油水比例变化对岩石力学性质的影响及出砂分析——以金湖凹陷秦营断块区阜宁组储层为例

为明确储层岩石力学性质在油藏注水开发中的变化及对油井出砂的影响,以金湖凹陷秦营断块区阜宁组储层为例,通过岩石力学试验和测井资料计算,在分析油水比例变化对岩石力学性质影响规律的基础上,探讨了其影响机制,并将研究成果应用于出砂风险分析。开展不同围压、不同流体条件下的岩石压缩试验,厘清了砂岩储层岩石力学参数的定量变化规律;基于测井资料,计算了不同岩石力学参数条件下地应力、油井临界生产压差、出砂指数,认为岩石力学性质随油水比例降低而逐渐弱化,而岩石力学性质的弱化降低了临界生产压差,从而增大了油井出砂风险.研究结果表明:地层水对岩石力学性质的弱化程度高于石油,导致随含水饱和度升高,岩石抗压强度和弹性模量逐渐降低,最高降幅分别达42.96%和28.18%;围压升高一定程度上减小了含水饱和度升高对岩石力学性质的弱化程度,影响幅度在16.78%以内;孔隙流体作用下砂岩储层的孔隙度及初裂强度降低、毛细管力减小以及黏土矿物溶胀等因素是造成岩石强度降低的主要原因;油藏注水开发中含水饱和度升高使油井出砂风险指数增高,建议合理控制生产压差并实时监测地层压力和生产压力.