代渗透储层应力敏感程度及敏感机理分析

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1、免费资料下载http://www.docin.com/shke20042007年5月西安石油大学学报(自然科学版)May2007第22卷第s1期JournalofXi’aIlShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vd．22No．sl文章编号：1673—064X(2007)sl一0157-03低渗透储层应力敏感程度及敏感机理分析于忠良，熊伟，高树生，刘莉(中国科学院渗流流体力学研究所，河北廊坊065007)摘要：实验研究了低渗透岩石有效围压与渗透率间的关系，以原始储层有效应力敏感性，实验结果表明：此应力敏感评价方法比较接近储层岩石的真实应力状态，其

2、得到的应力敏感伤害能反映真实地层情况；有效围压与渗透率问满足二次多项式的关系；岩石的弹塑性变形使得压敏伤害是一种永久的、不可逆的伤害．理论计算表明，在实际生产中井底存在渗透率漏斗，压敏效应对油井产量有一定影响．扫描电镜和恒速压汞测试喉道结果说明岩石的喉道决定了岩石的应力敏感程度．关键词：低渗透油田；应力敏感；上覆岩层应力；孔喉结构；室内实验中图分类号：TE348文献标识码：A目前国内外对低渗透储层岩石渗透率应力敏感15MPa，测试的最高点有效围压为30MPa．性的研究已有很多【卜4

3、，大部分都是以低有效围压表1岩芯渗透率(一般不超过7Ⅷa)为基准点来研究压敏效应，得编号编号气／l测O渗

4、-3透u．m率2气n测。渗-3耐透率到的应力敏感伤害程度很高，因而认为低渗透油藏10．43140．166不适宜采用大生产压差生产．大量实验已经证20．54750．255明[5]：实验室常规岩芯实验所用的低的有效围压所30．327得的结果已经不能真实地反映压敏所引起孔喉结构的变化．2实验结果本文以室内实验为基础，以有效围压达到原始储层的有效应力为基准来研究低渗透油藏的应力敏参照文献[5]渗透率敏感性评价方法．图I是以感性，并通过扫描电镜分析了微观孔喉形状，运用恒低有效围压(2MPa)作为基准值来测试有效围压与速压汞测试微观孔隙结构来分析压敏伤害的机理．渗透率间的关系，从图中可以看出，随着

5、有效围压的增加，渗透率初始时下降很快，当有效围压约151实验设备与方法MPa时渗透率下降速度缓慢，有效围压约301VlPa时渗透率最大伤害为90％左右，伤害程度大．本实验所用的5块岩芯渗透率见表1．经洗油、原因主要有两个，一方面原因：从原始地应力状干燥后用于实验．实验的气源为干燥的氮气，采用皂态下取出的岩芯，由于上覆岩层压力的消失使得岩泡流量计测量低流速气体流量，用浮子流量计测量芯的骨架应力释放，这种应力状态和大小的变化将高流速的气体流量，手动泵施加围压．参照中国石油使岩芯的孔隙结构发生变化，部分小喉道和微裂缝天然气行业标准&汀5358—2002，设计本试验方将开启或增大，在以低有效围

6、压为起点进行压敏评法：最小有效围压为2MPa，原始储层有效应力为价时，随着有效围压的增加，岩芯的骨架应力会逐渐收稿日期：2006—11．23作者简介：于忠良(1981一)，男，中国科学院研究生院在读硕士，主要从事油藏工程研究工作．免费资料下载http://www.docin.com/shke2004一l弱一西安石油大学学报(自然科学版)0．99，曲线拟合的很好，说明有效围压与渗透率间满足二次多项式关系．3应力敏感对开发效果的影响在低渗透油田开发过程中，压力损失主要发生在生产井底，因此应力敏感伤害主要在生产井底附近．为了提高产能要尽可能地降低井底流压，这会引图1以2MPa为基准时渗透率与

7、有效围压关系起井底附近的压降漏斗不断增大，使得压敏产生的恢复到原始储层有效应力，在这个过程中所产生的伤害不断增加，反而抑制产量的提高，因此为了保持应力敏感伤害都属于对原始地层的恢复，并不是由合理的井底流压，提高产能和最终采收率，应对压敏储层流压降低所引起的伤害；另一方面是由实验误效应对油田开发的影响进行分析．差造成【6l，实验时在低有效围压下岩芯与胶套之间根据平面径向流压力分布和式(1)可得考虑压存在一些微间隙，这些微间隙对低渗透岩芯影响较敏效应时的渗透率近似分布：大．因此以低有效围压来评价应力敏感性并不能反映储层的真实情况．瓦kⅦk+(Pc-P。)躐为]2+为了真实地反映储层应力敏感

8、性，本文以原始c。[夕幽+(Pe-P。)黜]+c2(2)储层有效应力作为有效围压起点来测试低渗透油藏根据平面径向流理论产量和式(1)可以得到考的应力敏感程度，根据某低渗透储层压力系数(约0．75)和储层深度(约2000m)可以算出原始储层有虑压敏时油井的产量公式为．效应力约为15MPfl．．结果如图2所示，在未达到原甚={了CO[户乙+夕佣夕幽+如]+始地层有效应力(15MPa)以前的加压过程是对原．1始地层应力恢复的过程，其所产生的伤害下是由