碳酸盐岩储层渗透率应力敏感性实验研究

储层的渗透率应力敏感性在油气勘探开发领域有着重要的研究价值。实验样品选自4类典型的碳酸盐岩储层,制取Φ2.5cm×5cm的基块、天然裂缝和人工裂缝圆柱体样品,开展渗透率应力敏感性及岩石力学实验研究,并分析岩石物性及岩石力学性质对碳酸盐岩储层渗透率应力敏感性的影响。实验表明,碳酸盐岩渗透率应力敏感性可以选用应力敏感性系数法评价,方便于不同区块、不同层位、不同岩性储层应力敏感性的对比;碳酸盐岩基块、天然裂缝和人工裂缝岩样的应力敏感性系数均值为0.22、0.49和0.63,应力敏感程度逐渐增强;碳酸盐岩的应力敏感性系数与渗透率的相关性较差,但整体呈减小的趋势;劈裂法制取的人工裂缝岩样的应力敏感性随机性较大,较难真实地反映天然裂缝岩样的应力敏感性;应力敏感程度与岩石力学性质相关,岩石弹性模量越大应力敏感性越弱;建议加强应力敏感性微观机理及数值模拟研究。     

基于裂缝重构评价酸蚀对碳酸盐岩应力敏感性的影响

碳酸盐岩的脆性较强,应力敏感性实验会对岩心产生不可逆破坏,导致无法利用同一岩心评价酸蚀前后的应力敏感性差异,评价结果对比性较差.针对该问题,基于裂缝重构技术建立了一套评价酸蚀对碳酸盐岩应力敏感性影响的方法,对酸蚀前后的裂缝缝面进行特征扫描并重构,利用有限元方法开展了有效应力作用下裂缝闭合规律的研究,并模拟了有效应力下酸...     

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。     

固相侵入对裂缝性碳酸盐岩应力敏感性的影响

以往裂缝性碳酸盐岩储集层应力敏感性研究多关注于基块和无固相侵入裂缝的情况,而对固相侵入后的裂缝应力敏感性鲜有研究。钻遇裂缝性储集层时易发生固相侵入损害,注入水悬浮固相亦不可避免会进入裂缝。固相颗粒在裂缝壁面形成的滤饼将影响应力作用下的裂缝闭合。制备致密裂缝碳酸盐岩露头岩样,开展工作液动态损害后的应力敏感性评价实验,研究了无固相侵入裂缝和固相侵入裂缝应力敏感性,用扫描电镜分析了裂缝壁面及固相侵入带的微观结构。结果表明,无固相侵入裂缝岩样应力敏感性系数平均值仅为0.21,固相侵入裂缝岩样应力敏感性系数平均为0.52,应力敏感程度显著增强。固相侵入使裂缝渗透率恢复率更低,导致储集层永久性损害。     

高闭合应力酸蚀裂缝导流能力实验研究

针对高闭合应力地层如何提高裂缝导流能力,分别研究了酸液-岩石接触时间、酸液类型、闭合应力对导流能力的影响,以及通过复合方式提高导流能力的措施。结果表明：同样酸岩接触时间下,半对数坐标中导流能力与闭合应力近似呈直线。高闭合应力下,导流能力较低;在低闭合应力下,大粒径支撑剂酸蚀裂缝导流能力较高。高闭合压力下,推荐40/70目陶粒。铺砂浓度越高,导流能力越高,酸蚀加砂是提高导流能力的措施之一。     

碳酸盐岩酸蚀裂缝导流能力试验研究

利用酸蚀裂缝导流仪,以胶凝酸为反应介质,对大理石和灰岩露头进行酸蚀裂缝导流能力实验,分别考察了裂缝缝宽、注酸排量、实验温度、闭合压力、测试流量等因素对裂缝导流能力的影响.实验结果表明:窄裂缝缝宽和高注酸排量能使酸液在裂缝中的流速加快,有利于形成高导流能力通道;升高温度能加快酸-岩反应速率,利于提高酸溶蚀率更高的大理石裂缝导流能力;而灰岩露头与酸反应产生的不溶物及刻蚀坑对裂缝导流能力影响较大,影响测试结果;闭合压力的增加使得裂缝导流能力快速下降,灰岩露头在闭合压力高于30MPa后的有效导流能力能下降至极低水平;测试流量的增加也会使裂缝导流能力测试值下降.另对岩板表面的刻蚀形态差异性及其对裂缝导流能力的影响进行了分析.     

裂缝性和基质性碳酸盐岩在堵漏前后的应力敏感性研究

塔中奥陶系碳酸盐岩储层裂缝和孔隙发育,钻进过程中极易发生漏失,当采用堵漏浆进行封堵时,堵漏材料会充填裂缝和孔隙,此时不同类型碳酸盐岩的渗透率会产生不同的变化。通过试验,对比研究了裂缝性和基质性碳酸盐岩在堵漏浆浸泡处理前后的应力敏感性,同时对比分析了二者的渗透率恢复率与有效应力的关系,并从作用机理上探讨了二者应力敏感行为的差异性。研究表明,裂缝性碳酸盐岩在堵漏浆处理前后的应力敏感性都要远高于基质性碳酸盐岩。堵漏材料对孔隙和裂缝空间造成影响程度的不同,是二者渗透率随有效应力加载和卸载过程中产生明显差异的主要原因。      

顺北碳酸盐岩储层长期酸蚀裂缝导流能力预测方法

顺北碳酸盐岩油气藏温度压力高,储层酸压改造难度大。为解决在闭合应力长期作用下,酸蚀裂缝导流能力损失,导致酸压效果大幅降低的问题。通过酸蚀裂缝导流能力评价实验,研究不同酸液质量分数、温度和闭合时间条件下的酸蚀裂缝导流能力变化规律。综合各条件下酸蚀裂缝导流能力关系式,建立并验证了顺北碳酸盐岩储层长期酸蚀裂缝导流能力预测方法,模拟计算了不同时间和排量下的酸蚀裂缝导流能力变化规律。结果表明：低闭合应力下,酸液反应速率是酸蚀裂缝导流能力主控因素。高闭合应力下,闭合应力、岩石特征和岩面非均匀性是酸蚀裂缝导流能力主控因素。闭合应力是影响岩石表面变形的主控因素,是长期酸蚀裂缝导流能力的决定因素。闭合应力长期作用时裂缝深部导流能力下降幅度比缝口大。人工裂缝中长期酸蚀裂缝导流能力分布规律受酸岩反应速率控制。     

碳酸盐岩储层酸蚀反应机理的实验研究

川东石炭系气藏是目前四川气田的主力气藏,但在已探明的地质储量中低渗透储量占有相当比例,动用十分困难,储层改造和气井增产技术是高效开发这类型气藏的重要手段。本利用静态酸化和动态酯化实验的手段,系统研究了酸与碳酸盐岩储层岩石中各种矿物的化学反应特点,对碳酸盐岩酸蚀孔道的生成机理作了详细分析,提出了碳酸盐岩储层微观酸化“通缝扩喉”的新思路,有助于了解酸岩酸蚀作用机理,改善和提高酯化施工效果。     

储层应力敏感性影响因素研究

全面分析储层应力敏感性产生的机理认为，外部因素的改变会引起储层产生应力敏感性．而储层岩石物性等内部因素对应力敏感性的强弱起决定性作用。室内岩心应力敏感性评价时．仪器与设备的精度、加载与卸载方式、实验用流体类型以及各种人为因素等都会对评价结果产生影响，其中岩心密封套在高压、高温条件下的密闭性会对实验结果产生较大影响。所以储层应力敏感性不应该从孔隙度和渗透率的高低进行简单评价，中、高渗储层和低渗储层在生产过程也都可能表现出较强的应力敏感性现象。     

页岩气藏应力敏感效应实验研究

页岩气藏降压开采过程中,地层压力和井底压力的变化导致气藏产生应力敏感效应,使气藏流体的流动动态和气藏产能受到影响。为了明确开采压力的下降对气藏渗透率变化的影响,实验通过改变内压与围压这2种方式,对页岩气藏的应力敏感效应进行了研究。研究结果表明:页岩的渗透率随着内压的降低而下降,随着上覆岩层压力的增加而下降;页岩渗透率与内压的变化存在明显的指数关系;页岩对外压的敏感效应远远大于对内压的敏感效应。该研究对确定页岩气藏产能及制订气井合理生产制度具有一定意义。     

前置酸加砂压裂技术在碳酸盐岩油藏中的应用

塔河油田碳酸盐岩油藏属于陆上海相油气藏类型,油藏埋深在5000 m以下,地层具有高温高压的特性,储层类型为裂缝和孔洞型,因此新井在进行完井的过程中大部分要进行储层改造以达到建产的目的,但由于碳酸盐岩的高闭合压力,进行普通酸压完井的油井往往投产一段时间又要进行酸化解堵甚至要重复酸压。近年来塔河油田在酸压过程中采用阶段加砂的方式来提高裂缝的导流能力,但由于碳酸盐岩储层改造在加砂时常常压力过高,对酸压施工造成不安全隐患,成功率不高,经过多年探索研究,采用注入前置酸的方式可提高加砂作业的成功率。     

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。     

低渗透裂缝性储层应力敏感性评价

以松辽盆地长岭凹陷腰英台油田低渗透裂缝性储层岩心为研究对象,进行了不同净围压下的应力敏感性试验,得出了该储层的临界应力值及净围压的伤害率。试验结果表明,在低渗透裂缝性多孔介质中,不同性质流体的渗透率随净围压的变化十分明显,而且其渗透率损失是不可逆的。根据试验结果有针对性地优化了压裂工艺参数及泵注程序,使得该区块压裂改造的成功率由2004年的70%提高到90%,目前已累积增产原油达1.0×104t。因此,在裂缝性低渗透储层的改造开发中应充分考虑应力敏感特性对压裂工艺和生产动态的影响,以提高该类储层的增产效果。     

塔河油田碳酸盐岩油藏重复酸压可行性研究

酸压工艺是塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏勘探开发核心技术之一,但受多种因素的影响,有近半数的井经过一次酸压仍未获得工业油气流或仅获较低产能。另外,部分井投产后不久由于裂缝导流能力失效,生产过程中产量下降较快。通过对塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏前期重复酸压的27口井的储层特征、施工设计、现场施工和排液等情况进行系统分析和再认识,找出影响重复酸压增油效果的主要原因,对碳酸盐岩油藏是否可以进行重复酸压改造进行了研究,建立了重复酸压选井选层原则,并对重复酸压高温工作液、配套工艺进行了调配和优化,3井次的重复酸压现场实践取得了良好的增油效果。     

致密砂岩储层应力敏感性评价实验研究

低渗透储层具有较强的应力敏感性.这个现象用常规的油气田开发理论和油气渗流力学理论是难以解释的,只有考虑多孔介质变形才能合理解释这些特殊现象.通过对低渗透天然、人工造缝及填砂处理岩样,进行应力敏感性评价,得出：（1）天然岩样初始渗透率越小,随着净应力的增加,渗透率损害率越大,应力敏感性越强;（2）在净应力较低的情况下,随着围压增大,岩样渗透率急剧下降;当净应力增大到一定值时,渗透率下降速度减慢;（3）岩样经加压—卸压过程,渗透率无法得到完全恢复,随着加减压次数的增加,应力滞后效应减弱;（4）填砂岩样的缝越宽,随着净应力的增加,渗透率损害率越大,应力敏感程度越强.填砂岩样随着净应力的增加,其渗透率损害率比造缝未填砂岩样的损害率小.     

缝洞型碳酸盐岩油藏储量计算方法研究

由于缝洞型碳酸盐岩油藏储集体分布和流体性质非常复杂,难以及时对储量规模做出准确评估以致缺乏经济有效的开发方案。讨论了现有的静态储量计算法,并建立起改进的、更适用于缝洞型碳酸盐岩油藏储量分析计算的动态方法。以塔河油田为例,在对缝洞型碳酸盐岩储集体特征分析的基础之上,通过讨论现有的储量计算方法,指出其由于难以准确描述缝洞体空间非均匀分布、部分地质参数难以获取,致使储量计算结果误差较大。提出一种改进的动态储量计算方法,该方法以物质平衡理论为基础,对缝洞体具体形态和分布要求不高,并能够在所需参数相对较精简的情况下更为准确地对缝洞系统储量进行分析和评估,结果准确可信。通过具体油藏应用,证明了该方法的正确性与可靠性,对开发此类油藏具有一定的理论价值和实际意义。     

低渗透气藏应力敏感性实验研究

地应力是影响储层物性参数的重要因素,特别是对地应力敏感的储层、、实验研究表明。不管是干燥岩石还是含束缚水岩石,低渗透砂岩气藏储层的应力敏感性是客观存在的。而且这种应力敏感性对储层渗透率造成的伤害不可忽视。随着有效压力的升高,渗透率是逐渐降低的低渗透气藏岩心的孔隙度随有效压力的增大呈指数关系递减。低渗透气藏应力敏感性与储层含水饱和度有关,束缚水饱和度越高。应力敏感性越强。低渗透气藏孔隙变形具有弹塑性变形的特征。