当岩石为油水两相流体饱和时,油水两相流体的相对渗透率为:
,
式中,
为无量纲油水相对渗透率。
有效渗透率和相对渗透率都涉及其他相的存在,并由此使某相的渗透率降低。同时,流体饱和度与有效渗透率和相对渗透率之间的变化函数关系,在油田开发工程以及提高油藏采收率等方面起着十分重要的作用。
在进行油藏数值模拟时,一般是把整个模拟区域划分成若干部分,每一个部分对应一条相对渗透率曲线。也有人提出了按沉积相带来定义相对渗透率曲线,即每一种沉积相带对应一条相对渗透率曲线。还有人提出了按流动单元来研究储层的渗透率。但如果能实现对每一个网格块计算出一条相对渗透率曲线,在数值模拟中就可以根据各网格块的空气渗透率来计算其相对渗透率。
用多项式、对数函数、指数函数、乘幂函数等方法拟合相对渗透率曲线都存在问题。为此,提出了相对渗透率特征曲线法。相对渗透率与含水饱和度之间满足直线关系,不同油田或区块,只是直线关系式中的系数不同,将这种直线定义为相对渗透率特征曲线。相对渗透率特征曲线方程中的系数与空气渗透率并无可靠的相关性,而和渗透率、孔隙度、润湿性等多种因素有关系。利用相对渗透率特征曲线方法可以对每一个网格块进行计算,得到一条相对渗透率曲线,这有助于油藏数值模拟工作。常见的相对渗透率曲线有3种形式:
①利用相对渗透率实测数据,直接作图,得到和
关系曲线,定义为I相对渗透率曲线。
②将相对渗透率实测数据做如下处理:
式中为水相相对渗透率;
为油相相对渗透率;
为含水饱和度;
为束缚水饱和度点油相相对渗透率;
为归一化的含水饱和度;
为归一化的水相相对渗透率;
为归一化的油相相对渗透率。利用这样处理后的数据作图,得到
和
关系曲线,定义为Ⅱ相对渗透率曲线。
③将相对渗透率实测数据做如下处理:
式中和
分别为束缚水饱和度和最大含水饱和度。利用处理后的数据作图,得到
和
关系曲线,定义为Ⅲ相对渗透率曲线。