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吴定油区压力敏感性储层超前注水开发技术研究


吴定油区压力敏感性储层超前注水开发技术研究 摘 要: 压力敏感性储层在开发过程中,储层渗透率随储层压力的降低而下 降, 进而影响油井产量及油田开发效果。为了量化地层压力变化对压力敏感性储 层开发的影响, 通过实验研究得出了储层渗透率随地层压力的变化规律。进而建 立了压力敏感性储层渗透率及油井产量随地层压力的变化关系, 并结合油田开发 实例,研究超前注水在压力敏感性储层开发中应用效

果。 关键词: 压力敏感性储层 超前注水 地层压力 压力恢复 随着长庆油田吴定油区勘探开发的不断深入, 影响该区油藏开发效果的压敏 效应研究日益加强。 压力敏感性指储层渗透率随储层压力的变化而发生改变的现 象。储集层的压力敏感性对储集层渗透率产生影响,进而影响产能,最终影响油 藏的开发, 这种现象就称为压敏效应。目前国内外很多学者已经对低渗透油藏压 敏效应做了物理模拟实验研究, 本文以具体实验数据和理论研究为基础,研究低 渗透压力敏感储层开发过程中储层渗透率及产量随地层压力的变化规律, 结合油 田开发实际, 分析压力敏感性储层超前注水开发效果,以便为油田的生产实际提 供更为准确的指导。 1 压力敏感性 1.1 压力敏感性实验 实验方法及结果用低渗透砂岩油藏天然岩心,参照气测渗透率实验方法,改 变岩心围压, 测定相应条件下的岩心空气渗透率,采用 2 个循环法研究压力变化 与储层岩心渗透率变化规律。 实验结果压力敏感性不仅表征了地面与地层条件下 储集层物性测定值之间的差异, 还显示了储集层物性随应力变化的特性。在实验 中,主要研究渗透率与地层压力变化的关系,用围压来模拟 上覆岩层的压力, 绘图时用围压的变化值表示地层压力下降值。 从实验结果可以看出,在第一次升压一降压循环中,随着围压的增大,渗透 率不断降低;随着围压的减小,渗透率开始慢慢恢复,不断升高,但最终值低于 原始渗透率值。 通过对比不同岩心渗透率随围压的变化曲线,可以发现初始渗透 率越低,加压过程中,降低的幅度越大,降压过程中恢复的程度越小。说明低渗 透砂岩油藏具有压敏效应。在第二次升压一降压循环中,随着围压的增大,渗透 率不断降低;随着围压的减小,渗透率开始慢慢恢复,但最终值与第一次循环结 束值基本接近。 说明压敏效应给储层带来的伤害在第一次升压一降压循环压力降 低值范围内是一次性的,即在第二循环时,储层渗透率具有可恢复性。 1.2 渗透率与地层压力的关系 通过升压一降压第一循环实验,得到岩心渗透率随压差的变化规律。通过对 不同岩心的渗透率与压差关系曲线第一次循环的加压阶段进行非线性拟合的结 果表明, 渗透率与地层压力的变化值之间存在较好的指数关系,可以得到低渗透 油藏渗透率与地层压力的关系为: K = Kie-b(Pi—P) 式中:K 为原始地层压力下降至 P 时的渗透率,μm2;K 为原始地层压力 下的渗透率,μm2;b 为渗透率形变因子,1/MPa;Pi 为原始地层压力,MPa。 1.3 地层压力恢复过程中渗透率变化规律 根据实验研究渗透率与地层压力变化关系, 可分别得出地层压力下降和恢复 时的渗透率变化曲线,进而研究地层压力下降到某中间值(P )时开始恢复的储 层渗透率变化规律。 根据渗透率与地层压力变化关系公式分别得出环压上升和下 降过程, 即地层压力下降和上升过程中渗透率的变化曲线,进而通过计算结果可 以看出, 压敏性储层渗透率的降低与恢复过程呈非线性关系。即若要使地层压力 降低后的储层渗透率恢复到原始值,地层压力需恢复到远高出原始地层压力水 平,即压力敏性储层压力下降后,储层产油能力很难恢复到初始

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