一种基于相渗测试的贾敏效应动态变化定量表征方法与流程

本发明属于油层物理岩心分析技术领域，具体涉及一种基于相渗测试的贾敏效应动态变化定量表征方法。

背景技术：

低渗透油藏的主要特征是流体流动的孔隙半径小，流动阻力大，特别是液-液或气-液界面间的相互作用对注水开发的影响较大。贾敏效应是液-液或气-液两相渗流中的珠泡(液珠或气泡)通过孔隙吼道或孔隙窄口时产生的附加阻力效应。贾敏效应在油气藏多孔介质中普遍存在。与中高渗油藏相比，低渗透致密油气藏多相渗流过程中的液珠或气泡产生的毛细管阻力叠加后数值巨大，对流体渗流影响不可忽视。

目前贾敏效应定量表征通常用贾敏指数表示，该方法是参考《储集层敏感性实验评价方法》sy/t5358-2012中敏感性的评价标准，以渗透率伤害程度作为贾敏效应的评价标准。但是，该方法不能真实反映多相流体流动过程中贾敏效应的动态变化过程，仅能表征注入结束时贾敏效应的大小。而实际油藏在注水(气)过程中，随着流体饱和度的变化，贾敏效应也在动态变化，该参数不能兼顾贾敏效应随流体注入过程的动态变化的过程和最终结果。

技术实现要素：

针对目前定量表征贾敏效应的方法无法真实反映多孔介质中贾敏效应随流体饱和度动态变化的问题，根据贾敏效应是两(多)相流动过程中出现的附加阻力效应，且相对渗透率是两相流动阻力大小的反应，提出了一种基于水驱油相渗曲线的贾敏效应动态变化表征方法，该方法能够兼顾贾敏效应动态变化的过程和最终的结果，为定量表征贾敏效应提供了一种方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于相渗测试的贾敏效应动态变化定量表征方法，利用相渗曲线测试获得的不同含水饱和度下的水相相对渗透率krw和油相相对渗透率kro，以计算的不同含水饱和度下的油水两相流注入压差和束缚水饱和度下单相油流注入压差的比值来表征贾敏效应动态变化。

进一步的，贾敏效应动态变化记为贾敏系数j(sw)，贾敏系数j(sw)的计算公式为：式中：krw为水相相对渗透率，kro为油相相对渗透率，kre为等渗点相对渗透率；μw为油藏温度下实验用水的粘度；μo为油藏温度下实验用油的粘度；为油水粘度比。

进一步的，贾敏系数j(sw)计算公式的推导过程如下：

束缚水饱和度下单相油流动时的流速q的计算公式为：

油水两相流时：

1)油水两相流动过程水流速qw的计算公式为：

2)油水两相流动过程油流速qo的计算公式为：

当q＝qo+qw时，由式(1)至式(3)可得：

上式中：q为束缚水饱和度下单相油流动时的流速；qw为油水两相流动过程水流速；qo为油水两相流动过程油流速；ko为束缚水饱和度下单相油流动时油相的绝大渗透率；a岩心的横截面积；l岩心长度；△p1束缚水饱和度下单相油流动时注采压差；△p2束缚水饱和度下油水两相流动时注采压差。

进一步的，油藏温度下实验用水的粘度μw按照地层原油物性分析方法进行测量得到。

进一步的，油藏温度下实验用油的粘度μo按照地层原油物性分析方法进行测量得到。

进一步的，水相相对渗透率krw按照岩石中两相流体相对渗透率测定方法测量得到。

进一步的，油相相对渗透率kro按照岩石中两相流体相对渗透率测定方法测量得到。

进一步的，在等渗点处贾敏系数j(sw)有最大值，此时，贾敏系数的计算公式为：kre为等渗点相对渗透率。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果，利用相渗曲线测试获得的不同含水饱和度下的油水相对渗透率值，以计算的不同含水饱和度下的油水两相流注入压差和束缚水饱和度下单相油流注入压差的比值定量表征贾敏效应动态变化，能够真实反映水驱油过程贾敏效应程度随流体饱和度变化的过程，为定量表征贾敏效应提供了一种新方法。该方法可用于评价不同类型油藏水驱过程中贾敏系数随流体饱和度的变化。

贾敏系数是由于多相流动过程中毛管力叠加导致的附加阻力效应，而相渗曲线是研究多相流饱和度和相对渗透率间的关系，不同阶段饱和度的变化，油水在多孔介质中的分布状态也发生变化，因此毛管阻力的叠加效应的程度也发生变化。在理论上，单相流时的流动阻力为粘滞力，多相流时的阻力包括粘滞力和毛管力，两者之间的差值就是由于多相流导致的阻力叠加。因此，用不同含水饱和度下的油水两相流注入压差和束缚水饱和度下单相油流注入压差的比值可以反映由于贾敏效应导致的流动阻力的无因次增大倍数。

附图说明

图1为k＝2.19md水驱油过程油水相渗及贾敏系数动态变化示意图；

图2为k＝0.86md水驱油过程油水相渗及贾敏系数动态变化示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种基于相渗测试的贾敏效应动态变化定量表征方法，利用岩心中油水相对渗透率测试获得的不同含水饱和度下的油水相对渗透率值，以计算的不同含水饱和度下的油水两相流注入压差和束缚水饱和度下单相油流注入压差的比值定量表征贾敏效应动态变化，该比值是贾敏效应程度的反应，又称贾敏系数。

贾敏系数计算公式推导过程：

束缚水饱和度下单相油流动时的流速q的计算公式为：

油水两相流时：

1)油水两相流动过程水流速qw的计算公式为：

2)油水两相流动过程油流速qo的计算公式为：

在相同的流速下；即q＝qo+qw时，

即

式中：

q——束缚水饱和度下单相油流动时的流速，cm³/min；

qw——油水两相流动过程水流速，cm³/min；

qo——油水两相流动过程油流速，cm³/min；

ko——束缚水饱和度下单相油流动时油相的绝大渗透率，10^-3μm²；

a——岩心的横截面积，cm²；

l——岩心长度，cm；

△p1——束缚水饱和度下单相油流动时注采压差，mpa；

△p2——束缚水饱和度下油水两相流动时注采压差，mpa；

krw为水相相对渗透率，kro为油相相对渗透率，kre为等渗点相对渗透率，上述渗透率都是小数；

μw为油藏温度下实验用水的粘度，mpa·s；μo为油藏温度下实验用油的粘度，mpa·s；

j(sw)——贾敏系数，无量纲。

j(sw)的物理意义是指在相同流速下，两相流动注入压差相比单相油流注入压差的无因次增大倍数。由于相对渗透率受含水饱和度的影响，因此，通过上述公式可计算贾敏效应随含水饱和度的变化过程。同时，在等渗点处，贾敏系数有最大值，计算公式如下：

关键参数的获得方法如下：

(1)流体粘度测试：根据sy/t5542-2000《地层原油物性分析方法》，测试油藏温度下原油和地层水的粘度，计算油水粘度比

(2)相对渗透率值获取：按照sy/t5354-2007《岩石中两相流体相对渗透率测定》，得到不同含水饱和度下的油水相对渗透率值和等渗点的相对渗透率kre；

(3)按照上述公式，计算不同含水饱和度的贾敏系数，得到贾敏系数随含水饱和度动态变化曲线和等渗点时的最大贾敏系数。

实施例1：k＝2.19md时储层水驱过程贾敏效应动态变化

岩样长度7.6cm，直径2.50cm，气测渗透率为2.19md，实验温度50℃，油水粘度比为2.0，水驱油得到油水相渗曲线，如图1中krw和kro所示；图1中，横坐标为含水饱和度，左侧纵坐标为实验测试得到的相对渗透率，右侧纵坐标为利用建立的方法得到的贾敏系数；再根据建立的贾敏系数计算公式，得到贾敏系数随含水饱和度的变化曲线，在等渗点处，贾敏系数最大值为2.67。

实施例2：k＝0.26md时储层水驱过程贾敏效应动态变化

岩样长度8.2cm，直径2.52cm，气测渗透率为0.26md，实验温度50℃，油水粘度比为2.0，水驱油得到油水相渗曲线，如图2中krw和kro所示，图2中，横坐标为含水饱和度，左侧纵坐标为实验测试得到的相对渗透率，右侧纵坐标为利用本发明所述的方法计算得到的贾敏系数；根据建立的贾敏系数计算公式，得到贾敏系数随含水饱和度的变化曲线，在等渗点处，贾敏系数最大值为5.29。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。