗透性能也随之增强，渗透率变大，因而，在流量与压力梯度的直角坐标系上呈现的是由一条上翘的曲线和直线两总分构成，它表示渗透率随压力梯度的提高而增大并继而趋于一个定值。

（3）存在启动压力梯度低渗低流度油层由于孔道半径很小，小于1微米的孔道占的比例很大，邊界层影响显著，在流动过程中出现启动压力梯度。

并且，大量研究资料表明，启动压力梯度与渗透率成反比，渗透率越低，启动压力梯度越大。