低渗砂岩渗透率应力敏感性实验研究 被引量：23

1

作者 卢家亭 李闽 《天然气地球科学》 EI CAS CSCD 2007年第3期339-341,421,共4页

储层岩石物性受有效应力变化而变化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,这种变化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。通过在室温下改变实验岩心围压的方法进行常规的应力敏感性实验... 储层岩石物性受有效应力变化而变化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,这种变化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。通过在室温下改变实验岩心围压的方法进行常规的应力敏感性实验并对实验数据进行分析,同时把实验岩心的应力敏感性与通过铸体薄片和压汞实验得到的微观结构结合起来,分析了致密低渗油藏渗透率敏感性的特点、微观结构与应力敏感性之间的联系,同时建立了渗透率随有效应力变化的关系式,为储层岩石应力敏感性的研究和应用提供了实验依据。 展开更多

关键词 低渗透 渗透率敏感 微观结构 实验室实验

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基于数值岩心重构模型的页岩渗透率影响机制分析 被引量：1

2

作者 任岚 吴建军 +4 位作者 林然 赵金洲 谭秀成 吴建发 宋毅 《天然气地球科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期495-511,共17页

实验与理论研究表明,在水力压裂与页岩油气储层开发生产过程中,地层应力和孔隙压力的多重变化,特别是天然裂缝的破坏,可能使页岩储层渗透率发生显著变化。但目前对页岩渗透率变化规律分析的理论方法较少。基于离散元方法,首先建立了标... 实验与理论研究表明,在水力压裂与页岩油气储层开发生产过程中,地层应力和孔隙压力的多重变化,特别是天然裂缝的破坏,可能使页岩储层渗透率发生显著变化。但目前对页岩渗透率变化规律分析的理论方法较少。基于离散元方法,首先建立了标准圆柱页岩数值岩心模型,采用美国Bakken页岩真实岩心实测数据对数值岩心进行了校准,使其岩石力学特征和渗流特性与真实岩心保持一致,在此基础上,重构了正方体页岩数值岩心,实现了从圆柱岩心向正方体岩心数值实验延伸。正方体数值岩心可开展真三轴加载下的页岩渗透率数值实验测试,并可模拟不同天然裂缝发育条件下三轴应力变化对页岩内天然裂缝破坏以及渗透率的影响。研究结果表明:不发育天然裂缝的页岩渗透率随着三轴应力增大而降低,随孔隙压力增大而升高;发育有天然裂缝的页岩渗透率与天然裂缝分布特征及其破坏情况密切相关,整体上随着三轴应力的增大呈现出“先降低-后陡增-再降低”的变化趋势。提出的页岩岩心数值实验方法对研究页岩渗透率敏感性的内在机制与外在表现特征具有重要参考作用,对页岩气压裂设计与高效开发具有重要的理论指导意义和矿场应用价值。 展开更多

关键词 页岩 渗透率敏感 离散元 三轴应力 天然裂缝 水力压裂

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致密储集层加压-卸压过程应力敏感性 被引量：26

3

作者 曹耐 雷刚 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期132-138,共7页

通过开展人造致密岩心应力敏感滞后性室内实验,分析了致密储集层加压-卸压过程应力敏感性。基于实验结果,考虑岩心颗粒不同排列方式和变形方式,以颗粒堆积模型为基础,根据Hertz接触变形原理建立了致密储集层应力敏感滞后性定量表征模型... 通过开展人造致密岩心应力敏感滞后性室内实验,分析了致密储集层加压-卸压过程应力敏感性。基于实验结果,考虑岩心颗粒不同排列方式和变形方式,以颗粒堆积模型为基础,根据Hertz接触变形原理建立了致密储集层应力敏感滞后性定量表征模型,对致密储集层应力敏感滞后性造成的渗透率损失进行了量化分析,并通过对比模型计算结果与室内实验结果对新建模型进行了验证。研究表明,加压阶段前期,在岩石结构变形和本体变形共同作用下,岩心渗透率随着有效应力的增加快速下降,当有效应力超过一定值后,岩石结构变形趋于稳定,仅发生本体变形,岩心渗透率变化趋于平缓;卸压阶段,岩石本体变形随有效应力的降低得以逐渐复原,而结构变形不能复原,岩心渗透率无法完全恢复,应力敏感滞后现象明显。 展开更多

关键词 致密储集层 应力敏感滞后 渗透率应力敏感 室内实验 理论模型

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裂缝型储层渗透率应力敏感评价及对生产影响 被引量：9

4

作者 曹耐 雷刚 +3 位作者 董平川 李虹 沈茂丁 吴亚红 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期195-199,共5页

针对裂缝型储层的不同裂缝类型,分别设计和进行了5种裂缝贯穿程度和4种裂缝充填模式的致密岩心渗透率应力敏感性实验,并分析了各种裂缝贯穿程度和裂缝充填模式的岩心渗透率应力敏感性差异。结合一维产能解析模型,分析了裂缝贯穿程度和... 针对裂缝型储层的不同裂缝类型,分别设计和进行了5种裂缝贯穿程度和4种裂缝充填模式的致密岩心渗透率应力敏感性实验,并分析了各种裂缝贯穿程度和裂缝充填模式的岩心渗透率应力敏感性差异。结合一维产能解析模型,分析了裂缝贯穿程度和裂缝充填模式对裂缝型油藏产油量的影响。研究结果表明:裂缝贯穿程度较小时,岩心渗透率应力敏感性主要体现为基质压缩,而随着裂缝贯穿程度增大,岩石应力敏感过程主要包括裂缝闭合和基质压缩2个阶段;岩心流量并不一定随着实验压差增大而简单增大,而是生产压差和岩心渗透率的综合函数。 展开更多

关键词 裂缝型储层 裂缝类型 贯穿程度 充填模式 渗透率应力敏感

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低渗透碳酸盐岩油藏水驱油相似理论研究 被引量：6

5

作者 史兴旺 杨正明 +4 位作者 段小浪 张亚蒲 朱光亚 肖前华 王向阳 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期82-89,共8页

为更好地指导低渗透碳酸盐岩油藏水驱油物理模拟实验方案及模型参数的设计,进一步对油、水两相渗流模拟相似理论进行研究。从变形介质渗流理论出发,考虑渗透率应力敏感变化规律和启动压力梯度特征,建立了双重介质孔隙模型的非线性渗流... 为更好地指导低渗透碳酸盐岩油藏水驱油物理模拟实验方案及模型参数的设计,进一步对油、水两相渗流模拟相似理论进行研究。从变形介质渗流理论出发,考虑渗透率应力敏感变化规律和启动压力梯度特征,建立了双重介质孔隙模型的非线性渗流数学模型;应用方程分析法推导出低渗透碳酸盐岩油藏水驱油物理模拟实验的相似准则;利用IMPES方法对无量纲方程进行求解,通过畸变和敏感性分析,定量确定了各相似准数的主次关系,并通过实际岩样的应力敏感实验和水驱油实验结果进行了验证。研究结果表明,基于相似理论的油、水两相渗流模型能够有效表征低渗透碳酸盐岩油藏水驱油动态变化规律。21个相似准数对目标函数的影响程度各异,可知在物理模拟设计中,当无法满足模型和原型完全相似时,应优先满足多孔介质的渗透率和饱和度、多相流体的粘度和密度以及孔隙结构的相似。 展开更多

关键词 低渗透 碳酸盐岩 相似理论 渗透率应力敏感 两相流

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低渗致密砂岩渗透率应力敏感性试验研究 被引量：48

6

作者 肖文联 李闽 +2 位作者 赵金洲 郑玲丽 李丽君 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期775-779,798,共6页

储层岩石中孔隙流体压力的变化会引起有效应力发生变化,进而导致渗透率的改变,引发储层岩石渗透率应力敏感现象。以试验研究了不同围压下渗透率随孔隙流体压力的变化规律,试验包含了老化处理和升降内压4个回路,每个回路是在围压不变降... 储层岩石中孔隙流体压力的变化会引起有效应力发生变化,进而导致渗透率的改变,引发储层岩石渗透率应力敏感现象。以试验研究了不同围压下渗透率随孔隙流体压力的变化规律,试验包含了老化处理和升降内压4个回路,每个回路是在围压不变降低和增加孔隙流体压力下实现的,采用稳态法采集每个测试点的数据。试验结果表明,渗透率随着孔隙流体压力的降低而减小,随着孔隙流体压力的增加而增加;在低围压下渗透率的变化幅度较大,在高围压下,则变化幅度较小;在不同围压回路下,净应力相等的点对应的渗透率不相等;渗透率在随孔隙流体压力的变化中呈现出"台阶式"变化。根据Bernabe的模型计算了渗透率有效应力系数,结合Bernabe的观点分析计算结果发现渗透率呈"台阶式"变化是微裂缝随应力的变化而发生变形的表现。对试验岩样进行了储层岩石应力敏感性评价,结果表明,该低渗致密砂岩储层表现为中等应力敏感。 展开更多

关键词 致密砂岩 净应力 有效应力 渗透率有效应力系数 渗透率应力敏感性

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复杂岩性储层渗透率-应力敏感性及其对气井产能的影响 被引量：11

7

作者 苟燕 孙军昌 +1 位作者 杨正明 周学民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2535-2542,共8页

采用变流压定围压试验方式,在高温、高压条件下模拟了气藏开发过程,研究了复杂火山岩气藏储层渗透率应力敏感性,对比了变流压定围压与常规的定流压变围压方式评价储层应力敏感性的异同。试验结果表明,火山岩储层渗透率随着孔隙压力的减... 采用变流压定围压试验方式,在高温、高压条件下模拟了气藏开发过程,研究了复杂火山岩气藏储层渗透率应力敏感性,对比了变流压定围压与常规的定流压变围压方式评价储层应力敏感性的异同。试验结果表明,火山岩储层渗透率随着孔隙压力的减小而减小,渗透率减小主要发生在孔隙压力从40 MPa下降至25 MPa的变化区间,渗透率损失率与其初始渗透率之间的相关性较差,这与常规沉积砂岩储层具有一定的差别。变流压定围压试验评价的应力敏感性强于定流压变围压评价结果,气藏储层有效应力变化范围内两种试验评价的应力敏感性结果差异更大。基于渗流力学理论,推导得到考虑应力敏感性的气井产能方程。计算结果表明,考虑应力敏感性时气井无阻流量约为不考虑应力敏感性时的63.28%,应力敏感性对气井产能的影响随着生产压差的增大而增大。 展开更多

关键词 复杂岩性储层 火山岩气藏 渗透率-应力敏感性 有效应力 孔隙压力 孔隙结构

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特低渗储层不同渗流介质应力敏感特征及其评价方法研究 被引量：8

8

作者 孙军昌 杨正明 +2 位作者 刘学伟 于荣泽 冯骋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期324-332,共9页

地层岩石的渗透率应力敏感特征对于地下油气资源开发、核废料地下处置等具有极为重要的影响。选取大庆油田外围特低渗油藏及长庆油田某露头储层砂岩岩石进行不同渗流介质(氮气、盐水、煤油)渗透率应力性试验,分析岩样渗透率、孔喉变形... 地层岩石的渗透率应力敏感特征对于地下油气资源开发、核废料地下处置等具有极为重要的影响。选取大庆油田外围特低渗油藏及长庆油田某露头储层砂岩岩石进行不同渗流介质(氮气、盐水、煤油)渗透率应力性试验,分析岩样渗透率、孔喉变形、流体压缩性及流固耦合作用机制等因素对应力敏感性的影响。试验结果表明,特低渗储层岩石不同渗流介质渗透率应力敏感性具有明显的差异,气测渗透率与束缚水状态下的油相有效渗透率在有效应力增加初期(2～16 MPa变化区间)急剧减小,但有效应力增加后期水测与油测渗透率仍具有较为明显的减小趋势。1×10-3μm2是特低渗岩石气测与水测渗透率应力敏感性强弱对比发生变化的临界渗透率。有效应力作用下作为主要渗流通道的较大孔喉首先被压缩变形是导致渗透率在有效应力加载初期急剧减小的主要原因,不同渗流介质压缩性和流固耦合作用机制差异是导致气、液渗透率应力敏感性差异的主要原因。特低渗油藏储层应力敏感性评价中应以油相作为渗流介质进行评价试验。提出区分岩芯与油气储层2种不同的渗透率应力敏感性试验及其评价方法。在实际油藏储层有效应力变化范围内,特低渗储层渗透率应力敏感性较弱。 展开更多

关键词 流体力学 特低渗储层 渗透率应力敏感性 渗流介质 孔隙结构 评价方法

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高温高压气井产能模拟实验方法 被引量：6

9

作者 周克明 李农 +3 位作者 刘婷芝 何家欢 余华洁 邹梦文 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期63-72,共10页

近年来,四川盆地深层—超深层碳酸盐岩天然气勘探取得了一系列重大发现和突破,所获气藏具有埋藏深、储层孔隙结构复杂、地层温度高和孔隙压力高等特征。为了准确地预测高温高压气藏单井的气产量、弄清地层条件下气体的流动特征,针对四... 近年来,四川盆地深层—超深层碳酸盐岩天然气勘探取得了一系列重大发现和突破,所获气藏具有埋藏深、储层孔隙结构复杂、地层温度高和孔隙压力高等特征。为了准确地预测高温高压气藏单井的气产量、弄清地层条件下气体的流动特征,针对四川盆地西北部(以下简称川西北)中二叠统栖霞组和盆地中部上震旦统灯影组碳酸盐岩气藏的地层温度和孔隙压力条件,建立了产能模拟实验装置和实验方法,并且选取上述气藏储层的岩心,开展了高温高压条件下产能模拟实验,进而研究气体的流动特征。研究结果表明:①采用所建立的适用于160℃地层温度、100 MPa孔隙压力条件下的产能模拟实验装置和实验方法,预测川西北栖霞组气藏S-1井的天然气无阻流量,与理论模型计算结果较一致,相对误差仅为2.12%;②以地面克氏渗透率为基础,由产能模拟实验计算得到的单井气产量与现场完井测试气产量具有较好的一致性,而以地层克氏渗透率为基础,由产能模拟实验计算得到的单井气产量结果与无阻流量具有较好的一致性;③地层温度和孔隙压力变化对岩石渗透率的影响显著且渗透率的应力敏感性明显强于温度敏感性;④进行储层应力敏感性实验和产能模拟实验,需要将岩心样品恢复到地层条件并且进行老化,否则实验结果有可能具有强烈的应力敏感性特征,不能直接用于油气藏工程评价。结论认为,利用钻井取心样品,通过产能模拟实验,可以准确预测高温高压气井产量和无阻流量;同时,利用地面或地层克氏渗透率与单井气产量的关系式,结合气井测试数据,又可以评价地层的克氏渗透率。 展开更多

关键词 深层—超深层 高温高压气井 天然气产量预测 产能模拟实验 渗透率应力敏感性 渗透率温度敏感性 四川盆地

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州6水平井试验区整体压裂研究 被引量：5

10

作者 翁定为 雷群 +3 位作者 丁云宏 杨峰 王文军 李存荣 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期51-54,共4页

州6低孔特低渗水平井试验区需压裂完井,因此必须进行整体压裂优化研究。在考虑储层渗透率的应力敏感性和启动压力梯度的情况下,建立了水平井井组的整体压裂优化模型,采用该模型首先对各水平井组进行了单因素优化,之后采用正交方案设计... 州6低孔特低渗水平井试验区需压裂完井,因此必须进行整体压裂优化研究。在考虑储层渗透率的应力敏感性和启动压力梯度的情况下,建立了水平井井组的整体压裂优化模型,采用该模型首先对各水平井组进行了单因素优化,之后采用正交方案设计和模糊识别方法得到州6区块最优的水平井整体压裂方案。研究结果表明,水平井各段缝长不同,总体应按两端缝长较长、中间缝长较短设置。将整体压裂方案成果应用到了现场实践,水平井压裂后初期产量为直井的3.4倍,增产效果较好,同时也验证了该模型的合理性。 展开更多

关键词 整体压裂优化 水平井井组 正交设计 模糊识别 启动压力 渗透率应力敏感性

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特低渗透储层岩石渗透率应力敏感新机制 被引量：5

11

作者 张乔良 孙军昌 +2 位作者 熊生春 杨正明 刘学伟 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第35期44-47,共4页

地层岩石多孔介质的渗透率应力敏感性一直是石油工业与岩土工程建设等领域持续研究的一个热点课题。在低渗透岩石渗透率应力敏感性实验研究的基础上,提出了毛管束-孔隙网络渗流模型的多孔介质渗透率应力敏感新机制,该模型充分考虑了多... 地层岩石多孔介质的渗透率应力敏感性一直是石油工业与岩土工程建设等领域持续研究的一个热点课题。在低渗透岩石渗透率应力敏感性实验研究的基础上,提出了毛管束-孔隙网络渗流模型的多孔介质渗透率应力敏感新机制,该模型充分考虑了多孔介质孔隙之间相互连通的复杂性、渗流迂曲度以及不同类型和大小的孔隙对多孔介质渗透率贡献率的差异。有效应力作用下,低渗岩石中作为主要渗流通道的较大孔喉首先被压缩变小,流体渗流阻力和孔隙迂曲度均同时增大,这是导致有效应力加载初期岩石渗透率急剧减小的主要原因。同时渗透率越小的岩心,其中所发育的较大孔喉越少,该部分孔喉闭合后对岩心渗透率的影响越大,因此渗透率越小的岩石应力敏感性越强。与相关学者的研究成果对比表明,本文提出的新模型能够更好地解释低渗透岩石应力敏感性较强的内在原因。 展开更多

关键词 特低渗透储层 渗透率应力敏感性 孔隙网络模型 迂曲度 有效应力

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镇泾油田低渗透油藏岩石渗透率应力敏感性研究 被引量：4

12

作者 陈召佑 李丽君 +1 位作者 李闽 肖文联 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期1-4,共4页

对镇泾油田低渗透油藏岩石进行了渗透率应力敏感性实验研究,并对其进行了应力敏感性评价。实验是在一定围压下,通过降低和增加内压的方式完成的,共进行了2个围压下的变内压实验。实验结果和应力敏感性评价结果表明,镇泾油田低渗透油藏... 对镇泾油田低渗透油藏岩石进行了渗透率应力敏感性实验研究,并对其进行了应力敏感性评价。实验是在一定围压下,通过降低和增加内压的方式完成的,共进行了2个围压下的变内压实验。实验结果和应力敏感性评价结果表明,镇泾油田低渗透油藏不存在渗透率强应力敏感性,在原始地层压力条件下,衰竭式开发对地层的渗透率几乎没有影响,注水开发对地层的渗透率会有一定程度的改善。同时,通过对有效应力定律方程的研究,得出渗透率有效应力系数为常数且值很小,这从机理上解释了镇泾油田低渗透油藏岩石的渗透率对应力不敏感的原因。 展开更多

关键词 低渗透 渗透率应力敏感性 有效应力 应力敏感性评价

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低渗砂岩渗透率应力敏感性试验研究 被引量：2

13

作者 张菁 李闽 丁艳艳 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2013年第1期52-54,59,共4页

渗透率应力敏感性研究方法不同,得到的敏感程度则不同。以氮气为孔隙流体,对一块低渗砂岩岩样进行不同围压和孔隙流体压力下的渗透率测试,利用Bernabé方法求取渗透率有效应力系数,获取渗透率有效应力,并对应力敏感指数法加以修正,... 渗透率应力敏感性研究方法不同,得到的敏感程度则不同。以氮气为孔隙流体,对一块低渗砂岩岩样进行不同围压和孔隙流体压力下的渗透率测试,利用Bernabé方法求取渗透率有效应力系数,获取渗透率有效应力,并对应力敏感指数法加以修正,发现岩样表现为中等应力敏感。 展开更多

关键词 渗透率应力敏感性 渗透率有效应力 应力敏感指数 渗透率有效应力系数

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低渗孔隙介质的渗透率应力敏感性及气体滑脱效应实验研究:以鄂尔多斯盆地延长组第7段泥/页岩为例 被引量：2

14

作者 孙泽祥 周世新 +4 位作者 李靖 陈克非 张臣 张玉红 李朋朋 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期624-631,共8页

气体渗透率作为重要的孔隙介质属性,是页岩气开发的重要参数。在纳米孔隙介质中,气体渗透率很大程度上受分子滑脱效应的影响。当孔隙大小和分子自由程达到了可比较的程度,单个气体分子与孔壁之间的相互作用更加明显,气体传输不再遵循达... 气体渗透率作为重要的孔隙介质属性,是页岩气开发的重要参数。在纳米孔隙介质中,气体渗透率很大程度上受分子滑脱效应的影响。当孔隙大小和分子自由程达到了可比较的程度,单个气体分子与孔壁之间的相互作用更加明显,气体传输不再遵循达西定律。本次研究采用压力脉冲衰减技术测量了鄂尔多斯盆地延长组第7段泥岩(YK-108)和页岩(YK-81)的气体渗透率,通过Klinkenberg校正求得了样品的固有渗透率,建立了样品的渗透率应力敏感性,定量表征了分子滑脱效应的相对贡献并探讨了其影响因素,最后讨论了地质条件下的分子滑脱效应及其地质意义。研究发现,矿物组成影响渗透率应力敏感性,分子滑脱效应对表观渗透率有显著贡献,测试样品中气体主要通过滑脱流和转换流传输,不属于达西流范畴。 展开更多

关键词 气体渗透率 分子滑脱效应 渗透率应力敏感性 滑脱流 转换流

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