不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的表征方法技术

本发明专利技术提供了一种不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的表征方法，属于石油开发油藏工程技术领域。所述方法包括以下步骤：(1)对具有相同或相似渗透率的一组岩心施加不同的驱替压力梯度，获得各个岩心的相渗实验数据，然后根据相渗实验数据做出每个岩心对应的一条相渗曲线，然后对每个岩心对应的一条相渗曲线进行归一化处理得到每个岩心对应的一条油水相对渗透率曲线；(2)根据相渗实验数据拟合出水相最大相对渗透率、驱油效率与压力梯度统计规律，即求取不同压力梯度下水相最大相对渗透率及残余油饱和度；(3)求取每个岩心对应的油水相对渗透率曲线的特征曲线方程。

【技术实现步骤摘要】
不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的表征方法
本专利技术属于石油开发油藏工程
，具体涉及不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的表征方法。
技术介绍
油水相对渗透率是研究油藏的一个重要参数，通过该参数可以模拟油藏注水开发动态及预测可采储量。该参数往往是通过在实验室用岩心做水驱油实验得到的。实验结果表明，改变驱替压力梯度，油水相对渗透率曲线发生了变化。目前，油水相对渗透率的测定分为稳态法和非稳态法。其中非稳态法由于实验时间短，与油藏注水开采历史相吻合而被广泛采用。非稳态法义分为恒速法和恒压法，由于恒压法实验过程中保持岩心端点压力差恒定的条件较难实现，并且恒压法实验数据处理难度较恒速法大，因此，恒压法的应用不如恒速法广泛。针对不同压力梯度条件下油水相渗曲线的变化规律方面的研究就更少了。大庆油田曾做过驱替压力梯度对油水相渗曲线影响的实验。得到了随着驱替压力梯度的增加，油水两相相对渗透率均有所增加，两相渗流区变大，残余油饱和度减小的结论。2003年，胡学军等借鉴Sarma和Bentsen拟合恒速驱替实验数据计算油水相对渗透率中使用的多元回归通式，经变形后用来处理恒压驱替实验数据，提高了实验数据的回归质量。2005年，林玉保等利用恒压法测定了油水相对渗透率曲线，描述了不同驱替压力梯度对特低渗透储层渗流特征的影响。得到了随着驱替压力梯度的增加，油相渗流能力增强，采出程度增加的结论。2007年，张继成等提出用相对渗透率特征曲线方程表征相对渗透率曲线的方法，但是该方法由于参数过多，并不适合推广应用。冯其红等于2011年通过随机方式建立了由孔隙和喉道组成的三维网络模型，根据逾渗理论，通过对流体在模型中的流动研究，求取了在不同驱替压力梯度下的相对渗透率曲线，得到了和大庆油田相同的结论。虽然所有实验都表明驱替压力梯度对相对渗透率曲线有明显的影响，但是目前还没有一种能够表征这种影响的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的表征方法，定量描述驱替压力梯度对油水相对渗透率曲线的影响。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的表征方法，所述方法包括以下步骤：(1)对具有相同或相似渗透率的一组岩心施加不同的驱替压力梯度，获得各个岩心的相渗实验数据，然后根据相渗实验数据做出每个岩心对应的一条相渗曲线，然后对每个岩心对应的一条相渗曲线进行归一化处理得到每个岩心对应的一条油水相对渗透率曲线；(2)根据相渗实验数据拟合(即将两列数在excel中拟合出对应的函数关系。)出水相最大相对渗透率、驱油效率与压力梯度统计规律，即求取不同压力梯度下水相最大相对渗透率及残余油饱和度；(3)求取每个岩心对应的油水相对渗透率曲线的特征曲线方程；(4)对该特征曲线方程的特征参数aw进行拟合处理，得到特征参数aw与驱替压力梯度的关系式；(5)利用步骤(4)得到的特征参数aw与驱替压力梯度的关系式与步骤(2)得到的水相最大相对渗透率与压力梯度的关系得到用水相最大相对渗透率按线性规律校正后的水相相对渗透率特征曲线方程；(6)利用步骤(3)得到的油相相对渗透率特征曲线方程、步骤(5)得到的校正后的水相相对渗透率特征曲线方程以及步骤(2)得到的驱油效率与压力梯度的关系将归一化的曲线(即公式(1)对应的曲线)转化成常规油水相对渗透率曲线。所述步骤(1)中的对每个岩心对应的一条相渗曲线进行归一化处理得到每个岩心对应的一条油水相对渗透率曲线是这样实现的：采用公式(1)进行归一化处理：K′rw＝Krw/KrocK′ro＝Kro/Kroc(1)(1)式中，Sw为为含水饱和度；Swc为束缚水饱和度；Swr为最大含水饱和度；Krw为水相相对渗透率；Kroc为束缚水饱和度下的油相相对渗透率值；Kro为油相相对渗透率；S′w为归一化后的含水饱和度；K′rw为归一化后的水相相对渗透率；K′ro为归一化后的油相相对渗透率；然后利用归一化处理后的数据做出K′rw-S′w，K′ro-S′w关系曲线，即为归一化后的油水相对渗透率曲线。所述步骤(2)是这样实现的：从相渗实验数据找到最大含水饱和度，其对应的水相相对渗透率即为水相最大相对渗透率。利用公式求得驱油效率Ed，然后利用公式Sor＝1-Swr求得残余油饱和度。所述步骤(3)是通过下式求得不同驱替压力梯度条件下的归一化后的油水相对渗透率曲线的特征曲线方程：1g(K′rw+Cw)＝awS′w+bw(2)1g(K′ro+Co)＝aoS′w+bo(3)式中，Co、Cw为校正系数；ao、aw和bo、bw为回归系数，即油水相对渗透率曲线回归成线性后对应的斜率和截距。所述步骤(4)是这样实现的：将压力梯度和水相回归系数进行aw回归拟合，得到压力梯度和水相回归系数进行aw的拟合关系式，从而能够求得某一压力梯度条件下对应的水相回归系数aw的值。所述步骤(5)通过下式求得用水相最大相对渗透率按线性规律校正后的水相相对渗透率特征曲线方程如下：式中，krwmax′为步骤(2)中求出的水相最大相对渗透率值，krw′为校正后得到的水相相对渗透率值。所述步骤(6)通过下式将归一化的曲线转化成常规油水相对渗透率曲线：Sw＝Swc+Sw′(Swmax-Swc)krw＝krw′kromaxkro＝kro′kromax与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该专利技术通过计算求出不同驱替压力梯度条件下的油水相对渗透率，可以大大减少实验工作量，而且可以提高油藏开发动态模拟的精度。油藏数值模拟过程中，一般只赋一条固定的相对渗透率曲线，而应用该专利技术可以根据不同的生产压差计算出对应的相对渗透率曲线，大大提高了油藏开发动态模拟的精度。附图说明图1是本专利技术不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的表征方法的步骤框图。图2是不同驱替压力梯度条件下归一化油水相对渗透率曲线图。图3是用本专利技术方法计算得到的归一化油水相对渗透率曲线图。图4是用本专利技术方法计算得到的常规油水相对渗透率曲线图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述：已有的文献都是研究不同驱替压力梯度对油水相对渗透率曲线的影响，并没有建立有效的方法来将这个影响用方程定量的表征出来。本专利技术为了解决上述技术难题与不足之处，通过改进相对渗透率特征曲线方程，将不同驱替压力梯度条件下的油水相对渗透率曲线进行归一化，利用相对渗透率特征曲线改进方法，得到了压力梯度与特征参数之间的关系表达式。能定量的预测压力梯度变化后，油水相对渗透率曲线的变化情况及驱替效率的变化值。本专利技术利用相对渗透率特征曲线改进方法，得到了一种表征不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的方法。即将特征曲线方程中的三个参数简化成一个参数，并进一步推广应用，得到了一种表征不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的方法，可以获得任意驱替压力梯度条件下的油水相对渗透率曲线。该专利技术可以解决油藏数值模拟过程中始终用同一条油水相对渗透率曲线的问题，可以在压力梯度变化的情况下计算出一条相对应的油水相对渗透率曲线，能更加精确的模拟油藏开发过程。如图1所示，本专利技术方法具体包括以下步骤：①对具有相同或相似渗透率的一组岩心中的每个岩心施加不同的驱替压力梯度，获得各个岩心的相渗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的表征方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：(1)对具有相同或相似渗透率的一组岩心施加不同的驱替压力梯度，获得各个岩心的相渗实验数据，然后根据相渗实验数据做出每个岩心对应的一条相渗曲线，然后对每个岩心对应的一条相渗曲线进行归一化处理得到每个岩心对应的一条油水相对渗透率曲线；(2)根据相渗实验数据拟合出水相最大相对渗透率、驱油效率与压力梯度统计规律，即求取不同压力梯度下水相最大相对渗透率及残余油饱和度；(3)求取每个岩心对应的油水相对渗透率曲线的特征曲线方程；(4)对该特征曲线方程的特征参数aw进行拟合处理，得到特征参数aw与驱替压力梯度的关系式；(5)利用步骤(4)得到的特征参数aw与驱替压力梯度的关系式与步骤(2)得到的水相最大相对渗透率与压力梯度的关系得到用水相最大相对渗透率按线性规律校正后的水相相对渗透率特征曲线方程；(6)利用步骤(3)得到的油相相对渗透率特征曲线方程、步骤(5)得到的校正后的水相相对渗透率特征曲线方程以及步骤(2)得到的驱油效率与压力梯度的关系将归一化的曲线转化成常规油水相对渗透率曲线。

【技术特征摘要】
1.一种不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的表征方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：(1)对具有相同或相似渗透率的一组岩心施加不同的驱替压力梯度，获得各个岩心的相渗实验数据，然后根据相渗实验数据做出每个岩心对应的一条相渗曲线，然后对每个岩心对应的一条相渗曲线进行归一化处理得到每个岩心对应的一条油水相对渗透率曲线；(2)根据相渗实验数据拟合出水相最大相对渗透率、驱油效率与压力梯度统计规律，即求取不同压力梯度下水相最大相对渗透率及残余油饱和度；(3)求取每个岩心对应的油水相对渗透率曲线的特征曲线方程；(4)对该特征曲线方程的特征参数aw进行拟合处理，得到特征参数aw与驱替压力梯度的关系式，其中aw为水相回归系数；(5)利用步骤(4)得到的特征参数aw与驱替压力梯度的关系式与步骤(2)得到的水相最大相对渗透率与压力梯度的关系得到用水相最大相对渗透率按线性规律校正后的水相相对渗透率特征曲线方程；(6)利用步骤(3)得到的油水相对渗透率曲线的特征曲线方程、步骤(5)得到的校正后的水相相对渗透率特征曲线方程以及步骤(2)得到的驱油效率与压力梯度的关系将归一化的曲线转化成常规油水相对渗透率曲线。2.根据权利要求1所述的不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的表征方法，其特征在于：所述步骤(1)中的对每个岩心对应的一条相渗曲线进行归一化处理得到每个岩心对应的一条油水相对渗透率曲线是这样实现的：采用公式(1)进行归一化处理：K′rw＝Krw/KrocK′ro＝Kro/Kroc(1)(1)式中，Sw为含水饱和度；Swc为束缚水饱和度；Swr为最大含水饱和度；Krw为水相相对渗透率；Kroc为束缚水饱和度下的油相相对渗透率值；Kro为油相相对渗透率；S′w为归一化后的含水饱和度；K′rw为归一化后的水相相对渗透率；K′ro为归一化后的油相相对渗透率；然后利用归一化处理后的数据做出K'rw-S'w，K'ro-S'w关系曲线，即为归一化后的油水相对渗透率曲线。3.根据权利要求2所述的不同驱替压力梯度条件下油水相对渗透率曲线的表征方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂俊，王友启，于洪敏，吕成远，尚绪兰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11