致密储层应力敏感性及对油田开发的影响研究

刘永峰

（川庆钻探长庆井下，陕西省 西安市710021）

一、致密储层应力敏感性

当前国内外对低渗透层的渗透率应力的敏感性进行了大量的研究，但大部分以低效应力为基准点研究压敏效应。而其所得到的应力敏感具有很高的伤害程度，从而导致在实际的石油开采过程中，其应力状态由原始的地应力状态变为了井筒中泥浆的静电水压的状态。而党相应的岩心上的地应力得到释放后，岩心的孔候结构也发生了相应的变化，若是室内试验的条件难以与底层的实际应力水平相接近，那么试验所取得的应力敏感的伤害也难以反映底层下的真实状况。

具体的实践证明，实验室的常规岩心实验的设计的低有效应力所取得的结果难以有效反映压敏效应所引发的孔喉结构的变化。具体的应力分析应以室内的试验为基础，以有效应力达到原始存储层的有效应力为起点进行致密油藏的应力敏感性研究。并可基于试验状况对敏感机理以及压敏效应的开发产生了影响。有效应力的增加在初始时具有较快的渗透率，而以15MPa为一个阶段点，渗透率的下降速度变得较为缓慢。而当应力达到了25MPa时，具有很大的伤害程度。这是由于由原始应力状态下取出的岩心，由于上部覆盖岩层压力的消失释放了岩心的骨架应力。这样的应力状态以及大小变化将导致岩心空隙产生相应的变化。有部分的小喉道以及微裂缝将开启或是增大、从而在低有效应力进行压敏性评价过程之间中随着有效应力的增加额增加。在实际的恢复过程中，相应渗透力的变化不能体现储层渗透率的应力的敏感程度，由此，应以低有效应力为基础点评价渗透应力的敏感程度，从而能反映出真实储层的状况。为了能真实有效反映出储层的敏感程度，从而应以原始储层的有效应力为起点机型储层渗透率敏感性的评价。

根据具体的试验结果，渗透率与有效应力呈现了二次多项式的关系，模拟试验的结果表明，所有与曲线的相关系数都大于0199，说明该式能较好地反映出2应力的敏感规律，当有效的应力由25MPa恢复到了15MPa时，相应的储层的言行发生了弹塑性形变，并且储层相应的孔喉结构也产生了变化，由此可见，致密储层压敏造成的伤害是永久性的，而且是不可逆的伤害。

二、应力敏感机理

低渗透致密性的岩石在产生渗透应力敏感的根本原因处于盈利状态的改变导致了承载股价颗粒以及孔喉结构之间的原本关系产生了变化，从而引发了渗流通道的变化。岩石的孔隙包括孔隙体以及喉道体两个部分，根据孔喉变形的理论了解到，致密岩石受压后，首先被压缩的部分是喉道，从而岩石的渗透率主要收到喉道的影响。

1、微观孔喉

为了更加直观形象说明孔喉结构对储层渗透率应力的敏感性影响，由此可对低渗透致密性的岩心通过环境扫描电镜分析，检测所得温度为22℃,湿度为40%。实验结果说明，储层孔隙之间以粒间的孔隙为主，具有较少的填隙物含量。从而其孔壁较为平滑，空隙呈现多种形式，有多边形喝椭圆形等，具有较强的抗压能力，受到盈利的影响相对较小。其喉道呈现片状以及反拱状的结构，喉道表面多存在粘土搭桥以及绿泥石分布，当相应的有效应力增加时，相应的结构容易受到压缩，从而降低了渗透率。

2、恒速压汞测试喉道

根据具体的实践可看出，渗透率相对较小的岩心，其喉道半径分布的范围较小，其分布接近于正态分布体系，其峰值的喉道半径较小(015μm左右)，而对相应致密储层的渗透造成影响的主要是半径小于1μm的喉道，渗透率相对较大的岩心，喉道半径的分布范围较大，峰值的喉道半径也随之增大。并且随着渗透率的不断增加，大于1μm喉道也将逐渐增多，超过3μm的喉道也具有一定的分布。当相应的底层压力降低时，相对较小的喉道具有敏感的变化，小喉道所占据的半径比例越大。其喉道减小或是闭合的数量也将增加，由此，渗透率下降的幅度也随之增大。底层压力的逐渐降低，造成了骨架颗粒的不断压实，尚未闭合的喉道数量将逐渐减小，且未闭合的渠道大多为不容易闭合的喉道，由此将减小渗透率降低的趋势。

四、应力敏感对开发效果的影响

致密油藏的实际开发过程中，随着底层压力的逐渐下降，储层的岩石产生了弹塑性的变形，从而引发了压敏效应的产生。而当油藏储层的渗透率产生变化将对油气井产出的效能产生影响，为了提高油气井的产能，还应有效降低井底的流压。在一定程度上引发了井底附近压降，不断扩大漏斗，从而导致压敏所产生的影响力和伤害不断增加，抑制了油田产量的提高。由此，为了保证油藏井保持合理的井底流压，有效提高油田的产能以及最终的采收率，应通过相应的计算实现流压的控制。根据实践的结果，应力的敏感对油井的开发效果产生了一定的影响，从而应根据实际状况确定适宜的井底流压。

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