共=NUM頁(yè)油水兩相滲透率研究的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述油水兩相滲透率理論的研究過(guò)程跌宕起伏，最早的兩相研究是1931年時(shí)Rrchards對(duì)未飽和土壤的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)的，又稱氣-液兩相滲流，基于氣液兩相滲流的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家Wyckoff和Botset在1936年時(shí)針對(duì)未飽和土壤中的一兩相滲流現(xiàn)象提出了相對(duì)滲漏率一詞，讓人們對(duì)兩相滲透有了新的認(rèn)識(shí)，隨后在第二年時(shí)Muskat和Merese將相對(duì)滲透率運(yùn)用到了多相流體的研究中，達(dá)西定律第一次展露在世人眼中，隨著科技的發(fā)展革新，不少兩相滲透領(lǐng)域的研究專家開(kāi)始對(duì)相對(duì)滲透率進(jìn)行了進(jìn)一步考究，在1972年時(shí)，Scheidegger對(duì)已有的達(dá)西定律進(jìn)行了新的定義，即相對(duì)滲透率只有在不受滲流系統(tǒng)的壓力和速度影響，只是作為流體飽和度的單值函數(shù)時(shí)，達(dá)西定律的使用條件才能成立。Leverett等研究學(xué)者為相對(duì)滲透率提供了二相或者三相流動(dòng)的細(xì)觀理論，之后的相對(duì)滲透率研究也大多是建立在此理論上進(jìn)行的，細(xì)觀與宏觀密不可分，除去理論研究外，一大批學(xué)者針對(duì)相對(duì)滲透率提出了PM近似模型、擬壓力擬時(shí)間模型、擬壓力模型以及壓力平方模型等，即細(xì)觀的理論研究有對(duì)應(yīng)的宏觀思想模型，即便當(dāng)時(shí)的相對(duì)滲漏率的研究已然成為了一個(gè)圓滿的體系，也有不少學(xué)者對(duì)于“相對(duì)滲透率是飽和度的單值函數(shù)”的觀點(diǎn)產(chǎn)生質(zhì)疑，但不論是從理論性還是實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展中都沒(méi)有找到突破口，相對(duì)于理論研究而言，學(xué)者不斷完善了基于相對(duì)滲透率的數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)化和求解以及三維可視化的技術(shù)革新[2]。2004年，姚約東在實(shí)驗(yàn)室中模擬、總結(jié)低心滲透巖心的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)因次分析法提出了新的低滲透油藏的非達(dá)西流滲流方程，并對(duì)新的非達(dá)西流滲透方程建立了數(shù)學(xué)模型，這一突破為油水兩相滲透研究領(lǐng)域提供了階段性的突破，為后續(xù)的研究奠定了殷實(shí)的理論基礎(chǔ)[6.7]。低滲透油田和中高滲透油田之間的性質(zhì)差異巨大，2009年時(shí)王林明通過(guò)不同滲透油田之間的性質(zhì)差異進(jìn)行了理論研究，最終在低滲透油田的啟動(dòng)壓力和滲流規(guī)律上取得了突破，在此基礎(chǔ)上王林明對(duì)比了不同程度油田的啟動(dòng)壓力曲線，通過(guò)油田的特征及油水兩相滲流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得出了油水、油氣各相的啟動(dòng)壓力梯度與驅(qū)替相的飽和度間均呈指數(shù)變化規(guī)律。通過(guò)實(shí)現(xiàn)的對(duì)比分析，王林明主要將油水兩相滲透總結(jié)為以下幾點(diǎn)：在低滲油層中，油井是否見(jiàn)水決定了油產(chǎn)量的高低，即油井見(jiàn)水后油產(chǎn)量迅速下降；在同等情況下，加入非達(dá)西流的模型考慮，油相與水相的相對(duì)滲透率成反比，油相相對(duì)滲透率增大時(shí)水相的相對(duì)滲透率會(huì)下降，整體的等滲點(diǎn)會(huì)向右偏移。非達(dá)西流的數(shù)學(xué)模型考慮了油水兩相滲透率的多種共存情況，并在非穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)中列出了對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)公式，對(duì)低滲油田的開(kāi)發(fā)采集有很大的幫助[8]。2013年，陳忠通過(guò)研究低滲透油藏的非線性滲流規(guī)律,在研究的過(guò)程中把所得的實(shí)驗(yàn)規(guī)律總結(jié)得到了油水兩相滲流的方程，在此基礎(chǔ)上，在定解條件下對(duì)油水兩相滲流方程進(jìn)行狀態(tài)、連續(xù)性、輔助方程等模擬結(jié)合，建立了關(guān)于油水兩相非線性滲流數(shù)學(xué)模型，即便是建立了數(shù)學(xué)模型，但油水兩相非線性滲流的數(shù)學(xué)模型仍是大數(shù)據(jù)的狀態(tài)，因此陳忠又通過(guò)全隱式差分離散的方法建立了差分方程組，差分方程組與擬牛頓算結(jié)合后得出小數(shù)據(jù)狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)我國(guó)中小型低滲透油藏滲流問(wèn)題提供了數(shù)據(jù)參考，為中小型低滲透油藏滲流研究指明了方向[9.10]。2013年，魏洪濤等人在已有的油水滲流規(guī)律上進(jìn)行新方向的探討研究，從水驅(qū)特征曲線公式與開(kāi)發(fā)指標(biāo)公式方向?qū)ふ移鹾祥L(zhǎng)垣油藏的求解公式，在總結(jié)的過(guò)程中分析了含水率及含水上升率與采出程度、采油指數(shù)遞減率與含水率的關(guān)系，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)無(wú)因次采液、采油指數(shù)隨含水率變化曲線的數(shù)據(jù)變化為油水滲流領(lǐng)域打開(kāi)了一個(gè)全新的微觀世界，對(duì)后來(lái)的油田開(kāi)發(fā)及開(kāi)采模式等方向提供了重要的理論基礎(chǔ)。2015年杜玉山等通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn),首次將低滲透油藏的應(yīng)力敏感性研究由單相流動(dòng)擴(kuò)展到兩相流動(dòng),分析了低滲透油藏油水兩相相對(duì)滲透率曲線特征及其隨地層壓力保持水平的變化規(guī)律。當(dāng)油藏地層壓力保持水平下降時(shí),由于儲(chǔ)層巖石中小孔喉變形程度較大，大孔喉變形程度相對(duì)較小,孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性增強(qiáng)從而導(dǎo)致油相相對(duì)滲透率下降,水相相對(duì)滲透率上升,等滲點(diǎn)左移,油水兩相區(qū)變窄,殘余油飽和度增加,且?guī)r石初始滲透率越低,水相相對(duì)滲透率上升速度越大.油相相對(duì)滲透率下降速度越大.水驅(qū)油效果變差,即低滲透油藏油水滲流特征也存在著應(yīng)力敏感性[12.13.14]。2016年李寶樹(shù)等人對(duì)油水兩相滲流公式進(jìn)行了改進(jìn)。他們指出了Muskat滲流公式的根本缺點(diǎn)：不能確定一相流體怎樣進(jìn)入被另一相流體早已充滿的空間，并且只引入與飽和度有關(guān)的相對(duì)滲透率函數(shù),就導(dǎo)致了在間斷面位置出現(xiàn)了分析與計(jì)算的困難。于是他們?cè)谛鹿街幸肓伺c飽和度梯度對(duì)應(yīng)的滲流阻力項(xiàng)，得到了完整的滲流公式。改進(jìn)的兩相滲流公式比Muskat滲流公式有更高的理論精度,適用范圍更廣[15]。2019年張?zhí)礤\等人利用低滲透油藏中水飽和系數(shù)的徑向分布不均勻的流應(yīng)力梯度模型估算油水滲流參數(shù)?？梢詼?zhǔn)確地確定油水系統(tǒng)中的初始?jí)毫μ荻龋员愎浪愕蜐B透油藏中的兩相滲流參數(shù)[15.16]。2020年荊文波等人在馬克西莫夫-童憲章水驅(qū)特征曲線的基礎(chǔ)上，將微分和物質(zhì)平衡方程、Welge方程相結(jié)合，得到馬克西莫夫-童憲章水驅(qū)特征曲線對(duì)應(yīng)的微觀油水滲流特征方程，并利用物性好的大慶油田南二三開(kāi)發(fā)區(qū)葡Ⅰ組油藏生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及三塘湖油田牛圈湖特低滲油藏馬62井區(qū)油水滲流特征來(lái)進(jìn)行了驗(yàn)證。得出了宏觀水驅(qū)油規(guī)律是油藏微觀水驅(qū)油特征通過(guò)累計(jì)生產(chǎn)指標(biāo)之間關(guān)系的呈現(xiàn)。并且提出了一種利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)確定油藏油水滲流特征的新方法，但是這個(gè)方法只適合宏觀水驅(qū)油規(guī)律符合馬克西莫夫-童憲章水驅(qū)特征曲線的油藏，對(duì)于不符合該宏觀規(guī)律或生產(chǎn)數(shù)據(jù)規(guī)律性較差的油藏，仍需做進(jìn)一步的探討[17.18.19]。2020年高文軍等人中借鑒反向推理實(shí)現(xiàn)目標(biāo)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，提出了利用反向推理方法來(lái)確定水驅(qū)特征曲線滲流理論基礎(chǔ)，并對(duì)推理過(guò)程中的關(guān)鍵數(shù)學(xué)邏輯式進(jìn)行函數(shù)特征分析。反向推理數(shù)學(xué)邏輯更加可行、嚴(yán)密，完全可實(shí)現(xiàn)油水滲流特征微分方程的求解，所得到的油水相滲比值關(guān)系式屬超越方程，該結(jié)果也能完美地應(yīng)用到正向數(shù)學(xué)邏輯推理中。將其應(yīng)用于大慶南二、三開(kāi)發(fā)區(qū)葡Ⅰ組油藏，從實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定的油層油水滲流特征與實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到的結(jié)果一致。利用累計(jì)產(chǎn)油量、產(chǎn)水量等開(kāi)發(fā)指標(biāo)間的宏觀水驅(qū)油規(guī)律，可逆向反演出油藏實(shí)際微觀油水滲流特征，這為確定油藏實(shí)際油水滲流特征提供了新的方法。而且反向推理過(guò)程中，數(shù)學(xué)邏輯推理嚴(yán)密，油水滲流特征微分方程求解可行，可推廣到對(duì)其他水驅(qū)特征曲線對(duì)應(yīng)油水滲流特征的確定。但是這也為研究油藏水驅(qū)過(guò)程中實(shí)際油水滲流特征提供了新的思路與方法[20.21]。2020年梁全勝等人在繼承中高滲透油藏注水開(kāi)發(fā)的理論體系和技術(shù)系列、低滲透油藏滲流中的非線性滲流與啟動(dòng)壓力等基礎(chǔ)上,進(jìn)一步延展性提出油水兩相存在啟動(dòng)壓力差異,并且該差異是影響特低滲透油藏注水開(kāi)發(fā)的主控因素。應(yīng)用項(xiàng)目研究總結(jié)的特低滲透油藏滲流新規(guī)律,考慮油水兩相存在啟動(dòng)壓力差異,取得以下創(chuàng)新性成果及認(rèn)識(shí)：①很好地解析了特低滲透油水混儲(chǔ)油藏“衰竭式開(kāi)發(fā)時(shí)產(chǎn)液量下降、含水率上升,注水后含水率反轉(zhuǎn)”的現(xiàn)象;②明確了特低滲透油藏水快油慢導(dǎo)致快速見(jiàn)水機(jī)理,提出了油水兩相差異化注采井網(wǎng)設(shè)計(jì)理念,創(chuàng)新了有效驅(qū)替系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù);③形成了以改驅(qū)替介質(zhì)或流體性質(zhì)。打破了該類油藏衰竭式開(kāi)發(fā)“低速慢采、含水慢升”的認(rèn)識(shí)幻想;通過(guò)建立適宜該類油藏的有效驅(qū)替系統(tǒng),有效提高單井產(chǎn)量;通過(guò)完善擴(kuò)大波及體積集成技術(shù),大幅度提高最終采收率[22]。2020年荊文波在馬克西莫夫-童憲章水驅(qū)特征曲線的基礎(chǔ)上,將微分和物質(zhì)平衡方程、Welge方程相結(jié)合,得到馬克西莫夫-童憲章水驅(qū)特征曲線對(duì)應(yīng)的微觀油水滲流特征方程,為利用油藏生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定油水滲流特征提供新的方法。宏觀水驅(qū)油規(guī)律是油藏微觀水驅(qū)油特征通過(guò)累計(jì)生產(chǎn)指標(biāo)之間關(guān)系的呈現(xiàn)[23]。參考文獻(xiàn)[1]譚廷棟.水驅(qū)油田剩余油的測(cè)井技術(shù)[J].世界石油工業(yè),1995(06):21-27.[2]李璗，陳軍斌，油氣滲流力學(xué)[M].石油工業(yè)出版社，2009.1[3]VonEnglehardt,W.andW.L.M.Tunn.Theflowoffluidthroughsandstones[J].Cire.I11State.Geol.Surv.1955,194:1-17.[4]XieHB,GuoQL,LiF,etal.Predictionofpetroleumexplorationriskandsubterraneanspatialdistributionofhydrocarbonaccumulations[J].PetroleumScience,2011,8(1):17～23.[5]CurtisME,SondergeldCH,AmbroseRJ,etal.Microstructuralinvestigationofgasshalesintwoandthreedimensionsusingnanometer-scaleresolutionimaging[J].AAPGBulletin,2012,96(4):665～677.[6]姚約東,葛家理,李相方.低滲透油藏油水兩相滲流研究[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005(02):52-56.[7]葛家理,姚約東.現(xiàn)代油藏滲流力學(xué)原理[M].北京:石油工業(yè)出版社,2001.[8]王林明.低滲油藏滲流機(jī)理研究[J].勝利油田職工大學(xué)學(xué)報(bào),2009,23(03):49-51.[9]姜瑞忠,楊仁鋒,馬勇新,莊煜,李林凱.低滲透油藏非線性滲流理論及數(shù)值模擬方法[J].水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯,2011,26(04):444-452.[10]陳忠.低滲透油藏流體滲流的數(shù)學(xué)模型及算法研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2013,35(12):130-133+9.[11]劉麗.低滲透油藏啟動(dòng)壓力梯度的應(yīng)力敏感性實(shí)驗(yàn)研究[J].油氣地質(zhì)與采收率,2012,19(02):81-83+116-117.[12]鄧玉珍.低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性評(píng)價(jià)影響因素分析[J].油氣地質(zhì)與采收率,2010,17(04):80-83+116.[13]杜玉山,楊勇,郭迎春,房會(huì)春,胡罡,田選華.低滲透油藏地層壓力保持水平對(duì)油水滲流特征的影響[J].油氣地質(zhì)與采收率,2015,22(03):72-76+2.[14]李寶樹(shù).油水兩相滲流公式的改進(jìn)[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā),2016,35(05):79-81.[15]GIBarrenblattGI，ZehltovIuP，KochinaIN.裂隙巖石中