1、第七章 石油采收率的基本概念及影響因素第一節第一節 提高石油采收率的基本提高石油采收率的基本概念和認識概念和認識一、水驅油效率的概念一、水驅油效率的概念在目前以及今后相當長的一個時期中，注水仍將是開發油田在目前以及今后相當長的一個時期中，注水仍將是開發油田的主要方法。因此，了驅油的機理，掌握注水開發油田的動的主要方法。因此，了驅油的機理，掌握注水開發油田的動態預測方法，對于油藏工程師是很必要的。態預測方法，對于油藏工程師是很必要的。1 1采出程度和采收率采出程度和采收率注水驅油存在兩個采收率概念，一個是無水采收率，另一個是經濟極限采收率。無水采收率是指油水前緣突破時總采油油水前緣突破時總采油量

2、與地質儲量之比量與地質儲量之比。經濟極限采收率是指注水達到經濟極限水達到經濟極限（含水率（含水率95%98%）時總采油量與地質儲量之比）時總采油量與地質儲量之比。油田在某一階段的“采收率”（目前采收率）稱為采出程度，它是指油田在某一階段的累積采油量與地質儲量之比。2 2波及效率和洗油效率波及效率和洗油效率衡量地層中殘留原油多少的指標是剩余油飽和度和殘余油飽和度。剩余油是指由于注入流體波及效率低，注入流體尚由于注入流體波及效率低，注入流體尚未波及到的區域內的原油，其特點是宏觀上呈連續分布未波及到的區域內的原油，其特點是宏觀上呈連續分布。習慣上將一次采油后的剩余油稱為一次剩余油，將二次采油后的剩余

3、油稱為二次剩余油。殘余油殘余油是指在注入流體已經波及到的區域在注入流體已經波及到的區域（或孔（或孔道）內殘留的、未被流體驅走的原油，其特點是宏觀上不連續道）內殘留的、未被流體驅走的原油，其特點是宏觀上不連續分布分布。剩余油和殘余油的多少直接反映出采收率的高低。（1 1）注水波及效率）注水波及效率 衡量注水波及效率的指標是掃油面積系數和注水波及體積系數。掃油面積系數是衡量單油層平面注水波及狀況的指標，是衡量單油層平面注水波及狀況的指標，它是指單層（井組、開發區或油田）水淹面積（注水波及到的它是指單層（井組、開發區或油田）水淹面積（注水波及到的地層面積）與該層控制面積之比地層面積）與該層控制面積之

4、比： 單層水淹面積 掃油面積系數 （7-1） 單層控制面積注水波及體積系數是衡量油層注水波及效率的指標，又稱是衡量油層注水波及效率的指標，又稱掃油體積系數，是指被驅替流體驅掃過的油藏體積與原始油藏掃油體積系數，是指被驅替流體驅掃過的油藏體積與原始油藏體積之比體積之比（圖1-1）：AHHAEssv （7-2）式中式中 E Ev v注水波及體積系數；注水波及體積系數；A、As分別為油層面積和流體波及面積；H、Hs分別為油層厚度和流體波及厚度。在油藏工程中常常通過累積注水量與累積產水量計算注水波及體積系數，它是指注入水波及到的油層容積與整個油層容它是指注入水波及到的油層容積與整個油層容積之比，在數值

5、上等于存水量（累積注水量與累積產水量之差）積之比，在數值上等于存水量（累積注水量與累積產水量之差）的地下體積與油層孔隙體積之比的地下體積與油層孔隙體積之比： 累積注水量累積注水量- -累積產水量累積產水量 注水波及體積系數注水波及體積系數 油層孔隙體積油層孔隙體積 掃油面積系數和注水波及體積系數越大，采收率越高。因此，提高注水油田原油采收率的重要途徑就是設法擴大掃油面積系數和注水波及體積系數。 （7-3）（2）洗油效率）洗油效率 由于地層巖石表面存在潤濕性的差異，巖石孔隙又普遍存在毛細管阻力效應，在孔隙結構復雜的多孔介質中注水驅油，形成無數條微觀的流動通道，各條通道內的油水界面以不同的速度向前

6、推進。經過一定時間后，只有某些孔隙中形成了水的經過一定時間后，只有某些孔隙中形成了水的連續通道，相當多的孔隙內仍然存在小油區。繼續注水，有些連續通道，相當多的孔隙內仍然存在小油區。繼續注水，有些油可被水驅動，小的油區又逐漸被水分割成更小的油區。長期油可被水驅動，小的油區又逐漸被水分割成更小的油區。長期注水后，最終形成不再流動的小油滴，這些油滴構成了二次殘注水后，最終形成不再流動的小油滴，這些油滴構成了二次殘余油。可見宏觀水波及到的油區內仍然存在水未能洗滌的油。余油。可見宏觀水波及到的油區內仍然存在水未能洗滌的油。因而除了波及效率之外，又有一個洗油效率的概念。通常用微因而除了波及效率之外，又有一

7、個洗油效率的概念。通常用微觀驅油效率來描述水的觀驅油效率來描述水的洗油效率Ed，它定義為宏觀水波及區域它定義為宏觀水波及區域內，原始含油飽和度與平均殘余油飽和度之差與原始含油飽和內，原始含油飽和度與平均殘余油飽和度之差與原始含油飽和度的比值度的比值：oioroioisorssssdSSShSAShASoihAE (7-4) (7-4)3 3水驅油效率水驅油效率注水石油采收率注水石油采收率E Er r是已從油藏采出的原油儲量是已從油藏采出的原油儲量N Nr r與油藏原始與油藏原始地質儲量地質儲量N N的比值：的比值： （ 7 - 5）式中， ，代入式7- 5得： oioroissrSAhNSSh

8、AN, ）（NNErroiooisrSSSAhhsAEr式式6-66-6等號右側第一項正是由式等號右側第一項正是由式6-26-2表示的注水波及體積系數表示的注水波及體積系數概念，又稱宏觀驅油效率；等號右側第二項正是由式概念，又稱宏觀驅油效率；等號右側第二項正是由式6-46-4表示表示的洗油效率概念，又稱微觀驅油效率。因此，式的洗油效率概念，又稱微觀驅油效率。因此，式6-66-6表明，注表明，注水驅油效率等于注水波及體積系數和洗油效率的乘積。本書隨水驅油效率等于注水波及體積系數和洗油效率的乘積。本書隨后將要講述的各種驅油方法，正是通過提高注水波及體積系數后將要講述的各種驅油方法，正是通過提高注水

9、波及體積系數和洗油效率，達到提高石油采收率目的的。和洗油效率，達到提高石油采收率目的的。 （ 7- 6）二、驅油效率的確定方法二、驅油效率的確定方法1 1微觀驅油效率確定方法微觀驅油效率確定方法為計算微觀驅油效率，原始含油飽和度Soi用束縛水飽和度Swt表示： wtwtwwtwtorwtorwtdSSSSSSSSSE11-11-1lim）（）（式中的式中的S Sw wlimlim表示經濟極限時油層平均含水飽和度。因此由式表示經濟極限時油層平均含水飽和度。因此由式7-77-7所計算的驅油效率實際上是指水驅達到經濟極限時的洗油所計算的驅油效率實際上是指水驅達到經濟極限時的洗油效率。式效率。式7-7

10、7-7中的中的S Swtwt和和S Sw wlimlim可以用實驗方法求出：可以用實驗方法求出：首先通過巖心試驗測定油水相對滲透率數據，求出束縛水飽和度Swt。再由相對滲透率曲線求出任意飽和度下油水相對滲透率比值ko/kw，將其與油水粘度值o、w代入分流方程：owwowkkf117-77-8 計算出任意飽和度Sw下水的分流率（水在液流中的分量）fw，給出fw與Sw的關系曲線（圖7-2）。再用分流曲線和Welge方程確定Swlim。Welge方程如下： 和 式中 Ni累計注入量（PV）；Sw、Sw2油層平均含水飽和度、生產井底油層含水飽和度；fO2生產井油的分流率（與水分流率fw2的關系為fO2

11、1fw2） 2i2wNS-owfS221wwidSdfN7-97-10將式將式7-97-9和和7-107-10應用于經濟極限（應用于經濟極限（lim）時，有以下方程：）時，有以下方程： SwlimSw2limNilimfO2lim 和 將式7-12代入式7-11，得： 在圖7-2中，當確定了生產井底油層經濟極限分流率fw2lim后，過fw2lim點向曲線引一平行于橫軸的直線與曲線相交，交點所對應的飽和度即為生產井底油層飽和度Sw2lim。然后以交點（Sw2lim，fw2lim）為切點作出曲線的切線，并延長切線與fw1.0的直線相交，交點所對應的含水飽和度即為油層平均含水飽和度Swlim。lim

12、w2w2lim)dSdf(1iNlim2222lim)(1owwliwwfdSdfSS7-127-137-11lim2limlim2lim2limlim2lim22-1-wwwwwowwSSfSSfddf）（7-14根據圖7-2，切線與曲線切點的導數可表示為：由圖7-2可以看出：fw1fw2lim，SwSwlimSw2lim，于是可以將式7-15改寫為： lim2limlim2lim22-1wwwwwSSfddf）（SfddfWwwlim22）（式式7-167-16便是式便是式7-147-14，它表明，當過點（，它表明，當過點（S Sw2w2limlim，f fw2w2limlim）向曲線引）

13、向曲線引切線，與切線，與f fw w1.01.0的直線相交，交點對應的飽和度就是的直線相交，交點對應的飽和度就是S Sw wlimlim。最。最后將求得的后將求得的S Sw wlimlim和和S Swtwt代入式代入式7-7即可計算出經濟極限采收率。即可計算出經濟極限采收率。7-157-16圖圖7-2 用分流曲線確定用分流曲線確定S Sw wlimlim2 2宏觀驅油效率確定方法宏觀驅油效率確定方法 油水前緣的概念。油田注水驅油時，注入水進入地層孔油水前緣的概念。油田注水驅油時，注入水進入地層孔隙，取代孔隙中油的位置，將油依次向前推進，孔隙中必隙，取代孔隙中油的位置，將油依次向前推進，孔隙中必

14、然出現第一批油水彎液面，這無數多的彎液面形成油水界然出現第一批油水彎液面，這無數多的彎液面形成油水界面。界面前方是原始含油飽和度區，稱為面。界面前方是原始含油飽和度區，稱為原始油帶。界面后。界面后方是水波及區，稱為油水兩相流動區。分隔原始油帶與油方是水波及區，稱為油水兩相流動區。分隔原始油帶與油水兩相區的界面稱為水兩相區的界面稱為油水前緣。注水過程中，若忽略油層巖。注水過程中，若忽略油層巖石及流體的膨脹，按照物質平衡原理，生產井產出純油的石及流體的膨脹，按照物質平衡原理，生產井產出純油的體積應等于注入井注入水的體積。當前緣到達生產井底時，體積應等于注入井注入水的體積。當前緣到達生產井底時，稱為

15、稱為前緣突破，生產井從此結束無水采油期，開始油水同產，生產井從此結束無水采油期，開始油水同產期。油水前緣的形狀和它的推進速度嚴重影響石油采收率。期。油水前緣的形狀和它的推進速度嚴重影響石油采收率。理論上將前緣推進方式分為活塞式推進和非活塞式推進。理論上將前緣推進方式分為活塞式推進和非活塞式推進。 活塞式前緣推進。活塞式前緣推進。活塞式前緣推進是是指排驅介質一次性地指排驅介質一次性地排驅它接觸到的油，在前緣后方不存在可流動的油排驅它接觸到的油，在前緣后方不存在可流動的油。如果是。如果是完全排驅，前緣后方的殘余油飽和度為零；如果是不完全排完全排驅，前緣后方的殘余油飽和度為零；如果是不完全排驅，前緣

16、后方存在不可流動的油，殘余油飽和度大于零。活驅，前緣后方存在不可流動的油，殘余油飽和度大于零。活塞式推進是一種理想的排驅。常規水驅油不是活塞式排驅，塞式推進是一種理想的排驅。常規水驅油不是活塞式排驅，但是在裂縫但是在裂縫中的注水驅油，驅油劑粘度與原油粘度接近時的中的注水驅油，驅油劑粘度與原油粘度接近時的排驅，驅油劑與油的界面張力處于超低值狀態下的排驅都近排驅，驅油劑與油的界面張力處于超低值狀態下的排驅都近似于活塞式排驅。似于活塞式排驅。 活塞式前緣推進的特點是飽和度剖面呈臺階式，如圖7-3a所示。該圖橫軸表示沿注水井至生產井間的距離，縱軸表示飽和度。圖中上部虛線表示飽和度為1。原始含油飽和度等

17、于1-Swt。水波及區含水飽和度等于1-Swt-Sor。在油水前緣處含油飽和度發生了突變。圖圖7-3 兩種排驅方式的飽和度剖面兩種排驅方式的飽和度剖面 非活塞式前緣推進。非活塞式前緣推進是一種漏失排驅，非活塞式前緣推進。非活塞式前緣推進是一種漏失排驅，油水前緣像一個帶孔眼的網格篩子，當它推進時只能排驅部油水前緣像一個帶孔眼的網格篩子，當它推進時只能排驅部分原油，另一部分油從分原油，另一部分油從“孔眼孔眼”中漏掉。但漏掉的油繼續被中漏掉。但漏掉的油繼續被后面的注入水漏失排驅，結果，在油水前緣后方形成油水兩后面的注入水漏失排驅，結果，在油水前緣后方形成油水兩相流動區。隨著前緣推進，兩相流動區擴大，

18、靠近油水前緣相流動區。隨著前緣推進，兩相流動區擴大，靠近油水前緣因洗滌時間短，含油飽和度下降幅度不大，含水飽和度較低，因洗滌時間短，含油飽和度下降幅度不大，含水飽和度較低，孔隙內的油大部分還呈連續狀態。遠離油水前緣的兩相流動孔隙內的油大部分還呈連續狀態。遠離油水前緣的兩相流動區因洗滌時間長，含油飽和度下降幅度大，含水飽和度較高，區因洗滌時間長，含油飽和度下降幅度大，含水飽和度較高，油多以滴狀存在（圖油多以滴狀存在（圖7-3b）。）。 非活塞式推進的前緣速度。根據物質平衡原理與達西定律，Buckley和Leverett導出了均質線性水平地層油水前緣推進方程1： 公式式中 L、t分別為含水飽和度為

19、Sw的油層剖面距注入端的距離和注水時間；qt、A分別為注水t時刻的體積流速和油層剖面面積。對式對式7-177-17分離變量積分，得：分離變量積分，得： 公式公式令令Q=qtdtQ=qtdt，式，式7-187-18可以寫成如下形式：可以寫成如下形式： 公式公式根據式根據式7-197-19，只要求得，只要求得dfw/dSwdfw/dSw，就可以求出注水，就可以求出注水t t時刻時刻后，含水飽和度為后，含水飽和度為SwSw的油層剖面距注入端的距離的油層剖面距注入端的距離L L。L L處油層平均含水飽和度處油層平均含水飽和度SwbtSwbt由下式計算：由下式計算： 公式公式將式將式7-217-21代入

20、式代入式7-207-20，得：，得： 公式公式非活塞式推進前緣的驅油效率。注水前緣驅油效率非活塞式推進前緣的驅油效率。注水前緣驅油效率EdfEdf的定的定義為：義為： 公式公式式中式中 Sorf Sorf注水前緣通過后的殘余油飽和度；注水前緣通過后的殘余油飽和度；SoiSoi注水前原始含油飽和度；注水前原始含油飽和度；SwfSwf注水前緣含水飽和度。注水前緣含水飽和度。根據式根據式7-23，只要求得，只要求得S Swfwf和和S Swtwt，即可求得前緣驅油效率，即可求得前緣驅油效率E Edfdf。 為了求得為了求得S Swfwf和和S Swtwt，仍采用與圖，仍采用與圖7-2相同的方法測定油

21、水相相同的方法測定油水相對滲透率數據并求得束縛水飽和度對滲透率數據并求得束縛水飽和度S Swtwt，再給出分流曲線（圖，再給出分流曲線（圖7-4）。在圖）。在圖7-4中過點（中過點（S Swtwt，0）向曲線引一切線，令切點坐標）向曲線引一切線，令切點坐標為（為（S Swfwf，f fwfwf）。以下就來證明，切點的橫坐標就是所求的）。以下就來證明，切點的橫坐標就是所求的S Swfwf。 延長切線與延長切線與f fw w1.01.0的直線相交。令交點的飽和度為的直線相交。令交點的飽和度為S Sw wbtbt，切線的斜率則為切線的斜率則為1/1/（S Sw wbtbtS Swtwt）。因切點坐標

22、為（）。因切點坐標為（S Swfwf，f fwfwf），），切點斜率為切點斜率為d df fw w/d/dS Sw w，于是下式成立：，于是下式成立： 公式00.811.20246含 水 飽 和 度Sw水分流率fwSwfSwtfwfSwbt1圖圖7-4 7-4 用分流曲線確定用分流曲線確定S Swfwf這正是式7-22。至此已經證明，與切點（Swf，fwf）對應的飽和度就是前緣飽和度Swf。將求得Swt和Swf代入式7-23，即可計算出前緣驅油效率Edf。若將求得的dfw/dSw代入式7-19，也可求出注水t時刻的前緣位置。以下是一個計算Edf的例子。 某水平油層寬91.4m

23、，長305m，厚6.1m，孔隙度15%，油和水的粘度分別為2.0 mPas和1.0 mPas，擬定以53.7m3/d的速度注水。在設計注水方案時，用地層巖心測定的油水相對滲透率數據以及根據式7-8計算的水相分流率數據見表7-1。S Sw wk krwrwk krorof fw wS Sw wk krwrwk krorof fw w0.3630100.580.060.1680.4180.3800.90200.60.0840.1310.5620.400.79500.620.1130.0990.6960.4200.6960.0010.640.1490.0730.8050.440.0010.6050.

24、0040.660.1940.0510.8840.460.0030.5220.0110.680.2470.0340.9360.480.0060.4450.0260.70.310.0210.9680.50.0110.3770.0550.720.3840.0110.9850.520.0180.3150.1030.740.470.0050.9950.540.0280.260.1790.760.570.0020.9990.560.0420.210.2850.7950.7801表表7-1 油水相對滲透率數據油水相對滲透率數據 根據表根據表7-1可以確定束縛水飽和度可以確定束縛水飽和度S Swtwt為為0.

25、363。再根據表。再根據表7-1數據分別作出油水相對滲透率曲線和分流曲線見圖數據分別作出油水相對滲透率曲線和分流曲線見圖7-5、圖、圖7-6。由分流曲線求得注水前緣含水飽和度。由分流曲線求得注水前緣含水飽和度S Swfwf和平均含水飽和度和平均含水飽和度S Sw wbtbt分別為分別為0.645和和0.695。圖圖7-5 相對滲透率曲線相對滲透率曲線 圖圖7-6 分流曲線分流曲線于是：于是： 注水前緣驅油效率注水前緣驅油效率 注水前緣日均推進距離注水前緣日均推進距離 注水前緣突破時間：注水前緣突破時間：t t3053051.9341.934157.7157.7（d d） 第二節第二節 影響原油

26、采收率的因素影響原油采收率的因素不同所致。實踐證明，滲透率級差增大，常常導致注入水的單層突進，造成水淹厚度小，注水波及效率低。由油層在平面上存在的滲透率的各向異性所導致的注水波及體積偏小狀況，可以通過優化注水井網加以調整。 油層沉積韻律的影響。油層沉積韻律的影響。在巖體或巖層內部，其組成成分、在巖體或巖層內部，其組成成分、粒級結構及顏色等在垂向上有規律的重復變化粒級結構及顏色等在垂向上有規律的重復變化，這種現象稱為，這種現象稱為韻律。其中。其中巖石顆粒自下而上由粗變細的演變序列為巖石顆粒自下而上由粗變細的演變序列為正韻律；巖石顆粒自下而上由細變粗的演變序列為巖石顆粒自下而上由細變粗的演變序列為

27、反韻律；巖石顆粒自巖石顆粒自下而上由粗變細再變粗，或由細變粗再變細的演變序列為下而上由粗變細再變粗，或由細變粗再變細的演變序列為復復合韻律。沉積韻律可反映出儲層巖性、巖相的變化，也可反映出。沉積韻律可反映出儲層巖性、巖相的變化，也可反映出儲層儲油特性的差異。沉積韻律不同會使注水波及體積與驅油儲層儲油特性的差異。沉積韻律不同會使注水波及體積與驅油效率差異甚大。效率差異甚大。 反韻律油層的巖性特點是由下而上滲透率由小變大，這種韻律油層一般具有含水率上升慢，見水厚度大但無明顯水洗層段，驅油效率低等特點。根據注水驅油數值模擬計算結果，反韻律油層的水驅效率隨注水量的增大而緩慢上升（表6-2）。注水體積注

28、水體積采出程度采出程度含水率含水率PVPV% % %0.0380.03810.310.3- -0.1670.16716.516.539.439.40.2750.27525.825.850.550.50.4750.47531.731.755.3344.844.888.249.849.891.691.62.1782.17853.453.49494表表6-2 6-2 反韻律油層含水率上升速度反韻律油層含水率上升速度 正韻律油層的巖性特點與反韻律油層相反，即下部為礫狀砂巖、含礫砂巖、粗砂巖、中砂巖，上部為中砂巖、細砂巖或少量粉砂巖，由下而上滲透率由大變小。這種

29、韻律的油層通常具有平面水淹面積大，油井產出液含水率上升快，在中、低含水期采出程度低和垂向水洗厚度小、水洗層段驅油效率高等特點。 復合韻律油層的巖性變化和沉積順序兼有反韻律油層和正韻律油層的雙重特點。在復合韻律油層內，油水運動的特征取決于高滲透帶所處的位置。如果高滲透帶偏于下部，油水運動規律大致與正韻律高滲透油層相似；如果高滲透帶偏于上部，油水運動規律大致與反韻律高滲透油層相似。 綜上所述，多油層油田普遍存在非均質性、滲透性和沉積韻律等差異。在注水開發時，這些差異直接導致注入水在各油層、各方向的不均勻推進，影響油田開發效果。這些差異所造所造成的各油層吸水能力、水線推進速度方面的差異成的各油層吸水

30、能力、水線推進速度方面的差異稱為層間矛盾；所造成的同一油層各油井之間見水時間和含水率上升速所造成的同一油層各油井之間見水時間和含水率上升速度的差異度的差異稱為平面矛盾；所造成的注入水在油層內垂向上的所造成的注入水在油層內垂向上的不均勻分布和不均勻推進不均勻分布和不均勻推進稱為層內矛盾。這就是通常所說的注水開發油田的三大矛盾。層間矛盾是指由于各油層巖性、物性和儲層流體性質不同，造成各油層在吸水能力、水線推進速度、地層壓力、出油狀況、水淹程度等方面的相互制約和干擾，影響各油層，尤其是中低滲透率油層發揮作用，其直接表現是注入水沿高滲透層的單層突進，導致油井過早水淹。 層內矛盾的直接表現是注入水沿高滲

31、透區或高滲透帶首先達到油井（舌進），導致油井過早水淹。除此之外，具有底水的油田也會因為采油速度過快，引起底水向油井突進（底水錐），導致油井過早水淹。在油田開發中通常用吸水剖面來表達多油層剖面上各小層的水淹狀況。吸水剖面是通過各種測井方法獲得的，其表示方法有相對吸水比法和水淹剖面圖法。例如，測井資料表明某水井15621565m、15661569m、15701572m三段油層的吸水比分別為10%、25%和65%，就說明該井高滲透水淹層的位置是在15701572m井段。由油層非均質性所導致的不利吸水剖面可以通過各種物理、化學方法加以調整。2 2油層流體因素的影響油層流體因素的影響 流體粘度的影響。在

32、注水開發油藏，油、水粘度的差異對流體粘度的影響。在注水開發油藏，油、水粘度的差異對驅油效率的影響極大。表驅油效率的影響極大。表6-36-3為在均質巖心上進行的油為在均質巖心上進行的油/ /水粘水粘度比對無水采收率影響情況的試驗結果，可見油度比對無水采收率影響情況的試驗結果，可見油/ /水粘度比對水粘度比對開發效果的影響是相當明顯的，這種影響的總體趨勢是，隨開發效果的影響是相當明顯的，這種影響的總體趨勢是，隨著油著油/ /水粘度比的增大，無水采收率明顯下降。水粘度比的增大，無水采收率明顯下降。對于嚴重非均質的油層，油/水粘度比對開發效果的影響更為明顯。表6-4為在非均質巖心上進行的驅油試驗結果，

33、可見在非均質巖心中，當油/水粘度比為50和5時的無水采收率分別為8.7%和12.6%，遠低于表6-3所示均質巖心的驅油效率。油油/ /水粘度比水粘度比5.875.8721.521.541.641.68282115115無水采收率，無水采收率，% %56.256.242.542.518.518.514.514.51313表表6-3 6-3 粘度比對均質巖心無水采收率的影響粘度比對均質巖心無水采收率的影響油油/ /水水不同注入體積時的采出程度，不同注入體積時的采出程度，% %粘度比粘度比無水期無水期0.5PV0.5PV1.5PV1.5PV2.5PV2.5PV50508.78.714.514.521

34、2126265 512.612.6303048.448.454.554.5表表6-4 6-4 粘度比對非均質巖心驅油效率的影響粘度比對非均質巖心驅油效率的影響3.3.水水/ /油流度比的影響油流度比的影響 流體在孔隙介質中流動時，其有效滲透率與粘度的比值稱流體在孔隙介質中流動時，其有效滲透率與粘度的比值稱為流體的流度。水、油的流度為流體的流度。水、油的流度w w、o o分別為水、油有效滲透分別為水、油有效滲透率率k kw w、k ko o與它們的粘度與它們的粘度w w、o o之比之比: : （67） 流度表示流體在多孔介質中流動能力的大小，流度越大，流動能力越大。在決定流度的兩個因素滲透率和粘

35、度中，滲透率的影響程度大于粘度。在注水驅油過程中，隨著油的不斷采出，地層含水飽和度不斷增大，含油飽和度不斷減小。ooowwwkk,注水油藏的流度比M等于驅替相（水）的流度w和被驅替相（油）的流度o之比： （68）文獻中對流度比的表達有兩種方式，一種是用束縛水飽和度下油的流度oio和殘余油飽和度下水的流度orw來表示，這時： oowwowkkMwoiooorwoioorwkkM（6-9）式式6-96-9是以油水相對滲透率曲線端點數據為依據的流度比是以油水相對滲透率曲線端點數據為依據的流度比概念，它以活塞式前緣推進和完全排驅為假設條件，這時概念，它以活塞式前緣推進和完全排驅為假設條件，這時處于束縛

36、水飽和度下的油在陡峭前緣之前流動，而在前緣處于束縛水飽和度下的油在陡峭前緣之前流動，而在前緣后方的水是在殘余油飽和度下流動。但實際上大部分注水后方的水是在殘余油飽和度下流動。但實際上大部分注水都不是理想的活塞式驅替，因而涉及到注水的流度比，在都不是理想的活塞式驅替，因而涉及到注水的流度比，在多數注水文獻中都以水竄時推進前緣平均含水飽和度下水多數注水文獻中都以水竄時推進前緣平均含水飽和度下水 的流度的流度WfWf和束縛水飽和度下油的流度和束縛水飽和度下油的流度oiooio來表示：來表示： 若在水竄之后轉注聚合物，當計算聚合物溶液和油的流度比Mpo時，又需改用下式： 式中 p、p分別為聚合物溶液的

37、流度和粘度； t聚合物段塞前方油、水混合液的流度。式6-11中的ko、kw根據用地層巖心測定的相對滲透率曲線確定。聚合物的流度p應在二次殘余油狀態下測定。在注水開發油藏，水在注水開發油藏，水/油流度比可以被看作是水驅前緣前方油流度比可以被看作是水驅前緣前方的油與前緣后方的水相對移動速度的一種量度。假定作用在的油與前緣后方的水相對移動速度的一種量度。假定作用在油油/水兩相上的壓力梯度相等，流度比等于水兩相上的壓力梯度相等，流度比等于1表示油、水以同一表示油、水以同一速度移動；流度比小于速度移動；流度比小于1表示油的移動速度比水快，水竄時的表示油的移動速度比水快，水竄時的驅油效率較高；流度比大于驅

38、油效率較高；流度比大于1表示油的運動速度比水慢，水將表示油的運動速度比水慢，水將竄竄woioowfoiowfkkMowoopptpkkkM進到油的前部造成水淹，導致驅油效率低下，剩余油只能在進到油的前部造成水淹，導致驅油效率低下，剩余油只能在注入大量水后才能被采出。在油田開發中通常把因流度比大注入大量水后才能被采出。在油田開發中通常把因流度比大于于1 1，驅替相快速竄進現象稱為粘性指進，將整個油層（平面，驅替相快速竄進現象稱為粘性指進，將整個油層（平面上）發生的粘性指進稱為舌進。水上）發生的粘性指進稱為舌進。水/ /油流度比對掃油面積系數油流度比對掃油面積系數的影響可用圖的影響可用圖6-26-

39、2表示。該圖表示一個五點井網見水時掃油面表示。該圖表示一個五點井網見水時掃油面積系數與水積系數與水/ /油流度比的關系油流度比的關系, ,可見當水可見當水/ /油流度比從油流度比從0.10.1增大增大到到1010時時, ,見水時掃油面積系數從見水時掃油面積系數從1.01.0降到降到0.50.5，表明原油采收率，表明原油采收率降低一半。降低一半。為了說明水為了說明水/ /油流度比對注水波及體積系數的影響，設定油流度比對注水波及體積系數的影響，設定了兩個已經飽和了原油的平行油層了兩個已經飽和了原油的平行油層L L1 1和和L L2 2，它們的外部尺寸相，它們的外部尺寸相同，但同，但L1L1的水相滲

40、透率是的水相滲透率是L2L2的兩倍，的兩倍，L1L1和和L2L2之間被一不滲透之間被一不滲透隔層隔開，并假定排驅方式是活塞式的。現在來考察用同一隔層隔開，并假定排驅方式是活塞式的。現在來考察用同一個壓力源向個壓力源向L1L1和和L2L2注入驅油劑的情況（圖注入驅油劑的情況（圖6-36-3）。）。圖圖6-2 6-2 流度比對掃油面積系數的影響流度比對掃油面積系數的影響圖圖6-3 6-3 流度比對驅油效率的影響流度比對驅油效率的影響首先來考察水首先來考察水/ /油流度比等于油流度比等于1 1的情況。由于進入的情況。由于進入L L1 1和和L L2 2驅油驅油劑的流度相同，進入劑的流度相同，進入L L1 1驅油劑的真實流速是驅油劑的真實流速是L L2 2的的2 2倍。當驅油倍。當驅油劑從劑從L L1 1突破時，驅油劑在突破時，驅油劑在L L2 2中只移動了一半距離。這時兩層總中只移動了一半距離。這時兩層總的波及體積系數為的波及體積系數為0.750.75，驅油效率為，驅油效率為75%75%。其次來考察流度比大