致密砂岩储层应力敏感程度评价方法研究

致密砂岩储层应力敏感程度评价方法研究

随着世界油气需求的持续增加，传统油气量的降低，正常油气量逐渐成为世界石油勘探的一个新亮点。致密油作为继页岩气之后全球非常规油气勘探开发的新热点,已成为全球能源结构中的重要角色针对上述问题,笔者提出采用等价液测渗透率作为应力敏感评价的参数,不仅避免了液测渗透率中存在的问题,而且消除了滑脱效应对实验结果的影响,对比分析了两种评价方法中不同渗透率致密砂岩岩心的应力敏感性损害程度,结合平面径向流理论研究了致密砂岩油藏应力敏感对产能的影响。1气体分子的滑脱现象气体在渗透率较低的多孔介质中低速、单相渗流时,气体分子在壁面处速度非零的现象称为气体分子的滑脱现象式(1)中,k致密砂岩储层孔喉尺寸为纳米、亚微米级,而标准状态下氮气的平均分子自由程为6.38×102电压敏感实验2.1储层岩石有效应力储层岩石应力敏感性是指岩石的孔隙度、渗透率等参数随有效应力增加而降低的性质由文献[18]可知,孔隙流体压力改变时,储层岩石承受的有效应力为式(2)中,σ为有效应力,MPa,p2.2实验过程及围压实验岩心取自鄂尔多斯盆地镇泾油田长8致密储层,参考石油行业标准SY/T5336—2006《岩心分析方法》对测试岩心进行洗油、烘干处理,岩心的基础参数如表1所示(表1中所示气体渗透率与等价液测渗透率均为围压为2MPa时的测试结果)。实验所用流体为高纯N与常规测试方法不同,本文采用不同应力下的等价液测渗透率作为应力敏感评价的依据。在每个围压进行三个孔隙压力下的气体渗透率测试,按线性关系回归得到气体渗透率与平均孔隙压力倒数之间的关系曲线,回归线段与纵坐标的交点即为该应力条件下岩心的等价液测渗透率。与常规测试方法中采用气体渗透率评价储层岩石应力敏感性相比,该方法消除了滑脱效应对实验结果的影响。详细实验过程为:(1)将干燥岩心放入岩心夹持器,加载围压至2MPa;(2)通过氮气瓶上减压阀调节岩心夹持器上游压力为0.6MPa,岩心夹持器下游与大气联通;(3)待流量稳定后,记录上游压力、流量、时间及温度,计算气体渗透率;(4)将上游压力升高至0.8MPa、1.0MPa,重复步骤(3),回归得到围压为2MPa时岩心的等价液测渗透率;(5)逐渐增加围压,重复步骤(3)和(4),得到不同有效应力下岩心的等价液测渗透率。2.3应力对岩心渗透率的影响由上述实验得到不同有效应力下岩心的气体渗透率与等价液测渗透率,做归一化渗透率(k图2为采用等价液测渗透率评价应力敏感时,不同有效应力下岩心单次渗透率损害率直方图与累积渗透率损害率曲线。相同有效应力下,岩心渗透率越低,渗透率损害率越大,应力敏感强度越强。有效应力增加到40MPa时,1#样品(k拟合储层岩石渗透率(k式(3)中,k为不同有效应力下岩心渗透率,mD;k数据拟合结果如表2所示,拟合相关系数平均值超98.65%,表明所建立的二次多项式经验关系式能较准确地描述低渗透岩心渗透率变化与有效应力的关系。3高度敏感对电池的影响油气藏一旦投入开发,储层压力下降,储层岩石承受的有效应力增加,必然出现应力敏感现象3.1点到井壁的距离由平面径向渗流理论可知,地层中任意一点压力表达式为式(4)中,r为任一点到井壁的距离,m;p由Terzaghi结合所建立的幂函数经验公式,得到渗透率的近似分布公式为在r处任取一厚度为dr的微元体,结合达西公式得:式(7)中,Q为油井产量,cm将式(7)分离变量并积分得:平面径向流时的产量为3.2储层渗透率k以鄂尔多斯盆地镇泾油田长8致密砂岩储层为例,假设圆形等厚水平均质地层中心一口生产井,地层边缘处有充足液源供给,供给边缘半径R将生产井的合理井底流压控制为饱和压力的2/3图4描述了储层渗透率k4应力敏感程度随深度和渗流速度变化的储土储储产能计算公式(1)提出了一种新的储层应力敏感的评价方法,以等价测渗透率作为致密砂岩储层应力敏感的评价参数,消除了气体滑脱效应对测试结果的影响,避免了常规评价方法导致应力敏感程度被低估的问题。(2)随有效应力的增加,岩心渗透率呈先快速降低后缓慢降低的趋势,渗透率与有效应力之间呈(3)在已知渗透率与有效应力之间关系的基础上,结合平面径向流理论,推导了考虑应力敏感的致密砂岩储产能计算公式,分析了应力敏感对产能的影响。与“压降漏斗”类似,井壁