考虑储层初始有效应力的岩石应力敏感性分析

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1、第l5巷第6期天然气地球科学VoI．15NO．62004年l2月NATURAl，GASGEOSCIENCEDec．2004天然气地质学考虑储层初始有效应力的岩石应力敏感性分析杨满平，李允(1．燕山大学石油工程系，河北秦皇岛066004；2．西南石油学院，四川成都610500)摘要：在原始地层条件下，储层要承受上覆岩层压力和侧限压力、孔隙压力等的共同影响，这些压力等效成初始有效压力(应力)。在考虑初始有效压力情况下对岩石的应力敏感性的分析表明，储层的物性参数(如孔隙度和渗透率等)仍然随着有效压力的增加而逐渐降低，并满足负指数衰减规律。与不考虑

2、初始有效应力相比，渗透率的降低幅度要小一些，即岩石的应力敏感性要弱一些。但更符合实际地层情况下渗透率的变化规律，因此对指导实际生产更具现实意义。关键词：有效应力；应力敏感性；储层；渗透率；孔隙度中图分类号：TE122．33文献标识码：A文章编号：1672—1926(2004)06—06011030引言1有效应力(压力)随着油气田开发的不断深入，人们对低渗透油储层在地下的受力条件是十分复杂的，即要受气藏的研究日趋加强。低渗透油气藏在开发过程中到上覆岩层压力、侧限压力和井筒液柱压力等外部表现出的一些特有的现象如低渗透油气储层的应力压力的影响。还

3、要受到地层流体压力或孔隙压力的敏感性(即随着地层压力的降低，储层的孔隙度和渗影响。因此，这里采用针对有效应力的方法来进行分透率等物性参数也出现明显的降低)引起了人们的析，所谓有效应力(压力)就是有这样一个力，它作用特别关注，国内外在这方面已经作了大量的实验于储层岩石所产生的效果与储层石昕受到的外部研究和分析工作。实验研究的结果表明储层的孔隙应力和孔隙压力共同作用所产生的效果完全相同，度和渗透率随有效压力(净覆压)的增大具有逐渐降因此它是一个等价应力或等效应力。有效应力的概低的趋势，并且这种变化满足负指数衰减规律一。念最先由KarlTerza

4、ghi“提出，并且往力学中得到也有的学者提出用分段的指数关系来描述渗透率了广泛地应用。随压力的变化规律，并在此基础对变形介质油藏为了简便起见，这里认为上覆岩层压力与侧限的渗流规律和压力特征进行了分析。压力的大小相等，并且不考虑井简液柱压力等外部但是，在上述所有研究中，x~-fL隙度和渗透率随压力的影响。这时候的有效应力的大小相当于上覆压力的变化规律的基础实验是在地面条件下完成岩层压力与孔隙压力之间的差值。在应力敏感性评的，压力的变化也是以地面条件为起点的，而没有考价实验中，有效应力就相当于围压与孔隙压力之间虑地层条件下储层岩石所承受到的应力

5、，即没有考的差值。虑储层的初始应力状态。而储层岩石一般埋深达到所谓初始有效应力(压力)则是指储层岩石在原几千米，所承受到的初始应力是非常大的。本项研究始地层条件下所受到的有效应力。根据上述简化条就是在考虑储层初始有效应力的基础上。对已有的件，初始有效应力就是地层原始条件下地层上覆压应力敏感性实验数据进行新的分析，并比较二者所力与地层原始压力之间的差值。地层原始压力可以造成结果方面的差异，以便对实际生产提供更为准通过地层测试资料求取，也可以通过静水液柱压力确的指导。估算；上覆岩层压力可以通过测井资料获得，也呵以收稿日期：2004—062,3；

6、修回日期：20O4l010．基金项目：国家重点基础研究发展规划项臼子课题“气藏变形介质渗流规律研究”(编号：2001CB209108)资助作者简介：杨满平(1974)．男，湖南永卅1人．博士．主要从事油气田勘探与开发研究工作．602天然气地球科学V01．1一一1±通过下式进行近似计算。据此，在实验中所获得的有效压力在3．5～l5MPaR—+．0glI(1)范围内的实验数据，不能反映地层q，有效压力变化式中：，J为上覆岩层压力；，J为大气压力；为重的情况，而有效压力为l5～35．49MPa的实验数据力加速度；tt为地层深度；10为岩石平均密度

7、。则能反映因地层压力降低所引起的有效压力增大的过程，如有效压力为35．49MPa时，相当于地层压2应力敏感性分析力已经下降到4．5lMPa。利用CMS一3O0型岩心自动分析仪，对我国西部利用有效的实验数据进行分析后发现，孔隙度某低渗透气田的6块砂岩样品进行实验分析，获和渗透率随有效压力的增大变化仍然符合原来已经得了相应的孔隙度和气测渗透率实验数据。测试有认识到的变化规律，即在有效压力的变化范围内，孔效压力的分布范围为3．5～35．49MPa。隙度和渗透率随有效压力的升高逐渐降低，但渗根据取样资料，6块砂岩样品的取样深度都在透率的降低幅度要比

8、孔隙度的降低幅度明得多2000m左右，并根据测井和地层测试资料，得到样(图l，图2)，并且以早期有效压力的增大对渗透率品所在地层的上覆岩层压力和地层原始压力分别在的影响最大，降低