相渗曲线和其应用省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

相渗曲线及其应用相渗曲线及其应用第1页主要内容主要内容油水两相相对渗透率曲线油水两相相对渗透率曲线油水两相相对渗透率曲线油水两相相对渗透率曲线相对渗透率曲线处理（标准化）相对渗透率曲线处理（标准化）相对渗透率曲线处理（标准化）相对渗透率曲线处理（标准化）相对渗透率曲线应用相对渗透率曲线应用相对渗透率曲线应用相对渗透率曲线应用第2页一、油水两相相对渗透率曲线一、油水两相相对渗透率曲线1、概念、概念 油相和水相相对油相和水相相对渗透率与含水饱和度渗透率与含水饱和度关系曲线，称为油水关系曲线，称为油水两相相对渗透率曲线。两相相对渗透率曲线。伴随含水饱和度增加，伴随含水饱和度增加，油相相对渗透率减小，油相相对渗透率减小，水相相对渗透率增大。水相相对渗透率增大。第3页2、影响相渗曲线主要原因、影响相渗曲线主要原因 油油水水相相渗渗曲曲线线能能够够综综合合反反应应油油水水两两相相渗渗流流特特征征。但但影影响响相相对对渗渗透透率率曲曲线线形形状状原原因因较较多多，下下面面将将讨讨论论几几个个主主要要影影响原因。响原因。（1）饱和历程影响）饱和历程影响滞后现象滞后现象 润润湿湿相相驱驱替替非非润润湿湿相相过过程程中中测测得得相相对对渗渗透透率率称称为为吸吸入入相相对渗透率对渗透率 非非润润湿湿相相驱驱替替润润湿湿相相过过程程中中测测得得相相对对渗渗透透率率称称为为驱驱替替相相对渗透率对渗透率第4页 吸吸入入过过程程非非润润湿湿相相相相对对渗渗透透率率低低于于排排驱驱过过程程非非润润湿湿相相相相对渗透率对渗透率 润润湿湿相相驱驱替替和和吸吸入入过过程程相相对对渗渗透透率率曲曲线线总总是是比比较较靠靠近近，能够重合能够重合（2）岩石表面润湿性影响）岩石表面润湿性影响1）强强亲亲水水岩岩石石油油水水相相渗渗曲曲线线等等渗渗点点Sw大大于于50，而而强强亲亲油油者小于者小于50；2）亲亲水水岩岩石石油油水水相相渗渗曲曲线线Swi普普通通大大于于20，亲亲油油者者小小于于15；3）亲亲水水岩岩石石油油水水相相渗渗曲曲线线在在最最大大含含水水饱饱和和度度（完完全全水水淹淹）时，时，Krwmax普通小于普通小于30。第5页（3）岩石孔隙几何形态和大小分布影响）岩石孔隙几何形态和大小分布影响 在颗粒分选好、孔隙大小相对均匀、连通性好情况下，在颗粒分选好、孔隙大小相对均匀、连通性好情况下，大颗粒大孔隙砂岩与小颗粒小孔隙砂岩相对渗透率曲线有显大颗粒大孔隙砂岩与小颗粒小孔隙砂岩相对渗透率曲线有显著差异。著差异。1）孔隙小、连通性不好）孔隙小、连通性不好Kro和和Krw终点都较小；终点都较小；2）孔隙小、连通性不好两相流覆盖饱和度范围较窄；）孔隙小、连通性不好两相流覆盖饱和度范围较窄；3）孔隙小、连通性不好）孔隙小、连通性不好Swi高，而大孔隙者高，而大孔隙者Swi较小；较小；4）一样都是大孔隙，连通性不好与连通性好曲线特征差异）一样都是大孔隙，连通性不好与连通性好曲线特征差异较大；连通性不好者更近似于小孔隙连通性好特征。较大；连通性不好者更近似于小孔隙连通性好特征。第6页 孔孔隙隙分分布布均均匀匀性性和和孔孔隙隙形形状状等等对对相相对对渗渗透透率率曲曲线线也也有影响。有影响。试试验验表表明明，孔孔隙隙分分布布越越均均匀匀，油油相相相相对对渗渗透透率率越越高高，而水相相对渗透率越低。而水相相对渗透率越低。另外，因孔隙结构不一样相对渗透率曲线是不一样。另外，因孔隙结构不一样相对渗透率曲线是不一样。（4）原油粘度影响）原油粘度影响 （5）温度影响）温度影响第7页二、相渗曲线处理（标准化）二、相渗曲线处理（标准化）1、多条曲线直接平均法、多条曲线直接平均法 （1）选取含有代表性油水相对渗透率曲线数据。）选取含有代表性油水相对渗透率曲线数据。（2）依据以下公式分别对各岩心样品试验数据进行标准）依据以下公式分别对各岩心样品试验数据进行标准化处理，并绘制标准化后油水相对渗透率曲线。化处理，并绘制标准化后油水相对渗透率曲线。第8页（3）在在标标准准化化曲曲线线上上，将将横横坐坐标标从从0到到1划划分分为为n等等分分，求求取取各各分分点点处处Sw*、各各样样品品Kro*(Sw*)和和Krw*(Sw*)，从从而而作作出平均标准化相对渗透率曲线。出平均标准化相对渗透率曲线。第9页（4）将各样品）将各样品Swi、Swmax、Kromax、Krwmax等特征值分别进等特征值分别进行算术平均，并将平均值作为平均相对渗透率曲线特征值。行算术平均，并将平均值作为平均相对渗透率曲线特征值。计算公式以下：计算公式以下：第10页（5）将平均标准化相对渗透率曲线上各分点）将平均标准化相对渗透率曲线上各分点Sw*、Kro*、Krw*，换算公式以下：换算公式以下：（6）依据上述公式，作出油藏平均相对渗透率曲线。）依据上述公式，作出油藏平均相对渗透率曲线。第11页2、与束缚水饱和度相关法、与束缚水饱和度相关法 此此方方法法是是利利用用各各油油藏藏空空气气渗渗透透率率K来来求求油油水水相相对对渗渗透透率曲线特征值。率曲线特征值。（1）选择含有代表性油水相对渗透率曲线。）选择含有代表性油水相对渗透率曲线。（2）建建立立岩岩心心束束缚缚水水饱饱和和度度（Swi）、残残余余油油饱饱和和度度（Sor）、残残余余油油饱饱和和度度下下水水相相相相对对渗渗透透率率（Kromax）与与空空气气渗渗透透率率（K）关关系系，并并进进行行线线性性回回归归，以以求求取取回回归归系系数数，建立回归关系式。建立回归关系式。第12页（3）依据以下公式分别对）依据以下公式分别对Sw、Kro、Krw进行标准化处进行标准化处理，以消除各相对渗透率曲线不一样理，以消除各相对渗透率曲线不一样Swi、Sor带来影响。带来影响。第13页（4）依据以下公式求取回归系数）依据以下公式求取回归系数a、b。（5）取取Sw*=0，0.1，0.2，0.9，1.0。由由公公式式计计算算出出平平均均Krw*、Kro*值，并绘制标准化平均相对渗透率曲线。值，并绘制标准化平均相对渗透率曲线。（6）依依据据油油藏藏平平均均空空气气渗渗透透率率，利利用用回回归归关关系系式式，求求取取Swi、Sor、Krwmax。第14页（7）利用求得利用求得Krw*、Kro*、Swi、Sor、Krwmax，依据依据以下公式求取油藏特征参数：以下公式求取油藏特征参数：（8）依据上式计算结果，绘制油藏平均油水相对渗透率）依据上式计算结果，绘制油藏平均油水相对渗透率曲线。曲线。第15页3、利用公式拟合相对渗透率方法、利用公式拟合相对渗透率方法（1）选取含有代表性油水相对渗透率曲线。）选取含有代表性油水相对渗透率曲线。（2）利用以下公式分别对油、水相对渗透率曲线进行回归：）利用以下公式分别对油、水相对渗透率曲线进行回归：回归系数回归系数a1、a2、及及b。（*）第16页（3）利用下式求取）利用下式求取Sw、Sor、Swi平均值。平均值。利用右式计算结果，依利用右式计算结果，依据（据（*）式可求取油藏平均）式可求取油藏平均油水相对渗透率。油水相对渗透率。（4）绘制油藏平均油水相对渗透率曲线。）绘制油藏平均油水相对渗透率曲线。第17页三、相对渗透率曲线应用三、相对渗透率曲线应用1、计算分流量曲线、计算分流量曲线 依据达西定律，在一维条件下，忽略毛细管力和重力依据达西定律，在一维条件下，忽略毛细管力和重力作用，计算公式：作用，计算公式：又因为油水两相相对渗透率比值常表示为含水饱和度又因为油水两相相对渗透率比值常表示为含水饱和度函数，即：函数，即：第18页所以有：所以有：依据此式绘制依据此式绘制fwSw关系曲线，称为水相分流量曲线。关系曲线，称为水相分流量曲线。严严格格地地讲讲，以以上上求求得得水水相相分分流流量量曲曲线线，应应为为地地层层水水体体积积分分流流量量曲曲线线，把把地地层层水水体体积积分分流流量量曲曲线线换换算算为为地地面面水水质质量分流量曲线，其换算公式为：量分流量曲线，其换算公式为：(*)第19页2、计算、计算Swf和两相区平均含水饱和度和两相区平均含水饱和度 前缘含水饱和度和两相区平均含水饱和度普通依据分前缘含水饱和度和两相区平均含水饱和度普通依据分流量曲线，用图解法求得。流量曲线，用图解法求得。（1）前缘含水饱和度）前缘含水饱和度Swf 在分流量曲线上，过（在分流量曲线上，过（Swi，0）点作分流量曲线切线，点作分流量曲线切线，切点横坐标即为前缘含水饱和度切点横坐标即为前缘含水饱和度Swf，切点纵坐标为前缘含切点纵坐标为前缘含水水fw(Swf)。其计算公式为：其计算公式为：第20页（2）两相区平均含水饱和度）两相区平均含水饱和度 在分流量曲线上，过点（在分流量曲线上，过点（Swi，0）作分流量曲线切线，作分流量曲线切线，切线与直线切线与直线fw=1相交于一点，该点横坐标即为两相区平均相交于一点，该点横坐标即为两相区平均含水饱和度。其计算公式为：含水饱和度。其计算公式为：第21页3、计算驱油效率、计算驱油效率 驱驱油油效效率率又又称称为为驱驱替替效效率率，是是指指注注入入流流体体涉涉及及范范围围内内驱驱替替出出原原油油体体积积与与涉涉及及范范围围内内含含油油总总体体积积之之比比，用用Ed表表示示。其其计算公式为：计算公式为：在试验室中，普通用以下公式计算岩心驱油效率：在试验室中，普通用以下公式计算岩心驱油效率：第22页 另外，依据水分流量方程式（另外，依据水分流量方程式（*），求出不一样含水），求出不一样含水下饱和度，代入上式，可得：下饱和度，代入上式，可得：由上式可求出不一样含水下驱油效率。当含水为极由上式可求出不一样含水下驱油效率。当含水为极限含水时，则可求得最终驱油效率。限含水时，则可求得最终驱油效率。（*）第23页4、计算无因次采油（液）指数、计算无因次采油（液）指数 计算无因次采油指数公式为：计算无因次采油指数公式为：假如不考虑注假如不考虑注 水开发过程中绝对渗透率改变，令水开发过程中绝对渗透率改变，令K=K，则上式变为：则上式变为：无因次采液指数计算公式为：无因次采液指数计算公式为：第24页5、确定采出程度与含水关系、确定采出程度与含水关系 采出程度可表示为驱油效率与体积涉及系数乘积，即：采出程度可表示为驱油效率与体积涉及系数乘积，即：其中其中Ed可依据相对渗透率资料，用式（可依据相对渗透率资料，用式（*）求得；）求得；Ev求取方法有两个，一是由油田实际资料统计求得；二是依求取方法有两个，一是由油田实际资料统计求得；二是依据井网密度由下式求得：据井网密度由下式求得：第25页式中式中:n 井网密度，口井网密度，口/km2；有效渗透率，有效渗透率，；地层原油粘度，地层原油粘度，。所以采出程度与含水关系以下：所以采出程度与含水关系以下：由上式可求出不一样含水下采出程度。当含水为极由上式可求出不一样含水下采出程度。当含水为极限含水时，则可求得最终采收率。限含水时，则可求得最终采收率。第26页6、确定含水上升率与含水关系、确定含水上升率与含水关系 由上页公式可得到以下公式：由上页公式可得到以下公式：第27页 由上式可得含水上升率由上式可得含水上升率含水率关系以下：含水率关系以下：第28页7、利用流管法计算采收率、利用流管法计算采收率 此方法是利用互不窜流流管描述渗透率非均质性，考此方法是利用互不窜流流管描述渗透率非均质性，考虑各流管中水驱油非活塞性，依据所求得油藏平均相对渗虑各流管中水驱油非活塞性，依据所求得油藏平均相对渗透率，预测水驱砂岩油藏采收率。详细方法以下：透率，预测水驱砂岩油藏采收率。详细方法以下：（1）用测井及岩心分析资料统计渗透率分布规律，确定）用测井及岩心分析资料统计渗透率分布规律，确定其理论分布函数。其理论分布函数。（2）依据油藏平均油水相对渗透率曲线，计算单流管开）依据油藏平均油水相对渗透率曲线，计算单流管开发指标。发指标。（3）多流管叠加计算采收率。依据渗透率非均质分布函）多流管叠加计算采收率。依据渗透率非均质分布函数及单流管计算结果，积分叠加计算采收率。数及单流管计算结果，积分叠加计算采收率。第29页油藏无因次累积产液量：油藏无因次累积产液量：油藏无因次累积产油量：油藏无因次累积产油量：油藏平均含水率：油藏平均含水率：第30页8、测算新区块（油田）产量指标、测算新区块（油田）产量指标 对对于于新新开开发发油油田田或或区区块块，在在制制订订开开发发方方案案时时，要要测测算算一一系系列列开开发发指指标标。当当取取得得该该油油田田或或区区块块相相对对渗渗透透率率资资料料，经经整整理理求求得得无无因因次次采采油油指指数数、无无因因次次采采液液指指数数后后，即即可可用用来来测测算算产量等指标。产量等指标。9计算有效生产压差计算有效生产压差 此此方方法法是是基基于于把把油油藏藏或或某某个个开开发发单单元元、层层系系看看作作一一个个整整体体，而而油油藏藏上上每每一一个个井井点点则则是是整整个个油油藏藏中中一一部部分分，油油藏藏动动态态改变应经过多个井点得反应，各井点是个连通体。改变应经过多个井点得反应，各井点是个连通体。第31页所以，可利用油藏各个时间及不一样含水条件下提供平均所以，可利用油藏各个时间及不一样含水条件下提供平均单井日产油（液）量、含水等综合开发数据，计算各对应单井日产油（液）量、含水等综合开发数据，计算各对应时间平均生产压差。时间平均生产压差。第32页10计算理论存水率和水驱指数计算理论存水率和水驱指数（1）存水率（）存水率（C）也称为净注率，是指注入水中除了随原油一起被采出地也称为净注率，是指注入水中除了随原油一起被采出地面一部分无效水以外，真正起驱油作用注入水占总注入量百面一部分无效水以外，真正起驱油作用注入水占总注入量百分数。它惯用来评价注水效果好坏。其公式以下：分数。它惯用来评价注水效果好坏。其公式以下：上式经一系列推导，可得上式经一系列推导，可得C与与fw关系以下：关系以下：第33页（2）水驱指数（）水驱指数（D）是指阶段注水量与阶段产水量之差，与阶段采出油量地是指阶段注水量与阶段产水量之差，与阶段采出油量地下体积之比。它是评价注水开发效果好坏指标之一。其计算下体积之比。它是评价注水开发效果好坏指标之一。其计算公式以下：公式以下：上式经一系列推导，可得上式经一系列推导，可得D与与fw关系以下：关系以下：第34页11用于数值模拟研究用于数值模拟研究12、判断油藏储层润湿性、判断油藏储层润湿性13、计算流度比、计算流度比14相渗曲线与水驱曲线关系相渗曲线与水驱曲线关系15确定油层中油水饱和度分布、油水确定油层中油水饱和度分布、油水接触面位置及产纯油闭合高度接触面位置及产纯油闭合高度第35页