在非穩態(tài)法油水相對滲透率試驗過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )遇到油水相滲透曲線(xiàn)異常的現象，這些異常曲線(xiàn)形態(tài)各異，與巖心空氣滲透率大小和巖心的非均質(zhì)性過(guò)程無(wú)明顯的關(guān)系，從表面上看似乎毫無(wú)規律。在試驗中這些異常曲線(xiàn)一般只占一批測試樣品中相當少的一部分，但有時(shí)也會(huì )遇到整批樣品（同一口井同一層位的取樣）的油水相滲曲線(xiàn)表現出比較一致的異常特征。這些異�，F象長(cháng)期以來(lái)一直困擾著(zhù)試驗工作者，也給油田開(kāi)發(fā)工作人員正確使用油水相滲資料帶來(lái)了很大的困難。

    導致油水相滲曲線(xiàn)異常的原因極其復雜，在整個(gè)相對滲透率試驗過(guò)程中，從*初的巖樣鉆切前期處理到*后的試驗數據計算處理要經(jīng)過(guò)十幾道工序，其中任何一個(gè)環(huán)節或某幾個(gè)環(huán)節處理不當都可能引起相滲曲線(xiàn)異常，同時(shí)巖心及試驗流體自身的某些固有特性也可能導致相滲曲線(xiàn)異常，對于后一類(lèi)因素引起的異常曲線(xiàn)在一定程度上反映出礦場(chǎng)開(kāi)發(fā)的實(shí)際情況，我們稱(chēng)之為“合理異常曲線(xiàn)”。但無(wú)論相滲曲線(xiàn)異常是否“合理”，由典型的異常油水相對滲透率曲線(xiàn)形態(tài)我們知道，油水相對滲透率是巖石的空氣滲透率、孔隙結構、孔隙度、潤濕性、油水粘度比及上覆壓力等變量的函數，不同井不同層位，或同一口井同一層位的巖樣，其油水相對滲透率均會(huì )有所不同，甚至用同一塊巖樣進(jìn)行兩次“同樣”的試驗，也很難得到兩條完全相同的油水相滲曲線(xiàn)，因為我們根本無(wú)法找到兩塊影響相對滲透率函數諸多變量完全相同的巖樣。但無(wú)論這些曲線(xiàn)如何千差萬(wàn)別，與這種形態(tài)有明顯差異的，我們就稱(chēng)之為異�，F象。目前，我們所遇到的比較有代表性的異常油水相滲曲線(xiàn)有五類(lèi)：

１、“Ｓ”型曲線(xiàn)水相滲透率和油相滲透率均呈現“Ｓ”形，這類(lèi)曲線(xiàn)經(jīng)常會(huì )表現為相關(guān)巖樣曲線(xiàn)的一致性異常。

２、“駝背”曲線(xiàn)曲線(xiàn)表現為在水驅替前期，油相滲透率下降緩慢，水相滲透率則快速上升，驅替一段時(shí)間（一般在見(jiàn)水點(diǎn)附近）油相滲透率迅速下降，水相滲透率則上升緩慢甚至呈下降趨勢。

３、曲線(xiàn)末端點(diǎn)突變曲線(xiàn)主體形態(tài)正常，只是在*后一點(diǎn)（主要是水相）明顯明顯偏離主體曲線(xiàn)趨勢，突然變大或變小。

４、曲線(xiàn)“低爬”在整個(gè)驅替過(guò)程中，油水兩相滲透率都很低，水相滲透率呈微弱的上升趨勢；束縛水狀態(tài)下的油相滲透率就很低，水驅后又迅速下降。此類(lèi)異�，F象一般常見(jiàn)于低滲巖樣試驗中。

５、無(wú)曲線(xiàn)驅替過(guò)程中見(jiàn)水后再無(wú)油或極少有油產(chǎn)出，只能計算端點(diǎn)相對滲透率，沒(méi)有過(guò)程點(diǎn)，無(wú)法繪制相滲曲線(xiàn)。當油水粘度比太低時(shí)極易出現這種情況。異常油水相對滲透率曲線(xiàn)絕大部分可以歸納到以上五種情況或同時(shí)具有其中某幾類(lèi)曲線(xiàn)的異常特征。此外，還有少數的油水共滲點(diǎn)嚴重偏離正常位置，油水同采區間過(guò)窄等異�，F象，在此就不一一列舉。

    異常曲線(xiàn)的影響因素通過(guò)對試驗方法、計算方法以及大量有關(guān)的巖石物性和油水相對滲透率資料進(jìn)行分析研究，我認為導致巖心相對滲透率曲線(xiàn)形態(tài)異常的因素主要有三個(gè)方面：

１、試驗數據的計算處理存在一定的缺陷主要是計算過(guò)程中對邊界值的處理不太合理。非穩態(tài)法進(jìn)行油水相滲透試驗所測得的試驗數據通常是采用ＪＢＮ方法進(jìn)行處理，這里所指的邊界條件有兩種情況：一是從擬合的直線(xiàn)上取值計算油水相滲時(shí)初始值的確定（左邊界值），二是試驗終期油水相滲的確定（右邊界值）。

２、測試條件不滿(mǎn)足

（1）超出了試驗流程設計的測試范圍非穩態(tài)法油水相滲試驗流程沒(méi)有統一的組建標準，因此，每一套流程因其壓力源的穩壓范圍（或恒流范圍）、恒溫裝置的控溫精度、油水計量裝置的測量精度、夾持器死體積的大小等因素的不同而具有不同的測試范圍，超出此測試范圍就會(huì )使測試結果超出試驗允許誤差，測試條件也不能滿(mǎn)足試驗要求。

（2）超出了達西定律的使用范圍一般認為達西定律比較適用于空氣滲透率在５×10-3μm2—１０×10-3μm2之間砂巖巖心油水相滲的測定，在低滲透特低滲油水相滲試驗中，油水滲流易表現出非牛頓滲流特征。

（3）油水粘度比過(guò)低在水驅替過(guò)程中形成“活塞”驅替，得不到過(guò)程試驗點(diǎn)。一般認為非穩態(tài)法相滲試驗要求油水粘度比不低于４。

３、巖石孔道阻塞外部侵入的微粒、內部分散脫落向粒、礦物沉淀、微小液珠等顆粒隨流體運移阻塞孔道，造成滲透率下降，產(chǎn)生的原因主要有：鉆井取心巖心損害；前期處理不當，巖樣被污染；試驗用油中存在微小砂�；蛞蜓趸�形成有機沉淀；水化膨脹；速度敏感；水鎖；注入水與地層水不配伍形成沉淀等等。每一類(lèi)型的相滲曲線(xiàn)異�，F象可能僅由某種單一的影響因素所致，也可能是幾種因素共同影響的結果，單從異常曲線(xiàn)的形態(tài)或相關(guān)數據分析很難確定直接原因。

    模擬計算正如前面所說(shuō)，導致油水相滲曲線(xiàn)的原因是極其復雜的，而且許多影響因素在試驗過(guò)程中難以克服或難以控制模擬，所以很難用試驗的方法找出導致曲線(xiàn)異常的直接原因，應用數值模擬則可以很好地解決這一問(wèn)題。在這里重點(diǎn)針對水化膨脹、微粒運轉等因素對相滲曲線(xiàn)的影響進(jìn)行探討。數學(xué)模式仍然采用推演的ＪＢＮ方法，即在忽略重力和毛管壓力的條件下，油和水的相參滲透率
   分別用下列公式計算：Kroμofo2/[AK△P/（qL）（AK△P/-Qid（qL）/]（１）

                                      Krwμwfw2/[AK）△P/（qL）-Qid（AK△P/（qL））/]（２）

    為了使問(wèn)題間化，采用一種簡(jiǎn)單的兩相流動(dòng)管狀模型來(lái)描述孔隙堵塞變化情況，孔道阻塞只對毛管數的產(chǎn)生影響，在保持流量不變的情況下，驅替壓力與孔道阻塞程度成正比變化。按中等傷害程度情況（傷害率７０％）進(jìn)行模擬。巖心的傷害率可由式（１）計算：S=（KL-K*）/KL（３）

    又達西公式K=LQμ/A△P（４）根據假設，傷害前后流量保持不變，這樣（LQμ/A△P1-LQμ/A△P2）/LQμ/A△P1=70%于是△P2=△P1/30%（5）

    其中Ｓ－傷害率，ＫＬ－液相滲透率，Ｋ*－巖心損害后的液相滲透率△P1—損害前驅替壓力，△P2—損害后驅替壓力式（３）表明，當巖心傷害率為７０％時(shí)，水驅替試驗的驅替壓力要上升到原來(lái)的10／３倍。分析試驗過(guò)程，孔道阻塞大致分為四種情況：

１．測定基礎滲透率時(shí)巖樣喉道已阻塞；

２．水驅替過(guò)程逐漸阻塞；

３．水驅替中后期產(chǎn)生阻塞；

４．只在測定基礎滲透率時(shí)發(fā)生“阻塞”一基礎滲透率測定值偏小。對以上四種情況分別進(jìn)行模擬計算，得出四條異常的油水相滲曲線(xiàn)。實(shí)例以下試驗研究水敏對相滲曲線(xiàn)產(chǎn)生哪些影響.所謂水敏是指與地層不配伍的外來(lái)流體進(jìn)入地層后引起的粘土膨脹、分散運移，導致滲透率下降的現象。試驗選用CB油田砂巖巖心。從室內敏感性評價(jià)情況來(lái)看，ＣＢ油田儲層只有中等水敏，傷害率３５％－７０％，考慮到室內評價(jià)試驗是將巖心清洗成強親水，與巖石不配伍的注入水可與巖石表面充分接觸，而實(shí)際儲層巖石表面吸附有極性物質(zhì)，部分巖石表面被油膜所包裹，所以?xún)�層的�?shí)際水敏性程度可能更弱一些。試驗用水分別采用與儲層巖石配伍的地層水和與儲層巖石不配伍的地表水。采用非穩態(tài)法進(jìn)行油水相滲試驗，試驗數據采用ＪＢＮ方法進(jìn)行處理。

    盡管儲層的水敏程度不是很強，但對油水滲流特征仍有很不利的影響。用未作防膨處理的地表水作驅替用水進(jìn)行相滲試驗，得到的相滲曲線(xiàn)產(chǎn)生了明顯的異�，F象。對比正常曲線(xiàn)可以看出，試驗過(guò)程中發(fā)生水化膨脹，滲流特征主要有以下幾個(gè)方面的變化：

1.油相相對滲透率下降很快，水相相對滲透率則上升緩慢。這一滲特征巖心的水化膨脹過(guò)程主要發(fā)生在水驅過(guò)程前期。

2.水相相對滲透率曲線(xiàn)出現嚴重的駝背現象；

3.油水等滲點(diǎn)左移，曲線(xiàn)形態(tài)上表現出一定的親油特性（并非巖石的實(shí)際潤濕性為親油）；

4.油水同滲區間變窄；以上特點(diǎn)對開(kāi)發(fā)生產(chǎn)極其不利，發(fā)生水敏后，儲層的油水滲流能力明顯降低，同時(shí)，采油很快進(jìn)入高含水期。

    討論在這里重點(diǎn)分別討論數據處理邊界值確立不當和巖石孔道阻塞兩因素所引起的相滲曲線(xiàn)異�，F象。

１.試驗數據處理邊界值確立不當對油水滲曲線(xiàn)的影響

（1）左邊界值對油水相滲曲線(xiàn)的影響采用ＪＢＮ方法計算油水相滲首先對累計時(shí)間、累計產(chǎn)油量、累計產(chǎn)液量、驅替壓力等試驗數據進(jìn)行處理，線(xiàn)形回歸求出直線(xiàn)方程LgΦ=a1Lg（Φ）+b1（6）LgΦ=a2Lg（Φγ）+b2（7）然后給出一系列的Φ值，根據方程求出相應的Φγ和Ｙ值。所說(shuō)的左邊界就是指初始值Φ1。計算程度中確定初始Φ值的通常作法是事先給定為６－８之間的某一值Φ1（通常為１０），這樣作的結果有可能將實(shí)測點(diǎn)的油水滲流規律外延到見(jiàn)水點(diǎn)之前，從而導致曲線(xiàn)呈“Ｓ”型。合理的作法是將Φ1定義為：Φ1=V/Vo1（8）

（2）右邊界值對油水相滲曲線(xiàn)的影響右邊界值的確定習慣約定：連續測定出三個(gè)試驗點(diǎn)不出油則認為此時(shí)油相滲透率為０，水相滲透率則根據達西公式按單相流體滲流求取*后三點(diǎn)的平均值。這里存在兩個(gè)問(wèn)題：其一，此時(shí)油相滲透率不可能為０，對于不同的巖心也不可能僅僅用驅替多少倍體積來(lái)保證試驗終期油相滲透率趨近于零，那么以此為前提條件計算出的水相滲透率就存在一定的偏差；其二，根據體積流量試驗我們知道，有的巖心的單相流體滲流能力會(huì )隨驅替倍數的增加而發(fā)生較大的變化，在有油滴存在的情況下，這一現象將更為明顯，因此作為“孤點(diǎn)”計算出的邊界水相滲透率就可能偏離趨勢線(xiàn)。以上兩種因素所引起的異常曲線(xiàn)特征是右端點(diǎn)突變。

    根據以上缺陷和開(kāi)發(fā)使用數據的實(shí)際需要，右邊界值確定為含水率９８％時(shí)的油水相對滲透率。

２.利用模擬計算結果對異常曲線(xiàn)的影響因素作出初步的判斷測定基礎滲透率時(shí)巖樣喉道已阻塞主要有３方面的因素：鉆井取心或鉆切樣過(guò)程中巖心被污染；鉆井取心或鉆切樣過(guò)程發(fā)生水化膨脹；原油中含有一定的固相顆�；蛟�油脫氣后在試驗條件下存在析蠟現象，這些因素對相滲透試驗的影響具有一定的隱藏性，因為相滲曲線(xiàn)無(wú)明顯的異常特征，只是油相相滲曲線(xiàn)略呈“Ｓ”性，但其油相有效滲透率特別低，一般不到空氣滲透率的１０％，若用空氣滲透率作為基礎滲透率，則異�，F象十分突出，油水兩相滲透率曲線(xiàn)均低爬在坐標橫軸上；水驅替中后期產(chǎn)生阻塞主要是水沖刷、水鎖等因素固液相顆粒堵塞喉道所引起，表現為油水兩相均產(chǎn)生一定的“駝背”現象；基礎滲透率測定值偏小主要是測定基礎滲透率時(shí)圍壓過(guò)高（遠高于水驅替壓力）或測定基礎滲透率時(shí)試驗溫度不恒定，使得試驗用油實(shí)際粘度偏高。異�，F象突出地表現為油相相對滲透率曲線(xiàn)呈“Ｓ”形，水相相對滲透率上升較快，終點(diǎn)相相對滲透率過(guò)分偏高。要減少油水相滲曲線(xiàn)異�，F象地產(chǎn)生，關(guān)鍵就在于找到引起異常的原因，根據以上辦法，再結合實(shí)際的相關(guān)資料（如巖心處理過(guò)程信息、孔滲資料、試驗流體資料、敏感性評價(jià)試驗等），可以十分有效的找出引起異常的主要原因，從而油針對性地采取對策。

結論：

１.采用JBN及其推演的方法處理油水相滲試驗數據時(shí),要確定合理的邊界值,否則將可能導致嚴重的異常曲線(xiàn)。

２.采用模擬計算的方法可有效地幫助尋找一些異常相滲曲線(xiàn)的影響因素。

３.相滲曲線(xiàn)是一個(gè)綜合因素的反應，巖心和試驗用流體的物性，試驗中從巖心的前期處理、試驗條件的確定、試驗測試直至*后的數據處理，每一個(gè)環(huán)節都可能引起相滲曲線(xiàn)異常。

４.因巖心或試驗流體的固有特性所引起的異�，F象，反映了儲層油水滲流的客觀(guān)情況，若試驗某環(huán)節處理不當造成相滲曲線(xiàn)異常則會(huì )提供錯誤信息。但無(wú)論是哪種情況，在油水相滲試驗中都要盡量減少異�，F象的產(chǎn)生。油水相滲曲線(xiàn)異常影響因素及減少異�，F象產(chǎn)生的對策曲線(xiàn)特征產(chǎn)生原因解決辦法“S“形液、油量計量不同步重點(diǎn)針對見(jiàn)水點(diǎn)進(jìn)行校正計算處理時(shí)邊界條件確定不合理參照見(jiàn)水點(diǎn)含水飽和度確定左邊界值水化膨脹試驗用水使用地層水或標準鹽水，或者在試驗用水中加入合適的防膨離子或防膨劑水驅替試驗時(shí)的圍壓大于測基礎滲透率時(shí)的圍壓在基礎滲透率測試和水驅替試驗過(guò)程中盡量保持圍壓基本一致駝背外來(lái)固相顆粒侵入，如鉆井取心或室內取樣污染；試驗用油過(guò)濾處理及保存不當等從巖心中心部位鉆取巖樣柱塞；刷除巖樣柱塞端面沙塵；使用新鮮油樣并經(jīng)精細過(guò)濾，或使用成品油作為試驗用油速度敏感根據速敏結果合理控制驅替速度水敏試驗用水使用地層水或標準鹽水，或者在試驗用水中加入合適的防膨離子水鎖降低油水界面張力；適當增大驅替壓力巖樣柱塞未經(jīng)老化處理飽和原油老化恢復巖石潤濕性低爬原油經(jīng)致密巖心過(guò)濾粘度變小建議改用精制油外來(lái)固相顆粒侵入從巖心中心部位鉆取巖樣柱塞；刷除巖樣柱塞端面沙塵；使用新鮮油樣，并經(jīng)精細過(guò)濾。水敏試驗用水使用地層水或標準鹽水，或者在試驗用水中加入合適的防膨離子速度敏感根據速敏結果合理控制驅替速度試驗用油彌散、乳化適當降低驅替速度或改用流變特性穩定的成品油，如正十四烷等。末端點(diǎn)突變水沖刷作用適當降低驅替速度；對突變點(diǎn)按曲線(xiàn)趨勢進(jìn)行修正無(wú)曲線(xiàn)油水粘度比過(guò)低適當提高油水粘度比或改用穩態(tài)法進(jìn)行試驗。

原創(chuàng )作者：海安縣石油科研儀器有限公司