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低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性和石油開發(fā)相關(guān)性

2018-10-15 17:27:26 《山東工業(yè)技術(shù)》  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
采用變圍壓應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)方法,具體實(shí)測(cè)了某低滲油藏儲(chǔ)集層巖樣不同有效壓力下的滲透率,根據(jù)實(shí)測(cè)的結(jié)果總結(jié)了儲(chǔ)層滲透率隨油藏壓力的變化規(guī)律以及影響因素,探討低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性和石油開發(fā)相關(guān)性。

低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性和石油開發(fā)相關(guān)性

孫麗麗

(大慶學(xué)府石油科技有限公司,黑龍江大慶163316)

摘要:采用變圍壓應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)方法,具體實(shí)測(cè)了某低滲油藏儲(chǔ)集層巖樣不同有效壓力下的滲透率,根據(jù)實(shí)測(cè)的結(jié)果總結(jié)了儲(chǔ)層滲透率隨油藏壓力的變化規(guī)律以及影響因素,探討低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性和石油開發(fā)相關(guān)性。結(jié)果表明該低滲油藏儲(chǔ)集層應(yīng)力敏感性數(shù)據(jù),在考慮儲(chǔ)集層應(yīng)力敏感性的條件下,油藏產(chǎn)量降低,并且隨著敏感性的增強(qiáng),降低的幅度越來越小。

關(guān)鍵詞:低滲透儲(chǔ)層;應(yīng)力敏感;石油開發(fā);產(chǎn)量;相關(guān)性

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.074

本文主要是通過變圍壓力實(shí)驗(yàn),探討低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性和石油開發(fā)相關(guān)性,從而為石油開采提供可參考的依據(jù)。

1低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性實(shí)驗(yàn)研究

在實(shí)際的石油開發(fā)中,有效壓力主要為上覆巖石的壓力減去孔隙內(nèi)流體的壓力,公式表示為:

式子中有效壓力為Peff單位為MPa,上覆巖石壓力為乳,單位為MPa,p為地層壓力,單位為MPa。

隨著有效壓力的變化滲透率也發(fā)生改變,因此兩者之前的關(guān)系可以乘冪表示:

式子中有效壓力力Ap,單位為MPa;Ap為初始有效壓力,單位為MPa;K為巖石初始滲透率,單位為mD;當(dāng)前滲透率為k,單位為mD.。應(yīng)力敏感系數(shù)為s,單位為mD。

1.1實(shí)驗(yàn)流程

實(shí)驗(yàn)中煤油用作驅(qū)替,也就是動(dòng)力液,通過平流泵進(jìn)入到中間容器中,將推動(dòng)活塞的運(yùn)動(dòng),能夠讓容器在活塞的作用下移動(dòng)到另一邊,壓縮容器中的工作液能夠直接進(jìn)入到巖心的夾持器中,工作液在壓力差的作用下也能夠滲透到低滲透巖心中,等到流體穩(wěn)定后測(cè)量出流體流出巖心所需要的時(shí)間。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)過程中采用圍壓模擬巖石所承受的有效應(yīng)力,為了更加精準(zhǔn)的反應(yīng)出地下巖石應(yīng)力的變化情況,采用圍壓保持不變,改變流體的壓力通過對(duì)不同的滲透率的砂巖進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)中圍壓穩(wěn)定在20MPa,溫度保持在20℃。實(shí)驗(yàn)中流體的壓力通過回壓閥來進(jìn)行控帶口。保持圍壓不便,同時(shí)降低進(jìn)出口的壓力和回壓,測(cè)定每一次降壓后的滲透率。保持圍壓不變,增加進(jìn)出口的壓力和回壓,測(cè)量滲透率。表1為本次實(shí)驗(yàn)所測(cè)試的巖心基本參數(shù)。

2皮力敏感性的影響因素

不同有效應(yīng)力下滲透率的變化情況。可以看出隨著有效應(yīng)力的增加,滲透率逐漸呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì),但減小的程度逐漸趨于平穩(wěn)。如(1)號(hào)巖石有效應(yīng)力從4.8MPa增肌到7.2MPa,滲透率從0.16(10-3pLtri下降到0.09(10。¨m,也就是說有效應(yīng)力下降20%,滲透率要下降60%左右。主要原因是隨著有效應(yīng)力的增加,巖石中一些閉合的壓力導(dǎo)致孔隙閉合,進(jìn)而降低了巖石的滲透能力,后期巖石的喉道逐漸減少,因此對(duì)滲透率的影響也會(huì)逐漸的降低。隨著流體壓力的恢復(fù),滲透率很難再恢復(fù)到以前的水平,說明了巖石的孔隙結(jié)構(gòu)具有很大的可塑性,一旦破壞了原有的流通渠道,將會(huì)很難恢復(fù)。

3低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性與石油開發(fā)的相關(guān)性研究

3.1應(yīng)力敏感性對(duì)生產(chǎn)壓差的影響

假設(shè)一均質(zhì)油藏的儲(chǔ)層參數(shù)為:原油的黏度為lc0=30.mPa.s,滲透率K為5×l0-3r11112,儲(chǔ)層的厚度為lOm,產(chǎn)液量為8m3/d。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,應(yīng)力敏感性對(duì)生產(chǎn)井的壓降產(chǎn)生影響,應(yīng)力敏感系數(shù)越高,生產(chǎn)的壓差越高,兩者之間呈現(xiàn)良好的指數(shù)關(guān)系。

3.2不同韻律下應(yīng)力敏感性研究

正韻律也就是油層從下到上巖石顥粒由粗變細(xì),反韻律與之相反,加入注采比為0.8,假設(shè)不考慮應(yīng)力敏感性影響下的產(chǎn)量,研究應(yīng)力敏感性與不同的滲透率之間的關(guān)系。應(yīng)力敏感性對(duì)正韻律和反韻律的影響基本上一致。對(duì)于滲透率較高的儲(chǔ)層,隨著壓力下降的初始階段,滲透率較高的儲(chǔ)層產(chǎn)量呈現(xiàn)快速的下降趨勢(shì),在后期的平穩(wěn)期內(nèi)相對(duì)比較平緩。對(duì)于滲透率比較低的儲(chǔ)層下降的趨勢(shì)比較平緩,到了滲透率中等的儲(chǔ)層,所受到的影響處在高滲透率儲(chǔ)層和低滲透率儲(chǔ)層之間。應(yīng)力敏感性對(duì)層內(nèi)非均質(zhì)性造成了一定的影響,大對(duì)整個(gè)儲(chǔ)層的產(chǎn)量造成了不良的影響,在石油的開發(fā)過程中要盡量減小應(yīng)力敏感性。

3.3不同非均質(zhì)條件下應(yīng)力敏感性研究

在油藏工程中,儲(chǔ)層的非均質(zhì)特征主要采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、洛倫茲方法等進(jìn)行描述、在描述非均質(zhì)時(shí),洛倫茲曲線法具有定量性和直觀性,并且適應(yīng)性較好。通過在滲透率為20×l0-3pLt112的條件下,利用洛倫茲曲線法分析不同滲透率變異系數(shù)各個(gè)小層的滲透率。

假設(shè)注采比為0.8,隨著石油的開發(fā),地層壓力逐漸降低,受到應(yīng)力敏感性的影響,不同非均質(zhì)儲(chǔ)層的產(chǎn)量也呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

可以看出在石油開采的初始階段,儲(chǔ)層非均質(zhì)性越強(qiáng),受到應(yīng)力敏感性的影響越大,產(chǎn)量下降的趨勢(shì)也逐漸酌快速,在后期階段在低滲透儲(chǔ)層,隨著動(dòng)用程度的增加,產(chǎn)量也也有所增加。開發(fā)時(shí)間的延長,產(chǎn)量在各個(gè)非均質(zhì)儲(chǔ)層下降程度越來越靠近。加入開采的時(shí)間為20天,那么產(chǎn)量下降幅度為40%。

3,4不同滲透率下應(yīng)力敏感性研究

設(shè)儲(chǔ)層的滲透率變異系數(shù)為0.6,通過對(duì)比研究不同滲透率下的儲(chǔ)層的應(yīng)力敏感性。可以看出,在相同滲透率變異系數(shù)的條件下,隨著滲透率的逐漸增加,應(yīng)力敏感性逐漸增加,而產(chǎn)量下降的趨勢(shì)也逐漸的增加。

4結(jié)論

通過變圍壓實(shí)驗(yàn),通過對(duì)巖石不同滲透率下有效應(yīng)力的分析發(fā)現(xiàn),巖石滲透率與有效應(yīng)力之間呈反比,在初期下降比較迅速,在后期比較平穩(wěn),且有效應(yīng)力對(duì)滲透率的傷害是永久性的。通過對(duì)應(yīng)力敏感性與生產(chǎn)壓差、不同非均質(zhì)的影響研究,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量相同的條件下,應(yīng)力敏感性與生產(chǎn)壓差之間呈指數(shù)關(guān)系。在石油開采的初始階段,儲(chǔ)層的非均質(zhì)性越強(qiáng),受到應(yīng)力敏感性影響越大。相同的變異系數(shù)下,低滲透儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生較大的影響。

參考文獻(xiàn):

[1]代平.低滲透應(yīng)力敏感油藏實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[D].西南石油大學(xué),2006.

[2]孫健.低滲透油藏?cái)?shù)值模擬方法研究[D].西安石油大學(xué),2016.

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責(zé)任編輯:繼電保護(hù)

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