裂缝性底水气藏水侵动态规律研究

发布时间：2017-09-15 22:14

  本文关键词：裂缝性底水气藏水侵动态规律研究

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【摘要】：裂缝性底水气藏不同于一般裂缝性气藏,该类气藏裂缝系统异常复杂,随地层压力衰减,储层出现应力敏感现象,同时底水沿裂缝侵入气藏,进而气井快速出现水淹,以致底水气藏采出程度大幅下降。因此,开展裂缝性底水气藏水侵动态规律研究对更准确认识裂缝性底水气藏水侵渗流规律,制定高效的开发方案及控水措施意义重大。本文以裂缝性底水气藏为研究对象,在国内外已有研究成果的基础上,开展室内实验对不同温度裂缝岩心应力敏感性、气水相渗规律进行了研究,并通过岩心微观电镜扫描,对比分析实验前后岩石微观孔隙结构变化,建立了考虑应力敏感、气体滑脱、表皮因子裂缝性底水水锥形态与突破时间数学模型,最后将实验与数值模拟方法相结合,研究了应力敏感与相渗变化对裂缝性底水气藏水侵动态规律影响。本文取得的主要研究成果如下：(1)通过应力敏感实验,确定了岩心有效应力为5MPa时,封套对应力敏感实验影响可以忽略不计；不论岩性差异多大,裂缝岩心应力敏感性要强于无裂缝岩心；不管岩心是否带裂缝,均随温度上升,岩心应力敏感性均逐步增强。(2)通过电镜扫描实验,发现岩心经高温(110℃)应力敏感实验后,粒间孔出现过度压实,片状、纤维状伊利石膨胀呈架桥式堵塞,柳叶状绿泥石膨胀使流通通道变窄,高温热应力下,颗粒变形破坏原有流通孔道。(3)通过气水相渗实验,发现裂缝岩心相比无裂缝岩心,水相相对渗透率、气相相对渗透率均更高；温度对裂缝岩心与无裂缝岩心的气相相对渗透率均存在明显影响,而对其水相相对渗透率影响较小,可忽略不计。当含水饱和度较小时,随温度升高,气相相对渗透率快速下降,可达57.9%-82.9%；当含水饱和度超过等渗点含水饱和度时,随温度升高,气相相对渗透率出现平缓降低。(4)通过电镜扫描实验,岩心经高温(100℃)气水相渗实验后,出现颗粒间的黏土矿物(伊利石与绿泥石)发生膨胀堵塞原有孔隙,黏土矿物膨胀后与胶结物(石英)交错堵塞孔道,同时,在热应力作用下,部分颗粒裂开,部分颗粒物发生运移而破坏原有孔道。(5)基于水质点渗流理论,建立考虑储层应力敏感性、气体滑脱效应、气井表皮因子影响的不同时间不同半径的底水水锥形态模型与底水锥进突破时间模型,采用Visual Basic与Matlab编程求解,并分析了储层应力敏感性、气体滑脱效应、表皮因子、井底压力及气井打开程度等对裂缝性底水气藏底水锥进形态与突破时间的影响。(6)将实验与数值模拟方法相结合,模拟裂缝性底水气藏水侵规律,研究得出：1)考虑应力敏感性相比于不考虑,直井生产水气比上升趋势基本相同,而水平井生产水气比存在一定差异,当累产气量小于临界累产气量,水气比略有升高,反则相反,累产气量、累产水量都降低。当应力敏感系数低于0.01MPa-1,应力敏感性对生产水气比、累产水量、累产气量影响较小,而应力敏感系数高于0.01MPa-1,应力敏感系数越大,生产水气比、累产水量、累产气量降低幅度越大。当应力敏感系数大于O.1MPa-1,水锥突破时间随应力敏感系数增大而延长。2)考虑温度影响应力敏感性相比于不考虑,直井的生产水气比上升趋势基本相同,而水平井的生产水气比略有升高,累产气量、累产水量都降低。生产水气比、累产水量、累产气量随温度升高而出现降低趋势。对于直井而言,随温度升高,气井水锥突破时间影响不大,而对于水平井开发,水锥突破时间随温度增大而存在一定程度延长。3)考虑温度影响相渗相比于不考虑,生产水气比、累产气量、累产水量均有所降低。生产水气比、累产水量、累产气量随温度升高而出现逐渐降低趋势。对气井水锥突破时间存在一定影响,随温度升高,水锥突破时间随温度增大而均存在一定程度延长。
【关键词】：裂缝性底水气藏 应力敏感 气水相渗 突破时间 水侵
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE312
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 研究目的与意义9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 应力敏感研究现状9-10
• 1.2.2 气水相渗研究现状10-12
• 1.2.3 裂缝性底水气藏水侵规律研究现状12-14
• 1.3 主要研究内容及技术路线14-16
• 1.3.1 主要研究内容14-15
• 1.3.2 技术路线15-16
• 第2章 裂缝性底水气藏储层特征与水侵特征16-20
• 2.1 裂缝性底水气藏储层特征16-17
• 2.1.1 孔隙特征16
• 2.1.2 裂缝特征16-17
• 2.1.3 非均质性特征17
• 2.2 裂缝性底水气藏水侵特征17-19
• 2.2.1 水侵特征17-18
• 2.2.2 微观水封特征18-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第3章 模拟地层条件应力敏感实验研究20-39
• 3.1 应力敏感实验20-31
• 3.1.1 应力敏感实验存在的不足20
• 3.1.2 应力敏感实验条件20-22
• 3.1.3 铁岩心应力敏感校正实验22-23
• 3.1.4 标准岩心重复测试实验23
• 3.1.5 应力敏感实验设计23-24
• 3.1.6 应力敏感实验结果分析24-31
• 3.2 岩心微观电镜扫描实验31-34
• 3.3 温度对应力敏感影响机理34-35
• 3.4 应力敏感评价35-38
• 3.4.1 渗透率损害率35-36
• 3.4.2 兰林应力敏感评价系数36-37
• 3.4.3 罗瑞兰应力敏感评价系数37
• 3.4.4 不同应力敏感评价对比37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 模拟地层条件气水相对渗透率实验研究39-56
• 4.1 气水相对渗透率实验39-49
• 4.1.1 气水相对渗透率实验设计39-46
• 4.1.2 无裂缝岩心气水相对渗透率实验结果分析46-47
• 4.1.3 裂缝岩心气水相对渗透率实验结果分析47-49
• 4.2 温度对气水相对渗透率的影响49-52
• 4.3 岩心微观电镜扫描实验52-54
• 4.4 本章小结54-56
• 第5章 裂缝性底水气藏水锥形态与突破时间研究56-77
• 5.1 裂缝性底水气藏水锥形态研究56-71
• 5.1.1 裂缝性底水气藏水锥形态计算模型的建立56-65
• 5.1.2 底水水锥形态影响因素分析65-71
• 5.2 裂缝性底水气藏水锥突破时间研究71-76
• 5.2.1 裂缝性底水气藏水锥突破时间计算模型的建立71-72
• 5.2.2 修正Scholos水锥突破时间计算模型的建立72-74
• 5.2.3 底水水锥突破时间影响因素分析74-76
• 5.3 本章小结76-77
• 第6章 裂缝性底水气藏水侵动态规律数值模拟77-97
• 6.1 水侵机理模型的建立77-79
• 6.1.1 机理模型设计77
• 6.1.2 机理模型基础参数77-79
• 6.2 应力敏感性对裂缝性底水气藏水侵规律的影响79-91
• 6.2.1 应力敏感性对底水水侵规律的影响79-85
• 6.2.2 不同温度下应力敏感性对底水水侵规律的影响85-91
• 6.3 不同温度下相渗对裂缝性底水气藏水侵规律的影响91-96
• 6.4 本章小结96-97
• 第7章 结论与建议97-99
• 7.1 结论97-98
• 7.2 建议98-99
• 致谢99-100
• 参考文献100-104
• 附录 应力敏感评价104-108
• 攻读硕士学位期间发表的论文108

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：859193