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。     

乌石低渗砂砾岩油藏应力敏感实验研究

为弄清乌石低渗砂砾岩油藏开发过程中岩石应力敏感的变化规律,以WS17-2油田的WS17-2-9井区为例,选取不同物性岩心样品,开展定覆压的应力敏感实验研究。首先根据现行标准、油藏上覆岩层压力和原油饱和压力设计了实验有效应力范围,然后分别测试了不同有效应力下降内压和升内压的岩石渗透率,最后定量评价了实验初始有效应力和油藏初始有效应力下的岩石应力敏感伤害程度。结果表明:随有效应力的增加,岩石渗透率先急剧降低而后缓慢降低;应力敏感对岩石渗透率的伤害是不可逆的,而且岩石物性越差,伤害程度越严重。此外,油藏条件下的应力敏感远小于现行标准的实验测试结果,只要乌石油藏开发过程及时补充地层能量,应力敏感的不利影响基本可以忽略。     

渗透率的应力敏感性分析方法

因石油开采而导致的地层压力下降,将降低油藏岩石的渗透率,该性质称做岩石的应力敏感性。为了研究油藏岩石渗透率参数的应力敏感程度,采用Terzaghi有效应力和本体有效应力两种方法进行了分析。研究结果表明,本体有效应力是影响岩石渗透率的根本原因,采用Terzaghi有效应力过高估计了岩石因地层压力下降而导致的渗透率损失,建议今后采用本体有效应力研究油藏岩石的应力敏感性质。     

低渗透油藏渗透率及启动压力梯度应力敏感性分析

为了研究低渗透油藏在开发过程中伴随的储层物性及流体渗流参数变化规律,基于岩心堆积模型分形理论及材料力学原理,结合低渗透油藏非线性渗流特征,建立低渗透储层渗透率及启动压力梯度应力敏感理论计算模型,定量分析岩石力学参数对储层应力敏感性的影响,并通过理论模型计算结果与实验数据对比分析,验证应力敏感模型的有效性。研究结果表明:随着有效应力增加,渗透率呈下降趋势,而启动压力梯度呈上升趋势,且在有效应力作用下的正则化渗透率与启动压力梯度满足较好的乘幂关系;渗透率及启动压力梯度应力敏感性与岩石力学性质密切相关,岩石杨氏模量越大,渗透率及启动压力梯度应力敏感程度越弱,同一弹性模量的岩石泊松比越小,渗透率及启动压力梯度应力敏感程度越强;该模型可准确预测渗透率及启动压力梯度的应力敏感性,从而为低渗透油藏渗流规律研究及产能方案制定提供理论支撑。     

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。     

低渗透油藏应力敏感实验数据处理方法对比

低渗透油藏存在应力敏感现象,对17块低渗透岩心参照行业标准进行了应力敏感性实验,并对实验结果分别采用达西渗流规律公式和幂律渗流规律公式进行处理。由8块岩心实验数据获得流量与压力梯度的关系,回归得出幂律渗流规律公式中的参数。2种处理方法的实验结果表明:净围压越大,渗透率降低幅度越小;利用2种渗流规律处理方法得到的渗透率降低幅度相差不大;幂律渗流规律方法处理得到的渗透率为达西渗流规律方法处理的3.9倍;对于低渗透岩心实验数据,应该采用幂律渗流规律来处理。     

考虑应力敏感超低渗油藏油水相对渗透率的计算

相对渗透率是描述孔隙介质多相渗流的重要参数.用JBN方法计算忽略了毛管压力.且研究表明,低渗介质中的流体流动并不遵循达西定律,在渗流过程中存在启动压力梯度,随着油藏的开采,储层应力敏感增强,启动压力梯度和应力敏感对油藏的影响都不容忽视.因此,传统JBN方法获得相对渗透率曲线的方法与实际有一定差异.在传统方法基础上,导出...     

应力敏感对低渗砂岩储层气井生产影响研究

低渗砂岩气藏通常气井产量低、压力下降快、稳产能力差，除砂体发育非均质性强、储量丰度低等因素影响外，储层应力敏感也是造成气井生产效果差的重要原因。储层物性动态监测证实，低渗砂岩储层渗透率随孔隙流体压力下降而变低；通过全直径岩心应力敏感实验，研究岩心渗透率随有效应力的变化规律，建立渗透率比值与有效应力之间的关系；在平面径向流假设条件的基础上，建立存在应力敏感条件下的产量公式与压力公式，定量分析应力敏感对气井产量和压力的影响，据此提出合理的生产措施。     

高地饱压差油藏应力敏感特征及定量表征研究

高地饱压差油藏通常具有中孔中高渗及储层压力变化幅度大等特点,此类油藏开发过程中往往会出现应力敏感现象.为此,以垦利油田为例,针对高地饱压差油藏应力敏感特征,利用天然岩心覆压气测渗透率实验方法,明确了岩心在单次及多次升压降压过程中所受有效应力与渗透率的变化规律,通过定义新的应力敏感系数,形成了此类油藏的乘幂式应力敏感定量...     

低流度油藏渗流影响因素实验研究

随着油田开发进入中后期,低流度油藏将成为今后维持稳产乃至增产的主要目标,但低流度油藏开发受渗流的影响较大。对取自我国东部某油田低流度油藏岩心进行了岩心恒速压汞、应力敏感性及裂缝闭合实验,实验表明研究区岩心在微观孔喉上有较大差异。由束缚水饱和度、岩心渗透率的不同会造成岩样随有效压力的变化而引起应力敏感伤害的差异。裂缝会随着地层压力的降低发生闭合,表现出极强的应力敏感性,使得渗透率急剧 降低。这些因素都会对低流度油藏渗流产生影响从而影响采出程度以及最终的采收率。通过研究低流度油藏渗流的影响因素,为低流度油藏开发采用合理的工艺措施提供了指导依据。     

考虑启动压力梯度低渗透油藏应力敏感模型研究

在运动方程中加入启动压力梯度,考虑地层渗透率随压力的变化而变化,建立了应力敏感带启动压力梯度均质低渗透油藏试井解释模型.应用预估校正法对所形成的非线性抛物型方程进行线性化,采用追赶法进行求解.参数敏感性分析表明,启动压力梯度和渗透率变化模数对压力及压力导数存在较大影响,导致径向流段消失,表现为压力及压力导数曲线后期上翘.在试井解释中考虑启动压力梯度和渗透率变化模数的影响可使低渗透油藏试井解释结果更接近生产实际,为油藏开发提供理论依据.     

普通稠油油藏渗流特征实验研究——以新疆油田九4区齐古组油藏为例

稠油油藏原油粘度高,流体渗流不符合达西定律,其流动时存在启动压力。根据稠油油藏渗流特点,设计了合理确定稠油启动压力的实验测试方法。通过对新疆油田稠油油藏不同原油粘度、不同渗透率、不同温度条件下天然岩心的渗流实验,研究了束缚水饱和度下油相启动压力梯度及流速-压差关系,并对实验数据进行回归,得到了启动压力梯度、流速-压差曲线参数与岩石气测渗透率、流体粘度关系的经验公式。实验结果表明,利用该测试方法能快速、准确地测定稠油油藏的启动压力。原油粘度对稠油启动压力梯度的影响大于储集层物性的影响。稠油启动压力梯度及描述流速-压差曲线的参数和岩石气测渗透率与流体粘度比值有很好的相关性。     

地应力对岩心渗透率伤害实验及机理分析

生产实际情况表明，有许多油气田对应力较为敏感。随着生产的进行，储集层压力下降，有效应力不断变化，引起油藏产能逐渐降低。为研究这一规律和变化规律，阐述了应用岩民测试有效应力对渗透率影响的实验原理，在对实验数据进行统计分析的基础上，拟合出有效应力与渗透经的函数关系（二次多项式）。应用毛细管渗流概念以有弹性厚壁筒厚理，研究了随着毛细管管壁内外压差变化时，毛细管内半径变化有其对毛细管渗流能力的影响，所得结论与实验结果一致。在实际生产中，应控制油藏压力快速大幅度下降，避免有效应力变化引起油藏渗流能力下降和减产。     

包界地区须家河组低渗砂岩气藏储层应力敏感性

针对四川盆地包界地区须家河组气藏,在对储层基本地质特征进行深入研究的基础上,建立了模拟储层条件下和气藏衰竭开发过程中的应力敏感评价实验方法.实验结果表明,在储层条件下,模拟气藏衰竭开发过程中储层渗透率随地层压力降低而引起的渗透率应力敏感性比常规实验方法的应力敏感性小,一般不超过50%,实验结果更符合油藏工程实际.     

低渗透油藏地层压力保持水平对油水渗流特征的影响

油水渗流规律的研究是低渗透油藏水驱开发的关键。相对渗透率曲线能直观反映油水渗流特征,其影响因素研究主要涉及岩石固有性质(润湿性、孔隙结构)、流动介质(油水粘度比)、动力条件(驱替压力梯度及速度)等方面,极少见到地层压力对相对渗透率曲线影响的研究。通过室内流动实验,模拟低渗透油藏地层压力下降过程,建立了不同地层压力保持水平下的相对渗透率曲线,分析了地层压力保持水平对油水渗流特征的影响规律。结果表明,地层压力保持水平下降,孔隙结构非均质性增强,油相相对渗透率下降,水相相对渗透率上升,等渗点左移,油水两相区变窄,残余油饱和度增加,即低渗透油藏渗流规律也存在着应力敏感性特征。分析认为,储层岩石弹性或塑性变形是低渗透油藏油水渗流特征应力敏感性的根本原因,因而提出了储层岩石初始渗透率越低,越应尽早注水保持地层压力开发的低渗透油藏效益开发理念。     

考虑变渗透率模量的压敏油藏产能计算模型

对于压敏介质,渗透率模量随着有效应力变化而变化,在压力变化范围较大时,基于常渗透率模量的产能分析方法不能够有效评价压敏油藏的产能动态特征.因此,针对压敏油藏的渗流规律,建立了考虑变渗透率模量的产能计算模型,并用Newton-Raphson方法对模型进行求解.结果表明:当井底流压较大时,考虑变渗透率模量计算的产量与常渗透率模量计算的产量差别不大,但是当井底流压较小时,用常渗透率模量计算的产量可能会过高或过低地估计应力敏感作用对油井产量的影响.由于变渗透率模量能更好地表征压力敏感特征,因此建议在应用中必须考虑变渗透率模量对压敏油藏产能的影响.     

低渗砂岩油藏压力敏感性实验研究

压力敏感性对低渗透砂岩气藏的损害程度主要由储集层岩石本身的特性所决定。储集层岩石颗粒和胶结物的成分、含量、分布,储集层的孔隙结构和喉道特征等因素都是影响和决定储集层压敏损害大小的内在因素。在研究低渗透砂岩油藏的压力敏感性损害过程中,利用天然岩心进行压力敏感性实验,结果表明,裂缝比孔隙的应力敏感程度要强得多,应力卸载后裂缝的渗透率恢复率不超过27.8%,孔隙性岩样的渗透率恢复率可达到原先的94.8%。并且分析了压力敏感性伤害的原因及其对注采过程的影响。     

基于应力敏感的中深层油藏产能研究

为深入了解应力敏感对中深层油藏单井产能的影响,通过室内实验研究有效覆压对渗透率和油水相渗曲线的影响,根据实验结果建立储层应力敏感定量表征式及应力敏感影响下的单相产能方程;根据油水两相渗流理论,进一步建立考虑应力敏感对油水相渗曲线影响的产能方程。实验与理论研究表明,应力敏感对渗透率、油水相渗曲线影响较大,进而导致油井产能降低。为应对应力敏感对中深层油藏开发的负面影响,提出单井酸化压裂,逐步恢复油田注采比以及超前注水等策略提升油田开发水平。研究结果可有效指导KLA油田开发策略、相关措施及恢复油田地层压力方案的制定,并对后续类似中深层油藏的开发有重要指导意义。     

西峰油田长8油藏产能影响因素实验研究

西峰油田长8油藏为特低渗岩性油藏。为了合理确定油井工作制度,通过实验分析研究了长8储层渗透率应力敏感、流体黏度、裂缝导流能力等因素随压力的变化特性,使用针对低渗透压裂井导出的产能预测模型,计算分析各参数对油井产能的影响规律,综合分析确定出该油藏最佳生产压差为5 MPa。     

超低渗岩心渗透率应力敏感性评价指标对比

利用变围压的实验方法对长庆油田的6块岩样进行实验,实验结果表明,低渗透储层具有较为明显的应力敏感性,岩心渗透率与有效覆压呈乘幂函数关系。用应力敏感性系数法对实验结果数据进行拟合,渗透率比值的立方根与对应的有效覆压比值的对数显示出很好的线性相关性;对比不同应力敏感评价指标表明,应力敏感性系数法和油藏评价法在储层应力损害等级评价上表现出很好的一致性,推荐使用应力敏感性系数来度量储层的应力敏感程度。