地质工程一体化在应力敏感型致密储层产能预测中的应用——以库车西部某区块为例

发布时间：2019-07-12 07:05

【摘要】：应用岩石力学相关的理论及先进的技术方法,针对库车西部致密储层开发生产过程中观察到的应力敏感性现象进行分析和模拟,指出其实质是渗流场、地应力场、裂缝状态在生产时的复杂变化以及相互影响。为分析三者之间的相互作用及其对产能的影响,基于地质工程一体化的理念,对气藏系统、力学系统、裂缝系统进行多学科数据耦合的数值模拟。以1号区块某气井为例,首先从多个学科对现有资料进行分析,分别建立了可靠的三维气藏模型、三维岩石力学模型以及三维离散裂缝网络;再通过物理和数值实验确定模型间的耦合参数,即应力—渗透率关系和应力—裂缝开度关系;最后通过耦合数值模拟,研究了设计开发方案下的地应力、地层压力、渗流随空间和时间的变化,并与未考虑应力敏感性的模拟结果进行了对比。结果表明,应力敏感储层的渗透率和裂缝导流能力随着开发过程有着非常明显的降低;应力敏感性对产能的影响近似满足初期较大、中期有所减小、长期又变大的规律;当应力敏感性存在时,稳产时间和总产出率均大幅下降。研究还表明,过高的生产压差可能导致渗透率下降过快,造成永久性的损伤,反而成为提产的不利因素,因此合理选取生产压差非常重要。
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图片说明：畲笥?30MPa后产量不仅没有提高反而下降，分析原因是由于裂缝型储层的应力敏感性造成的。2号井酸化压裂后裂缝没有得到有效支撑，进一步增大生产压差，将增大裂缝面的有效正应力，造成裂缝渗透性降低或者闭合，从而导致产量反而下降。1号为进行加砂压裂的井，在生产过程中也观察到了类似现象，当生产压差增大到45MPa时，日产气量不增反降，且之后降低生产压差到20MPa时，产量不能恢复到原来水平。可见应力敏感性造成的伤害是不可逆的，制订生产方案时需要对生产压差进行控制，从而降低应力敏感性对产量的负面影响。图14号区块产量与生产压差关系图从1号井区投产的C井和D井来看，由于储层致密，自然产能较低，，酸化压裂在一定程度上提高了产能（增产倍数在3～3.5倍之间），但是绝对增量有限，酸化压裂对裂缝不能起到良好的支撑作用；且实际生产过程中生产压差过大（34～62MPa），配产比过高（>70%）。由于应力敏感和地层出砂影响，使
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图片说明： 66中国石油勘探2017年第22卷图51号井区天然裂缝走向与最大水平主应力方向关系图3.3三维岩石力学模拟为了更好地描述地应力在三维上的变化规律，尤其是弄清天然裂缝对地应力的影响，进行了全三维的岩石力学模拟。根据1号井区掌握的资料情况，采用的三维岩石图61号井区B井一维岩石力学建模结果力学建模流程如下：(1）建立储层几何模型，划分结构化网格；(2）建立围岩的几何模型并划分网格；(3）建立整体模型各单元的力学属性；(4）建立天然裂缝的离散裂缝网络（DFN）及其力学属性；
【作者单位】：中国石油塔里木油田公司;能新科(西安)油气技术有限公司;
【基金】：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2016ZX05051-003)
【分类号】：TE328

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