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在非穩(wěn)態(tài)法油水相對滲透率試驗(yàn)過程中，經(jīng)常會遇到油水相滲透曲線異常的現(xiàn)象，這些異常曲線形態(tài)各異，與巖心空氣滲透率大小和巖心的非均質(zhì)性過程無明顯的關(guān)系，從表面上看似乎毫無規(guī)律。在試驗(yàn)中這些異常曲線一般只占一批測試樣品中相當(dāng)少的一部分，但有時也會遇到整批樣品（同一口井同一層位的取樣）的油水相滲曲線表現(xiàn)出比較一致的異常特征。這些異常現(xiàn)象長期以來一直困擾著試驗(yàn)工作者，也給油田開發(fā)工作人員正確使用油水相滲資料帶來了很大的困難。

    導(dǎo)致油水相滲曲線異常的原因極其復(fù)雜，在整個相對滲透率試驗(yàn)過程中，從*初的巖樣鉆切前期處理到*后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計算處理要經(jīng)過十幾道工序，其中任何一個環(huán)節(jié)或某幾個環(huán)節(jié)處理不當(dāng)都可能引起相滲曲線異常，同時巖心及試驗(yàn)流體自身的某些固有特性也可能導(dǎo)致相滲曲線異常，對于后一類因素引起的異常曲線在一定程度上反映出礦場開發(fā)的實(shí)際情況，我們稱之為“合理異常曲線”。但無論相滲曲線異常是否“合理”，由典型的異常油水相對滲透率曲線形態(tài)我們知道，油水相對滲透率是巖石的空氣滲透率、孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙度、潤濕性、油水粘度比及上覆壓力等變量的函數(shù)，不同井不同層位，或同一口井同一層位的巖樣，其油水相對滲透率均會有所不同，甚至用同一塊巖樣進(jìn)行兩次“同樣”的試驗(yàn)，也很難得到兩條完全相同的油水相滲曲線，因?yàn)槲覀兏�本無法找到兩塊影響相對滲透率函數(shù)諸多變量完全相同的巖樣。但無論這些曲線如何千差萬別，與這種形態(tài)有明顯差異的，我們就稱之為異�，F(xiàn)象。目前，我們所遇到的比較有代表性的異常油水相滲曲線有五類：

１、“Ｓ”型曲線水相滲透率和油相滲透率均呈現(xiàn)“Ｓ”形，這類曲線經(jīng)常會表現(xiàn)為相關(guān)巖樣曲線的一致性異常。

２、“駝背”曲線曲線表現(xiàn)為在水驅(qū)替前期，油相滲透率下降緩慢，水相滲透率則快速上升，驅(qū)替一段時間（一般在見水點(diǎn)附近）油相滲透率迅速下降，水相滲透率則上升緩慢甚至呈下降趨勢。

３、曲線末端點(diǎn)突變曲線主體形態(tài)正常，只是在*后一點(diǎn)（主要是水相）明顯明顯偏離主體曲線趨勢，突然變大或變小。

４、曲線“低爬”在整個驅(qū)替過程中，油水兩相滲透率都很低，水相滲透率呈微弱的上升趨勢；束縛水狀態(tài)下的油相滲透率就很低，水驅(qū)后又迅速下降。此類異�，F(xiàn)象一般常見于低滲巖樣試驗(yàn)中。

５、無曲線驅(qū)替過程中見水后再無油或極少有油產(chǎn)出，只能計算端點(diǎn)相對滲透率，沒有過程點(diǎn)，無法繪制相滲曲線。當(dāng)油水粘度比太低時極易出現(xiàn)這種情況。異常油水相對滲透率曲線絕大部分可以歸納到以上五種情況或同時具有其中某幾類曲線的異常特征。此外，還有少數(shù)的油水共滲點(diǎn)嚴(yán)重偏離正常位置，油水同采區(qū)間過窄等異�，F(xiàn)象，在此就不一一列舉。

    異常曲線的影響因素通過對試驗(yàn)方法、計算方法以及大量有關(guān)的巖石物性和油水相對滲透率資料進(jìn)行分析研究，我認(rèn)為導(dǎo)致巖心相對滲透率曲線形態(tài)異常的因素主要有三個方面：

１、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計算處理存在一定的缺陷主要是計算過程中對邊界值的處理不太合理。非穩(wěn)態(tài)法進(jìn)行油水相滲透試驗(yàn)所測得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)通常是采用ＪＢＮ方法進(jìn)行處理，這里所指的邊界條件有兩種情況：一是從擬合的直線上取值計算油水相滲時初始值的確定（左邊界值），二是試驗(yàn)終期油水相滲的確定（右邊界值）。

２、測試條件不滿足

（1）超出了試驗(yàn)流程設(shè)計的測試范圍非穩(wěn)態(tài)法油水相滲試驗(yàn)流程沒有統(tǒng)一的組建標(biāo)準(zhǔn)，因此，每一套流程因其壓力源的穩(wěn)壓范圍（或恒流范圍）、恒溫裝置的控溫精度、油水計量裝置的測量精度、夾持器死體積的大小等因素的不同而具有不同的測試范圍，超出此測試范圍就會使測試結(jié)果超出試驗(yàn)允許誤差，測試條件也不能滿足試驗(yàn)要求。

（2）超出了達(dá)西定律的使用范圍一般認(rèn)為達(dá)西定律比較適用于空氣滲透率在５×10-3μm2—１０×10-3μm2之間砂巖巖心油水相滲的測定，在低滲透特低滲油水相滲試驗(yàn)中，油水滲流易表現(xiàn)出非牛頓滲流特征。

（3）油水粘度比過低在水驅(qū)替過程中形成“活塞”驅(qū)替，得不到過程試驗(yàn)點(diǎn)。一般認(rèn)為非穩(wěn)態(tài)法相滲試驗(yàn)要求油水粘度比不低于４。

３、巖石孔道阻塞外部侵入的微粒、內(nèi)部分散脫落向粒、礦物沉淀、微小液珠等顆粒隨流體運(yùn)移阻塞孔道，造成滲透率下降，產(chǎn)生的原因主要有：鉆井取心巖心損害；前期處理不當(dāng)，巖樣被污染；試驗(yàn)用油中存在微小砂粒或因氧化形成有機(jī)沉淀；水化膨脹；速度敏感；水鎖；注入水與地層水不配伍形成沉淀等等。每一類型的相滲曲線異�，F(xiàn)象可能僅由某種單一的影響因素所致，也可能是幾種因素共同影響的結(jié)果，單從異常曲線的形態(tài)或相關(guān)數(shù)據(jù)分析很難確定直接原因。

    模擬計算正如前面所說，導(dǎo)致油水相滲曲線的原因是極其復(fù)雜的，而且許多影響因素在試驗(yàn)過程中難以克服或難以控制模擬，所以很難用試驗(yàn)的方法找出導(dǎo)致曲線異常的直接原因，應(yīng)用數(shù)值模擬則可以很好地解決這一問題。在這里重點(diǎn)針對水化膨脹、微粒運(yùn)轉(zhuǎn)等因素對相滲曲線的影響進(jìn)行探討。數(shù)學(xué)模式仍然采用推演的ＪＢＮ方法，即在忽略重力和毛管壓力的條件下，油和水的相參滲透率
   分別用下列公式計算：Kroμofo2/[AK△P/（qL）（AK△P/-Qid（qL）/]（１）

                                      Krwμwfw2/[AK）△P/（qL）-Qid（AK△P/（qL））/]（２）

    為了使問題間化，采用一種簡單的兩相流動管狀模型來描述孔隙堵塞變化情況，孔道阻塞只對毛管數(shù)的產(chǎn)生影響，在保持流量不變的情況下，驅(qū)替壓力與孔道阻塞程度成正比變化。按中等傷害程度情況（傷害率７０％）進(jìn)行模擬。巖心的傷害率可由式（１）計算：S=（KL-K*）/KL（３）

    又達(dá)西公式K=LQμ/A△P（４）根據(jù)假設(shè)，傷害前后流量保持不變，這樣（LQμ/A△P1-LQμ/A△P2）/LQμ/A△P1=70%于是△P2=△P1/30%（5）

    其中Ｓ－傷害率，ＫＬ－液相滲透率，Ｋ*－巖心損害后的液相滲透率△P1—損害前驅(qū)替壓力，△P2—損害后驅(qū)替壓力式（３）表明，當(dāng)巖心傷害率為７０％時，水驅(qū)替試驗(yàn)的驅(qū)替壓力要上升到原來的10／３倍。分析試驗(yàn)過程，孔道阻塞大致分為四種情況：

１．測定基礎(chǔ)滲透率時巖樣喉道已阻塞；

２．水驅(qū)替過程逐漸阻塞；

３．水驅(qū)替中后期產(chǎn)生阻塞；

４．只在測定基礎(chǔ)滲透率時發(fā)生“阻塞”一基礎(chǔ)滲透率測定值偏小。對以上四種情況分別進(jìn)行模擬計算，得出四條異常的油水相滲曲線。實(shí)例以下試驗(yàn)研究水敏對相滲曲線產(chǎn)生哪些影響.所謂水敏是指與地層不配伍的外來流體進(jìn)入地層后引起的粘土膨脹、分散運(yùn)移，導(dǎo)致滲透率下降的現(xiàn)象。試驗(yàn)選用CB油田砂巖巖心。從室內(nèi)敏感性評價情況來看，ＣＢ油田儲層只有中等水敏，傷害率３５％－７０％，考慮到室內(nèi)評價試驗(yàn)是將巖心清洗成強(qiáng)親水，與巖石不配伍的注入水可與巖石表面充分接觸，而實(shí)際儲層巖石表面吸附有極性物質(zhì)，部分巖石表面被油膜所包裹，所以儲層的實(shí)際水敏性程度可能更弱一些。試驗(yàn)用水分別采用與儲層巖石配伍的地層水和與儲層巖石不配伍的地表水。采用非穩(wěn)態(tài)法進(jìn)行油水相滲試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用ＪＢＮ方法進(jìn)行處理。

    盡管儲層的水敏程度不是很強(qiáng)，但對油水滲流特征仍有很不利的影響。用未作防膨處理的地表水作驅(qū)替用水進(jìn)行相滲試驗(yàn)，得到的相滲曲線產(chǎn)生了明顯的異�，F(xiàn)象。對比正常曲線可以看出，試驗(yàn)過程中發(fā)生水化膨脹，滲流特征主要有以下幾個方面的變化：

1.油相相對滲透率下降很快，水相相對滲透率則上升緩慢。這一滲特征巖心的水化膨脹過程主要發(fā)生在水驅(qū)過程前期。

2.水相相對滲透率曲線出現(xiàn)嚴(yán)重的駝背現(xiàn)象；

3.油水等滲點(diǎn)左移，曲線形態(tài)上表現(xiàn)出一定的親油特性（并非巖石的實(shí)際潤濕性為親油）；

4.油水同滲區(qū)間變窄；以上特點(diǎn)對開發(fā)生產(chǎn)極其不利，發(fā)生水敏后，儲層的油水滲流能力明顯降低，同時，采油很快進(jìn)入高含水期。

    討論在這里重點(diǎn)分別討論數(shù)據(jù)處理邊界值確立不當(dāng)和巖石孔道阻塞兩因素所引起的相滲曲線異�，F(xiàn)象。

１.試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理邊界值確立不當(dāng)對油水滲曲線的影響

（1）左邊界值對油水相滲曲線的影響采用ＪＢＮ方法計算油水相滲首先對累計時間、累計產(chǎn)油量、累計產(chǎn)液量、驅(qū)替壓力等試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，線形回歸求出直線方程LgΦ=a1Lg（Φ）+b1（6）LgΦ=a2Lg（Φγ）+b2（7）然后給出一系列的Φ值，根據(jù)方程求出相應(yīng)的Φγ和Ｙ值。所說的左邊界就是指初始值Φ1。計算程度中確定初始Φ值的通常作法是事先給定為６－８之間的某一值Φ1（通常為１０），這樣作的結(jié)果有可能將實(shí)測點(diǎn)的油水滲流規(guī)律外延到見水點(diǎn)之前，從而導(dǎo)致曲線呈“Ｓ”型。合理的作法是將Φ1定義為：Φ1=V/Vo1（8）

（2）右邊界值對油水相滲曲線的影響右邊界值的確定習(xí)慣約定：連續(xù)測定出三個試驗(yàn)點(diǎn)不出油則認(rèn)為此時油相滲透率為０，水相滲透率則根據(jù)達(dá)西公式按單相流體滲流求取*后三點(diǎn)的平均值。這里存在兩個問題：其一，此時油相滲透率不可能為０，對于不同的巖心也不可能僅僅用驅(qū)替多少倍體積來保證試驗(yàn)終期油相滲透率趨近于零，那么以此為前提條件計算出的水相滲透率就存在一定的偏差；其二，根據(jù)體積流量試驗(yàn)我們知道，有的巖心的單相流體滲流能力會隨驅(qū)替倍數(shù)的增加而發(fā)生較大的變化，在有油滴存在的情況下，這一現(xiàn)象將更為明顯，因此作為“孤點(diǎn)”計算出的邊界水相滲透率就可能偏離趨勢線。以上兩種因素所引起的異常曲線特征是右端點(diǎn)突變。

    根據(jù)以上缺陷和開發(fā)使用數(shù)據(jù)的實(shí)際需要，右邊界值確定為含水率９８％時的油水相對滲透率。

２.利用模擬計算結(jié)果對異常曲線的影響因素作出初步的判斷測定基礎(chǔ)滲透率時巖樣喉道已阻塞主要有３方面的因素：鉆井取心或鉆切樣過程中巖心被污染；鉆井取心或鉆切樣過程發(fā)生水化膨脹；原油中含有一定的固相顆�；蛟�油脫氣后在試驗(yàn)條件下存在析蠟現(xiàn)象，這些因素對相滲透試驗(yàn)的影響具有一定的隱藏性，因?yàn)橄酀B曲線無明顯的異常特征，只是油相相滲曲線略呈“Ｓ”性，但其油相有效滲透率特別低，一般不到空氣滲透率的１０％，若用空氣滲透率作為基礎(chǔ)滲透率，則異�，F(xiàn)象十分突出，油水兩相滲透率曲線均低爬在坐標(biāo)橫軸上；水驅(qū)替中后期產(chǎn)生阻塞主要是水沖刷、水鎖等因素固液相顆粒堵塞喉道所引起，表現(xiàn)為油水兩相均產(chǎn)生一定的“駝背”現(xiàn)象；基礎(chǔ)滲透率測定值偏小主要是測定基礎(chǔ)滲透率時圍壓過高（遠(yuǎn)高于水驅(qū)替壓力）或測定基礎(chǔ)滲透率時試驗(yàn)溫度不恒定，使得試驗(yàn)用油實(shí)際粘度偏高。異�，F(xiàn)象突出地表現(xiàn)為油相相對滲透率曲線呈“Ｓ”形，水相相對滲透率上升較快，終點(diǎn)相相對滲透率過分偏高。要減少油水相滲曲線異�，F(xiàn)象地產(chǎn)生，關(guān)鍵就在于找到引起異常的原因，根據(jù)以上辦法，再結(jié)合實(shí)際的相關(guān)資料（如巖心處理過程信息、孔滲資料、試驗(yàn)流體資料、敏感性評價試驗(yàn)等），可以十分有效的找出引起異常的主要原因，從而油針對性地采取對策。

結(jié)論：

１.采用JBN及其推演的方法處理油水相滲試驗(yàn)數(shù)據(jù)時,要確定合理的邊界值,否則將可能導(dǎo)致嚴(yán)重的異常曲線。

２.采用模擬計算的方法可有效地幫助尋找一些異常相滲曲線的影響因素。

３.相滲曲線是一個綜合因素的反應(yīng)，巖心和試驗(yàn)用流體的物性，試驗(yàn)中從巖心的前期處理、試驗(yàn)條件的確定、試驗(yàn)測試直至*后的數(shù)據(jù)處理，每一個環(huán)節(jié)都可能引起相滲曲線異常。

４.因巖心或試驗(yàn)流體的固有特性所引起的異�，F(xiàn)象，反映了儲層油水滲流的客觀情況，若試驗(yàn)?zāi)抄h(huán)節(jié)處理不當(dāng)造成相滲曲線異常則會提供錯誤信息。但無論是哪種情況，在油水相滲試驗(yàn)中都要盡量減少異常現(xiàn)象的產(chǎn)生。油水相滲曲線異常影響因素及減少異�，F(xiàn)象產(chǎn)生的對策曲線特征產(chǎn)生原因解決辦法“S“形液、油量計量不同步重點(diǎn)針對見水點(diǎn)進(jìn)行校正計算處理時邊界條件確定不合理參照見水點(diǎn)含水飽和度確定左邊界值水化膨脹試驗(yàn)用水使用地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水，或者在試驗(yàn)用水中加入合適的防膨離子或防膨劑水驅(qū)替試驗(yàn)時的圍壓大于測基礎(chǔ)滲透率時的圍壓在基礎(chǔ)滲透率測試和水驅(qū)替試驗(yàn)過程中盡量保持圍壓基本一致駝背外來固相顆粒侵入，如鉆井取心或室內(nèi)取樣污染；試驗(yàn)用油過濾處理及保存不當(dāng)?shù)葟膸r心中心部位鉆取巖樣柱塞；刷除巖樣柱塞端面沙塵；使用新鮮油樣并經(jīng)精細(xì)過濾，或使用成品油作為試驗(yàn)用油速度敏感根據(jù)速敏結(jié)果合理控制驅(qū)替速度水敏試驗(yàn)用水使用地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水，或者在試驗(yàn)用水中加入合適的防膨離子水鎖降低油水界面張力；適當(dāng)增大驅(qū)替壓力巖樣柱塞未經(jīng)老化處理飽和原油老化恢復(fù)巖石潤濕性低爬原油經(jīng)致密巖心過濾粘度變小建議改用精制油外來固相顆粒侵入從巖心中心部位鉆取巖樣柱塞；刷除巖樣柱塞端面沙塵；使用新鮮油樣，并經(jīng)精細(xì)過濾。水敏試驗(yàn)用水使用地層水或標(biāo)準(zhǔn)鹽水，或者在試驗(yàn)用水中加入合適的防膨離子速度敏感根據(jù)速敏結(jié)果合理控制驅(qū)替速度試驗(yàn)用油彌散、乳化適當(dāng)降低驅(qū)替速度或改用流變特性穩(wěn)定的成品油，如正十四烷等。末端點(diǎn)突變水沖刷作用適當(dāng)降低驅(qū)替速度；對突變點(diǎn)按曲線趨勢進(jìn)行修正無曲線油水粘度比過低適當(dāng)提高油水粘度比或改用穩(wěn)態(tài)法進(jìn)行試驗(yàn)。

原創(chuàng)作者：海安縣石油科研儀器有限公司