对＂低渗透储层不存在强应力敏感＂观点的质疑

实测应力敏感曲线表明,低渗透储层比中高渗储层存在更强的应力敏感性。而李传亮教授认为这是错误的,他将这种现象归结为实验的系统误差所致,认为低渗透储层比高渗透储层更致密,不应该存在更强的应力敏感性。针对这一观点,从压缩系数的定义出发,分析了岩石孔隙的压缩系数与岩石压缩系数的区别,指出了李教授所采用的岩石压缩系数计算公式存在的问题,进而分析了试验设备是否存在很大系统误差,从而对李教授的观点产生质疑。通过分析认为,低渗透油气储层具有较强的渗透率应力敏感性。由于渗透率是一个功能性参数,因此低渗透储层的强应力敏感性与岩石的性质、结构特征以及流体性质有关,应该从这两方面来考虑储层渗透率的敏感性。低渗储层的应力敏感性一方面与受力后发生介质变形有关,另一方面与微观渗流尺度下储层中流体渗流存在启动压力梯度密切相关。     

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。     

油田开发中岩石压缩系数和孔隙度相关问题探讨

对为什么有人能得出在油田开发中低渗透储集层无应力敏感性,孔隙度不变和低渗透储集层开发无启动压力等错误认识进行了分析,指出了出现错误的根源:一是其错误的假设,二是对概念的随意替换。对岩石力学中的几个基本公式的渊源进行了追溯,以便人们可看到一些研究成果的本源。对岩石孔隙度和岩石压缩系数使用中出现的几个相关问题进行了分析和讨论。阐明了科学研究中如何防止错误的发生,认为只有继承和发展前人研究成果,才可能有创新,才是科学研究的真正出发点;歪曲科学概念,盲目否定前人成果是科学研究中的大忌。     

对“低渗透储层存在强应力敏感”观点的质疑

储层的应力敏感问题是近年来石油工程领域的研究热点之一,但对“低渗透储层是否存在强应力敏感”,石油学界存在2种相反的观点,且争议不断,给油气生产和决策带来困扰。通过剖析应力敏感实验研究的局限,并根据应力敏感评价理论计算结果,对“低渗透储层存在强应力敏感”的观点提出了质疑。应力敏感实验测试存在难以模拟储层实际受力状态、微间隙影响实验结果、不同渗透率岩心测试稳定时间差异大等问题,实验结果难以反映岩石渗透率的真实特性;对实验结果进行分析时,错误使用Terzaghi有效应力,放大了储层的应力敏感程度。以双重有效应力和多孔介质弹性力学理论为基础,应用管流来模拟实际岩石中的渗流,从岩石力学角度推导出储层应力敏感评价的理论计算公式。计算结果表明,低渗透储层不存在强应力敏感。研究结果对于指导低渗透油藏开发具有重要意义。     

应科学看待低渗透储集层——回应窦宏恩先生

低渗透储层研究出现的许多错误认识,是由于实验手段的不正确和缺少理性的科研方法所致.低渗透储层的岩石高压缩性和强应力敏感是由实验的系统误差所致,不是岩石自身性质的体现.岩石压缩系数的逻辑反转现象,已通过新的实验方法加以克服.岩石的应力敏感程度与岩石的压缩性有关,由于岩石的压缩系数极小,因此应力敏感程度极弱,生产过程中可将其忽略.启动压力梯度和滑脱效应均属于实验假象,其实并不存在.低渗透储层与中高渗透储层没有本质区别,中高渗透储层没有出现的奇特现象,低渗透储层也不应该有.     

确定低渗透油藏启动压力的简便方法

低渗透油藏渗流时存在启动压力现象，其渗流特征不遵循达西定律。利用非迭西渗流理论进行研究和推导，同时结合室内速敏试验资料，介绍一种确定启动压力的新方法。应用实例表明，该方法简单、实用。     

油藏工程中的若干问题——再与窦宏恩先生商榷

与窦宏恩先生讨论了低渗透储集层有无应力敏感性,岩石压缩系数,有效应力,启动压力梯度,孔隙度不变性原则等油藏工程中常遇到的一些基本概念及其数学表述.这些问题的正确解答,对储集层研究和油气藏开发具有重要意义.     

低渗透储层很特殊吗——回应窦宏恩先生

低渗透储层存在许多错误认识,如岩石高压缩性、强应力敏感、启动压力梯度和滑脱效应。这些都是实验室里的结论,都没有经过实践的检验,都不是科学认识,它们是由实验的系统误差所致。大量的生产实践已经表明,低渗透储层不存在强应力敏感。泥岩烃源层中的油气能够运移,说明启动压力梯度并不存在。低渗透储层其实并不特殊,与中高渗透储层也没有本质的区别,只是孔隙稍小、物性稍差、泥质稍多、产能稍低而已。中高渗透储层没有出现的奇特现象,低渗透储层也不会出现。     

正确对待岩石孔隙压缩系数是认识低渗透储层的基础——兼答《应科学看待低渗透储集层》一文作者

由于岩石的应力敏感性与岩石孔隙压缩系数有关,在油田开发中,岩石孔隙体积压缩系数和岩石压缩系数不能混淆。岩石的压缩系数较岩石孔隙体积压缩系数小,国内外许多学者通过实验已经证实,低渗透储集层比中高渗透储层有较强的应力敏感性,生产过程中不可将其忽略。同时,文章强调指出:实验是科学研究中一门基础科学,而且是检验真理的唯一标准。低渗透储层存在应力敏感性和启动压力是一种客观存在的科学现象,不属于一种实验假象;油气运移是学说而不是理论,油气运移的一些认识人们无法在实践中证实。     

低渗透油藏渗流启动压力理论计算方法

油层中流体必须克服一定压力后才能流动,这种压力即为流体渗流时的启动压力。本文从流变学原理出发,推导出低渗透油藏流体渗流启动压力的理论计算公式。该方法计算简便,易于科技人员掌握使用,从而为油田开发部署提供一定依据。     

利用IPR方法确定启动压力

在Wiggins对达西流工作的基础上,推导出低速非达西渗流的产能方程,为流入动态关系(IPR)曲线方法在低渗、特低渗透油藏中的应用提供了理论依据。根据所建立的IPR方程,探索了利用多个生产数据或试井数据来快速确定启动压力或启动压力梯度的工程应用问题。对靖安油田长6特低渗储层的计算结果表明,虽然各个井所在储层的启动压力可能相差较大,但所获得的启动压力梯度却基本接近,这与研究区内储层物性相差不大的结果相吻合。应用结果也表明,该方法所得结果与试井分析以及岩心实验结果具有可比性,而该方法使用更简便,且结果可满足工程分析的精度要求。     

致密砂岩启动压力梯度数值的影响因素

为了分析致密砂岩启动压力梯度数值的影响因素,分别从实验设备控制方式和岩石物性参数2方面开展研究。结果表明:采用净围压模式流体恒压注入,可以降低由于实验方法不同带来的实验误差,恒围压模式下测得结果往往偏大;注入方式的不同对拟启动压力梯度数值几乎没有影响。真实启动压力梯度随含水饱和度的增加逐渐增大,达到最大值后逐渐减小,而且渗透率越高的岩心,在相同含水饱和度下的启动压力梯度越小;启动压力梯度随着可动流体饱和度、主流喉道半径增加而降低,且降低的幅度越来越小;微裂缝的存在降低了岩石启动压力梯度。基于上述分析,室内测试启动压力梯度一定要严格模拟地层条件,并按照实际地层水的矿物成分配制模拟注入水,这样测得的结果才有意义。     

三项式产能方程中启动压力梯度影响因素分析

在计算低渗透气藏的产能时,如果不考虑启动压力梯度将导致计算结果偏差较大。启动压力梯度受众多因素的影响,为了明确影响因素的主次关系并据此得到较为准确的产能计算结果,特进行三项式产能方程中启动压力梯度影响因素分析。通过正交实验,分析了地层孔隙度、渗透率、地层岩石黏土含量、地层岩石天然裂缝发育程度及气体黏度等因素对三项式产能方程中启动压力梯度的影响。结果表明：随着天然裂缝密度的增加启动压力梯度呈降低趋势;启动压力梯度随着地层黏土含量的增加呈迅速上升趋势;启动压力梯度随着地层孔隙度的增加呈递减趋势;气体黏度对启动压力梯度的影响不具有规律性;启动压力梯度随储层渗透率增加呈递减的趋势。以长岭气田下白垩统登娄库组致密砂岩气藏为例,其启动压力梯度影响因素顺序为：黏土含量、孔隙度、渗透率、天然裂缝密度、气体黏度。该结果为分析低渗透气藏启动压力提供了一种有效手段。     

深层火山岩油气藏滑脱效应及启动压力梯度研究

以不同深层火山岩气藏岩心渗流特征实验为基础,在不同温度、不同气体的情况下,测定压力平方差与流量的关系。实验表明,深层火山岩气藏气体渗流存在滑脱效应和启动压力梯度现象;气体的滑脱效应与气体的性质有关,气体的分子质量越小,滑脱效应越严重;测定了不同岩心类型的气体启动压力梯度值,认为岩心的渗透率大小、温度以及气体的性质是影响气体启动压力梯度值的主要因素。     

低渗透油藏拟启动压力梯度

对大庆外围和长庆西峰油区低渗透油藏岩心进行了恒速压汞、核磁共振和渗流实验,从不同角度研究了低渗透储集层拟启动压力梯度形成原因及影响因素.由于储集层中固液作用形成的边界层的存在,且低渗透油藏喉道非常微细,因而低渗透油藏流体流动需要克服启动压力梯度.在低压力下,参与渗流的喉道少,岩心断面上的渗流截面小,随着驱动压力增加,参与渗流的喉道数量增加,岩心断面上的渗流截面增大.储集层的孔隙结构特征、可动流体饱和度对拟启动压力梯度有显著的影响.主流喉道半径及可动流体饱和度越大,拟启动压力梯度越小.拟启动压力梯庹是储集层渗流非线性程度和渗流能力的表征参数,是孔隙结构、固液作用的综合体现.图6参14     

致密气藏动态启动压力梯度实验研究

针对目前启动压力梯度测试不能准确表征储层真实启动压力梯度的现状,通过引入高精度回压控制系统,建立致密气藏储层条件下的启动压力梯度测试方法。与常压下测试结果相比,在渗透率相同的条件下,新方法得到的启动压力梯度更小,且岩心渗透率越低,2种方法测定结果相差越大。研究结果表明,启动压力梯度在开发过程中并不是定值,而是随着孔隙流体压力的下降而不断变化,呈现动态启动压力梯度。为此,提出并定义启动压力梯度敏感性和启动压力梯度敏感系数的概念,用其描述致密气藏动态启动压力梯度特征,并通过实验对动态启动压力梯度的影响因素进行分析。结果表明,启动压力梯度随孔隙流体压力的下降而线性增大。岩心渗透率越低、含水饱和度越大,在储层条件下的启动压力梯度越大,在开发过程中启动压力梯度的变化幅度也越大,启动压力梯度敏感性越强,动态启动压力梯度现象越明显。     

启动压力影响下确定油藏有效动用半径

低渗透稠油储层具有启动压力梯度,油藏储量的有效动用受到更多条件的限制。基于低渗储层基本渗流特征,文中分析了油藏弹性能量开发中的不稳定渗流过程,并采用稳定逐次逼近法求解包含启动压力梯度项的渗流方程;考虑启动压力梯度影响,建立了在低渗透油藏衰竭开发过程中满足油井开井日产油量要求的有效动用半径的求解方法;结合油田实际情况,分析了低渗透储层中压力和压力梯度分布规律,以及油藏储量极限动用、有效动用半径的变化规律。研究表明,对于此类油藏,要综合考虑技术和经济条件确定油藏储量有效动用的界限,才能合理部署油藏开发井网。     

压力容器热处理的几个问题

针对压力容器制造中涉及到的几种常见热处理形式,分别明确其对象和作用,避免将针对原材料或零部件的热处理与压力容器产品的最终热处理相混同,以确保达到设计要求的材料性能。