杨 松 谢 超 徐宁财
长庆油田公司第十采油厂五蛟作业区,甘肃 庆阳 745607
摘要:文章主要是分析了应力敏感性评价方法及影响因素,在此基础上讲解了双重介质流固耦合数学模型,最后探讨了低渗透储层应力敏感性与石油开发的相关性,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字:低渗透储层;应力敏感;石油开发;产量;相关性
1 前言
当前人们对资源的需求在不断增加,使得常规石油资源量也在不断减少,低渗透储层有着较强的应力敏感性,是当前石油勘探开发过程中的重点,为此文章主要是对低渗透储层应力敏感性展开了研究和探讨。
2 应力敏感性评价方法及影响因素
2.1 应力敏感性评价方法
通过流动实验可以量化储层应力敏感性。目前,主要有两种应激敏感性试验方法,即从角层中核心,而不考虑原始的有效应力并进行原始应力评估测试。当表面的应力状态变化并且变形部分恢复时,必须夸大储存器的应力敏感性;并且基于局部应力的实验方法更接近水库的实际情况,评价结果更合理。基于上述两种方法,国内外学者进行了大量的实验,并建立了渗透力与有效压力之间的功能关系,通过实验研究,有效应力是影响储层渗透率的主要因素,渗透率以指数、多项式、幂律等形式描述为有效应力的函数,并将各种评价模型、多项式关系和实验结果与最高精度的数据进行比较;应力敏感性系数与渗透率损害率具有良好的线性关系,以岩样整体应力敏感性为主要因素,但其物理意义不太直观,不能反映油井开发各阶段的应力敏感状态,不利于实时管理石油和天然气资源。
2.2 应力敏感性影响因素
应力敏感性评价实验不仅介绍了渗透率与有效应力之间的关系,还揭示了储层应力敏感性的主要控制因素,可分为外部因素和内部因素外部因素主要指工程因素,如工作液侵入、加压时间和操作方式等,这主要是由于储层本身内部的重复利用和石油的力学性质,大量的实验研究正是基于这两种思路进行的。探讨影响储层保护敏感性的因素具有重要意义。康伊利等人提出,对封闭气藏,应同时进行保护和改造时间。一次储液罐损坏,即使采取压裂酸化等增产措施,也可能达不到预期效果执行。因此储层保护应注重防损、补害、防治,明确影响因素的机理和影响敏感性,有助于有一个明确的保护目标操作,并采取注意事项。主人针对主要矛盾,采取相应的防范措施,才可以有效避免到了应力敏感性的发生或至少削弱对勘探开发的负面影响。
3 双重介质流固耦合数学模型
压力在自然骨折中发挥着特殊的关键作用。自然骨折的经济主要取决于骨折的渗透率(幅度和方向),而FLT分布主要受其影响。支撑态,应力状态,任何干扰(液体输出或液体注入等)和原位应力场(液体输出或液体注入等)将导致裂缝的开口或关闭,以及变化方向,对于建立流体流动和用于天然裂化油和气体的表面具有重要意义,以及建立压力耦合模型(石油骨架变形)。
3.1 流固耦合理论
Biot首先提出了流体结构相互作用的理论。然而,由于理论上的透明机制问题,流体很少考虑,因此它与传统的不相容式流量方程不兼容。GERTSMAVERRUIJ与传统流动模型结合了陈氏的BIOT孔隙度理论,流体结构耦合模型具有良好的兼容性,连续性和稳定性可扩展性。原始多孔弹性设计是单一多孔介质,这显然不适合裂缝储层,因此必须考虑双介质流量。
3.2 双重介质流固耦合数学模型
为可以考虑石油骨架变形的影响,许多研究人员进一步建立了一种完整的Biot孔弹性模型和Barenblatt、BimeDium概念,通过组合石油应力场和两个BIMEDIUM过程。这些模型可以大致分为两类。第一类是基于在混合理论上。混合理论的关键是,在单个多孔介质中混合中的所有流动方程,无论流体交换,公式具有相同的功能形式。
第二种方法遵循传统流程的思想,流体流动与石油骨架变形的耦合行为是通过石油骨架的应力敏感性来识别的石油。因此,了解石油的应力敏感特性对于确定合适的流固耦合模型具有重要意义CHEN和TEUFEL用这个方法这些模型的控制方程基本相同类似的。那个主要区别在于对参数的不同定义和理解陈先生而TEUFEL模型具有强大的内部协调,建立通过引入参数实现单介质与双曲线的光滑连续性。控制方程具有强烈的非线性,因此可以通过数值方法解决。满足收敛要求的值解决方案可以通过将控制方程与有限差分方法离散化来获得。石油骨架变形和储层压缩的综合效果将导致严重的应力敏感损坏围绕井筒围绕至少2.9米,损坏是不可逆转的,随后的刺激措施只能增加储层的渗透率约为1米的井筒。储层的敏感性使得传统的井测试技术误认为是误认为生产性能图书馆的内容。应力敏感性和相应的井测试分析方法,建立水库的生产率方程非常重要。
4 应力敏感性石油井产能方程
传统的生产率方程通常假设渗透性是恒定的。对于应力敏感储层,渗透性是有效应力的函数。因此,传统的生产率方程不能准确评估应力敏感储层的生产率。大量研究表明,应力敏感性对石油的生产有很大影响。因此,建立石油和气体收集和运输能力方程以及相应的井试验分析技术对应力敏感储层的生产率评估和生产性能预测具有重要意义。如有必要,基本生产力方程是大量应力敏感储层的生产率模型,在此基础上,Raghavan和Chen进一步建立了石油储集能力损失与渗透率应力敏感性之间的关系,并将储集能力指数表示为摇摆地层压力、石油力学性质和水压矢量的函数。Rosaline建立了应力敏感储层中微压缩流体的产能方程,在Lapus空间中求解了数学模型,得到了恒定井底压力下的生产曲线,揭示了渗透应力对石油储集能力的影响。
5 低渗透储层应力敏感性与石油开发的相关性研究
5.1 不同韵律下应力敏感性研究
韵律性是指储层下部石油颗粒较厚,反韵律性与粗糙度相反,反韵律性为0.8。在屈服应力敏感性的影响下,研究了应力敏感性与不同渗透率之间的关系,应力敏感性与渗透率之间的关系基本一致,韵律与反韵律的影响也基本相同。对于高渗透油井,当前压力的下降,高渗透油井的产量在快速下降中有快速下降的趋势,而在后期相对温和稳定句号。用于低渗透储层,下降趋势相对较小温和。什么时候它与液体的贮存有关,影响高渗透储层和低渗透储层,且应力相对较低,敏感性对储层的非均质性有一定影响,而对储层的非均质性有负面影响这个。生产全部蓄水池在石油开发过程中,应尽量降低应力敏感性。
5.2 不同非均质条件下应力敏感性研究
在油井工程中,储层的非均质性特征主要用于统计方法和Lorenz方法来描述。对非均匀性进行了描述,洛伦兹曲线法定量直观,具有良好的应用前景适应性,用洛伦兹曲线法计算了磁导率假设注采比为0.8,分析各小层渗透率变化不同的小层渗透率,当前石油的开发,地层压力逐渐升高减少。低于受应力敏感性影响,不同非均质油井产量也呈现下降趋势。可以看出,石油剥削的异质性越强,应力敏感性的影响越大,产量下降的趋势也逐渐加速。在低渗透性的后期阶段,当前生产程度的增加,产量也会增加,开发时间延长,生产更接近。每个异质水库的生产时间更接近,当生产时间为20天时,生产效率减少了40%。
6 结束语
在通过对石油不同渗透率下有效应力的分析中发现,石油渗透率与有效应力之间是呈现出一个反比的状态,其在初期下降的速度十分迅速,到后期会慢慢趋于平稳,且其对渗透率所造成的伤害是永久的。在石油开采的过程中,储层的非均质性月亮的情况下受到的应力敏感性影响也会随之而加大。
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