深层高压低渗透储层应力敏感性研究

为了深入研究深层高压低渗透储层的应力敏感性,文中采用了回压应力敏感评价测试方法对储层进行评价,并分析了应力敏感性对产能的影响。研究表明:随着回压降低,渗透率先是急剧降低而后降低幅度越来越缓;应力敏感曲线分为2个阶段,第1阶段渗透率下降幅度较大,超过了45.00%,以微裂缝受压闭合和大孔隙被压缩的拟塑性变形为主,第2阶段渗透率下降幅度低于15.00%,以岩石骨架颗粒本体被压缩的弹性形变为主;应用整个应力敏感曲线来评价储层会夸大储层敏感性,应用第2阶段来评价储层的应力敏感性更符合实际情况。应力敏感性对产能的影响较大,研究区日产量下降率达到了4.57%,因此,油田现场要适时地采取措施防止应力敏感的发生。     

超低渗透砂岩储层应力敏感性实验

采用全自动岩心驱替系统,应用双重有效应力理论对鄂尔多斯盆三叠系超低渗露头全直径岩心进行应力敏感性评价。实验结果表明：在使用变内压定围压方法进行实验时,由于压力传感器和压差传感器在较大压力变化范围内存在零点漂移问题,会导致完全错误的实验结果,进一步通过变围压定内压的方法对超低渗渗透储层进行了应力敏感性评价。研究结果表明,岩石被压缩的过程可分为微裂缝闭合阶段与岩石受压缩阶段两个阶段。前一阶段由于微裂缝闭合,渗透率快速下降,降幅达20%左右;微裂缝闭合之后,岩心继续被压缩,渗透率下降变缓,降幅为5%左右,即在地层有效应力条件下,超低渗透储层应力敏感性很弱,应力敏感性对低渗储层的产量影响不大。     

碳酸盐岩岩心应力敏感性实验研究

储层岩石渗透率受应力变化而减小的现象称为储层岩石的应力敏感性.研究岩石应力敏感性对于研究使用合理开采制度,保持油气井产能以及储层岩石物性的实验室分析都具有重要意义.本文通过岩心流动实验,研究分析了升降压稳定时间、升降压幅度、岩心克氏渗透率、岩心空隙结构等因素对碳酸盐岩储层岩石应力敏感性的影响,研究总结了碳酸盐岩应力敏感性的一些特点,提出了进行储层岩石应力敏感性研究的几种实验方法,为储层岩石应力敏感性的研究和应用提供了实验依据.     

裂缝型储层渗透率应力敏感评价及对生产影响

针对裂缝型储层的不同裂缝类型,分别设计和进行了5种裂缝贯穿程度和4种裂缝充填模式的致密岩心渗透率应力敏感性实验,并分析了各种裂缝贯穿程度和裂缝充填模式的岩心渗透率应力敏感性差异。结合一维产能解析模型,分析了裂缝贯穿程度和裂缝充填模式对裂缝型油藏产油量的影响。研究结果表明:裂缝贯穿程度较小时,岩心渗透率应力敏感性主要体现为基质压缩,而随着裂缝贯穿程度增大,岩石应力敏感过程主要包括裂缝闭合和基质压缩2个阶段;岩心流量并不一定随着实验压差增大而简单增大,而是生产压差和岩心渗透率的综合函数。     

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。     

煤岩储层应力敏感性及其对气井开发的影响

以沁水盆地3#煤为研究对象,对煤岩储层渗透率应力敏感性进行了实验研究,建立了以储层原地有效应力为初始点的渗透率应力敏感性评价方法。结果表明,该方法能够真实反映储层岩石应力状态,有效应力和无因次渗透率之间较好的符合二项式关系。利用扫描电镜和恒速压汞实验,分析了煤岩储层应力敏感性机理。孔隙大小和形态的改变对渗透率应力敏感影响较小,而孔喉大小和形态的改变以及微裂隙的开度决定了渗透率应力敏感程度。结合二项式方程,从理论上计算了渗透率应力敏感性对煤层气井产能的影响。计算结果表明,在气井井底附近煤岩储层中存在渗透率漏斗,距离井筒越近的储层,渗透率变化越大;在远离井筒的区域,渗透率变化较小。渗透率应力敏感性影响煤层气井产能,且初始渗透率越小,产能降低越严重。     

裂缝性储层应力敏感性研究

因储层流体压力变化,致使储层岩石受到的有效应力发生变化,引起储层渗透率改变,这种现象称为应力敏感性。该敏感性主要与储层岩石的岩性和裂缝特征等因素有关。利用人造裂缝岩样研究了裂缝性储层的应力敏感性损害。结果表明,随着有效应力的增加,裂缝性岩样的渗透率、孔隙度和裂缝宽度下降幅度比较大,但随着有效应力的进一步增加,其下降幅度逐渐减慢,裂缝性储层的渗透率和裂缝宽度与有效应力呈指数关系变化;裂缝性储层存在严重的裂缝滞后效应,即裂缝性储层发生了应力敏感性损害后,即使减小有效应力也不能使裂缝性储层的渗透率恢复到原来的值。     

裂缝发育碳酸盐岩气藏气井产能变化影响因素

应力敏感是影响裂缝发育碳酸盐岩储层气井产能的重要因素,目前大多基于岩心实验分析来描述其对产能的影响。针对含天然裂缝岩样取心难度大,以及不同裂缝发育岩心应力敏感实验结果存在差异等局限性,文中提出了利用试井动态模型预测气井产能的方法。首先,基于典型井试井解释成果,分析储层渗透率应力敏感性;其次,在利用实测产能对试井模型验证基础上,开展是否考虑应力敏感的产能试井设计;最后,根据预测结果定量分析产能变化影响因素。结果表明:地层压力下降是引起气井产能降低最主要的因素,但应力敏感的影响仍不可忽略,随气藏开采应力敏感影响逐渐减小。利用该方法可有效预测该类气藏气井产能。     

考虑束缚水影响的变形介质气藏产能方程

低渗透致密砂岩气藏由于其高有效应力容易导致储层产生应力敏感损害,与常规气藏在生产动态及产能评价等方面存在着明显差异。常规方法通过增加干燥岩样的净围压来模拟地层有效应力的变化直接分析储层的应力敏感程度,忽略了实际储层孔隙空间中的束缚水,从而影响了应力敏感性分析的准确性。利用干气驱的方法建立岩心的束缚水饱和度,通过分析含束缚水饱和度的岩心渗透率随有效应力的变化关系,研究讨论了低渗透含束缚水岩心在覆压实验中的变形特征。结果表明,含束缚水岩样的储层应力敏感损害程度大于干燥岩样,其应力敏感实验曲线特征为早期随着有效应力升高渗透率降低幅度明显,后期则趋于平缓,其间存在一个与原地有效应力相对应的应力敏感区间。在综合考虑启动压力梯度和含束缚水的基础上,建立了变形介质气藏的产能方程,为今后矿场建立较为合理的产能方程提供了参考依据。     

河坝飞仙关气藏储层应力敏感性及其对产能的影响

河坝飞仙关气藏是一个裂缝孔隙型异常高压气藏,地层压力系数高达2.3。试采过程中,气井产能下降明显,表现出一定的应力敏感。通过对河坝飞仙关气藏储层岩石渗透率应力敏感、压差对渗透率应力敏感影响、渗透率可恢复性等室内岩心试验研究,结果表明:河坝飞仙关气藏储层渗透率敏感性强,渗透率损害率高达60%;渗透率永久性变形率较大,可恢复程度低;压差对渗透率敏感影响大,压差越大,渗透率敏感性越强,永久变形率越大。结合现场生产分析表明:应力敏感对河坝飞仙关气藏开发的影响大,气井产能下降快,地层压力降到20MPa时,产能下降了66%;对于河坝异常高压气藏开发,确立合理生产压差,减缓应力敏感对储层渗透率及气藏产能的损害,确保气藏在合理生产压差及合理产量下生产十分必要。     

金页1井储层岩石应力敏感研究

低渗储层已成为当前最具研究价值的课题,由于低渗储层对应力变化十分敏感,所以对低渗储层应力敏感性研究对成功开采这类储层具有深远意义。应力变化的响应在页岩储层中尤为明显,可以明显观测到岩石渗透率随有效应力的增加而降低,呈非线性关系。实验利用应力敏感实验装置,测定其在不同围压下的渗透率,实验表明,渗透率随围压增大下降幅度先急剧增大而后趋于平缓,围压减小后渗透率未能完全恢复,裂缝发生非弹性形变。对于页岩储层来说,开采过程中应该注意储层应力场的变化,尽量降低其对储层渗透率及储层产能的影响程度。     

基于可视缝宽测量的储层应力敏感性评价新方法

储层应力敏感性在储层保护、产能预测、油气田开发方案制定等方面有着重要的研究意义。利用加载岩石微观图像分析装置,研究了致密碳酸盐岩在不同围压下的裂缝宽度和渗透率分布特征及变化规律,结合常规的储层应力敏感性评价实验,探讨了储层应力敏感性的裂缝宽度特征值。研究表明:①裂缝压缩过程具有自相似性,裂缝宽度在围压(0~20 MPa)增加后仍呈正态分布;②窄裂缝比宽裂缝对围压变化更敏感,但宽裂缝绝对变化量大;③宽裂缝宽度控制并反映了致密岩石渗透率的整体变化特征,岩样90%的渗透率由仅占10%的宽裂缝所决定;④裂缝宽度累积分布曲线上纵坐标为90%所对应的缝宽,可以用来评价裂缝性致密储层的应力敏感性,同常规应力敏感性评价结果较为一致。     

裂缝性碳酸盐岩储层应力敏感性实验研究

使用基质渗透率较低的天然致密碳酸盐岩制备裂缝性岩心,采用传统砂岩储层应力敏感性评价与应力敏感修正系数相结合的方法,研究了裂缝性碳酸盐岩岩样的应力敏感程度、在不同有效应力条件下渗透率和逆向渗透率恢复的变化规律,分析了裂缝性储层应力敏感性机理及影响因素。结果表明,经人工造缝后的碳酸盐岩储层岩样具有较强的应力敏感性,且存在着显著的裂缝滞后效应,渗透率发生了永久性伤害,应力敏感损害严重。因此,有必要选用能快速在井壁上形成致密封堵层的钻井液,并增强岩石强度,稳定井壁,提高地层承压能力,减少储层应力敏感损害。     

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。     

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。     

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。     

STRESS SENSITIVITY EXPERIMENTS OF VOLCANIC RESERVOIRS IN JUNGGAR BASIN

研究油气藏开发过程中地层压力下降导致的储层应力敏感性对于保护储层具有极其重要的意义.准噶尔盆地KLML火山岩气藏储层埋藏深、岩石类型复杂、物性差,属于典型的低孔低渗储层.为了搞清火山岩气藏开发过程中的储层物性变化规律,对准噶尔盆地KLML气田的6口井19块岩心样品进行了渗透率应力敏感性实验.结果表明,火山岩岩石一般都存在不同程度的应力敏感性,致密储层的应力敏感程度较弱,裂缝发育的岩石应力敏感性较强,火山岩气藏开采过程中岩石所受的Terzaghi有效应力和本体有效应力差别较大.     

页岩人工裂缝应力敏感评价方法

页岩储层具有低渗致密、无压裂不产气的特点,需要大型压裂改造产生易于气体流动的人工裂缝。为了定量化研究页岩人工裂缝应力敏感性,通过室内相似物理模拟实验,分析了人工裂缝宽度、渗透率、孔隙度随有效应力的变化规律。研究表明:无支撑人工裂缝初始渗透率相差不大,应力敏感变化规律一致,岩心渗透率提高幅度随应力的增加迅速下降,页岩造缝岩心应力敏感性极强;裂缝加入支撑剂后,初始渗透率相差较大,应力敏感性变弱,裂缝导流能力增加巨大;支撑剂破碎后有部分发生了弹性变形,对裂缝表面起到了较好的支撑作用。     

储层裂缝宽度应力敏感性可视化研究

油气资源开发过程中应力环境变化引发的渗透率敏感性问题在天然裂缝性储层中表现尤为明显。裂缝性储层应力敏感性本质是有效应力增加不断压缩裂缝空间导致了储层渗流能力减弱,因此,裂缝宽度应力敏感性与渗透率应力敏感性研究同等重要。目前为止,仍然缺乏对微观裂缝宽度变化特征直接描述的有效手段。基于应力敏感性实验原理,自行设计研制了加载岩石微观图像分析系统,能够对加压条件裂缝图像宽度变化特征进行直观量测。与其它加载裂缝宽度测量方法相比,应用加载岩石微观图像分析法具有易操作、更直观、更经济的优点,加载岩石微观图像分析系统丰富了直观测量微裂缝宽度的有效手段,其宽度参数变化特征测量结果与岩心造缝模拟应力实验法裂缝宽度求取结果具有良好的一致性。     

川东北碳酸盐岩气藏岩石渗透率变化实验

地应力变化是一个三轴方向上的综合应力变化,传统的应力敏感性实验与地层真实情况存在较大误差。为了研究超高压碳酸盐岩气藏储层渗透率与有效应力的关系,针对实际井获取的岩心,设计了不考虑岩石中孔隙流体压力的三轴应力变形实验和考虑岩石中流体压力的变形实验方案,推导了由三轴应力实验数据计算渗透率变化的数学模型,在此基础上分析了川东北碳酸盐岩超高压气藏岩石渗透率变化与有效应力的关系。结果表明:在同样的有效应力条件下,考虑孔隙中流体压力时渗透率下降幅度更大。3号岩心有效应力达到50 MPa时,无因次渗透率下降幅度为57.48%。对于天然裂缝发育的岩心,使用考虑岩心中流体压力的变形实验能更好地获取渗透率的变化规律;对于天然裂缝不发育的岩心,使用不考虑岩心中孔隙流体压力的三轴应力实验能更好的获取基质渗透率的变化规律。对比国内外异常高压气藏,认为研究区气藏渗透率的应力敏感性较强。实验研究为气藏科学、高效开发提供了科学保障。