中国石油大学（华东）硕士学位论文开题报告及文献总结
技术路线图： 国外关相流献调和读 内有三渗文的研阅油水两相气水两相相对渗透率曲线的特征 研非相驱两渗的观理 究混气油相流微机三相相对渗透率曲线的特征以及影响因素的研究 开展三相实验各自的适应性分析 比较验值预测探索预测更好模型 实与值出性的采用态法替实研究对渗率曲特征 稳驱验相透线比较同实条件水驱气驱效果 不验下与的稳态研究对渗率曲特征影响素 法相透线及因比较同实条件三相效果 不验下的5. 课题的创新性
（1）油气水三相的室内研究，及考虑多因素情况下三相相对渗透率的特征描述。
（2）根据不同因素对三相相对渗透率的影响，评价油气水三相的经验模型。 （3）针对不同实验条件下的数据集合，比较实验值与预测值，探索出预测性更好的模型，运用到油藏数值模拟中。
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6. 研究进度安排
开始时间 2009.9 2009.11 结束时间 2009.11 2010.3 研究进展 查阅资料，完成文献总结和开题报告。 实验室内采用稳态法研究油水两相，油气两相，气水两相的相对渗透率曲线。 2010.3 2010.6 总结水驱和气驱的实验结果，比较气驱油和水驱油各自的特点及适应性。 2010.6 2010.10 实验室内采用稳态法研究油气水三相相对渗流特征，研究不同影响因素对三相相对渗透率的影响。 2010.10 2011.2 针对不同条件下的实验数据集合，运用经验模型，比较实验值与预测值，探索出预测性更好的经验模型。 2011.2 2011.5 对前期的工作进行总结分析，编写论文、并完成全部论文的整理和校正工作。 2011.5 论文答辩。 7. 预期成果
1．完成对油藏三相渗流相对渗透率的特征、影响因素的研究。 2．完成对实验值和预测值的比较；探索出预测性更好的经验模型。
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第二部分 文献综述
1. 前言
当研究一个油藏的生产时，有很多情况必须考虑所有三相—油、气、水的流动。水驱、蒸汽驱、地下燃烧、溶解气驱和气顶驱经常包含所有三相的同时流动。利用气驱和轻烃驱提高采收率技术的应用经常伴随着三相流动。
相对渗透率曲线是油田开发设计、油藏计算中的一项重要资料,它反映了油气水三相在多孔介质中的流动规律。油气水相对渗透率数据在油藏工程计算中的采用精细数值模型拟合,预测及优化油藏动态时,油气水相对渗透率数据更是必不可少的基础数据。相渗曲线不仅反映了油气水流动规律,而且还包含了岩石润湿性、理论采收率、扫油面积等多种信息。因此,相对渗透率曲线对于充分了解地下流体的渗流规律、制定合理的开发方案以及开采过程中的调整措施等有着重要的意义。
在油气藏不同的环境中，以及非水相的运移和非饱和区的排液中都存在油、水、气三相的流动。为了了解流体的流动，需要评价三相相对渗透率。然而，通常要取得两相（油/水，气/油，气/水）的相对渗透率是非常耗时的，而且仅有两种主要的驱替途径：一相的饱和度要么增加要么减少。相比之下，三相相对渗透率的测量面临很大的难度。除了要测量饱和度，压降，三相流动的流量，还有无限的不同的驱替路径。这是因为任何三相驱替都包含了两个独立饱和度的变化。因此，测量油藏中所有可能发生的三相驱替的相对渗透率是不切实际的——比如说溶解气驱、气驱和不同初始含油气饱和度下的水驱。
三相相对渗透率的关系可以界定多孔介质中流体流动的水动力学。这些关系对模仿多孔介质中的多相流动是有必要的，例如化学驱、蒸汽驱、加强天然气驱的系统。尽管，自从1941年之后被Leverett和Lewis报道在文献中的可利用的相对渗透率测量的数量是有限的，但是在文献中有几个三相相对渗透率测量的设置对特殊的多孔介质是有限制的。因为缺少可靠的实验数据和三相相对渗透率测量的复杂性，所以对于评价各种相的等渗透率线的最常见的工程实践是使用理论模型。这些模型通常使用这些信息，例如两相相对渗透率、毛细管压力和饱和历史去预测三相相对渗透率的等渗透率线。
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因此，积极开展三相相对渗透率经验模型的研究，并且针对三相相对渗透率的等渗透率线的形成，提供选择预测模型的准则。通过比较实验值和预测值，选出更好更广泛的预测模型。对解决油气藏开发中三相流的各种问题，优化开发方式合理的开发油气藏、提高油田采收率都具有重要的指导意义。
2. 油藏油水两相渗流机理分析
2.1 油藏两相渗流微观机理描述
为了更好的描述低渗透油藏中的油水运动规律，有必要对水驱油的微观机理进行深入研究。
关于油水两相渗流时的分布状态，描述最早的时Versluys, 他提出了三种分布形态：饱和式、悬空式和肠道式。50年代初，有人用伍德合金和塑料模拟润湿相和非润湿相，用切薄片德方式连续放映，形成动画片，研究了油水分布。Chatenever A.等人用夹珠模型研究了油水渗流动态。不过真正观察孔道中油水渗流机理德大概应该算是Mattax C.C等人，尽管由于技术和方法的局限性，所得到的结论比较简单或不太确切，但是，应该说上述工作有非常重要的意义，他们不仅提出问题，而且用实验向人们展现出了某些启示。
为了对水驱油微观机理进行完整描述，目前我国发展了核磁共振成像技术，该技术是利用带有核磁性的原子与外磁场的相互作用引起的共振现象来检测各种物质的。利用该技术可以对岩心的孔隙结构骨架特征以及渗流流体的状态和分布作出定性和定量的描述。
黄延章利用油层的润湿性机理详细的描述了不同润湿性的地层油水两相渗流的微观机理。论述认为，油层的润湿性相差很大，有些油层是亲水的，有些地层是亲油的，还有一些油层具有中等润湿性，有时就算对于同一油层，在不同的位置，地层的润湿性都有不同，水驱油经过不同润湿性的层位时，其驱油机理有明显的区别。因此，必须研究不同润湿性油层中水驱油的微观机理。 2.1.1 亲水地层中水驱油的微观机理
在油田投入开发以前，油层中的流体处于原始状态，可以不考虑气体的存在。因为它处于溶解状态，因此只考虑油水的原始状态。
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在亲水的油层中，束缚水主要时一水膜的形式附着在孔道壁上，或充满较小的孔道和盲端，而油则充满较大的孔道空间。
在亲水的油层模型内进行水驱油时，可以看到，当水被注入油层后，一部分水沿着孔道中心阻力最小的地方向前推进，驱替原油，另一部分水则穿破油水界面的油膜，与束缚水汇合，沿着岩石颗粒表面（孔道壁）驱动束缚水，而束缚水则把原油推离岩石表面，将原油从岩石表面剥蚀下来。被剥蚀下来的原油被注入水驱走。束缚水汇入注入水中，岩石颗粒表面为注入水所占据。
由于地层是非均质的，微观地质模型的孔道也是大小不等的。我们首先观察在孔道中水驱油的现象，在亲水地层模型内进行水驱油过程的实验。在一些孔道中，油膜已断裂，束缚水把油膜剥蚀下来，汇入大片油内，被注入水均匀地向前推进。它表示束缚水剥蚀油膜的速度与大孔道中水驱油的速度相等，油水界面平整，水驱油的过程象活塞一样向前推进，驱油效率最高。在另一些孔道中，油膜即将破裂，但注入水已进入大孔道。它表示注入水驱油的速度大雨束缚水剥蚀油膜的速度，引起水驱油的非均匀推进。在其他的一些孔道中，还可以看到，注入水已经沿着岩石颗粒表面束缚水的通道突进，已经把油剥蚀、推离了岩石表面。但是，在大孔道中注入水的推进则太慢，这样就容易使油相断裂，形成油珠，残留在地层中。
随着注水的进行，注入水继续向前运动，上述过程不断重复出现。不同的是，在注入水中已汇入部分束缚水，成为某种程度的混合水。这样随着注水的进行，在油水驱替前沿，在驱动水中束缚水的比例也不断在增加。在油田生产实践中，在油井见水初期，水的矿化度较高就是对上述过程的证明。
这样，根据实验观察研究，在亲水地层中水驱油的机理可概括为： （1）驱替机理：在注入压力的作用下，注入水驱替大孔道中的油，使原油向前流动，用水替换了原来由油所占据的空间。
（2）剥蚀机理：束缚水与注入水接触，得到注入水的动力，将原油推离颗粒的表面。在亲水地层中，这种剥蚀机理在驱油过程中起着相当大的作用。
（3）两种机理的最佳配合能最大限度地提高水驱采收率。从上述实验中已经看到，当驱替速度与剥蚀速度相等时，可以得到最好的驱替效果。但是，应当指出，由于地层孔隙系统的非均匀性，其中流体的速度场也是非均匀的，不同孔
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