微裂缝油-气-水多相流动力学机制与规律

摘要

注气重力驱是碳酸盐岩油藏一种有效的开发方式,但碳酸盐岩油藏裂缝广泛发育,注气过程中油-气-水多相流动规律复杂,力学机制不清,分析裂缝中油-气-水多相流动力学机制尤为重要.首先,考虑注气压差、重力、黏滞阻力和毛管力等各种作用力,构建裂缝油-气-水多相流动力学模型,得到裂缝中流体所受剪切应力与平均流速的关系;其次,推导油-气-水界面运移时间的解析表达式;最后,定量研究裂缝宽度、注气压差、润湿性、毛管力等因素对多相流动的影响,分析裂缝中各作用力的相互制约关系,提出一种可忽略毛管力时的临界裂缝宽度定量判别方法.研究结果表明:裂缝多相流动速度与裂缝宽度呈二次方关系,裂缝越宽,流动速度越大;随着裂缝宽度增大,润湿性对流动速度的影响逐渐变小;当油-气毛管力和油-水毛管力合力与流动方向一致时,毛管力合力越大,流动速度越快;当毛管力合力小于10?10 N,毛管力对流动速度的影响可以忽略不计.所构建的裂缝宽度?受力双对数图版可以有效判定可忽略毛管力时的临界裂缝宽度.