5 压力敏感性伤害特征

低渗透储层压力敏感性伤害特征要点：1储层压力敏感性伤害机理2压力敏感性伤害实验3压力敏感性伤害程度4压力敏感性伤害的不可恢复量5压力敏感性伤害对油田开发的影响6压力敏感性伤害的防治措施（一）储层压力敏感性伤害机理1.1压力敏感性伤害定义油藏在开发前地层压力和地层上覆压力处于平衡状态。储层具有一定的孔隙度和一定的渗透率。当油田投入开发后，尤其是在投产后依靠天然能量开发阶段和采取消耗式开采的情况下，随着地层流体的采出，地层压力逐渐降低。这时储层岩石骨架在上覆地层压力的作用下承受了额外的力，称之为有效压力。有效压力的大小为储层上覆地层压力与岩石中孔隙压力之差。有效压力=上覆地层压力—地层压力在有效压力的作用下，岩石骨架会受到压缩而发生变形，岩石孔隙结构发生变化，从而影响岩石的孔隙度和渗透率，使其发生变化。这种因地层压力降低而引起的储层渗透能力的降低称之为压力敏感性伤害。1.2孔喉结构受力分析与变形：油田投产后，随着地层流体的采出，地层孔隙压力逐渐降低，这时岩石骨架受到有效上覆压力P的作用。孔喉结构受力示意图1.2孔喉结构受力分析与变形：–1.2.1孔隙体变形孔隙体为拱形结构，在有效压力p的作用下，孔隙壁表面层岩石受到压缩应力。在压缩应力的作用下，岩石颗粒之间的胶结物如泥质，会产生一定的塑性变形，但颗粒之间结构会变的更为稳定，具有较强的抗挤压能力，孔隙体变形量较小。在岩石孔隙结构中孔隙度的大小主要取决于孔隙体的体积，在有效压力的作用下，孔隙体体积变化不大。因此，孔隙度变化也不大。1.2孔喉结构受力分析与变形：–1.2.2喉道变形喉道的结构与孔隙体的结构相反，为一反拱形结构。在有效压力的作用下，喉道壁表面层岩石受到拉伸压力。在拉伸压力的作用下，表面层岩石颗粒间的胶结物极易变形，尤其是泥质含量较高的岩石。这种变形，使岩石变的更加疏松，颗粒间的结构更不稳定。在应力增加的情况下产生较大的变形，使喉道直径急剧减小，甚至完全闭合。岩石的渗透率主要受喉径的制约。喉径的减小和部分喉道的闭合使岩石渗透率有较大的降低，即造成所谓的压力敏感性伤害。（二）压力敏感性伤害实验2.1压力敏感性伤害曲线1原始渗透率为0.4648×10-3μm2－6.6083×10-3μm2，属特低渗储层岩石。2.2压力敏感性伤害实验曲线2原始渗透率为28.9753×10-3μm2和17.6515×10-3μm2，属一般低渗储层岩石。2468101214161214161820222426283032史131-37史131-45K(×10-3μm2)ΔP(MPa)(b)2.3压力敏感性伤害实验曲线3–原始渗透率为131.6978×10-3μm2属中渗储层岩石。246810121416114116118120122124126128130132134史131-32K(×10-3μm2)ΔP(MPa)(c)（三）压力敏感性伤害程度3.1压力敏感性伤害程度曲线24681012141601020304050607080史131-78史131-68史131-32史131-45史131-37史131-82史131-15史128-23史127-13史127-14ΔK/Ki(%)ΔP(MPa)ΔK／Ki～ΔP关系曲线3.2压力敏感性伤害程度分析3.2.1储层岩石伤害程度和岩石原始渗透率有关。在有效压力均为14.8MPa的情况下，伤害程度曲线基本上可分为两组：原始渗透率较低的岩石渗透率：0.4648×10-3μm2~4.3415×10-3μm2伤害程度：49.894％～62.646％。原始渗透率较高的岩石，渗透率：2.8226×10-3μm2~131.6978×10-3μm2，伤害程度：10.546％～25.2533％。压力敏感性伤害对低渗透油田更为严重。3.2压力敏感性伤害程度分析3.2.2压力敏感性伤害特征压力敏感性伤害主要表现在压力降低的初期阶段。当有效压力继续增加时，伤害程度继续增大，但增大幅度逐渐减小，并逐渐趋于稳定。246810121416114116118120122124126128130132134史131-32K(×10-3μm2)ΔP(MPa)(c)（四）压力敏感性伤害的不可恢复量4.1地层分类4.1.1弹性地层：分选好，泥质含量少，胶结牢固的地层。岩石受力时会发生变形，如果在屈服应力之内，当应力恢复原状时，变形也能恢复原状，为可逆变形。4.1地层分类–4.1.2塑性地层：分选差，泥质含量高，胶结疏松的地层。岩石受力时会发生不可逆变形。–4.1.3弹塑性地层：应力恢复原始状态后，岩石变形可部分恢复，但不会恢复到原始状态。岩石渗透率也有一定的恢复，也不会恢复到原始渗透率，存在一定的不可恢复量。造成一定的永久性伤害。4.2渗透率的不可恢复量实际储层多属弹塑性地层。在地层压力降低的情况下，会发生压力敏感性伤害。当地层压力恢复到原始状态时，储层渗透率有一定的恢复，但不会恢复到原始渗透率。存在一定的不可恢复量，即造成一定程度的永久性伤害。不可恢复量的大小和储层岩石成分有关，尤其是胶结物的成分、含量和胶结程度有关。泥质含量高、胶结疏松的储层，不可恢复量要大一些。4.3不可恢复量和原始渗透率的关系不可恢复量的大小和原始渗透率没有严格的关系。但从实验结果看，渗透率低的储层不可恢复量要大一些。渗透率在17.6515～131.6978的岩心不可恢复量在0.2466%～5.2486%。渗透率在0.9689～6.6083的岩心不可恢复量在2.3554%～21.1310%。（五）压力敏感性伤害对油田开发的影响5.1储层中的压力变化与渗透率分布5.1.2生产井井底附近压力敏感性伤害最严重储层中生产井附近地层压力最低，压力敏感性伤害也最严重。井底附近地层渗透率值只为供液边界处渗透率值的45%左右，即渗透率值在井壁附近下降了55%。压力敏感性伤害程度和距半径的关系曲线5.2压力敏感性伤害对油井产能的影响在地层压力下降过程中，由于压敏效应对产量的影响较大。据测算，克拉玛依油田当地层压力下降5MPa时油井产量下降可达13%左右。产能和有效压力关系曲线（六）压力敏感性伤害的防治措施早期注水，保持压力开采。控制合理的生产井井底流压，井底流压降低不宜过大。谢谢