考虑应力敏感性的低渗透油藏油井产能分析

低渗透油藏的单井产能主要受储层应力敏感性的影响。油藏流体采出后,地层压力下降,有效应力增加,孔隙度和渗透率均降低,导致油井产能下降。笔者在只考虑基于渗透率降低对低渗透油井产能方程影响的基础上,考虑了孔隙度随应力变化对油井产能的影响,建立了同时考虑渗透率和孔隙度的产能应力敏感性方程,并提出了产能-应力敏感性指数的概念。随着低渗透储层应力敏感性的增强,应力敏感性常数增大,产能-应力敏感性指数同时增大,油井的日产油量迅速降低。新的产能-应力敏感性方程使低渗透油藏油井产能计算结果更加简化和准确。通过实例验证与分析,产能-应力敏感性指数对低渗透油藏单井产能有较强的影响,随着产能应力敏感性指数的增加,油井的无阻流量下降速度降低。与只考虑渗透率降低的油井产能方程相比,新方程更能反映低渗透油藏的实际生产情况,对合理开发低渗透油藏具有一定的指导意义。     

低渗透油藏应力敏感性实验研究

应力敏感性是指油气层的渗透率随有效应力的变化而发生改变的现象。实验是在岩心常规孔隙度、渗透率测试的基础上．对CQ油田某一区块的4块柱塞岩心分别进行了岩心应力敏感性、孔隙体积及压缩系数的测试。结果表明,随着有效应力的增高,低渗透岩心的渗透率明显降低。     

气藏储层含束缚水的应力敏感性分析

在气藏开采过程中,由于气体的产出引起了孔隙流体压力降低,在巨大的上覆岩层压力下,岩石变形,孔隙度降低和孔隙喉道体积缩小,部分束缚水释放形成自由水并随着气体产出。这说明在岩石变形过程中,孔隙中的束缚水体积是缩小的,同时也合理地解释了某些气井在产量增加的过程中出现产水的现象。而储层岩石变形后其束缚水饱和度是增加的,这主要是由于储层岩石孔隙及喉道体积缩小的同时,也增加了孔隙及喉道中毛管力的缘故。因此,气藏储层束缚水的应力敏感性是存在的,且束缚水体积及束缚水饱和度与岩石有效应力之间的变化关系为指数关系。     

致密气藏应力敏感性实验

致密气藏由于其特殊的构造特征,其应力敏感特征会与常规气藏有所差别。为了更好地模拟地层真实情况,研究致密气藏的应力敏感性,利用定外压变内压的方法进行了含束缚水的致密气藏岩心的室内应力敏感性评价。结果表明,致密气藏不存在强应力敏感性。随着孔隙流体压力的降低,致密气藏岩心的渗透率和孔隙度均不断下降。随着渗透率的降低,渗透率敏感性逐渐减弱;随着孔隙度的降低,致密气藏岩心孔隙度敏感性逐渐减弱。且对于致密气藏岩心来说,其孔隙度敏感性总体较弱,基本可以忽略,其渗透率敏感性程度要强于其孔隙度敏感性。     

气藏含束缚水储层岩石应力敏感性实验研究

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,并且在有效压力升高的早期降低的幅度最明显,在后期则趋于平缓。而在有效压力恢复过程中,渗透率不能恢复到原来大小,即应力敏感对渗透率的伤害具有永久性。通过干燥样品与含束缚水样品的对照实验数据及分析表明,含束缚水样品的应力敏感性更明显,即应力造成含束缚水样品的渗透率降低幅度更大、伤害程度更大。     

低渗透裂缝油藏岩石应力敏感性试验研究

利用乌南油田的低渗透油层取心岩样,模拟油层条件,试验研究了有、无天然裂缝岩样的应力敏感性,分析了应力增加过程中有、无天然裂缝岩样的渗透率保持率的差异性和应力恢复过程中有、无天然裂缝岩样的渗透率恢复率的差异性。结果表明:应力增加过程中,有效应力增加,有、无天然裂缝岩样的渗透率均迅速下降,有天然裂缝岩样的渗透率保持率小于无天然裂缝的岩样;应力恢复(应力增加到最大时,逐渐降低应力)过程中,有效应力降低,有、无天然裂缝岩样的渗透率均略有上升,有天然裂缝岩样的渗透率恢复率远小于无天然裂缝的岩样。为低渗透裂缝油藏开采过程中保护油气层提供了合理的重要依据。     

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。     

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。     

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。     

应力敏感性对低渗透气井产能的影响

我国低渗透气藏资源丰富,是今后天然气开发的重要领域。然而,低渗透气藏在开发中具有较强的应力敏感性,影响气藏的产能建设,因此,认清应力敏感性对低渗透气藏产能的影响是开发的基础。文中在对低渗透气藏岩心进行应力敏感伤害实验研究的基础上,考虑气藏含气饱和度为100%和不同含水饱和度的情况,模拟分析了在低渗透气藏开发过程中应力敏感性所产生的渗透率变化规律,从而得出在不同应力敏感系数和不同渗透率情况下应力敏感性对气井产能的影响程度,为低渗透气藏合理开发提供依据。     

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。     

启动压力梯度和应力敏感效应对低渗透气藏水平井产能的影响

由于低渗透气藏具有低孔、低渗特征,导致其气水渗流特征较为复杂,传统意义上的经典渗流规律不再适用于低渗透气藏。大量实验研究和现场应用证实低渗透气藏中存在渗流的非线性和流态的多变性,流体渗流不仅需要克服启动压力梯度,同时气体渗流还要受制于应力敏感效应影响。由于水平井是开发低渗透气藏最有效的方法之一,目前低渗透气藏水平井产能研究大多局限于传统意义上的经典渗流理论,通常忽略了应力敏感效应和启动压力梯度作用。针对低渗透气藏渗流特征,引入变换方法建立了低渗透气藏水平井产能模型,模型考虑了应力敏感效应和启动压力梯度的影响。并以某低渗透气藏为例,研究了应力敏感效应和启动压力梯度对低渗透气藏水平井产能的影响。结果表明:1)启动压力梯度和压力敏感对水平气井产量影响分别呈线性下降关系和幂函数下降关系;2)压力敏感效应比启动压力梯度对水平气井产量影响更为强烈;3)启动压力梯度达到0.00025 MPa/m,水平气井产量将降低77%;当介质变形系数达到0.15 MPa^-1,水平气井将停产;4)建议低渗透气藏水平井产能预测时必须考虑启动压力梯度和应力敏感效应的影响。     

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。     

低渗气藏启动压力梯度研究与分析

在低渗透气藏中,气体渗流是否存在启动压力梯度以及启动压力梯度存在条件一直是石油工作者研究和争论的焦点之一。通过一系列实验,研究了低渗透气藏中气体渗流存在启动压力梯度的条件,获得了气藏有效渗透率大于0.1×10-3μm2或束缚水饱和度低于20%时,不存在启动压力梯度;并定量化了启动压力梯度与束缚水饱和度之间的关系。     

低渗透砂岩中的低对比度油气层类型及成因分析

通过对四川盆地包-界地区须家河组和鄂尔多斯盆地姬塬地区长8段低渗透砂岩油气层测井响应特征的深入分析,结合试油、分析测试和岩心薄片鉴定资料,提出了广义的低对比度油气层的概念。在低渗透砂岩储层中,低对比度油气层包括4种类型:油气层和水层电阻率差异小的低对比度油气层;有自然产能的油气层和干层的孔隙度及电阻率差异小的低对比度油气层;压裂后具工业产能的油气层和干层孔、渗差异小的低对比度油气层;高产油气层和低产油气层的孔隙度和电阻率差异小的低对比度油气层。通过对低对比度油气层岩心NMR和薄片鉴定结果的深入分析表明,导致低渗透砂岩储层中产生上述4种低对比度油气层的主要原因在于其复杂的孔隙结构引起的高束缚水饱和度和成岩相差异。     

低渗透储层气测与液测应力敏感性试验对比分析

以新疆某低渗油藏岩心为研究对象,分别利用氮气和模拟地层水进行了应力敏感性试验,得出了该储层的渗透率损害率,并对两种测量方式进行了对比研究.试验结果表明,渗透率越低的区块越有可能发生渗透率损失,而且其损失是不可逆的;液测和气测渗透率虽然有一定的偏差,但总体上基本一致.对低渗透油田进行应力敏感性的研究是必要的;对于渗透率较...     

启动压力梯度和应力敏感效应对低渗透油藏直井产能的影响

由于低渗透油藏普遍具有低孔、低渗特征,导致其油水渗流存在非线性和流态的多变性,使得流体的渗流不再符合经典的达西定律。考虑启动压力梯度和基于岩石本体有效应力理论的应力敏感效应的综合影响,推导出修正的低渗透油藏直井产能方程。以某低渗透油藏为例,研究启动压力梯度和应力敏感效应对其产能的影响。结果表明,低渗透油井中启动压力梯度比应力敏感对产能的影响大,建议进行产能预测时充分考虑启动压力梯度的影响。