👨‍🔬 作者及单位

  • 作者：Rashid S. Mohammad, Mohammad Yaqoob Khan Tareen, Abdullah Mengel, Syed Ali Raza Shah, Javid Iqbal

  • 单位：未在摘要中明确列出（从作者姓名推测为多国合作，可能涉及中国、巴基斯坦等）

  • 发表期刊：未在摘要中注明（文章编号 2020-00856-x）

  • 发表时间：2020年2月25日在线发表

  • 文章类型：原创研究论文（开放获取，CC BY 4.0）

📖 中文摘要（核心内容）

研究背景

相对渗透率（kr）和毛管压力（Pc）是描述多孔介质中多相流行为的关键参数。在极低渗透率地层（如致密油藏）中进行水驱时，必须考虑动态毛管力（dynamic capillarity），即动态相对渗透率与动态毛管压力。传统上，毛管特性是在稳态条件（流体饱和度时间导数为零）下测定的，但实际注水过程并非稳态。

研究目标

本研究旨在利用商业油藏模拟软件CMG，结合从致密油藏岩心驱替实验中获得的动态与稳态相对渗透率及毛管压力数据，研究动态毛管力对水驱开发效果的影响。

研究方法

  • 模拟对象：五点法井网（1口水平生产井 + 4口垂直注入井），目标储层经水力压裂改造

  • 使用CMG IMEX模块模拟水驱过程

  • 对比稳态毛管特性与动态毛管特性两种方案下的生产预测差异

主要结论

  1. 稳态方案高估产能：采用稳态毛管特性预测时，油藏产量被高估，油饱和度下降更均匀、更快速

  2. 见水时间预测偏差：稳态方案预测的见水时间更早，且忽视动态毛管力会导致大量水突破

  3. 动态毛管力不可忽略：在水力压裂的致密油藏中，必须考虑动态毛管力，才能准确预测生产动态

🖥️ CMG软件应用情况总结

 
 
项目 说明
使用软件 CMG IMEX（黑油模拟器）
主要用途 模拟五点法井网水驱过程，对比稳态与动态毛管特性对生产预测的影响
模型特点 裂缝与基质采用分离流动系统（双孔双渗模型）
裂缝处理 裂缝中毛管压力忽略不计（因渗透率高）
输入参数 见表1（域尺寸、渗透率0.324 mD、孔隙度5.2%、裂缝渗透率18,000 mD等）
模拟周期 14年
关键对比 稳态毛管压力 vs 动态毛管压力；稳态相对渗透率 vs 动态相对渗透率

🧾 主要结论

1. 毛管压力分布差异

  • 稳态方案：毛管压力分布更均匀，毛管阻力较小

  • 动态方案：毛管压力分布不均匀，阻力更大，更接近真实情况

2. 油饱和度变化

  • 稳态方案：油饱和度下降更均匀、更快速

  • 动态方案：油饱和度下降较慢，更符合实际

3. 产量预测差异

 
 
指标 稳态方案 动态方案
累计产油量 更高（高估） 更低（真实）
日产油速率 更高（高估） 更低（真实）
含水率 更高（见水更早） 更低（真实）
水油比 更高 更低

4. 实际意义

  • 忽视动态毛管力会导致经济上不可行的高含水生产

  • 在渗透率<100 mD的储层中，动态毛管力影响显著

  • 动态系数 τ 在低渗透介质中可达 1013 Pa·s，远高于中高渗透介质

📊 关键输入参数

 
 
参数 值
域尺寸（长×宽×厚） 2788 × 2296 × 65 ft
基质渗透率 0.324 mD
基质孔隙度 5.2%
裂缝渗透率 18,000 mD
裂缝孔隙度 40%
裂缝半长 820 ft
裂缝高度 52 ft
初始含水饱和度 32%
原油黏度 1.25 cP
地层压力 145 bar
注入压力 230 bar
井底流压 60 bar

📚 关键词（中文）

动态毛管力、稳态毛管力、相对渗透率、水驱、致密油藏、水力压裂、CMG IMEX、五点法井网

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