儲層應力敏感性評價

2021-06-28 00:02:07 字數 2403 閱讀 3563

陳宗耀 022092 20091003175

摘要儲層應力敏感性評價是合理工作制度確定和儲層保護方案設計的重要依據。在油藏開發過程中,隨著儲層流體的流出和注入流體的流入,使得岩石原有的受力平衡狀態受到破壞。從而使岩石發生形變,導致儲層滲透率發生改變,影響油藏的開發。

因此儲層應力敏感性的研究對更好的開發油藏,提高油藏採收率有著重要意義。

關鍵字:儲層應力敏感性儲層損害

一、 引言

儲層應力敏感性是指在鑽井、完井及開發過程中,由於有效應力變化引起儲層滲透率改變的現象。儲層應力敏感性評價對於改善儲層滲透率,更好的保護儲層和開發油藏都有著重大意義。同時,儲層應力敏感性評價對於更好的制定生產工作方案和制度有著重要指導作用。

二、 儲層應力敏感性評價

2.1儲層應力敏感性評價研究目的

研究儲層應力敏感性是為了準確地評價儲層,通過模擬圍壓條件測定孔隙度可以將常規孔隙度值轉換成原地條件下的值,有助於儲量評價;通過對儲層應力敏感性評的研究,可以求出岩心在原地條件下的滲透率,有利於建立岩心滲透率和測試滲透率的關係,也有利於認識地層電阻率。研究儲層應力敏感性的最終目的是為了確定合理的生產壓差 ,更好的開發油藏,提高油藏採收率。

2.2應力敏感的損害率

通常採用公式(1)來計算滲透率損害率,此公式的好處是明確體現了滲透率隨著有效應力增加而降低,還可將常規岩心滲透率轉變成原地應力情況下的滲透率進行計算,並把應力敏感計算和常規 「五敏」的計算評價有機的聯絡起來,但是這樣做忽略了應力敏感的特殊性。

1)—滲透率損害率。

—第乙個應力點對應的巖樣滲透率,10-3μm2。

— 達到臨界應力後巖樣滲透率的最小值,10-3μm2。

由於實際油藏開發過程中原地有效應力是有效應力波動的初始點。而且,實際測試中由於人為主觀性的影響實驗儀器的限制,對同一塊岩心所得到的滲透率損害率就不統一,這會給實際生產施工和應用帶來不必要的麻煩。綜合以上原因,建議使用原地有效應力作為初始計算點,根據油氣藏實際生產情況適當擴大最大有效應力測點,,則公式(3)可改寫為:

2)—有效應力為i mpa時的滲透率損害率

—原地有效應力對應的岩心滲透率,10-3μm2

—各有效應力測點的岩心滲透率,10-3μm2

下表是應力敏感性評價指標:

表1應力敏感性評價指標

2.3 儲層應力敏感性評價的影響因素

儲層應力敏感性評價的影響因素有很多,主要有儲層內流體介質、含水飽和度、粘土礦物質含量等因素。

2.3.1流體介質

流體介質對儲層應力敏感性評價有重大影響。流體介質在儲層內流動,不同的流體介質由於性質不同在導致儲層內滲透率的不同,從而影響儲層應力敏感性。油藏中的流體介質通常為**、地層水、天然氣,可以用空氣、質量濃度為30g/l的氯化鉀溶液及煤油作為流體介質。

由下圖(1)可知,流體介質不同,儲層應力敏感性差異較大。有曲線可知,以空氣為流體介質的巖樣應力敏感性最小,以煤油為流體介質的巖樣應力敏感性居中,以質量濃度為30g/l的氯化鉀溶液為流體介質的巖樣應力敏感性最強。

圖1 不同流體介質岩心的應力敏感曲線

2.3.2含水飽和度

在油藏開發過程中,由於不斷有流體流出和流入儲層,使得儲層的含水飽和度不斷的發生變化,因此儲層的含水飽和度對儲層應力敏感性也有影響。

由圖(2)可知,含束縛水巖樣的滲透率為60%,不含束縛水巖樣的滲透率為70%,不含束縛水巖樣的滲透率較高。因此束縛水的存在使得滲透率下降的更厲害,儲層應力敏感性增強。

圖2 不同含水飽和度下岩心的應力敏感曲線

2.3.3 粘土礦物質含量

儲層中粘土礦物質是廣泛存在的。由於粘土礦物質受到應力作用以發生變形,從而改變孔隙形狀和大小,進而改變儲層的滲透率。因此,粘土礦物質含量對於儲層應力敏感性也有影響。

圖3不同粘土礦物質含量岩心的應力敏感曲線

由圖(3)可知,儲層粘土礦物質含量不同,巖樣滲透率變化差異較大。粘土礦物質含量為9%時,巖樣滲透率為75%;粘土礦物質含量為12%時,巖樣滲透率為55%;粘土礦物質含量為15%時,巖樣滲透率為50%;粘土礦物質含量為12%時,巖樣滲透率為35%。因此粘土礦物質含量越高,巖樣滲透率下降得越厲害,應力敏感性越強。

三、 結束語

(1) 儲層應力敏感性評價是保護儲層,更好更合理的開發油藏,提高石油採收率的重要研究課題。

(2) 儲層應力敏感性評價的影響因素有很多,主要有儲層內流體介質、含水飽和度、粘土礦物質含量等因素。

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