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。     

特低渗透岩心应力敏感实验

采用某油田特低渗岩心,在地层真实压力温度条件下分别进行岩心三轴实验、变内压恒定围压和变围压恒定内压应力敏感实验测试,建立以原始储层有效应力为起点的压敏评价方法,并分析了应力敏感对产能的影响。结果表明:在储层真实有效应力范围内,特低渗透岩心只发生弹性变形;地层条件下岩心渗透率随有效应力变化程度变弱;以储层原始有效应力为起点评价特低渗透岩心应力敏感程度均为中等偏弱;在生产压差大于10 MPa条件下应力敏感对产能有一定的影响。     

一种测试油气藏岩石启动压力梯度的优化方法

瞬间动用法和两端压力平衡法测定最小启动压力梯度,耗时都较长,且数据准确度不高。“压差-流量法”测试拟启动压力梯度,在定围压模式下的测试结果会偏大。基于上述分析,设计出了一体化实验流程,并制定出“非稳态动用-压力平衡法”,优选出“压差-流量法”最佳实现方式。该流程通过采用精密设备来保证测试数据的精确度,且适用各种渗透率范围岩心的测试。通过将本方法应用于吐哈油田岩心测试,测定结果符合预期,可以将该方法推广到实验室测量中。     

异常高压气藏应力敏感性实验研究

异常高压气藏压力系数高,渗流机理不同于常规气藏,开发过程中存在岩石形变,对气藏开发动态及开发效果影响很大,因此开展应力敏感性研究对异常高压气藏的开发具有重要意义。利用超高压岩心驱替流程分别对基质型、充填裂缝型和裂缝型岩心进行了应力敏感性实验,研究结果表明:异常高压气藏具有很强的应力敏感性,随着净围压的增加,渗透率初始下降比较快,逐渐趋于平稳,渗透率的变化规律符合幂指数形式;基质型岩心的应力敏感性最大,充填裂缝型岩心次之,裂缝型岩心的应力敏感性最小;异常高压气藏岩石在应力作用下弹性变形很小,主要发生塑性变形,岩心的应力敏感性是不可逆的。      

低渗透油气藏应力敏感性评价实验新方法

为了研究地层压力的变化对低渗透油气藏孔隙度和渗透率的影响程度，采用室内实验与理论研究相结合的方法，对中原文东油田天然岩心进行了地面条件和地层条件应力敏感性实验。实验结果表明：孔隙度对应力不敏感；渗透率变化结果差别较大，地面条件实验所得的渗透率损害率约为地层条件的2—4倍，说明地面条件下的实验结果不能真实再现油气藏的应力敏感性，以往实验中单纯乘以系数0．61的处理方法不合理。低渗透油气藏应力敏感性评价实验应采用新方法，即模拟地层条件，将实验岩心加上围压（模拟上覆压力）和回压（辅以形成油层压力），通过改变内压（模拟油层压力），来达到改变净覆压的目的，测定不同内压下的渗透率，判断应力敏感性。     

回压应力敏感性评价测试方法研究

为了寻求回压应力敏感性评价合理的测定方法,对现行部颁标准中的方法进行详细分析,并指出其存在的问题,分析认为:现行部颁标准和原标准相比有改进,但仍不具体,仅对围压作了规定,测定结果不能排除净围压变化的影响,在气藏实际开采过程中,井底压力降低导致的有效应力变化由近井地带向远处延伸,并在压降漏斗控制下越来越弱。基于上述分析,设计出一套测定回压应力敏感性的方法,该方法要求围压和上游压力恒定,并分别等于实际储层上覆压力和原始地层压力,回压从原始地层压力降低至废弃压力,分别测定各回压下渗透率变化情况,通过将该方法应用到致密砂岩,测得渗透率伤害率为21%左右,弱敏感,实验曲线分为陡峭段和平缓段,存在拐点,测定结果符合预期,可以将该方法推广到以后的实验和研究中。     

致密低渗气藏启动压力梯度实验研究

致密低渗气藏具有低孔、低渗等特征,导致渗流过程中存在启动压力梯度,无法进行常规开发。通过室内物理模拟实验,研究其启动压力梯度及影响因素。实验研究表明,在致密低渗岩心中,当气体流量小于一定值时,气体在岩心中为非达西流动。气体的启动压力梯度随岩心围压的增加而增大,但其增加幅度逐渐减小。温度对气体的启动压力梯度有明显影响,气体分子质量的大小也是影响气体启动压力梯度的重要因素。     

净围压对低渗储层渗流特征曲线测定的影响

渗流特征曲线是研究渗流机理的基础，一般在进行渗流特征曲线的测定过程中，为了保证岩心孔隙结构在实验过程中不发生变化，必须根据岩心孔隙压力的变化不断改变围压，以保证岩心实际承受的有效净围压（围压与岩心进口端孔隙压力之差）不变，本文在进行安塞特低渗透储层渗流特征曲线的测定过程中，发现这种净围压建立方式不能保证整个岩心实际承受的净围压不变，从而对实际结果产生影响，因而，在进行低渗透储层渗流特征曲线实验时应考虑这一因素带来的影响。     

低渗透油藏启动压力梯度的应力敏感性实验研究

低渗透油藏由于天然能量不足、岩性致密和压力传导能力差,导致开发过程中地层压力下降幅度较大。地层压力的下降会造成岩石变形而影响其物性和渗流能力,岩石表现出应力敏感性特征。借助室内岩心流动实验,模拟再现地层压力的下降过程,研究了低渗透油藏有效上覆压力对岩石启动压力梯度的影响。结果表明,当地层压力下降时,启动压力梯度随着岩石骨架承受的有效上覆压力的增加而增加,即启动压力梯度具有应力敏感性;且岩石的渗透率越低,当地层压力下降幅度相同时,启动压力梯度的增幅越大,即启动压力梯度的应力敏感程度越强。因此,在根据启动压力梯度计算低渗透油藏合理井距时,要充分考虑地层压力保持水平对启动压力梯度的影响。     

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。     

运用压汞法研究低渗岩心的启动压力

为了便于研究低渗透岩心的启动压力，运用压汞实验设备，对大庆油田的32块低渗透岩心进行压汞实验研究，通过对压汞实验得到的大量数据进行处理，得到了每一块岩心的平均渗透率及与其对应的启动压力梯度。对岩心的气测渗透率及其对应的启动压力梯度数据进行幂乘拟合，求得了岩心的启动压力梯度与气测渗透率的关系式。采用该关系式，可以根据低渗透岩心的气测渗透率求得其启动压力梯度，这对于今后低渗透油田的开发将有重要参考价值。图4表2参6     

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。     

低渗砂岩储层岩石应力敏感实验与理论研究

Terzaghi有效应力是外应力减去内压的差值，因此，增加同样大小的围压和降低同样大小的内压其有效应力的变化大小是一样的。实验室通过改变外压来改变净应力，和实际开采过程中围压不变降低孔隙流体压力改变净应力，测定的孔渗随净应力变化的结果是一样的。改变外压测定孔渗随净应力变化，得到的结论是低渗岩心比中高渗岩心对净应力和有效应力更敏感，而孔隙度对它们均为弱敏感。通过引入双重有效应力理论，对开采过程中有效应力随净应力的变化关系进行了重新校正和评价。结果表明，低渗岩心虽比中高渗岩心对有效应力更敏感，在衰竭开采过程中，净应力变化虽然很大，有效应力的变化率非常小，导致低渗透砂岩储层渗透率和孔隙度基本不变。     

非达西渗流效应对南海低渗透储层产能的影响

应力敏感和启动压力梯度是低渗储层呈现非线性渗流的重要因素.为明确两种低渗特殊效应对开发的影响,以南海东部低渗储层为研究对象,进行了岩心应力敏感性和启动压力的测试,通过数据分析建立了启动压力梯度及应力敏感的数学模型,并采用数值模拟方法研究了应力敏感性、启动压力梯度对低渗储层产能的影响.结果表明:应力敏感性与储层渗透率之间...     

启动压力梯度的不稳定快速测量

试验表明,低渗透油藏存在启动压力梯度。以往采用稳态渗流法测量岩心的启动压力梯度,但效果不好。针对低渗透岩心稳定时间长,流量精确测量困难的问题,设计了一种用非稳态渗流测压方式求解岩心的启动压力梯度的方法。设计实验方法为:初始时刻,将岩心在高压下饱和原油,在一端封闭,并装入测压计,待系统压力平衡且稳定后,将岩心另一端放空至某一压力值,连续测量封闭端压力变化,直至系统达到稳定状态。理论方面,考虑启动压力梯度和动边界的影响,建立低渗透岩心中液体的不稳定渗流方程,并用数值有限差分的方法求解,得到岩心封闭端的不稳定无量纲压力曲线。在双对数坐标图上,用实测压力数据和理论无量纲压力曲线拟合,求出低渗透岩心的启动压力梯度。此方法的优点是实验简单,实验条件易于控制,实验时间短。     

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。     

大庆外围特低渗透储层合理流压确定与应用

大庆某储层6种渗透率级别不同的岩心测试结果表明,特低渗透储层具有很强的应力敏感性和一定的启动压力梯度。应用油藏工程方法,综合考虑启动压力梯度、应力敏感性、原油脱气以及油、气、水三相同时存在时油相的相对渗流能力,推导出适合特低渗透储层的流入动态方程,对老区油井参数进行调整后,日产油可增加13.7%;对新区合理流压进行预测,得出该井初始合理流压值为5 MPa,且合理流压值随含水率增加而降低。结果表明该方法对老区油井参数调整以及新区投产合理流压控制具有重要的指导意义。     

页岩气渗流规律测试条件研究

为了确定适于测试页岩气渗流规律的条件,实验室采用"压差—流量法"并使用真实气体针对中国南方海相页岩气储层岩心,分别按照定围压和定净围压2种方案开展研究,并分析围压施加方式对测试结果的影响。结果表明:无论是采用定围压方式还是定净围压方式实验,渗流曲线分为曲线段和拟线性段,并表现出非线性渗流的特征,其分界点分别为1MPa和1.3MPa,渗透率伤害率平均值分别为52.41%和40.56%,滑脱效应的影响也不相同。定围压方式下,注入压力变化通常会引起应力敏感,这与实际储层的开采过程不符,在较低有效应力下,滑脱效应的影响远远超过有效应力的影响;定净围压方式下,可测得完整的渗流规律曲线,用于模拟实际储层一段时期内的渗流状况,围压效应对气体渗流效果影响较小。综合分析认为定净围压方式测定页岩气渗流规律最好。     

多层长岩心水驱油实验数值模拟研究

多层长岩心水驱油实验,主要用于解决纵向非均质油藏普遍存在的层间矛盾突出、水驱效率低、低渗储层难以动用等问题而开展的.文中在完成了多层长岩心水驱油实验的基础上对实验结果分别进行了考虑启动压力梯度和不考虑启动压力梯度的拟合,结果表明,考虑启动压力梯度的拟合结果更好.选择其中拟合效果较好的模型给出的网格压力、饱和度数据进行了水驱油渗流场变化研究,研究结果表明:高中低渗层的压力、含油饱和度分布随注入速度的提高分别有所提高和降低,且同时表现出高渗层变化不明显;不同工作制度下低渗层压力变化很大,即提高驱替速度时低渗层的压力在高渗层开时会下降,反之提高驱替速度关闭高渗层会大幅增加低渗层的压力.     

围压对碳酸盐岩储层饱和度指数影响实验研究

选取3组岩心,在对碳酸盐岩低渗透率气藏储层岩心建立不同含水饱和度的基础上进行不同围压条件下的电阻率实验测试,分析不同围压条件下岩心电阻率及饱和度指数n随不同围压变化的关系,探讨围压对岩心电阻率的影响机理。相同围压下,低孔隙度低渗透率碳酸盐岩孔隙度越大,饱和度指数n越小。低孔隙度低渗透率碳酸盐岩在低饱和度阶段电阻率随围压的增加而减小;中含水饱和度时,随着围压的增大电阻率先减小再略微增加;在高饱和度阶段,电阻率随围压增加略微增大。随着围压的增加,饱和度指数n减小,且随围压增大,饱和度指数变化幅度降低。该研究成果为室内碳酸盐岩岩电参数获取及实践中储量精确计算提供了依据。