倾斜储层压力拱比计算方法

压力拱效应影响储层应力、有效应力的计算,而有效应力又影响孔隙度和渗透率的应力敏感性分析结果。通常用压力拱比来表征压力拱效应的强弱,而常规压力拱比计算模型未考虑地层倾角和方位角的影响。以复合材料细观力学中的夹杂理论为基础,建立倾斜储层压力拱比计算模型,利用张量运算法则进行求解,分析地层倾角、方位角、泊松比和岩石固结系数对压力拱效应的影响;在此基础上理论推导和分析压力拱效应对孔隙度和渗透率的影响。研究结果表明:当地层倾角、泊松比较小,纵横比较大,岩石固结系数较小时,垂向压力拱效应越强;地层倾角较大,纵横比、泊松比较小,岩石固结系数较小时,水平压力拱效应越强;平均压力拱比仅与岩石固结系数和储层泊松比有关。压力拱比一般为正值,但受应力集中的影响,倾斜储层主地应力方向的压力拱比可能为负值。有效应力的计算与压力拱比有关,而有效应力影响储层的应力敏感性。对于垂向、最大水平、最小水平和平均压力拱比分别为0.107 2,0.674 7,0.718 1和0.5的储层,当地层压力降低30 MPa时,利用夹杂理论计算的孔隙度和渗透率较常规变形理论的计算结果分别提高32%和76.7%。压力拱效应的存在降低了储层孔隙度和渗透率的应力敏感性,因此在低渗透致密油气藏开发过程中须考虑压力拱效应的影响。     

对李传亮上覆岩层压力公式的质疑

再一次论述了地层面概念的合理性和公式po=O‘ Ppφo的正确性，并证明了公式Po=Ppφ o(1-φ)是错误的。指出了有效应力和颗粒压力是两个不同的概念，并指出了二者的差别。     

上覆压力与流体压力和骨架应力之间的关系式

认为上覆岩层压力（ｐｏｂ）等于流体静压力（ｐｆ）和岩石骨架应力（ｐＧ）之和，是不严密的，这可以导致许多错误。在考虑了岩石物理性质和力学平衡原理的基础上，重新建立了以上三种力的关系式：ｐｏｂ＝Φｐｆ＋（１－Φ）ｐＧ，这是一个与孔隙度（Φ）有关的复杂代数和。该式比较严密，将在石油工程计算以及实验研究中起重要作用。     

对上覆岩层压力计算公式的思考

在某些著作中，计算上覆岩层压力（ｐ０）的一个公式为：ｐ０＝σ＋ｐｐ（其中，σ为骨架颗粒压力，又称基岩应力；ｐｐ为地层压力，即孔隙流体压力）。从力学基本定义出发，证明原来对地层压力、上覆岩层压力和颗粒压力的定义有不正确处，从而证明这一公式是错误的。分析了地层孔隙流体和岩石骨架颗粒在正常情况下所受的应力情况，给出了简单条件下的应力张量形式。用圆柱形毛细管描述孔隙，提出地层面（将地层岩石视为多孔介质时岩石颗粒的密置层面）的概念，认为流体在地层面遇到孔隙时，将沿毛细管的上部绕过。据此，将上覆岩层压力的定义修正为：“埋藏在一定深度的沉积物，单位地层面面积所承受的上覆全部沉积物的重力”；将颗粒压力定义改为：“地下某一深度的地层面上的颗粒压力，指该点以上至地面岩石的总重力与由地层压力对该点产生的作用力之差施加于该点的压力。”新定义既符合地下情况，又避免与已知基本原理矛盾。利用颗粒压力新定义，很容易得出：σ＝ｐ０＋φ０ｐｐ；根据力的平衡原理，同样可得新公式：ｐ０＝σ′＋φ０ｐｐ（其中，σ′为支撑应力，φ０为地下某深度点的孔隙度）。参１１（周大晨摘     

上覆岩层压力下储层特性参数的整理方法

以塔里木盆地中部石炭系油藏为例，给出了有效上覆岩层压力下岩石物性变化的相关式和数值，提供了一套上覆岩层压力下岩石物性参数的整理方法。     

上覆岩层压力下储层物性参数的整理方法

以塔里木盆地中部石炭系油藏为例，给出了有效上覆岩层压力下岩石物性变化的相关式和数值，提供了一套上覆岩层压力下岩石物性参数的整理方法。     

上覆压力对低渗气层物性及供气能力的影响

为了弄清孔、渗变化特征及对储层供气能力的影响,采用静态实验方法(CMS300覆压孔渗测试仪)测试分析了常压和上覆压力50MPa下的岩心孔隙度、渗透率的差异,并采用仿真动态物理模拟实验,模拟气藏定容衰竭开采,对比研究上覆压力为30MPa、50MPa时"近井低渗"和"近井高渗"两种模型的产量、采出程度的差异.研究结果表明:上覆压力对岩心的孔隙度影响较小,对渗透率特别是常压下空气渗透率小于1mD的岩心影响较大,50MPa时的渗透率只有常压的1/10甚至更小,且常压渗透率越低,差异越大.因此,在低渗气藏储层物性评价中,需要考虑原始地层条件下的有效渗透率;同时由于上覆压力增加使储层渗透率降低,导致了储层供气能力和采出程度也受影响,特别是近井渗透率较低的气井,产量和采出程度受影响较大,在制定开发技术对策时需要考虑该因素.     

非均质油藏压力数据分析——井筒存储和表皮效应

我们认为一个非均质油藏中的一口井完成后，它的渗透率是位置的函数；而且我门要研究受蟛筒存储和表皮效应影响的数据分析结果（用来估算表皮效应的压力降落的方法已经提供）。显示出如果井筒存储效应很小或者可以用反卷积去掉。那么，就可以算出等效的径向渗透率分布。通过结合等效的渗透率分布和合理确定的表皮系数估算值，可以得到有应用价值的油井动态长期预测。     

地层上覆压力下物性参数特征研究

由于净上覆压力在油田开发过程中变化幅度较大,因此对净上覆压力下物性参数特征的研究就显得尤为重要。利用CMS-300岩心自动分析仪模拟地层上覆压力的变化过程,研究油藏岩石渗透率、孔隙度和孔隙体积压缩系数随净上覆压力的变化关系,得出了各参数的变化规律,给出了它们之间的回归表达式,并从岩石孔隙结构特征和岩石骨架特征等方面进行了机理性分析。研究表明,在净上覆压力作用下,岩石渗透率和孔隙度变化程度不同,低渗透岩石的渗透率比其孔隙度的变化率更大,而低孔隙度岩石的孔隙体积压缩系数变化幅度较大;同时,幂律关系能较好地描述上述变化特征。     

致密砂岩储层孔隙度渗透率随净上覆压力变化规律研究

为指导致密油藏的勘探与开发,以鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密砂岩储层为例,基于应力敏感实验,开展了地层孔隙度、渗透率随净上覆压力变化规律研究。实验结果表明,随着净上覆压力不断增加,地层孔隙度和渗透率都有不同程度减小,但减小幅度不同。一元二次方程能较好地描述孔隙度、渗透率随净上覆压力的变化关系,由此建立的孔隙度、渗透率计算模型能有效弥补室内实验的有限性和局限性,为油田的勘探开发提供依据。     

应力敏感对低渗致密气藏水平井压裂开采的影响

水平井压裂开发是提高低渗致密气藏产量和采收率的重要手段。低渗致密气藏存在应力敏感性,由于储层压力下降,造成近井地带孔隙度、渗透率等物性参数降低,裂缝宽度减小甚至闭合,地下流体渗流能力下降,影响压裂水平井的开发效果。从室内实验出发,研究了低渗致密气藏应力敏感性,多次升降压进一步加剧了裂缝渗透率应力敏感程度,储层和裂缝渗透率应力敏感损害具有不可逆性。采用压裂水平气井的生产动态分段拟合方法和试井分析研究了应力敏感参数变化规律:随生产时间增加、地层压力降低,地层渗透率逐步降低,压裂裂缝半长逐渐变短,裂缝导流能力下降,表现出较强的应力敏感性。单井动态分析和数值模拟研究表明:随应力敏感效应增强,水平井压裂稳产期采出程度和采收率降低幅度变大;随着配产提高,应力敏感效应影响增强;低渗致密气藏应控制合理生产压差,减少应力敏感对储层的伤害。     

考虑应力敏感的低渗透底水油藏见水时间预测

目前预测低渗透底水油藏油井见水时间没有考虑渗透率应力敏感问题,基于低渗透底水油藏的渗流特征和储集层介质的压力敏感性等特点,推导出了考虑应力敏感等多因素影响的低渗透底水油藏底水突破时间预测公式。分析了应力敏感、启动压力梯度及油水黏度比对底水突破时间的影响。研究表明:应力敏感系数越大,底水突破越早;随着启动压力梯度增加,底水与井底之间的压力差值越大,底水突破的时间提前;油水黏度比越大,油井见水时间越早;油井见水时间随着产量的增加而提前,因此合理地设计生产井产量,可以延长油井无水采油期。     

异常高压气藏储层孔隙度应力敏感性及其对容积法储量计算精度的影响—以磨溪气田嘉二气藏为例

储层孔隙度是容积法储量计算的基本参数，而准确确定地层条件下的孔隙度值是提高储量计 算精度的基础。根据异常高压气藏岩心应力敏感性实验得到的孔隙度值变化的不可逆性，提 出了孔隙度随有效覆压变化史的模型，进而提出了在地层原始条件下计算孔隙度的2种方法 ——实验曲线法和修正系数法。以磨溪气田嘉二气藏为例的岩心实验及研究表明：覆压孔隙 度φ_f与常规孔隙度φ₀的比值平均为0.846(可采储层)，覆压孔隙度φ_f 与原始地层条件下孔隙度φi平均误差57%；常规孔隙度φ0与原始地层条件 下孔隙度φi平均误差11.49%；岩样基础孔隙度越低，误差越大，因此有必要对常规 孔隙度及覆压孔隙度进行修正。建议使用经过修正得到的原始地层条件下的孔隙度与测井解 释孔隙度相结合，制作孔隙度的解释图版，来用于容积法储量计算。     

基于有效应力法的碳酸盐岩地层孔隙压力测井计算

利用测井资料预测地层压力是一条比较有效的途径。目前,砂泥岩剖面地层压力的预测技术比较成熟,而碳酸盐岩剖面的地层压力预测仍存在一定问题。针对碳酸盐岩地层孔隙压力预测相对较难这一问题,基于碳酸盐岩地层沉积压实机理,提出了利用有效应力法预测地层压力的方法,并重点讨论了模型中的横波时差和岩石泊松比的测井求取方法。利用该法对川东地区LJZ构造LJ5井等井的碳酸盐岩井段的测井资料进行了地层压力预测处理,获得了比较满意的效果。应用表明,该法从测井信息中提取的碳酸盐岩地层压力是可靠的,精度高、实用性强,且避免了在碳酸盐岩剖面中采用等效深度法预测地层压力时需要寻找纯泥岩层来构建正常压实趋势方程的难题。其结果可以用于碳酸盐岩井段三个地层压力剖面的建立和钻井液密度的设计。     

煤层地应力及破裂压力解释技术

地应力影响煤储层渗透性并控制煤储层压裂裂缝分布,破裂压力是压裂设计和分析的主要依据,然而现有地应力及破裂压力解释技术在煤层领域的应用均存在不足。针对煤层低孔、低渗特点,分析了5种常见计算地应力经典模型,认为黄氏模型经过优化后更适合计算煤层应力,并得到实例应用证明;利用矩阵求解矛盾方程组的方法,优化了破裂压力预测模型,优化模型的预测准确率较原始模型提升了25.5%。为今后煤层应力解释及破裂压力预测提供了方法和依据。     

考虑应力敏感的致密气藏水平井产能计算方法

除启动压力梯度外致密气藏还存在应力敏感,在实验确定应力敏感参数的基础上,引入虚拟裂缝概念,利用保角变换方法,考虑应力敏感和启动压力梯度建立了气藏水平井产能方程,同时分析了应力敏感、启动压力梯度、水平井长度等对产能的影响。结果表明:产能方程与试采产能的误差小于7%,验证了产能方程的可靠性;应力敏感和启动压力梯度均使产能降低,其中应力敏感占主要作用;应力敏感在低井底流压时对产能影响严重,启动压力梯度在高井底流压时对产能影响较大;水平井长度是影响产能的主控因素。该研究丰富了致密气藏水平井产能计算方法,并为水平井长度和生产压差的优化提供了理论指导。     

烃分压对乙烯裂解炉产物收率的影响

降低原料裂解时的烃分压有利于提高烯烃收率,而COP与稀释比是影响烃分压的重要参数。利用SPYRO软件模拟了COP和稀释比的变化对于裂解产物收率的影响。结果表明,采取较低的COP和较高的稀释比有利于提高乙烯裂解炉高附加值产物收率。     

应力敏感实验评价结果与开发特征矛盾分析

由于储层具有较强的压力敏感性,很多深层复杂低渗透油藏的生产过程中,存在产量递减速度快、注不进采不出等问题。许多油田通过储层压力敏感性评价实验,评价结果为弱压力敏感或无压力敏感,但在实际开发过程中体现出强压力敏感性特征,实验室压力敏感性评价结果偏离实际油藏真实情况。导致实验室所测压力敏感性比处于高压下的储层压力敏感性弱的主要原因:一是异常高压油藏储层渗透率压力敏感的时滞效应,另一点是开采过程中孔隙度和渗透率损失的不可逆性。为了准确评价储层应力的敏感性,实验室需使每个围压点保持相应的时间以保证测试的渗透率已稳定;实验所用岩心必须是在储层原始状况下取出的岩心;针对异常高压低渗透油藏,如果使用的是地层压力下降后的储层岩心,建议在使用相同裂缝密度且渗透率大20%~40%的岩心进行实验。     

低渗透油藏超前注水应力敏感性模拟实验

针对低渗透储层超前注水开发过程中应力敏感现象,在模拟实际地层条件下,开展超前注水应力敏感实验。实验选用某油田储层天然岩心,分别模拟超前注水阶段、降压开采阶段和压力恢复阶段应力敏感现象。实验数据处理中,考虑轴向应力和径向应力对岩心共同作用。实验结果表明:超前注水过程中,岩心有效应力降低,岩心发生塑性变形,渗透率增大,有较强应力敏感现象,渗透率越低,应力敏感程度越强;当流体压力降低时渗透率降低轨迹大于超前注水阶段渗透率增大轨迹,当流体压力低于油藏初始压力时岩心渗透率并未发生强应力敏感现象。同时引入应力敏感系数,得出应力敏感与储层渗透率呈幂函数关系。因此,低渗透储层超前注水不仅提高油藏压力,而且可有效增大储层渗透率,减小储层伤害。     

断层应力效应分析及其在裂缝性储层研究中的作用

本文阐述了不同组合形式断层的主要特征;通过对断层应力场的数值模拟,总结了断层应力效应以及对裂缝系统形成的影响;指出了断层附近裂缝发育的一般规律。为裂缝性储层评价,合理布井勘探裂缝性油气藏提出参考性建议。