低滲儲層油水兩相滲流時存在啟動壓力梯度，充分認清水驅油時啟動壓力梯度的變化和影響因素對油藏水驅開發至關重要。為了搞清油藏儲層油水兩相滲流啟動壓力梯度特點及其影響因素，對不同滲透率、不同含水飽和度、不同潤濕性岩心水驅油兩相滲流的啟動壓力梯度進行了室內實驗測定，根據實驗現象和實驗結果，分析了產生啟動壓力的岩心孔隙內部的阻力效應和微觀成因。

研究結果表明:氣體滲透率小於50×10-3μm2的低滲岩心隨含水飽和度增加，啟動壓力梯度增大;氣體滲透率大於50×10-3μm2的中高滲岩心啟動壓力梯度隨含水飽和度變化不大，總體呈下降趨勢，且數值較小;對於低滲油藏，啟動壓力梯度隨岩心滲透率降低而增大，隨岩心潤濕指數增加而減小;岩心邊界層液體厚度越大，啟動壓力梯度越大。產生啟動壓力的附加阻力效應有油滴毛管力產生的摩擦阻力、靜潤濕滯後導致油珠變形產生的阻力及液阻效應產生的阻力，其大小和岩石孔喉半徑、潤濕指數、微觀孔隙的油水分布狀態、邊界層厚度及固液界麵張力有關。

親水、親油岩石附加阻力Pw和Po是和油水兩相界麵張力σ、孔喉半徑r、潤濕接觸角θ、液膜摩擦阻力係數f有關的函數，是在液滴靜止時存在的阻力，要使液滴移動，驅替壓差ΔP必須大於附加阻力，這也是啟動壓力梯度形成的主要原因。

油水兩相的相互作用對啟動壓力梯度形成的原因分析

油水兩相相互作用的主要表現是油水在孔隙內的微觀分布和存在油水界麵張力。

由2.1節實驗結論可知，低滲岩心含水飽和度越高，啟動壓力梯度越大，主要原因是油水在孔隙內的微觀分布。含水飽和度越高，孔隙中遊離的油滴越多，則會產生越多的附加阻力PⅠ、PⅡ、PⅢ，油滴流動需要更大的壓差，所以啟動壓力梯度增大。

由於油水分子結構的不同，在油水兩相接觸時存在油水界麵張力;在流體和油藏岩石接觸時存在固液界麵張力。在常規實驗測量中，可以測出油水界麵張力和氣液表麵張力，並且測量的數值會應用到油藏孔隙的各種界麵張力計算中。其實實驗室測得的油水界麵張力和表麵張力與真實油藏孔隙中的存在很大的差距。

油藏儲層尤其低滲儲層孔隙吼道半徑細小，固液分子力作用強烈，固液界麵張力不是一個定值。

閻慶來等[23]通過毛細管模型和單分子層作用模型，推導出了固液界麵分子力與滲透率和孔隙半徑的近似關係式為

Eslm∝K-12∝1R(13)

式(13)中:Eslm為固液界麵分子力;K為滲透率;R為孔隙半徑。

式(13)表明，固液界麵分子力與滲透率的平方根和孔隙半徑都成反比，滲透率越小，孔隙半徑越小，固液界麵分子力越大，固液界麵張力也就越大。

把楊氏方程應用到油、水、岩石三相表麵，可以得到油、水、岩石三相的界麵張力關係式為

σos=σws+σow cosθ(14)

σow=σos-σws

cosθ(15)

式中:σos為油固界麵張力;σws為水固界麵張力;σow為油水界麵張力。

假如滲透率K減小n倍，變為kn，由式(13)可知，固液界麵分子力變為nEslm，那麽油固界麵張力和水固界麵張力變為nσos和nσws，則由

式(15)可知，油水界麵張力變為nσow，增加n倍。由此看來，油水界麵張力並不是一個定值，在微小孔隙內隨著滲透率的減小而增加。所以對於孔喉狹小的低滲儲層來說，啟動壓力梯度比較大的原因除了滲透率低、孔喉半徑比較小之外，油水界麵張力增加也是很重要的一個因素。

結論

通過對3種阻力效應影響因素的分析，得到岩石孔隙半徑狹小、岩石對油水的不同潤濕性、含水飽和度變化引起油水的微觀分布改變、邊界層流體的存在及油水界麵張力是形成啟動壓力梯度的微觀成因。