张建中 高树生 熊 伟 叶礼友刘华勋 朱文卿 杨 懿 牛文特

1. 中国科学院大学 2. 中国科学院渗流流体力学研究所 3. 中国石油勘探开发研究院

0 引言

致密砂岩气藏因其资源储量巨大且具有很大的开发潜力已成为一种重要的非常规油气资源[1-2]。致密砂岩气藏孔喉结构复杂，受见水和应力敏感的影响，其渗流规律也极为复杂[3-4]。目前使用的两相渗流方程主要是基于Muskat、Buckley和Leverett等推广的广义两相达西渗流理论体系[5]。但达西定律的这种推广只能有条件地成立[6]，即相对渗透率不受渗流系统的压力和速度影响，而只是流体饱和度的单值函数（Muskat假设）。低渗透介质中气体受流速、界面因素的影响表现出的非达西渗流规律[7]并没有体现在目前通用的两相渗流方程中，导致以其为指导的产能预测结果与实际效果偏差较大[8]。因此，实现不同压力条件下的气水两相渗流模拟实验，研究致密砂岩气藏气水两相渗流特征，建立相应的渗流理论模型进行产能评价，对于高效合理开发致密砂岩气藏具有重要意义。

国内外关于气水两相渗流及其规律进行了大量研究。郭肖等[9]在实验室常温、较低压力条件下测试了12块岩样气水相对渗透率曲线，并以某高温高压井为例，模拟计算了不同温度、压力对气水相对渗透率的影响，结果表明实验温度和压力不会对水相相对渗透率曲线造成影响，而对气相相对渗透率却有很大影响。鲁瑞彬等[10]设计了不同温压条件、驱替方式、有效应力下气水相渗实验，结果表明，与地面条件相比，地层高温高压条件下气驱水时束缚水饱和度降低8%～13%，两相共渗区增加8%～15%，水驱气实验较气驱水实验相对渗透率曲线整体偏左。……