[科学探索]启动压力其实并不存在 [复制链接]

●李传亮

低渗透储层孔隙欠发育，渗透率低，因而产能也低，这是低渗透储层的显著特征。但是，人们往往不能客观看待低渗透储层，对其寄予了过高的期望，最终导致储量高估、产能高估，还因此衍生出了许多研究上的误区，如岩石高压缩性、强应力敏感、滑脱效应、产量递减快、启动压力梯度等。笔者曾在相关的文献中研究认为，低渗透储层岩石的高压缩性和强应力敏感是由实验的系统误差所致，根本不是岩石自身的性质；低渗透储层的产量递减快是超前开采、后期亏空的必然结果，与储层渗透率低没有直接关系；滑脱效应其实是不存在的，它违背了固体表面流体无滑移的科学原理。笔者最近又发表文章，认为低渗透储层的启动压力梯度其实也是不存在的，仅是一个实验假象而已，对油气田开发没有任何指导意义。

实际上，启动压力梯度与滑脱效应是不能同时存在的。若存在滑脱，表明流动很容易，就不需要启动了；若存在启动压力梯度，表明流动很困难，就不会滑脱了。现在滑脱效应与启动压力梯度同时存在，是不是很滑稽？

受教了

“楼主留言：
说的是固-液之间的作用力，并没说是液-液界面上的毛管压力”
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我们来了解一下李老师的观点是如何演进的。

楼主留言：
颗粒被水包围，孔隙中间都是油，油相相互连通，油在大孔隙中流动时，与水有啥关系？

楼主留言：
单相流动，哪来的毛管压力？

楼主留言：
单相流体不存在毛管压力，启动压力梯度从定义到实测，都是针对单相流体进行的，讨论毛管压力没有意义
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观点1：主张地层为单相流，不存在毛管压力。



楼主留言：
地层中肯定存在油水两相，也肯定存在毛管压力，但启动压力梯度分别为油、水单相流体的性质，与油水两相之间的毛管压力无关。
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观点2：承认了地层中存在油、水两相，承认了存在毛管压力，但主张毛管压力与启动压力无关。



楼主留言：
不怕存在束缚水，油是连续相，流动方向上不存在油水界面，毛管压力对流动就不起作用。

楼主留言：
油在向前流动的过程中，横向上与水膜接触，油水之间的毛管压力与流动方向垂直，对流动没有影响。

楼主留言：
前面不是给你说过了吗，毛管压力的方向与油的流动方向垂直，对流动没有影响。若油的饱和度低，油水同时流动，在流动方向上存在毛管压力，这时对流动有影响，但影响进入相渗曲线了。启动压力就是油相本身的性质，与周围是否有水没有关系。
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观点3:承认了地层中存在毛管压力，但主张毛管压力的方向与油的流动方向垂直，对油滴的流动没有影响。启动压力是油相本身的性质，与周围是否有水没有关系。



楼主留言：
微观上的油滴在流动，虽然有毛管压力作用于油滴之上，影响到油滴的流动，但启动压力梯度说的不是这这个作用，而是油滴与侧边孔隙壁面的相互作用。
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观点4：承认了毛管压力影响了油滴的流动，但主张启动压力的概念中不应包含毛管压力。



楼主留言：
说的是固-液之间的作用力，并没说是液-液界面上的毛管压力
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观点5：承认了毛管压力对油滴流动会产生影响，但主张“启动压力”的概念应该是固-液间的作用力，而地层条件下“岩石颗粒-油-水”不在“固-液”范围内。

         “楼主留言：
        给你说了不包括毛管压力，你还坚持认为包括，那你就好好研究毛管压力导致的启动应力梯度吧”

        启动压力：低渗透储层由于孔喉微细，流体在渗流过程中受到岩石孔壁与流体固、液界面上的表面分子力的强烈作用，因此需要一个启动压差，才能使流体开始流动。使低渗透储层中的流体开始流动的最低压力称为启动压力；

        从启动压力的概念看，并没有排除毛管压力，而且特别强调“渗流过程中受到岩石孔壁与流体固、液界面上的表面分子力”的强烈作用。

        “楼主留言：
         微观上的油滴在流动，虽然有毛管压力作用于油滴之上，影响到油滴的流动，但启动压力梯度说的不是这这个作用，而是油滴与侧边孔隙壁面的相互作用。”    
         “楼主留言：
         地层中肯定存在油水两相，也肯定存在毛管压力，但启动压力梯度分别为油、水单相流体的性质，与油水两相之间的毛管压力无关。”




         多相在微观上存在毛管压力，单相在微观上也存在毛管压力，毛管压力既然存在，一定会对渗流产生影响，启动压力不特指某一种力，实际测量出来的启动压力，是所有力的综合结果，包括毛管压力。
     （实际测量过程中，难以分清是哪一种力，也无法将毛管压力排除或不测量）。

“楼主留言：
地层中肯定存在油水两相，也肯定存在毛管压力，但启动压力梯度分别为油、水单相流体的性质，与油水两相之间的毛管压力无关。”

所谓的油、水单相流只是宏观上的概念，在微观上的油—水—岩石颗粒间存在毛管压力，存在启动压力。

        “楼主留言：单相流体存在毛管压力？给你说过多次了，毛管压力存在与否，与启动压力没有关系。启动压力梯度是单相流体的性质，建立渗流数学模型时，也是对油、水相方程分别引入启动应力梯度，而且两相流动不能共用一个渗流微分方程”

        首先，按照你的文章“地下没有亲油的岩石”观点推理导下来，毛管压力一定存在；
        其次，虽然你否认毛管压力与启动压力存在关系，但我们认为毛管压力与启动压力一定存在关系，油在孔隙中渗流无法“摆脱”毛管压力的束缚；
        再次，至于你提到的渗流数学模型及方法，这种模型及方法就一定合理吗？这种模型及方法能一定能准确描述渗流过程吗？

        “楼主留言：
         前面不是给你说过了吗，毛管压力的方向与油的流动方向垂直，对流动没有影响。若油的饱和度低，油水同时流动，在流动方向上存在毛管压力，这时对流动有影响，但影响进入相渗曲线了。启动压力就是油相本身的性质，与周围是否有水没有关系。”

        从不承认毛管压力的存在，到承认毛管压力的存在（虽然多次反复，终归是进步），但只承认毛管压力的方向与运动方向垂直，否认存在平行运动方向的毛管压力。然而，查阅了多个版本的“油层物理”和“物理化学”教材，均表述为毛管压力方向垂直凸凹面，而且这是毛管压力的主要方向。退一步讲，即使只存在垂直运动方向的毛管压力，这个毛管压力对油的渗流绝对不存在影响吗？毛管压力没有存在感吗？力的作用不是相互的吗？

        “楼主留言：不可能，我的观点是一贯的，可能是他们的理解有偏差。”

        你的文章“地下没有亲油的岩石”表明，岩石颗粒被水膜包裹，油在其中流动，即使宏观上表现为油单相渗流，但在微观上，一定存在油—水—岩石3相，一定存在界面张力也就是毛管压力，无论油是否流动，都不影响毛管压力的存在。由此可以确定得出结论“启动压力是存在的”。但这又与你的另一篇文章“启动压力其实并不存在”相矛盾。所以，部分专家们的意见是，在这2篇文章中，必有其中1篇一定是错误的；而另一部分专家认为，你的上述2篇文章全是错误的。

        “楼主留言：两相流动时的毛管压力体现在相渗曲线中，不体现在启动压力上，你研究这个属于跨界了”
         课题组的专家们讨论这个问题时，发现了你的多篇文章出现了前述观点相互矛盾或悖论之处。