[发明专利]一种聚合物驱相对渗透率曲线的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物驱相对渗透率曲线的测量方法，属于石油开发的技术领域。

背景技术

聚合物驱是一种重要的三次采油技术，该技术将水溶性的高分子聚合物加入注入水中作为驱油剂，增加注入水相的粘度，达到降低水相渗透率，改善油水流度比，提高原油采收率的目的。目前，聚合物驱油技术在矿场广泛应用。其中，聚合物驱相对渗透率曲线是聚合物驱油藏分析以及数值模拟研究的基础，准确获取聚合物驱相对渗透率曲线尤为重要。

目前，主要是通过传统非稳态法或直接降低水相相对渗透率的方法获得聚合物驱的油水相对渗透率曲线。但在实际应用过程中，由于实验条件无法满足相对渗透率曲线数学模型的假设条件，按照传统非稳态法测得的实验数据难以真实反映聚合物驱油的渗流规律，因此计算出的聚合物驱相对渗透率曲线可靠性差。此外，通过直接降低水相相对渗透率获取聚合物驱相对渗透率曲线的方法，忽略了聚合物驱过程中的影响因素，因而误差很大，实用性差。综上可知目前尚没有一种可靠的聚合物驱相对渗透率曲线的获取方法，因此有必要提出一种获取更加真实、准确的聚合物驱相对渗透率曲线的方法，为研究聚合物驱油提供技术支持。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种聚合物驱相对渗透率曲线的测量方法，其在聚合物驱替实验的基础上，结合油藏数值模拟器对油水相对渗透率进行准确计算。

本发明的技术方案如下：

一种聚合物驱相对渗透率曲线的测量方法，过程具体如下：

a.测量聚合物驱岩心模型的基本参数，包括岩心长度、岩心直径、孔隙度、渗透率、束缚水饱和度、残余油饱和度；测量所用聚合物的基本物化参数，包括聚合物溶液粘度、吸附量、残余阻力系数、不可及孔隙体积。

b.通过现有的聚合物驱替实验，记录生产试验数据包括注入端压力数据、累积产油数据和产出聚合物浓度数据，并将实验数据进行归一化处理：

在式(I)中，i＝123...N，为实验数据序号，N为实验数据个数；l代表数据类型，l＝p时代表压力，l＝o时代表累积产油，l＝cp代表产出聚合物浓度；D_l为数据l经归一化处理后的值；D_e,l为数据l的实验测量值；D_e,max,l为数据l的实验测量的最大值；D_e,min,l为数据l的实验测量的最小值。

c.以聚合物驱替实验得到的不同时刻对应的注入端压力数据、累积产油数据和产出聚合物浓度数据作为动态拟合数据，建立目标函数，具体为：

在式(II)中，P为建立的目标函数；为拟合参数向量；D_pred,l为由数值模拟器计算得到的数据l的模型预测值；为l的数据权重。

其中，依据主观赋权法，根据实际问题中数据l的重要程度确定，这里给出各数据权重的取值范围为：且满足

d.利用幂律模型作为聚合物驱相对渗透率曲线的表征模型，建立相对渗透率曲线数学模型，具体为：

在式(III)中，k_rw为水相相对渗透率；k_row为油相相对渗透率；S_w为含水饱和度；S_wc为束缚水饱和度；S_orw为残余油饱和度；k_rwro为残余油饱和度下的水相相对渗透率；k_rocw为束缚水饱和度下的油相相对渗透率；n_w为水相相对渗透率曲线的指数参数；n_o油相相对渗透率曲线的指数参数。

其中，S_wc和S_orw均可由聚合物驱替实验获得，k_rwro，k_rocw，n_w，n_o均为需要拟合的参数，即拟合的参数向量为拟合参数的取值范围为：k_rwro＝[0.1,1]，k_rocw＝[0.1,1]，n_w＝[1.5,4.5]，n_o＝[1.5,4.5]。

e.利用聚合物驱替实验测定的模型基本参数和初始相对渗透率曲线建立岩心数学模型，调用数值模拟器计算生产动态数据：包括注入端压力、累积产油量和产出聚合物浓度，并进行归一化处理。其中，初始相对渗透率曲线通过给出步骤d中拟合的参数初始值，利用相对渗透率曲线模型得到。