低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性研究

《低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性研究摘要：為更深入研究低滲透儲(chǔ)層的應(yīng)力敏感性，以變徑毛管束模型為基礎(chǔ)，從理論上證明低滲透儲(chǔ)層的強(qiáng)應(yīng)力敏感性；并通過保持圍壓不變、改變流體壓力的試驗(yàn)方法研究有效應(yīng)力、孔隙結(jié)構(gòu)及應(yīng)力加載方式對(duì)儲(chǔ)層滲透率的影響；針對(duì)低滲透氣藏壓敏效應(yīng)較強(qiáng)，隨著儲(chǔ)層壓力的下降，有效應(yīng)力不斷變化，引起氣藏產(chǎn)能逐漸降低的特點(diǎn)，通過固定I韋I壓，改變內(nèi)壓（四升四降內(nèi)壓）的方法來研究?jī)?nèi)壓變化對(duì)儲(chǔ)集層滲透率的影響，同時(shí)分析評(píng)價(jià)滲透率的應(yīng)力敏感性。綜合分析應(yīng)力敏感現(xiàn)象在低滲透氣藏開采過程中的影響程度，為低滲透氣藏的合理開采提供參考。關(guān)鍵詞：低滲透儲(chǔ)層石油敏感性一、引言在氣藏開發(fā)過程中

2、，儲(chǔ)集層壓力逐漸下降，從而使儲(chǔ)層有效應(yīng)力增加。有效應(yīng)力增大時(shí)，儲(chǔ)層的孔隙空間受到壓縮而使孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，主要表現(xiàn)在孔隙、裂縫和喉道休積縮小，嚴(yán)重時(shí)甚至可引起裂縫通道和喉道的閉合。對(duì)于低滲砂巖氣藏而言，這些變化將使巖心的滲透率明顯下降。巖心滲透率體現(xiàn)了巖石的滲透能力，其大小決定了儲(chǔ)層流體的滲流狀況，因此儲(chǔ)集層滲透率的變化必然會(huì)影響儲(chǔ)集層的地下滲流能力，從而影響氣井的產(chǎn)能。流體在巖石中滲流時(shí)，除流體自身性質(zhì)外，巖石的特征及其相互作用対流體滲流也存在巨大影響。隨著流體的采出或注入，巖石骨架的受力情況可能發(fā)生變化，導(dǎo)致其變形，從而影響儲(chǔ)層的物性參數(shù)。然而，目前大多數(shù)應(yīng)力敏感

3、性的研究?jī)H限于室內(nèi)滲透率隨應(yīng)力變化的測(cè)試，缺乏相應(yīng)的理論基礎(chǔ)研究。應(yīng)力敏感性的存在使得巖石滲透率下降，極大地影響油田的正常生產(chǎn)，但是目前關(guān)丁?應(yīng)力敏感對(duì)油田生產(chǎn)的影響還缺乏定量研究，難以指導(dǎo)油FT1的合理開發(fā)。本文以變徑毛管朿模型為基礎(chǔ)，從理論上分析了孔隙度及滲透率隨應(yīng)力變化的規(guī)律，論證了低滲透儲(chǔ)層的強(qiáng)應(yīng)力敏感性，通過室內(nèi)試驗(yàn)的方法研究了巖石內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)、外部有效應(yīng)力的大小及加載方式對(duì)滲透率應(yīng)力敏感性的影響，并在此基礎(chǔ)上對(duì)不同儲(chǔ)層條件下的應(yīng)力敏感性作了深入研究，為低滲透油田開發(fā)方案的合理制定提供了理論及試驗(yàn)依據(jù)。二、低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性對(duì)石油開采的影響在考慮應(yīng)力敏感的

4、情況下，井底流壓下降更多，預(yù)測(cè)的累計(jì)產(chǎn)量也有所減少，說明在應(yīng)力敏感的影響下，由于儲(chǔ)層巖性變差，滲流能力相對(duì)降低，儲(chǔ)層巖石滲透率減小，井底流壓下降更快；而井底流壓的下降乂直接導(dǎo)致有效應(yīng)力的相對(duì)增加，最終使氣井產(chǎn)能減少。巖樣加壓過程（降內(nèi)壓）和卸壓過程（升內(nèi)壓）滲透率變化曲線不重合，卸壓過程的滲透率低于加壓過程中相應(yīng)的壓力點(diǎn)對(duì)應(yīng)的滲透率，即當(dāng)應(yīng)力釋放后，滲透率不能完全恢復(fù)，說明應(yīng)力敏感損害具冇不可逆性；②巖心滲透率隨著內(nèi)壓的降低（有效應(yīng)力增加），滲透率均減小，并且隨著內(nèi)壓升降次數(shù)的增加，滲透率的變化幅度相對(duì)減小。這主要是山于：隨著有效應(yīng)力的增加，基質(zhì)中的巖石顆粒相互靠近，

5、巖樣的滲透率降低。而巖心在加載過程中產(chǎn)生了較強(qiáng)的塑性變形，以致每次隨著有效應(yīng)力的卸除而不能恢復(fù)至初值，再加之經(jīng)過多次反復(fù)加載和卸載，滲透率受到的傷害程度將進(jìn)一步加大，因此升降次數(shù)越多，滲透率的變化幅度就越小。波動(dòng)式開采的牛產(chǎn)指標(biāo)明顯低于間歇式開采，說明波動(dòng)式生產(chǎn)對(duì)氣井生產(chǎn)的負(fù)面影響更人。其原因主要是在波動(dòng)式生產(chǎn)過程中，當(dāng)氣井不穩(wěn)產(chǎn)時(shí)就轉(zhuǎn)為小產(chǎn)量生產(chǎn)，較Z間歇式生產(chǎn)的關(guān)井恢復(fù)而言，滲透率的恢復(fù)程度更小，受到的傷害更大。同時(shí)也由于經(jīng)受反復(fù)的升壓和降壓過程，使得滲透率傷害進(jìn)一步加劇，從而影響儲(chǔ)層滲流能力，造成氣井產(chǎn)能的降低。三、當(dāng)前低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性研究成果一些學(xué)者充分考

6、慮孔喉的影響，以變徑毛管束模型為基礎(chǔ)，從理論上論證了孔隙度受應(yīng)力變化的影響較小，而滲透率受應(yīng)力變化的影響較大；相對(duì)于中高滲透層，低滲透層的應(yīng)力敏感現(xiàn)象更加明顯；巖石滲透率隨著巖石所受的有效應(yīng)力的增加而減小，在初期減小幅度較快，在后期比較平緩，并且隨著有效應(yīng)力的減小，滲透率不能恢復(fù)至原始滲透率，存在永久性傷害。這種傷害與孔隙結(jié)構(gòu)、有效應(yīng)力的加載方式密切相關(guān)，滲透率越小、加載速度越快，滲透率下降越快，而且其永久傷害率也越大；相同產(chǎn)量下，生產(chǎn)井的生產(chǎn)壓差與應(yīng)力敏感系數(shù)呈良好的指數(shù)關(guān)系；應(yīng)力敏感性對(duì)正韻律和反韻律油藏各層的影響相似，主要影響相對(duì)中高滲透層，特別是在壓力下降的初

7、期；在開采的初期，非均質(zhì)性越強(qiáng)的儲(chǔ)層，受影響程度越人；在后期由于相對(duì)低滲透層的動(dòng)用程度增加，相對(duì)產(chǎn)量值有所增加;相同變異系數(shù)下，滲透率越小，應(yīng)力敏感性對(duì)產(chǎn)量的影響越大。當(dāng)前所做的四升四降的應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)充分說明儲(chǔ)層巖石經(jīng)過反復(fù)的降壓和升壓，不斷被壓實(shí)，滲透率受到的傷害加劇，應(yīng)力敏感效應(yīng)表現(xiàn)得較為明顯；在連續(xù)式開采過程中，考慮滲透率應(yīng)力敏感時(shí)的氣井生產(chǎn)指標(biāo)明顯低于不考慮應(yīng)力敏感時(shí)的，說明應(yīng)力敏感性對(duì)低滲透氣藏的開采影響較大；在連續(xù)開采和間歇式開采過程中，間歇式開采方式的累計(jì)產(chǎn)量較連續(xù)式開采方式的累計(jì)產(chǎn)量低，這主耍是滲透率應(yīng)力敏感影響所致；在間歇式開采和波