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特低渗透油藏应力敏感性对开发效果影响的实验研究

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2007年5月第22卷第然科学版)i’0072 No.673.064X(2007)154正明,刘学伟,黄冬梅,祁晨琛,张英芝(石油勘探开发科学研究院廊坊分院渗流流体力学研究所,河北廊坊065007)摘要:较了裂缝发育程度对特低渗透岩心应力敏感性地影响,研究了特低渗透岩心在不同围压下可动流体百分数和束缚水饱和度的变化规律.结果表明:带裂缝的岩心,不管裂缝发育程度如何,其压敏现象都比较大;压敏对裂缝发育岩心的影响比没有裂缝岩心的影响要大;不同的围压下,可动流体百分数争束缚水饱和度是不同的.关键词:特低渗透油藏;变形介质;可动流体;储层评价;束缚水饱和度 ,中图分类号:们略48 文献标识码:石含量所占的比例较大…I,因此在特低渗透油田生产过程中,当压力下降时,易发生储层变形,引起储层渗透率和孔隙度降低,从而导致开发效果降低【2特低渗透油藏中常常发育微裂缝.微裂缝具有不连续、不均匀、各相异性的特点.微裂缝的存在对储层的主要影响是增大了储层的渗透率,改善了储层的渗流能力【4I.微裂缝的宽度受上覆岩层所产生的净压力即有效压力的控制,有效压力的改变,可导致裂缝的开启和闭合而使渗透率改变[5因此,研究裂缝性储层压力敏感性是很必要的.利用物理模拟实验和核磁共振仪研究裂缝对特低渗透岩样的应力敏感性的影响程度,分析了不同围压下,可动流体百分数和束缚水饱和度的变化.该成果对特低渗透油田的开发有重大指导作用.1特低渗透岩样应力敏感性实验研究1.1岩心准备和实验方法取不同裂缝发育程度的特低渗透岩心做应力敏感性实验,先将岩心洗净,再烘干后用气测法测量岩样的绝对渗透率,并进行校正.实验岩心的基础数据如表1所示.实验过程中,先将岩心抽真空、饱和地层水,然后在某一驱替压力、不同有效压力下对饱和水后的岩心进行气驱.实验在油藏温度条件下采用恒压法进行.一袭1应力敏感性实验岩心基础数据衰1.2实验步骤①保持进口压力值0.5 慢增加围压,使净围压依次2.5 .5 .0 .0.0 1 5 0 每一压力点持续30定岩样的渗透率;③缓慢减小围压,使净围压依次为15 1 .0.0 .0 .5 .5 每收稿日期:2006国石油天然气股份公司重点科技攻关项目(编号:030151)作者简介:刘先贵(1963.),男,硕士,主要从事低渗透渗流理论、和油气藏工程方法的研究.免费资料下载:特低渗透油藏应力敏感性对开发效果影响的实验研究 …155~压力点持续1 定岩样的渗透率;⑤所有压力点测完后关驱替泵.实验过程采用.3实验结果与分析实验测试结果如图1、图2和表2所示.1.遏o·6嗣0.40.20.8遏O.2 10 15 20围压/4—8岩芯压敏曲线O 5 10 15 20围压,7—7岩芯压敏曲线裹2岩心压敏数据分析从上面的图表可以看出:(1)对于特低渗透岩心,不管裂缝发育程度如何,其压敏现象都比较大.当有效应力的增加到20透率下降幅度都较大,而当有效应力降低时,渗透率都恢复不到原来的值.(2)压敏对裂缝发育岩心的影响比没有裂缝岩心的影响要大.当有效应力增加时,裂缝更容易受到挤压,裂缝发育岩心的渗透率降低比基质岩心降低得更快;当有效应力降低时,其裂缝发育岩心的渗透率恢复率也低.以裂缝发育岩心17—7和没有裂缝岩心14—8为例,裂缝发育岩心17—7的初始渗透率为0.525 X 10有效应力的增加到20透率下降到0.104X 10有效应力的降低到2 透率恢复到0.162×10没有裂缝岩心14—8的初始渗透率为1.465有效应力的增加到20 透率下降到0.729×10有效应力的降低到2 透率恢复到1.006X 10_3肿2.因此,对于带裂缝的特低渗透油藏来说,开发应保持能量进行开采.2不同应力下可动流体百分数和束缚水饱和度变化规律研究选取一块渗透率为2.23 X 10_3耐的特低渗透岩心,进行不同围压下可动流体百分数[6]变化规律研究.实验的结果见图3和表3.图中3条曲线分别为在初始围压4 大围压20 2与岩心孔径成正比.图3特低渗透岩样不同围压下的112弛豫时间谱从图表中可以看出:①当围压增加,动流体部分减少,而不可动流体部分增多.当围压增至20 可动流体百分数为32.99%,是初始可动流体百分数的57.6%.②当围压增至最大后再逐渐减小,直至恢复到4 2谱有所恢复,但不能恢复到原始分布,是初始可动流体百分数的83.11%.③特低渗透岩样当围压增加或减小时,其束缚水饱和度是可变的,都比初始围压时的束缚水饱和度高.表3特低渗透岩样不同围压下的可动流体百分数围压 初始4特低渗透油藏若首先采用衰竭式开采或降压开采,不但渗透率或孔隙432爨梏求免费资料下载、156·—安石油大学学报(自然科学版)度降低,可动流体饱和度降低,而束缚水饱和度增加,不利于特低渗透油田开发;即使再注水恢复压力,其渗透率、孔隙度、可动流体饱和度和束缚水饱和度也不能恢复至原来状况.因此,对于特低渗透油田开发来说,保持地层压力开采是极其重要的事情,应采取超前注水或注气开发.3结论 .. ‘,。 ,。,(1)对于特低渗透岩心,不管裂缝发育程度如何,其压敏现象都比较大.(2)压敏对裂缝发育岩心的影响比没有裂缝岩心的影响要大.当有效应力增加时,裂缝更容易受到挤压,裂缝发育岩心的渗透率降低比基质岩心降低得更快;当有效应力降低时,其裂缝发育岩心的渗透率恢复率也低.(3)对特低渗透岩心进行不同围压下可动流体百分数变化规律研究.研究结果表明:不同的围压,其可动流体百分数和束缚水饱和度是不同的.随着围压的增加,其可动流体部分减少,而不可动流体部分增多,束缚水饱和度也增加;当围压再至恢复到原始状态后,其可动流体百分数和束缚水饱和度都不能恢复至原来状态.因此在特低渗透油藏开发时,保持能量开采是极其重要的. 。参考文献:[1]裘怿楠,刘雨芬.低渗透砂岩油藏开发模式[M].北京:.石油工业出版社,1998.阮敏,王连刚.低渗透油田开发与压敏效应[J].石油学报,2002,23(3):73.76.蔡刚.韦2断块低渗透裂缝性储层压力敏感性研究[J].大庆石油地质与开发,2005,24(1):49.50.曾联波.低渗透砂岩油气储层裂缝及其渗流特征[J】.地质科学,2004,39(1):11.17.张有天,张武功.裂隙岩石渗透特性渗流数学模型及系数量测[J】.岩石力学,1982,(8):41.52.程林松,贺立湘,李春兰,等.含天然微裂缝变形介质油藏数值模拟方法[J】.石油大学学报,2001,25(5):50.52.王为民,郭和坤,叶朝辉.利用核磁共振可动流体评价低渗透油田开发潜力[J].石油学报,2001,22(6):40.44.编辑:王辉(上接第153页)起始坡降为0.21~0.58,出现管涌时的坡降为3.189。管涌破坏时的坡降为21.11~68.60.管涌出现前的渗透系数为1.09×10.78×10均渗透系数为4.01×10~(1'n/s.管涌发生后,渗透速度与水力坡降不再符合线性关系,即已超出达西定律适用范围.试验过程中有时出现流量减小,这是夹层内部的空隙和微小通道被管涌发生后带动的颗粒堵塞所致,只有坡降增大到足以使水流再次带动颗粒移动时,流量才相应增大.(4)经计算4个试样的临界坡降为2.95~6.45,破坏坡降为18.264.(5)由于没有考虑夹层与围岩的关系,如果该夹层上下岩层的渗透性强于夹层本身,则有可能首先沿接触面发生接触冲刷破坏.参考文献:莲菊,李振栓,武胜忠,等.工程渗流力学及应用[M].北京:中国建材工业出版社,2001.[2]陆兆溱.工程地质学[M].北京:水利电力出版社,1989.[3]8,水利水电工程地质勘察规范[s].[4]陈仲颐.土力学[M].北京:清华大学出版社,1994.[5]4,土工试验规程[S】.+编辑:田美娥1
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