不同开采方式下应力敏感对低渗气藏的影响

低渗气藏存在明显的应力敏感性。文中采用固定围压、改变内压（四升四降内压）的方法,研究内压变化对储集层渗透率的影响,同时分析评价渗透率的应力敏感性。根据实验结果,采用数值模拟软件对苏里格气田的低渗气井进行不同的开采方式研究,进一步论证应力敏感对低渗气井开采带来的影响,提出合理的开采方式,为低渗透气藏的开采提供参考。     

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。     

四川盆地高石梯—磨溪区块灯四段沉积相变对岩溶储层发育影响

四川盆地高石梯—磨溪区块震旦系灯四段气藏为受风化壳古地貌控制的大型碳酸盐岩古岩溶气藏,丘、滩相主要发育于台缘带,地震预测储层大面积连片发育。但是近期部署在磨溪区块台缘带的几口探井相继失利,为寻找其失利原因,在区域构造沉积演化研究成果的基础上,通过井震结合,重点刻画灯四段沉积相相变,分析相变对后期风化壳岩溶及岩溶储层发育的影响。结果表明:(1)研究区受桐湾Ⅰ幕形成的剥蚀面影响,台缘带内存在丘滩体与滩间海沉积的相变;(2)在相对隆起区域灯四段丘滩体继承性发育;在相对低洼区域,灯四段以填平补齐沉积为主,主要为滩间海沉积微相,不利于丘滩体发育。结论认为:沉积微相变化控制了研究区台缘带岩溶储层展布,在滩间海沉积微相区域,岩性致密,裂缝欠发育,不利于后期岩溶改造(岩溶储层厚度一般小于10 m);在丘滩体发育区域的相对隆起部位,裂缝发育,有利于后期风化壳岩溶的形成,同时岩性主要为富藻白云岩,有利于表生岩溶溶蚀孔洞保存(岩溶储层厚度介于25~50 m)。     

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。     

应力敏感储层渗透率对生产数据分析的影响

储层渗透率和孔隙度与压力之间的依赖关系严重影响着井的生产动态.本文通过油藏数值模拟和分析生产数据曲线的方法从理论上研究了这个问题.介绍了一个适用于应力敏感储层、微可压缩流体的单相流体的流动方程.对这个方程进行拉普拉斯空间求解可得出井的产量随时间变化的关系图(恒定井底压力生产).对其求解,要先将这个流体流动方程转化为压力项和压力平方项和的函数形式.应力敏感储层中油藏数值模拟结果与理论预测结果的一致性出现得比非应力敏感储层的慢,但是储层的应力敏感性并没有影响油藏数值模拟得出的储层最终采收率值.应力敏感储层的曲线显示储层的应力敏感性不会影响容量分析结果.应力敏感储层生产数据分析说明这个方法会低估泄油面积.分析标准型曲线得出的渗透率值小于地层的原始渗透率值.     

岩石应力敏感对苏里格气井产能的影响

通过实测苏里格气田岩样在不同覆压下的渗透率，讨论了低渗岩样在覆压实验中的变形特征，在实验及理论研究的基础上，推导出了考虑岩石应力敏感的气井产能公式，结合苏里格气田储层的实际情况，评价了岩石应力敏感对气井产能的影响。     

应力敏感低渗气藏非线性渗流特征研究

低渗透气藏开发过程中,因储层压力的下降所引发的渗透率应力敏感性不可避免。为了研究应力敏感条件下低渗气藏非线性渗流特征,基于Forchheimier二项式运动方程,建立了低渗气藏产能和地层压力分布非线性渗流模型,通过实例计算分析了气井产能、地层压力和渗透率分布特征。研究结果表明:应力敏感系数越高,气井产量降低幅度越大,地层压力损失主要集中在井底附近较小的范围内;压敏效应使渗透率在井底附近损失严重,应力敏感系数越大,渗透率降低幅度越严重。研究成果对应力敏感气藏的产能预测和现场生产指导具有一定的实用价值。     

考虑应力敏感的低渗致密砂岩气藏数值模拟研究

致密砂岩气藏存在不同程度的应力敏感性,影响基质与裂缝渗流能力,为明确其对大牛地气田影响程度,本文通过应力敏感性室内实验与数值模拟综合研究,评价了基质储层与含压裂裂缝储层条件下应力敏感效应对分段压裂水平井生产效果的影响。研究表明:储层存在渗透率滞后效应,有效应力降低后,渗透率无法恢复到初始值;含压裂裂缝储层的应力敏感强于基质储层,气井配产越高,储层的应力敏感效应越强,为避免较强的应力敏感效应影响开发效果,致密砂岩储层气井配产不宜过高。该研究成果能为致密砂岩储层气井合理配产研究提供参考依据。     

温度与有效应力对页岩储层应力敏感影响研究

在页岩气藏开发初期,水力压裂改造必会破坏储层温度场,致使储层温度发生变化,进而储层产生热应力,在衰竭式开采过程中,地层压力逐渐下降,以上过程造成作用岩石颗粒上的有效应力增加,页岩储层产生应力敏感,使得储层渗透率减小,从而影响气井产能。为此,为了明确温度与有效应力对储层应力敏感性的影响,采用恒内压变围压试验方法,以页岩岩心为试验对象,进行不同有效应力、温度下储层物性应力敏感试验。研究结果表明,初始渗透率越高,则应力敏感性越强,温度对应力敏感性影响越大,渗透率与温度具有较好的指数关系。当有效应力由小增大时,储层渗透率由大变小,其下降幅度由大到小,渗透率与有效应力同样呈现较好的指函数关系,这与低渗透、特低渗透油气藏应力敏感性呈现相同的规律。同时,通过应力敏感评价得出,页岩渗透率的应力敏感程度为中等,且随温度的升高,渗透率损害率由0.45降低到0.33。有效应力从13 MPa增加到17 MPa时,应力敏感程度为中等,而有效应力从17 MPa增加到21 MPa时,应力敏感程度却为弱。     

致密砂岩气藏应力敏感性及其对产能的影响

前人普遍采用的变围压定内压的应力敏感实验方法并不适用于致密气藏,为了研究应力敏感对致密砂岩气藏开发的影响,对苏里格致密气藏岩样进行了定围压变内压的应力敏感性实验。致密气藏存在较强的应力敏感性,储层渗透率越低,应力敏感性越强。通过对实验数据进行拟合,无因次渗透率与无因次净围压数据符合乘幂关系,并定义乘幂关系式指数的负数为致密气藏应力敏感性系数。同时得出苏里格气田某区块储层渗透率与应 力敏感系数的经验公式,可由此式求得该区块不同渗透率储层的应力敏感系数。建立了考虑应力敏感效应的致密砂岩气井产能方程,应力敏感对致密气井产能有较大影响,随着井底流压的下降,应力敏感对产能的影响逐渐增大,因此有必要避免过快地降低井底流压。     

四川盆地高石梯-磨溪地区深层碳酸盐岩储层渗透率评价

四川盆地高石梯-磨溪地区寒武系、震旦系碳酸盐岩储层具有埋藏深、低孔隙度、低渗透率、缝洞发育等特点,储集空间的多样性及孔、洞、缝的多种耦合作用使得储层孔隙结构复杂,表现出强非均质性,造成测井评价储层渗透率困难。针对研究区储层特点,通过数字岩心实验及配套岩石物理实验,开展储层连通性分析和渗透率建模技术攻关,明确连通性好坏主要由大孔与中孔、微孔的连通方式和连通效率决定,建立基于多重孔隙耦合作用的渗透率计算新模型,实际应用中较原有模型计算精度提高21.6%,测井解释评价精度和可信度得到有效改善。     

克拉-2异常高压气藏岩石应力敏感性测定及其对产能的影响

克拉-2气藏是深层异常高压气藏(气层压力74.5MPa,压力系数2.022),由于异常高压气藏岩石物性特点及其变化特征必将对气藏生产动态产生一定影响,本文进行相关的研究和探索。实测了克拉-2异常高压气藏岩样不同覆压下的渗透率,根据实测结果拟合出渗透率的应力敏感性幂函数表达式,总结了岩石渗透率随气藏压力或有效覆压的变化规律。考虑渗透率变化对气藏产能的影响,推导出新的产能方程。研究表明:克拉-2气藏岩样应力敏感性高于大庆油田岩样,具有异常高压气藏岩石欠压实的特点。岩样的应力敏感性使产能降低,克拉-2气藏条件下考虑应力敏感时的AOF是渗透率为常数时AOF的70%左右。该研究对深入了解异常高压气藏的产能及预测异常高压气藏的开发动态和采收率有一定意义。     

应用径向流产能模拟法确定超深层碳酸盐岩气藏储层物性下限——以高石梯-磨溪区块为例

传统产能模拟法在确定气藏储层物性下限时模拟的线性流与实际矿场单井生产时的径向流不符,且基于岩心出口端气体流速与矿场井筒气体流速相等的假设条件与物模需要的相似准则不符。通过改进线性流的实验方法即径向流模拟法,设计新的实验装置,模拟更符合气藏实际流线的平面径向流,将室内径向流实验得到的气体流量通过相似准则转换到实际矿场,可以更为真实地评价目的储层的渗流能力,并最终得到符合目的储层气藏产能特征的物性下限。结果表明：改进后的径向流产能模拟方法所获得的气井产能比改进前的线性流产能模拟方法提高约100倍;改进后的径向流产能模拟方法得到的物性下限更低,更符合高石梯-磨溪区块灯四段超深层碳酸盐岩气藏低孔、低渗但单井产能高的实际情况。研究成果能够更准确地评价超深层碳酸盐岩气藏储层的物性下限。     

考虑渗透率应力敏感的气井无阻流量预测方法研究

随着气田开发的进行,地层压力逐步下降,与产能方程系数密切相关的多项参数如天然气偏差系数、粘度等都是变化的,气井开采过程中稳定产能方程随之改变,采用原始地层压力下的稳定产能方程来确定不同地层压力下的无阻流量是不正确的。同时,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。因此,为了更加合理的开采气藏,气井产能分析必须考虑地层应力对岩石渗透率的影响。为得到气井不同地层压力下的无阻流量,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地层压力与无阻流量的关系式。该公式考虑渗透率应力敏感伤害对气井无阻流量的影响,只需已知气井某地层压力时的产能试井无阻流量及各地层压力下对应的天然气粘度和偏差系数,便可以得到各地层压力对应的无阻流量。通过实例计算表明,该方法简便易行,结果可靠。     

碳酸盐岩气藏应力敏感特征及微观机理

在模拟原始地层温度、应力条件下开展储集层应力敏感测试,评价碳酸盐岩岩心的应力敏感特征;在毛管压力曲线标定下,引入变分形维数建立了弛豫时间与孔径的转换公式,基于核磁共振定量分析了不同尺度孔喉条件下因应力敏感造成的孔隙体积损失,厘清了碳酸盐岩气藏应力敏感的微观机理。研究发现,裂缝会显著改变碳酸盐岩储集层的应力敏感特征,随着初始渗透率的增加,孔隙型储集层的应力敏感系数先减小后增大,裂缝-孔隙型储集层则单调增大;应力敏感造成的孔隙体积损失主要来源于中孔尺度（0.02～0.50μm）孔隙,贡献率超过50%,单条高角度裂缝对应力敏感、不可逆伤害的贡献率分别为9.6%和15.7%;碳酸盐岩气藏应力敏感的微观机理主要为裂缝闭合、孔隙弹性收缩和骨架塑性变形。     

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。     

滑脱和应力敏感效应对页岩气开发动态影响的数值模拟研究

滑脱和应力敏感效应是影响页岩气藏开发动态的2个重要因素,为定量研究其对产气量的影响,运用等效孔隙介质模型,建立了同时考虑滑脱和应力敏感效应的页岩气藏两相渗流数学模型,采用有限差分方法对该模型进行了数值求解,用Fortran语言开发了页岩气藏数值模拟器,在定产量和定压衰竭式开采条件下应用该模拟器研究了滑脱与应力敏感效应对页岩气井产能的影响规律,并将计算结果与美国Haynesville页岩气藏W3井的实际生产数据进行了对比。结果表明:衰竭式开发导致页岩气藏的压力和渗透率均降低,生产井附近储层压力和渗透率急剧降低;在投产第1年内,产气量虽迅速下降,但滑脱和应力敏感效应对产气量影响较小;生产500 d后,滑脱和应力敏感效应对产气量产生明显影响,滑脱效应使产气量增加,应力敏感导致产气量降低;模拟结果与生产数据的衰减趋势吻合度较高,证明该页岩气藏数值模拟器计算结果具有较高的可靠性。页岩气藏开发数值模拟器的成功研制,为页岩气井产能预测提供了一种新的有效手段。      

低渗透气藏应力敏感性分析及对开采的影响

针对低渗透气藏压敏效应较强，随着储层压力的下降，有效应力不断变化，引起气藏产能逐渐降低的特点，通过固定围压，改变内压（四升四降内压）的方法来研究内压变化对储集层渗透率的影响，同时分析评价渗透率的应力敏感性。根据实验结果，采用数值模拟软件对苏里格气田的1口低渗气井进行研究，近似模拟考虑和不考虑应力敏感条件下生产指标的变化，以及间歇式开采和波动式开采对气井生产动态的影响，从而综合分析应力敏感现象在低渗透气藏开采过程中的影响程度，为低渗透气藏的合理开采提供参考。     

酸蚀对碳酸盐岩储层应力敏感性影响研究

钻完井、开发和增产措施等作业过程中,储层孔隙结构和裂缝宽度常随有效应力变化而变化,影响储层渗透率,甚至可能产生应力敏感损害.为模拟酸化酸压过程储层应力敏感性变化,以三叠系雷口坡组碳酸盐岩储层为对象,通过实验对比研究了酸蚀前后裂缝碳酸盐岩应力敏感性及裂缝宽度敏感性,并根据应力敏感系数及相关标准对应力敏感损害程度进行评价,为钻井屏蔽暂堵技术筛选配方提供依据,同时也为今后中途测试、试油压差选择及生产制度制定等提供数据参考.     

异常高压碳酸盐岩油藏应力敏感实验评价——以滨里海盆地肯基亚克裂缝-孔隙型低渗透碳酸盐岩油藏为例

根据滨里海盆地肯基亚克盐下异常高压碳酸盐岩油藏储集层特征,制备人造岩心,研究基质岩心、不充填裂缝性岩心、半充填裂缝性岩心以及全充填裂缝性岩心的应力敏感特征.实验采取气测法,实验中首先逐级增加人造岩心样品围压,然后逐级降压,稳定后测定每个压力点的孔隙度和渗透率,以分析岩心的应力敏感性.结果表明,4种岩心应力敏感性由强到弱依次为:不充填裂缝性岩心、半充填裂缝性岩心、全充填裂缝性岩心、基质岩心.随着岩心裂缝充填程度降低,岩心渗透率的应力敏感性增强,渗透率恢复程度降低;随着压力的恢复,基质岩心和全充填裂缝性岩心孔隙度和渗透率恢复程度较高,岩心表现为弹塑性特征,而半充填和不充填裂缝性岩心孔隙度和渗透率恢复程度较低,表现为塑性特征;随围压的增加,孔隙度、渗透率变化呈现较好的指数变化规律.图9表6参20