低渗透储层应力敏感性与产能物性下限

采用CMS-200型孔隙度、渗透率测定仪,对采自大庆长垣东部榆树林、朝阳沟、头台等油田油层的16个岩芯样品进行实验,为了观察油田开发过程中低渗透储层的应力敏感性,选择了初始压力(原始地层压力)和最大围压(最大上覆岩压),并考虑油田注水开发的长期性及岩石本身的流变特性,在实验中适当延长了模拟压力恢复阶段的时间。实验结果表明,低渗透油田储层对应力的变化比较敏感,渗透率降低幅度较大。但随注水时间的延长,渗透率有不同程度的恢复,且恢复程度与渗透率大小有关:初始渗透率高,恢复程度大;初始渗透率低,恢复程度也低。特别是渗透率小于1.0×10^-3μm²的储层对应力的变化非常敏感,由此所产生的流固耦合现象也十分明显。因此可将渗透率小于1.0×10^-3μm²定为储层应力敏感性的界限。从油田开发角度来看,流固耦合作用的弊大于利,因此开采低渗透储层要尽可能保持地层压力开采,以清除流固耦合的影响。建议在制定储层产能界限时除考虑油层改造及开发技术进步的因素外,也必须考虑流固耦合作用的影响。经过综合分析,指出了大庆长垣东部油田储层的流固耦合作用的影响,并初步将本区的产能界限定为渗透率下限≥1.0×10^-3μm²,供油田开发决策参考。     

低渗透储层应力敏感性定量解释研究

对致密及发育微裂缝、裂缝的低渗透岩心应力敏感性进行了实验;采用不等径迂曲毛管束模型,通过弹性力学原理对粗、细毛细管变形量的计算,研究了单毛细管和多孔介质应力敏感性定量表征关系,并通过有效毛细管半径分数探讨了低渗透储层应力敏感性的作用机制。研究表明,低渗透储层的应力敏感性主要表现为渗透率的应力敏感性,低、中高渗透率储层在应力敏感性上的差异与微观孔隙结构、固液界面作用力和启动压力梯度效应等密切相关,且这种差异性集中体现为有效毛细管半径分数的不同。考虑有效毛细管半径分数的多孔介质应力敏感性量化模型可以从应力敏感性微观作用机制角度解释低渗透储层与中高渗透率储层在应力敏感性上的差异。     

低渗透裂缝性储层应力敏感性评价

以松辽盆地长岭凹陷腰英台油田低渗透裂缝性储层岩心为研究对象,进行了不同净围压下的应力敏感性试验,得出了该储层的临界应力值及净围压的伤害率。试验结果表明,在低渗透裂缝性多孔介质中,不同性质流体的渗透率随净围压的变化十分明显,而且其渗透率损失是不可逆的。根据试验结果有针对性地优化了压裂工艺参数及泵注程序,使得该区块压裂改造的成功率由2004年的70%提高到90%,目前已累积增产原油达1.0×104t。因此,在裂缝性低渗透储层的改造开发中应充分考虑应力敏感特性对压裂工艺和生产动态的影响,以提高该类储层的增产效果。     

低渗透和高渗透储层都存在应力敏感性

近几年,有人将岩石孔隙压缩系数与岩石压缩系数的概念混为一谈,导出了一个错误公式,并用其解释实验结果,得出了低渗透储层不存在强应力敏感性这一错误认识。为了澄清一些概念,阐述了有孔岩石在不同压力环境下的压缩系数的概念,并指出孔隙度与岩石孔隙有效压缩系数的关系和孔隙度与岩石压缩系数的关系不是一回事,从有孔岩石体积公式入手,导 出岩石孔隙有效压缩系数公式,通过该公式可看出,岩石孔隙有效压缩系数随孔隙度的增大而减小,而岩石压缩系数随孔隙度的增大而增大。其关系与油藏工程中表征孔隙度和岩石孔隙体积有效压缩系数的Hall 曲线一致,进而说明Hall 曲线是正确的。 强调指出:用错误的公式解释正确的试验,所得结论和认识同样是错误的。理论公式的结果需要实验验证,实验是科学研究中 一门基础科学,实验和理论一样都是在一定条件下成立。国内外研究者通过实验和理论研究,提出低渗透油气储层比中高渗透储层更具有较强的应力敏感性,诸多研究者的实验数据是可信的,不是实验的系统误差所致,这已经是事实,是毋庸置疑的。     

低渗透储层气测与液测应力敏感性试验对比分析

以新疆某低渗油藏岩心为研究对象,分别利用氮气和模拟地层水进行了应力敏感性试验,得出了该储层的渗透率损害率,并对两种测量方式进行了对比研究.试验结果表明,渗透率越低的区块越有可能发生渗透率损失,而且其损失是不可逆的;液测和气测渗透率虽然有一定的偏差,但总体上基本一致.对低渗透油田进行应力敏感性的研究是必要的;对于渗透率较...     

低渗透应力敏感性油藏的合理开发

针对低渗透油藏开发效果难以达到预期的现象,通过采用变流体压力应力敏感实验方法,保持围压不变对某低渗透油藏的岩心在不同流体压力下的渗透率进行测试。研究结果表明:随着流体压力的减小,岩心渗透率逐渐降低,但减小幅度趋于平缓;岩石渗透率越低,应力敏感性越强,流体压力恢复后,岩心渗透率并不能恢复到原来水平,其原因是低渗透岩石应力敏感性是不可逆的。利用径向渗流理论,结合应力敏感性对渗透率的影响,建立新的油井产能方程,计算出地层压力变化对单井产能的影响。在保持生产压差为4 MPa不变的前提下,地层压力下降5MPa,单井的产能降低10%~30%,储层渗透率越低,降幅越大。为使低渗透应力敏感性油藏得到合理高效的开发,储层在进行压裂、射孔和作业过程中需注意油层保护;在开采过程中需观察井底流压的变化,维持合理的生产压差;当油井产油量明显下降后,适时对近井地带储层进行酸化,增大近井地带的渗透率。     

低渗透储层应力敏感系数统一模型

低渗透储层应力敏感性的研究虽已引起中外学者的关注,但目前仍未形成统一认识。为了更准确地描述低渗透储层的应力敏感性,通过保持围压不变、改变流体压力的实验方法,研究了低渗透储层渗透率随有效应力的变化规律及其影响因素。在此基础上,按照岩石压缩系数的定义方法,提出了渗透率应力敏感系数的概念,在综合考虑孔隙结构、有效压力及滞后效应等参数的基础上,结合分形理论,建立了应力敏感系数的统一模型。结果表明,渗透率随有效压力的增加呈阶梯状减小,且与孔隙结构及有效应力加压方式有关;渗透率应力敏感系数可以定量表征储层渗透率随有效应力变化的敏感程度,其值越大说明储层敏感性越强;所建模型考虑了岩石内部孔隙结构、外部有效应力变化及滞后效应等多种因素的综合影响,可以全面表征储层的应力敏感性,并预测不同孔隙结构岩石的渗透率随有效应力变化的规律。     

低渗透裂缝油藏岩石应力敏感性试验研究

利用乌南油田的低渗透油层取心岩样,模拟油层条件,试验研究了有、无天然裂缝岩样的应力敏感性,分析了应力增加过程中有、无天然裂缝岩样的渗透率保持率的差异性和应力恢复过程中有、无天然裂缝岩样的渗透率恢复率的差异性。结果表明:应力增加过程中,有效应力增加,有、无天然裂缝岩样的渗透率均迅速下降,有天然裂缝岩样的渗透率保持率小于无天然裂缝的岩样;应力恢复(应力增加到最大时,逐渐降低应力)过程中,有效应力降低,有、无天然裂缝岩样的渗透率均略有上升,有天然裂缝岩样的渗透率恢复率远小于无天然裂缝的岩样。为低渗透裂缝油藏开采过程中保护油气层提供了合理的重要依据。     

低渗透储层应力敏感性评价影响因素分析

低渗透储层岩性致密、渗流阻力大、压力传导能力差,地层压力的下降会对渗透率造成伤害而影响油气井产能.目前,一般通过室内物理模拟实验评价渗透率应力敏感性.从实验条件、渗透率基值以及岩石固有属性等方面对应力敏感性评价结果的影响因素进行了深入剖析.结果表明,流动介质、含水饱和度、加压方式和渗透率基值等是影响应力敏感性实验结果的外因,渗透率、粘土矿物含量和孔隙类型是影响应力敏感性实验结果的内因.为了保证应力敏感性评价结果的正确性,在进行物理模拟实验的同时,还应结合评价区块的实际情况,选择合理的实验条件、渗透率基值以及有代表性的岩心.     

低渗透油藏应力敏感性实验研究

应力敏感性是指油气层的渗透率随有效应力的变化而发生改变的现象。实验是在岩心常规孔隙度、渗透率测试的基础上．对CQ油田某一区块的4块柱塞岩心分别进行了岩心应力敏感性、孔隙体积及压缩系数的测试。结果表明,随着有效应力的增高,低渗透岩心的渗透率明显降低。     

致密气藏产能分析方法研究

对致密气藏进行常规产能分析时,由于渗透率极低,要达到稳定通常需要很长的测试时间.对此提出了致密气藏的产能分析方法,建立了气井产能分析的最优化模型,并讨论了该模型的求解方法,还建立了地层压力不确定时的气藏产能分析模型.通过实例分析发现,运用提出的致密气藏产能分析方法求出的结果与实测数据非常吻合.     

裂缝性储层应力敏感性实验研究

介绍了裂缝性储层应力敏感性试验的方法,对试验结果的分析表明,岩心渗透率随有效应力增大呈指数函数关系变化,在低有效应力阶段,岩心出现较强的应力敏感特征,当有效应力逐渐增大时,其应力敏感性逐渐减弱。     

低渗透油藏再生氮气泡沫驱实验与应用

针对常规氮气泡沫在地层消泡后难以再次起泡,严重制约泡沫驱效果的问题,开展室内实验,采用多因素评价方法,从发泡能力、再次起泡性能、耐盐、耐温耐压等方面优选出廉价高效的再生氮气泡沫驱油配方体系。在模拟油藏条件下,开展了一维岩心驱替实验,证实了再生泡沫的可行性,对比并优选出合理的注入参数:气液比为3∶1,注入速度为0.3～0.4 mL/min,气液同注。在新疆油田SN井区开展了2个井组的先导试验,累计注入0.43倍孔隙体积的再生氮气泡沫段塞,日增油8 t/d以上,井组含水下降6.6个百分点,并在后续水驱中通过再次起泡持续增油,累计增油4 947 t,投入产出比达到1.0∶1.6。该研究表明再生氮气泡沫驱能有效提高原油产量和采收率,在同类油藏具有重要应用潜力。     

低渗透储层水淹油井堵水压裂技术研究与试验

为了提高水淹油井的单井产量,根据油井不同见水类型,研究形成了不同水淹类型油井堵水压裂技术。针对孔隙性见水油井,研究形成了选择性堵水压裂技术,选择性堵水剂的堵水率是其堵油率的3.3倍,具有较高的选择性封堵能力。针对裂缝性见水油井,研究形成了封堵老缝定向射孔压新缝技术:其裂缝固化剂固化后体积变化小于5%,突破压力高达9.8 MPa;定向射孔根据老井剩余油分布情况,选择射孔方位,以控制压裂裂缝延伸方向。现场2口井试验表明,堵水压裂后平均日增油分别为0.81和0.76 t,具有较好的增产效果,为长庆低渗透储层水淹油井提高单井产量提供了有效的技术手段。      

低渗致密气藏压裂水平井产能预测新方法

应用位势理论、叠加原理和流体力学的相关原理,建立了考虑裂缝干扰、污染表皮、裂缝非均匀分布、裂缝与井筒有限导流,以及裂缝-井筒汇聚流、裂缝内高速非达西流动的压裂水平井稳态流动数学模型,给出了模型的数值求解方法,并运用模型预测了实际水平井产能,分析了产能的影响因素。结果表明,该模型适用性强,能用于各种复杂情况下的水平井产能预测,预测精度较高;由于裂缝间的干扰作用,各条裂缝产量存在差异,水平井筒两端裂缝产量高,中间裂缝产量低;水平井产能随水平段长度、裂缝半长、裂缝导流能力的增大而增大;裂缝污染表皮对产能影响显著,产能随表皮系数的增加而急剧下降,因此应尽量减少压裂作业对地层的伤害;在相对合理裂缝间距范围内,裂缝分布形式对产能影响不明显;井筒半径对井筒压降有影响,应根据水平井产能的高低,设计合理的井筒半径。     

文东深层低渗透油藏微观剩余油形成机理研究

文东沙三中油藏是典型的深层高压低渗复杂断块油藏,储层具有启动压力梯度,渗流规律不同于中高渗储层,通过岩心观测、岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜以及压汞资料,分析储层微观孔隙结构特征的基础上,采用真实储层模型进行微观水驱油实验,研究微观孔隙结构与驱油效率的关系及其微观剩余油形成机理。     

低渗气藏滑脱效应研究现状及认识

滑脱效应作为影响低速渗流规律的一个重要因素, 已引起人们的重视。国内外学者在滑脱效应影响因素及受滑脱效应影响的渗透率参数测量方面进行了大量的研究, 但是研究结论仍然存在分歧。概述了目前国内外在滑脱效应方面的研究工作, 提出了现存的问题, 对研究低渗透气藏的低速渗流规律及准确测定低渗气田开发中相对渗透率等参数有一定的指导意义。     

低渗透致密气藏的滑脱效应研究

Klinkenberg于1941年提出气体在不合束缚水的多孔介质中单相渗流时存在滑脱效应。近年来对低渗致密气藏的开发证明：在一定的含水饱和度下,气体在多孔介质中渗流同样存在滑脱效应。目前国内外都在进行这方面的理论和实验研究,研究重点集中在滑脱效应的影响因素及各因素的影响程度,但是研究结论仍然存在分歧。文中归纳总结了不同的研究手段及所得到的结论,并给出一定的分析和建议,对低渗气田开发中相对渗透率和其它参数的准确确定以及今后的研究方向有一定的指导意义。     

集束射孔技术在低孔渗油气层开发中的应用

介绍了针对低孔、低渗油气藏的集束射孔工艺的原理,以实际井为例,开展了集束射孔的优化设计,按设计实施后,获得了预期的产能效果,说明了集束射孔工艺并进行合理的射孔设计,对低孔渗油气层产能的提高具有一定的效果。建议在国内推广应用该项集工艺和设计为一体的配套技术,为我国低孔、低渗油气藏的开发服务。     

江汉盆地西南缘江陵凹陷谢凤桥构造储层特征分析

经对江汉盆地西南缘江陵凹陷谢凤桥构造储层特征、储层污染机理和污染方式的分析，了解了各工艺环节对油层的损害程度，从而进一步指导油气勘探开发工作。