渗流力学第七章油水两相渗流理论.docx

TOC \o "1-5" \h \z 7油水两相渗流理论 175 油水两相不稳固渗流数学模型 175 \o "Current Document" 水驱油稳固渗流理论 178 \o "Current Document" 边水水驱稳固渗流理论 179 \o "Current Document" 注采井稳固渗流理论 181 分流方程式 183 平面单向流等饱和度平面移动方程的应用 187 \o "Current Document" 平面单向流两相混合带的压力 189 平面径向流等饱和度平面移动方程的应用 190 7油水两相渗流理论 油水两相不稳固渗流数学模型 在有边水、底水、夹层水或上层水的油气田中都存在油水两相渗流。为了保留地层能 量，为了确保长期高产、稳产和提高油田的最终采收率，我国采纳注水采油。在注水采油的 油田，都存在油水两相渗流。 多孔介质中一种流体驱替另一种流体时，两种流体之间存在一个明显的分界面，因此 驱替进程中，分界面象活塞一样向前移动。这种驱替方式称为 活塞式驱替piston-like displacemento活塞式驱油忽略油水性质的不同，油水接触面将垂直于流线均匀地向井排移 动，含水区和含油区是截然分开的，水推动到含油区后，将孔隙中能够流动的油全数驱出。 事实上，油水性质不同专门大，专门是油水的粘度不同专门大的，必需认真考虑油水性 质的不同对渗流的阻碍。 事实上由于油水粘度差、毛细管现象、油水重率差和地层本身非均质性等因素的阻碍， 水渗入到油区后，不可能把全数的石油都置换出去。储集层中由于存在岩层的微观非均质性， 而且由于流体性质不同及毛细管现象的阻碍，当一种流体驱替另一种流体时，显现两种流体 混合流动的两相渗流区，这种驱替方式称为非活塞式驱替non-piston-like-displacemento在非 活塞式水驱油时，从供给边界到生产井排之间能够分为三个区，即纯水区、油水混合区和纯 油区。混合区慢慢扩大到生产井排。 s I Il [ ￡ ? |3 图活塞式驱动 图非活塞式驱动 天然能量已衰竭或用注气、注水法采油后(或注水，注气同时)，运用更复杂的物理化学 技术改变或改善其排出机理，从而提高采收率enhanced oil recovery (EOR)。也称强化开采 最终采出油量占原始地质储量的百分率称为采收率recover efficiency，以ER表示。 一个油藏或一个开发区不含水时积存采油量与该油藏或开发区的地质储量之比称为无 水采收率 water-free of recovery。 油藏经各类方式开采后，最终采出的总采油量占原始地质储量的百分率称为最终采收率 ultimate recovery o 采收率等于驱油效率与涉及系数的乘积。 由天然的或人工注入的驱替剂涉及范围内所驱替出的原油体积与涉及范围内的总含油 体积的比值称为驱油效率 oil displacement efficiency，以ED表示。 积存注水量与积存产水量之差除以油层有效孔隙体积的商称为注入水体积涉及系数 sweep volume of injected water,即油层水淹部份的平均驱油效率，又称扫及体积系数。 天然的或人工注入的驱替剂涉及的部份油藏体积匕与整个油藏含油体积V的比值称为 体积涉及系数 volumetric sweep efficiency, 以Ev表示。 注入的驱油流体（包括天然的和人工的）在平面上涉及的油藏部份的面积气与油藏整个含 油面积A的比值称为平面涉及系数area sweep efficiency，以EA表示。 注入流体（包括天然的和人工的）在垂向上涉及的部份油藏厚度hs与油 藏垂向厚度h， 的比值称为垂向涉及系数 vertical sweep efficiency，以Ez表示。 单位射开油层厚度的日注水量称为注水强度intensity of water injection。 注水开发的油田在含水采油期每采出 1t原油所带出的水量称为耗水量 rate of produced water。 积存注入量与油层孔隙体积之比称为注入孔隙体积倍数injected PV of water。 在人工注水维持地层能量的进程中，注入水体积与油层采出液体体积之差，称为地下亏 空体积 subsurface volume o 积存注入量减去积存产水量后占积存注水量的百分数称为 存水率 net injection percent。 注水开发的油田，阻碍驱油成效的的要紧因数有：润湿性、吸附、毛管压力、重力差和 粘度差。 油相流入量-油相流出量=油相转变量 8（P v ） dx 一 m' 2 - P v o ox —dydzdt - p v + 知。x）纠 dydzdt o ox —o— dx 、2 ox ^PZ