相渗透率

当岩层中有两种以上流体共流时，其中某一相流体在岩石中的通过能力的大小

当岩层中有两种以上流体共流时，其中某一相流体在岩石中的通过能力的大小，就称为该相流体的相渗透率或有效渗透率。它既反映了油层岩石本身的属性，还反映了流体性质及其在岩石中的分布。

定义

当岩层中有两种以上流体共流时，其中某一相流体在岩石中的通过能力的大小，就称为该相流体的相渗透率或有效渗透率。

相渗透率测定

实验室内用稳态法进行测定。

测定原理

水以一定的流速同时注入岩心，在岩心两端产生压差，当油水流速恒定以后，岩心中的油水饱和度不再变化，根据达西定律，计算某一饱和度下油水相的渗透率，改变油水流速比，可计算不同饱和度下油水相的渗透率。

稳态法测定油水相对渗透率是将油水按一定流量比例同时恒速注入岩样，当进口、出口压力及油、水流量稳定时，岩样含水饱和度分布也已稳定，此时油、水在岩样孔隙内的分布是平衡的，岩样对油田水的有效渗透率值是常数。因此，可利用测定岩样进口、出口压力及油、水流量，由达西定律直接计算出岩样的油、水有效渗透率及相对渗透率值，用称重法或物质平衡法计算出岩样相应的平均饱和度值，改变油水注入流量比例，就可得到—系列不同含水饱和度时的油，水相对渗透率值，并可绘制岩样的油、水相对渗透率曲线。

测定步骤

1、实验准备

（1）岩样的清洗

根据油藏的原始润湿性，选择清洗溶剂。如果油藏原始润湿性为水湿，则用苯加酒精清洗岩样；如果油藏原始润湿性为油湿，则用四氯化碳、高标号(120号)溶剂汽油清洗岩样。使用这些溶剂清洗后的岩样不用再恢复润湿性。

（2）实验用油水配制

实验用油采用精制油或用新鲜脱气原油加中性煤油配制的模拟油。对新鲜岩样采用精制油，对非新鲜岩样(恢复润湿性岩样)采用模拟油。

实验用的注入水或地层水(束缚水)均使用实际注入水、地层水或人工配制的注入水，地层水。

2、束缚水状态下的油相渗透率的测定。

（1）新鲜岩样：

a）将浸泡在原油中或煤油中的岩样在试验强度下恒温2h并抽空1h后．装入岩心兴持器中，并在试验温度下恒温4h。

b）用精制油驱替达10倍孔隙体积后，测油相有效渗透率。

（2）非新鲜岩样：

a) 将建立了束缚水饱和度（或经过恢复润湿)的岩样装入岩心夹持器中用实验油驱替达10倍孔隙体积后，测油相有效渗透率。其计算公式和测量次数及偏差要求同新鲜岩样。

b) 将油、水按设定的比例注入岩样，等到流动稳定时记录岩样进口、出口压力和油、水流量，称量岩样质量(用称重法时)或计量油水分离器中的油、水量变化(用物质平衡法时)。

3、计算公式

原油的相渗透率计算公式：

式中：

——油相有效渗透率，；

——原油流量，mL/s；

——在测定温度下油的粘度，mPa·s；

——岩样长度，cm；

——岩样截面积,cm2;

——岩样进口压力，MPa；

——岩样出口压力，MPa。

水的相渗透率计算公式：

式中：

——水相有效渗透率，；

——水流量，mL/s；

——在测定温度下水的粘度，mPa·s；

——岩样长度，cm；

——岩样截面积，cm;

——岩样进口压力，MPa；

——岩样出口压力，MPa。

影响相渗透率的因素

1、自身特性

油气层岩石渗透率的影响因素与岩石孔隙度的影响因素一样，并且受控于油气层的地质作用——沉积作用、成岩作用和构造作用。

（1）沉积作用

沉积作用对渗透率的影响主要体现在岩石结构、构造上。岩石的结构、构造主要是指岩石的粒度、分选和层理，它们对渗透率都有影响，但影响程度并不同。实验发现，疏松砂的粒度越细，分选越差，其渗透率就越低。

（2）成岩作用

成岩作用对渗透率的影响主要体现在压实、胶结和溶蚀作用上。随着上覆负荷的增加，压实作用对相渗透率影响巨大。压实作用包括机械压实和化学压实两种。机械压实主要发生在成岩作用早期，此时沉积物埋藏较浅，主要是排除水分，减小孔隙体积以及孔隙度。随着埋藏加深，温度升高，压力加大，机械压实逐渐转化为化学压实。

（3）构造作用

构造作用形成的断裂和裂隙无论对于油气层孔隙度还是渗透率都起一个良好的作用，但对于渗透率影响尤为突出，特别是碳酸盐储层，有时使非渗透岩层变为高渗透岩层。

2、外部条件

油气层的渗透率还会随着介质的变形，受到包括上覆岩层压力、水平应力和孔隙流体压力等因素的影响。完整岩石的透渗率与岩石所处的应力状态有密切关系。

（1）上覆岩层压力

一般情况下，油气层埋藏深度都达到了几千米，承受着很高的上覆岩层压力，而且埋藏越深，上覆岩层压力也就越大。在上覆岩层压力的作用下，储层会发生压实变形，并使储层的渗透率降低。从图中可以看出，随着上覆岩层压力的增加，储层岩石的渗透率是逐渐降低的：在上覆岩层压力变化的初期阶段，渗透率的降低最大；而随着上覆岩层压力的继续增加，渗透率的降低趋向平缓。

（2 ）水平压力

埋藏在几千米深的油气储层，不但受到上覆岩层压力的影响，同时也受到周围的水平应力的影响。从图中看出，随着水平应力的增加，相渗透率也是降低的，并且降低趋势与上覆岩层压力趋势基本相同。

（3 ）流体压力

储层除受到上覆岩层压力和水平应力外，还受到孔隙中的流体压力，并且在储层被打开以前，三者之间保持应力平衡状态。当对储层进行开采时，由于隙中流体的流出，孔隙流体压力就会降低，从而使储层的应力平衡状态被打破，并使储层岩石发生变形并影响到储层渗透率的变化。岩石的渗透率是随着流体压力的增大而逐渐升高的。由于上覆岩层压力、水平应力以及孔隙流体压力是共同作用于储层岩石骨架上的，因此，通常用有效应力来衡量岩石骨架所受到的应力。

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