储层应力敏感性评价

储层应力敏感性评价

陈宗耀 022092 20091003175

摘 要 储层应力敏感性评价是合理工作制度确定和储层保护方案设计的重要依据。在油藏开发过程中，随着储层流体的流出和注入流体的流入，使得岩石原有的受力平衡状态受到破坏。从而使岩石发生形变，导致储层渗透率发生改变，影响油藏的开发。因此储层应力敏感性的研究对更好的开发油藏，提高油藏采收率有着重要意义。

关键字：储层 应力敏感性 储层损害

一、 引言

储层应力敏感性是指在钻井、完井及开发过程中，由于有效应力变化引起储层渗透率改变的现象。储层应力敏感性评价对于改善储层渗透率，更好的保护储层和开发油藏都有着重大意义。同时，储层应力敏感性评价对于更好的制定生产工作方案和制度有着重要指导作用。

二、 储层应力敏感性评价

2.1储层应力敏感性评价研究目的

研究储层应力敏感性是为了准确地评价储层，通过模拟围压条件测定孔隙度可以将常规孔隙度值转换成原地条件下的值，有助于储量评价；通过对储层应力敏感性评的研究，可以求出岩心在原地条件下的渗透率，有利于建立岩心渗透率和测试渗透率的关系，也有利于认识地层电阻率。研究储层应力敏感性的最终目的是为了确定合理的生产压差 ，更好的开发油藏，提高油藏采收率。

2.2应力敏感的损害率

通常采用公式（1）来计算渗透率损害率，此公式的好处是明确体现了渗透率随着有效应力增加而降低，还可将常规岩心渗透率转变成原地应力情况下的渗透率进行计算，并把应力敏感计算和常规 “五敏”的计算评价有机的联系起来，但是这样做忽略了应力敏感的特殊性。

%100)(1min 1⨯-=K K K D K （1）

K D —渗透率损害率。

1K —第一个应力点对应的岩样渗透率，10-3μm 2。

min K — 达到临界应力后岩样渗透率的最小值，10-3μm 2。

由于实际油藏开发过程中原地有效应力是有效应力波动的初始点。而且，实际测试中由于人为主观性的影响实验仪器的限制，对同一块岩心所得到的渗透率损害率就不统一，这会给实

际生产施工和应用带来不必要的麻烦。综合以上原因，建议使用原地有效应力作为初始计算点，根据油气藏实际生产情况适当扩大最大有效应力测点，，则公式（3）可改写为：

%100)(⨯-=--stiu in i stiu in di K K K R （2）

di R —有效应力为i MPa 时的渗透率损害率

stiu in K -—原地有效应力对应的岩心渗透率，10-3μm 2

i K —各有效应力测点的岩心渗透率，10-3μm 2

下表是应力敏感性评价指标：

表1应力敏感性评价指标

2.3 储层应力敏感性评价的影响因素

储层应力敏感性评价的影响因素有很多，主要有储层内流体介质、含水饱和度、粘土矿物质含量等因素。

2.3.1流体介质

流体介质对储层应力敏感性评价有重大影响。流体介质在储层内流动，不同的流体介质由于性质不同在导致储层内渗透率的不同，从而影响储层应力敏感性。油藏中的流体介质通常为原油、地层水、天然气，可以用空气、质量浓度为30g/L 的氯化钾溶液及煤油作为流体介质。

由下图（1）可知，流体介质不同，储层应力敏感性差异较大。有曲线可知，以空气为流体介质的岩样应力敏感性最小，以煤油为流体介质的岩样应力敏感性居中，以质量浓度为30g/L 的氯化钾溶液为流体介质的岩样应力敏感性最强。

图1 不同流体介质岩心的应力敏感曲线

2.3.2含水饱和度

在油藏开发过程中，由于不断有流体流出和流入储层，使得储层的含水饱和度不断的发生变化，因此储层的含水饱和度对储层应力敏感性也有影响。

由图（2）可知，含束缚水岩样的渗透率为60%，不含束缚水岩样的渗透率为70%，不含束缚水岩样的渗透率较高。因此束缚水的存在使得渗透率下降的更厉害，储层应力敏感性增强。

图2 不同含水饱和度下岩心的应力敏感曲线

2.3.3 粘土矿物质含量

储层中粘土矿物质是广泛存在的。由于粘土矿物质受到应力作用以发生变形，从而改变孔隙形状和大小，进而改变储层的渗透率。因此，粘土矿物质含量对于储层应力敏感性也有影响。

图3不同粘土矿物质含量岩心的应力敏感曲线

由图（3）可知，储层粘土矿物质含量不同，岩样渗透率变化差异较大。粘土矿物质含量为9%时,岩样渗透率为75%；粘土矿物质含量为12%时，岩样渗透率为55%；粘土矿物质含量为15%时，岩样渗透率为50%；粘土矿物质含量为12%时，岩样渗透率为35%。因此粘土矿物质含量越高，岩样渗透率下降得越厉害，应力敏感性越强。

三、结束语

（1）储层应力敏感性评价是保护储层，更好更合理的开发油藏，提高石油采收率的重要研究课题。

（2）储层应力敏感性评价的影响因素有很多，主要有储层内流体介质、含水饱和度、粘土矿物质含量等因素。

参考文献：

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