低渗透砂岩储层岩心应力敏感性实验评价与分析.pdfVIP

试 采 技 术 2010年9月 WELLTESTINGANDPRODUCTIONTECHNOLOGY 低渗透砂岩储层岩心应力敏感性实验评价与分析 吴天江 李华斌 何先军 孟江龙 (1．中国石油长庆油田公司油气工艺研究院 陕西西安 710018； 2．油气藏地质及开发工程国家重点实验室 ·成都理工大学 四川成都 610059) 摘 要 通过改变围压的方式模拟有效应力的变化，开展低渗砂岩储层岩心应力 敏感性实验研究。结果表 明，加载 围压在5～15MPa的初始阶段渗透率损失率高，随 着 围压 的增大渗透率损失率逐渐降低，最后基本不变。渗透率越低岩心的应力敏感性 越强。卸载围压后岩心渗透率均没有恢复到初始渗透率，原因是在加载过程中孔隙结 构的弹塑性形变产生了结构性破坏，导致恢复不可逆。注水井注入压力过高或压力波 动可能引起孔隙结构发生弹塑性形变使渗透率损失，从而降低 了波及效率。对于采油 井，井底流压过大可能破坏岩石骨架结构使孔喉闭合而影响单井产能和最终采收率。 应力敏感的存在必须将生产压差控制在合理的范围内，以保持油井稳产。 关键词 应力敏感 有效应力 围压 低渗透 储层 岩石渗透率体现了岩石的综合导流能力， 储层应力敏感性以及对产能的影响也得以被广 也决定了流体的渗流状况。在油气田开发过程 泛研究。本文研究低渗透砂岩油藏的应力敏感 中，随着流体的产出，地层压力下降，储层岩 性 。 石骨架承受的应力增加，造成岩石产生塑性或 弹塑性变化使孑L喉闭合，导致储层岩石渗透率 1 实验制备及方法 降低。这种随压力变化引起渗透率发生变化的 现象称为储层的应力敏感性 ]。储集层渗透 实验岩心为华北油 田G30油藏低渗透砂岩 率的变化必然会影响储集层岩石的渗流能力， 岩心，基本参数见表1。实验仪器主要包括氮 从而影响油井的产能。众所周知，低渗透油藏 气瓶、恒温箱、气测渗透率仪。 储层岩性致密，通常表现出低孑L低渗、低压， 表1华北油田G30油藏岩心基本参数 非均质性强等特征，单井产能低 ，一般需要增 产改造措施才能获得产能。渗透率是制约低渗 透储层单井产能的重要因素。研究表明，低渗 渗透油藏具有应力敏感性，应力敏感性是由于 按照 《覆压下岩石孑L隙度和渗透率测定 孔隙和喉道被压缩或闭合引起孑L隙结构发生形 方法 》，将岩心放人恒温箱 中90℃恒温烘 变而产生的，岩石力学特性是孔隙压力、孑L隙 干，用气测渗透率仪测定不 同有效应力下岩 流体分布的函数4『】。因此，应力敏感性对低渗 心的渗透率 ，驱替介质为氮气 ，其 中有效 透油藏开发的影响越来越受到关注，对低渗透 应力的模拟采用改变岩心夹持器围压的方式 作者简介：吴天江，男，1985年出生，2009年毕业于成都理工大学油气田开发工程专业，获硕士学位。现从事油气田开发工作。 Email：57952O@ 126．corn 2010年9月 吴天江 李华斌 何先军 等：低渗透砂岩储层岩心应力敏感性实验评价与分析 实现 。实验包括围压上升和围压下降两个过 于15MPa以后，三块岩心的渗透率损失率基本 程。围压上升过程模拟孔隙流体压力降低和 保持在 同一水平值 。即渗透率 的损失主要是 净上覆岩石压力增大的过程 ；围压下降过程 发生在有效压力增大的初始阶段。从曲线还 模拟孔隙流体压力升高和净上覆岩石压力减 可 以看 出，随着围压的增加 ，渗透率越低的 小的过程，即模拟渗透率恢复的过程。具体方 岩心渗透率损失率程度