低渗透砂岩油藏渗透率与净上覆压力的关系研究

前人对低 渗透砂 岩油藏渗透率与净上覆压 力关系的研究结果主要 分为以下几种类型 ： 指数递 减关系 、幂 函数关系 ”、 二次多项式
关系 、对数关系wenku.baidu.com１ ｌ。 ｝
本文 选 取胜 利 油区 ５ １井 、２ ２ ５３ ： ７ 块渗透 率 分 布在０ ３ Ｏ ｇ ｌ ｍ 一 ０Ｘ １ ８ ０ ０’ 品进 行渗透 率与净上 覆压力 的关系研究 ，按照渗透 ６ ９ ×ｌ一 ｍ 样 ｇ 率的大 小 ，分为 低渗 （ ０ ０ ｕ 。 ≤５ Ｘ１ － ｍ ）、中渗 （ ０ ｉ ～ ０ ０ ５ ｘ１ ． １０ × （ ｔ ｍ２ １ ｍ ）、高渗 （ １０ ×ｌ 一 ｍ ）三 个级 别 ，将 渗 透 率 保 留值 ０ｇ ≥ ００ ０“
建 立 具 有 重要 意 义 。
关键 词 低渗透 砂 岩油藏 应力敏感性 净上覆 压力
胜利油 区
ＫｉＫ ＝ ｌ （Ａｐ ）＋１０ ２ ／ ａｎ ．６
低渗透砂岩油藏 的储 层特征决定 了油田开 发过 程 中，由于净上覆 压力的增加 （ 油层压 力下降 ） 导致低渗储层 渗透率大幅度降低 ，即产 生应力敏感性伤害 ， 进而使 低渗 透块的采收率下降 。近几年来 ， 一 很 多学者对低渗透砂岩 储层 渗透率与净上覆压 力的关系进行了大量 的研 究 ，但 由于研 究对象和岩 心数 量的不 同 ，不 同学 者得到 了不 同的 关系式 。笔者 以胜 利油区３ 口取芯井９ 块低渗透砂 岩岩心为研究对 象 １ Ｏ 进 行了应力敏感性实 验 ，对渗透率与净上覆压 力的关系以及判断应 力 敏感 性强弱的标准进行 了研 究。
１ 实 验 方 法
３ 应力敏感 系数ａ 与最 大渗 透率伤 害率、初始渗透率的关系
选取胜利 油区低渗透砂岩油藏的９ 块柱状 岩心进行实验 ，样 品外 ０ 表均 匀 、无 可见 裂缝 ，初始 气体 渗透 率分 布在 ｏ ３ Ｏ ｊ ～ ０ × ． ×ｌ － ｍ２ ． ０ ５０ ａ １ ～ ｍ ，所使 用 的实验 设备为 从美 国岩心 公司 引进 的 Ｃ 一 ０ 岩 心 ０ｕ ＭＳ ３ ０ 自动 分析 仪 ，实验 方 法 参 照 中华 人 民共和 国石 油天 然气 行 业标 准 Ｓ ／ ３ ５ １９ 覆压 下岩 石孔隙 度和渗 透率测 定方 法 》，实验岩 Ｙ Ｔ ６ ８ — ９ ９《 心均经过 １： 的酒精 ＋ ３ 苯洗 油处理 ，实验流体 为高纯氮气 ，最高净上 覆压 力为４ ＭＰ 。 ０ ａ 选 择净上覆 压力 １ ＭＰ 时气体 渗透 率 （ ａ 作 为初始值 ，其它 ． ａ ５ Ｋ ） 不同净上覆压 力下渗透率 为Ｋ ，Ｋ ／ ａ ｉ ｉＫ 为渗透率 保留值 。
学 术 研 讨
南 缸 科 技 ２ １年第１ 濑 ０２ 期
低渗 透砂岩 油 藏渗透 率与净上 覆压 力的关系研究
王 汝 磊
中国石化股份 胜利油 田分公司地 质科学研 究院
摘 要
２ ７ １ 山东 东 营 ５ ０ ５
本文以胜利油 区低渗透砂 岩油藏岩心 为研 究对象 ，利用ＣＭＳ ３ ０ 心 自动 分析 仪进行 了应力敏感性 实验 ，通过 分析 不同 一 ０岩
净 上覆 压力下的渗透 率与净 上覆 压力的 实验数据 ，确 定 了低渗透砂岩 油藏渗透 率与净上覆压力 的关 系——对数 函数 关 系，并建立 了判 断应 力敏 感性强弱的参数——应 力敏 感性 系数 以及胜 利油区低渗透砂岩 油藏 的渗 透率与净上覆压力 间的经验公式 。低渗透砂岩 油藏岩 石渗透 率与净上覆压 力关系的确立 ，对 于低渗透 油藏 开采方式的选择 、合适 的试 油压差及生产压差的确定 、渗 流模 型以及数值模 拟的
２ 渗透率与净 上覆压力的关 系
由公 式２ 可看 出 ，拟 和常 数ａ 的大小 反应 了应力 敏感性 的强 弱 ， ａ 值越 大 ，净上覆 压下的渗透 率与初始渗 透率的 比值 越大 ，应 力敏 感 性伤 害越 弱 ，反之 ，应力敏感性伤害越 强。所 以 ， 文定义 拟和常数 本 ａ 为低渗透砂岩 油藏 的应力敏感 系数 。 （ ） １ 应力敏感系数ａ 与最大渗透率伤害率 的关 系。中华人民共和 国石油天然气行业标准Ｓ ／ ３ ８ ２ ０ 储层敏感性 流动 实验评价方 ＹＴ ５ ５ — ０ ２《 法 》中 ，把最大净上覆压力下 的渗透率伤害 率 （ 时渗透 率伤害率为 此 最 大值 ） 为评价标准 （ ２ 作 表 ），但不 同的仪器设 备性能不 同，所 能 达 到的最高压力不 同，因此 同一块样 品不 同仪 器设备测定 ，依据此标 准 判断的应力敏 感性伤 害程度可能就不同。 从上文所定 义的应 力敏 感 系数 来看 ，ａ 的大小反应 了应力敏感 性 的强 弱 ，为此 ，选 取胜 利油 区义３ 检 １ １５ — 、商５ ０ 一 、￣ ａ ３ ２ ５ 、商 ５ ８ ４、 樊 ｌ — ３ １取 芯井 ２ 块渗 透率 分布在 ０ ３ ０ ｌ ￣ ０ １ ｍ ３ １ 井５３ ： ３ ． ×ｌ ｍ ￣ ．Ｘ ０’ ０ ａ ５０ ¨ 的低渗透样品进行应 力敏 感性 实验研究 ，最大净上覆压 力为４ ＭＰ ， ０ ａ 将 应 力敏感 系数 ａ ０ ａ 渗透 率伤害率Ｄ 作图 ，从 图２ 与４ ＭＰ ￣ 的实验 结果 来 看 ． 力敏感系数与最大净上覆压 力下 的渗透率伤 害率 呈很好的直 应 线递 减关系 ，伤害程度越大应力敏感 系数越 小 ， 害程度越 小应力敏 伤 感系数越 大 ，关系式为 ： ａ 一 ． ２ Ｄ 一 ． ］ － ０ ０ ８ ０ ２ ８ － ０ Ｘ ０ 公式３ 对应ｎ的大小依据公式３ 计算应 力敏 感性系数ａ 将 计算结果与标 ，
准 ｓ ｒ５５ － ０ ２ Ｙ厂 ３ ８－ ０ 中的伤 害程度相 对应 ，列于表２ ２ 中。为此 ，可 以依 据 应力敏感 系数ａ 的大小判断应 力敏感性 的强弱 ，特 别是在实验 设备 性 能参数达不到最大压力 的条件下可 以更为准确的对应力敏感性的强 弱给 予判断 ，有效地避免 了实际实验 中由于仪 器设 备 自身的性能参数 不同 （ 即最大净上覆压力值不 同 ），可能导致 的同一块样品不同仪器