储层孔隙度应力敏感性研究
致密低渗气藏储层应力敏感性及其对单井产能的影响
收稿 日期 ：２０ ・２２ ０ ５ １・３
作者简介：宋传真（ ９ ５ ，女 。山东邹城人 ，高级工程 师，从事油气田开发研究 。 １７ 一）
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４ ８．
大庆石油地质与开发
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７ ％之间，在考虑储 集层应力敏感性的条件下，气藏单井产能降低 ，平均绝对无阻流量是渗透率为常 ０
数 时的 ７ ．９ 。 ６４ ％
关 键 词：致 密 ；低 渗储 集层 ；应 力敏 感 ；产 能 ；无 阻流 量
中图分类号 ：Ｔ １ Ｅ３ １ 文献标识码 ：Ａ
储层应力敏感性是指储集层对所受净上覆压力的
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第２ ５卷 第 ６期 来自大庆石 油地质 与开发
Ｐ Ｇ Ｏ Ｄ Ｄ ＋．．． ．
２０ ０ ６年 １ ２月
・ ７・ ４
文章编号 ：１０ —７４ （０ ６ ６０４ －３ ０ ０３５ ２０ ）０ －０ ７０
致 密低 渗 气 藏储 层 应 力敏 感 性 及 其对 单 井产 能 的影 响
敏感程度 ，一般指储集层有效渗透率随净上覆压力的
变化程度。目前 ，国内外学者对储集层应力敏感性进 行了大量实验研究¨ 引，但实验条件 和实验方法存在
较大的差异 ，评价结果也分别适用于不同的条件＂ 。 Ｊ
致密低渗气藏生产过程 中，气井产 能低，生产压差 大，同时气藏压降快 ，储集层基质膨胀较大，近井地 带储集层轴向应力变化 明显 ，我国最新颁布的石油行 业标准 Ｓ ／ ５５ ＿ ０ —— 《 Ｙ Ｔ３ ８ ｏ２ ２ 储层敏感性流动实验评 价方法》 中制定的储集层应力敏感性评价 的实验方 法和程序 Ｊ ８，均不适用 于致 密低渗气藏储集层 的应 力敏感性评价［ Ｊ ９ 。考虑了致密气藏开采过程中压差 圳 大的特点 ，本文采用 变出 口端 回压应力敏感实验方 法。岩样处于原始受压状态下进行 ，模拟气藏实际开
致密储层应力敏感性及其对油田开发的影响
关键 词 ： 密 储 层 ； 效 应 力 ； 力 敏 感 性 ； 透 率 ； 喉 结 构 ； 田开 发 致 有 应 渗 孔 油
中 图分 类 号 ：ＴＥ ４ ３８ 文 献标 识码 ：Ａ
Ｓｔ ｅ ｓ ｓ ｎ ｉｉ ｉｙ ｏ ｉ ｈｔｒ ｓ ｒ ｏ ｒ ａ ｄ ｉｓ ｉ ｌ ｅ ｅ ｏ ｉｆｅ ｄ ｄ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔ ｒ ｓ ｅ ｓ ｔｖ ｔ ｆ ｔｇ ｅ ｅ ｖ ｉ ｎ ｔ ｎｆｕ ｎｃ ｎ ｏ ｌ ｌ ｅ ｅ ｏ ｍ ｎ ｉ
２． ｉ ａｎ Ｓｈｉ ｏｕ Ｕｎ ｖｅ ｓｔ ， ｉ ａｎ ７１ ６５ Ｃｈ ｎ Ｘ ’ ｙ ｉ ｒ ｉｙ Ｘ ’ ００ ｉ ａ） Ａｂ ｔ ａ ｔ： ｓｒ ｃ Ｔｈｅｒ ｌｔｏｎ ｈｉ ｅ ｗ ｅ ｎ ｐ ｒ ｅ ｂｉｉｙ ａ ｔｓ ｒ ｓ ｉ ｔｒ ｓ ｒ ｏ ｒｗａ ｘｐｅ ｉ ｅ ａｌ ｔ ｄｉｄ， ｎ ｅ ｈｏ ｏ ｅ ａ ｕ ｔ ｅａ ｉ ｓ ｐ ｂ ｔ ｅ ｅ ｍ ａ ｌｔ ｎｄ ｎｅ ｔｅ ｓｏｆｔｇｈ ｅ ｅ ｖ ｉ ｓ ｅ ｒｍ ｎｔ ｌｙ ｓ ｕ ｅ ａ ｄ ａｍ ｔ ｄ ｔ ｖ ｌ ａ ｅ
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低渗透储集层应力敏感性研究现状与展望
１ 当前 低 渗 透 储 层 应 力敏 感性 研 究
国外 自 １ ９ ４ ３年就 有 应 力敏 感 性 研 究 的相 关 报
道 ， 国 内从 ２ ０世纪 ９ ０年 代 才 开始 对 应 力敏 感 性 展 开研 究 ． ．Ｅ ｌ 前更 多研 究认 同低渗 透储 层 的应力 敏感性 比高渗 透 储 层 更 强 的观 点 ， 但 是 也 有 学 者认 为低 渗透 储 层 不存 在 强 应 力 敏感 性 ， 且 在 实 际 开发 中可 忽略 应力 敏感性 的影 响 ｊ 。同 时也有 学
摘 要： 低渗透储集层在开采过程 中， 随着流体的采出而使地层有效应 力升高 ， 从而导致储 集层岩石 发生 变形 ， 渗透
率随之发生变化 ， 呈现 出应力敏 感的特 征 。低 渗透储 层是 否存 在较强 的应 力敏感 性 ， 对此 国 内外研究 尚未 达成 共 识。针对这一问题对 应力敏感性实验的影响 因素 以及评价 方法进 行归 纳总结 ， 并提 出符合 实际油 藏开发 的实验 规
２ ０ ０ ２规 定 每一压 力 点持续 ３ ０ ｍｉ ｎ ， 但 是 不 同的学 者 得 出 的结论 不 同。有 文献 指 出应根 据上 覆压 力 的高 低 选择 加压 稳定 时 间¨ ； 也 有 文献 认 为对 基 块 岩样 进 行应 力敏 感性 评 价 时 ， 可 以不 考 虑 有 效 应 力作 用 时问 的影 响 ， 而 裂 缝 岩样 则应 当考 虑 有 效 应 力作 用 时间 的影 响 ¨ 。 另外 文献 指 出压 力 稳 定 时 间 的长
者认 为低 渗岩样 在 实验 室 的覆 压实 验 中存 在 很 强应
力敏感性 ， 但实 际开发过程 中并不存在强的应力敏 感性 ， 在 生产 中适度 考虑 其对 产能 的影 响 即可 。
《油层物理学》第5节：储层岩石的敏感性研究
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
华北坳陷第三系：
接触胶结中的φ：23~30%，K：(50~1000)×10-3μm2 孔隙胶结中的φ：18~25%，K：(1~150)×10-3μm2 基底胶结中的 φ：8~17%， K < 1×10-3μm2
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
5. 影响粘土膨胀的因素：effect factor on clay swelling 粘土类型 clay type 含量 clay content 分布clay distribution 水的矿化度 water saltiness/salinity 阳离子交换性cation exchange
第五节 储层岩石的敏感性研究
Research on sensitivity of reservoir rock
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
讲课提纲
一. 问题的提出 二. 胶结物与胶结类型 三. 敏感矿物
●水敏性矿物 ●盐敏性矿物 ●酸敏性矿物 ●碱敏性矿物 ●速敏性矿物 ● 盐敏 四. 储层敏感性的评价方法 ●推荐程序 ●试验流程 ●发展趋势
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
（1）粘土遇水膨胀 ― 水敏性矿物
Clay swelling ——water sensitivity mineral 1. 起因：晶层间联系的牢固性 水敏性矿物由于其在晶层间的吸水引起的膨 胀，砂粒上的粘土颗粒的絮解和在粘土片外表形 成的定向水化层。
如：蒙脱石是硅氧四面体结构，晶层间的 距离与所嵌离子的离子半径的差会引起阳离子 的交换，或水分子的进入，因而引起膨胀。
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
应力敏感储层拟稳态流动产能分析
石油勘探开发研究院工程师 。研究方 向 ： 油气渗 流理论及 油藏数值
模拟。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｌ ｉ ａ ｎ ｐ ｑ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
体积膨胀和孔隙体积缩小而获得 ， 根据综合压缩系
数Ｃ 的物理 意义 ， 供 油 区 内依 靠弹性 能排 出的液 体
动态影 响 ， 研究 结果 表 明 应 力敏 感 对 岩 心 渗透 率 的
考 虑 拟稳态 生产 时 产能 曲线 的 变化 特 征 ， 分 析应 力
敏感系数和地层压力下降对产能曲线形态的影响 ，
对 油 田 的开 发具 有一定 的指 导意 义 。
损 害具 有 不 可 恢 复 性 。宋 付 权 研 究 了 考 虑 介 质
⑥
２ ０ １ ３ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
应 力敏感储 层拟稳态 流动产分析
廉培 庆 谭 学群 马翠 玉
（ 中国石化石油勘探开发研究院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３； 中国石 油大学 （ 北京 ） 石油工程学 院 ， 北京 １ ０ ２ ２ ４ ９ ）
动 。圆形封 闭油 藏在 衰 竭 开 发过 程 中 ， 当压 力波 传 播 到 封 闭边 界后 ， 从 井壁 到边 界 各 点压 降 幅度逐 渐
趋 于 一致 ， 油 藏 开 始 进 入 拟 稳 态 流 动 阶 段 。 因此 ，
唐 兴建 等 对 低 渗 油 藏 考 虑 应 力 敏 感 效 应 与 否进行 分 析 比较 ， 研 究 了应 力 敏感 对 低 渗 油 藏 开发
化程度 比孔 隙度 的变 化程 度 要 大 得 多 ， 渗 透 率 的应
系， 考虑 了生 产压差 对 伤 害 系数 的影 响 ， 从 而 改 进 了变 形介质 油藏 油 井 产 能 预 测 模 型 。杨 满 平¨ 研 究 了生产 压力 与渗 透率 伤 害 系 数 之 间 的关 系 ， 认 为
碳酸盐岩岩心应力敏感性实验研究_景岷雪
＊本文为中油西南油气田分公司项目[西油勘研课2000(08)]:四川盆地碳酸盐岩储层敏感性评价技术及损害机理研究。
＊＊景岷雪,女,1965年生,高级工程师;1987年西南石油学院开发专业研究生班毕业,长期从事储层保护研究工作。
地址:(610051)四川省成都市府青路一段1号。
电话:(028)86015603。
表1 模拟地层水配方药品KCl N aCl CaCl 2M gCl 2SrCl 2Na 2SO 4N aHCO 3总矿化度(mg /L )含量(mg /L )256628211683585418816327224700碳酸盐岩岩心应力敏感性实验研究＊景岷雪＊＊ 袁小玲(中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院开发实验室) 景岷雪等.碳酸盐岩岩心应力敏感性实验研究.天然气工业,2002;22(增刊):114～117 摘 要 储层岩石渗透率受应力变化而减小的现象称为储层岩石的应力敏感性。
研究岩石应力敏感性对于研究使用合理开采制度,保持油气井产能以及储层岩石物性的实验室分析都具有重要意义。
本文通过岩心流动实验,研究分析了升降压稳定时间、升降压幅度、岩心克氏渗透率、岩心空隙结构等因素对碳酸盐岩储层岩石应力敏感性的影响,研究总结了碳酸盐岩应力敏感性的一些特点,提出了进行储层岩石应力敏感性研究的几种实验方法,为储层岩石应力敏感性的研究和应用提供了实验依据。
主题词 碳酸盐岩 储集岩 应力分析 岩心试验 渗透率岩石应力敏感性的重要意义 储层岩石因所受应力发生变化导致裂缝闭合、孔喉通道变形,从而使其渗透率减小的现象称为储层岩石的应力敏感性。
在油气钻井及开采过程中,将导致岩石孔隙和裂缝产生不可逆转的闭合,并将直接造成产能的损失。
另外,研究应力敏感性可校正岩心渗透率实验室测试结果,使之更接近实际情况。
根据国内外实验室测试资料表明,岩石渗透率对有效上覆应力是十分敏感的。
在地层条件下,岩样的渗透率值可能比实验室常规测试值要小25%,有的甚至小50%以上。
应力敏感分析
问题1. 渗透率越低，应力敏感性越强原因分析。
（直接编到报告的相关位置） 低渗储层岩石孔喉相对细小。
当在有效应力的作用下，小孔喉的微小变化，对微小孔喉直径来说，可能是一个相对较大的减小，从而而导致岩石的渗透能力较大幅度下降，所以有效应力对低渗岩心的渗透率影响比较明显。
相反，对于中、高渗岩心，孔道大，被压缩时，其收缩量相对孔喉直径来说，可以忽略不记，因此，有效应力对中、高渗岩心的渗透率影响不明显。
同时，低渗储层组成岩石骨架的颗粒细小，胶结物含量比较高也是储层应力敏感性的另一个重要原因。
问题2. 应力敏感对产量影响分析。
（下面的内容直接编到报告里就行）6.1 地层压力下降与储层岩石渗透率的关系图6-1是S6区块岩样的渗透率随净围压变化的趋势:随围压的增加，渗透率将逐渐降低。
00.511.522.533.544.505101520253035净围压/MPa渗透率/10-3μm 2图6-1 储层渗透率与净围压的关系对于描述储层压力与渗透率的关系可以采用两种函数拟合，即幂函数和二次多项式函数。
对于油井一般采用幂函数法，而对于气井可采用二次项函数法。
1、幂函数法ci i Kp a K p -⎛⎫∆= ⎪∆⎝⎭（6-1） 式中，i K —岩心初始渗透率，10-3μm 2； K —岩心当前渗透率，10-3μm 2；p ∆—有效压差，MPa ；i p ∆—初始有效压差，MPa ；,a c —实验系数，a 可近似为1.0；c 为应力敏感系数或压敏因子。
该式表明渗透率（K ）与当前有效覆压有关。
c 越大，则应力敏感性越强，当c 为0，即不考虑应力敏感性时，则K 为常数，且等于初始条件下的渗透率值。
2、二次多项式法212o o o eff eff effoKc p c p c K =++ (6-2) K —不同应力条件所对应的渗透率，μm 2； 012,,c c c —拟合系数；()effo effo over P P P P =-—有效应力，MPa ；effo K —原始地层条件下的有效渗透率μm 2；over p —上覆岩石压力，MPa ；p — 孔隙压力，MPa 。
储层在高温条件下的应力敏感性研究
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
潜山裂缝性油藏应力敏感性研究
ｋ 一）—（ｔ （ ｌ ｆ ， 耋 ｒ ｘ） （源自 １）ｕ （） １ ４
（ ５ １ ）
外 边界 条件 为 ：
ｐ一 ｐｍ ｐ — 。
一 ３
３ ｄ Ｌ３ Ｎ 一 一Ｔ
上 两 式 中 ： Ｔ为 孔 隙 曲 度 分 维 ， 。 切 离 屈 服 ｄ ｒ为 值 ，。 通道代 表性 长度 。 Ｌ 为 低渗透 气 藏渗 流的连 续性 性方程 为 ：
的 三 种 应 力 敏 感 性 评 价 数 据 处 理 方 法 ， 择 了适 合 深 层 潜 山 油 藏 应 力 敏 感 性 评 价 数 据 处 理 方 法 ， 以 对 选 可 不 同 区块 、 同储 层 的 应 力 敏 感程 度 进 行 对 比 的 敏 感 程 度 表 征 方 法 。 利 用 该 方 法 对 埕 北 潜 山 油 藏 的 片 不 并 麻 岩 储 层 和灰 岩 储 层 的应 力敏 感 性 数 据 重 新 进 行 了处 理 和 对 比 ， 到 了 新 的 认 识 。 方 法 在 对 建 立 行 业 得 该
压 力 的 共 同 作 用 。上 覆 岩 层 压 力 的 大 小 决 定 于 储 层 岩石 埋 藏深 度和 上 覆 岩层 的 密度 ， 隙压 力 主要 取 孔 决 于 埋 藏 深 度 。 覆 岩 层 压 力 可 认 为 是 衡 定 的 ， 孔 上 而 隙 流 体 的 压 力 易 受 到 某 些 因 素 而 发 生 改 变 ， 得 储 使 层 岩 石 受 到 的 有 效 应 力 发 生 改 变 。 这 将 导 致 储 层 裂 缝 为 率 评 尺 寸 的 变 化 ， 起 储 层 渗 透 率 的改 变 ， 种 现 象 称 引 这 储 层 应 力 敏 感 性 。有 效 应 力 增 加 导 致 的 储 层 渗 透 下降 ， 为储 层应 力敏 感性损 害 。 行 应力 敏感性 称 进 价 的 目的 在于 建 立 储 层 渗 透 率 与 有 效 应 力 的关
气藏含束缚水储层岩石应力敏感性与产能物性下限研究
在我 国 ， 低渗 透 油气 藏 的研 究 越 来 越 受 到 重 视 ， 对
油藏 岩 石 内压 力是 不 断 变化 的 ， 随着 开 发过 程 的 进 即
对包 界地 区须家 河 组 低渗 气 藏 储 层 含 束 缚 水 饱 和 度 的 岩石样 品 进行 了应 力敏 感性 评价 。 １ 气 藏 含束缚 水储 层岩 石应 力 敏感 性 机理 研究
储层岩石上覆地层压力将迫使砂粒挤压 、 变形 、 使
排列更 加 紧密 。在 油 田开 发 之 前 ， 覆 地 层 压 力 （ 应 上 地 力） 和油藏 压力 （ 内应 力 ） 岩 层 骨 架所 承受 的 压 力 （ 及 地 应力 和 内应 力之 差 ） 于平衡 状 态 ， 处 在油 田开 发 过程 中 ，
摘 要 ： 低渗 透 油 气 田的勘 探 开发 过 程 中 ， 层岩 石 的 应 力敏 感 性 得 到 了极 大 的重 视 ， 力敏 感的 在 储 应
作 用 与常规 的速 敏 、 酸敏 、 水敏 、 盐敏 和碱 敏 作 用一 样对储 层 的 物性 变化 起 着重要 的作 用 ； 且直接 影 并 响 了产能 的物性 下限 。 以四川 盆地 蜀 南河 包场 地 区 气藏含 束 缚 水储 层 的岩 石 实验 分 析 资料 为例 ， 分
剧。
２ 气藏 含束缚水储层岩石应 力敏 感性与物性下限的关系
①
此课题 受西南石 油大学研 究生创新基金 资助 ， 编号为 Ｃ Ｊ２ Ｏ ２ Ｘ Ｊ７５。
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西部探矿工程