致密氣藏的應(yīng)力敏感性及其對氣井單井產(chǎn)能的影響-論文.pdf

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1、2014年5月西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)May20l4第29卷第3期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vol_29No．3文章編號：1673-064X(2014)03-0063-05致密氣藏的應(yīng)力敏感性及其對氣井單井產(chǎn)能的影響丁景辰，楊勝來，聶向榮，陳浩，周鋒，王智林(巾國石油大學(xué)(北京)教育部石油工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102249)摘要：為了研究致密氣藏的應(yīng)力敏感特征，同時(shí)評價(jià)其對致密氣藏氣井單井產(chǎn)能的影響，利用定圍壓變流壓的方法進(jìn)行了含束縛水致密氣藏巖心的室內(nèi)應(yīng)力敏感性測試實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：隨著開采過程中巖心內(nèi)孔隙流

2、體壓力的降低，巖心的孔隙度和滲透率均不斷下降。隨著孔隙度的降低，孔隙度應(yīng)力敏感性也逐漸減弱；隨著滲透率的降低，滲透率應(yīng)力敏感性也逐漸減弱；致密氣藏巖心的滲透率的應(yīng)力敏感性要強(qiáng)于其孔隙度的應(yīng)力敏感性。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立了考慮致密氣藏巖心滲透率和孔隙度應(yīng)力敏感性的氣井產(chǎn)能方程，并進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：致密氣藏；應(yīng)力敏感性；孔隙度；滲透率；產(chǎn)能方程中圖分類號：TEl22．3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A在油氣藏的開發(fā)過程中，由于儲層中流體的采隙度和滲透率會隨之變化，產(chǎn)生應(yīng)力敏感。因此，可出，儲層孔隙壓力不斷降低，儲層的孔隙度和滲透率以在室內(nèi)通過模擬有效應(yīng)力的變化來評價(jià)儲層巖石也會隨之下降，出現(xiàn)應(yīng)力敏感現(xiàn)象¨。J

3、。應(yīng)力敏感的應(yīng)力敏感性。根據(jù)有效應(yīng)力的定義，有兩種方法的出現(xiàn)會對儲層中流體的流動(dòng)和最終的油井產(chǎn)量產(chǎn)可以模擬有效應(yīng)力的變化：定流壓變圍壓和定圍壓生一定影響。對于致密氣藏來說，由于其具有特低變流壓?？椎蜐B的特征，其應(yīng)力敏感性會與常規(guī)油氣藏有所由于操作簡便，多數(shù)學(xué)者在進(jìn)行應(yīng)力敏感性評差別J。本文通過實(shí)驗(yàn)方法模擬了致密氣藏的孔價(jià)時(shí)均使用了定流壓變圍壓的方法來模擬有效應(yīng)力隙度和滲透率應(yīng)力敏感特征，并通過理論推導(dǎo)計(jì)算的變化剖，但是這種方法并不符合油氣田生產(chǎn)實(shí)了孔隙度和滲透率應(yīng)力敏感性對致密氣藏單井產(chǎn)能際，在油氣藏的開發(fā)過程中，上覆地層壓力不會發(fā)生的影響。改變，而隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，孔隙流體壓力會由于流體的

4、采出而不斷降低。因此，定圍壓變流壓的方法更1致密氣藏應(yīng)力敏感性評價(jià)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊从吵鰞拥恼鎸?shí)情況。本次實(shí)驗(yàn)中就采用定圍壓變流壓的方法來進(jìn)行應(yīng)力敏感性的評價(jià)。1．1實(shí)驗(yàn)原理1．2實(shí)驗(yàn)條件巖石在儲層中受到的壓力主要包括上覆地層壓(1)實(shí)驗(yàn)溫度為地層溫度85℃；力(外壓)和孔隙流體壓力(內(nèi)壓)。上覆地層壓力(2)采用定圍壓變流壓的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即圍與孔隙流體壓力之差即為有效應(yīng)力。當(dāng)儲層巖壓(模擬地層上覆壓力)不變，通過不同的流壓變化石所受的有效應(yīng)力發(fā)生變化時(shí)，巖石會發(fā)生變形，孑L過程來模擬開發(fā)的不同階段：流壓下降，模擬因氣藏收稿日期：2014-02—10基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“超深層油氣藏巖

5、石垂向分布規(guī)律及滲流特征研究”(編號：50874114)部分成果作者簡介：丁景辰(1989-)，男，博士研究生，主要從事油氣田開發(fā)研究。E-mail：dingjingchen@163．com．-——64．——西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)開采導(dǎo)致的地層壓力下降過程；流壓上升，模擬因補(bǔ)矗采譎籍一?一泵蔬精i充能量導(dǎo)致的地層壓力上升過程。實(shí)驗(yàn)中，圍壓設(shè)定為上覆地層壓力39MPa；流壓分別為17、13、9、6、2、1MPa(降壓過程)和1、2、6、9、13、17MPa(升壓過程)；(3)實(shí)驗(yàn)用氣體為高純氮(純度>99．999％)；(4)為了更好地還原儲層真實(shí)情況，此次應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)是在巖心含束縛水

6、的情況下進(jìn)行的。1．3實(shí)驗(yàn)巖心圖1應(yīng)力敏感評價(jià)設(shè)備為了模擬致密氣藏儲層真實(shí)狀況，此次實(shí)驗(yàn)選Fig．1Experimentalequipmentdiagramforstresssensitivitymeasurement擇實(shí)驗(yàn)巖心為西部某致密氣藏真實(shí)巖心，具體物性參數(shù)見表1。(2)將巖心飽和水，測濕重。隨后將巖心放入表1應(yīng)力敏感測試巖心物性參數(shù)夾持器中，使用氮?dú)怛?qū)替至不出水，再將巖心稱重，Tab．1Physicalpropertiesofthecoresusedfor計(jì)算束縛水飽和度。stresssensitivitymeasurement(3)將造好束縛水的巖心放人夾持器。保持39＼MPa

7、圍壓不變。初始流壓設(shè)置為17MPa，并8緩7慢6改5432l變流壓至1．2中所述預(yù)定壓力點(diǎn)以分別模擬流壓的下降和上升過程。每一點(diǎn)待流動(dòng)穩(wěn)定后，測定巖樣氣測滲透率和孔隙度。(4)最后一個(gè)壓力點(diǎn)的滲透率和孔隙度測完之后，關(guān)閉上下游，取出巖心再次稱重，并準(zhǔn)備下一組實(shí)驗(yàn)。1．5實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1．4實(shí)驗(yàn)設(shè)備及流程1．5．1孔隙度應(yīng)力敏感性圖2為4個(gè)不同孔隙實(shí)驗(yàn)設(shè)備及流程見圖1。度巖心的孔隙度應(yīng)力敏感性測試結(jié)果。圖中橫坐標(biāo)(1)巖心