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(1++)储层岩石的应力敏感性评价方法

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低渗透裂缝性储层应力敏感性评价

低渗透裂缝性储层应力敏感性评价

性特征所决定的， 并且受到岩石 的含水饱和度和围
压的施加方式等多种因素 的影响 ， 通过应力敏感性 的评价可以了解储层天然裂缝的发育程度。笔者针
对松辽盆地长岭凹陷腰 英 台油 田裂缝性 储层 开 展了应力敏感性评 价试验 ， 对不 同特性岩心的应力 敏感性进行了对 比分析 ， 认识 了裂缝性储层中应力
器， 改变气流路径 ， 让气体从氮气瓶流出 ， 进人常规
的气测渗透率仪 ， 调压 后进人加 围压 的 Ｒ Ｔ Ｐ Ａ岩心 夹持器 ， 并将其 出口端与常规气测渗透率仪相连接 ；
１ 试验方法
试验采用高温高压驱替装置 Ｒ Ｔ Ｐ Ａ系统和常规 的气测渗透率仪相结合 ， 通过控时升降围压测试 ， 进 行气体应力敏感性评价 ； 同时利用 Ｒ Ｔ Ｐ Ａ系统进行 净围压和背压系统的液体应力敏感性评价 引。
维普资讯
第 １卷 ３
第５ 期
马收等 ： 透裂缝性储层 应力敏感性 评价 低渗
裂缝 ， 控制净压力的过度增长 ， 降低滤失为主要设计
２ 敏感性评价
２ １ 气体 应 力敏 感性 ．
目标 。 ２ ２ 液体 应 力敏 感性 ．
随着净 围压的增加 ， 岩心的渗透率呈现下 降的 趋势 ， 但不 同压 力下渗透率 变化 的幅度 不一致 （ 图
（ ． 国石 化股份胜 利油 田分公 司 采油工 艺研究 院 ， １中 山东 东 营 ２７０ ； ５００ ２ 中国石化股 份胜利油 田分公 司 胜利 采油 厂 ， ． 山东 东 营 ２７５ ） ５０ １
摘要 ： 以松辽盆地长岭 凹陷腰英 台油 田 渗透 裂缝性储 层岩 心为研 究对 象 ． 行 了不 同净 围压下 的应力敏 感 性试 低 进 验， 得出 了 该储层 的临界应 力值及 净 围压 的伤害率。试 验结果表 明， 渗透裂缝 性 多孔介质 中， 同性质流体 的 在低 不 渗透 率随净 围 的变化十分 明显 ， 压 而且其渗透 率损失是 不可逆 的。根据试验结果 有针对性地优 化 了压裂 工 艺参 数 及 泵注程序， 使得该 区块压 裂改造 的成功率 由２０ 年 的 ７％ 提 高到 ９％ ， 前 已累积增 产原油达 １０× ０ｔ ０４ ０ ０ 目 ． １ 。因 此，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在裂缝性低渗透储层 的改造 开发 中应充分考虑应力敏感 特性 对压裂 工 艺和生产 动态 的影 响， 以提 高该 类储 层
应力敏感

应力敏感

油气层岩石在井下受到上覆岩层压力（P v ）和地层孔隙压力（P r ）共同作用。

其中P v 仅与埋藏深度和上覆岩石的密度有关。

由于岩石受力条件的变化导致有效应力(r v P P -)增加，从而造成孔隙与裂缝流道被压缩，导致油气层渗透率下降的现象称为应力敏感损害。

应力敏感损害主要发生在疏松砂岩及裂缝性地层。

影响应力敏感损害的主要因素包括压差、油气层自身能量以及油气藏的类型。

进行应力敏感性评价实验的主要目的在于建立储层渗透率与有效应力之间的关系。

储层岩石在井内实际承受的有效应力可由式（2-7）求得：孔隙上覆岩层有效－P P =σ（2-7）在本实验中，由于围上覆岩层P ≈P ，驱替孔隙0.5P P ≈，因此可得到式2-8： 驱替围有效－0.5P P ≈σ（2-8）目前应力敏感性评价实验主要可用两种不同的方式进行，一种是将围压保持恒定（如3.5 MPa ），逐渐增加驱替压力以获得不同的有效应力（有效应力逐渐减小）；另一种是将驱替压力（即流量）保持恒定，逐渐增大围压以获得不同的有效应力（有效应力逐渐增加）。

本实验研究主要选用后一种方式。

一般采用应力敏感指数来评价应力敏感性。

应力敏感性引起的渗透率损害率有两种计算方式：第一种计算方式是以式2-9计算应力敏感性引起的渗透率损害率2k D ： ok K K K D 1min 12'-=×100％ (2-9) 其中：2k D ——应力不断增加至最高点的过程中产生的渗透率损害最大值； 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的渗透率的最小值，×10－3µm 2。

第二种计算方式是以式2-10计算应力敏感性引起的渗透率损害率3k D ： 1113K K K D r k '-'=×100％ (2-10) 其中：3k D ——应力回复至第一个应力点后产生的渗透率损害率；1K '——第一个应力点对应的岩样渗透率，×10－3µm 2；r K 1——应力回复至第一个应力点岩样的渗透率，×10－3µm 2。

储层在高温条件下的应力敏感性研究

储层在高温条件下的应力敏感性研究

第２ ３卷第 ２期
Ｖｏ １ ． ２３ Ｎｏ ． ２
四川文 理 学院 学报
Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａｒ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ
２ ０ １ ３年 ３月
Ｍａ ｒ ． ２ ０１ ２
０ 引 言
储 层 岩石 在 井下 受到 上覆 岩层 压力 和地 层 岩
石 孔 隙压 力 的共 同作 用 ， 随着 油 气 的开 采 地 层 压 力 发 生改 变 ， 从 而 引起 储 层 岩 石 物 性 发 生 相 应 的
实验步骤如下 ： ①给待测岩样一个 固定 的进 口压力值 ， 对岩样加温至 １ ５ ０ ￣ Ｃ 并保持不变 ， 初始
段时 间后 ， 测取样 品的液测 渗透率 ； ③ 卸载过
程： 保持温度和进 口压力值不变 ， 有效围压缓慢降
低， 依次为 ４ ５ ＭＰ ａ 、 ３ ５ ＭＰ ａ 、 ２ ５ ＮＰ ａ 、 １ ５ ＮＰ ａ 、 ５ ＭＰ ａ ， 待 每个 压力 点 稳 定 一段 时 间后 ， 测 取 样 品 的液 体 渗 透率 ．
有 效 围压设 为 ５ ＭＰ ａ ， 待 压 力 稳 定 一 段 时 间后 ， 测
取样品的液测渗透率 ； ②加载过程 ： 保持温度和进 口压 力 值 不 变 ， 缓 慢增 加有 效 围压， 依 次 为
１ ５ Ｍ Ｐ ａ 、 ２ ５ ＭＰ ａ 、 ３ ５ ＭＰ ａ 、 ４ ５ ＭＰ ａ ， 待每 个压 力 点 稳定
岩样的渗透率 ， 实验所用液体为模拟地层 水所配
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ０—１ ６
为 了减少实验误差 ， 尽量维持岩样 的地层条 件， 本实验所使用 的液体是模拟地层水所配制 的
储层应力敏感性评价模型及其影响因素

储层应力敏感性评价模型及其影响因素


接影响油气井 的产能 。所 以，研究应力敏感效应 下的致密气 渗流理论就显得尤为重要 。 本文在前人研究 的基础上 综述 了 应力敏 感性 与有效应 力的 关系和应 力敏感 性的主要 评价模 型，并分析 了致密砂岩储层应力敏感性评价模型 的主要影 响
因素。
从式 ２可以看 出，ｂ值越大 ，储层应力敏感性越强。 ３ ． ２二 次三项式评价模型 ２ ０ ０ ２年范学平 等提 出二次三项式评价模型为【 ０ 】 ： Ｋ ／ Ｋｏ ＝ １ Ａ Ｄ ＋Ｃ ２ Ａ Ｏ ＇ ＋ ｃ ３ —— （ 式３ ） 式 中： 为 渗 透 率 ， ×１ ０ 。！ － ｔ ｍ ；Ｋ ｏ 为初 始 渗 透 率 ， × １ ０ ｕ ｍ ；Ａ 为有效应力变化 ，取围压 与孔 隙压 力之 差， ＭＰ ａ ；Ｃ １ 、Ｃ ２ 、Ｃ ３ 为拟合系数，量纲为 １ 。
致 密 气 藏 的 开 发 普 遍 受 到 储 层应 力 敏 感 性 的影 响 。Ｆ ａ Ｒ
３ 应 力敏 感 性 的主要 评价模 型
３ ． １指数形式评价模 型 １ ９ ８ ６年 Ｐ ｅ ｄ ｒ ｏ ｓ ａ等提 出指 数形式评价模 型如下［ ９ 】 ．
Ｋ ＝ａ ｅ — ～ （ 式 ２ ）
增 大了地层的弹性驱油能力 ， 这 对 提 高 油 气 井 的产 量 是 有 利
大应力敏感性越 强。 ３ ． ３三次 四项式评价模型 ２ ０ ０ ０ 年 张守 良等提 出三次 四项式评价模型为【 “ 】 ：
Ｋ＝ ａ ｘ ３ ＋ ｂ ｘ ｚ ＋ ｃ ｘ ＋ —— （ 式４ ）
的；另一方面 ，有效应力增大会使地层的孔隙被压缩 ，导致
式 中： 为渗透率 ，×１ ０ 。ｔ ． １ ｍ ；ａ 、ｂ 、ｃ 、ｄ为拟合系
数 ，量 纲 为 １ ； 为岩样破坏 比。
储层岩石的应力敏感讲解

储层岩石的应力敏感讲解

10.0 20.0
低渗
30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 (MPa)
•致密介质比疏松介质对应力更敏感 •低渗油藏因强应力敏感不宜衰竭开采
表皮效应
k /k o
1.0
0.8
中渗
0.6
0.4
0.2
0.0 0.0
26.1mD 0.42mD
10.0 20.0
低渗
30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 (MPa)
油藏评价
•测试: 增大外压
k koeb
k
k eb( pi p) o
k (mD)
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 (MPa)
•油藏: 降低内压
k f ( p)
•用有效应力转化到油藏条件
油藏评价
•Terzaghi有效应力
SI=6.3% SIp=0.7%
SI=30.4% SIp=2.0%
•低渗透油藏对外应力强敏感 •一般油藏对内应力弱敏感
表皮效应
k /k o
1.0
0.8
中渗
0.6
0.4
0.2
0.0 0.0
26.1mD 0.42mD
10.0 20.0 30.0 40.0 (MPa)
低渗
50.0 60.0 70.0
SI=6.3%
k koeb
SI
ko k ko
SI 1 eb SI 1 e10b
k (mD)
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 (MPa)
疏松储层应力敏感性评定方法

疏松储层应力敏感性评定方法


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
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
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
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 、
低渗透储层应力敏感性实验评价方法研究

低渗透储层应力敏感性实验评价方法研究

第 ４７卷 第 ６期 ２０１８年 ６月
当 代 化 工
Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖ０］．４７． Ｎ０．６ Ｊｕｎｅ．２０１８
低 渗 透储 层 应 力 敏 感 性 实验 评 价 方 法研 究
李 思涵 ，王长权 ，黄千 慧
（长江 大学 石 油 １ 程 学 院 ，湖北 武 汉 ４３０１０００）
ｌ 应 力敏感性 实验
现有 应 力 敏 感性 评 价 实 验方 法 较 多 ［ 。ｌ，其改 变 应 力 的形式 有 两种 ，一种 是 改变 内压［ 。］，另 外一 种 是 改 变 围 压 。刚。两 种 实验 原 理 是 通 过改 变 上 覆 岩 层 压 力或 者孔 隙压 力 来进 行 评价 ，参 照 有效 应 力
摘 要 ：储层应 力敏感性是指多孔介质 的孔 隙体积 以及渗透率 随有效应力增加而下 降的现象。随着我 陶石
油资源的开采 已经步人 了中后期 阶段 ，低 渗 、超低渗 油气藏 已成为开采 的主要对象。为了明确应力敏感性对低
渗油气藏产能影 响，开展 了大量研究 ，但低渗 油藏 应力敏感性评价方 法却 不够完善 。选 取天然岩心 ，人造岩心 ，
另一 种 实验 方 法 ，恒 围压应 力 敏感 性 实验 ，进 口压力 无法 趋 近于 零 ，故 无法 用 有效 应力 来评 价 ， 实 验 中 以围压 来模 拟 上覆 岩层 压 力 ，以 回压 来模 拟 开 采井 井底 压 力 大小 ，以进 口压 力模 拟 开采 初期 原 始 地层 压 力 ，以此来模 拟 整个 开 采 过程 中 由于 地层 压 力 降低 而导 致 的渗 透率 变 化 ，以此 来 评价 应 力敏 感 性 。
目前 ，南行业 标 准 ２０１０年发 布 的 《储 层敏 感 性 流动 实验 评 价方 法 》是 正 在施 行 的储层 敏 感性 实 验 评 价 方法 ，其 中是 通过 获 取净 应力 的方式 来评 价 应 力敏 感性 。这 里 的净应 力 也就 是 有效 应力 ，但 随着 有效 应 力理 论 的不 断 深入 【ｌ４Ｊ，有效 应 力并 不 是简 单 的上 覆 岩层 压力 与 孔 隙压 力之 差 ，行 业 标准 中对 应 的两 种 实验 方法 并 不 能有 效 的评 价低 渗 透岩 心应 力 敏感 性 。而应 力敏 感 性对 油气 田开发 方 案 的制 定起 到 了关 键 作用 ，因此 ，寻求合 理 的应力 敏感 性 实验 评 价方 法 至关 重要 。
储层岩石应力敏感性认识上的误区——回应刘晓旭博士

储层岩石应力敏感性认识上的误区——回应刘晓旭博士


储层 不可 能是低 渗透 储层 ， 而必然 成为 中 一 渗透 高
储层 。至 于低渗 透储层 中所 存在 的微裂缝 ， 因为其 连续 性差 ， 储 层 渗 透 性 的影 响非 常有 限 ＿ 。而 对 ５ Ｊ
就此 提 出了“ 低渗 透储层 不存 在 强 应 力敏感 ” 的观
点 … 。该 观点 于 ２ ０ ０ ５年发 表后在 油藏工 程界 引起 了强 烈反 响 ， 瑞 兰女 士 于 ２ ０ 罗 ０ ６年 对此 观 点 进 行 了质 疑 ， 笔者 对其 所 提 出 的问题 做 出 了 回答 ， 同年 刘晓旭 等也 撰 文 反 对 此 观 点 ， 者 以 此 文 笔
越疏松 ， 其硬 度 就 越 低 ， 力敏 感程 度 也 就 越 强 。但 是 实 验 过 程 却 因微 间 隙 的 存 在 ， 量 到 了 应 测
逻 辑 反 转 的 结 果 。 由于人 们 把 许 多不 属 于应 力 敏 感 的 东 西 加 到 了 应 力 敏 感 上 ， 得 应 力敏 感 使
机 理研究 异常 复 杂 。刘 晓旭 博 士 后 的研 究 也存 在 同样 的问题 ， 在 文献 ［ ］ 其 ４ 中认 为 ， 层 岩 石 应 力 储
敏 感机 理 有 ３个 ， 别 为 “ 缝 开 度 下 降 、 隙及 分 裂 孔 孔 隙喉道 的收缩 、 隙 内可 动微 粒 的迁 移 ” 孔 。但 笔
作 为回应 。
实 际上 ， 渗透储 层 之 所 以渗 透 率 低 ， 低 就是 因为 缺
少 有效 的连 通孔 隙 。
２ 应力敏 感影响 因素
２ １ 内部 因素 ．
１ 应 力敏感机理
由于实验 设备 等客 观条件 的 限制 ， 多学者 在 许 分析岩 石应力 敏感 机 理 时将 本 不 属 于应 力 敏感 范 畴的 因素加入 到 了应 力敏感 分析 中 ， 成应 力敏感 造
储层岩石渗透率应力敏感滞后效应研究

储层岩石渗透率应力敏感滞后效应研究

性 。
笞 １ ４ ５
嚣பைடு நூலகம் 。
璎 １５ ３
ｌ ０ ３
１ ５ ２
２ 实验 岩心 的渗 透 率变 化
２ １ ． 取 心 过 程
实 验 岩 心 通 常 经 历 钻 井 取 心 、 内 岩 心 制 备 等 室 工 序 ， 是 一 个 应 力 释 放 过 程 。 岩 到 达 实 验 室 时 ， 这 － ５
过 程 ‘ 层 岩 石 可 能 会 出 现 明 显 的 渗 透 率 应 力 敏 感 ， 储
滞 后 效 应 。本 文 研 究 了储 层 岩 石 渗 透 率 应 力 敏 感 滞 后 效 应 ， 定 义 了储层 岩 石渗 透率 不 可逆 损 害率 ， 并 评
价 了储 层 岩石 渗透 率 的不 可逆 损 害程 度 。 １ 储 层渗 透率 应 力敏 感 滞后 效应 在 高 压 孔 渗 仪 上 利 用 拟 三 轴 应 力 岩 夹 持 器 进 － ５ 行 岩 应力 敏 感 实验 ， 不 同净覆 压 下测定 渗透 率 ， － ５ 在 获 得 了 净 覆 压 与 渗 透 率 的 关 系 。 图 １是 净 覆 压 从 ２ ＭＰ ａ增 加 到 ４ Ｐａ 又 降 低 到 ２Ｍ Ｐ 、 升 高 到 ４ ＯＭ 、 ａ再 ０ Ｍ Ｐ 、 后 又 降 低 到 ２Ｍ Ｐａ的 过 程 中渗 透 率 的 变 化 ａ之
对 于 油 气 藏 岩 石 来 说 ， 着 油 气 的 采 出 及 地 层 随 压 力 的 下 降 ， 上 覆 岩 层 压 力 作 用 下 ， 层 岩 石 可 能 在 储 发 生 弹 性 或 弹 塑 性 形 变 、 隙 空 间 压 缩 或 微 裂 缝 闭 孔 合 ， 使 储 层 岩 石 渗 透 率 下 降 ［ ， 于 油 气 藏 的 开 致 １ 对 ］
储层五敏性实验

储层五敏性实验

储集层敏感性及五敏试验1．基本概念所谓储集层敏感性，是指储集层岩石的物性参数随环境条件（温度，压力）和流动条件（流速，酸，碱，盐，水等）而变化的性质。

岩石的物性参数，我们主要研究孔隙度和渗透率。

衡量储集层岩石的敏感程度我们常用敏感指数来，敏感指数被定义为在条件参数变化一定数值时，岩石物性减小的百分数，习惯上用SI 来表示。

我们以渗透率这个物性参数为例，给出其一个基本公式：i ik p K K K SI -= （1-1）上标表示岩石物性参数，用下标表示条件参数。

上式定义的是渗透率对地层压力的敏感指数。

敏感指数的物理含义是指条件参数变化一定数值以后，岩石物性参数损失的百分数（主要是孔隙度和渗透率）。

所以我们要想了解油藏的敏感指数就必须了解条件参数的变化幅度，从而我们可以求出敏感指数。

在实际矿场中，渗透率比孔隙度更能影响储集层产能。

因此渗透率的研究尤为重要。

储集层渗透率因为地层压力的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的压力敏感，压力敏感指数用符号P SI 表示。

由以上可以知道下面的概念。

储集层渗透率因为地层温度的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的温度敏感，简称热敏，用T SI 表示。

储集层渗透率因为渗流速度的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的温度敏感，简称热敏，用v SI 表示。

储集层渗透率因为注入液体的盐度的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的盐度敏感，简称盐敏，用salSI 表示。

储集层渗透率因为注入液体的酸度的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的酸度敏感，简称酸敏，用aciSI 表示。

储集层渗透率因为注入液体的碱度的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的碱度敏感，简称酸敏，用alk SI 表示。

储集层渗透率因为注入淡水而呈现出的敏感性质，称作储集层的水敏性质，简称水敏，用w SI 表示。

其中我们最常用的就是五敏：速敏，水敏，盐敏，酸敏，碱敏，实验室常做五敏实验来判断油藏性质。

如果一个油藏水敏，那么我们一定要对其做盐敏实验。

储层岩石的压缩问题

储层岩石的压缩问题

储层岩石的压缩问题李传亮【摘要】岩石的应力敏感与岩石的压缩性密切相关.为了搞清岩石的应力敏感程度,深入分析了岩石的压缩问题.岩石孔隙体积的压缩是因为骨架体积的压缩所致,因此孔隙压缩系数与孔隙度和骨架性质有关.因存在系统误差,体积法测量的孔隙压缩系数数值偏高,且存在逻辑反转现象.弹性模量法消除了系统误差,测量结果符合科学逻辑.岩石孔隙、骨架和外观体积的压缩系数定义的压力不同,不能互相替代.孔隙度为0时,孔隙压缩系数为0,骨架压缩系数和外观体积压缩系数皆不为0,且骨架压缩系数等于外观体积压缩系数.岩石的应力敏感指数可由岩石的孔隙压缩系数求出.由于致密岩石的孔隙压缩系数极低,因此,低渗透储层的应力敏感程度极弱,生产过程可将其忽略.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2010(032)005【总页数】5页(P120-124)【关键词】低渗透;油藏;压缩系数;应力敏感;岩石【作者】李传亮【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都,610500【正文语种】中文【中图分类】TE328笔者在文献［1］中提出“低渗透储层不存在强应力敏感”的观点，在其他文献中又不断强化了这个观点，阐述了其理论依据。

文献［2］对笔者的观点进行了质疑，题目是关于应力敏感的，质疑的内容大都是岩石的压缩问题，关于应力敏感的内容极少，现撰文对其进行回复，以期达到更广泛的共识。

Systematic error problem“体积法”测量的岩石压缩系数出现了逻辑反转现象（Hall图版）［3，4］，即高渗透疏松岩石的压缩系数低，低渗透致密岩石的压缩系数高，而且，岩石压缩系数的测量值超过了地层流体［5］。

笔者认为这是由于实验的系统误差所致，实验时将岩心放入柔软的橡胶封套中，由于封套与岩心表面之间存在微间隙，实验测量到了微间隙中流体（包括气泡）的压缩系数，而非完全是岩石的压缩系数。

由于流体的压缩性强，加之封套的塑性变形，实际测到的压缩系数才很高，若是岩石本身的压缩系数，不可能超过地层流体。

储层敏感性评价


100
酸敏
碱敏 90
80
70
60
50
酸敏
40
30
0
2
4
6
8
pH
碱敏
10
12
14
k 38.16 8.58pH k 103.6 1.6143pH
酸敏和碱敏
•碱敏评价，取pH增加2
SIalk
ki ki
k
k 103.6 1.6143pH
SIalk=0.06，弱碱敏
酸敏和碱敏
•酸敏评价，取pH减小2
70
•渗透率为何下降？ 60 50
•颗粒运移堵塞
40
30 0
6
12
18
24
30
36
42
V(渗流速度)，m/d
•实际上并没有 •存在一个临界流速
速敏和粒度敏感
•微粒才能运移 •粗粒不能运移 •采油井底出砂，需要定期清砂 •长期注水冲刷形成优势通道 •流速会改善渗透率，并不会降低 •气井的流速很高，未见渗透率降低
• 外加2敏 应力敏感、温度敏感
概念
•敏感程度用敏感指数衡量
•敏感指数：条件参数变化一定数值
岩石物性参数的损失率
SI
k p
ki k ki
Sensitivity Index
•渗透率对压力的敏感指数
主要内容
•概念 •评价标准 •盐敏和水敏 •酸敏和碱敏 •压敏和热敏 •速敏和粒度敏感 •结论
评价标准
盐敏和水敏
•测量渗透率-盐度曲线，评价敏感程度
•盐度=0为水敏，包括了水敏
k (渗透率)，mD
50 40 30 20 10 0
0
2
4

储层敏感性流动实验评价方法

SY/T 5358-2010代替SY/T 5358-2002储层敏感性流动实验评价方法储层敏感性流动实验评价方法FtidltibflttFormation damage evaluation by flow test2 0 1 1 年6 月中石化胜利油田分公司地质科学研究院2 0 1 1 年6 月一、编制说明一、编制说明二二《《储层敏感性流动实验评价方法储层敏感性流动实验评价方法》》二、二、《《储层敏感性流动实验评价方法储层敏感性流动实验评价方法》》油标委秘字油标委秘字〔〔20092009〕〕1919号号《《国家能源局关于下达国家能源局关于下达20092009年第一批能源年第一批能源任务来源油标委秘字油标委秘字〔〔20092009〕〕1919号号《《国家能源局关于下达国家能源局关于下达20092009年第一批能源年第一批能源领域行业标准制修订计划的通知领域行业标准制修订计划的通知》》。

计划编号能源。

计划编号能源2009002320090023。

标准修订的原则及主要内容标准起草工作组本着标准起草工作组本着科学发展、合理完善科学发展、合理完善的原则的原则在原标准的基础在原标准的基础上充分调研国内外相关资料根据储层伤害基本理论及国内同行业生上充分调研国内外相关资料根据储层伤害基本理论及国内同行业生产研究中对储层敏感性实验测定的要求结合目前的室内实验分析的实产研究中对储层敏感性实验测定的要求结合目前的室内实验分析的实际、油田具体的矿场情况进行修订。

际、油田具体的矿场情况进行修订。

内容主要包括原标准中内容主要包括原标准中实验范围、实验原理、术语和定义、实验项实验范围、实验原理、术语和定义、实验项目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程序序等方面。

致密砂岩储层应力敏感性评价——以库车北部构造带为例

摘要本文通过岩心观察、气体孔隙度、渗透率测定，对该区域Jia组岩心进行了物性分析；通过铸体薄片、普通薄片、扫描电镜及X射线衍等手段对储层岩石学特征、孔隙微观特征、粘土矿物微观特征进行了分析；使用压汞手段对储层岩心孔喉结构特征进行了分析。

开展变围压与变内压对照实验、储层敏感性评价实验，针对该区域致密储层的特性，从多个角度对其应力敏致敏机理展开了研究，开展了压汞及应力敏感性对照实验，人工造缝样品与基质样品应力敏对比实验，裂缝充填与不充填、不同充填物进行充填对比实验、不同连通性应力敏对比实验、应力敏多次加载实验以及不同含水饱和度下的应力敏对比实验。

本文最终得出如下结论认识：1.变内压与变围压的实验方法均能一定程度上反映出储层受应力敏损害的情况，但考虑到研究区域储层结构复杂多为低孔渗地层故选择变内压的实验方式更好的模拟实际地层受净应力发生应力敏损害的情况。

2.研究区域平均损害率高于85%，属于强应力敏。

从平面上看，西部中部井区表现出强应力敏，MN井区相对较弱表现出中等偏弱至中等偏强。

三个小层有细微差异，但整体表现仍为强应力敏；纵向上看，除开MN井区J1a1小层到J1a2小层有减弱趋势，其余井区整体表现出强应力敏损害且最大损害率变化不大。

故储层整体上表现强应力敏，且中部井区表现出中等偏强到强不可逆损害率。

3．研究区域内应力敏损害曲线大致分为三种类型：中速应力敏损害，同时伴随着强不可逆损害；快速应力敏损害，同时伴随着弱不可逆损害；中速应力损害，同时伴随着中等不可逆损害。

4．对应力敏损害机理的研究主要在孔喉因素、裂缝因素、多次加载因素、含水饱和度因素等，通过实验结合地质资料发现导致研究区域应力敏强的主要因素是微孔隙发育和微裂缝发育，因此本文主要在孔喉因素与裂缝因素这两方面做双重介质研究损害机理，从而解释了产生三种类型应力敏损害曲线的原因。

5.致密砂岩中裂缝存在时应力敏十分严重，因此，在现场生产开发过程中，应尽量避免采用衰竭式开采，并及时补充地层能量，防止因净应力增大而导致储层渗透性急剧下降而导致开发过程中的减产甚至不出。

长庆致密碎屑岩储集层应力敏感性分析

长庆致密碎屑岩储集层应力敏感性分析
石玉江;孙小平
【期刊名称】《石油勘探与开发》
【年(卷),期】2001(028)005
【摘要】使用CMS-300岩心自动分析仪,定量研究了长庆气田上古生界致密碎屑岩天然气储集层的应力敏感性,结果表明:岩心分析孔隙度、渗透率(y)与净覆压(x)的关系符合通常的幂指数函数模式(y=a/xm),不同岩样的回归指数(m)和系数(a)高度相关;一般地层条件下的分析渗透率为地面渗透率的5%～80%,而孔隙度绝对值平均降低了0.4%;岩石应力敏感性的强弱与基础的岩性、物性有关,一般岩屑砂岩和含泥砂岩比石英砂岩强,砾岩比砂岩强,低渗透砂岩比高渗透砂岩强.图3表2参
1(石玉江摘)
【总页数】3页(P85-87)
【作者】石玉江;孙小平
【作者单位】长庆油田公司勘探开发研究院;长庆油田公司勘探开发研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE112.23;TE311
【相关文献】
1.新场须二超致密碎屑岩储层气水敏感性分析 [J], 吴见萌
2.平落坝气田中、上侏罗统致密碎屑岩储集层特征 [J], 周存俭;徐国盛;周连德;张萍
3.致密储集层应力敏感性分类评价 [J], 张志强;师永民;李鹤
4.致密储集层加压-卸压过程应力敏感性 [J], 曹耐;雷刚
5.致密油水平井注采储集层四维地应力演化规律--以鄂尔多斯盆地元284区块为例[J], 朱海燕;宋宇家;雷征东;唐煊赫
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关于储层敏感性流动实验评价方法标准的探讨

关于储层敏感性流动实验评价方法标准的探讨姚尚林;窦宏恩;陈俊峰;冉启全;张虎俊;马世英【摘要】针对储层岩石应力敏感性测试方法各异,评价结果差异性大等问题进行了系统研究.为了使储层岩石应力敏感性测量满足实验室和油藏评价的需要,提出修订国家颁发的行业标准SY/T5358-2010中的储层岩石应力敏感性测试方法、评价方法和判定标准.该研究成果对于正确理解低渗透油藏应力敏感性分析、试井解释都具有重要意义.【期刊名称】《石油工业技术监督》【年(卷),期】2017(033)012【总页数】4页(P26-29)【关键词】致密储层;岩石上覆压力;孔隙压力;有效应力;应力敏感性【作者】姚尚林;窦宏恩;陈俊峰;冉启全;张虎俊;马世英【作者单位】中国石油勘探开发研究院北京100083;中国石油勘探开发研究院北京100083;中国石油勘探开发研究院北京100083;中国石油勘探开发研究院北京100083;中国石油勘探开发研究院北京100083;北京大学页岩气研究所北京100871【正文语种】中文储层岩石的敏感性评价对于油气田开发至关重要。

致密储层岩石应力敏感性对国内外致密油气及页岩油气的开发方式的选择尤为重要。

国家能源局2010年颁发了“储层岩石应力敏感性测试方法”的行业标准SY/T 5358—2010[1]。

但目前该标准中存在实验步骤不明晰等问题，使得研究人员无法正确进行储层岩石应力敏感性测量与评价，而制定了各自的岩石应力敏感性测量方法和评价方法[2]。

行业标准SY/T 5358—2010是对SY/T 5358—2002的修订，主要修订了以下3个方面：一是增加了关于岩石应力敏感性的深度认识及其相关解释；二是将原标准中变孔隙压力（内压）定围压（外压）和变围压定孔隙压力的实验步骤进行了合并；三是修订了应力敏感性损害程度评价标准，取消了“极强”的这一等级。

同时，将强应力敏感的标准值进行了降低。

通过研究，笔者认为行业标准SY/T 5358—2010目前存在以下4个方面的不足。

低渗透储层应力敏感性评价


七、结论
4、微裂缝、裂缝发育的低渗透储层的应力敏感性 很强。
5、相同产量下，生产井的生产压差与应力敏感系 数呈良好的指数关系；
6、应力敏感性对正韵律和反韵律油藏各层的影响 相似。
7、相同渗透率变异系数下，渗透率越小，应力敏 感性对产量的影响越大。
参考文献
[1]蒋凌志等, 中国含油气盆地碎屑岩低渗透储层的特征及形成机理.沉积学报, 2004 ,22(1) :14～15. [2]陈金辉等, 低渗透储层应力敏感性研究进展及展望.天然气地球科学,2011,22(1) :14～15. [3]王厉强等, 低渗透储层应力敏感性定量解释研究.石油学报,2009,30(1):97. [4]刘仁静等, 低渗透储层应力敏感性及其对石油开发的影响.岩石力学与工程学 报,2011,30(1):2699～2702. [5]FattI, Davis DH . Reduction in permeability with overburden pressure[J] . Petroleum Transactions, AIME, 1952, 195: 329. [6]Dobrynin V. Effect of Overburden Pressure on Some Properties of Sandstones[C] . SPE 461, 1962: 360-366.
应力敏感性：在施加一定的有效应力时, 岩样的 物性参数随应力发生变化的性质。
渗透率的应力敏感性：岩石渗透率随地层压力变化 而变化的现象。
目录
一、目的和意义 二、低渗透储层概念 三、评价方法 四、研究内容 五、影响因素 六、对油田生产造成的影响 七、结论
三、评价方法
1 、有效应力、净围压与本体有效应力 Terzahi有效应力定律：σeff = σ － p 净围压的定义：σ净= σ － p上游 李传亮：σ'eff = σ － Φp
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( 12)
式 (12) 就是用实测的岩石外应力敏感曲线评
价油气藏内应力敏感程度的计算公式 。由式 ( 12 )
可以看出 , 不仅应力敏感常数 b影响岩石的内应力敏 感程度 , 岩石孔隙度也对岩石的内应力敏感程度产生
重要的影响 。由于岩石孔隙度通常小于 1, 因此 , 油
气藏的内应力敏感程度通常小于外应力敏感程度 。
[ 3 ] 向 阳 , 向 丹 , 杜文博 1致密砂岩气藏应力敏感的全模拟试验 研究 [ J ] 1成都理工大学学报 , 2002, 29 (6) : 61726191
[ 4 ] 杨满平 , 李 允 , 李治平 1气藏含束缚水储层岩石应力敏感性实 验研究 [ J ] 1天然气地球科学 , 2004, 15 (3) : 22722291
e K = Ki - bφ( p i- p)
( 10)
把式 (10) 代入式 ( 1) , 得油气藏的内应力敏感指
数为
S Ip = 1 - e- bφ( pi- p)
( 11)
由于把油气藏的应力敏感指数统一定义为地层压
力下降 10 M Pa时的数值 , 因此 , 式 (11) 可以写成
S Ip = 1 - e- 10bφ
来 , 岩石对应力变化的敏感程度很弱 。
பைடு நூலகம்
·42·
大庆石油地质与开发 P1G1O1D1D1 第 25卷 第 1期
5 结 论
(1) 油气藏岩石对外应力的敏感程度与对内应 力的敏感程度不同 , 外应力敏感程度大于内应力敏感 程度 。
(2) 由于油气生产过程是内压不断改变的过程 , 因此 ,油气藏应力敏感性评价应采用内应力敏感指数 。
1 应力敏感现象
所谓应力敏感现象 , 是指油气藏岩石的渗透率等 物性参数随应力条件而变化的性质 。通常情况下 , 油 气藏的外应力 (外压 ) 为一常数 , 当从油气藏岩石 的孔隙中采出流体时 , 孔隙压力 (内应力 , 内压 ) 从原始地层压力 pi 下降到 p, 岩石因而被压缩 , 岩石 的相关物性参数也跟着发生变化 (图 1) 。一些强应 力敏感性地层 , 还伴随有地表的明显沉降和储层的垮 塌现象 。
[ 9 ] 陈古明 , 胡 捷 1 平落坝气田须二段气藏储层敏感性实验分析 [ J ] 1天然气工业 , 2001, 21 (3) : 532561
[ 10 ] 李传亮 , 孔祥言 , 徐献芝 , 等 1多孔介质的双重有效应力 [ J ] 1 自然杂志 , 1999, 21 (5) : 28822921
[ 5 ] 张 浩 , 康毅力 , 陈一健 , 等 1岩石组分和裂缝对致密砂岩应力 敏感性影响 [ J ] 1天然气工业 , 2004, 24 (7) : 552571
[ 6 ] 张新红 , 秦积舜 1 低渗岩心物 性参数 与应力 关系的 试验研 究 [ J ] 1石油大学学报 (自然科学版 ) , 2001, 25 (4) : 562601
近年来 , 人们对油气藏的应力敏感性问题进行了 大量的实验研究 [ 129 ] , 但应力敏感程度的评价方法一 直没有得到很好的解决 。一是没有一个确定的评价标 准 , 二是没有把实验室的测量结果转换成油气藏条 件 , 因此 , 所谓油气藏的应力敏感性都只是实验室里 的结论 , 而非油气藏自身的性质 。
室内测 量时 , 岩 心的 渗透 率是 从 Ko 下 降 到 K 的 , 而油气藏条件下的渗透率是从 Ki 下降到 K的 , 2 个过程完全不同 , Ko 通常远大于 Ki , 因此 , 不能直 接用实验室的结果来代替地下的情况 。
4 应用实例
图 3为一块岩心 (φ = 515% ) 的渗透率外应力
敏感测试曲线 , 显然 , 加载过程中出现了明显的塑性
变形 , 不宜用来进行油藏的应力敏感性评价 。卸载过
程的应力敏感曲线方程为 K = 01776 2e- 01004 6σ
( 13)
由式 (13) 可以看出 , 岩石的应力敏感常数 b =
01004 6, 把该值代入式 ( 5) , 得岩石的外应力敏感
5 结 论
综合上述分析可以得到 , 由盐下断裂和穿盐断裂 (不连接圈闭 ) 构成的输导天然气成藏模式及由盐下 断裂构成的输导天然气成藏模式应是库车坳陷断裂输 导天然气成藏最有效的模式 , 天然气对成藏的作用相 对较大 , 有利于形成天然气的大规模聚集 , 可形成大 气田 ; 具这种输导天然气成藏模式的圈闭是下一步库 车坳陷天然气勘探的有利目标 。而由盐下断裂和圈闭 顶部突破断裂构成的输导天然气成藏模式及仅由穿盐 断裂构成的输导天然气成藏模式 , 对成藏的作用相对 较小 , 不利于天然气的大规模聚集 , 只能形成一些小 型气藏或气显示 。
(5)
由式 (5) 可以看出 , 应力敏感常数 b是决定外
应力敏感指数的关键因素 。
3 油气藏评价
显然 , 式 (5) 计算的敏感指数是油气藏岩石的
外应力敏感指数 , 它并不反映油气藏岩石对孔隙压力
的敏感程度 , 油气藏实际生产时表现出的是岩石对孔
隙压力 (内压 ) 的敏感性 。由于油气藏岩石的内应
[ 11 ] 李传亮 , 孔祥言 , 杜志敏 , 等 1多孔介质的流变模型研究 [ J ] 1 力学学报 , 2003, 35 (2) : 23022341
编辑 : 毕永先
(上接第 39页 ) 气沿着康村组砂层继续运移 , 遇盐上断裂 F4 后便散 失掉了 , 从而形成大量地表油气苗 。因此说这种断裂 输导天然气成藏模式也不利于天然气的运聚成藏 , 这 可能是造成东秋 5构造钻探失利的根本原因 。
根据本体有效应力 , 式 (2) 可以写成
K
=
e K - b (σ-φp) o
(7)
由式 (7) 可以计算出油气藏原始地层压力下的岩石
渗透率为
e Ki = Ko - b (σ-φp i)
(8)
由式 (7) 还可以计算出油气藏任意地层压力下的岩
石渗透率为
K
=
e K - b (σ-φp) o
(9)
结合式 (8) , 式 (9) 也可以写成
摘要 : 油气藏岩石同时受外应力 (外压 ) 和内应力 (内压 , 孔隙压力 ) 的共同作用 。油气藏岩石对外 应力的敏感程度 , 用外应力敏感指数进行评价 ; 对内应力的敏感程度用内应力敏感指数进行评价 。油 气藏的外应力敏感指数远大于内应力敏感指数 。由于油气藏生产过程中外应力不发生变化 , 内应力随 开采过程而不断变化 , 因此 , 油气藏岩石的应力敏感程度应采用内应力敏感指数 。岩石的外应力敏感 指数仅受敏感常数的影响 , 岩石的内应力指数受敏感常数和孔隙度的共同影响 。因加载过程存在塑性 变形 , 应力敏感性评价应采用卸载曲线 。 关 键 词 : 油气藏 ; 岩石 ; 渗透率 ; 应力敏感 中图分类号 : TE135 文献标识码 : A
参考文献 :
[ 1 ] 付 广 , 薛永超 , 付晓飞 1油气运移输导体系及其对成藏的控制 [ J ] 1新疆石油地质 , 2000, 22 (1) : 242261
[ 2 ] 雷茂盛 , 林铁锋 1松辽盆地断裂纵向导流性浅析 [ J ] 1 石油勘 探与开发 , 1999, 26 (1) : 322351
( 14)
由式 (14) 可以看出 , 岩石的应力敏感常数 b =
01012 4, 把该值代入式 ( 5) , 得岩石的外应力敏感
指数为 S Iσ = 11166% , 代入式 ( 12) , 得油气藏的内 应力敏感指数为 S Ip = 0167%。计算结果表明 , 加载 过程的应力敏感程度比卸载过程增大了许多 。总体说
( p) 下的储层渗透率 , μm2。
应力敏感指数是一个跨度指标 ,在分析油气藏的
应力敏感性时 ,须指明地层压力的下降幅度 。为了便
于油气藏之间的对比和评价 ,储层岩石的应力敏感指
数统一取作地层压力下降 10 M Pa时的数值 。本文给
出的评价标准是 : 当 S Ip < 011 时 ,为弱敏感 ; 当 S Ip =
·40·
第 25 卷 第 1 期 大庆石油地质与开发 P1G1O1D1D1 2006年 2月
文章编号 : 100023754 (2006) 0120040203
储层岩石的应力敏感性评价方法
李传亮
(西南石油学院 油气藏地质及开发工程国家重点实验室 , 四川 成都 610500)
储层岩石的外应力敏感程度定义为外应力增大一
定数值时渗透率的损失百分数 , 即
S Iσ = Ko - K
(3)
Ko
把式 (2) 代入式 (3) , 得
S Iσ = 1 - e- bσ
(4)
为了便于对比和分析 , 储层岩石的外应力敏感指
数也统一取作外应力增大 10 M Pa时的数值 , 即
S Iσ = 1 - e- 10b
储层岩石的应力敏感程度用内应力敏感指数来进 行评价 , 以渗透率的应力敏感性为例 , 储层岩石的内 应力敏感指数定义为地层压力下降一定数值时渗透率 的损失百分数 , 即
S Ip
= Ki - K Ki
(1)
式中 S Ip ———应力敏感指数 ; Ki ———原始地层压力
( pi ) 下 的储 层渗 透率 , μm2 ; K———某 个地 层压 力
011～013时 ,为中等敏感 ;当 S Ip > 013时 ,为强敏感 。
2 室内评价
式 (1) 是油气藏内应力敏感指数的定义式 , 但 却无法进行矿场评价 , 因为 Ki 和 K在矿场上都不容 易测量 。油气藏的应力敏感性评价通常是在实验室的 岩心上进行的 , 一般情况下岩心的内压为常压 , 通过 不断改变外压来测量岩石物性参数的变化 。实验可以 沿着增大外压的方式进行 , 也可以沿着减小外压的方 式进行 。当外压不断增大 (加载 ) 时 , 岩心被压缩 , 岩石的相关物性参数也跟着减小 ; 当外压不断减小 (卸载 ) 时 , 岩心膨胀 , 岩石的相关物性参数也跟着 增大 (图 2、图 3) 。