启动压力梯度和应力敏感效应对低渗透油藏直井产能的影响

由于低渗透油藏普遍具有低孔、低渗特征,导致其油水渗流存在非线性和流态的多变性,使得流体的渗流不再符合经典的达西定律。考虑启动压力梯度和基于岩石本体有效应力理论的应力敏感效应的综合影响,推导出修正的低渗透油藏直井产能方程。以某低渗透油藏为例,研究启动压力梯度和应力敏感效应对其产能的影响。结果表明,低渗透油井中启动压力梯度比应力敏感对产能的影响大,建议进行产能预测时充分考虑启动压力梯度的影响。     

渗透率应力敏感效应对气水井产能的影响

在许多水驱气藏中,地层流体的产出使气藏孔隙压力降低、地应力增大,导致储层渗透率、产能大幅度降低,基于岩石渗透率与有效应力之间的关系,同时考虑高速紊流惯性阻力的作用,文中建立并求解了应力敏感效应下的气水井稳定渗流产能模型,对影响气水井产能的应力敏感、气水比、高速紊流、表皮效应等因素进行了分析。研究结果表明：渗透率应力敏感效应在含水气藏中的影响不容忽视,采用考虑应力敏感效应的气水两相渗流模型,可以解释常规方法无法解释的气水井产能试井数据。     

应力敏感对低渗油藏影响研究

低渗油田储量在我国未动用石油地质储量中所占比例越来越大,低渗油田经济、有效开发对我国石油工业的可持续发展至关重要。随着低渗油藏不断开采,地层压力不断下降,岩石净有效覆盖压力不断增加,岩石孔隙产生变形,油藏流体渗流不再遵循达西渗流规律,随着油藏的进一步开采,储层应力敏感增强,应力敏感对油藏的影响不容忽视。文章通过对低渗油藏考虑应力敏感效应已否进行分析比较,研究应力敏感对低渗油藏开发动态影响。     

应力敏感储层油井产能损失计算模型

为了准确评价压力敏感储层的油井产能损失,通过完善井平面径向流的产量模型和渗透率变异模型,从理论上给出了压力敏感储层的油井产能损失计算模型,并结合实例给出储层应力敏感对油井产能的影响。研究结果表明:压敏储层的产量损失程度可用表皮因子来计算;井径和泄油半径的大小对压敏储层的表皮因子有一定的影响;压敏储层表皮因子将随着生产压差的增加而增大,油井产量随生产压差的增加损失程度增大。     

底水油藏高含水期油水两相水平井产能预测

为了搞清底水油藏高含水期油水两相水平井产能预测,考虑水平井进入高含水期,油水相对渗透率比与含水饱和度半对数曲线不再呈线性关系,通过最小二乘法原理,得到高含水期下新的油水相渗表征公式,给出高含水期水平井油水两相产能公式。通过实例对比,与常规的水平井产能公式计算结果相比,利用本文公式计算出结果与水平井实际产量的相对误差最小,仅为6.2%,对高含水期下水平井的产能预测具有一定的实用性。     

应力敏感油藏压裂直井分区模型

建立了低渗透应力敏感油藏压裂直井产能计算的分区模型,该模型内区为压裂改善区,外区为未改善区,本模型可用来预测井底改造后油井的产能,实例计算表明:内区和外区的渗透率变形系数都对产能有很大的影响;随着内区和外区渗透率的增加,产能逐渐增加,当内区渗透率增加到一定数值后,产能变化不大;内区半径越大,产能越高;随着外区启动压力的增加,产能逐渐减小。     

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。     

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。     

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.     

低速非达西渗流油藏产能分析

低渗透油藏具有启动压力梯度、非达西渗流和应力敏感性等特点,其产能与常规中高渗储层有较大差异。根据低渗透油藏的特点,建立了考虑非达西渗流、启动压力梯度和应力敏感性的渗流数学模型,得到了低渗透油藏的产能公式,并对各影响因素进行分析。结果表明,低渗透油藏与传统达西渗流和拟启动压力模型渗流有明显区别,相同压差下,达西模型产能最高,非达西渗流模型次之,拟启动压力模型最低;应力敏感性是油井产能的不利因素,压差越大,影响越大。因此,在实际低渗透油藏开发产能评价中应考虑非达西渗流特征和储层的应力敏感性。     

考虑渗透率应力敏感的低渗气藏产能预测公式

通过大量文献调研指出,由于气体产出、低渗气藏孔隙压力降低、地应力增大、基岩和孔隙受到压缩,导致渗透率大幅降低和气藏产能降低。基于岩石渗透率随有效应力变化呈指数关系的普遍认识,在达西渗流理论的基础上,推导出了一个考虑渗透率应力敏感的气井稳态产能公式,并对其进行了实例计算分析,认为低渗气藏在产能预测时有必要考虑渗透率应力敏感伤害,特别是针对那些应力敏感伤害严重的低渗气藏;所推导的公式可为确定合理的生产压差和开采速度提供必要的理论基础。     

低渗透油藏应力敏感评价新方法

按照行业标准ＳＹ／ Ｔ５３５８ 中方法进行油藏应力敏感评价,其结果存在一定局限性,主要原因为实验条件与油藏条件存在差异。以高深南区沙三２＋３ 油藏为例,利用压力等效方式处理实验数据,根据渗透率比值分类平均拟合,预测油藏条件下渗透率比值随地层压力变化规律。研究表明,该油藏应力敏感属于由弱到无,而采用行业标准分析方法得到的结果为中等偏弱;储层岩石在一定条件下为非弹性形变,存在不可逆渗透率损害率。指出了行业标准ＳＹ／ Ｔ５３５８存在缺陷的原因,为制订合理的开发技术政策奠定了基础。     

含启动压力梯度的低渗透油藏单井产能公式

大量生产实际表明,低渗透油藏中存在启动压力梯度,在见水前,水驱前缘的纯油区为单相渗流,其他区域则为油水两相渗流,因此在不同的渗流区域应分别考虑不同的启动压力梯度。根据油水两相渗流驱替理论,在纯油区考虑单相启动压力梯度,而在两相区考虑油水两相启动压力梯度的影响,同时应用等值渗流阻力法,将渗流阻力分为单相油流区渗流阻力和两相混流区渗流阻力,推导了水驱低渗油藏的单井产能方程。实例验证结果表明,该计算方法比不考虑启动压力梯度或只考虑单相启动压力梯度时的结果,更加接近实际单井产能,精度较高,可为进一步高效开发低渗透油藏提供理论参考和依据。     

致密气藏岩石应力敏感对气水两相渗流特征的影响

致密气藏岩石孔隙小,喉道结构复杂,一旦骨架有效应力发生变化,骨架颗粒与孔喉结构的原始关系也发生变化,导致气水两相渗流通道发生变化,孔隙度、渗透率进一步降低,产能受到严重影响。通过实验深入研究致密储气层基质岩心和裂缝岩心在不同围压下应力变化导致气水两相流体的相对流动能力变化趋势,有利于认清致密气藏储层流体的渗流规律,并对其合理产能做出准确的评价。以长庆致密气藏P1s、P2h储层岩心为例,基于应力敏感实验,讨论了岩石渗透率应力敏感对致密储气层气水两相流动及产能的影响。     

考虑启动压力梯度和应力敏感的页岩油井产能分析

为研究启动压力梯度及应力敏感效应对页岩油井产能的影响规律,基于油气水三相渗流模型,建立了考虑启动压力梯度和应力敏感效应的页岩油渗流数学模型,给出了数值求解方法,并编制了页岩油藏数值模拟器。利用页岩油藏数值模拟器分析了启动压力梯度和应力敏感效应对多级压裂页岩油水平井产能的影响规律。页岩油藏数值模拟器退化计算结果与Eclipse软件的计算结果基本吻合,验证了模拟器的准确性。数值模拟结果表明:当启动压力梯度达到0.5 MPa/m时,生产10 000 d的累计产油量为无启动压力梯度时的24.7%;当应力敏感系数由0.1 MPa-1升至0.5 MPa-1时,生产10 000 d时储层近井地带的渗透率降低近一个数量级,累计产油量为无应力敏感效应时的36.2%;同时考虑启动压力梯度和应力敏感效应时,累计产油量更低。研究结果表明,启动压力梯度和应力敏感效应对页岩油井的产能均有较大的抑制作用,如不考虑启动压力梯度和应力敏感效应会过高估计页岩油井的产能,页岩油藏数值模拟器可为页岩油藏的开发提供指导。      

深层致密双重介质气藏应力敏感研究及应用

随着气藏中的天然气不断被采出和气藏压力的下降,将会产生严重的应力敏感问题,为了研究应力敏感对气藏开发的影响,需要进行室内实验研究。通过定围压变内压和定内压变围压两种方式进行岩心应力敏感评价,在定围压变内压实验中,降内压使岩心渗透率下降的幅度高达30%～70%,重新升内压使岩心渗透率值只能恢复到初始值的50%～80%。在定内压变围压实验中,升围压可使岩心渗透率下降40%～80%,重新降围压使岩心渗透率值仅能恢复到50%～80%左右。考虑应力敏感新产能方程和物质平衡方程计算得到的无阻流量及动态储量与普通产能方程和物质平衡方程得到结果存在较大偏差。结果表明,岩心的渗透率越大,其应力敏感就会越强,且对渗透率的伤害不能完全恢复,渗透率与有效应力呈现明显的幂律规律。应力敏感对于深层致密双重介质气藏的产能和动态储量影响也非常大,考虑应力敏感新产能方程和动态储量计算方法对深层致密双重介质气藏的开发具有一定的实用价值。     

考虑应力敏感性的低渗透油藏油井产能分析

低渗透油藏的单井产能主要受储层应力敏感性的影响。油藏流体采出后,地层压力下降,有效应力增加,孔隙度和渗透率均降低,导致油井产能下降。笔者在只考虑基于渗透率降低对低渗透油井产能方程影响的基础上,考虑了孔隙度随应力变化对油井产能的影响,建立了同时考虑渗透率和孔隙度的产能应力敏感性方程,并提出了产能-应力敏感性指数的概念。随着低渗透储层应力敏感性的增强,应力敏感性常数增大,产能-应力敏感性指数同时增大,油井的日产油量迅速降低。新的产能-应力敏感性方程使低渗透油藏油井产能计算结果更加简化和准确。通过实例验证与分析,产能-应力敏感性指数对低渗透油藏单井产能有较强的影响,随着产能应力敏感性指数的增加,油井的无阻流量下降速度降低。与只考虑渗透率降低的油井产能方程相比,新方程更能反映低渗透油藏的实际生产情况,对合理开发低渗透油藏具有一定的指导意义。     

一种新的高温高压气藏二项式产能方程——考虑产束缚水、应力敏感及非稳态压力校正

南海西部海域部分高温高压气藏探井产能测试过程中,出现气水同出,压力恢复慢等现象,利用传统分析方法得到的二项式产能方程斜率为负,难以准确评价气藏产能,制约了该类气藏后续产能建设。本文根据南海西部高温高压气藏测试情况,考虑了产束缚水条件下气水两相渗流对产能的影响,并引入考虑应力敏感的物质平衡方程来进行测试期间非稳态压力校正,建立了高温高压气藏产束缚水条件下考虑非稳态压力校正及应力敏感的二项式产能方程,利用该方法可以反算出不产水时的储层真实产能,以此来进行高温高压气藏产能的正确评价,开发实践表明,本文建立的产能评价方法可靠,并有力推动了南海西部海域部分高温高压气藏开发。     

气藏产能应力敏感性研究

基于定渗透率模式的常规气藏测试数据分析方法,不能准确描述应力敏感地层的产能变化特征,定义了考虑应力敏感的拟压力。应用新的产能方程评价气藏产能的应力敏感性,给出地层压力下降后产能的计算方法。结合应力敏感气井的实际产能测试数据,进行了评价及结果分析。研究表明,产能分析结果与地层应力敏感性大小紧密相关。当应力敏感系数提高0．01时,无阻流量降低约12％,产能方程系数由当前地层压力决定,产能方程高估了地层压力下降后的实际产能。该研究对应力敏感气藏的测试资料解释有一定的指导意义。     

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...