疏松储层应力敏感性评定方法

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１ ０
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３ ０
４ ０
有效应 ￣／ ａ ＭＰ
１ 应 力 敏 感 性 实验
正常 的应 力敏感 性 表现 为 ：在 升压 过程 中，随 着有 效应 力 的增大 ，渗 透率值 逐 渐减小 ，且 随有效 应力 的增 大 ，渗透率 的下降 幅度越 来越 小 ；在降压 过程 中渗 透率 逐渐恢 复 ，但恢 复 不到原 围压 时 的渗 透率 ，从 而形 成永久 性 伤害 。 在研究 塔 木察格 区块低 渗透储 层应 力敏 感性 实 验过 程 中 ，用 塔木 察 格 区块 低 渗透 油 藏 天 然 岩 心 ，
因 此 ，该 储 层 胶 结 疏 松 ，力 学 强 度 较 弱 ，颗 粒
式中
为上 覆 岩 层 压 力 （ ａ ； 为 地 层埋 ＭＰ ） ｈ
性 和 反 光 性 ，对 岩 石 矿 物 的 晶 形 、解 理 和 各 项 光 学
以高 纯度 氮气 作为 实验 介质 ，参 照气测 渗透 率实 验 方法 ，改 变 围压 ，测定 相应 的克 氏渗透 率 。其应 力
性质 进行 观察 鉴 定 ，进 而 达 到 对 矿 物 的鉴 定 和 命 名 。该技 术在 岩性 识别 、储 集层 评价 和落 实显示 等 方 面具 有直 观可视 的优 势 ，能够 清 晰地显 示 出岩 石 微观 结构 特点 ，揭示 岩 石 中油 气分 布 与 岩 石 结构 、
图 １ 塔 木 察 格 区 块 储 层 应 力 敏 感 性 曲线
２ 储 层 物 性分 析
产 生上述 现象 必定 与岩 石 的微观结 构 、物性 组
分 、 胶 结 状 况 、力 学 性 能 有 关 ， 因 此 进 行 了 岩 心 薄
片分 析 实验 。 岩石 薄片 分析 技术 是利用 岩 石矿物 晶体 的透 光
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集层 岩石 发生 变形 ，而 使孔 隙空 间 以及 渗 透率发 生
变化 。此 时 渗 透 率 已不 再 是 常 数 ，而 是 压 力 的 函
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数 ，这种 由于 压力 的变 化而使 渗 透率发 生改 变 的现
象被 称 为储集 层岩 石 的应力 敏感性 。在 研究 塔木察 格 wenku.baidu.com块低 渗透 疏松储 层 应力敏 感性 实验 过程 中遇 到
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了这 样一 种 现 象 ，降 压 过 程 中 随 着 有 效 应 力 的减 小 ，渗透 率逐 渐 降 低 ，并 且 下 降 的 幅度 越来 越 快 。
本文 通过 理论 分析 和实 验验证 ，对 这种 现象 进行 了 解释 ，并 提 出了必要 的解决措 施 ｌ 。 】 ］
效 应 。设计 了确 定 临界 有 效应 力 的实验 方案 ：利 用三轴应 力 试验机 ，模 拟 油 田开采过程 中储 集层 应 力动 态 变化过程 ，确定岩 样发 生堆 落 的有效 应 力点 。以塔木 察格 区块 疏松储 层 为例 ，进行 了实
验 验 证 ，该 方 案 为 确 定 合 适 的 注 水 时 机 和 注 入 量 提 供 了 理 论 依 据 和 试 验 方 法 。
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油 气 田地 面 工程 第 ２ ９卷 第 ８期 （０ ０ ８ ２ １． ）
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疏 松 储 层 应 力敏 感 性 评 定 方 法
王 利 民 大庆石油学 院
构造 和 次生缝 洞 之间 的关 系 。 通过 岩心 的薄 片 图可 以看 出 ，砂砾 岩成 分 以火 成 岩和 长石 为主 ，分别 占碎 屑总 量 的 ５ 和 ２ 。 ５ ３
火 成 岩 中 ， 以 酸 性 喷 发 岩 为 主 ， 含 少 量 中基 性 喷 发
敏感 性数 据经 处理 出现 了 图 １所示 的现 象 。在降 压
过程 中 ，随着 有 效 应 力 的减 小 ，渗 透 率 逐 渐 降低 ， 并且 下 降的 幅度越来 越 快 。 这种 现象 将对 油 田开发 产 生重 要 的影 响 ，图 １ 中降压模 拟 的是油 田开 发后 期注 水过 程 。随着注 人 量和 注入 压力 的提 高 ，地层 孔 隙压力有 所增 加 ，导
２ ；主要成 分 泥质＞ １ 。储 层胶 结疏 松 ，颗 粒 ０ ０
为点 接触 ，大 小 颗粒混 杂 ，长形 颗粒 具定 向 。泥质
油 气 田地 面 工 程 第 ２ ９卷 第 ８期 （０ ０ ８ ２ １． ）
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呈 团块 、薄 膜 状充 填孔 隙 。方 解 石连 晶结 构 充填部 分孔 隙 ，局 部 富集 。
致有 效应 力减 小 ，渗透 率急 剧下 降 ，使 油井 产能 下 降 ，启动 压力 梯度 提高 ，渗 流阻 力增 大 ，造 成注 入 压力 的进 一步 提高 ，形 成恶 性循 环 。因此 必须对 这
岩 和凝灰 岩 。长石 中钾 长石 含量 居 多 ，占碎屑 总量
的 １ ；石 英 成 分 少 ，仅 有 ７ ；填 隙 物 含 量 为 ３
摘 要 ：油藏投 产 后 ，随地 层流体 的 采 出，地层 孔 隙压 力降低 ，导 致有 效应 力升 高 。对 于胶 结
疏 松储层 ， 当有 效应 力升 高到 一定程 度 时 ，颗 粒 易脱 落； 随着流体 的运 移 ，堵塞孔 喉 通道 ，造成
储 层渗 透率 急剧 下 降 。对 于这 种储层 ，必须 结合应 力敏 感性 和 临界 有 效应 力综合评 定储 层 的压敏
关键 词 ：应力 敏感 性 ；渗透率 ；薄片分 析 ；三轴应 力 ；临界 有效 应力 油藏 投产 后 ，随地 层流 体 的采 出和后期 的注 水 开发 ，地 层孔 隙压 力发 生变 化 ，导致有 效应 力 （ 上 覆 岩层 压力 与孑 隙流体 压力 之差 ） 的变化 ，迫使 储 Ｌ 种 现象进 行解 释 ，并提 出科 学措施 。